CN113975936A - 吸附元件模块、吸附转子、吸附处理装置、以及处理系统 - Google Patents

吸附元件模块、吸附转子、吸附处理装置、以及处理系统 Download PDF

Info

Publication number
CN113975936A
CN113975936A CN202110090621.3A CN202110090621A CN113975936A CN 113975936 A CN113975936 A CN 113975936A CN 202110090621 A CN202110090621 A CN 202110090621A CN 113975936 A CN113975936 A CN 113975936A
Authority
CN
China
Prior art keywords
adsorption
element module
adsorption element
activated carbon
carbon fiber
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN202110090621.3A
Other languages
English (en)
Inventor
岡田武将
馆山佐梦
杉浦勉
林敏明
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Dongyang Textile Mc Co ltd
Original Assignee
Toyobo Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Priority claimed from JP2020004278U external-priority patent/JP3229841U/ja
Priority claimed from JP2020204056A external-priority patent/JP2022007912A/ja
Application filed by Toyobo Co Ltd filed Critical Toyobo Co Ltd
Publication of CN113975936A publication Critical patent/CN113975936A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • DTEXTILES; PAPER
    • D04BRAIDING; LACE-MAKING; KNITTING; TRIMMINGS; NON-WOVEN FABRICS
    • D04HMAKING TEXTILE FABRICS, e.g. FROM FIBRES OR FILAMENTARY MATERIAL; FABRICS MADE BY SUCH PROCESSES OR APPARATUS, e.g. FELTS, NON-WOVEN FABRICS; COTTON-WOOL; WADDING ; NON-WOVEN FABRICS FROM STAPLE FIBRES, FILAMENTS OR YARNS, BONDED WITH AT LEAST ONE WEB-LIKE MATERIAL DURING THEIR CONSOLIDATION
    • D04H1/00Non-woven fabrics formed wholly or mainly of staple fibres or like relatively short fibres
    • D04H1/40Non-woven fabrics formed wholly or mainly of staple fibres or like relatively short fibres from fleeces or layers composed of fibres without existing or potential cohesive properties
    • D04H1/42Non-woven fabrics formed wholly or mainly of staple fibres or like relatively short fibres from fleeces or layers composed of fibres without existing or potential cohesive properties characterised by the use of certain kinds of fibres insofar as this use has no preponderant influence on the consolidation of the fleece
    • D04H1/4209Inorganic fibres
    • D04H1/4242Carbon fibres
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01DSEPARATION
    • B01D53/00Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols
    • B01D53/02Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols by adsorption, e.g. preparative gas chromatography
    • B01D53/06Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols by adsorption, e.g. preparative gas chromatography with moving adsorbents, e.g. rotating beds
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01DSEPARATION
    • B01D53/00Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols
    • B01D53/02Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols by adsorption, e.g. preparative gas chromatography
    • B01D53/04Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols by adsorption, e.g. preparative gas chromatography with stationary adsorbents
    • B01D53/0407Constructional details of adsorbing systems
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01DSEPARATION
    • B01D53/00Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols
    • B01D53/02Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols by adsorption, e.g. preparative gas chromatography
    • B01D53/04Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols by adsorption, e.g. preparative gas chromatography with stationary adsorbents
    • B01D53/0407Constructional details of adsorbing systems
    • B01D53/0446Means for feeding or distributing gases
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01DSEPARATION
    • B01D53/00Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols
    • B01D53/34Chemical or biological purification of waste gases
    • B01D53/38Removing components of undefined structure
    • B01D53/44Organic components
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01DSEPARATION
    • B01D53/00Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols
    • B01D53/34Chemical or biological purification of waste gases
    • B01D53/46Removing components of defined structure
    • B01D53/72Organic compounds not provided for in groups B01D53/48 - B01D53/70, e.g. hydrocarbons
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01DSEPARATION
    • B01D53/00Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols
    • B01D53/34Chemical or biological purification of waste gases
    • B01D53/74General processes for purification of waste gases; Apparatus or devices specially adapted therefor
    • B01D53/81Solid phase processes
    • B01D53/82Solid phase processes with stationary reactants
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01DSEPARATION
    • B01D53/00Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols
    • B01D53/34Chemical or biological purification of waste gases
    • B01D53/74General processes for purification of waste gases; Apparatus or devices specially adapted therefor
    • B01D53/81Solid phase processes
    • B01D53/83Solid phase processes with moving reactants
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01JCHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J20/00Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof
    • B01J20/02Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof comprising inorganic material
    • B01J20/20Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof comprising inorganic material comprising free carbon; comprising carbon obtained by carbonising processes
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01JCHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J20/00Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof
    • B01J20/28Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof characterised by their form or physical properties
    • B01J20/28002Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof characterised by their form or physical properties characterised by their physical properties
    • B01J20/28004Sorbent size or size distribution, e.g. particle size
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01JCHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J20/00Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof
    • B01J20/28Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof characterised by their form or physical properties
    • B01J20/28002Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof characterised by their form or physical properties characterised by their physical properties
    • B01J20/28011Other properties, e.g. density, crush strength
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01JCHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J20/00Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof
    • B01J20/28Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof characterised by their form or physical properties
    • B01J20/28014Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof characterised by their form or physical properties characterised by their form
    • B01J20/28033Membrane, sheet, cloth, pad, lamellar or mat
    • B01J20/2804Sheets with a specific shape, e.g. corrugated, folded, pleated, helical
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01JCHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J20/00Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof
    • B01J20/28Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof characterised by their form or physical properties
    • B01J20/28014Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof characterised by their form or physical properties characterised by their form
    • B01J20/28052Several layers of identical or different sorbents stacked in a housing, e.g. in a column
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C01INORGANIC CHEMISTRY
    • C01BNON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF; METALLOIDS OR COMPOUNDS THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASS C01C
    • C01B32/00Carbon; Compounds thereof
    • C01B32/30Active carbon
    • C01B32/354After-treatment
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01DSEPARATION
    • B01D2253/00Adsorbents used in seperation treatment of gases and vapours
    • B01D2253/10Inorganic adsorbents
    • B01D2253/102Carbon
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01DSEPARATION
    • B01D2253/00Adsorbents used in seperation treatment of gases and vapours
    • B01D2253/30Physical properties of adsorbents
    • B01D2253/302Dimensions
    • B01D2253/304Linear dimensions, e.g. particle shape, diameter
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01DSEPARATION
    • B01D2253/00Adsorbents used in seperation treatment of gases and vapours
    • B01D2253/30Physical properties of adsorbents
    • B01D2253/34Specific shapes
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01DSEPARATION
    • B01D2257/00Components to be removed
    • B01D2257/70Organic compounds not provided for in groups B01D2257/00 - B01D2257/602
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01DSEPARATION
    • B01D2257/00Components to be removed
    • B01D2257/70Organic compounds not provided for in groups B01D2257/00 - B01D2257/602
    • B01D2257/702Hydrocarbons
    • B01D2257/7027Aromatic hydrocarbons
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01DSEPARATION
    • B01D2257/00Components to be removed
    • B01D2257/70Organic compounds not provided for in groups B01D2257/00 - B01D2257/602
    • B01D2257/704Solvents not covered by groups B01D2257/702 - B01D2257/7027
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01DSEPARATION
    • B01D2259/00Type of treatment
    • B01D2259/40Further details for adsorption processes and devices
    • B01D2259/40083Regeneration of adsorbents in processes other than pressure or temperature swing adsorption
    • B01D2259/40088Regeneration of adsorbents in processes other than pressure or temperature swing adsorption by heating
    • B01D2259/4009Regeneration of adsorbents in processes other than pressure or temperature swing adsorption by heating using hot gas
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01DSEPARATION
    • B01D53/00Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols
    • B01D53/34Chemical or biological purification of waste gases
    • B01D53/73After-treatment of removed components

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Oil, Petroleum & Natural Gas (AREA)
  • Environmental & Geological Engineering (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Biomedical Technology (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Textile Engineering (AREA)
  • Separation Of Gases By Adsorption (AREA)
  • Treating Waste Gases (AREA)

Abstract

本发明是一种吸附元件模块(140),在具有导入开口(141a)和排出开口(141b)的壳体(141)内,填充有可通过气体的吸附元件(142);壳体(141)以如下方式构成:从导入开口(131a)导入的所有气体,在通过吸附元件(142)后,从排出开口(141b)排出;吸附元件(142)包含活性炭纤维无纺布;该活性炭纤维无纺布的总克重为600~6000g/m2、甲苯吸附率为25~75wt.%、纤维直径为15~120μm。其结果是,可以提供一种能够实现对被处理物质的高去除性能化、高浓缩化、对被处理物质的去除性能的长期稳定化、以及小型化的吸附元件模块、吸附转子、吸附处理装置、以及处理系统。

