JP2010042353A - 脱臭装置 - Google Patents

Abstract

【課題】気体中のＶＯＣ濃度に応じて最適な脱臭条件で脱臭処理することができ、高いＶＯＣ濃度の気体を脱臭処理してもＶＯＣの除去率が高く、かつ過剰な残留塩素ガスの発生を防止することができる脱臭装置を提供すること。
【解決手段】食塩水溶液供給部、電解水生成部、脱臭部、前記脱臭部での脱臭処理前後の気体中の揮発性有機化合物濃度及び脱臭処理後の気体中の塩素ガス濃度を検出するガス濃度センサー、ならびに前記電解水生成部における電気分解電流量を調整する演算制御部を備え、前記ガス濃度センサーと前記演算制御部が接続され、かつ前記演算制御部と前記電解水生成部が接続されており、前記演算制御部が前記ガス濃度センサーの信号に基づいて気体中の揮発性有機化合物の除去率を演算し、該除去率と残留塩素ガス濃度とから脱臭処理に適切な電気分解電流量を演算し、前記電解水生成部の電流量が前記演算された電気分解電流量に調整される脱臭装置。
【選択図】図１

Description

本発明は、有臭成分である揮発性有機化合物（Volatile Organic Compounds：ＶＯＣ）を分解・除去する脱臭装置に関するもので、さらに詳しくは電解水を使用する湿式脱臭装置に関する。

ＶＯＣは、常温常圧で大気中に容易に揮発する有機化学物質であり、トルエン、ベンゼン、フロン類、ジクロロメタン等の有臭成分が挙げられる。これらのＶＯＣは、洗浄剤、溶剤、燃料の原料として産業界で広範囲に使用されているが、大気等の環境中に放出されると、公害や健康被害を引き起こす原因となることから問題視されている。日本では、ＶＯＣが光化学オキシダントと浮遊粒子状物質の主な原因であるとして、２００４年から大気汚染防止法により規制が行われており、ＶＯＣを取り扱う産業施設では、施設から空気中に拡散するＶＯＣの除去率を高めることがますます求められている。

従来から、隔膜電解法による強酸性及び強アルカリ性の電解水が、低濃度のＶＯＣの脱臭法等に使用されている。この方式の脱臭装置では、電解水のｐＨを測定しながら消臭処理が行われている（例えば、特許文献１）。しかしながら、このような脱臭装置で高濃度のＶＯＣを含む気体の脱臭処理を行うと性能上様々な問題が発生する。例えば、電解水のｐＨを測定するだけでは最適な脱臭条件を調整することは難しいため、適当量以上の電流量で電解条件を行うことが必要となり、処理ガス中に塩素ガスが電解水中に残留しやすくなり、環境上の問題が生じやすい。また、このように残留塩素ガス濃度が高い状態が続くと、脱臭装置の寿命が短くなりやすいという問題もある。
特開２００６−２１２５３２号公報

本発明は、前記事情に鑑みてなされたものであり、気体中のＶＯＣ濃度に応じて最適な脱臭条件で脱臭処理することができ、高いＶＯＣ濃度の気体を脱臭処理してもＶＯＣの除去率が高く、かつ過剰な残留塩素ガスの発生を防止することができる脱臭装置を提供することを目的とする。

本発明は、前述の課題解決のために、食塩水溶液供給部、
食塩水溶液を電気分解して電解水を生成する電解水生成部、
外部から吸引された揮発性有機化合物を含む気体と前記電解水を接触させて気体を脱臭処理する脱臭部、
前記脱臭部での脱臭処理前後の気体中の揮発性有機化合物濃度及び脱臭処理後の気体中の塩素ガス濃度を検出するガス濃度センサー、ならびに
前記電解水生成部における電気分解電流量を調整する演算制御部
を備えた脱臭装置であり、
前記ガス濃度センサーと前記演算制御部が接続され、かつ前記演算制御部と前記電解水生成部が接続されており、
前記演算制御部が、前記ガス濃度センサーの信号に基づいて気体中の揮発性有機化合物の除去率を演算し、該除去率と残留塩素ガス濃度とから脱臭処理に適切な電気分解電流量を演算し、前記電解水生成部の電流量が前記演算された電気分解電流量に調整される脱臭装置を提供する。

