JP2001321634A - 排ガス浄化部材、排ガス浄化方法、および排ガス浄化装置 - Google Patents

排ガス浄化部材、排ガス浄化方法、および排ガス浄化装置

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JP2001321634A
JP2001321634A JP2000145604A JP2000145604A JP2001321634A JP 2001321634 A JP2001321634 A JP 2001321634A JP 2000145604 A JP2000145604 A JP 2000145604A JP 2000145604 A JP2000145604 A JP 2000145604A JP 2001321634 A JP2001321634 A JP 2001321634A
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Tetsuo Terajima
徹生 寺島
Tatsuo Fujita
龍夫 藤田
Motohiro Suzuki
基啓 鈴木
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Matsushita Electric Industrial Co Ltd
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  • Processing Of Solid Wastes (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】 微量の有害成分を含む低温排ガスの浄化を、
小さいエネルギー投入量で行うことが可能で、かつ安価
で、廃棄物を再使用することを可能とする浄化部材と浄
化手段を提供する必要があった。 【解決手段】 木質系材料や、製紙材料、または段ボー
ル等の有機性廃棄物を炭化した多孔質炭化材料を主成分
とした炭化物構造体で排ガス浄化部材２を構成する。炭
化物構造体の炭化状態を制御して抵抗体とし、通電によ
って加熱可能とする。また、多孔質炭化材料が多数の連
通孔を有する炭化物構造体とし、その炭化物構造体に活
性炭、カーボンブラックなどの吸着剤被膜を形成する。
そして、排ガス浄化部材２の炭化物構造体、あるいは吸
着剤で特定のガス成分を吸着し、その後炭化物構造体を
通電により加熱して、排ガス浄化部材２から前記ガス成
分を脱離させ、冷却塔９において凝縮後、溶剤回収容器
１０に回収する。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、民生、あるいは産
業分野における塗装、燃焼、廃棄物処理などに伴う有害
ガスや臭気ガスなどを除去することを目的とする排ガス
浄化部材、排ガス浄化方法、および排ガス浄化装置に関
するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来、これらの分野における排ガス中の
有害ガス成分の浄化は、排ガス経路中に設けられた吸着
剤による吸着除去と、触媒反応によるものがほとんどで
あった。吸着剤による場合は、ゼオライトや活性炭など
の吸着剤が用いられており、ペレットなどの形で容器に
充填され、使用されることが多い。触媒による場合は、
主にハニカム状等に成形された触媒部材が用いられ、例
えば、新しい触媒化学（初版、三共出版）第６章ｐ．１
１６（引用文献１）記載のように、排気ガス沿道に配置
されることで触媒的に酸化分解して浄化を行うことが一
般的であった。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】上記のような従来の排
ガス浄化方法で、触媒酸化方式を用いる場合には、排気
ガスの温度が触媒活性化温度に対して十分に高い場合
（例えば１００〜５００℃）は、触媒が機能してそのま
ま良好な浄化特性が得られていた。また、触媒酸化分解
（燃焼）で除去する場合、酸化分解を受けるガス成分の
濃度が十分に高い場合は、一度触媒上において燃焼が開
始すると、燃焼が継続し、触媒温度が保持されるため、
十分な浄化が行われていた。
【０００４】しかし、上記の排ガス浄化方法を、触媒活
性が発揮されず、水分の影響が大きい室温に近い温度
で、数百〜数千ｐｐｍ程度までの希薄なガス成分の浄化