Description

吸附元件模块、吸附转子、吸附处理装置、以及处理系统
技术领域
本发明涉及吸附元件模块、吸附转子、吸附处理装置、以及处理系统。
背景技术
以往,已知一种大风量的含有低浓度被处理物质的气体(被处理气体)的浓缩装置。在以往的浓缩装置中,将被处理气体通入蜂窝结构体的吸附元件,使得被处理物质吸附在吸附元件上并去除。使用少量加热空气,令被吸附的被处理物质从吸附元件脱附。通过使用燃烧装置等二次处理装置,对脱附的小风量、含有高浓度被处理物质的气体(浓缩气体)进行处理,可以降低废气处理的总成本。
例如,在日本专利特开昭63-84616号公报中,公开了一种中空圆柱状转子型(气缸型)的吸附处理装置,其利用的是将特定形式吸附元件配置在中空圆柱状筒侧面的吸附转子。
在日本专利特开2019-209269号公报中,公开了一种吸附处理装置,其通过在蜂窝结构体的吸附元件中,对作为气体通道的蜂窝个数和吸附元件所包含的吸附剂的含有率进行优化而实现进一步的小型化。
在日本专利特开平6-126122号公报中,公开了一种气缸型的吸附处理装置,其中,作为吸附元件,使用了活性炭纤维的无纺布状垫。
在日本专利特开昭54-145372号公报中,公开了一种在吸附筒中使用活性炭纤维的连续有害气体吸附/脱附装置。
在日本专利特开平6-343814号公报中,公开了一种旋转吸脱附式气体处理装置的装置结构,其中,吸附盒在其安装状态下,垫状吸附体相对于滚筒端面方向,具有垂直方向或倾斜方向的部分。
在日本专利特开2001-120939号公报中,公开了一种旋转型吸脱附式气体处理装置,其设有遮风壁,阻止转子中的1个风道室同时与被处理气体系统的通气口和脱附气体系统的通气口连通。
发明内容
对于上述文献所公开的吸附处理装置,要求对被处理物质有更高的去除性能。
在浓缩装置中,若浓缩气体为越小风量且越高浓度,则二次处理装置的燃烧装置的尺寸就能越小,也能够再减少燃烧装置的运转能耗,因此,需要进一步的高浓缩化。
对以往的吸附转子中使用的蜂窝结构体的吸附元件进行改进、探讨高浓缩化时,需要增加吸附元件单位容积的吸附容量,其方法可举例如,增加吸附元件所含的吸附剂的比率、或者使得蜂窝变小。但是,在专利文献2中,吸附元件所包含的吸附剂达到了65~85wt.重量%的高比率,而即使进一步提高比率,高浓缩化的效果也小,并且还存在吸附元件的机械强度下降的担忧。另外,当蜂窝结构体的蜂窝变小时,吸附元件的压力损失增加,并且需要巨大的能量才能使得被处理气体和加热空气通入吸附转子。
但是,由于已知活性炭纤维无纺布比其他吸附元件的吸附容量大、吸脱附速度快,因此期待专利文献3所公开的将活性炭纤维无纺布用作吸附元件的吸附处理装置,较之于使用蜂窝结构体作为吸附元件的情况,能够实现更高浓缩。但是,由于一般的活性炭纤维无纺布的压力损失非常高,因此要适用于处理大风量的被处理气体的浓缩装置时,需要减小活性炭纤维无纺布的厚度,结果会存在降低对被处理物质的吸附效率的担忧。
另外,由于活性炭纤维单丝的抗拉强度和断裂伸长率明显低于一般的纤维,因此,对于活性炭纤维无纺布的反复通气、或者反复的逆向交替通气,会造成纤维破损,活性炭纤维无纺布的厚度会随时间变薄,无法保持原有形状。其结果是,会存在吸附转子中产生被处理气体的短路、对被处理物质的吸附效率提前下降的担忧。
此外,在上述专利文献所公开的吸附处理装置中,在多个吸附元件之间设置有分隔部件。分隔部件不具有空气通道,是用于在中空圆柱状筒上固定吸附元件、以及防止被处理气体泄漏的部件。在吸附处理装置中,分隔部件所占的体积是不直接参与被处理气体处理的死区,因此所需的空间相应增大,装置变大。
本发明的目的在于,提供能够实现对被处理物质的高去除性能化、高浓缩化、对被处理物质的去除性能的长期稳定化、以及小型化的吸附元件模块、吸附转子、吸附处理装置、以及处理系统。
根据本发明的吸附元件模块的一个实施方式,是一种吸附元件模块,在具有导入开口和排出开口的壳体内,填充有可通过气体的吸附元件;所述壳体的结构被构成为,从所述导入开口导入的全部所述气体,在通过所述吸附元件后,从所述排出开口排出;所述吸附元件包含活性炭纤维无纺布;所述活性炭纤维无纺布的总克重为600~6000g/m2、甲苯吸附率为25~75wt.%、纤维直径为15~120μm。
所述吸附元件模块中,所述吸附元件被配置成所述气体可交叉流动。
所述吸附元件模块中,所述活性炭纤维无纺布的堆积密度为50~200kg/m3、压缩率为30%以下、压缩模量为80%以上。
所述吸附元件模块中,所述活性炭纤维的前驱体主要由酚醛树脂纤维、纤维素纤维和聚苯醚纤维中的至少一个以上的纤维组成。
所述吸附元件模块中,所述吸附元件在所述壳体内,多个所述吸附元件被层叠配置。
所述吸附元件模块中,所述吸附元件在所述壳体内,1片所述吸附元件被折叠配置成层叠状态。
所述吸附元件模块中,所述导入开口和所述排出开口被多个间隔部件封闭,所述导入开口侧的多个所述间隔部件和所述排出开口侧的多个所述间隔部件配置在垂直方向错开的位置上,通过所述导入开口侧的多个所述间隔部件的空隙的所述处理气体通过所述吸附元件后,从所述排出开口侧的多个所述间隔部件的空隙排出。
所述吸附元件模块中,所述吸附元件被多个所述间隔部件所支撑。
所述吸附元件模块中,该吸附元件模块的压力损失为1000Pa以下,所述气体流通方向上的厚度为500mm以下。
所述吸附元件模块中,所述吸附元件模块的单位内容积[m3]的甲苯吸附量[kg]为12~70kg/m3以上。
根据本发明的吸附转子的一个实施方式,是绕筒轴旋转的中空圆柱状的吸附转子;具备:多个填充有可通过气体的吸附元件的吸附元件模块、和多个不能通过气体的分隔部件;所述吸附元件模块与所述分隔部件,沿所述筒轴的周向交替排列;所述吸附元件模块,是上述任一项所述的吸附元件模块。
根据本发明的吸附处理装置的一个实施方式,具备:上述记载的吸附转子,和形成气体通过所述吸附转子所具备的所述吸附元件模块的通道的通道形成部件。
所述吸附处理装置中,所述通道形成部件形成如下气体通道,在所述吸附转子的旋转中,在位于指定旋转相位的所述吸附元件模块上,使含有有机溶剂的被处理气体、或者用于从所述吸附元件脱附有机溶剂的加热气体,从所述筒轴旋转的半径方向通过。
根据本发明的处理系统的一个实施方式,具备:上述的吸附处理装置,在导入所述吸附处理装置之前对被处理流体进行处理的前处理装置,和/或对从所述吸附处理装置排出的脱附气体进行处理的后处理装置。
通过结合附图所理解到的本发明的以下详细描述,本发明的上述和其他目的、特征、方式和优点将变得明确。
附图说明
图1是根据实施方式1的吸附处理装置的纵剖面图。
图2是沿着图1所示的II-II线的吸附处理装置的剖面图。
图3是图2所示的吸附转子的主要部分的放大剖面图。
图4是实施方式1的吸附元件模块的整体立体图。
图5是图4中的V-V线箭头方向剖面图。
图6是实施方式2的吸附元件模块的整体立体图。
图7是图6中的VII-VII线箭头方向剖面图。
图8是用于实施方式2的吸附元件模块的第1支承体的整体立体图。
图9是用于实施方式2的吸附元件模块的第2支承体的整体立体图。
图10是用于实施方式2的吸附元件模块的活性炭纤维无纺布的展开图。
图11是实施方式3的吸附元件模块的整体立体图。
图12是图11中的XII-XII线箭头方向剖面图。
图13是用于实施方式3的吸附元件模块的支承体的整体立体图。
图14是实施方式4的吸附单元的整体立体图。
图15是图14中的XV-XV线箭头方向剖面图的一部分。
图16是实施方式5的吸附单元的整体立体图。
图17是图16中的XVII-XVII线箭头方向剖面图的一部分。
图18是用于实施方式5的吸附单元的第1支承体的整体立体图。
图19是用于实施方式5的吸附单元的第2支承体的整体立体图。
图20是实施方式6的吸附单元的整体立体图。
图21是图20中的XXI-XXI线箭头方向剖面图的一部分。
图22是用于实施方式6的吸附单元的支承体的整体立体图。
图23是实施方式7的吸附单元的整体立体图。
图24是图23中的XXIV-XXIV线箭头方向剖面图。
图25是取下了壳体的状态的吸附单元的整体立体图。
图26是显示第1间隔部件的立体图。
图27是显示第2间隔部件的立体图。
图28是实施方式8的吸附单元的整体立体图。
图29是显示设置在实施方式8的吸附单元上的密封部件的横截面结构的图。
图30是显示设置在实施方式8的吸附单元上的密封部件的其他横截面结构的图。
图31是显示设置在实施方式8的吸附单元上的密封部件的其他横截面结构的图。
图32是显示实施方式9中的吸附单元的整体立体图。
图33是显示设置在实施方式9的吸附单元上的环形槽和密封部件的横截面结构的图。
图34是显示设置在实施方式9的吸附单元上的其他环形槽和密封部件的横截面结构的图。
图35是显示设置在实施方式9的吸附单元上的其他环形槽和密封部件的横截面结构的图。
图36是显示设置在实施方式9的吸附单元上的其他环形槽和密封部件的横截面结构的图。
图37是显示实施方式10中的吸附单元的整体立体图。
图38是显示实施方式11中的吸附单元的整体立体图。
图39是图28中的XXXIX-XXXIX线箭头方向剖面图的一部分。
图40是显示实施方式12中的吸附单元的整体立体图。
图41是图40中的XLI-XLI线箭头方向剖面图。
图42是显示实施方式13中的吸附单元的整体立体图。
具体实施方式
以下参照附图说明基于本发明的各实施方式的吸附元件模块、吸附单元、吸附转子、吸附处理装置、以及处理系统。在以下说明的实施方式中,提及个数、量等时,除有特别记载的情况以外,本发明的范围不一定限定于该个数、量等。对于相同的部件、相应的部件,赋予相同的附图标记,有时不重复说明。自始已预定适当组合使用实施方式中的结构。
[实施方式1:吸附处理装置100]
图1是根据本实施方式的吸附处理装置100的纵剖面图。图2是沿着图1所示的II-II线的吸附处理装置100的剖面图。图3是图2所示的吸附转子90的主要部分的放大剖面图。
如图1~图3所示,吸附处理装置100具备吸附转子90。吸附转子90设置在处理腔室1内。吸附转子90被设置成流体能够在径向上流动。吸附转子90被设置成可以接受电动机3的旋转驱动力而绕着筒轴C旋转。吸附转子90以筒轴C方向朝着垂直方向的方式,被可旋转地支承在支柱等多个支承部件6上,但也可以是筒轴C方向朝着水平方向的形态。图2、图3中所示的曲线箭头表示吸附转子90的旋转方向。
吸附转子90由一对中空圆盘10、多个分隔部件20以及多个吸附元件模块30构成。
一对中空圆盘10包括第1中空圆盘11和第2中空圆盘12。第1中空圆盘11和第2中空圆盘12具有圆环板形状,各自的中心被配置在筒轴C上。在第1中空圆盘11的中心部分,形成有开口部11a。第1中空圆盘11和第2中空圆盘12被隔开距离平行地配置,由此可以在它们之间配置分隔部件20和吸附元件模块30。
