JP2000051634A - ガス吸着素子 - Google Patents

ガス吸着素子

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JP2000051634A
JP2000051634A JP10220948A JP22094898A JP2000051634A JP 2000051634 A JP2000051634 A JP 2000051634A JP 10220948 A JP10220948 A JP 10220948A JP 22094898 A JP22094898 A JP 22094898A JP 2000051634 A JP2000051634 A JP 2000051634A
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exchange resin
gas
ion exchange
basic
acidic
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JP10220948A
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English (en)
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Yukihito Kawakami
由基人 川上
Hiromi Nawata
裕美 縄田
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Seibu Giken Co Ltd
Original Assignee
Seibu Giken Co Ltd
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  • Separation Of Gases By Adsorption (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【目的】塩基性あるいは酸性のガスが混合した状態であ
ってもガスを吸着することのでき、多種のガスを吸着す
ることのできるガス吸着素子を提供することを目的とす
る。 【構成】塩基性イオン交換樹脂及び酸性イオン交換樹脂
を吸着剤として定着させたシートよりなるものであり、
酸性および塩基性のガスを吸着することができる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は大気汚染ガス等のガ
スの吸着除去に用いられるガス吸着素子に関するもので
ある。
【0002】
【従来の技術】従来のガス吸着素子としてゼオライトや
活性炭等の吸着剤をシートに定着し、そのシートをハニ
カム状に積層成形したものが開発され用いられている。
このようなガス吸着素子は、空気調和装置の脱臭フィル
ターやクリーンルーム等に用いられている。
【0003】このようなガス吸着素子の中でゼオライト
を用いたものは極めて低濃度のガスまで吸着することが
できるのであるが、吸着容量が小さく、また多種のガス
を吸着することができないため、活性炭を用いたものが
一般に多用されている。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】従来のガス吸着素子の
うちで、活性炭を吸着剤として用いた場合は、有機質の
ガスであれば多種のガスを吸着する能力があるが、無機
質のガスの吸着能力が低いという問題点があった。
【0005】本発明は上記の問題点に着目してなされた
ものであり、塩基性あるいは酸性の無機質等多種のガス
が混合した状態のガスを吸着することのできるガス吸着
素子を提供しようとするものである。
【0006】
【課題を解決するための手段】本発明の手段は塩基性イ
オン交換樹脂及び酸性イオン交換樹脂を吸着剤として定
着させたシートよりなるものである。
【0007】
【発明の実施の形態】本発明の請求項1に記載の発明
は、塩基性イオン交換樹脂及び酸性イオン交換樹脂を吸
着剤として定着させたシートよりなるものであり、多種
のガスが混合していても効率的に吸着されるという作用
を有する。
【0008】
【実施例】分子内に化学結合した電離基を有するスチレ
ン系イオン交換樹脂のうちで塩基性陽イオン交換樹脂と
酸性陰イオン交換樹脂の顆粒それぞれを粉砕し、できた
粉末を混合し、さらにその混合粉末をパルプやアラミド
繊維等の繊維及びバインダーとともに混合し、従来より
公知の抄紙技術を用いて厚さ0.2mm程度の紙を作
る。
【0009】そして図1に示す如く抄紙された紙を波状
に加工したコルゲートシート1と、抄紙されて平状のま
まのライナーシート2とを所定の厚さになるまで交互に
重ねてハニカムブロックを作成し、ガス吸着素子3とす
る。
【0010】上記の酸性陽イオン交換樹脂として強酸性
陽イオン交換樹脂であるスチレン系イオン交換樹脂Na
形のゲル形を用いることができ、そのさらに具体的な材
料として、三菱化学株式会社製の「DIAION SK
102」、あるいはポーラス形の「DIAION P
K 208」等を用いることができその化学式を以下に
示す。
【0011】
【化1】
【0012】上記の塩基性陰イオン交換樹脂として強塩
基性陰イオン交換樹脂であるスチレン系イオン交換樹脂
ClゲルI形を用いることができ、そのさらに具体的な
材料として、三菱化学株式会社製の「DIAION S
A 10A」、あるいはポーラス形の「DIAION
PA 306」等を用いることができその化学式を以下
に示す。
【0013】
【化2】
【0014】上記の強塩基性陰イオン交換樹脂としてさ
らにスチレン系イオン交換樹脂ClゲルII形も用いるこ
とができ、そのさらに具体的な材料として、三菱化学株
式会社製の「DIAION SA 20A」、あるいは
ポーラス形の「DIAIONPA 406」等を用いる
ことができ、その化学式を以下に示す。
【0015】
【化3】
【0016】上記の酸性陽イオン交換樹脂として弱酸性
陽イオン交換樹脂であるアクリル系イオン交換樹脂を用
