JP2008302347A - 排ガス処理装置及び排ガス処理方法 - Google Patents

排ガス処理装置及び排ガス処理方法 Download PDF

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Abstract

【課題】VOCの除去状態を正確に把握すると共に、消費電力を低減する。
【解決手段】工場稼働時間帯には、VOC処理部8にVOCを含んだ排ガスが導入され、吸着除去部24でVOCが吸着除去される。工場終業時間帯には、入口側ダンパ14及び出口側ダンパ15が全閉、再生用ダンパ16が全開とされ、再生用ブロワ13が運転され、かつ、加熱部25の金属ヒータに電力が供給され、流入口管9→VOC処理部8→流出口管11→分岐管12→流入口管9の向きに、循環経路に沿って、加熱された空気が循環されて、吸着材及び触媒が加熱され、VOCが吸着材から脱離されて吸着材が再生されると共に、触媒が活性化されてVOCの分解が促進される。
【選択図】図1

Description

この発明は、排ガス処理装置及び排ガス処理方法に係り、例えば、塗装工場や印刷工場等で発生する揮発性有機化合物(VOC:Volatile Organic Compounds)等の揮発性化合物を処理するための排ガス処理装置及び排ガス処理方法に関する。
従来より、例えば、塗装工場や印刷工場、化学工場から排出される排ガスには、トルエン、キシレン、ホルムアルデヒド、アセトアルデヒド、クロロホルム、パラジクロロベンゼン、スチレン等の有機排ガスとしてのVOCが含まれ、工場の作業員や、近隣の住民への健康障害、住環境における悪臭問題等を引き起こしている。
さらに、VOCが大気中に放出されることによって、オゾンや有機過酸化硝酸塩等の光化学オキシダントが合成され、酸性雨や地球温暖化の一つの原因となっている。
工場排ガス規制や、工場内の環境改善の要求に対応するために、VOCを除去する方法として、吸着法や、燃焼法、薬剤洗浄法等が提案されている(例えば、特許文献1参照。)。
吸着法では、吸着剤に吸着された揮発性化合物を、加熱によって脱離させて再生する再生処理が不可欠である。
特開2005−262176号公報
解決しようとする第1の問題点は、上記従来技術の吸着法を用いた排ガス処理装置では、吸着剤の再生処理において、吸着剤の加熱のために、多大な電力を要し、コストが嵩むという点である。
また、第2の問題点は、上記従来技術の吸着法を用いた排ガス処理装置では、例えば、吸着剤の飽和状態の確認が困難で、再生処理を行うべき時期を把握することが困難であるという点である。
このため、吸着剤が十分な吸着機能を有している状態で、交換や再生をせざるを得なかったり、吸着剤が略飽和状態で吸着機能が低下している状態で使用して、VOCを含む排ガスを未浄化のまま排出してしまう場合があった。
したがって、 吸着剤によって効率的にVOCを吸着除去し、かつ、VOCを含む排ガスを確実に清浄化することができなかった。
この発明は、上述の事情に鑑みてなされたもので、消費電力を低減し、コストを低減することができる排ガス処理装置及び排ガス処理方法を提供することを第1の目的としている。
また、VOC等の揮発性化合物の除去状態を正確に把握することができる排ガス処理装置及び排ガス処理方法を提供することを第2の目的としている。
上記課題を解決するために、請求項1記載の発明は、使用時に、排ガス中に含まれる揮発性化合物を吸着する吸着部を備えると共に、再生時に、上記吸着部から上記揮発性化合物を脱離させて上記吸着部を再生させる機能を備えた排ガス処理装置に係り、第1の通路と、第2の通路と、上記第1の通路に設けられて、上記揮発性化合物を吸着する一方、所定の温度以上では吸着した上記揮発性化合物を脱離させる機能を有する上記吸着部と、上記第1の通路又は上記第2の通路に設けられ、所定の温度以上で上記揮発性化合物を分解又は分解を促進させる機能を有する触媒部と、上記第1の通路又は上記第2の通路に設けられ、再生時に、上記吸着部及び上記触媒部がそれぞれの所定の温度で上記機能を発揮できる程度にまで、上記吸着部及び上記触媒部をを加熱すると共に上記揮発性化合物を含むガスも加熱するための加熱部と、使用時には、上記第2の通路を遮断し、上記第1の通路に上記排ガスを通流させて上記排ガスを排気する一方、再生時には、上記第1の通路と上記第2の通路とによって循環路を形成させ、上記加熱部によって加熱された上記揮発性化合物を含むガスを上記循環路に沿って循環させるように、上記揮発性化合物を含むガスの通路を切り換えるための通路切換手段と、再生時に、上記循環路に沿って上記排ガスを通流させるための送風手段とを備えてなることを特徴としている。
また、請求項2記載の発明は、請求項1記載の排ガス処理装置に係り、上記吸着部の上流側の上記揮発性化合物の第1の濃度を検出するための第1の濃度検出手段と、上記吸着部の下流側の上記揮発性化合物の第2の濃度を検出するための第2の濃度検出手段とを備えたことを特徴としている。
また、請求項3記載の発明は、請求項2記載の排ガス処理装置に係り、上記第1の濃度又は/及び上記第2の濃度に基づいて、上記通路切換手段が操作されることを特徴としている。
また、請求項4記載の発明は、請求項1、2又は3記載の排ガス処理装置に係り、上記通路切換手段及び上記加熱部を制御する制御手段を備えてなることを特徴としている。
また、請求項5記載の発明は、請求項4記載の排ガス処理装置に係り、上記制御手段は、上記第1の濃度及び上記第2の濃度に基づいて、上記吸着部による上記揮発性化合物の除去度を算出する除去度算出手段を有することを特徴としている。
また、請求項6記載の発明は、請求項5記載の排ガス処理装置に係り、上記制御手段は、上記除去度又は上記第2の濃度に基づいて、上記吸着部の再生処理の要否を判定する再生要否定手段を備えたことを特徴としている。
また、請求項7記載の発明は、請求項5又は6記載の排ガス処理装置に係り、上記制御手段は、上記除去度又は上記第2の濃度に基づいて、上記吸着部の交換の要否を判定する交換要否判定手段を備えたことを特徴としている。
また、請求項8記載の発明は、請求項5、6又は7記載の排ガス処理装置に係り、上記制御手段は、上記除去度又は上記第2の濃度に基づいて、上記吸着部の再生時の再生処理終了の適否を判定する再生終了適否判定手段を備えたことを特徴としている。
また、請求項9記載の発明は、請求項6、7又は8記載の排ガス処理装置に係り、上記制御手段は、少なくとも再生処理の要否判定、及び交換の要否判定の判定結果を報知するための報知手段と、上記通路切換手段を操作するための操作手段とを有することを特徴としている。
また、請求項10記載の発明は、請求項6乃至9のいずれか1に記載の排ガス処理装置に係り、上記排ガスの流量を検出するための流量検出手段を備え、上記制御手段は、上記流量と、上記第1の濃度と上記第2の濃度との差と、上記吸着部による吸着処理時間とに基づいて、上記吸着部による吸着量を算出する吸着量算出手段を有し、上記再生要否定手段は、上記吸着量に基づいて、上記吸着部の再生処理の要否を判定することを特徴としている。
また、請求項11記載の発明は、請求項1乃至10のいずれか1に記載の排ガス処理装置に係り、少なくとも上記吸着部が配置された複数の上記第1の通路と、上記各第1の通路に対応した上記第2の通路とを備えてなることを特徴としている。