吸附转子90的一对中空圆盘10之间,多个分隔部件20和多个吸附元件模块30在筒轴C的周向上交替排列,由此形成圆筒状。吸附转子90具有整体上为中空圆柱状的形状,形成有筒孔90a(中央空间部)。筒孔90a与第1中空圆盘11的开口部11a连通。
多个分隔部件20将一对中空圆盘10之间的空间分隔成在筒轴C周向上相互独立的多个空间部S(参照图3)。分隔部件20是没有空气通道、气体不能通过的部件。分隔部件20以气密和/或液密的方式安装在一对中空圆盘10之间。
各分隔部件20包括主体部21和密封部22。主体部21由不锈钢或铁等形成,构成分隔部件20的骨架部。主体部21具有三角筒形状。主体部21具有位于吸附转子90的内周侧的顶缘部、和位于吸附转子90的外周侧的主体部21的底面部。多个分隔部件20被配置为:俯视主体部21时,其三角形的重心在筒轴C的周向上等间隔排列。
密封部22被设置在主体部21的周围。密封部22可以与主体部21构成为一体,也可以由与主体部21不同的部件构成。当密封部22由与主体部21不同的部件构成时,可以使密封部22通过粘合等与主体部21接合,也可以构成为可在主体部21上安装和拆卸。
本实施方式的密封部22,具有内周侧密封部23和外周侧密封部24。内周侧密封部23位于在吸附转子90的径向上相对于主体部21的内侧(靠近筒轴C的一侧)。外周侧密封部24位于在吸附转子90的径向上相对于主体部21的外侧(远离筒轴C的一侧)。内周侧密封部23被设置为,从主体部21的顶缘部向着吸附转子90的径向内侧突出。外周侧密封部24被设置为,从主体部21的底面部向着吸附转子90的径向外侧突出。
本实施方式的内周侧密封部23和外周侧密封部24分别在吸附转子90的轴向(筒轴C的延伸方向)延伸,并且具有在吸附转子90的径向延伸的肋状的形状。内周侧密封部23具有密封面23a。外周侧密封部24具有密封面24a。密封面23a、24a与吸附转子90的旋转方向交叉。
在内周侧密封部23和外周侧密封部24上,设置有密封部件40。密封部件40由例如具有弹性的橡胶材料等形成,并且具有气密性和/或液密性。密封部件40可以具有:对进行吸附处理(即令被处理气体吸附至吸附元件模块30)的吸附区域和进行脱附处理(即令被处理气体从吸附元件模块30脱附)的脱附区域进行分隔的功能,和/或防止吸附处理装置100与处理腔室1的被处理气体泄漏的功能。
密封部件40包含:位于吸附转子90内周侧的内侧密封部件41、和位于吸附转子90外周侧的外侧密封部件42。内侧密封部件41被设置在内周侧密封部23的密封面23a上。内侧密封部件41向着吸附转子90的径向内侧、从分隔部件20突出。外侧密封部件42被设置在外周侧密封部24的密封面24a上。外侧密封部件42向着吸附转子90的径向外侧、从分隔部件20突出。内侧密封部件41和外侧密封部件42在一对中空圆盘10之间,从一个中空圆盘(第1中空圆盘11)连续延伸至另一个中空圆盘(第2中空圆盘12)。
吸附元件模块30是填充有被处理气体等气体可交叉通过的吸附元件的部件。吸附元件模块30中,气体能够从吸附转子90的外周面向着筒孔90a通过。各吸附元件模块30被收纳在相互独立的多个空间部S的任一个中。多个吸附元件模块130在吸附转子90的周向上间隔排列。在吸附转子90的周向上相邻的2个吸附元件模块130之间,配置有分隔部件20。
各吸附元件模块30具有长方体状的外形。吸附元件模块30具有:沿着吸附转子90的轴向延伸的4条第一边、沿着吸附转子90的径向延伸的4条第二边、与第一边和第二边垂直地延伸的4条第三边。吸附元件模块30中,与第二边和第三边相比,第一边明显较长。吸附元件模块30具有以第一边为长边的长方体形状。与筒轴C垂直的吸附元件模块30的剖面形状为正方形或长方形。
在吸附元件模块30中,使用例如图5所示的吸附元件模块130。吸附元件模块130中,作为吸附元件,填充的是1层以上层叠的活性炭纤维无纺布132a。被处理气体通过活性炭纤维无纺布132a内部,由此提高与被处理物质的碰撞效率,提高吸附效率。另一方面,为了脱附被吸附的被处理物质而供给加热空气时,活性炭纤维无纺布132a与加热空气的接触效率也会提高,由于热能高效地传递到活性炭纤维无纺布132a,所以加热空气的风量可以变小。即通过以活性炭纤维无纺布132a为吸附元件,可以发挥高去除性能,进一步使得高浓缩化成为可能。
活性炭纤维无纺布132a的总克重,优选为600g/m2以上、6000g/m2以下。当总克重不足600g/m2时,与被处理物质的碰撞效率变差,吸附元件模块130的吸附性能变差。当总克重超过6000g/m2时,压力损失增加,气体无法充分通气。基于吸附性能和压力损失的平衡,总克重更优选为1200g/m2以上、4000g/m2以下。
活性炭纤维无纺布132a的甲苯吸附率,优选为25wt.%以上、75wt.%以下。当甲苯吸附率在25wt.%以下时,吸附性能低于现有技术的吸附元件。另外,甲苯吸附率高的活性炭纤维的全细孔容积大,因而纤维的堆积密度降低。因此,当甲苯吸附率超过75wt.%时,单丝的抗拉强度下降,活性炭纤维无纺布的抗拉强度和压缩模量降低,吸附元件的形状稳定性下降。基于吸附性能和形状稳定性的平衡,甲苯吸附率更优选为30wt.%以上、70wt.%以下。
构成活性炭纤维无纺布132a的活性炭纤维的纤维直径,优选为15μm以上、120μm以下。当纤维直径不足15μm时,压力损失增加,气体不能充分通气。当纤维直径超过120μm时,与被处理物质的碰撞效率下降,吸附效率降低,吸附元件模块130的吸附性能差。另外,由于与加热空气的接触效率下降,热能难以传递到活性炭纤维无纺布132a,因此加热空气的风量变大。另外,活性炭纤维无纺布132a的柔软性下降,难以加工成吸附元件模块130。基于压力损失、吸附性能、加热空气风量和吸附元件模块130的加工性的平衡,纤维直径更优选为15μm以上、120μm以下。
吸附元件模块130的压力损失,优选为1000Pa以下,更优选为800Pa以下。压力损失在1000Pa以上时,气体不能充分通气。压力损失的下限值通常为50Pa以上。
吸附元件模块130的厚度,优选为500mm以下,更优选为300mm以下。由于吸附元件模块130具有长方体状的块体形状,因此将吸附元件模块130配置成中空圆柱状的吸附转子的大小,受到吸附元件模块130的块体大小的制约。特别地,受到气体通气方向上的吸附元件模块130的厚度的制约较大。通过减小吸附元件模块130的厚度,可使吸附转子更为小型化。
活性炭纤维无纺布132a的堆积密度,优选为50kg/m3以上、200kg/m3以下。当堆积密度不足50kg/m3时,无纺布的压缩率变高,加工为吸附元件模块130时变得容易起皱,因此加工变得困难。当堆积密度超过200kg/m3时,无纺布的压力损失会增大,气体无法充分通气。基于吸附元件模块130的加工性和压力损失的平衡,堆积密度更优选为60kg/m3以上、150kg/m3以下。
活性炭纤维无纺布132a的压缩率,优选为30%以下,更优选为25%以下。当压缩率超过30%时,加工为吸附元件模块130时变得容易起皱,因此加工变得困难。压缩率的下限值通常为5%以上。
活性炭纤维无纺布132a的压缩模量,优选为80%以上,更优选为85%以上。若压缩模量不足80%,则由于对吸附元件模块130的反复通气、或者反复的反向交替通气,会使得活性炭纤维无纺布随时间产生偏移,在吸附转子中产生气体短路,对被处理物质的吸附效率会提前下降。压缩模量的上限值通常为99%以下。
实施方式中的吸附元件模块130通过以下方法制造。活性炭纤维无纺布132a的前驱体无纺布的制备方法没有特别限制,可以适当采用公知的方法。作为无纺布的制造方法,可举出例如,纺黏法、熔喷法、水刺法、针刺法、热粘合法、化学粘合法等。其中优选针刺法。
活性炭纤维无纺布132a可以通过将前驱体无纺布用公知的方法碳化后再激活来制造,具体可以列举气体活化法、和化学药品活化法等,基于提高纤维强度和纯度的观点,优选气体活化法。
另外,也可以通过使用粘合剂的湿式抄纸法,将活性炭纤维加工成片状,制造出活性炭纤维无纺布132a。
活性炭纤维的前驱体纤维可举出有,酚醛树脂、纤维素纤维、聚苯醚纤维、聚丙烯腈、沥青、木质素、竹等,基于提高纤维强度、压缩模量和纯度的观点,优选酚醛树脂、纤维素纤维、聚苯醚纤维。
参照图4和图5,说明本实施方式的吸附元件模块130的具体构成。图4是吸附元件模块130的整体立体图,图5是图4中V-V线箭头方向剖面图。
吸附元件模块130具有矩形的壳体131,壳体131在使用条件下具有足够的强度、耐热性、耐药性等即可。可使用铁、不锈钢、铝等金属材料和丙烯酸、酚醛(bakelite)、黑色素等树脂材料等。
壳体131具有:被处理流体F1流入的导入开口131a、经吸附元件模块130净化的被处理流体F2流出的排出开口131b。从导入开口131a流入的被处理流体F1全部通过设置在吸附元件模块130内的吸附元件,从排出开口131b排出。
吸附元件132由平板状的活性炭纤维无纺布构成。沿着被处理流体F1的流动方向,层叠配置有多个吸附元件132。吸附元件132被填充在长方体壳体131的内部,且与通气方向垂直。
实施方式中的吸附元件模块130,优选单位内容积的甲苯吸附量为12~70kg/m3以上。当单位内容积的甲苯吸附量不足12kg/m3时,模块的数量就会增加,从而加大吸附转子的尺寸。当单位内容积的甲苯吸附量超过70kg/m3时,由于活性炭纤维填充量的增加,压力损失增加,气体无法充分通气。基于吸附转子的小型化和压力损失的平衡,单位内容积的甲苯吸附量更优选为14kg/m3以上、50kg/m3以下。
再次参照图1~图3,吸附处理装置100还具备有第1通道形成部件2、内周侧通道形成部件4、以及外周侧通道形成部件5。
第1通道形成部件2的一端的结构是:第1通道形成部件2的内部与吸附转子90的筒孔90a保持气密,同时容许吸附转子90绕筒轴C旋转。也可以通过第1通道形成部件2的一端和位于开口部11a周缘的部分第1中空圆盘11,夹持住环状的密封部件。第1通道形成部件2的另一端被拉出到处理腔室1外。
内周侧通道形成部件4被配置在吸附转子90的内周侧的筒孔90a。外周侧通道形成部件5被配置在吸附转子90的外周侧。内周侧通道形成部件4和外周侧通道形成部件5以夹住周向上的吸附转子90的一部分的方式,而被彼此相对地配置在吸附转子90的内周侧和外周侧。
内周侧通道形成部件4被设置成沿筒孔90a延伸,从开口部11a朝向吸附转子90的外侧延伸。内周侧通道形成部件4包含通过第1中空圆盘11的开口部11a、沿筒轴C方向延伸的部分。
