JP2005152761A - 脱臭方法および脱臭装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 悪臭を吸着した吸着ロータに通気する離脱用高温空気の温度低下を防ぎ、装置の小型化をできるようにした脱臭方法および装置を提供する。
【解決手段】 吸着剤１６を収容した吸着ロータ１２の回転面の一部を被処理ガスの通過域に臨ませて脱臭する方法である。前記被処理ガスの通過域を経由してきた吸着ロータ１２の吸着剤１６に対する吸着物脱離用加熱ガスの吹き込み方向を途中で逆にして前記吸着剤１６を再生し、再生領域を被処理ガスの通過域に再投入して脱臭する。
【選択図】 図１

Description

本発明は脱臭方法および装置に係り、特に有機溶剤や悪臭物質を濃縮処理して脱臭を行う方法と装置に関するものである。

有機溶剤等の悪臭を濃縮した後、燃焼等により分解するための処理装置として、たとえば、特開平１０−２４４１２５号公報に記載された悪臭物質の濃縮処理装置が存在する。この装置は、悪臭の吸着剤として活性炭やゼオライト等を使用し、これに悪臭ガスを通過させて悪臭物質を吸着させて脱臭し、また、悪臭を吸着した吸着剤に高温の空気を作用することによって、悪臭を吸着剤から離脱させて再生させるとともに、離脱した悪臭を高温に加熱する等して燃焼分解する仕組みになっている。
特開平１０−２４４１２５号公報

上記悪臭物質の濃縮処理装置は、被処理ガスを通過させた吸着剤に供給する離脱用高温空気量を少なくすることによって、高濃度、少量の離脱ガスとすることができるため、燃焼装置の小型化を可能にすることができるが、その一方で、高濃度の吸着剤の耐熱温度や悪臭物質の発火温度から悪臭の離脱再生に使用する高温空気の温度条件が制約される問題があった。

又、離脱用高温空気の通気時間を長くする事によって高温空気供給側（ロータ外側）の温度を上げることなく、高温空気排出側（ロータ内側）の吸着剤温度を十分上昇させることによって悪臭物質の沸点ないし蒸気圧を高くして悪臭物質を十分離脱再生できるものの、装置（ロータ）が大型化する問題があった。

上記技術課題を解決するための方法としては、特願平４−１９１７５２の吸着剤をマイクロ波や特願昭５３−６８８７１の電気ヒータを用いる方法があるが、これらの加熱方法では、吸着剤の温度制御が難しく、吸着剤のヒートアップが出来ないことや、ヒータ近傍の温度が高温となり吸着剤の燃焼や劣化が起こる問題があった。

本発明は、上記従来の問題点に着目して、悪臭を吸着した吸着ロータに通気する離脱用高温空気の温度低下を防ぎ、装置の小型化をできるようにした脱臭方法および装置を提供することを目的とする。

上記の技術課題を解決するために、本発明に係る脱臭方法は、吸着剤を収容した吸着ロータの回転面の一部を被処理ガスの通過域に臨ませて脱臭する方法において、前記被処理ガスの通過域を経由してきた吸着ロータの吸着剤に対する吸着物脱離用加熱ガスの吹き込み方向を途中で逆にして前記吸着剤を再生し、再生領域を被処理ガスの通過域に再投入して脱臭することを特徴とする。

より具体的には、吸着剤を収容した吸着ロータの回転面の一部を被処理ガスの通過域に臨ませて脱臭する方法において、前記被処理ガスの通過域を経由してきた吸着ロータの吸着剤に吸着物脱離用加熱ガスを回転面の一方面側と他面側から交互に通流させることにより吸着物の脱離を行って前記吸着剤を再生し、再生領域を被処理ガスの通過域に再投入して脱臭するように構成した。

上述の場合において、前記吸着物脱離用加熱ガスの交互方向流は回転面に沿う回転上流側と回転下流側で行うようにし、あるいは、前記吸着物脱離用加熱ガスの交互方向流は同一の加熱ガス通過領域で時間を変えて交互に通過させるようにすればよい。