また、請求項12記載の発明は、請求項11記載の排ガス処理装置に係り、上記複数の第1の通路のうち、所定の上記第1の通路を、流入口から流入した上記排ガスを流出口へ向けて通流させる通路として選択し、別の上記第1の通路を上記循環路の一部として選択するための通路選択手段を備えたことを特徴としている。
また、請求項13記載の発明は、請求項1乃至12のいずれか1に記載の排ガス処理装置に係り、上記第1の通路と上記第2の通路との分岐部位のうち、使用時に出口側となる部位から、上記排ガスの流出口へ至る通路の所定の部位には、上記揮発性化合物を除去するためのフィルタ部が着脱自在に配置されていることを特徴としている。
また、請求項14記載の発明は、使用時に、排ガス中に含まれる揮発性化合物を吸着部によって吸着すると共に、再生時に、上記吸着部から上記揮発性化合物を脱離させて上記吸着部を再生させる排ガス処理方法に係り、第1の通路と、第2の通路とを設け、上記揮発性化合物を吸着する一方、所定の温度以上では吸着した上記揮発性化合物を脱離させる機能を有する上記吸着部を、上記第1の通路に設け、所定の温度以上で上記揮発性化合物を分解又は分解を促進させる機能を有する触媒部を、上記第1の通路又は上記第2の通路に設け、再生時に、上記吸着部及び上記触媒部がそれぞれの所定の温度で上記機能を発揮できる程度にまで、上記吸着部及び上記触媒部を加熱すると共に上記揮発性化合物を含むガスも加熱するための加熱部を、上記第1の通路又は上記第2の通路に設け、通路切換手段によって、上記揮発性化合物を含むガスの通路を切り換え、使用時には、上記第2の通路を遮断し、上記第1の通路に上記排ガスを通流させて上記排ガスを排気する一方、再生時には、上記第1の通路と上記第2の通路とによって循環路を形成させ、上記加熱部によって加熱された上記揮発性化合物を含むガスを、送風手段によって、上記循環路に沿って循環させることを特徴としている。
また、請求項15記載の発明は、請求項14記載の排ガス処理方法に係り、上記吸着部の上流側の上記揮発性化合物の第1の濃度を検出するための第1の濃度検出工程と、上記吸着部の下流側の上記揮発性化合物の第2の濃度を検出するための第2の濃度検出工程とを含み、上記第1の濃度又は/及び上記第2の濃度に基づいて、上記揮発性化合物を含むガスの通路を切り換えることを特徴としている。
この発明の構成によれば、通路切換手段によって、第1の通路が選択されると、流入口から排ガスが流入し、吸着部によって排ガスに含まれる揮発性化合物が吸着除去されて、流出口から排出され、第1の通路及び第2の通路からなる循環路が選択されると、流入口及び流出口が遮断され、循環路に沿って、加熱部によって加熱された揮発性化合物を含むガスが循環して、吸着部が加熱されて吸着部によって吸着された揮発性化合物が脱離して吸着部が再生され、かつ、触媒が活性化されて、脱離した揮発性化合物の分解又は分解が促進されるので、消費電力を低減し、コストを低減することができる。
また、第1の濃度検出手段及び第2の濃度検出手段によって、吸着部の上流側の揮発性化合物の第1の濃度及び吸着処理部の下流側の揮発性化合物の第2の濃度を検出することによって、揮発性化合物の除去状態を正確に把握することができる。
通路切換手段によって、第1の通路が選択されると、流入口から排ガスが流入し、吸着部によって排ガスに含まれる揮発性化合物が吸着除去されて、流出口から排出され、第1の通路及び第2の通路からなる循環路が選択されると、流入口及び流出口が遮断され、循環路に沿って、加熱部によって加熱された揮発性化合物を含むガスが循環して、吸着部が加熱されて吸着部によって吸着された揮発性化合物が脱離して吸着部が再生され、かつ、触媒が活性化されて、脱離した揮発性化合物の分解又は分解が促進されることによって、消費電力を低減し、コストを低減するという第1の目的を実現した。
また、第1の濃度検出手段及び第2の濃度検出手段によって、吸着部の上流側の揮発性化合物の第1の濃度及び吸着部の下流側の揮発性化合物の第2の濃度を検出することによって、VOC等の揮発性化合物の除去状態を正確に把握するという第2の目的を実現した。
図1は、この発明の第1の実施例であるVOC除去装置の構成を説明するための説明図、図2は、同VOC除去装置の構成を示す側面図、図3は、同VOC除去装置の構成を示すブロック図、図4は、同VOC除去装置のVOC処理部の金属ヒータの構成を示す断面図、図5は、図4のA部を拡大して示す拡大断面図、図6は、同金属ヒータの構成を示す斜視図、図7は、同VOC除去装置の監視・制御装置の構成を示す正面図、また、図8及び図9は、同VOC除去装置の動作を説明するための説明図である。
この例のVOC除去装置1は、図1に示すように、例えば、印刷工場や塗装工場等の建物内の印刷機等のVOC発生源Sから、VOCを含む空気を吸気口2を介して吸気して、排出口3から建物外へ排出するまでの排気経路の途中に組み込まれ、発生したVOCを除去して清浄な空気を排出するために用いられる。
すなわち、吸気口2から吸気ブロワ4によって吸気されて排気ダクト5を通流してVOC除去装置1においてVOCが除去され浄化された空気は、排気ダクト6を通流して排出口3から建物外へ排出される。
このVOC除去装置1は、図1及び図2に示すように、VOCを含む空気が通流されてVOCを除去して排出するVOC処理部8と、VOC処理部8の上流側端部及び下流側端部に取り付けられた流入口管9及び流出口管11と、吸着材の再生時に循環経路を構成し、両端がそれぞれ流入口管9と流出口管11に接続された分岐管12と、分岐管12の所定の部位に配置され、吸着材の再生時に循環経路に沿って空気を通流させるための再生用ブロワ13と、流入口管9の上流側端部に設けられた入口側ダンパ14と、流出口管11の下流側端部に設けられた出口側ダンパ15と、分岐管12の流入口管9側の端部に設けられた再生用ダンパ16と、VOC処理部8の下流側端部(触媒担持部26の下流側)に配置され、熱電対からなる温度検出部17と、VOC処理部8の上流側(吸着除去部24の上流側)及び下流側(触媒担持部26の下流側)に配置されVOCの濃度を検出するための入口側VOC検出部18、出口側VOC検出部19と、VOC濃度を監視すると共に、VOC処理部8を構成する金属ヒータ28、再生用ブロワ13、入口側ダンパ14、出口側ダンパ15及び再生用ダンパ16を制御するための監視・制御装置21とがユニット化されて概略構成されている。
VOC除去装置1は、上流側及び下流側でそれぞれ排気ダクト5,6に接続される。なお、VOC除去装置1は、例えば、図2に示すように、架台22に取り付けられて配置されている。
この例では、工場稼働時間帯には、吸気ブロワ4が運転され、VOC除去装置1では、入口側ダンパ14及び出口側ダンパ15が全開、再生用ダンパ16が全閉とされ、再生用ブロワ13が停止された状態で、VOC処理部8にVOCを含んだ排ガスが導入され、VOC吸着除去工程が実施されて、浄化された空気が排出口3から排出される(図8参照)。