に用いることは困難であった。このような条件で排ガス
浄化するためには、触媒部材をヒータや火炎等で加熱す
る方法が用いられるが、エネルギーを常に入力する必要
があり、消費エネルギーが大きいという欠点があった。
【０００５】また、活性炭やゼオライトなどの吸着剤を
用いた浄化方法の場合は、希薄なガス成分の浄化に対し
ては有効であるが、吸着剤の吸着容量が飽和すると、吸
着剤を再生する必要があるため、そのまま廃棄するか、
再生するために、外部加熱型の再生装置を別途設ける必
要があり、装置が巨大化する問題もあった。また、外部
加熱のため、加熱効率も十分なものではなかった。
【０００６】また、シーズヒータと所望形状の金属と一
体化してある程度の形状を付与し、触媒被膜や吸着剤皮
膜を設けた脱臭ヒータもある。ガス成分を効率的に浄化
するためには、十分な接触面積を確保する必要がある
が、大型の触媒部材が必要な場合はシーズヒータの形状
が制限される上に、金属の熱伝導にも限界があり、実用
化を困難なものとしていた。
【０００７】したがって浄化部材自体を接触面積が十分
にとれるハニカム構造等の形状にし、基材をヒータ用金
属材料やＳｉＣなどのヒータ用セラミックスで構成する
ことが好ましいが、大型の場合はコストが高いという問
題点もあった。
【０００８】本発明では、微量の有害ガス成分および／
または臭気ガス成分を含む排ガスの浄化を比較的小さい
エネルギー投入量で行うための安価な排ガス浄化部材、
また廃棄物を利用して形成されることも可能とする排ガ
ス浄化部材と、排ガス浄化方法と、排ガス浄化装置とを
提供することを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】第１の本発明（請求項１
に対応）は、多孔質炭化材料を主成分とした炭化物構造
体であって、有害ガス成分および／または臭気ガス成分
を吸着することができるとともに、通電により発熱する
ことを特徴とする排ガス浄化部材である。
【００１０】第２の本発明（請求項２に対応）は、前記
多孔質炭化材料が、木質系炭化材料または、少なくとも
木質系材料と熱硬化性樹脂とで形成された複合材料が炭
化された材料であることを特徴とする第１の本発明に記
載の排ガス浄化部材である。
【００１１】第３の本発明（請求項３に対応）は、製紙
材料、段ボール、もしくは有機性廃棄物が炭化された多
孔質炭化材料、または、製紙材料、段ボールおよび有機
性廃棄物の全部または一部と熱硬化性樹脂とで少なくと
も形成された複合材料が炭化された多孔質炭化材料、ま
たは、熱硬化性樹脂単独もしくは、熱硬化性樹脂と発泡
ビーズとで形成された複合材料が炭化された多孔質炭化
材料、のいずれかの前記多孔質炭化材料を主成分とした
炭化物構造体であって、有害ガス成分および／または臭
気ガス成分を吸着することができることを特徴とする排
ガス浄化部材である。
【００１２】第４の本発明（請求項４に対応）は、前記
有機性廃棄物が生ゴミであることを特徴とする第３の本
発明に記載の排ガス浄化部材である。
【００１３】第５の本発明（請求項５に対応）は、前記
炭化物構造体が、通電により発熱することを特徴とする
第３または第４の本発明に記載の排ガス浄化部材であ
る。
【００１４】第６の本発明（請求項６に対応）は、前記
炭化物構造体が金属基材と一体化していることを特徴と
する第１から第５のいずれかの本発明に記載の排ガス浄
化部材である。
【００１５】第７の本発明（請求項７に対応）は、前記
炭化物構造体が多数の連通孔を有することを特徴とする
第１から第６のいずれかの本発明に記載の排ガス浄化部
材である。
【００１６】第８の本発明（請求項８に対応）は、前記
炭化物構造体の構造が、コルゲート構造、または、波板
と平板が交互に積層された構造であることを特徴とする
第７の本発明に記載の排ガス浄化部材である。
【００１７】第９の本発明（請求項９に対応）は、前記
炭化物構造体には吸着剤を含む被膜が形成されているこ
とを特徴とする第７または第８の本発明に記載の排ガス
浄化部材である。
【００１８】第１０の本発明（請求項１０に対応）は、
前記吸着剤が、活性炭、カーボンブラック、グラファイ
ト、およびゼオライトの全部または一部で形成された吸
着剤であることを特徴とする第９の本発明に記載の排ガ
ス浄化部材である。
【００１９】第１１の本発明（請求項１１に対応）は、
前記炭化物構造体が、触媒活性成分を直接担持してい
る、もしくは触媒活性成分を含む被膜が形成されている