また、本発明に係る脱臭装置は、吸着剤を収容した吸着ロータの回転面の一部を被処理ガスの通過域に臨ませ前記吸着ロータを回転させつつ被処理ガスを吸着剤に通流させて脱臭する装置において、前記被処理ガスの通過域を経由してきた吸着ロータの一部が臨まれる加熱ガス通路を設け、この加熱ガス通路はロータ回転方向に沿って複数に分断され、分断通路の一方と他方における加熱ガスの流れ方向が逆となる送風手段を設けたことを特徴としてなるものである。

更に、吸着剤を収容した吸着ロータの回転面の一部を被処理ガスの通過域に臨ませ前記吸着ロータを回転させつつ被処理ガスを吸着剤に通流させて脱臭する装置において、前記被処理ガスの通過域を経由してきた吸着ロータの一部が臨まれる加熱ガス通路を設け、この加熱ガス通路への加熱ガス送風手段を設け、前記加熱ガス通路にはロータ回転面の一方面と他方面における加熱ガスの流れ方向を逆方向に切替可能な送風方向切替手段を備えたことを特徴とする構成としても良い。

このような構成により、上記加熱空気をロータの一方の面側と他方の面側から供給できるようにしたことにより、高温空気の温度低下を少なくして効率的に離脱再生を行うことが可能になる。また、吸着剤の厚みを増加しても高温空気の温度低下を少なくできるため、短時間で離脱再生でき、被処理ガスを高除去率で除去することが可能となる。

本発明に係る脱臭方法および脱臭装置は、吸着ロータに収容した吸着剤に対し、上記のごとくロータの一方の面側と他方の面側から交互に高温空気を導入することによって離脱再生を行うため、熱効率が良い。吸着剤は通常４００ｍｍ程度の厚みを持たせるが、厚みを増加しても、吸着剤ロータを大型化することなく、且つ、悪臭成分を高効率で処理できる。

以下に本発明に係る脱臭方法および脱臭装置の具体的実施の形態を、図面を参照して詳細に説明する。
図１は本実施形態に係る脱臭装置の構成概念図である。図１において、この脱臭装置１０は、円柱体構造の吸着ロータ１２を有し、この吸着ロータ１２をケーシング１４内に回転可能に収容している。

まず、吸着ロータ１２は円柱状に巻きつけて構成される吸着剤１６をロータケース１８に収容してロータ１２を形成するようにしている。吸着剤１６は、図３に示したように、吸着素材としてゼオライトや活性炭の粉末とバインダを混練してスラリ状にし、この吸着剤スラリ２０をセラミック繊維やガラス繊維等を抄き込んだベース紙２２に塗布し、乾燥機２４を通過させて乾燥吸着シート２６を得る。このようにして得られた吸着シート２６を整形ギア２８に通すことによって波状に加工し、平状の吸着シート３０に接着する。接着されたシートを軸芯３２に巻回してロータ状の吸着剤１６を得る。そして、この吸着剤１６の外周に円形リングプレートからなるロータケース１８を装着することによって形状保持をなさしめている。

このように形成される吸着ロータ１２は、図１に示しているように、ケーシング１４の内部に回転可能に収容されているが、ケーシング１４は矩形形状とされ、収容したロータ１２の円形端面が外部に臨むように通気窓３６を前後に開口させている。当該通気窓３６は円形窓の１／４を覆う仕切り板３８が設けられ、この仕切り板３８に小窓４０を開口させて、仕切り板３８を通じて吸着ロータ１２の端面の１／４を外部に臨ませるように取り付けている。これによってケーシング１４の両端面の通気窓３６には二つのガス通過領域が形成されることになる。１つは、仕切り板３８で覆われていない吸着ロータ１２の端面のほぼ３／４の面積が臨んでいる被処理ガス通過域と、仕切り板３８に形成した小窓４０によって吸着ロータ１２の端面のほぼ１／４の面積が臨んでいる再生ガス通過域である。前記被処理ガス通過領域には脱臭対象となっているガスを図示しないダクトを介して吸着ロータ１２を通気させるようにし、一方、吸着剤１２に吸着された悪臭因子を離脱させて再生させる加熱ガスを小窓４０を通じて流すことで、吸着剤１２を再生するようにしている。この脱臭処理と吸着剤再生処理とを同時並行的に行うために、吸着ロータ１２をケーシング１４の内部で回転させるようにしている。