また、工場終業(休業)時間帯には、吸気ブロワ4が停止され、VOC除去装置1では、入口側ダンパ14及び出口側ダンパ15が全閉、再生用ダンパ16が全開とされ、再生用ブロワ13が運転され、かつ、VOC処理部8を構成する加熱部25がオンとされて、流入口管9→VOC処理部8→流出口管11→分岐管12→流入口管9の向きに、循環経路に沿って、加熱された空気が循環されて、VOC処理部8を構成する吸着除去部24の吸着材及び触媒担持部26の触媒が加熱され、VOCが吸着材から脱離(脱着)して吸着材が再生されると共に、触媒が活性化されてVOCの分解が促進される再生工程と、再生用ダンパ16が全閉とされ、入口側ダンパ14及び出口側ダンパ15が全開とされ、再生用ブロワ13が停止され、かつ、加熱部25がオフとされて、浄化された空気が排出口3から排出される排出工程と、特に吸着除去部24の吸着材が冷却される冷却工程とが実施される(図9参照)。
VOC処理部8は、VOCを吸着して除去するための吸着材からなる吸着除去部(吸着器)24と、金属ヒータ28からなる加熱部25と、VOCの分解を促進するための触媒担持部26とが容器27内に格納されて概略構成されている。
吸着除去部24は、例えば、疎水性ゼオライトがハニカム構造状に成形されてなる吸着材を有している。
触媒担持部26は、例えば、金属製のハニカム構造体に白金等の酸化触媒が担持されてなっている。
なお、この例では、SV(Space Velocity)値(単位時間に単位体積の吸着材(触媒)を通過するガス量)は、所定値(例えば、略47000[1/hr])以下に設定される。
加熱部25は、再生工程で、通流する空気を加熱し、吸着除去部24及び触媒担持部26を加熱させることによって、吸着材からVOCを脱離させると共に、触媒を活性化させる。
加熱部25を構成する金属ヒータ28(例えば、5kW)は、図4乃至図6に示すように、金属多孔体としての所定の幅(例えば、略50mm)の長手方向波型の波型金属板29を、葛折りに折り重ねて構成され、金属多孔体の層間隙間に、排ガスを通し、該排気ガスを加熱するために用いられる。金属板の材料としては、ステンレス鋼等が用いられる。
金属ヒータ28は、帯状金属平板(例えば、厚さ略40μmのSUS304(C:0.08%以下,Si:1.00%以下,Mn:2.00%以下,P:0.045%以下,S:0.030%以下,Ni:8.00%〜10.50%,Cr:18.00%〜20.00%)等のステンレス鋼板が好ましい。)に、例えばプレス加工、ローラプレス加工等を施すことで、縁部に有面突起pa,pbを持つ多数の四角形状の貫通孔Ha、Hb、…が穿設されている長手方向波型の波型金属板29を形成し、このようにして得られた波型金属板29を長手方向に向けて、折り重ねて作成される。
貫通孔Ha、Hbは、列状の起伏を構成する谷部及び山部に設けられ、かつ、上記有面突起pa,pbの略全部又は過半数が、山部では下方に谷部では上方に相当する列状凹部31側に設けられている。
すなわち、波型金属板29に穿設されている貫通孔Haは、縁部に裏面から表面側へ向けて折曲されて突起する互いに対向する4つの有面突起paを持っている。また、貫通孔Hbは、表面から裏面側へ向けて折曲されて突起する互いに対向する4つの有面突起pbを持っている。
この例では、貫通孔Ha(Hb)の縁部を構成する4辺のうち、空気(排出ガス)の流れの上流側と下流側の2辺には、三角形状の有面突起pa(pb)が立設され、他の2辺には、台形状の有面突起pa(pb)が立設されている。
入口側VOC検出部18及び出口側VOC検出部19は、試料ガスが導かれる測定室内に、例えば、電気抵抗式の半導体センサが、VOCセンサとして配置されて概略構成されている。
ここで、試料ガスは、エアポンプによって吸引されて排気経路(容器27)から分岐されて吸気管を経由して測定室へ導入され、排気管を経由して排気経路へ戻される。
また、吸気管には、電磁弁が設けられ、この電磁弁の開閉によって一定量の試料ガスが測定室内に導入される。なお、この例では、測定前に、測定室内に清浄な空気(VOCを含まない空気)が導入されてゼロ点調整が行われる。また、測定室内に校正用ガスが導入されて定期的に校正がなされる。
監視・制御装置21は、図3に示すように、CPU等からなり、監視・制御装置本体の構成各部を制御する主制御部33と、主制御部33が実行する処理プログラムや各種データ等を記憶するための記憶部34と、運転/停止操作や、VOC濃度表示等を行うための操作・表示部35と、計時部36と、金属ヒータ28の温度を制御するヒータ制御部37と、再生用ブロワ13、入口側ダンパ14、出口側ダンパ15及び再生用ダンパ16を駆動するモータ駆動部38とを有してなっている。
なお、主制御部33は、入口側VOC検出部18及び入口側VOC検出部19や、ヒータ制御部37のデジタル調温器、操作・表示部35のデジタル表示器等と、RS−232C回路部やRS−485回路部を含む入出力制御部を介して、信号の授受を行う。
主制御部33は、記憶部34に記憶された各種処理プログラムを実行し、記憶部34に確保された各種レジスタやフラグを用いて、構成各部を制御し、VOC濃度情報取得処理や、VOC除去率算出処理、判定処理、表示制御処理、警報出力処理、流路切換制御処理等を実行する。
主制御部33は、VOC濃度情報取得処理で、入口側VOC検出部18及び出口側VOC検出部19から、入口側及び出口側のVOC濃度情報を取得する。
主制御部33は、VOC除去率算出処理で、入口側及び出口側のVOC濃度に基づいて、濃度差(出口側のVOC濃度Nbと入口側のVOC濃度Naとの差(Na−Nb))の入口側のVOC濃度に対する割合(((Na−Nb)/Na)×100(%))を、VOC除去率として算出する。
判定処理は、再生要否判定処理と、再生終了判定処理と、劣化状態判定処理とを含んでいる。
主制御部33は、再生要否判定処理で、例えば、予め設定した基準除去率(例えば、30%)に基づいて、再生処理開始の要否判定を行う。すなわち、主制御部33は、算出したVOC除去率が、基準除去率以下の場合に、再生処理要と判定する。
なお、予め設定した基準濃度(出口側のVOC濃度)に基づいて、再生処理開始の要否判定を行っても良い。
主制御部33は、再生終了判定処理で、予め設定された再生時間(例えば、略20min)に基づいて、再生終了の適否の判定を行う。すなわち、主制御部33は、再生処理開始から、設定された再生時間経過したと判断すると、再生終了すべきとの判定を行う。
主制御部33は、劣化状態判定処理で、予め設定した再生直後の基準除去率(例えば、70%)に基づいて、劣化状態の判定(交換の要否判定)を行う。すなわち、主制御部33は、算出したVOC除去率が、基準除去率以下の場合に、交換要と判定する。
なお、予め設定した再生直後の濃度(出口側のVOC濃度)に基づいて、劣化状態の判定を行っても良い。
主制御部33は、表示制御処理で、デジタル表示器41に、例えば、入口側及び出口側のVOC濃度、並びにVOC除去率を表示させる。
主制御部33は、警報出力処理で、再生要否判定処理で再生処理開始要の判定がなされると、再生警告表示/再生実行ボタン44の表示灯を点灯させ、再生終了判定処理で再生終了の判定がなされると、再生終了表示/再生停止ボタン45の表示灯を点灯させ、劣化状態判定処理で、吸着材交換要の判定がなされると、例えば、警告表示灯43を点灯させる。