本発明の処理対象であるＶＯＣは、揮発量が多くなると悪臭と感じられるような有臭成分であればよく、例えば、トルエン、酢酸エチル、アセトアルデヒド、ベンゼン、エタノール、スチレン、酢酸、キシレン、メチルイソブチルケトン等が挙げられる。また、本発明では、アンモニア等もＶＯＣに含まれる。
脱臭処理前の気体中におけるＶＯＣ濃度としては、ＶＯＣの種類により一概に限定できないが、例えば、酢酸エチルの場合であれば、悪臭と感じられるような濃度、例えば６００〜８００ｐｐｍ程度の気体でもよい。

食塩水溶液は、電解水の原料である。前記食塩水溶液に使用する電解質としては、食塩、塩化ナトリウムが挙げられるが、コスト、安全性、スケール生成防止の観点から、食塩が好ましい。
食塩水溶液中の電解質濃度は、所望の電解水におけるｐＨ強度を得られるものであれば特に限定はないが、例えば、食塩水の場合、食塩１〜３重量％の水溶液であることが好ましい。
また、前記食塩水の代わりに、ＶＯＣの分解消臭が可能な塩素系電解質（例えば、塩化カリウム、塩化マグネシウム、塩化カルシウム、臭化ナトリウム、臭化カリウム）を単独で又は２種以上を併用してもよい。臭化ナトリウム又は臭化カリウムを併用した場合には後述の電気分解により臭素が発生する。

食塩水溶液供給部は、電解水生成部に食塩水溶液を供給するための装置である。前記食塩水溶液供給部は、食塩水溶液を溜めておく容器、電解水生成部に接続した配管及びポンプから構成される。

電解水生成部では、食塩水溶液が電気分解されて電解水が生成される。前記電解水生成部は、直流電源、陽極、陰極及び電解槽によって構成される。前記直流電源は、陽極と陰極の電極に接続されており、陽極と陰極とは電解槽中に充填された食塩水溶液に接触されるように配置される。

前記電解水生成部の電解槽の陽極と陰極との間は、隔膜によって分離されていることが好ましい。隔膜によって陽極がある部分と陰極がある部分に分離された電解槽では、陽極のある部分で酸性電解水が生成し、陰極がある部分でアルカリ性電解水が生成する。このように２種類の電解水を使用することでＶＯＣを効率よく除去することができる。

脱臭部では、ＶＯＣを含む気体と電解水を接触させてＶＯＣの分解消臭が行われる。ＶＯＣを含む気体は、外部から吸引され、配管を経て前記脱臭部に導入される。

前記脱臭部は、気液接触分解と液液接触分解を同時に行える多塔式スクラバーであることが好ましい。
また、酸性電解水が導入される脱臭部及びアルカリ性電解水が導入される脱臭部が気体の流れ方向に直列に配置されていることが好ましい。

前記脱臭部からは、脱臭処理された気体、ＶＯＣの分解物を含む電解水が排出される。

ガス濃度センサーは、前記脱臭部での脱臭処理前後の気体中のＶＯＣ濃度及び脱臭処理後の気体中の塩素ガス濃度を検出する。また、前記ガス濃度センサーは検出したＶＯＣ濃度又は塩素ガス濃度の情報を信号として演算制御部に送信する。

前記ガス濃度センサーは、例えば、前記脱臭部にＶＯＣを含む気体を導入する配管、前記脱臭部から脱臭処理した気体を排出する配管に設置される。本発明では、ＶＯＣ濃度検出用のガス濃度センサーと塩素ガス濃度検出用のガス濃度センサーとを分けてもよいし、一つにまとめてもよい。例えば、前記脱臭部から脱臭処理した気体を排出する配管にＶＯＣ検出用のガス濃度センサーと塩素ガス検出用のガス濃度センサーとを設置してもよい。

本発明の脱臭装置では、前記ガス濃度センサーと演算制御部とが配線等で接続されており、前記演算制御部が、前記ガス濃度センサーの信号に基づいて気体中のＶＯＣの除去率を演算し、該除去率と残留塩素ガス濃度とから脱臭処理に適切な電気分解電流量を演算し、前記電解水生成部の電流量が前記演算された電気分解電流量に調整される。

気体中のＶＯＣの除去率は、下記式１で演算される。具体的には、除去率は、脱臭処理した気体中のＶＯＣ濃度から脱臭処理前の気体中のＶＯＣ濃度を引いた値の脱臭前のＶＯＣ濃度に対する比率として演算される。