ことを特徴とする第７または第８の本発明に記載の排ガ
ス浄化部材である。
【００２０】第１２の本発明（請求項１２に対応）は、
前記炭化物構造体と前記被膜との間に配置され、表面に
触媒活性成分を含まない中間層が形成されていることを
特徴とする第１１の本発明に記載の排ガス浄化部材であ
る。
【００２１】第１３の本発明（請求項１３に対応）は、
前記中間層が無機系吸着剤を主成分とする層であること
を特徴とする第１２の本発明に記載の排ガス浄化部材で
ある。
【００２２】第１４の本発明（請求項１４に対応）は、
前記無機系吸着剤がゼオライトであることを特徴とする
第１３の本発明に記載の排ガス浄化部材である。
【００２３】第１５の本発明（請求項１５に対応）は、
第１から第１４のいずれかの本発明に記載の排ガス浄化
部材を用いて有害ガス成分および／または臭気ガス成分
を吸着する第１工程と、前記有害ガス成分および／また
は前記臭気ガス成分を吸着した前記排ガス浄化部材に通
電し発熱させることで、前記排ガス浄化部材から前記有
害ガス成分および／または前記臭気ガス成分を脱離させ
る第２工程と、前記排ガス浄化部材から脱離した前記有
害ガス成分および／または前記臭気ガス成分を凝縮し、
それを回収する第３工程とを備えたことを特徴とする排
ガス浄化方法である。
【００２４】第１６の本発明（請求項１６に対応）は、
第１から第１４のいずれかの本発明に記載の排ガス浄化
部材を用いて有害ガス成分および／または臭気ガス成分
を吸着する第１工程と、前記有害ガス成分および／また
は前記臭気ガス成分を吸着した前記排ガス浄化部材に通
電し発熱させることで、前記排ガス浄化部材から前記有
害ガス成分および／または前記臭気ガス成分を脱離させ
る第２工程と、前記排ガス浄化部材から脱離した前記有
害ガス成分および／または前記臭気ガス成分を触媒構造
体で分解浄化する第３工程とを備えたことを特徴とする
排ガス浄化方法である。
【００２５】第１７の本発明（請求項１７に対応）は、
第１１から第１４のいずれかの本発明に記載の排ガス浄
化部材を用いて有害ガス成分および／または臭気ガス成
分を吸着する第１工程と、前記有害ガス成分および／ま
たは前記臭気ガス成分を吸着した前記排ガス浄化部材に
通電し発熱させることで、前記排ガス浄化部材から前記
有害ガス成分および／または前記臭気ガス成分を脱離さ
せるとともに、その脱離した前記有害ガス成分および／
または前記臭気ガス成分を、前記排ガス浄化部材の前記
触媒活性成分で分解浄化する第２工程とを備えたことを
特徴とする排ガス浄化方法である。
【００２６】第１８の本発明（請求項１８に対応）は、
第１から第１４のいずれかの本発明に記載の排ガス浄化
部材と、前記排ガス浄化部材に通電する通電手段と、前
記通電手段による通電により前記排ガス浄化部材から脱
離した有害ガス成分および／または臭気ガス成分を凝縮
し、それを回収する凝縮回収手段とを備えたことを特徴
とする排ガス浄化装置である。
【００２７】第１９の本発明（請求項１９に対応）は、
第１から第１４のいずれかの本発明に記載の排ガス浄化
部材と、前記排ガス浄化部材に通電する通電手段と、前
記通電手段による通電により前記排ガス浄化部材から脱
離した有害ガス成分および／または臭気ガス成分を分解
浄化する触媒構造体とを備えたことを特徴とする排ガス
浄化装置である。
【００２８】第２０の本発明（請求項２０に対応）は、
第１１から第１４のいずれかの本発明に記載の排ガス浄
化部材と、前記排ガス浄化部材に通電する通電手段とを
備えたことを特徴とする排ガス浄化装置である。
【００２９】
【発明の実施の形態】以下に、本発明の実施の形態に用
いられ、排ガス浄化部材を構成する、多孔質炭化材料を
主成分とした炭化物構造体について説明する。多孔質炭
化材料は、不活性ガス気流中、あるいは微量酸素を含む
不活性ガス気流中で、４００℃以上の温度で木材やファ
イバーボードなどの木質系材料や、発泡状の熱硬化性樹
脂を炭化することで得られる。
【００３０】特に熱硬化性樹脂を木材に含浸させた後に
炭化させ機械強度を向上させたものは、ウッドセラミッ
クスとして近年開発が行われており、例えば、特開平６
−２７９１１１（引用文献２）では、木材および木質材
料についてその製造方法が示されている。これらの材料
は、西山らによれば、セルロースの電気抵抗の炭化温度
依存性は図１のように変化すると報告されている（引用