在内周侧通道形成部件4的一端,设置有与吸附转子90的内周面相对的内周侧开口端部4a。内周侧开口端部4a中的开口面,被设置成与吸附转子90内周面的部分区域相对。内周侧通道形成部件4的另一端从设置在第1通道形成部件2上的开口部2a突出到第1通道形成部件2的外部。
在位于吸附转子90的旋转方向下游侧的内周侧开口端部4a的边缘部,设置有内周侧曲面4b。在位于吸附转子90的旋转方向上游侧的内周侧开口端部4a的边缘部,设置有内周侧曲面4c。内周侧曲面4b、4c沿着吸附转子90的旋转方向弯曲。
在外周侧通道形成部件5的一端,设置有面向吸附转子90的外周侧的外周侧开口端部5a。外周侧开口端部5a被设置成与吸附转子90外周面的部分区域相对。外周侧通道形成部件5的另一端突出于处理腔室1的外部。
在位于吸附转子90的旋转方向下游侧的外周侧开口端部5a的边缘部,设置有外周侧曲面5b。在位于吸附转子90的旋转方向上游侧的外周侧开口端部5a的边缘部,设置有外周侧曲面5c。外周侧曲面5b、5c沿着旋转方向弯曲。
如图2和图3所示,吸附转子90包括在周向上划分的脱附区域R1和吸附区域R2。多个吸附元件模块30通过吸附转子90绕筒轴C旋转,脱附区域R1和吸附区域R2从而交替移动。
如图3所示,在脱附区域R1中,随着吸附转子90的旋转而旋转的多个空间部S,与内周侧通道形成部件4和外周侧通道形成部件5连通。随着吸附转子90的旋转,内侧密封部件41相对于内周侧曲面4b、4c滑动,外侧密封部件42相对于外周侧曲面5b、5c滑动,由此,多个空间部S中的部分空间部S与内周侧通道形成部件4和外周侧通道形成部件5气密连通。
具体的,位于以下位置的空间部S,即,位于内周侧曲面4b和外周侧曲面5b之间的分隔部件20、与位于内周侧曲面4c和外周侧曲面5c之间的分隔部件20之间的空间部S,与内周侧通道形成部件4和外周侧通道形成部件5气密连通。
吸附区域R2不与内周侧通道形成部件4和外周侧通道形成部件5连通,构成与脱附区域R1不同的通道。
如图1所示,流体被分别导入脱附区域R1和吸附区域R2。在吸附区域R2中,流体自吸附转子90的径向外侧向内侧导入。通过吸附区域R2后的流体,通过吸附转子90的筒孔90a,从第1中空圆盘11的开口部11a,流出到吸附转子90的外部。在脱附区域R1中,通过一对中空圆盘10的一个的开口部11a、流经了内周侧通道形成部件4内部的流体,自吸附转子90的径向内侧向外侧导入。
被导入到吸附区域R2的流体,是废气等的被处理流体。该被处理流体中含有作为被处理物质的有机溶剂。在吸附区域R2中,进行被处理流体的净化。
实施方式中的被处理物质中含有的有机溶剂,作为例子可举出有,甲醛、乙醛、丙醛、丙烯醛等醛类,甲乙酮、二乙酰、甲基异丁基酮、丙酮、环己酮等酮类,1,4-二恶烷、2-甲基-1,3-二氧戊烷、1,3-二氧戊烷、四氢呋喃、乙酸甲酯、乙酸乙酯、乙酸丙酯、乙酸丁酯、丁酸乙酯、丁酸丁酯等酯类,乙醇、正丙醇、异丙醇、丁醇等醇类,乙二醇、丙二醇、二甘醇、三乙二醇等二醇类,乙酸、丙酸等有机酸,苯酚类、甲苯、二甲苯、苯、乙苯、均三甲苯等芳香族有机化合物,环己烷、甲基环己烷、环戊烷、环庚烷等环烷烃类,二乙醚、烯丙基缩水甘油醚等醚类,丙二醇单甲醚、丙二醇单乙醚、丙二醇单甲醚乙酸酯、丙二醇单乙醚乙酸酯等二醇醚类,丙烯腈等腈类,二氯甲烷、1,2-二氯乙烷、三氯乙烯、环氧氯丙烷、2-氯甲基-1,3-二氧戊烷等氯有机化合物,N-甲基-2-吡咯烷酮、二甲基乙酰胺、N,N-二甲基甲酰胺的有机化合物等。
如图1所示,在净化时,将供给到处理腔室1内的被处理流体F1,从吸附转子90的外周面导入至吸附区域R2。导入至吸附区域R2的被处理流体F1,在沿径向从外周面向着内周面通过吸附转子90时,通过使得位于吸附区域R2的多个吸附元件模块30吸附有机溶剂,从而被净化。
净化后的被处理流体,被作为洁净空气F2,从吸附区域R2排出到吸附转子90的筒孔90a。洁净空气F2通过筒孔90a内,从第1中空圆盘11的开口部11a流出。从开口部11a流出的洁净空气F2,通过第1通道形成部件2排出到处理腔室1外。
脱附区域R1中,被导入加热空气等加热流体F3。在脱附区域R1中,通过将吸附元件模块30所吸附的有机溶剂等被处理物质脱附,进行吸附元件模块30的再生,同时生成有机溶剂浓度变高的浓缩流体。
为了进行有机溶剂的脱附,从内周侧通道形成部件4向脱附区域R1导入加热流体F3。被导入脱附区域R1的加热流体F3,在通过吸附转子90时,从位于脱附区域R1的多个吸附元件模块30上,使吸附于其中的有机溶剂通过热而脱附。含有有机溶剂的加热流体,作为浓缩流体F4,从脱附区域R1排出到外周侧通道形成部件5。浓缩流体F4被排出到处理腔室1外,并被导入到进行回收或燃烧等后处理的后处理装置中。
吸附处理装置100中,对位于吸附区域R2的吸附元件模块30进行被处理物质的吸附处理,对吸附处理后位于脱附区域R1的吸附元件模块30进行被处理物质的脱附处理。通过吸附转子90绕筒轴C旋转,吸附元件模块30在脱附区域R1和吸附区域R2交替移动,连续地实施被处理物质的吸附处理和脱附处理。
被导入吸附区域R2的被处理流体F1,不限定于含有有机溶剂的废气。被导入脱附区域R1的加热流体F3,不限定于加热空气。例如,被导入吸附区域R2的流体也可以是含有有机溶剂的废水,被导入脱附区域R1的流体也可以是水蒸气。在这样使液体流动的情况下,内周侧通道形成部件4和外周侧通道形成部件5与脱附区域R1构成为液密连通。
在上述实施方式中,例示说明了分隔部件20具有近三角筒形状的情况,但并不限定于此,只要具有能够支承一对中空圆盘10的强度、并且能够设置密封部件40,其形状也可以是板状形状等,可以进行适当变更。
在上述实施方式中说明是如下单面开口的吸附处理装置100的例子:吸附转子90的筒孔90a仅在吸附转子90的轴向(筒轴C的延伸方向)的单侧(图1中的上方)开口、经吸附转子90净化后的洁净空气F2在图1中向上流动而流向第1通道形成部件2。实施方式的吸附处理装置100也可以具有如下的双面开口的结构:筒孔90a在吸附转子90的轴向两侧开口、洁净空气F2从筒孔90a向图1中的向上和向下两个方向流出。
上述吸附元件的各种特性的测量方法如下。
[吸附元件的甲苯吸附率q]
在日本专利特开平9-94422号公报的图1所示的吸附试验装置的吸附试验用U字管中,放入在120℃下干燥16小时后的吸附元件,调节温度为25℃,通入含有甲苯3,800ppm的氮60分钟,测量吸附元件的重量增加情况。甲苯吸附率q通过下式求出。[q(重量%)=w1/w2×100]。在这里,w1为吸附元件的增量(g)。w2为吸附元件的干燥质量(g)。
[活性炭纤维的纤维直径]
使用扫描电子显微镜(产品名称SU1510,日立High-Technologies公司制造)观察显微镜图像,从该显微镜图像中读取100条以上的纤维直径,对读取的纤维直径求出平均。另外,纤维径是指纤维的直径。
[活性炭纤维无纺布的克重]
将活性炭纤维无纺布在130℃下热风干燥3小时后,测量单位面积的重量,以g/m2为单位求得。
[活性炭纤维无纺布的堆积密度]
堆积密度通过克重除以厚度求出,单位为kg/m3。另外,厚度采用面积4cm2的测定头,在活性炭纤维无纺布上施加载荷1.5gf/cm2,由此进行测定。
[活性炭纤维无纺布的压缩率和压缩模量]
以初始负载为0.02kPa测量活性炭纤维无纺布的厚度,接着在负载1.5kPa、1分钟后,于负载状态下测量厚度。除去载荷,放置1分钟后,再次以0.02kPa为初始载荷测量厚度。利用得到的厚度数值,以JISL-1913 6.14记载的计算式算出压缩率(单位%)和压缩模量(单位%)。
[吸附元件模块的压力损失]
将吸附元件模块设置在通气压力损失测量夹具上,对着导入开口131a的开口面以风速3.0m/s进行通气,测量此时的压力损失,单位为Pa。
[组合处理系统示例]
也可以提供包括以下装置的处理系统:在将处理流体导入上述吸附处理装置100之前进行处理的前处理装置、和/或对从上述吸附处理装置100排出的脱附气体进行处理的后处理装置。
作为前处理装置,可举出有,用于去除粉尘的过滤器,具备有用于去除吸附元件的劣化成分的粒状活性炭、含添加物的活性炭、活性氧化铝、沸石等吸附剂的预吸附单元,去除水溶性成分的洗涤器,去除涂装气雾等的卷帘过滤器单元,用于调整处理流体的温度、湿度的气体冷却器和/或气体加热器,预先液化回收处理流体的气体冷却器和/或分离器,装载有预先液化回收处理流体的活性炭等的回收装置等。
作为后处理装置,可举出有,对从上述吸附处理装置100排出的脱附气体进行燃烧处理的燃烧装置(直接燃烧、催化燃烧、蓄热燃烧等),液化回收脱附气体的气体冷却器和/或分离器,装载有液化回收脱附气体的活性炭等的回收装置,填充有用于均衡脱附气体浓度的吸附剂的缓冲装置等。
这些前处理设备和/或后处理设备,可以根据处理条件配置一个以上。
根据本发明,在吸附元件模块、吸附转子、吸附处理装置、以及处理系统中,能够实现对被处理物质的高去除性能化、高浓缩化、对被处理物质的去除性能的长期稳定化、以及小型化。
作为其他实施方式,以下说明具有与上述吸附元件模块130同等性能的吸附元件模块的其他结构。
[实施方式2:吸附元件模块140]
参照图6~图10,说明本实施方式的吸附元件模块140。图6是吸附元件模块140的整体立体图,图7是图6中的VII-VII线箭头方向剖面图,图8是用于吸附元件模块140的第1支承体142a的整体立体图,图9是用于吸附元件模块140的第2支承体142b的整体立体图,图10是用于吸附元件模块140的活性炭纤维无纺布132a的展开图。
本实施方式的吸附元件模块140的壳体141的构成与上述实施方式1的壳体131相同,具有被处理流体F1流入的导入开口141a、经吸附元件模块130净化后的被处理流体F2流出的排出开口141b。填充到壳体141内部的吸附元件142的结构不同。
本实施方式的吸附元件142,如图7的剖面结构图所示,1片以上的图10所示的带状活性炭纤维无纺布132a以波状层叠,将其填充在长方体的壳体141的内部,使得连接波峰顶点所形成的面与通气方向垂直。在本实施方式中,层叠有5片活性炭纤维无纺布132a。
具体的,将图8所示的由丝网构成的波状(褶状)的第1支承体142a、和图9所示的由丝网构成的波状(褶状)的第2支承体142b进行组合,在第1支承体142a与第2支承体142b组合而成的波状之间,固定活性炭纤维无纺布132a。这里,在本实施方式中,第1支承体142a和第2支承体142b的丝网的峰间距(P)为例如50~70mm。另外,活性炭纤维无纺布132a的厚度为例如15~25mm左右。