（式１） 除去率＝（脱臭前のＶＯＣ濃度−脱臭後のＶＯＣ濃度）／（脱臭前のＶＯＣ濃度）×１００

また、前記脱臭処理に適切な電気分解電流量とは、気体中のＶＯＣの除去率を高くし、かつ、残留塩素ガス濃度を低くできる電解水を生成できる電流量をいう。前記電流量は大きくなるほど電気分解が促進されて脱臭処理能力の高い電解水が得られる。一方、前記電流量は大きすぎると脱臭装置で除去しなければならない塩素ガス、臭素ガス等の発生量が増大する。
また、本発明の脱臭装置では、前記ＶＯＣの除去率を演算し、基準とする値よりも低い場合には電流量を増大し、一方、出口付近の塩素、臭素濃度が基準とする値よりも増大する場合には電流量を減少することによって、脱臭処理に適切な電流量に調整する。これにより、ＶＯＣ処理能力向上、もしくは廃棄塩素濃度の低減化を濃度センサーの数値から判断し制御することができる。
したがって、前記電気分解電流量は、ＶＯＣの種類、空気中のＶＯＣ濃度、電解水中の電解質濃度等により一概に限定できないが、１００〜２５０アンペア（Ａ）の範囲で調整することが好ましく、１５０〜２００Ａの範囲内で調整することがより好ましい。

また、本発明の脱臭装置において演算される電気分解電流量は、脱臭装置を稼動して、ＶＯＣ除去率と有効塩素ガス濃度とを測定しながら好適な範囲に調整してもよいが、あらかじめ、処理対象のＶＯＣを含む気体に電解水を接触させるように脱臭装置をセッティングしておき、ＶＯＣ除去率が５０％以上となる電流量の範囲及び脱臭装置出口付近の塩素ガス濃度または臭素ガス濃度が１．２ｐｐｍを超える範囲を確認しておくことで、適切な電気分解電流量を演算しやすくすることができる。

前記のような適切な電気分解電流量の演算は、前記ガス濃度センサーの信号に基づいて前記演算制御部でプログラムすることができる。該プログラム中ではガス濃度センサーの条件にあわせた適当な電流量が複数設定されており、プログラム稼動時には、ガス濃度センサーの信号に基づいてプログラムに内臓されている電流量を電気分解電流量として調整する。

本発明において、基準とするＶＯＣの除去率及び残留塩素ガス濃度としては、ＶＯＣの種類及び消臭装置の規模により一概に限定できないが、ＶＯＣの除去率は５０％以上が好ましく、また、残留塩素ガス濃度は１．２ｐｐｍ以下が好ましい。

前記演算制御部は、前記電解水生成部と配線等で接続されており、電解水生成部における電流量が前記演算制御部で演算された電気分解電流量に調整される。この調整は、手動でもよいが、ＶＯＣ濃度の経時的な変動が大きな気体を処理する場合には、自動的に行えるように設定しておく方がよい。
前記のように演算制御部により電解水生成部の電流量が適当に調整されることで、ＶＯＣを効率よく除去しながら、本発明の脱臭装置からの塩素ガスまたは臭素ガスの排出を抑えることができる。

本発明の脱臭装置は、気体中のＶＯＣ濃度と塩素ガス濃度を測定し、ＶＯＣ除去率と残留塩素ガス濃度とから換算して、最適な電解電流を算出して、電解条件を調整するため、ＶＯＣ濃度の変化が大きな気体でも、環境や装置への負荷を抑えながら適当な脱臭処理を行うことができる。
また、従来の脱臭装置では、電解水のｐＨの変動を制御しているため、ＶＯＣ濃度の高い気体を処理すると気体中に残留する塩素ガス濃度を低く抑えることが困難であったが、本発明の脱臭装置では、前記除去率が最大となり残留塩素ガス濃度が最小となる電気分解電流量を算出するように演算制御部の条件を調整することで、ＶＯＣ除去率を高く維持しながら、気体中の残留塩素ガス濃度を所望の基準まで抑えることが可能になる。

また、前記演算制御部で算出された電流量に基づいて前記電解水生成部の電気分解が調整されることで、従来の脱臭装置のように電解水のｐＨの変動を制御する場合に比べて、より効率的に調整を行うことができる、ガスの溶解によるｐＨ変動の影響がなく、高い除去率を維持できる等という利点がある。