主制御部33は、再生警告表示/再生実行ボタン44が押下されると、流路切換制御処理で、モータ駆動部38を介して、入口側ダンパ14及び出口側ダンパ15を全閉、再生用ダンパ16を全開とさせ、再生用ブロワ13を駆動させ、かつ、ヒータ制御部37を介して、金属ヒータ28への電力供給を開始させ、再生時間が経過すると、又は再生終了表示/再生停止ボタン45が押下されると、モータ駆動部38を介して、再生用ダンパ16を全閉とさせ、入口側ダンパ14及び出口側ダンパ15を全開とさせ、再生用ブロワ13を停止させ、かつ、ヒータ制御部37を介して、金属ヒータ28への電力供給を停止させる。
なお、主制御部33は、入口側ダンパ14、出口側ダンパ15、及び再生用ダンパ16の切換時間を監視して、故障の診断を行う。
流路切換制御処理は、ヒータ制御処理を含み、主制御部33は、ヒータ制御処理で、温度検出部17によって検知された温度と、設定された再生温度(例えば、略300℃)とに基づいて、金属ヒータ28に供給される電力を制御する。
また、主制御部33は、VOC濃度が爆発限界の例えば、1/5を越えないように、金属ヒータ28に供給される電力を制御する。また、主制御部33は、金属ヒータ28を保護するために、金属ヒータ28に供給される最大電力を管理する。
記憶部34は、ROM、RAM等の半導体メモリ等からなり、主制御部33が実行するVOC濃度取得処理プログラムや、VOC除去率算出処理プログラム、判定処理プログラム、表示制御処理プログラム、警報出力処理プログラム、流路切換制御処理プログラム等の各種処理プログラム等が記憶されたプログラム記憶領域と、測定情報や設定情報等の各種情報が記憶された情報記憶領域とを有している。
測定情報は、測定されたVOC濃度情報及びガス温度情報や、時刻、再生処理における再生開始からの経過時間、再生回数等を含んでいる。なお、VOC濃度情報として、ppmC換算値(濃度[ppm]に分子式中の炭素原子数を乗じた値)を含む。
設定情報は、再生時間、再生温度(再生時のガスの温度)、再生要否判定時の基準除去率、再生要否判定時の基準濃度、劣化判定時の基準除去率(警報出力時の除去率)、劣化判定時の基準濃度、基準時間(例えば、警報出力を行うべき再生開始からの経過時間)、基準再生回数(警報出力を行うべき再生回数)のほか、装置ID番号を含んでいる。
操作・表示部35は、図7に示すように、液晶パネル等からなり、入口側VOC濃度、出口側VOC濃度及びVOC除去率等の測定値や、各種メッセージ等を表示するデジタル表示器41と、電源表示灯42と、警告表示灯43と、再生警告表示/再生実行ボタン44と、再生終了表示/再生停止ボタン45と、警告ブザー46と、電源スイッチ47と、非常停止ボタン48とを有している。
ヒータ制御部37は、デジタル調温器を含んでいる。また、モータ駆動部38は、再生用ブロワ13、入口側ダンパ14、出口側ダンパ15及び再生用ダンパ16のモータを制御する。
次に、図8及び図9を参照して、この例のVOC除去装置1の動作について説明する。
まず、入口側VOC検出部18及び出口側VOC検出部19において、測定室内に清浄な空気が導入されてゼロ点補正が行われる。
工場稼働時間帯には、図8に示すように、吸気ブロワ4が運転され、VOC除去装置1では、入口側ダンパ14及び出口側ダンパ15が全開、再生用ダンパ16が全閉とされ、再生用ブロワ13が停止され、かつ、加熱部25がオフとされた状態で、VOC処理部8にVOCを含んだ排ガスが導入され、VOC吸着除去工程が実施されて、吸着材によってVOCが吸着され、浄化された空気が排出口3から排出される。
主制御部33は、VOC濃度取得処理で、入口側VOC検出部18及び出口側VOC検出部19から、入口側及び出口側のVOC濃度情報を取得する。
主制御部33は、VOC除去率算出処理で、入口側及び出口側のVOC濃度に基づいて、濃度差(出口側のVOC濃度Nbと入口側のVOC濃度Naとの差(Na−Nb))の入口側のVOC濃度に対する割合(((Na−Nb)/Na)×100(%))を、VOC除去率として算出する。
主制御部33は、表示制御処理で、デジタル表示器41に、入口側及び出口側のVOC濃度、並びにVOC除去率を表示させる。
主制御部33は、再生要否判定処理で、予め設定した基準除去率(例えば、30%)に基づいて、再生処理開始の要否判定を行う。
主制御部33は、再生要否判定処理で再生処理開始要の判定がなされると、警報出力処理で、再生警告表示/再生実行ボタン44の表示灯を点灯させる。
また、工場終業(休業)時間帯には、図9に示すように、吸気ブロワ4が停止され、主制御部33は、再生警告表示/再生実行ボタン44が押下されると、流路切換制御処理で、モータ駆動部38を介して、入口側ダンパ14及び出口側ダンパ15を全閉、再生用ダンパ16を全開とさせ、再生用ブロワ13を駆動させ、かつ、ヒータ制御部37を介して、金属ヒータ28への電力供給を開始させる。
ここで、主制御部33は、ヒータ制御処理で、温度検出部17によって検知された温度と、設定された再生温度(例えば、略300℃)とに基づいて、金属ヒータ28に供給される電力を制御する。
このように、VOC除去装置1では、入口側ダンパ14及び出口側ダンパ15が全閉、再生用ダンパ16が全開とされ、再生用ブロワ13が運転され、かつ、VOC処理部8を構成する加熱部25がオンとされて、流入口管9→VOC処理部8→流出口管11→分岐管12→流入口管9の向き(図9において反時計周り)に、循環経路に沿って、加熱された空気が循環されて、VOC処理部8を構成する吸着除去部24の吸着材及び触媒担持部26の触媒が加熱され、VOCが吸着材から脱離されて吸着材が再生されると共に、触媒が活性化されて、VOCがH2OとCO2とに分解される。
なお、殆どのVOCは、略250℃以下の温度で分解されることが確認されており、例えば、略300℃の再生温度に設定することによって、清浄化された空気が排出されることとなる。
主制御部33は、再生終了判定処理で再生終了の判定をがなされると、再生終了表示/再生停止ボタン45の表示灯を点灯させる。
主制御部33は、再生時間が経過すると、又は再生終了表示/再生停止ボタン45が押下されると、モータ駆動38を介して、再生用ダンパ16を全閉とさせ、入口側ダンパ14及び出口側ダンパ15を全開とさせ、再生用ブロワ13を停止させ、かつ、ヒータ制御部37を介して、金属ヒータ28への電力供給を停止させる。この後、必要に応じて、吸気ブロワ4が運転される。
こうして、浄化された空気が排出口3から排出される。次に、吸着除去部24の吸着材が冷却される(例えば、30℃以下とされる。)。
なお、主制御部33は、劣化状態判定処理で、予め設定した再生直後の基準除去率(例えば、70%)に基づいて、劣化状態の判定(交換の要否判定)を行い、吸着材交換要の判定がなされると、例えば、警告表示灯43を点灯させる。
上述したように、加熱された空気を、閉じた循環路に沿って循環させて、吸着材を再生する方法を採用すると、空気を循環させない従来の方法を用いた場合に対して、消費電力は、略1/3以下であった。
このように、この例の構成によれば、加熱された空気を、閉じた循環路に沿って循環させて、吸着除去部24及び触媒担持部26を加熱するので、熱の放散を抑制し、金属ヒータ28の加熱に要する電力を低減しつつ、確実に、吸着材からVOCを脱離させ、かつ、触媒を活性化させて、VOCを分解することができる。すなわち、コストを低減することができる。
