JP2006150208A

JP2006150208A - 大気浄化装置

Info

Publication number: JP2006150208A
Application number: JP2004343468A
Authority: JP
Inventors: Hiroshi Suzumura; 鈴村　　洋; Michio Haneda; 道夫羽田; Tsumoru Nakamura; 積中村; Hitoshi Fujimoto; 仁志藤元
Original assignee: Mitsubishi Heavy Industries Ltd
Current assignee: Mitsubishi Heavy Industries Ltd
Priority date: 2004-11-29
Filing date: 2004-11-29
Publication date: 2006-06-15
Anticipated expiration: 2024-11-29
Also published as: JP4531536B2

Abstract

【課題】吸収剤を洗浄した液の飛散を抑制しながら吸収剤の簡便な再生処理が可能な大気浄化装置を提供する。
【解決手段】ダクト１１と、電気集塵器１２と、ダクト１１内の電気集塵器１２よりも大気１の流通方向下流側に配設されて大気１中の二酸化窒素を吸収除去する吸収成分を担持する多孔質型の吸収剤を具備する吸収器１３と、吸収器１３の吸収剤に上記吸収成分の水溶液２を噴き付ける噴射ノズル１４及び送給ポンプ１５等と、吸収器１３の大気１の流入口側に配設されて吸収器１３の流入口の開度を調整可能なシャッタ１６と、ダクト１１内の電気集塵器１２と吸収器１３との間に設けられた液溜め１１ａと、吸収器１３内に残留する前記水溶液２を吸収器１３の上記流入口から流出させる噴射ノズル１７及び送風ブロア１８等とを備えて大気浄化装置１０を構成した。
【選択図】図１

Description

本発明は、トンネル内等に配設されて自動車等からの排ガス中の窒素酸化物等により汚染された大気を浄化処理する大気浄化装置に関する。

トンネル内等に配設されて自動車等からの排ガス中の窒素酸化物等により汚染された大気を浄化処理する装置としては、例えば、下記特許文献１に記載されているものが知られている。この装置は、図５に示すように、二酸化窒素の吸収成分を担持する多孔質体からなる吸収剤１１１を内装した反応器１１２に大気１を流通させることにより、当該大気１中の二酸化窒素を吸収除去して当該大気１を浄化処理するものである。

そして、使用するにしたがって、表面に塵や埃が堆積すると共に、吸収成分による窒素酸化物の吸収能力が劣化してくるため、所定期間使用されると、反応器１１２の上部に設置したスプレノズル１１３から水を噴射して上記吸収剤１１１を洗浄した後に、二酸化窒素の吸収成分を含有する水溶液を当該スプレノズル１１３から噴射して上記吸収剤１１１に当該吸収成分を新たに担持させることにより、当該吸収剤１１１を反応器１１２から取り出すことなく簡便に再生処理することができるようにしている。

特開２００３−２７５５８４号公報

しかしながら、前記特許文献１に記載の装置において、前記吸収剤１１１での処理前に煤塵等の浮遊粒子状物（ＳＰＭ）を大気１中から除去するように電気集塵器（ＥＰ）等をさらに設けようとすると、上記再生処理の際にノズルスプレ１１３から噴射されて上記吸収剤１１１を洗浄した水や水溶液が飛散して、ＥＰを汚染してしまうという問題があった。

このようなことから、本発明は、吸収剤を洗浄した液の飛散を抑制しながら吸収剤の簡便な再生処理が可能な大気浄化装置を提供することを目的とする。

前述した課題を解決するための、本発明に係る大気浄化装置は、大気が流通するダクトと、前記ダクト内に配設されて前記大気から浮遊粒状物を除去する集塵手段と、前記ダクト内の前記集塵手段よりも前記大気の流通方向下流側に配設されて前記大気中の窒素酸化物及び硫黄酸化物の少なくとも一方を吸収除去する吸収成分を担持する多孔質型の吸収剤を具備する吸収器と、前記吸収器の前記吸収剤に前記吸収成分の水溶液を噴き付ける吸収成分水溶液噴射手段と、前記吸収器の前記大気の流入口側に配設されて当該吸収器の当該流入口の開度を調整可能なシャッタと、前記ダクト内の前記集塵手段と前記吸収器との間に設けられた液溜めとを備えていることを特徴とする。

また、本発明に係る大気浄化装置は、上述した大気浄化装置において、前記吸収器内に残留する前記水溶液を当該吸収器の前記流入口から流出させる水溶液流出手段を備えていることを特徴とする。