用于第1支承体142a和第2支承体142b的网的材料,只要在使用条件下具有足够的强度、耐热性、耐药性等即可。可使用铁、不锈钢、铝等金属材料,丙烯酸、酚醛(bakelite)、黑色素等树脂材料。
根据本实施方式的吸附元件模块140的结构,可以在确保通气通道的同时,在壳体141的内部高密度地填充活性炭纤维无纺布132a。其结果是,如图7中的箭头Y所示,从导入开口141a流入吸附元件模块140的被处理流体F1,必定在活性炭纤维无纺布132a中交叉流动。
另外,在以往的蜂窝结构中,流体相对于吸附元件表面沿平行方向流动。另一方面,在本实施方式中,流体必定在活性炭纤维无纺布132a中交叉流动。由此,流体与吸附元件的接触效率显着提高。其结果是,能够进一步提高被处理流体F1通过时的吸附处理能力。此外,可以进一步提高加热流体F3通过时的脱附处理能力。
[实施方式3:吸附元件模块150]
接下来,参照图11~图13,说明本实施方式的吸附元件模块150。图11是本实施方式的吸附元件模块150的整体立体图,图12是图11中的XII-XII线箭头方向剖面图,图13是用于吸附元件模块150的支承体152a的整体立体图。
本实施方式的吸附元件模块150,与上述吸附元件模块140主要是支承体结构不同,壳体151的结构与上述各实施方式相同,具有被处理流体F1流入的导入开口151a、经吸附元件模块150净化的被处理流体F2流出的排出开口151b。
本实施方式的吸附元件152,如图12的剖面结构图所示,1片以上的图10所示的带状活性炭纤维无纺布132a以波状层叠,将其填充在长方体的壳体151的内部,使得连接波峰顶点所形成的面与通气方向垂直。在本实施方式中,层叠有5片活性炭纤维无纺布132a。在本实施方式中,在层叠的活性炭纤维无纺布132a的外表面,覆盖有用于进行保护的棉制保护无纺布132b。
具体的,本实施方式中的支承体152a如图13所示,具有在2张扁平丝网522之间夹有波形丝网521的板状的形状。总厚度为5~25mm左右。
如图12所示,在配置为波形的活性炭纤维无纺布132a之间,以交替地夹持上述支承体152a的方式进行配置。这里,在本实施方式中,支承体152a的配置间距(P)为例如50~70mm。另外,活性炭纤维无纺布132a的厚度为例如15~25mm左右。
通过采用该结构,与上述实施方式2的吸附元件模块140相同,可以在确保通气通道的同时,在壳体151的内部高密度地填充活性炭纤维无纺布132a。其结果是,如图12中的箭头Y所示,从导入开口151a流入吸附元件模块150的被处理流体F1,必定在活性炭纤维无纺布132a中交叉流动。
根据该结构,能够抑制如以往的蜂窝结构的壳体151内(管道内)的被处理流体的流速下降,特别是抑制排出开口151b侧的下降,从导入开口151a到排出开口151b的任何区域中,都不会令被处理流体F1的流速下降,使得被处理流体F1通过活性炭纤维无纺布132a成为可能。其结果是,能够进一步提高吸附元件模块150的被处理流体F1的处理能力。另外,支承体152a也可以去掉扁平丝网522,仅用小间隔的波型丝网(褶皱结构体)521构成。
[实施方式4:吸附单元30A]
吸附元件模块30也可以作为1个单元使用。此外,以下说明的吸附单元,可作为整体考虑为1个吸附元件模块。参照图14和图15,说明将吸附单元30A用作本实施方式中的吸附单元的情况。图14是吸附单元30A的整体立体图,图15是图14中的XV-XV线箭头方向剖面图的一部分。
吸附单元30A具有矩形壳体50和吸附元件模块200。壳体50具有被处理流体F1流入的导入开口31a、经吸附元件模块200净化的被处理流体F2流出的排出开口31b。从导入开口31a流入的被处理流体F1,全部通过设置在吸附元件模块200内的吸附元件、即活性炭纤维无纺布200c,从排出开口31b排出。
壳体50整体上具有近似箱型的形态,形成有导入开口31a和排出开口31b。在位于左右的一对侧板33的导入开口31a和排出开口31b,设置有内折的凸缘34。在上下配置的盖体31的全周,也设置有内折的凸缘32。通过设置凸缘32和凸缘34,可以防止吸附元件模块200从壳体50飞出。
如图14所示,吸附元件模块200层叠有3层。在层叠的吸附元件模块200之间,配置有分隔部件35。分隔部件35被设置成从流入侧开口直至排出侧开口,将层叠的吸附元件模块200分隔开来。通过配置分隔部件35,可以抑制吸附元件模块200相互接触和摩擦。另外,也可以通过分隔部件35进行吸附元件模块200的固定,因此可以增加层叠的吸附元件模块200的结构稳定性。
吸附元件模块200的层叠数和分隔部件35的数量,可以根据吸附单元30A所要求的强度、性能而适当变更,但虽也取决于吸附元件模块200的层叠数,可以设置分隔部件35将整体分割为2~5份左右。
可以是在装配吸附单元30A时层叠吸附元件模块200,或者在装配吸附单元30A之后清洁、更换吸附元件模块200时,壳体50为可分割的结构。如果是焊接接合,一旦将吸附单元30A组装后就难以分割。如果是螺钉、螺栓固定,可以容易地进行拆解。但是,必须要确保螺钉和螺栓的容积,因而会产生不必要的厚度。
因此,优选将能够容易拆解、同时仅需确保小容积的铆钉37用作紧固件。利用铆钉37固定的部件上预先设置有通孔。在容积变大也没有问题的情况下,也可以使用螺钉、螺栓等作为紧固件。另外,在图中,为了明确铆钉37的安装位置,图示的大小比例与实际不同。
为了增大壳体50的开口面积,优选用于壳体50的材料更薄,但还需保持作为结构体的强度。考虑到这些并适当设定即可。壳体50、分隔部件35和铆钉37,只要在使用条件下具有足够的强度、耐热性、耐药性等即可。可使用铁、不锈钢、铝等金属材料,丙烯酸、酚醛(bakelite)、黑色素等树脂材料。
如图15所示,吸附元件模块200由平板状的活性炭纤维非织布200c构成。多个吸附元件模块200沿着被处理流体F1的流动方向层叠配置。作为吸附元件的活性炭纤维无纺布200c,被填充在长方体的壳体50的内部,并与通气方向垂直。
根据本发明的吸附单元,可以高性能地处理被处理流体。另外,本发明的吸附单元可以用于上述的吸附转子、吸附处理装置以及处理系统。根据本发明的吸附转子、吸附处理装置以及处理系统,通过使用本发明的吸附单元,可以更高性能地处理被处理流体。
活性炭纤维无纺布200c的结构,与上述活性炭纤维无纺布132a的结构相同。以下,作为其他实施方式,说明具有与上述吸附单元30A同等性能的吸附单元的其他结构。
[实施方式5:吸附单元30B]
参照图16~图19,说明本实施方式的吸附单元30B。图16是吸附单元30B的整体立体图,图17是图16中的XVII-XVII线箭头方向剖面图的一部分,图18是用于吸附单元30B的第1支承体300a的整体立体图,图19是用于吸附单元30B的第2支承体300b的整体立体图。
本实施方式的吸附单元30B,壳体50的构成与上述实施方式4的壳体50相同。吸附单元30B具有被处理流体F1流入的导入开口31a、经吸附单元30B净化后的被处理流体F2流出的排出开口31b。吸附单元30B中,填充到壳体50内部的吸附元件模块300的结构不同。
本实施方式的吸附元件模块300,如图17的剖面结构图所示,1片以上的带状活性炭纤维无纺布200c以波状层叠,将其填充在长方体的壳体50的内部,使得连接波峰顶点所形成的面与通气方向垂直。在本实施方式中,层叠有5片活性炭纤维无纺布200c。
具体的,将图18所示的由丝网构成的波状(褶状)的第1支承体300a、和图19所示的由丝网构成的波状(褶状)的第2支承体300b进行组合,在第1支承体300a与第2支承体300b组合而成的波状之间,固定活性炭纤维无纺布200c。这里,在本实施方式中,第1支承体300a和第2支承体300b的丝网的峰间距(P)为例如50~70mm。另外,活性炭纤维无纺布200c的厚度为例如15~25mm左右。
用于第1支承体300a和第2支承体300b的网的材料,只要在使用条件下具有足够的强度、耐热性、耐药性等即可。可使用铁、不锈钢、铝等金属材料,丙烯酸、酚醛(bakelite)、黑色素等树脂材料。
根据本实施方式的吸附单元30B的结构,可以在确保通气通道的同时,在壳体50的内部高密度地填充活性炭纤维无纺布200c。其结果是,如图17中的箭头Y所示,从导入开口31a流入吸附单元30B的被处理流体F1,在活性炭纤维无纺布200c中交叉流动。
另外,能够抑制如以往的蜂窝结构的壳体50内(管道内)的被处理流体的流速下降,特别是抑制排出开口31b侧的下降,从导入开口31a到排出开口31b的任何区域中,都不会令被处理流体F1的流速下降,使得被处理流体F1通过活性炭纤维无纺布200c成为可能。其结果是,能够进一步提高吸附单元30B对被处理流体F1的处理能力。
[实施方式6:吸附单元30C]
接下来,参照图20~图22,说明本实施方式的吸附单元30C。图20是本实施方式的吸附单元30C的整体立体图,图21是图20中的XXI-XXI线箭头方向剖面图的一部分,图22是用于吸附单元30C的支承体400a的整体立体图。
本实施方式的吸附单元30C,与上述吸附单元30B主要是支承体结构不同,壳体50的结构与上述各实施方式相同。吸附单元30C具有被处理流体F1流入的导入开口31a、经吸附单元30C净化的被处理流体F2流出的排出开口31b。
本实施方式的吸附元件模块400,如图21的剖面结构图所示,1片以上的带状活性炭纤维无纺布200c层叠为波状,将其填充在长方体的壳体50的内部,使得连接波峰顶点所形成的面与通气方向垂直。在本实施方式中,层叠有5片活性炭纤维无纺布200c。在本实施方式中,在层叠的活性炭纤维无纺布200c的外表面,覆盖有用于进行保护的棉制保护无纺布200d。
具体的,本实施方式中的支承体400a如图22所示,具有在2张扁平丝网402之间夹有波形丝网401的板状形状。总厚度为5~25mm左右。
如图21所示,在配置为波型的活性炭纤维无纺布200c之间,以交替地夹持上述支承体400a的方式配置。这里,在本实施方式中,支承体400a的配置间距(P)为例如50~70mm。另外,活性炭纤维无纺布200c的厚度为例如15~25mm左右。
通过采用该结构,与上述实施方式5的吸附单元30B相同,可以在确保通气通道的同时,在壳体50的内部高密度地填充活性炭纤维无纺布200c。其结果是,如图21中的箭头Y所示,从导入开口31a流入吸附单元30C的被处理流体F1,在活性炭纤维无纺布200c中交叉流动。
根据该结构,能够抑制如以往的蜂窝结构的壳体50内(管道内)的被处理流体的流速下降,特别是抑制排出开口31b侧的下降,从导入开口31a到排出开口31b的任何区域中,都不会令被处理流体F1的流速下降,使得被处理流体F1通过活性炭纤维无纺布200c成为可能。其结果是,能够进一步提高吸附单元30C对被处理流体F1的处理能力。另外,支承体400a也可以去掉扁平丝网402,仅用小间隔的波型丝网(褶皱结构体)401构成。