また、閉じた循環路に沿って、空気を循環させるので、加熱中のVOCの漏洩を抑制することができる。
また、VOC処理部8の入口側及び出口側のVOC濃度を測定することによって、例えば、VOC除去率を算出して、吸着除去部24によるVOCの除去状態(吸着状態)を正確に把握することができるので、吸着材(吸着剤)の詳細な特性が不明であっても、吸着材の再生処理の要否を正確にかつ確実に判定することができる。
したがって、吸着材が略飽和状態で吸着機能が低下している状態で使用して、VOCを含む空気を未浄化のまま排出してしまうことを防止し、かつ、吸着材が十分な吸着機能を有している状態で、交換や再生をしてしまうことを回避することができる。
すなわち、VOCを含む空気を確実に清浄化し、かつ、吸着材によって効率的にVOCを吸着除去することができる。また、吸着材の長寿命化を図ることができる。
また、VOC処理部8の入口側及び出口側のVOC濃度を測定することによって、例えば、VOC除去率を算出して、劣化状態(交換の要否)の判定を正確にかつ確実に判定することができる。
また、監視装置と制御装置を一体化したので、操作性を向上させることができる。
また、VOC処理部8の入口側及び出口側のVOC濃度を測定し、これらのVOC濃度と、VOC除去率とが表示されるので、表示を確認することによって、操作者は、安心感を得ることができる。
また、操作者は、表示を確認し、必要に応じて、再生警告表示/再生実行ボタン44や、再生終了表示/再生停止ボタン45を押すのみで、自動的に流路が切り換り、自動的に運転されるので、例えば、熟練した操作者が操作しなくても、VOCを含む空気を確実に清浄化することができる。
また、触媒を用いて、VOCを分解するので、比較的低い処理温度で、VOCを含む空気を確実に清浄化することができる。
また、再生工程(加熱工程)では、閉じた密閉構造の循環路に沿って、空気を循環させるので、安全性を向上させることができる。
また、再生工程で、脱離させる場合も、VOC濃度を管理することによって、爆発等を防止することができる。
また、ヒータ制御によって、金属ヒータの過熱を防止することができる。
このように、安全性を向上させることができる。
図10は、この発明の第2の実施例であるVOC除去装置の構成を示すブロック図である。
この例の装置構成が、上記した第1の実施例のそれと大きく異なるところは、排ガスの流量を計測し、流量と、入口側のVOC濃度と出口側のVOC濃度との濃度差と、吸着時間とに基づいて、吸着材による吸着量を算出し、VOC除去率に代えて、吸着量に基づいて、吸着材の再生要否判定を行うように構成した点である。
これ以外の構成は、上述した第1の実施例の構成と略同一であるので、第1の実施例と同一の構成要素については、図10において、図3で用いた符号と同一の符号を用いて、その説明を簡略にする。
このVOC除去装置は、図10に示すように、VOC処理部8と、流入口管9及び流出口管11と、分岐管12と、再生用ブロワ13と、入口側ダンパ14と、出口側ダンパ15と、再生用ダンパ16と、温度検出部17と、入口側VOC検出部18と、出口側VOC検出部19と、例えばVOC処理部8の上流側(吸着除去部24の上流側)に配置され、排ガスの流量を測定するための流量検出部51と、VOC濃度を監視すると共に、VOC処理部8を構成する金属ヒータ28、再生用ブロワ13、入口側ダンパ14、出口側ダンパ15及び再生用ダンパ16を制御するための監視・制御装置21Aとがユニット化されて概略構成されている。
監視・制御装置21Aの主制御部33Aは、記憶部34Aに記憶された各種処理プログラムを実行し、記憶部34に確保された各種レジスタやフラグを用いて、構成各部を制御し、VOC濃度情報取得処理や、VOC除去率算出処理、排ガス流量情報取得処理、吸着量算出処理、判定処理、表示制御処理、警報出力処理、流路切換制御処理等を実行する。
主制御部33Aは、排ガス流量情報取得処理で、流量検出部51から排ガスの流量情報を取得する。
主制御部33Aは、吸着量算出処理で、排ガスの流量と、入口側及び出口側のVOC濃度の差と、吸着材による使用開始後又は再生処理後からの吸着処理時間とに基づいて、吸着材による吸着量を算出する。
主制御部33Aは、判定処理のうち、再生要否判定処理で、吸着材による吸着量に基づいて、再生処理開始の要否判定を行う。
この例の構成によれば、上述した第1の実施例と略同様の効果を得ることができる。
加えて、主制御部33Aは、吸着材による吸着量を算出し、算出した吸着量に基づいて、吸着材の再生要否判定を行うので、一段と正確に、吸着材の飽和状態を確認し、再生処理を行うべき時期を把握することができる。
図11は、この発明の第3の実施例であるVOC除去装置の構成を説明するための説明図、また、図12及び図13は、同VOC除去装置の動作を説明するための説明図である。
この例の装置構成が、上記した第1の実施例のそれと大きく異なるところは、第1の実施例では、単一のVOC処理部を配置したのに対して、2基のVOC処理部を設けて、例えば交互に、吸着除去工程と、再生及び冷却工程とを実施するように構成した点である。
これ以外の構成は、上述した第1の実施例の構成と略同一であるので、第1の実施例と同一の構成要素については、図11乃至図13において、図1、図8及び図9で用いた符号と同一の符号を用いて、その説明を簡略にする。
このVOC除去装置1Bは、図11に示すように、第1VOC処理部53及び第2VOC処理部54と、流入口管55,56及び流出口管57,58と、分岐管59と、再生用ブロワ61と、流入側切換部62と、流出側切換部63と、第1温度検出部64及び第2温度検出部65と、第1入口側VOC検出部66及び第2入口側VOC検出部67と、第1出口側VOC検出部68及び第2出口側VOC検出部69と、監視・制御装置21Bとがユニット化されて概略構成されている。
第1VOC処理部53(第2VOC処理部54)は、吸着除去部71(72)と、加熱部73(74)と、触媒担持部75(76)とが容器77(78)内に格納されて概略構成されている。
流入側切換部62は、流入した排ガスを、第1VOC処理部53又は第2VOC処理部54へ切り換えて導くための切換ダンパ79と、分岐管59と第1VOC処理部53又は第2VOC処理部54とを切り換えて接続するための切換ダンパ81とを有している。
流出側切換部63は、分岐管59と第1VOC処理部53又は第2VOC処理部54とを切り換えて接続するための切換ダンパ82と、第1VOC処理部53又は第2VOC処理部54から排出された清浄化されたガスを排出口3へ導くための切換ダンパ83とを有している。
監視・制御装置21Bの主制御部は、VOC濃度情報取得処理や、VOC除去率算出処理、判定処理、表示制御処理、警報出力処理、流路切換制御処理等を実行する。ここで、判定処理は、再生要否判定処理と、再生終了判定処理と、劣化状態判定処理とを含んでいる。
この例の主制御部は、図12に示すように、第1VOC処理部53で、吸着除去を実施していた場合に、再生要否判定処理で、例えば、予め設定した基準除去率(例えば、30%)に基づいて、再生処理開始の要否判定を行い、算出した除去率が基準除去率以下となり、第1VOC処理部53の吸着除去部71の吸着材の再生要と判定すると、流路切換制御処理で、図13に示すように、切換ダンパ79,83を第1VOC処理部53側を閉とするように制御し、切換ダンパ81,82を、第1VOC処理部54と分岐管59とが連通されるように制御し、第2VOC処理部54で、吸着除去を実施する。