文献３ Ｗｏｏｄ Ｒｅｓｅａｒｃｈ Ｎｏ． ８２
（１９９５））。６００℃〜９００℃程度の温度で所定
時間炭化することにより、適度な抵抗を示すようにな
り、通電による発熱が可能となる。
【００３１】本発明では、これらの多孔質炭化材料を排
ガス浄化部材の吸着剤、あるいは担体として用い、触媒
成分や吸着剤を複合化することで、さらにガス浄化に効
果的な性能と、効率的な浄化システムを引き出すことを
特徴としている。
【００３２】排ガス浄化用としては、多数の連通孔を有
していることが好ましく、例えば段ボールのコルゲート
構造をそのまま利用、または積層・巻回する、あるいは
印刷用紙や包装用紙をコルゲート（波形状、山形状）加
工して、同様組成の平板と組み合わせて巻回させて、多
数の連通孔を有するハニカム構造などの構造体を容易に
形成することが可能となる。
【００３３】ハニカム構造は、低圧力損失で、かつ幾何
学的表面積を大きくとれるため、ペレット形状に比べて
比較的流量の大きな排ガスにも対応可能となり、均一に
浄化効果を発揮することが可能となる。また、ハニカム
構造以外の形状についても、製紙材料の形状の任意性か
ら、用途に応じた構成とすることが可能となる。
【００３４】製紙材料、あるいは段ボールを単独で炭
化、あるいはこれらにフェノール樹脂などの熱硬化性樹
脂を含浸させた後、炭化した材料は、単に木材を炭化し
た場合よりも比表面積も５〜１０倍以上大きく、後者の
場合（樹脂含浸）は機械強度も向上する。
【００３５】図２は、５０℃で３０分間トルエン蒸気を
吸着させ、Ｈｅ気流中で昇温させた時の質量分析計でモ
ニターしたトルエンの脱離プロファイルを示している。
フェノール樹脂を添加した段ボール炭化物は、非極性溶
剤との間に疎水相互作用を示し、トルエンなどの有機溶
剤を良好に吸着し、熱処理温度によってはＺＳＭ−５な
どの疎水性ゼオライトよりも多く吸着することができ
る。これらの吸着剤の飽和吸着量が大きいほど、脱離さ
せる頻度が減少するため、省エネルギーの観点から好ま
しい。
【００３６】また、木材チップや、粉砕、およびある程
度前処理し、不適物が除去された生ゴミなどの有機性廃
棄物についても、バインダーとともに分散・混練後、押
し出し成形、あるいは圧縮成形するなどした後、同様に
炭化処理を施す、あるいはあらかじめ炭化しておき、押
し出しなどの手法によって成形することにより、炭化物
構造体として用いることが可能となり、廃棄物を有効利
用することも可能となる。
【００３７】なお、製紙材料や段ボール、またはそれら
と熱硬化性樹脂とで形成された複合材料を炭化したり、
または生ゴミなどの有機性廃棄物と熱硬化性樹脂とで形
成された複合材料を炭化したり、または熱硬化性樹脂単
独、もしくは熱硬化性樹脂と発泡ビーズとで形成された
複合材料を炭化することによって、排ガス浄化部材を構
成する、多孔質炭化材料を主成分とした炭化物構造体を
製造してもよい。その際、炭化温度を調整し、炭化物構
造体の炭化状態を制御することで、図１を用いて説明し
たように抵抗体とすることができ、通電により発熱可能
となるようにすることができる。
【００３８】また、金属基材とシート状木質系材料、お
よび熱硬化性樹脂を一体化し、同様に炭化処理を施すこ
とで、より複雑な形状を可能とするとともに、さらに寸
法制度や機械強度に優れた浄化部材の提供も可能とな
る。
【００３９】（第一の実施の形態）図３は本発明の第一
の実施の形態の排ガス浄化装置の概略構成図である。１
の吸気口からは、塗装等によって発生した数百ｐｐｍ程
度の溶剤ガス成分を含む汚染された空気が導入され、２
の浄化部材を通過し、開かれた制御弁３を経由して排気
口４より排出される。溶剤ガス成分は浄化部材２に吸着
されるので、排気口４より排出されるガスは浄化された
ガスである。なお、制御弁５は閉じているものとする。
ところで、浄化部材２は、例えば図４に示すようなハニ
カム形状を有する炭化物構造体６に、活性炭、カーボン
ブラック、グラファイト、ゼオライト等の吸着剤を主成
分とする吸着剤被膜層７を形成したものであり、上述し
たように、処理ガス中の溶剤ガス成分を吸着する。
【００４０】溶剤成分の濃度と、炭化物構造体６および
ゼオライト成分の飽和吸着容量に達する時間を目安とし
て決定される所定時間が経過すると、浄化部材２が通電
されて発熱し、それと同時に制御弁３が閉じ、制御弁５
が開かれるようになる。ここで、炭化物構造体６の炭化