また、本発明に係る大気浄化装置は、上述した大気浄化装置において、前記ダクトが水平方向に沿うようにして配向され、前記シャッタが前記吸収器の前記流入口の下方側を開放させた状態で当該流入口の上方側を閉鎖できるように開度調整可能であり、前記液溜めが前記ダクト内の下面に形成されていることを特徴とする。

また、本発明に係る大気浄化装置は、上述した大気浄化装置において、前記吸収器の前記大気の流入口と流出口とを結ぶ方向及び上下方向に沿って流体が流通できるように前記吸収剤が当該吸収器内に配向されていることを特徴とする。

また、本発明に係る大気浄化装置は、上述した大気浄化装置において、前記吸収成分水溶液噴射手段が、前記吸収器内に上方から前記水溶液を噴き付けできるように配設されていることを特徴とする。

また、本発明に係る大気浄化装置は、上述した大気浄化装置において、前記吸収成分水溶液噴射手段が、前記吸収器内に前記大気の流出口から流入口へ向けて前記水溶液を噴き付けできるように配設されていることを特徴とする。

本発明に係る大気浄化装置によれば、吸収成分水溶液噴射手段から水溶液を噴射する際に吸収器の大気の流入口をシャッタで閉じることにより、吸収器内の吸収剤を洗浄及び再生した水溶液が当該吸収器の前記流入口から飛散することを防止しながら当該吸収剤の簡便な再生処理を行うことができる。

本発明に係る大気浄化装置の実施形態を図１，２に基づいて説明する。図１は、大気浄化装置の要部の概略構成図、図２は、図１の大気浄化装置の再生時の作用説明図である。

図１に示すように、トンネル等の近傍で水平方向に沿うように配向されて、自動車等からの排ガス中の窒素酸化物や煤塵等の浮遊粒状物（ＳＰＭ）で汚染された大気１が流通するダクト１１内には、当該大気１中のＳＰＭを捕集除去する集塵手段である電気集塵器（ＥＰ）１２が配設されている。ダクト１１内の前記ＥＰ１２よりも大気１の流通方向下流側には、二酸化窒素（ＮＯ₂）を吸収する吸収成分（例えばＫＯＨ等）を担持したハニカム等の多孔質型の吸収剤をケーシング１３ａ内に複数備えた吸収器１３が配設されている。

前記吸収器１３の前記ケーシング１３ａは、前記ダクト１１の長手方向の両端が開口すると共に、その上面が開閉できるように着脱可能となっている。また、当該吸収器１３の前記吸収剤は、上記ケーシング１３ａの上記両端の開口間を結ぶ方向及び上下方向に沿って流体が流通できるように当該ケーシング１３ａ内に配列されている。

前記吸収器１３の上面と前記ダクト１１の内面との間には、先端を下方に向けた噴射ノズル１４が当該ダクト１１の長手方向に平行な面に沿って所定の間隔で複数配設されている。これら噴射ノズル１４は、配管１５ａを介して送給ポンプ１５に連結されており、当該送給ポンプ１５を作動させることにより、二酸化窒素の吸収成分を含有する水溶液（例えばＫＯＨ水溶液等）２をそれぞれ噴射することができるようになっている。

前記吸収器１３のケーシング１３ａの大気１の流通方向上流側の上方には、昇降可能なシャッタ１６が配設されており、当該シャッタ１６は、上昇時に、当該ケーシング１３ａの上面とダクト１１の内面との間を遮蔽し（図１参照）、下降時に、当該ケーシング１３ａの当該流通方向上流側の開口部、すなわち、大気１の流入口の下方側をわずかに開放させた状態で当該開口部（流入口）を閉鎖できるように開度を調整することができるようになっている（図２参照）。

前記吸収器１３の大気１の流通方向下流側の下方には、当該流通方向上流側へ先端を向けた噴射ノズル１７が当該流通方向と直交する水平方向に沿って所定の間隔で複数配設されている。これら噴射ノズル１７は、配管１８ａを介して送風ブロア１８に連結されており、当該送風ブロア１８を作動させることにより、外部の空気３をブローすることができるようになっている。

前記吸収器１３の大気１の流通方向上流側、すなわち、ＥＰ１２と吸収器１３との間の前記ダクト１１内の下面部分には、液溜め１１ａが形成されており、当該液溜め１１ａは、当該吸収器１３の上記流通方向上流側の開口部（流入口）の下部から当該流通方向上流側へ向かって下降するように傾斜した案内面１１ａａを有している。この液溜め１１ａの最下部には、配管１９ａを介してバルブ１９が設けられている。