同時に、第1VOC処理部53の加熱部73に、所定の再生時間、電力を供給し、かつ、再生用ブロワ61を運転して、再生工程を実施する。再生用ブロワ61は、再生時間終了後、所定時間運転を継続して、冷却工程を実施する。
また、この主制御部は、図13に示すように、第2VOC処理部54で、吸着除去を実施していた場合に、再生要否判定処理で、例えば、予め設定した基準除去率(例えば、30%)に基づいて、再生処理開始の要否判定を行い、第2VOC処理部54の吸着除去部72の吸着材の再生要と判定すると、流路切換制御処理で、図12に示すように、切換ダンパ79,83を、第2VOC処理部54側を閉とするように制御し、切換ダンパ81,82を、第2VOC処理部54と分岐管59とが連通されるように制御し、第1VOC処理部53で、吸着除去を実施する。
同時に、第2VOC処理部54の加熱部74に、所定の再生時間、電力を供給し、かつ、再生用ブロワ61を運転して、再生工程を実施する。再生用ブロワ61は、再生時間終了後、所定時間運転を継続して、冷却工程を実施する。
この例の構成によれば、上述した第1の実施例と略同様の効果を得ることができる。
加えて、例えば、工場操業時、工場休業時にかかわらず、吸着除去処理と、再生処理とを、同時に実施することができる。したがって、VOC除去装置として、連続的に吸着除去処理を実施して、常時排ガスを清浄化することができる。また、操作ボタンの操作によることなく、自動運転を行うことができる。
図14は、この発明の第4の実施例であるVOC除去装置の構成を説明するための説明図である。
この例の装置構成が、上記した第1の実施例のそれと大きく異なるところは、出口側ダンパと排出口との間に、脱臭フィルタを配置した点である。
これ以外の構成は、上述した第1の実施例の構成と略同一であるので、第1の実施例と同一の構成要素については、図14において、図1で用いた符号と同一の符号を用いて、その説明を簡略にする。
このVOC除去装置1Cは、図14に示すように、VOC処理部8と、流入口管9及び流出口管11と、分岐管12と、再生用ブロワ13と、入口側ダンパ14と、出口側ダンパ15と、再生用ダンパ16と、温度検出部17と、入口側VOC検出部18、出口側VOC検出部19と、出口側ダンパ15と排出口3との間に配置され、フィルタ部としての活性炭素繊維からなるカートリッジ式の脱臭フィルタ85と、監視・制御装置21Cとがユニット化されて概略構成されている。
この例では、使用時には、吸着除去部24で吸着されなかった排ガス中のVOCは、脱臭フィルタ85で、吸着・除去される。
再生処理において、監視・制御装置21Cの主制御部は、再生時間が経過すると、又は再生終了表示/再生停止ボタンが押下されると、モータ駆動を介して、再生用ブロワ13を停止させ、かつ、ヒータ制御部を介して、加熱部25の金属ヒータへの電力供給を停止させる。
この主制御部は、温度検出部17によって検出された温度が所定値以下となったときに、再生用ダンパ16を全閉とさせ、かつ、入口側ダンパ14及び出口側ダンパ15を全開とさせて、空気を排出させる。この後、必要に応じて、吸気ブロワ4を運転する。
再生処理後、触媒担持部26で分解されなかったVOCは、排出口3へ向けて通流される途中で、脱臭フィルタ85において、吸着・除去される。
この例の構成によれば、上述した第1の実施例と略同様の効果を得ることができる。
加えて、一段と確実にVOCを除去することができる。
以上、この発明の実施例を図面を参照して詳述してきたが、具体的な構成はこの実施例に限られるものではなく、この発明の要旨を逸脱しない範囲の設計の変更等があってもこの発明に含まれる。
例えば、上述した実施例では、例えば、監視・制御装置の操作・表示部を操作することによって、自動的にダンパーの切換え等を行う場合について述べたが、表示機能を備えたVOC検出部を、VOC処理部の上流側及び下流側に配置し、操作者が、両VOC検出部の表示を確認して、手動でダンパーを切り換え、再生ブロワの操作を行っても良い。
また、VOC検出部を廃して、単に、ダンパーを切り換え、再生ブロワを操作して、排ガスを循環させて、吸着材の再生処理を所定時間施すようにしても良い。
また、触媒担持部と、加熱部とは、必ずしも、吸着除去部の近傍に配置されていなくても良く、例えば、触媒担持部及び加熱部を、分岐管内に配置するようにしても良いし、両方に配置しても良い。
また、温度検出部は、VOC処理部の下流側端部(触媒担持部の下流側)に限らず、VOC処理部の上流側端部(吸着除去部の上流側)に配置しても良いし、吸着除去部と加熱部との間や、触媒担持部と加熱部との間に配置しても良いし、複数箇所に配置しても良い。
また、吸着材の再生処理後は、再生用ブロワを停止させ、入口側ダンパ及び再生用ダンパを全閉とさせ、出口側ダンパを全開とさせても良い。また、各ダンパの開度を制御するようにしても良い。
また、VOC処理部の前段にフィルタ(例えば、金網フィルタ等)を配置しても良い。また、触媒担持部で、白金等の酸化触媒を担持させるハニカム構造体は、金属製に限らず、例えば、セラミック製であっても良いし、ハニカム構造体に限らず、担体としては、球状体でも多角形状体でも棒状体等でも良い。また、触媒としては、白金のほか、パラジウム、バナジウム等の他の貴金属系触媒を用いても良い。
また、吸着除去部及び触媒担持部で、金属ヒータに、吸着剤や触媒を担持させても良い。この場合、加熱部を独立させて設けなくても良い。
また、除去可能な物質としては、VOCに限らず、アンモニアや硫化水素等の物質であっても良いし、例えば、水蒸気等であっても良い。
また、水蒸気の濃度が低いときは、吸着剤として、疎水性ゼオライトに限らず、通常の親水性ゼオライトを用いても良い。また、吸着剤として、活性炭や、シリカゲル等を用いても良い。
また、金属ヒ−タは、吸着除去部の前段側(上流側)に配置しても良いし、触媒担持部の後段側(下流側)に配置しても良いし、複数箇所に配置しても良い。
また、金属ヒータは、複数の波型金属板を重ねた状態で折り重ねるようにしても良い。また、波型に限らず、金属多孔体としての平板状の平型金属板を折り重ねるようにしても良い。また、共に金属多孔体としての長手方向波型の波型金属板と平板状の平型金属板を、重ね合わせた状態で、折り重ねるようにしても良い。
また、金属ヒータは、金属多孔体としての長手方向波型の波型金属板を渦巻き状に巻き上げて構成しても良い。この場合も、波型金属板に代えて平型金属板を用いても良いし、波型金属板と平型金属板とを重ね合わせた状態で、又は、複数の波型金属板又は複数の平型金属板を重ねた状態で、渦巻き状に巻き上げて構成しても良い。
また、有面突起が、山部では上方に谷部では下方に相当する列状凹部側に設けられるように貫通孔を形成するようにしても良い。
また、監視・制御装置で、VOC濃度情報取得処理や、VOC除去率算出処理、判定処理、表示制御処理、警報出力処理、流路切換制御処理等を、主制御部が、対応する制御プログラムを実行することによって行う場合について述べたが、VOC濃度情報取得処理や、VOC除去率算出処理、判定処理、表示制御処理、警報出力処理、流路切換制御処理等の一部又は全部を専用のハードウェアを用いて行い、一部を対応するプログラムを実行して処理するようにしても良い。