また、前記電解水生成部の電解槽内の陽極と陰極との間に隔膜が配設されていることで、生成された２種類の電解水（酸性電解水とアルカリ性電解水）を用いた脱臭処理が可能になる。
中でも、酸性電解水が導入される脱臭部及びアルカリ性電解水が導入される脱臭部が気体の流れ方向に直列に配置されていることで、気体中のＶＯＣをより効率よく除去（脱臭）することができる。

また、前記脱臭部が気液接触分解と液液接触分解を同時に行える多塔式スクラバーであることで、幅広い臭気に対応すると共に、後方アルカリスクラバー導入により塩素ガスまたは臭素ガスを除去するという利点がある。

次に、本発明の実施形態を添付図面に基づき詳細に説明する。
図１は、本発明の脱臭装置１の概略説明図である。
脱臭装置１は、食塩水溶液供給部２、食塩水溶液を電気分解して電解水を生成する電解水生成部３、外部から吸引された揮発性有機化合物を含む気体と前記電解水を接触させる脱臭部４、前記脱臭部４での脱臭処理前後の気体中の揮発性有機化合物濃度及び脱臭処理後の気体中の塩素ガス濃度を検出し得るガス濃度センサー５ａ、５ｂ、５ｃならびに演算制御部６を備える。

食塩水溶液供給部２は、食塩水溶液を溜めておく容器７と食塩水溶液を電解水生成部３に送るための配管８ａ及びポンプ９ａとから構成される。前記容器７の容積、形状についてはＶＯＣの種類、ＶＯＣを処理するのに必要な電解水の容量等に基づいて適宜決定すればよい。

ポンプ９ａは、前記容器７から配管８ａを介して電解水生成部３の電解槽１０内に食塩水溶液を送ることに使用される。ポンプ９ａにより流量を調整してもよいが、必要に応じて配管に弁（図示せず）を設けてもよい。

前記食塩水溶液供給部２と配管８ａで接続した電解水生成部３では、電気分解により食塩水溶液から電解水が生成する。図２に電解水生成部３の拡大図を示す。前記電解水生成部３は、電解槽１０、直流電源１１、陰極１２、陽極１３及び配管（８ｂ、８ｃ、８ｂ’、８ｃ’）によって構成される。前記直流電源１１は、陰極１２と陽極１３の電極に配線で接続されている。前記陰極１２及び陽極１３は、電解槽１０中に充填された食塩水溶液と接触するように配置される。前記電解槽１０は流路を形成すると共に絶縁を確保する樹脂製ケーシングであればよい。前記直流電源１１、陰極１２、陽極１３の種類、材質、大きさ等は、ＶＯＣの種類、ＶＯＣを処理するのに必要な電解水の容量等に基づいて適宜決定すればよい。

前記電解水生成部３では、電解槽１０の陰極１２と陽極１３との間が隔膜１４によって分離されていることが好ましい。隔膜１４は、電気分解で使用される隔膜であればよく、例えば、ナトリウムイオンが陰極に、塩素イオンが陽極に移動可能な膜、中性膜、イオン交換膜等が挙げられるが、特に限定はない。隔膜１４によって陰極１２がある部分と陽極１３がある部分に分離された電解槽１０では、陰極１２のある部分でアルカリ性電解水が生成し、陽極１３がある部分で酸性電解水が生成する。

前記電解槽１０は、配管（８ｂ、８ｃ、８ｂ’、８ｃ’）を介して、脱臭部４を構成するスクラバー（１５ａ、１５ｂ）に接続されている。各配管（８ｂ、８ｃ、８ｂ’、８ｃ’）には電解水の流量を調整するためのポンプ（９ｂ、９ｃ、９ｂ’、９ｃ’）が設けられているが、必要に応じて弁（図示せず）を設けてもよい。

前記脱臭部４は、スクラバー（１５ａ、１５ｂ）から構成され、このスクラバー（１５ａ、１５ｂ）内で電解水とＶＯＣを含む気体とが接触される。例えば、外部から吸引されたＶＯＣを含む気体が配管８ｄを経て前記脱臭部４を構成するスクラバー１５ａの下部から内部に導入され、同時に配管８ｅを介してスクラバー１５ａの上部に導入された電解水がノズル１６ａから噴霧されて接触処理が行われる。