状態を制御することによって、抵抗値を適度なものとし
て発熱体として機能するため、ヒータなどの外部加熱手
段を設けることなく、電極８を設け、加熱効率の高い自
己加熱型の構造体として用いることができる。
【００４１】一例として、８００℃で焼成した段ボール
炭化構造体の発熱特性を図５に示す。約５Ｖの電圧印加
によって、容易に２５０℃程度まで昇温させることが可
能である。炭化物構造体は熱容量が比較的小さいため、
より鋭敏な昇温特性が得られ、機器の操作性が向上する
ことになる。なお、炭化物構造体の耐熱温度は作製時の
処理温度などの諸条件にもよるが、約４００℃付近から
酸化分解を受けることによって制限される。この時、浄
化用部材２の温度は温度センサ１７で測定され、制御部
１６で一定の温度となるように電流を制御するようにな
っている。
【００４２】浄化部材２が発熱すると、溶剤ガス成分が
浄化部材２から脱離を開始し、冷却塔９で凝縮を受け、
溶剤回収容器１０で回収される仕組みとなっている。
【００４３】なお、吸着剤被覆層７の存在は、炭化物構
造体６が多孔質吸着作用を有するため必須ではないが、
吸着容量を増すことに対して大きな効果がある。
【００４４】吸着剤としては、トルエンなどの非極性有
機溶剤の場合、活性炭やゼオライトとしてＳｉＯ2／Ａ
ｌ2Ｏ3比の比較的大きなＺＳＭ−５や疎水化処理を施さ
れた疎水性ゼオライトが好ましいが、高表面積のグラフ
ァイトや、カーボンブラック、あるいは段ボールや紙の
炭化物などを用いると、水分共存下でもより選択的に溶
剤ガス成分を吸着することができる。
【００４５】（第二の実施の形態）図６は、本発明の第
二の実施の形態の排ガス浄化装置の概略構成図である。
本発明の第二の実施の形態は、浄化部材２の下流側に設
けられた前記第一の実施の形態の冷却塔９、および溶剤
回収容器１０の代わりに、触媒燃焼部１２が設けられて
いる点が第一の実施の形態と異なっている。触媒燃焼部
１２では、浄化部材２が第一の実施の形態と同様の溶剤
成分の脱離操作に入る前に、燃焼用触媒１３があらかじ
めヒータ１１によって、あるいはブタンや都市ガスなど
の燃料を燃焼させることによって加熱された状態になっ
ている（燃料および空気の供給経路は図示せず）。
【００４６】浄化部材２の炭化物構造体６が通電され、
発熱することにより、脱離された溶剤ガス成分は、触媒
活性を発揮するのに十分な温度まで昇温されている燃焼
用触媒１３によって完全に酸化分解を受け、浄化される
ことになる。
【００４７】触媒成分としては、Ｐｔ、Ｐｄ、Ｒｈ、Ｒ
ｕ等の貴金属種やＭｎ、Ｃｒ、Ｃｏ、Ｃｕなどの遷移金
属酸化物が有効である。
【００４８】なお、本発明の第二の実施の形態では、触
媒成分を適切に選択することで、酸化分解以外の手段で
浄化することも可能である。ＮＯxなどの燃焼排ガスに
用いる場合は、触媒燃焼部１２の代わりに、アンモニア
や炭化水素などの還元成分による選択還元触媒部を設
け、選択還元触媒部の手前に還元成分を一時的に導入す
ることで還元分解による浄化を行うことも可能である。
【００４９】（第三の実施の形態）次に本発明の第三の
実施の形態について述べる。図７は、本発明の第三の実
施の形態の排ガス浄化装置の概略構成図である。本発明
の第三の実施の形態では、前記第二の実施の形態記載の
浄化用部材２の代わりに、図８に示すような炭化物構造
体６と触媒被覆層１５から構成される浄化用部材１４が
設けられている点が第二の実施の形態と異なる。
【００５０】炭化物構造体６に対して電極８を経由して
制御部１６で制御された微弱な電流を流すことで、微量
の溶剤成分は常に触媒被覆層１５で分解を受け、浄化作
用が発揮されることになる。この時、図７における浄化
用部材１４の温度は温度センサ１７で測定され、制御部
１６で一定の温度となるように電流を制御するようにな
っている。
【００５１】このような自己加熱型の炭化物構造体６を
用いることで、単なる外部加熱の場合よりも、より熱効
率に優れ、流体や雰囲気の影響を受けにくく、かつ均一
に触媒作用を発揮することができる。
【００５２】なお、炭化物構造体６と触媒被覆層１５の
間に対象溶剤ガスに対する酸化触媒作用を示す成分を含
まない中間層を設けることによって、触媒被覆層１５中
の触媒活性成分と、炭化物構造体６を実質的に隔離させ
ることになる。このことにより、溶剤成分が比較的多量
に触媒被覆層１５に供給され、触媒被覆層１５が触媒燃