[实施方式7:吸附单元30D]
接着,参照图23~图27,说明本实施方式的吸附单元30D。图23是本实施方式的吸附单元30D的整体立体图,图24是图23中的XXIV-XXIV线箭头方向剖面图,图25是去除了壳体51的状态下的吸附单元30D的整体立体图,图26是显示第1间隔部件60的立体图,图27是显示第2间隔部件61的立体图。
吸附单元30B具有矩形壳体51和吸附元件模块500。壳体51具有被处理流体F1流入的导入开口31a、经吸附元件模块500净化的被处理流体F2流出的排出开口31b。从导入开口31a流入的被处理流体F1,全部通过设置在吸附元件模块500内的吸附元件、即活性炭纤维无纺布200c,从排出开口31b排出。
在本实施方式的吸附单元30D中,与上述各实施例不同,在壳体51的导入开口31a侧和排出开口31b侧,覆盖有间隔部件。如图25所示,导入开口31a侧的第1间隔部件60,通过铆钉37固定于凸缘34。对于导入开口31a侧的凸缘34,固定有6个第1间隔部件60。各第1间隔部件60,相对于凸缘34倾斜地用铆钉37固定2处。被处理流体F1流过各第1间隔部件60的间隙。
本实施方式的吸附元件模块500,如图24的剖面结构图所示,在长方体的壳体51的内部,层叠填充有多个作为吸附元件的平板状活性炭纤维无纺布200c,并且与通气方向水平。
如图24、图25所示,活性炭纤维无纺布200c被2片扁平丝网500a夹持着配置。活性炭纤维无纺布200c由图26所示的第1间隔部件60和图27所示的第2间隔部件61支承。
如图26所示,第1间隔部件60为了夹持住活性炭纤维无纺布200c而将一块板弯折,并设置有2个沟槽。在跨越2个沟槽的对角线上的2个位置上,设置有孔部500d。
如图27所示,第2间隔部件61为了夹持住活性炭纤维无纺布200c而将1块板弯折,并设置有沟槽。在沟槽的两端的位置设置有孔部500d。
如图24、图25所示,在导入开口31a侧,配置有6处间隔开的第1间隔部件60。在排出开口31b侧,在上下与盖体31接触的位置,配置有第2间隔部件61,在其间,间隔配置有5处第1间隔部件60。第1间隔部件60和第2间隔部件61,通过穿过壳体51的凸缘34的通孔和孔部500d的铆钉37,被固定于壳体51。如图23、图25所示,由于第1间隔部件60在对角线上的2处进行固定,在4处交叉位置进行固定相比,能够减少使用的铆钉37的数量。
本实施方式的吸附元件模块500,活性炭纤维无纺布200c由导入开口31a侧的第1间隔部件60、排出开口31b侧的第1间隔部件60、第2间隔部件61支承。因此,活性炭纤维无纺布200c无需被支承在一对侧板33的位置。
如图24所示,本实施方式的第1间隔部件60和第2间隔部件61,被交替配置在与被处理流体F1的流通方向垂直的方向错开的位置。吸附单元30D中,可以在活性炭纤维无纺布200c不弯曲的平坦状态下,设置被处理流体F1与活性炭纤维无纺布200c交叉的通道。
根据本实施方式的吸附单元30D的结构,可以在确保通气通道的同时,在壳体51的内部高密度地填充活性炭纤维无纺布200c。其结果是,如图24中的箭头Y所示,从导入开口31a流入吸附单元30D的被处理流体F1,与活性炭纤维无纺布200c中交叉地流动。
另外,能够抑制如以往的蜂窝结构的壳体51内(管道内)的被处理流体的流速下降,特别是抑制排出开口31b侧的下降,从导入开口31a到排出开口31b的任何区域中,都不会令被处理流体F1的流速下降,使得被处理流体F1通过活性炭纤维无纺布200c成为可能。其结果是,能够进一步提高吸附单元30D对被处理流体F1的处理能力。
本实施方式的第1间隔部件60的沟槽的数量,也可以增加为3个以上。活性炭纤维无纺布200c共计12段,但也可以增减其段数。
[实施方式8:吸附单元30E]
参照图28~图31,说明吸附单元30E。图28是显示吸附单元30E的整体立体图。图29~图31是显示密封部件38的横截面结构的图。
该吸附单元30E与图23所示的吸附单元30D的结构基本相同。不同点在于,在流入侧开口的凸缘32和凸缘34上,设置有包围壳体51的开口、由弹性部件构成的环状的密封部件38。通过设置密封部件38,如图1~图3所示,可以提高设置于吸附处理装置100的圆筒状转子90内时的通道的密闭性。
图28所示的吸附单元30E是仅在加热流体F3的流入侧设置有密封部件38的方式的图示,但是,也可以采用仅在排出侧设置、或在流入侧和排出侧都设置密封部件38的任一方式。
密封部件38利用粘合剂等固定至凸缘32和凸缘34。密封部件38优选为弹性部件,特别优选为橡胶材料。作为橡胶材料,根据使用条件考虑耐热性、耐药性等进行选择即可。
图29~图31显示的是密封部件38的横截面形状。除了图示之外,密封部件38可采用各种各样的横截面形状。
实施方式8的密封部件38的结构,也可适用于上述或后述的其他实施方式的各个实施方式中。
[实施方式9:吸附单元30F]
参照图32~图36,说明吸附单元30F。图32是显示吸附单元30F的整体立体图。图33~图36是显示环形槽M1和密封部件38的横截面结构的图。
该吸附单元30F的结构与图28所示的吸附单元30E基本相同。不同点在于,在流入侧开口的凸缘32和凸缘34,以构成环形槽M1的方式设置有一对壁部38w,在该环形槽M1上配置有密封部件38。优选壁部38w使用与壳体51相同的材料,并且与壳体51构成一体。例如,可以使用铆钉固定,通过焊接固定等。环形槽M1的内部深度约为10mm左右,内部的宽度约为20mm左右。
图33~图36显示的是密封部件38的横截面形状。除了图示之外,密封部件38还可采用各种各样的横截面形状。
如此,通过在环形槽M1的内部配置密封部件38,可以防止密封部件38的错位、破损。由此,能够进一步提高吸附处理装置100设置在圆筒状转子90内时的通道的密闭性。
[实施方式10:吸附单元30G]
参照图37,说明其他结构的吸附单元30G。图37是显示吸附单元30G的整体立体图。
该吸附单元30G的结构与图23所示的吸附单元30D基本相同。不同点在于,壳体52被三折而构成壳体39,并且设置有作为顶板的盖体31。由于吸附单元30G在底面上不需要盖体31,因此可减少用于在壳体39上固定盖体31的铆钉37的数量。
在上述实施方式中,吸附单元30E的密封部件38的结构、吸附单元30F的环形槽M1和密封部件38的结构、以及吸附单元30G的壳体39的结构中的任一个,都可适用于吸附单元30A、吸附单元30B、吸附单元30C中的任一个。如此,各实施方式的结构也可以适当地组合为最佳结构。
在上述实施方式中,也可以如图15所示,将吸附单元30B、吸附单元30C填充到长方体的壳体50的内部,使性炭纤维无纺布200c的吸附面与通气方向垂直。
[实施方式11:吸附单元30H]
参照图38和图39,说明其他结构的吸附单元30H。图38是显示吸附单元30H的整体立体图,图39是图38中的XXXIX-XXXIX线箭头方向剖面图的一部分。
该吸附单元30H与图20所示的吸附单元30C的基本结构相同。区别点为壳体53内部配置的带状的活性炭纤维无纺布200c的形状不同。吸附单元30H的壳体53与吸附单元30G的壳体52相同,可以弯折为3段。
本实施方式的上方部分的吸附元件模块600是如下结构,如图39的剖面构造图所示,活性炭纤维无纺布200c的上方端部200e被夹入盖体31和支撑体400a之间,活性炭纤维无纺布200c的下方端部200f被夹入分隔部件35和支撑体400a之间。
中央部分的吸附元件模块600是如下结构,活性炭纤维无纺布200c的上方端部200e被夹入分隔部件35和支撑体400a之间,活性炭纤维无纺布200c的下方端部200f被夹入分隔部件35和支撑体400a之间。下方部分的吸附元件模块600是如下结构,活性炭纤维无纺布200c的上方端部200e被夹入分隔部件35和支撑体400a之间,活性炭纤维无纺布200c的下方端部200f被夹入盖体31和支撑体400a之间。
吸附单元30H适合在盖体31、分隔部件35和支撑体400a之间夹入活性炭纤维无纺布200c,可不使位置偏移等产生。
[实施方式12:吸附单元30I]
参照图40和图41,说明其他结构的吸附单元30I。图40是显示吸附单元30I的整体立体图,图41是图40中的XLI-XLI线箭头方向剖面图的一部分。
该吸附单元30I与图38所示的吸附单元30H的基本结构相同。区别点为壳体54的内部配置的上方的吸附元件模块710和下方的吸附元件模块720的位置关系不同。吸附单元30I的壳体54可以与吸附单元30G的壳体52同样地,折弯成三段。
本实施方式的上方部分的吸附元件模块710是如下结构,如图41的剖面构造图所示,活性炭纤维无纺布200c的上方端部200e被夹入盖体31和支撑体400a之间,活性炭纤维无纺布200c的下方端部200f被夹入分隔部件35和支撑体400a之间。
本实施方式的下方部分的吸附元件模块720是如下结构,活性炭纤维无纺布200c的上方端部200e被夹入分隔部件35和支撑体400a之间,活性炭纤维无纺布200c的下方端部200f被夹入盖体31和支撑体400a之间。
上方部分的吸附元件模块710和下方部分的吸附元件模块720如图41所示,以相对于壳体54为约1:2的比例,占据高度方向的位置。上方部分的吸附元件模块710和下方部分的吸附元件模块720被分隔部件35分隔。分隔部件35的端部弯折为L字状,通过铆钉37与侧板33固定。
[实施方式13:吸附单元30J]
参照图42,说明其他结构的吸附单元30J。图42是显示吸附单元30J的整体立体图。
该吸附单元30J与图38所示的吸附单元30H的基本结构相同。区别点为壳体55的内部配置有纵方向的分隔部件36。吸附单元30J在纵方向的分隔部件36的左右配置活性炭纤维无纺布200c。吸附单元30J的壳体55与吸附单元30G的壳体52同样地,可弯折为三段。
吸附单元30J中,横方向的分隔部件35和纵方向的分隔部件36所围成的区域可各作为1个吸附元件模块起作用。分隔部件36的材料与分隔部件35同样地,使用条件下有充分的强度、耐热性、耐化学品性等即可,可以使用铁、不锈钢、铝等的金属材料、丙烯酸、酚醛树脂(bakelite)、黑色素等的树脂材料等。
可在1个壳体内设有多个纵方向的分隔部件36。横方向的分隔部件35和纵方向的分隔部件36,根据壳体的大小,适合使用的片数可以改变。虽然对本发明的实施方式进行了说明,但是应该认为,本次公开的实施方式在所有方面都是示例而并非限制。本发明的范围由权利要求表示,旨在包括与权利要求等同含义和范围内的所有变更。