また、VOC濃度情報取得処理や、VOC除去率算出処理、判定処理、表示制御処理、警報出力処理、流路切換制御処理等を、それぞれ別々のCPUが実行しても良いし、例えば、単一のCPUが実行しても良い。
また、再生要否判定処理で、再生処理開始の判定を、予め設定した基準除去率に基づいて行うほかに、出口側のVOC濃度、出口側のVOC濃度の時間的変化率、VOC除去率の時間的変化率や、これらの組合せ等によって行っても良い。また、この基準除去率についても、例えば、吸着材の使用履歴(再生回数等)に応じて、変化させるようにしても良い。
また、再生終了判定処理で、再生処理終了の判定を、予め設定した再生時間に基づいて行うほかに、出口側のVOC濃度又はその再生前のVOC濃度に対する変化率、VOCの吸着量等に基づいて行っても良い。
また、再生時間は、もちろん、一例として挙げた略20minに限らず、吸着材の使用履歴や、吸気ブロアの運転スケジュール、VOC発生源の状況等に応じて、これよりも短くしても長くしても良いし、また、予め設定しておいても、その都度設定しても良い。
また、劣化状態判定処理で、劣化状態の判定(交換の要否判定)を、予め設定した再生直後の基準除去率に基づいて行うほかに、再生直後の入口側のVOC濃度と出口側のVOC濃度との濃度差、総吸着量(延べ吸着量)、総再生時間、再生回数、供給熱量等や、これらの組合せによって行っても良い。また、この基準除去率についても、例えば、吸着材の使用履歴(再生回数等)や、種類等に応じて、変化させるようにしても良い。
また、再生時間及び再生温度を予め固定した値に設定する場合について述べたが、例えば、吸着材の種類や、除去対象のVOCの種類等に応じて、設定値を変化させても良いし、同一の吸着材についても、吸着材の使用履歴(再生回数等)等に応じて、変化させるようにしても良い。また、再生温度を出口側のVOC濃度や、VOC除去率に基づいて変化させるようにしても良い。
また、例えば、再生時間を吸着量に基づいて、設定しても良い。また、吸着材について、再生や交換が必要な時期を予め推定して予告するようにしても良い。また、吸着材以外の部材や部品(VOCセンサや、金属ヒータ等)についても、交換が必要な時に警告しても良いし、交換が必要な時期を予め推定して予告しても良い。
また、VOC濃度検出部で用いる半導体センサとしては、電気抵抗式であっても、ダイオード式であっても、トランジスタ式であっても良い。電気抵抗式の場合は、表面制御型であっても、バルク制御型であっても良い。
また、VOC濃度検出部のセンサとしては、半導体センサに限らず、例えば、VOCを含むガスに紫外線を照射してVOCをイオン化させ、電極で捕捉して検出電流をVOC濃度として検出する光イオン化検出器を用いても良いし、VOC成分を濃度に比例して吸収・放出する高分子薄膜素子の膨潤による光学膜圧の変化に応じた干渉光強度の変化をVOC濃度として検出する干渉増幅反射法によるセンサを用いても良い。
また、VOC検出部のゼロ点補正用の空気としては、工場内の空気をろ化して用いても良いし、清浄化後の空気を用いても良いし、清浄な空気をガスボンベから供給しても良い。
また、監視装置と、制御装置とを別々に配置しても良い。また、監視・制御装置は、VOC処理部等と別の場所に設置しても良いし、一体化しても良い。別置の場合、架台に装着しても、壁掛けとしても良い。
また、VOC除去装置の監視・制御装置に、例えば、SD(Secure Digital)カード(登録商標)や、miniSDカード(登録商標)等の小型のメモリカードから所定の情報を読み取ったり、記憶部に蓄積された測定データを、メモリカードに書き込むためのカード読取・書込部を設けても良い。また、電子記録媒体として、メモリーカード等のカード形の電子記録媒体のほか、スティック状の電子記録媒体等を用いても良い。
また、第1の実施例で、工場終業(休業)時間帯に、再生工程と、排出工程とを繰り返し実施するようにしても良い。また、排出口側に、排風機を配置して再生終了後に排気させるようにしても良い。
また、吸着材の再生処理時の排ガスの通流方向は、反時計周りと限らず、時計周りとしても良いし、交互に向きを変更しても良い。
また、第1の実施例で、操作ボタンの操作によって、吸着除去処理と、再生処理とを切り換えて実施する場合について述べたが、吸気ブロワの運転/停止に合わせて、操作ボタンの操作なしに、自動的に、吸着除去処理と、再生処理とを切り換えて実施しても良い。例えば、工場が操業予定の昼間であっても、吸気ブロワが停止中で、主制御部が、再生処理要と判定したときは、自動的に再生処理を行うようにしても良い。
また、第2の実施例で、流量検出部は、VOC処理部の上流側(吸着除去部の上流側)に限らず、下流側(触媒担持部の下流側)に配置しても良いし、吸着除去部と触媒担持部との間に配置しても良いし、複数箇所に配置しても良い。
また、第3の実施例で、分岐管及び再生用ブロワを共通とせずに、各VOC処理部に対応させて専用に配置しても良い。また、VOC処理部は、2基に限らず、3基以上設けても良い。この場合に、同時に複数基で、吸着除去処理を行っても良いし、同時に複数基で、再生処理を行っても良い。
また、第3の実施例で、出口側の切換ダンパと、排出口との間に、例えば、脱臭フィルタを配置しても良い。
また、第4の実施例で、フィルタ部として、活性炭素繊維からなる脱臭フィルタのほか、例えば、ハニカム構造状に成形された疎水性ゼオライトを配置しても良い。
塗装工場や、印刷工場、化学工場等のほか、事務所や店舗、住宅等で、悪臭が発生する場所に設置して用いることができる。
この発明の第1の実施例であるVOC除去装置の構成を説明するための説明図である。 同VOC除去装置の構成を示す側面図である。 同VOC除去装置の構成を示すブロック図である。 同VOC除去装置のVOC処理部の金属ヒータの構成を示す断面図である。 図4のA部を拡大して示す拡大断面図である。 同金属ヒータの構成を示す斜視図である。 同VOC除去装置の監視・制御装置の構成を示す正面図である。 同VOC除去装置の動作を説明するための説明図である。 同VOC除去装置の動作を説明するための説明図である。 この発明の第2の実施例であるVOC除去装置の構成を示すブロック図である。 この発明の第3の実施例であるVOC除去装置の構成を説明するための説明図である。 同VOC除去装置の動作を説明するための説明図である。 同VOC除去装置の動作を説明するための説明図である。 この発明の第4の実施例であるVOC除去装置の構成を説明するための説明図である。
符号の説明
1,1B,1C VOC除去装置(排ガス処理装置)
8 VOC処理部
9,55,56 流入口管(第1の通路)
11,57,58 流出口管(第1の通路)
12,59 分岐管(第2の通路)
13,61 再生用ブロワ(送風手段)
14 入口側ダンパ(通路切換手段の一部)
15 出口側ダンパ(通路切換手段の一部)
16 再生用ダンパ(通路切換手段の一部)
18 入口側VOC検出部(第1の濃度検出手段)
19 出口側VOC検出部(第2の濃度検出手段)