焼により比較的高い温度まで上昇した場合でも、炭化物
構造体６が触媒成分によって酸化されることを抑制する
ことが可能となる。
【００５３】また、触媒活性成分を直接炭化物構造体６
に担持することも可能であるが、触媒の分散性を向上さ
せる効果、あるいは炭化物構造体６の触媒成分による熱
分解を抑制する効果などにより、触媒被覆層１５として
炭化物構造体６上に設けるほうが好ましい。
【００５４】（第四の実施の形態）本発明の第四の実施
の形態は、前記第三の実施の形態記載の浄化用部材１４
の代わりに、図９に示す炭化物構造体６上に中間層とし
て吸着剤被膜層７を、さらにその上に触媒被覆層１５を
形成して構成される浄化用部材１８を用いている点が第
三の実施の形態と異なっている。
【００５５】炭化物構造体６およびに吸着剤被覆層７に
吸着された溶剤ガス成分は、第一の実施の形態と同様に
加熱脱離されるとともに、吸着剤被覆層７の上層に設け
られた触媒被覆層１５によって加熱分解を受け浄化され
ることになる。そのため、第三の実施の形態ではほとん
ど常時電流を流す必要があるが、第四の実施の形態では
一時的に電流を流すだけで良く、省エネルギー化が可能
となる。
【００５６】吸着剤被覆層７中の吸着剤自体が触媒活性
成分を含む、あるいは触媒粉末と混合されて用いられて
も構わないが、例えば触媒活性の低い無機吸着材料、例
えばＳｉ、Ａｌなどで構成されるゼオライト等を用い、
触媒被覆層１５をその上に被覆するようにすると、加熱
に伴う触媒作用はわずかで、第三の実施の形態記載と同
様の中間層の役割を果たすことができる。また、触媒活
性成分を含んでいる場合でも、細孔内に担持されるなど
して、表面に実質的に露出していなければ同様の効果が
発揮される。
【００５７】なお、本発明の各実施の形態では、炭化物
構造体６を通電により発熱させて用いたが、通常の吸着
性構造体、あるいは構造体としても使用することが可能
である。炭化物構造体６の熱処理温度が高く、炭化度が
高いほど、ガス成分の吸着容量は低下するが、熱伝導性
に優れ、構造体の温度分布を均一にし、浄化特性を均質
にするなどの効果がある。
【００５８】また、上述した各実施の形態では、有害ガ
ス成分として溶剤ガス成分を用いて説明したが、有害ガ
ス成分は溶剤ガス成分であるものと限定することはな
い。要するに、本発明の炭化物構造体で構成される排ガ
ス浄化部材は、有害ガス成分や臭気ガス成分を吸着する
ものである。そして、通電されたときに、吸着した有害
ガス成分や臭気ガス成分を離脱することも可能なもので
ある。
【００５９】さらに、本発明は産業プロセス分野の排ガ
ス処理のみでなく、民生分野などの排ガス浄化分野でも
同様の機能が発揮される。
【００６０】
【発明の効果】以上の説明より明らかなように、本発明
によれば、微量の有害ガス成分および／または臭気ガス
成分を含む排ガスの浄化に対して、比較的小さいエネル
ギー投入量で行うことが可能で、かつ安価な排ガス浄化
部材、また廃棄物を利用して形成されることも可能とす
る排ガス浄化部材と、排ガス浄化方法と、排ガス浄化装
置とを提供することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】電気抵抗の炭化温度依存性を示す図である。
（引用文献１）
【図２】フェノール樹脂を含浸した段ボールの炭化物の
吸着トルエンの脱離プロファイルを示す図である。
【図３】本発明の第一の実施の形態の排ガス浄化装置の
概略図である。
【図４】本発明の実施の一形態における浄化用部材の外
観図である。
【図５】フェノール樹脂を含浸した段ボールの炭化物の
通電発熱特性を示す図である。
【図６】本発明の第二の実施の形態の排ガス浄化装置の
概略図である。
【図７】本発明の第三の実施の形態の排ガス浄化装置の
概略図である。
【図８】本発明の第三の実施の形態における浄化用部材
１４の断面図と局部拡大図である。
【図９】本発明の第四の実施の形態における浄化用部材
１８の断面図である。
【符号の説明】
１．吸気口 ２．浄化用部材 ３．制御弁 ４．排気口 ５．制御弁 ６．炭化物構造体 ７．吸着剤被覆層 ８．電極 ９．冷却塔 １０．溶剤回収容器 １１．ヒータ １２．触媒燃焼部 １３．燃焼用触媒 １４．浄化用部材 １５．触媒被覆層 １６．制御部 １７．温度センサ １８．浄化用部材
フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｂ０１Ｊ 20/20 Ｂ０１Ｄ 53/34 １１７Ｂ 20/28 53/36 Ｂ 20/34 Ｂ０９Ｂ 3/00 ３０２ (72)発明者 鈴木 基啓 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電器 産業株式会社内 Ｆターム(参考） 4D002 AA12 AA13 AA33 AB02 AB03 AC04 AC10 BA04 CA07 DA25 DA41 DA45 DA66 EA08 FA01 FA10 HA10 4D004 AA03 AA12 BA10 CA26 4D048 AA21 AB01 AB03 BA05X BA25Y BA28Y BA30Y BA31Y BA32Y BA33Y BA35Y BA37Y BB02 CA07 CC39 CC53 CC57 CD01 CD08 DA01 DA13 EA04 4G066 AA04B AA04C AA05B AA28B AA42C AA61B CA02 CA04 CA28 CA29 DA02 FA23 FA27 FA28 GA02

Claims (20)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 多孔質炭化材料を主成分とした炭化物構
    造体であって、有害ガス成分および／または臭気ガス成
    分を吸着することができるとともに、通電により発熱す
    ることを特徴とする排ガス浄化部材。
  2. 【請求項２】 前記多孔質炭化材料は、木質系炭化材料
    または、少なくとも木質系材料と熱硬化性樹脂とで形成
    された複合材料が炭化された材料であることを特徴とす
    る請求項１に記載の排ガス浄化部材。
  3. 【請求項３】 製紙材料、段ボール、もしくは有機性廃
    棄物が炭化された多孔質炭化材料、 または、製紙材料、段ボールおよび有機性廃棄物の全部
    または一部と熱硬化性樹脂とで少なくとも形成された複
    合材料が炭化された多孔質炭化材料、 または、熱硬化性樹脂単独もしくは、熱硬化性樹脂と発
    泡ビーズとで形成された複合材料が炭化された多孔質炭
    化材料、 のいずれかの前記多孔質炭化材料を主成分とした炭化物
    構造体であって、有害ガス成分および／または臭気ガス
    成分を吸着することができることを特徴とする排ガス浄
    化部材。
  4. 【請求項４】 前記有機性廃棄物は生ゴミであることを
    特徴とする請求項３に記載の排ガス浄化部材。
  5. 【請求項５】 前記炭化物構造体は、通電により発熱す
    ることを特徴とする請求項３に記載の排ガス浄化部材。
  6. 【請求項６】 前記炭化物構造体は金属基材と一体化し
    ていることを特徴とする請求項１から５のいずれかに記
    載の排ガス浄化部材。
  7. 【請求項７】 前記炭化物構造体は多数の連通孔を有す
    ることを特徴とする請求項１から５のいずれかに記載の
    排ガス浄化部材。
  8. 【請求項８】 前記炭化物構造体の構造は、コルゲート
    構造、または、波板と平板が交互に積層された構造であ
    ることを特徴とする請求項７に記載の排ガス浄化部材。
  9. 【請求項９】 前記炭化物構造体には吸着剤を含む被膜
    が形成されていることを特徴とする請求項８に記載の排
    ガス浄化部材。
  10. 【請求項１０】 前記吸着剤は、活性炭、カーボンブラ
    ック、グラファイト、およびゼオライトの全部または一
    部で形成された吸着剤であることを特徴とする請求項９
    に記載の排ガス浄化部材。
  11. 【請求項１１】 前記炭化物構造体は、触媒活性成分を
    直接担持している、もしくは触媒活性成分を含む被膜が
    形成されていることを特徴とする請求項８に記載の排ガ
    ス浄化部材。
  12. 【請求項１２】 前記炭化物構造体と前記被膜との間に
    配置され、表面に触媒活性成分を含まない中間層が形成
    されていることを特徴とする請求項１１に記載の排ガス
    浄化部材。
  13. 【請求項１３】 前記中間層は無機系吸着剤を主成分と
    する層であることを特徴とする請求項１２に記載の排ガ
    ス浄化部材。
  14. 【請求項１４】 前記無機系吸着剤はゼオライトである
    ことを特徴とする請求項１３に記載の排ガス浄化部材。