Claims (14)

1.一种吸附元件模块,在具有导入开口和排出开口的壳体内,填充有可通过气体的吸附元件,
所述壳体的构成方式如下,从所述导入开口导入的全部所述气体,在通过所述吸附元件后,从所述排出开口排出,
所述吸附元件包含活性炭纤维无纺布,
所述活性炭纤维无纺布的总克重为600~6000g/m2,甲苯吸附率为25~75wt.%,以及纤维直径为15~120μm。
2.根据权利要求1所述的吸附元件模块,其中,所述吸附元件被配置成所述气体可交叉流动。
3.根据权利要求1所述的吸附元件模块,其中,所述活性炭纤维无纺布的堆积密度为50~200kg/m3,压缩率为30%以下,压缩模量为80%以上。
4.根据权利要求1所述的吸附元件模块,其中,所述活性炭纤维的前驱体主要由酚醛树脂纤维、纤维素纤维和聚苯醚纤维中的至少一个以上的纤维构成。
5.根据权利要求1所述的吸附元件模块,其中,所述吸附元件在所述壳体内,多个所述吸附元件被层叠配置。
6.根据权利要求1所述的吸附元件模块,其中,所述吸附元件在所述壳体内,1片所述吸附元件被折叠配置成层叠状态。
7.根据权利要求1所述的吸附元件模块,其中,所述导入开口和所述排出开口被多个间隔部件封闭,
所述导入开口侧的多个所述间隔部件和所述排出开口侧的多个所述间隔部件配置在垂直方向错开的位置上,
通过所述导入开口侧的多个所述间隔部件的空隙的所述处理气体通过所述吸附元件后,从所述排出开口侧的多个所述间隔部件的空隙排出。
8.根据权利要求7所述的吸附元件模块,其中,所述吸附元件被多个所述间隔部件所支撑。
9.根据权利要求1所述的吸附元件模块,其中,该吸附元件模块的压力损失为1000Pa以下,所述气体流通方向上的厚度为500mm以下。
10.根据权利要求1所述的吸附元件模块,其中,所述吸附元件模块的单位内容积(m3)的甲苯吸附量(kg)为12~70kg/m3以上。
11.一种吸附转子,是绕筒轴旋转的中空圆柱状的吸附转子,
具备:多个填充有可通过气体的吸附元件的吸附元件模块,
和多个不能通过气体的分隔部件,
所述吸附元件模块与所述分隔部件,在围绕所述筒轴的周向上交替排列,
所述吸附元件模块,是权利要求1~权利要求8中任一项中记载的所述吸附元件模块。
12.一种吸附处理装置,具备:权利要求11所述的吸附转子,
和形成气体通过所述吸附转子所具备的所述吸附元件模块的通道的通道形成部件。
13.根据权利要求12所述的吸附处理装置,其中,所述通道形成部件形成如下气体通道,在所述吸附转子的旋转中,在位于指定旋转相位的所述吸附元件模块上,使含有有机溶剂的被处理气体、或者用于从所述吸附元件脱附有机溶剂的加热气体,从所述筒轴旋转的半径方向通过。
14.一种处理系统,具备:权利要求12或权利要求13所述的吸附处理装置,
和在导入所述吸附处理装置之前对被处理流体进行处理的前处理装置,和/或对从所述吸附处理装置排出的脱附气体进行处理的后处理装置。
CN202110090621.3A 2020-06-19 2021-01-22 吸附元件模块、吸附转子、吸附处理装置、以及处理系统 Pending CN113975936A (zh)