なお、前記スクラバーの数としては、１個でもよい。この場合、前記電解水生成部３で生成された酸性電解水又は塩基性電解水のいずれか一方を用いるか、あるいは図１に示す電解水生成部３で隔膜１４を設けずに得られる電解水を用いればよい。

本発明では、処理するＶＯＣの種類及び処理施設の規模に応じて、複数のスクラバーを用いてもよい。例えば、電解水として酸性電解水とアルカリ性電解水を併用する場合、図１に示すように、少なくとも２種類のスクラバー１５ａ、１５ｂを気体の流れ方向に対して直列に配置することが好ましい。前記スクラバー１５ａの上部から排出された気体は、配管８ｆを介してスクラバー１５ｂの下部に導入され、同時に配管８ｇを介してスクラバー１５ｂの上部に導入されたアルカリ性電解水がノズル１６ｂから噴霧されて接触処理が行われる。
前記のような２種類のスクラバーを採用した脱臭部４では、気体の脱臭処理を効率よく行うことができると同時に、酸性電解水、アルカリ性電解水が互いに混ざらないため、電解水を効率よく取り扱うことができる。なお、酸性電解水とアルカリ性電解水の処理の順番は、特に限定はなく、気体の流れ方向に対してアルカリ性電解水で処理し、次いで酸性電解水で処理してもよい。

前記脱臭部４を構成するスクラバーは、気液接触分解と液液接触分解を同時に行える多塔式スクラバーであることが好ましい。気液接触分解とは、ＶＯＣを含む気体と電解水とが接触してＶＯＣが分解されることをいい、液液接触分解とは、油層成分であるＶＯＣと水層成分である電解水とが混合接触してＶＯＣが分解されることをいう。例えば、図１に示すスクラバー１５ａでは、最下部のチャンバー１７内に酸性電解水が導入され、ついで、ポンプ９ｄにより配管８ｅを介してスクラバー上部に設けられたノズル１６ａから酸性電解水を噴霧することで、スクラバー下部から導入されるＶＯＣを含む気体と気液接触されてＶＯＣの分解が行われる。また、噴霧された電解水はスクラバー１５ａの最下部に設けられたチャンバー１７内に流下し、前記電解水生成部３から導入される電解水と混合するが、チャンバー１７内でも一部液化したＶＯＣと電解水とが液液接触されてＶＯＣの分解が行われる。スクラバー１５ｂでも同様にしてアルカリ性電解液を用いた気液接触分解と液液接触分解が行われる。

なお、前記スクラバー１５ａ、１５ｂで、脱臭処理を連続して行うと、電解水中のＶＯＣ分解物の混合量が増大するため、電解水のＶＯＣ除去能力が低下していく傾向にある。この場合には電解水生成部３から脱臭部４への電解水の供給量を増大させればよいが、チャンバー１７ａ、１７ｂの許容量を超える場合にはチャンバー１７ａ、１７ｂに接続した配管８ｈ、８ｈ’からそれぞれＶＯＣ分解物を混合した電解水を排出した後、新しい電解水を供給すればよい。

本発明の脱臭装置１には、図１に示すように、前記脱臭部４での脱臭処理前の気体中のＶＯＣ濃度を検出するガス濃度センサー５ａ、脱臭処理後の気体中のＶＯＣ濃度を検出するガス濃度センサー５ｂ及び脱臭処理後の気体中の塩素ガス濃度を検出し得る前記ガス濃度センサー５ｃを備える。

前記ガス濃度センサー５ａ、５ｂ又は５ｃは、検出したＶＯＣ濃度又は塩素ガス濃度を信号として演算制御部６に送信可能なものであればよく、種類等については特に限定はない。なお、前記信号は、電気信号、光信号等の情報伝達手段が挙げられる。

図１において、前記ガス濃度センサー５ａは前記脱臭部４にＶＯＣを含む気体を導入する配管８ｄに、前記ガス濃度センサー５ｂ、５ｃは前記脱臭部４から脱臭処理した気体を排出する配管８ｉにそれぞれ設置されるが、具体的には所望のガス濃度を測定し易い位置に配置すればよい。また、ガス濃度センサーが気体中のＶＯＣ濃度と塩素ガス濃度とを同時に検出できるものであれば、前記ガス濃度センサー５ｂ、５ｃを一つにまとめてもよい。