なお、本実施形態においては、噴射ノズル１４、送給ポンプ１５等により吸収成分水溶液噴射手段を構成し、噴射ノズル１７、送風ブロア１８等により水溶液流出手段を校正している。

このような本実施形態に係る大気浄化装置１０において、自動車等からの排ガス中の窒素酸化物や煤塵等の浮遊粒状物（ＳＰＭ）で汚染された大気１がダクト１１内を流通すると、当該大気１は、ＥＰ１２でＳＰＭが捕集除去された後に、吸収器１３内を流通して、前記吸収剤で二酸化窒素が吸収除去されることにより、浄化されて外部へ放出される。

このようにしてトンネル等の内部の大気１を所定期間浄化して、吸収器１３の前記吸収剤の吸収能力が劣化したら、図２に示すように、ダクト１１内の前記大気１の流通を一旦停止し、前記シャッタ１６を下降させて当該吸収器１３のケーシング１３ａの前記流通方向上流側の開口部（流入口）の下方側をわずかに開放させた状態で当該開口部（流入口）を閉鎖すると共に、当該ケーシング１３ａの上面を開放する。

次に、前記送給ポンプ１５を作動させて前記水溶液２を前記噴射ノズル１４から噴射すると共に、前記送風ブロア１８を作動させて外部の空気３を前記噴射ノズル１７からブローすると、上記水溶液２が吸収器１３の上方からケーシング１３ａ内に散布され、当該ケーシング１３ａ内に前述したように配列されたハニカム等の多孔質型の前記吸収剤の孔内を流通しながら下方へ流下することにより、当該吸収剤から二酸化窒素の吸収反応物（例えばＫＮＯ₂やＫＮＯ₃等）が洗い流されると同時に、当該吸収剤に二酸化窒素の吸収成分（例えばＫＯＨ等）が新たに担持され、当該吸収剤が再生処理される一方、前記噴射ノズル１７からの上記ブローにより、ケーシング１３ａ内の下方にまで流下して残留する上記水溶液２が当該ケーシング１３ａ内の下面上を前記大気１の流通方向下流側（流出口側）から上流側（流入口側）へ向けて流れて当該ケーシング１３ａの前記大気１の流通方向上流側の開口部（流入口）から流出し、前記案内面１１ａａを流れて液溜め１１ａに捕集される。この液溜め１１ａに捕集された前記水溶液２は、前記バルブ１９を開放されることにより、ダクト１１の外部に排出されて回収される。

つまり、本実施形態では、噴射ノズル１４から水溶液２を噴射する際に吸収器１３の大気１の流通方向上流側の開口（流入口）の上方側のほとんどをシャッタ１６で閉じるようにしたのである。

このため、本実施形態においては、吸収器１３内の前記吸収剤を洗浄及び再生した水溶液２が当該吸収器１３の前記流入口から飛散してしまうことを防止することができる。

したがって、本実施形態によれば、吸収器１３内の前記吸収剤を洗浄及び再生した水溶液のＥＰ１２への飛散を防止しながら当該吸収剤の簡便な再生処理を行うことができる。

また、吸収器１３内に残留する使用済みの水溶液２を噴射ノズル１７からのブローにより当該吸収器１３の前記流入口から流出させて液溜め１１ａ内に捕集することができるので、使用済みの水溶液２を効率よくまとめて回収することができる。

また、トンネル内で火災等が発生した場合に、前記シャッタ１６をすべて下降させると、吸収器１３のケーシング１３ａの大気１の流入口側を完全に閉鎖することができると共に、吸収器１３のケーシング１３ａの上面とダクト１１の内面との間を開放することができるので、ダクト１１内に流入した熱流を吸収器１３内に流通させることなく当該吸収器１３の上部のダクト１１との間に流通させて排気することができ、熱流による吸収器１３内の前記吸収剤の機能劣化を防止することができる。

なお、本実施形態では、噴射ノズル１４を吸収器１３の上面とダクト１１の内面との間に当該ダクト１１の長手方向に平行な面に沿って所定の間隔で複数配設した大気浄化装置１０の場合について説明したが、他の実施形態として、例えば、図３に示すように、吸収器１３の上面とダクト１１の内面との間に当該ダクト１１の長手方向に平行な面に沿って移動可能な噴射ノズル２４を設けた大気浄化装置２０とすることにより、本実施形態の場合と同様に、吸収器１３内の前記吸収剤に対して水溶液２を全体にわたってまんべんなく噴射できるようにすることも可能である。