いることができ、そのさらに具体的な材料として、三菱
化学株式会社製の「DIAION WK 20」等を用
いることができその化学式を以下に示す。
【0017】
【化4】
【0018】上記の酸性陽イオン交換樹脂として弱酸性
陽イオン交換樹脂であるメタクリル系イオン交換樹脂を
用いることができ、そのさらに具体的な材料として、三
菱化学株式会社製の「DIAION WK 10」等を
用いることができその化学式を以下に示す。
【0019】
【化5】
【0020】上記の塩基性陰イオン交換樹脂として弱塩
基性陰イオン交換樹脂であるメタクリル系イオン交換樹
脂を用いることができ、そのさらに具体的な材料とし
て、三菱化学株式会社製の「DIAION WK 2
0」等を用いることができその化学式を以下に示す。
【0021】
【化6】
【0022】このようにして作られた本発明のガス吸着
素子3に大気とアンモニアが混合したガスを流した場合
について説明する。ガスがガス吸着素子3の中に入る
と、ガスはガス吸着素子3の強酸性陰および強塩基性陽
イオン交換樹脂と接触する。
【0023】すると大気中の水分とともにアンモニアが
強酸性陰イオン交換樹脂に吸着され、アンモニアはイオ
ン交換されて強酸性陰イオン交換樹脂の分子と結合す
る。吸着された水分は温度が上がったり、大気の湿度が
下がると強酸性陰イオン交換樹脂から放出される。
【0024】次に、ガス吸着素子3に大気とSOが混
合したガスを流した場合について説明する。ガスがガス
吸着素子3の中に入ると、ガスはガス吸着素子3の強酸
性陰および強塩基性陽イオン交換樹脂と接触する。
【0025】すると大気中の水分とともにSOが強塩
基性陽イオン交換樹脂に吸着され、SOはイオン交換
されて強塩基性陽イオン交換樹脂の分子と結合する。吸
着された水分は温度が上がったり、大気の湿度が下がる
と強塩基性陽イオン交換樹脂から放出される。
【0026】このように本発明のガス吸着素子3は無機
質の酸性あるいは塩基性両方のガスを吸着する能力があ
る。
【0027】そして、ポーラス形イオン交換樹脂を用い
た場合、ホルムアルデヒドのような有機ガスと大気との
混合ガスをガス吸着素子3に流すと、酸性陽イオン交換
樹脂および塩基性陰イオン交換樹脂とも有機ガスに対し
て強い吸着作用を発揮する。従って、有機ガスも吸着す
る性能を要求する場合はイオン交換樹脂としてポーラス
形イオン交換樹脂を用いる。
【0028】以上の各実施例で、ポーラス形を用いた場
合は反応速度が早く、処理すべきガスの流速が早い場合
に適する。またゲル形を用いた場合はイオン交換容量が
大きく、ガス吸着素子3の寿命を長くすることができ
る。
【0029】また、強酸性や強塩基性のイオン交換樹脂
よりも弱酸性や弱塩基性のイオン交換樹脂の方がイオン
交換容量が大きい。従って、処理すべきガスが強塩基性
や強酸性である場合はイオン交換樹脂も強酸性や強塩基
性のものを用い、処理すべきガスが強塩基性や強酸性で
ない場合はイオン交換樹脂は弱酸性や弱塩基性のものを
用るとよい。
【0030】以上の実施例では、イオン交換樹脂を粉砕
した粉末を抄き込んだ紙を用いる例を示したが、アラミ
ド繊維やパルプ等によって抄かれた紙をコルゲート加工
して作ったハニカム体を用意し、イオン交換樹脂を粉砕
した粉末をバインダー中に分散した液体にそのハニカム
体をディッピングすることによって定着してもよい。
【0031】また、イオン交換樹脂を粉砕した粉末をバ
インダー中に分散した液体に紙をディッピングし、その
紙をコルゲート加工してハニカム体を作ってもよい。
【0032】
【発明の効果】本発明のガス吸着素子は以上の説明のと
おり、塩基性イオン交換樹脂及び酸性イオン交換樹脂を
吸着剤として定着させたシートよりなるものであり、無
機ガスのうち塩基性のガスを通過させると酸性イオン交
換樹脂が吸着剤として機能し、酸性のガスを通過させる
と塩基性イオン交換樹脂が吸着剤として機能するため、
塩基性あるいは酸性いずれのガスも吸着するようにな
る。このため、極めて多種の有害ガスの吸着を行うこと
ができる。また塩基性あるいは酸性のガスを吸着した場
合はイオン交換によって吸着されているため、容易に脱
着することがなく吸着した有害ガスが脱着されて出てく
ることがない。
【0033】本発明のガス吸着素子は以上の説明のとお
り、シートをハニカム状に積層成形したものであるた
め、表面積が大きくかつ空気抵抗も小さい。
【0034】本発明のガス吸着素子は以上の説明のとお
り、塩基性イオン交換樹脂及び酸性イオン交換樹脂とし
て強塩基性陰イオン交換樹脂及び強酸性陽イオン交換樹
脂を用いた場合、イオン交換速度が早く処理対象空気の
風速が早い場合であっても、十分に吸着性能を発揮する
ことができる。
【0035】本発明のガス吸着素子は以上の説明のとお
り、塩基性イオン交換樹脂及び酸性イオン交換樹脂とし
て弱塩基性陰イオン交換樹脂及び弱酸性陽イオン交換樹
脂を用いた場合、イオン交換容量が大きく長寿命であ
る。
【0036】本発明のガス吸着素子は以上の説明のとお
り、塩基性イオン交換樹脂及び酸性イオン交換樹脂とし
てポーラス形塩基性陰イオン交換樹脂及びポーラス形酸
性陽イオン交換樹脂を用いた場合、酸性及び塩基性の有
機ガスのみならず中性の有機ガスをも吸着することがで
きる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明のガス吸着素子の斜視図である。
【符号の説明】
1 コルゲートシート 2 ライナーシート 3 ガス吸着素子

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】塩基性イオン交換樹脂及び酸性イオン交換
    樹脂を吸着剤として定着させたシートよりなることを特
    徴とするガス吸着素子。
  2. 【請求項2】シートをハニカム状に積層成形してなる請
    求項1記載のガス吸着素子。
  3. 【請求項3】塩基性および酸性イオン交換樹脂がポーラ
    ス形イオン交換樹脂である請求項1記載のガス吸着素
    子。
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