また、前記配管８ｉには、吸着材１８を設けてもよい。その場合、前記ガス濃度センサー５ｂ、５ｃよりも気体の流れ方向に対して上流側の配管８ｉに配設されてもよいが、両者の間に吸着材１８を設ければ、万一過度な塩素ガス等が発生しても吸着させて大気開放できるという利点がある。
前記吸着材１８は、気体中の塩素ガス、臭素ガス、ＶＯＣガスを吸着するために使用される。吸着材１８の材質としては、例えば、活性炭、ゼオライト系化合物、酸化還元剤等が挙げられる。

前記ガス濃度センサー５ａ、５ｂ、５ｃは演算制御部６に各種ガス濃度の信号が送信可能なように配線等で接続されている。前記演算制御部６は、前記ガス濃度センサー５ａ、５ｂ、５ｃの信号に基づいて気体中のＶＯＣの除去率と残留塩素ガス濃度とを演算し、適当な電気分解電流量を算出する。例えば、前記演算制御部６は、前記ＶＯＣの除去率と残留塩素ガス濃度とを演算する装置と、これらの情報から適当な電気分解電流量を算出する装置とを組み合わせたものでも、両方の機能を備えた１つの装置であってもよい。

前記演算制御部６では、前記ＶＯＣの除去率が高くなり、かつ残留塩素ガス濃度が少なくなるような電気分解電流量が算出される。
例えば、
（１）ＶＯＣ除去率を５０％以上および残留塩素ガス濃度１．２ｐｐｍ以下にそれぞれ基準値を設定する。
（２）事前の脱臭装置の稼動結果及びデータベースに基づき、仮電流値の制御信号を演算部に送る。
（３）演算部から電解装置に制御信号を送り電気分解を開始する。
（４）センサー（入口、出口ガス濃度、塩素ガス濃度）による検出信号を演算部に送る
（５）ＶＯＣ除去率を演算する。ＶＯＣ除去率の演算値が５０％未満であれば５０％以上となるのに適切な電気分解電流量を演算する。その際、塩素ガス濃度が１．２ｐｐｍを超えない電気分解電流量となるように調整する。

また、上記以外でも、例えば、ＶＯＣの種類に応じてその除去率の下限値と、残留塩素ガス濃度の上限値をあらかじめ前記演算制御部６に入力しておき、入力された除去率の下限値よりも低くなると電流量を上げ、入力された残留塩素ガス濃度の上限値を超えると電流量を下げるような信号を出すことで、前記演算制御部６を電気分解電流量を好適な範囲に調整することができる。
また、あらかじめ前記ガス濃度の演算値に応じた電気分解電流量をプログラムしておくことで、前記ガス濃度センサーの信号に基づいてプログラムに内臓されている電流に自動的に調整してもよい。

前記演算制御部６で算出された電流量は、信号として前記電解水生成部３の直流電源１１に伝達され、その電流量に基づいて電気分解が調整される。電流量の調整は、手動で行っても自動的に行ってもよい。

なお、本発明の消臭装置１を構成する部材の材質としては、ＶＯＣや食塩水による影響を受けにくい材質で構成されていればよい。

本発明の消臭装置１で脱臭処理された気体は、配管８ｉを通じて外部環境に放出されるが、更に別の処理（例えば、紫外線処理や吸着材の増設）を施してもよい。

(実施例１)
図１に示すように
食塩水溶液供給部２（容器の容量３００Ｌ、食塩水の供給量１Ｌ／分）、
電解水生成部３（電流１００〜２００Ａ、隔膜：ＧＳユアサ製フィルター）、
脱臭部４（多塔式スクラバー、容量５Ｌ）２塔、
ＶＯＣ用ガス濃度センサー５ａ（富士電機システムズ製、商品名：ＧＳＸ）、
ＶＯＣ用ガス濃度センサー５ｂ（富士電機システムズ製、商品名：ＧＳＸ）、
塩素ガス用ガス濃度センサー５ｃ（（株）ジコー製、商品名「センサースティック」）、
演算制御部６（キーエンス製、商品名：ＰＬＣ ＫＶ−Ｐ）を備えた脱臭装置を作製した。