  15. 【請求項１５】 請求項１、２、５のいずれかに記載の
    排ガス浄化部材を用いて有害ガス成分および／または臭
    気ガス成分を吸着する第１工程と、 前記有害ガス成分および／または前記臭気ガス成分を吸
    着した前記排ガス浄化部材に通電し発熱させることで、
    前記排ガス浄化部材から前記有害ガス成分および／また
    は前記臭気ガス成分を脱離させる第２工程と、 前記排ガス浄化部材から脱離した前記有害ガス成分およ
    び／または前記臭気ガス成分を凝縮し、それを回収する
    第３工程とを備えたことを特徴とする排ガス浄化方法。
  16. 【請求項１６】 請求項１、２、５のいずれかに記載の
    排ガス浄化部材を用いて有害ガス成分および／または臭
    気ガス成分を吸着する第１工程と、 前記有害ガス成分および／または前記臭気ガス成分を吸
    着した前記排ガス浄化部材に通電し発熱させることで、
    前記排ガス浄化部材から前記有害ガス成分および／また
    は前記臭気ガス成分を脱離させる第２工程と、 前記排ガス浄化部材から脱離した前記有害ガス成分およ
    び／または前記臭気ガス成分を触媒構造体で分解浄化す
    る第３工程とを備えたことを特徴とする排ガス浄化方
    法。
  17. 【請求項１７】 請求項１１に記載の排ガス浄化部材を
    用いて有害ガス成分および／または臭気ガス成分を吸着
    する第１工程と、 前記有害ガス成分および／または前記臭気ガス成分を吸
    着した前記排ガス浄化部材に通電し発熱させることで、
    前記排ガス浄化部材から前記有害ガス成分および／また
    は前記臭気ガス成分を脱離させるとともに、その脱離し
    た前記有害ガス成分および／または前記臭気ガス成分
    を、前記排ガス浄化部材の前記触媒活性成分で分解浄化
    する第２工程とを備えたことを特徴とする排ガス浄化方
    法。
  18. 【請求項１８】 請求項１、２、５のいずれかに記載の
    排ガス浄化部材と、 前記排ガス浄化部材に通電する通電手段と、 前記通電手段による通電により前記排ガス浄化部材から
    脱離した有害ガス成分および／または臭気ガス成分を凝
    縮し、それを回収する凝縮回収手段とを備えたことを特
    徴とする排ガス浄化装置。
  19. 【請求項１９】 請求項１、２、５のいずれかに記載の
    排ガス浄化部材と、 前記排ガス浄化部材に通電する通電手段と、 前記通電手段による通電により前記排ガス浄化部材から
    脱離した有害ガス成分および／または臭気ガス成分を分
    解浄化する触媒構造体とを備えたことを特徴とする排ガ
    ス浄化装置。
  20. 【請求項２０】 請求項１１に記載の排ガス浄化部材
    と、前記排ガス浄化部材に通電する通電手段とを備えた
    ことを特徴とする排ガス浄化装置。
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Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2013010090A (ja) * 2011-06-30 2013-01-17 Sumitomo Electric Ind Ltd ガス収着回収素子、ガス収着回収素子の製造方法及びガス収着回収装置
JP2013078716A (ja) * 2011-10-03 2013-05-02 Sumitomo Electric Ind Ltd ガス分解発電システム
JP2013094761A (ja) * 2011-11-04 2013-05-20 Sumitomo Electric Ind Ltd ガス収着回収素子、ガス収着回収素子の製造方法及びガス収着回収装置
US9908098B2 (en) 2014-10-06 2018-03-06 Corning Incorporated Honeycomb filter article and methods thereof
US10046264B2 (en) 2014-10-06 2018-08-14 Corning Incorporated Non-extruded activated carbon honeycomb structures

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