ケーシング１４の内部に吸着ロータ１２を回転支持するため、小窓４０を形成している仕切り板３８をブラケットとして吸着ロータ１２の軸芯３２を回転支持しておく。ケーシング１４にギアモータ４２と、吸着ロータ１２の外周面とギアモータ４２の回転軸部に巻き掛けられた駆動ベルト４４とを有し、押えローラ４６によってテンションを調整させながら、吸着ロータ１２を回転可能に保持している。

したがって、吸着ロータ１２はギアモータ４２、駆動ベルト４４により吸着ロータ１２を矢印Ａ方向に回転させ、悪臭成分を含む空気をファンにより送入し、吸着ゾーン（被処理ガス通過領域）で悪臭成分を吸着除去する。次いで、悪臭物質を吸着した吸着ロータ１２は回転によって再生ゾーン（加熱ガス通過領域）において高温空気がファンから送風され、連続的に悪臭物質を離脱させ、同時に吸着剤１６を再生するのである。したがって、吸着ロータ１２は、回転しながら被処理ガス通過領域と加熱ガス通過領域とに連続的に通過することで、脱臭―再生を繰り返すことになる。

ところで、当該実施形態では、前記被処理ガスの通過域である通気窓３６を経由してきた吸着ロータ１２の吸着剤１６に対して、小窓４０からなる加熱ガス通路を介して吸着物脱離用加熱ガスを吹き込んで脱臭成分を除去するが、このとき、過熱ガスの吹き込み方向を途中で逆にして前記吸着剤１６を再生し、再生領域を被処理ガスの通過域である通過窓３６に再投入して脱臭するようにしている。このため、前記通気窓（被処理ガスの通過域）を経由してきた吸着ロータ１２の一部が臨まれる小窓４０部分に加熱ガスダクト４８を接続するが、図２に示すように、この加熱ガスダクト４８はロータ回転方向に沿って複数に分断された２つの分断ダクト４８Ａ、４８Ｂとしている。そして、図５〜図６に示しているように、分断ダクト４８Ａ、４８Ｂの一方と他方における加熱ガスの流れ方向が逆となる送風手段（実施形態ではファン）５０Ａ、５０Ｂを設けたものである。

仕切り板３８の小窓４０によって形成されている吸着剤再生ゾーンは、分断ダクト４８Ａ、４８Ｂで２分割されており、図５に示しているように、再生用高温空気はファン５０Ａにより分断ダクト４８Ａを通じて吸着剤１６のロータ１２の内側から外側に通気される。この間にロータ１２の内側は例えば活性炭の耐熱温度１３０℃で加熱されるが、ロータ１２の外側は１００℃程度となる。次に吸着剤１６の回転に伴い、再生用高温空気はファン５０Ｂにより分断ダクト４８Ｂを通じて吸着剤１６のロータ１２の外側から内側に通気される。この時、ロータ１２の外側の１００℃の部分に１３０℃の高温空気が供給されるので熱ロスは少ない。さらに、ロータ１２の内側部分は１３０℃になっているため、この部分に吸着されていた悪臭成分はすでに離脱されているため効率的に離脱再生を行うことができる。

ここで、吸着への被処理ガスの面風速（ＬＶ）は圧力損失の面から１ｍ／ｓ程度に制御される。又、ＬＶ一定の条件では、吸着剤厚みは厚いほうが滞留時間が長く除去率は良くなる。

図７は第２の実施形態に係る脱臭装置の説明図である。これは吸着剤１６の再生のための加熱ガスの供給方向を小窓４０に接続される単一の加熱ガスダクト５０とし、これに時間的に間隔をおいて交互に加熱ガスの吹き込み方向を変更するように構成したものである。このため、単一のファン５０を通じて送風空気をヒータ５２で所定温度に加熱した後、ダクト４８の内側から流し込んで、吸着ロータ１２を通過させて外側に出し、これをガス処理手段５４を通してファン５０に戻すようにしている。そして、ヒータ５２の出側に設けた第１の四方切替バルブ５６とガス処理手段５４の手前に配置した第２の四方切替バルブ５８の操作により、ガス流れ方向を逆に外側から内側に流れるように切り替えて吸着剤１６の再生を行うようにしている。