Applications Claiming Priority (12)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2020-002403 2020-06-19
JP2020-105897 2020-06-19
JP2020105897 2020-06-19
JP2020002403 2020-06-19
JP2020167496 2020-10-02
JP2020-167496 2020-10-02
JP2020004278U JP3229841U (ja) 2020-06-19 2020-10-02 吸着ユニット、吸着ロータ、吸着処理装置、および、処理システム
JP2020-004278 2020-10-02
JP2020005317U JP3230783U (ja) 2020-06-19 2020-12-09 吸着ユニット、吸着ロータ、吸着処理装置、および、処理システム
JP2020-204056 2020-12-09
JP2020204056A JP2022007912A (ja) 2020-06-19 2020-12-09 吸着素子ブロック、吸着ロータ、吸着処理装置、および、処理システム
JP2020-005317 2020-12-09

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN113975936A true CN113975936A (zh) 2022-01-28

Family

ID=79268724

Family Applications (2)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202110090621.3A Pending CN113975936A (zh) 2020-06-19 2021-01-22 吸附元件模块、吸附转子、吸附处理装置、以及处理系统
CN202120182060.5U Active CN216223680U (zh) 2020-06-19 2021-01-22 吸附单元、吸附转子、吸附处理装置及处理系统

Family Applications After (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202120182060.5U Active CN216223680U (zh) 2020-06-19 2021-01-22 吸附单元、吸附转子、吸附处理装置及处理系统

Country Status (5)

Country Link
EP (1) EP4170080A1 (zh)
KR (1) KR20230029796A (zh)
CN (2) CN113975936A (zh)
TW (1) TW202204026A (zh)
WO (1) WO2021256324A1 (zh)

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2023188846A1 (ja) * 2022-03-30 2023-10-05 東洋紡株式会社 吸着フィルター、吸着ロータ、及び吸着処理装置
JP7204026B1 (ja) * 2022-03-31 2023-01-13 大阪ガスケミカル株式会社 不織布及びその製造方法、それを用いた有機溶剤回収方法、並びに有機溶剤回収装置
WO2024048410A1 (ja) * 2022-08-31 2024-03-07 東洋紡エムシー株式会社 活性炭素繊維不織布、活性炭素繊維不織布の製造方法、エレメント、有機溶剤吸脱着処理装置、有機溶剤回収システム、有機溶剤吸脱着処理方法、及び有機溶剤回収方法

Family Cites Families (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS54145372A (en) 1978-05-04 1979-11-13 Toho Rayon Co Ltd Continuous adsorption and desorption device
JPH0655254B2 (ja) 1986-09-29 1994-07-27 株式会社大氣社 円筒型回転式ガス処理装置
JPH06126122A (ja) 1992-10-20 1994-05-10 Taikisha Ltd 吸脱着式気体浄化装置
JP3312055B2 (ja) 1993-06-03 2002-08-05 株式会社大氣社 回転吸脱着式ガス処理装置
JP4203605B2 (ja) 1995-09-29 2009-01-07 東洋紡績株式会社 耐熱性吸着シート及びその製造方法
JPH09220431A (ja) * 1996-02-15 1997-08-26 Takasago Thermal Eng Co Ltd ガス状不純物の除去装置および空気清浄システム
JP4004195B2 (ja) 1999-10-29 2007-11-07 株式会社大気社 回転型吸脱着式ガス処理装置
JP2010181407A (ja) * 2009-01-09 2010-08-19 Wakaida Eng:Kk 放射性気体の吸着用焼却型フィルター装置
WO2013081049A1 (ja) * 2011-11-30 2013-06-06 東洋紡株式会社 活性炭素繊維不織布、及び該不織布を用いたエレメント
JP2019209269A (ja) 2018-06-05 2019-12-12 東洋紡株式会社 吸着ロータおよび吸着処理装置

Also Published As

Publication number Publication date
TW202204026A (zh) 2022-02-01
CN216223680U (zh) 2022-04-08
EP4170080A1 (en) 2023-04-26
WO2021256324A1 (ja) 2021-12-23
KR20230029796A (ko) 2023-03-03

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN216223680U (zh) 吸附单元、吸附转子、吸附处理装置及处理系统
CN101439250B (zh) 可用于燃料电池的空气过滤器
US7416580B2 (en) Filter assemblies and systems for intake air for fuel cells
JP3230783U (ja) 吸着ユニット、吸着ロータ、吸着処理装置、および、処理システム
US20110005394A1 (en) Media for removal of organic compounds
JP2022007912A (ja) 吸着素子ブロック、吸着ロータ、吸着処理装置、および、処理システム
US20190255481A1 (en) Thermally conductive structure for multidirection flow through packed bed
WO2005105265A1 (en) Chemical filtration unit incorporating air transportation device
CN101564633B (zh) 一种固定床烟气净化装置
US2973828A (en) Filter
JP2019209268A (ja) 吸着ロータおよび吸着処理装置
CN105587377A (zh) 一种具有尾气净化功能及可更换滤芯并具有显著消音效果的发动机排气管消音器
JP2019209269A (ja) 吸着ロータおよび吸着処理装置
JP2002303122A (ja) パティキュレートフィルタ
KR100358262B1 (ko) 망체에 활성탄입자를 부착한 에어필터와 그 제작방법
CN112704979B (zh) 一种能清除烟雾中油性物质的滤芯
JP3241010U (ja) 吸着ユニット、吸着処理装置、および、処理システム
CN210448626U (zh) 吸附转子及吸附处理装置
EP4159300A1 (en) Adsorption unit, adsorption processing device, and processing system
CN112177740A (zh) 一种高效清洁的汽车尾气排放装置
CN205481383U (zh) 一种移动式多功能空气净化器
CN213556255U (zh) 一种高效吸附式干燥机
EP2125140A2 (en) Fluid treatment arrangements with fluid treatment elements and methods for making and using them
JP4589038B2 (ja) 濾材
CN212999242U (zh) 一种零气耗鼓风加热再生吸附式干燥设备

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
CB02 Change of applicant information

Address after: No. 1, No. 13, meitian-1, Shibei District, Osaka, Osaka, Japan

Applicant after: TOYOBO Co.,Ltd.

Address before: Japan's Osaka Osaka North Doushima Haji chome 2 times 8

Applicant before: TOYOBO Co.,Ltd.

CB02 Change of applicant information
TA01 Transfer of patent application right

Effective date of registration: 20230810

Address after: South Building, Meitian Twin Towers, No. 13-1, Meitian 1-chome, Kita ku, Osaka City, Osaka Prefecture, Japan

Applicant after: Dongyang Textile MC Co.,Ltd.

Address before: No. 1, No. 13, meitian-1, Shibei District, Osaka, Osaka, Japan

Applicant before: TOYOBO Co.,Ltd.

TA01 Transfer of patent application right