また、本実施形態では、吸収器１３の上面とダクト１１の内面との間に噴射ノズル１４を配設して、吸収器１３の上方から水溶液２をケーシング１３ａ内に散布するようにした大気浄化装置１０の場合について説明したが、他の実施形態として、例えば、図４に示すように、吸収器３３の大気１の流通方向下流側に当該流通方向上流側へ先端を向けた噴射ノズル３４をダクト１１の長手方向と直交する平面に沿って移動可能に配設して、吸収器３３内の前記吸収剤に対して上記流通方向下流側（流出口側）から上流側（流入口側）へ向けて水溶液２を噴射する大気浄化装置３０とすることにより、本実施形態の場合と同様に、吸収器３３内に配設した吸収剤に対して水溶液２を全体にわたってまんべんなく噴射できるようにすることも可能である。

このとき、上記吸収器３３のケーシング３３ａは、その上面が開閉できるように着脱可能となっている必要は特になく、また、上記吸収器３３内の吸収剤は、上記ケーシング３３ａの大気１の流通方向両端側の開口間を結ぶ方向のみ流体が流通できるように当該ケーシング３３ａ内に配列されていればよく、上下方向に沿って流体が流通できるように当該ケーシング３３ａ内に配列されている必要は特にない。

また、本実施形態では、二酸化窒素（ＮＯ₂）を吸収する吸収成分（例えばＫＯＨ等）を担持した多孔質型の吸収剤を具備した吸収器１３の場合について説明したが、本発明はこれに限らず、窒素酸化物及び硫黄酸化物の少なくとも一方を吸収除去する吸収成分を担持する多孔質型の吸収剤を具備する吸収器であれば、本実施形態の場合と同様に適用することができる。

本発明に係る大気浄化装置は、吸収剤を洗浄した液の飛散を抑制しながら吸収剤の簡便な再生処理が可能となるため、産業上、極めて有益に利用することができる。

本発明に係る大気浄化装置の実施形態の要部の概略構成図である。図１の大気浄化装置の再生時の作用説明図である。本発明に係る大気浄化装置の他の実施形態の要部の概略構成図である。本発明に係る大気浄化装置のさらに他の実施形態の要部の概略構成図である。従来の大気浄化装置の一例の概略構成図である。

符号の説明

１大気
２水溶液
３空気
１０，２０，３０大気浄化装置
１１ダクト
１１ａ液溜め
１１ａａ案内面
１２電気集塵器（ＥＰ）
１３，３３吸収器
１３ａ，３３ａケーシング
１４，２４，３４噴射ノズル
１５送給ポンプ
１５ａ配管
１６シャッタ
１７噴射ノズル
１８送風ブロア
１８ａ配管
１９バルブ
１９ａ配管

Claims

大気が流通するダクトと、
前記ダクト内に配設されて前記大気から浮遊粒状物を除去する集塵手段と、
前記ダクト内の前記集塵手段よりも前記大気の流通方向下流側に配設されて前記大気中の窒素酸化物及び硫黄酸化物の少なくとも一方を吸収除去する吸収成分を担持する多孔質型の吸収剤を具備する吸収器と、
前記吸収器の前記吸収剤に前記吸収成分の水溶液を噴き付ける吸収成分水溶液噴射手段と、
前記吸収器の前記大気の流入口側に配設されて当該吸収器の当該流入口の開度を調整可能なシャッタと、
前記ダクト内の前記集塵手段と前記吸収器との間に設けられた液溜めと
を備えていることを特徴とする大気浄化装置。
請求項１において、
前記吸収器内に残留する前記水溶液を当該吸収器の前記流入口から流出させる水溶液流出手段を備えている
ことを特徴とする大気浄化装置。
請求項２において、
前記ダクトが水平方向に沿うようにして配向され、
前記シャッタが前記吸収器の前記流入口の下方側を開放させた状態で当該流入口の上方側を閉鎖できるように開度調整可能であり、
前記液溜めが前記ダクト内の下面に形成されている
ことを特徴とする大気浄化装置。
請求項３において、
前記吸収器の前記大気の流入口と流出口とを結ぶ方向及び上下方向に沿って流体が流通できるように前記吸収剤が当該吸収器内に配向されている
ことを特徴とする大気浄化装置。
請求項４において、
前記吸収成分水溶液噴射手段が、前記吸収器内に上方から前記水溶液を噴き付けできるように配設されている
ことを特徴とする大気浄化装置。
請求項３において、
前記吸収成分水溶液噴射手段が、前記吸収器内に前記大気の流出口から流入口へ向けて前記水溶液を噴き付けできるように配設されている
ことを特徴とする大気浄化装置。