このような第２の実施形態では、前記被処理ガスの通過域を経由してきた吸着ロータ１２の吸着剤１６に、吸着物脱離用加熱ガスを回転面の一方面側と他面側から交互に通流させることにより吸着物の脱離を行って前記吸着剤を再生し、再生領域を被処理ガスの通過域に再投入して脱臭することができる。すなわち、最初は再生用高温空気がファン５０により吸着剤１６のロータ１２の内側から外側に通気される。この間にロータ１２の内側は例えば活性炭の耐熱温度１３０℃で加熱され、ロータ１２の外側は１００℃程度となる。次に、四方切替バルブ５６，５８を切り替えることにより、再生用高温空気は同じ加熱ダクト４８を通じて今度は逆方向に吸着剤１６のロータ１２の外側から内側に通気される。この時、温度勾配の低い側であるロータ１２の外側の１００℃の部分に１３０℃の高温空気が供給されるので熱ロスは少ない。さらに、ロータ１２の内側部分は１３０℃になっているためこの部分に吸着されていた悪臭成分はすでに離脱されているため効率的に離脱再生を行うことができるのは先の実施形態と同様である。

本発明は脱臭が必要な空調設備に用いることができ、またゴミ処理施設や化学的処理施設、あるいは有機溶剤を多用する施設における換気設備に用いることができる。

実施形態に係る脱臭装置の要部斜視図である。 同脱臭装置の正面図である。 同脱臭装置に用いられる吸着剤の製造方法の説明図である。 同脱臭装置に用いられる吸着ロータの斜視図である。 同脱臭装置の吸着剤再生工程の前段処理工程の説明図である。 同脱臭装置の吸着剤再生工程の後段処理工程の説明図である。 第２実施形態に係る脱臭装置の全体構成図である。

符号の説明

１０………脱臭装置、１２………吸着ロータ、１４………ケーシング、１６………吸着剤、１８………ロータケース、２０………吸着剤スラリ、２２………ベース紙、２４………乾燥機、２６………乾燥吸着シート、２８………整形ギア、３０………吸着シート、３２………軸芯、３６………通気窓、３８………仕切り板、４０………小窓、４２………ギアモータ、４４………駆動ベルト、４６………押えローラ、４８………加熱ガスダクト、４８Ａ、４８Ｂ………分断ダクト、５０Ａ、５０Ｂ………送風手段（ファン）、５０………ファン、５２………ヒータ、５４………ガス処理手段、５６、５８………四方切替バルブ。

Claims (4)

1. 吸着剤を収容した吸着ロータの回転面の一部を被処理ガスの通過域に臨ませて脱臭する方法において、前記被処理ガスの通過域を経由してきた吸着ロータの吸着剤に対する吸着物脱離用加熱ガスの吹き込み方向を途中で逆にして前記吸着剤を再生し、再生領域を被処理ガスの通過域に再投入して脱臭することを特徴とする脱臭方法。
2. 吸着剤を収容した吸着ロータの回転面の一部を被処理ガスの通過域に臨ませて脱臭する方法において、前記被処理ガスの通過域を経由してきた吸着ロータの吸着剤に吸着物脱離用加熱ガスを回転面の一方面側と他面側から交互に通流させることにより吸着物の脱離を行って前記吸着剤を再生し、再生領域を被処理ガスの通過域に再投入して脱臭することを特徴とする脱臭方法。
3. 吸着剤を収容した吸着ロータの回転面の一部を被処理ガスの通過域に臨ませ前記吸着ロータを回転させつつ被処理ガスを吸着剤に通流させて脱臭する装置において、前記被処理ガスの通過域を経由してきた吸着ロータの一部が臨まれる加熱ガス通路を設け、この加熱ガス通路はロータ回転方向に沿って複数に分断され、分断通路の一方と他方における加熱ガスの流れ方向が逆となる送風手段を設けたことを特徴とする脱臭装置。
4. 吸着剤を収容した吸着ロータの回転面の一部を被処理ガスの通過域に臨ませ前記吸着ロータを回転させつつ被処理ガスを吸着剤に通流させて脱臭する装置において、前記被処理ガスの通過域を経由してきた吸着ロータの一部が臨まれる加熱ガス通路を設け、この加熱ガス通路への加熱ガス送風手段を設け、前記加熱ガス通路にはロータ回転面の一方面と他方面における加熱ガスの流れ方向を逆方向に切替可能な送風方向切替手段を備えたことを特徴とする脱臭装置。
   
   

Images