21,21A,21B,21C 監視・制御装置
24,71,72 吸着除去部(吸着部)
25,73,74 加熱部
26,75,76 触媒担持部(触媒部)
27,77,78 容器(第1の通路)
28 金属ヒータ
33 主制御部(制御手段、除去度算出手段、再生要否定手段、交換要否判定手段、再生終了適否判定手段)
33A 主制御部(制御手段、除去度算出手段、再生要否定手段、交換要否判定手段、再生終了適否判定手段、吸着量算出手段)
34,34A 記憶部
35 操作・表示部(報知手段、操作手段、表示手段)
51 流量検出部(流量検出手段)
53 第1VOC処理部
54 第2VOC処理部
66 第1入口側VOC検出部(第1の濃度検出手段)
67 第2入口側VOC検出部(第1の濃度検出手段)
68 第1出口側VOC検出部(第2の濃度検出手段
69 第2出口側VOC検出部(第2の濃度検出手段)
79 切換ダンパ(通路選択手段の一部)
81 切換ダンパ(通路切換手段の一部)
82 切換ダンパ(通路切換手段の一部)
83 切換ダンパ(通路選択手段の一部)
85 脱臭フィルタ(フィルタ部)

Claims (15)

  1. 使用時に、排ガス中に含まれる揮発性化合物を吸着する吸着部を備えると共に、再生時に、前記吸着部から前記揮発性化合物を脱離させて前記吸着部を再生させる機能を備えた排ガス処理装置であって、
    第1の通路と、
    第2の通路と、
    前記第1の通路に設けられて、前記揮発性化合物を吸着する一方、所定の温度以上では吸着した前記揮発性化合物を脱離させる機能を有する前記吸着部と、
    前記第1の通路又は前記第2の通路に設けられ、所定の温度以上で前記揮発性化合物を分解又は分解を促進させる機能を有する触媒部と、
    前記第1の通路又は前記第2の通路に設けられ、再生時に、前記吸着部及び前記触媒部がそれぞれの所定の温度で前記機能を発揮できる程度にまで、前記吸着部及び前記触媒部をを加熱すると共に前記揮発性化合物を含むガスも加熱するための加熱部と、
    使用時には、前記第2の通路を遮断し、前記第1の通路に前記排ガスを通流させて前記排ガスを排気する一方、再生時には、前記第1の通路と前記第2の通路とによって循環路を形成させ、前記加熱部によって加熱された前記揮発性化合物を含むガスを前記循環路に沿って循環させるように、前記揮発性化合物を含むガスの通路を切り換えるための通路切換手段と、
    再生時に、前記循環路に沿って前記排ガスを通流させるための送風手段とを備えてなることを特徴とする排ガス処理装置。
  2. 前記吸着部の上流側の前記揮発性化合物の第1の濃度を検出するための第1の濃度検出手段と、前記吸着部の下流側の前記揮発性化合物の第2の濃度を検出するための第2の濃度検出手段とを備えたことを特徴とする請求項1記載の排ガス処理装置。
  3. 前記第1の濃度又は/及び前記第2の濃度に基づいて、前記通路切換手段が操作されることを特徴とする請求項2記載の排ガス処理装置。
  4. 前記通路切換手段及び前記加熱部を制御する制御手段を備えてなることを特徴とする請求項1、2又は3記載の排ガス処理装置。
  5. 前記制御手段は、前記第1の濃度及び前記第2の濃度に基づいて、前記吸着部による前記揮発性化合物の除去度を算出する除去度算出手段を有することを特徴とする請求項4記載の排ガス処理装置。
  6. 前記制御手段は、前記除去度又は前記第2の濃度に基づいて、前記吸着部の再生処理の要否を判定する再生要否定手段を備えたことを特徴とする請求項5記載の排ガス処理装置。
  7. 前記制御手段は、前記除去度又は前記第2の濃度に基づいて、前記吸着部の交換の要否を判定する交換要否判定手段を備えたことを特徴とする請求項5又は6記載の排ガス処理装置。
  8. 前記制御手段は、前記除去度又は前記第2の濃度に基づいて、前記吸着部の再生時の再生処理終了の適否を判定する再生終了適否判定手段を備えたことを特徴とする請求項5、6又は7記載の排ガス処理装置。
  9. 前記制御手段は、少なくとも再生処理の要否判定、及び交換の要否判定の判定結果を報知するための報知手段と、前記通路切換手段を操作するための操作手段とを有することを特徴とする請求項6、7又は8記載の排ガス処理装置。
  10. 前記排ガスの流量を検出するための流量検出手段を備え、前記制御手段は、前記流量と、前記第1の濃度と前記第2の濃度との差と、前記吸着部による吸着処理時間とに基づいて、前記吸着部による吸着量を算出する吸着量算出手段を有し、前記再生要否定手段は、前記吸着量に基づいて、前記吸着部の再生処理の要否を判定することを特徴とする請求項6乃至9のいずれか1に記載の排ガス処理装置。
  11. 少なくとも前記吸着部が配置された複数の前記第1の通路と、前記各第1の通路に対応した前記第2の通路とを備えてなることを特徴とする請求項1乃至10のいずれか1に記載の排ガス処理装置。
  12. 前記複数の第1の通路のうち、所定の前記第1の通路を、流入口から流入した前記排ガスを流出口へ向けて通流させる通路として選択し、別の前記第1の通路を前記循環路の一部として選択するための通路選択手段を備えたことを特徴とする請求項11記載の排ガス処理装置。
  13. 前記第1の通路と前記第2の通路との分岐部位のうち、使用時に出口側となる部位から、前記排ガスの流出口へ至る通路の所定の部位には、前記揮発性化合物を除去するためのフィルタ部が着脱自在に配置されていることを特徴とする請求項1乃至12のいずれか1に記載の排ガス処理装置。
  14. 使用時に、排ガス中に含まれる揮発性化合物を吸着部によって吸着すると共に、再生時に、前記吸着部から前記揮発性化合物を脱離させて前記吸着部を再生させる排ガス処理方法であって、
    第1の通路と、第2の通路とを設け、
    前記揮発性化合物を吸着する一方、所定の温度以上では吸着した前記揮発性化合物を脱離させる機能を有する前記吸着部を、前記第1の通路に設け、
    所定の温度以上で前記揮発性化合物を分解又は分解を促進させる機能を有する触媒部を、前記第1の通路又は前記第2の通路に設け、
    再生時に、前記吸着部及び前記触媒部がそれぞれの所定の温度で前記機能を発揮できる程度にまで、前記吸着部及び前記触媒部を加熱すると共に前記揮発性化合物を含むガスも加熱するための加熱部を、前記第1の通路又は前記第2の通路に設け、
    通路切換手段によって、前記揮発性化合物を含むガスの通路を切り換え、使用時には、前記第2の通路を遮断し、前記第1の通路に前記排ガスを通流させて前記排ガスを排気する一方、再生時には、前記第1の通路と前記第2の通路とによって循環路を形成させ、前記加熱部によって加熱された前記揮発性化合物を含むガスを、送風手段によって、前記循環路に沿って循環させる
    ことを特徴とする排ガス処理方法。
  15. 前記吸着部の上流側の前記揮発性化合物の第1の濃度を検出するための第1の濃度検出工程と、前記吸着部の下流側の前記揮発性化合物の第2の濃度を検出するための第2の濃度検出工程とを含み、前記第1の濃度又は/及び前記第2の濃度に基づいて、前記揮発性化合物を含むガスの通路を切り換えることを特徴とする請求項14記載の排ガス処理方法。
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