上記脱臭装置における演算制御のアルゴリズムは以下のように行った。
（１）ＶＯＣ除去率と塩素ガス濃度の基準値を設定する。
（２）事前調査結果及びデータベースに基づき仮電流値の制御信号を演算部に送る。
（３）演算部から電解装置に制御信号を送り電解を開始する。
（４）センサー（入口、出口ガス濃度、塩素ガス濃度）による検出信号を演算部に送る。
（５）ＶＯＣ除去率（入口ガス濃度−出口ガス濃度）／入口ガス濃度×１００）を計算し、塩素ガス濃度を比較し、適正電流値を演算する。
（６）電流制御信号を電解装置に送り、適正電流値に補正する。

なお電解電流値とＶＯＣ除去率との関係は、電流あたりの除去率を測定することで得られる（図３を参照）。また、電解電流値と塩素ガス濃度の関係は、電流あたりの塩素ガス濃度を測定することで得られる（図４を参照）。

（試験例１）
実施例１で得られた脱臭装置において、２重量％食塩水溶液を用い、ＶＯＣとして、トルエン（６００ｐｐｍ）、キシレン（２６０ｐｐｍ）、スチレン（４０ｐｐｍ）、酢酸エチル（６００ｐｐｍ）、アセトアルデヒド（３００ｐｐｍ）、ベンゼン（２２０ｐｐｍ、エタノール（１０００ｐｐｍ）、ＭＩＢＫ（１０００ｐｐｍ）、酢酸１００ｐｐｍ、アンモニア８００ｐｐｍをそれぞれ含む空気を用意して、電解電流を２００Ａ付近に調整して脱臭操作を行った。
空気中の各ＶＯＣ除去率は以下のようになった。
トルエン（７８．６％）、キシレン（８８．５％）、スチレン（９０％）、酢酸エチル（８０％）、アセトアルデヒド（臭気せず）、ベンゼン（９９．１％）、エタノール（９６．３％）、ＭＩＢＫ（５０％）、酢酸（臭気せず）、アンモニア（９９．０％）。
したがって、上記ＶＯＣの除去効率に優れた脱臭装置であることがわかる。

例えば、酢酸エチルにおいて電流値を１００Ａ〜２００Ａに調整した場合の除去率を表１に示す。

表１の結果より、酢酸エチルでは、電解電流を１５０〜２００Ａに調整することでＶＯＣ除去率を７０％以上にすることができることがわかる（図３も同様）。

また、図４に示すように電解電流を１５０〜２００Ａに調整する場合に、出口有効塩素ガス濃度は１．２ｐｐｍ以下に抑えることができることがわかる。

したがって、例えば、初期の電解電流を１５０〜２００Ａに調整しておけば、ＶＯＣ除去率が７０％以上、出口有効塩素ガス濃度１．２ｐｐｍ以下にできることが想定できる。この初期条件で実際にＶＯＣを含む気体の脱臭処理を続けると、ＶＯＣ除去率が低下してくる場合がある。この場合には５０％未満になった段階で、電解電流を２００Ａ付近まで上げることでＶＯＣ除去率を上げることができる。一方、２００Ａ付近に設定して脱臭処理を続けると、出口有効塩素濃度が上昇してくる場合がある。この場合には、電解電流を１５０Ａ付近まで下げることで有効塩素濃度を下げることができる。
また、例えば、ＶＯＣの除去率の基準値を５０％、５５％、６０％のように多段に設定し、その数値毎に調整すべき電解電流を設定しておけば、装置に負担の少ないより効率的な脱臭処理を行うことができる。このような基準値については出口付近の有効塩素濃度の基準値でも同様である。

本発明の脱臭装置の実施態様を示す概略説明図。 図１の脱臭装置の電解水生成部の拡大図。 図３は、電解電流値とＶＯＣ除去率との関係を示すグラフである。測定には、実施例１の脱臭装置及び２重量％食塩水を使用した。 図４は、電解電流値と塩素ガス濃度の関係を示すグラフである。測定には、実施例１の脱臭装置及び２重量％食塩水を使用した。

符号の説明

１ 脱臭装置
２ 食塩水溶液供給部
３ 電解水生成部
４ 脱臭部
５ ガス濃度センサー
６ 演算制御部
７ 容器
８ 配管
９ ポンプ
１０ 電解槽
１１ 直流電源
１２ 陰極
１３ 陽極
１４ 隔膜
１５ スクラバー
１６ ノズル
１７ チャンバー
１８ 吸着材

Claims (6)

1. 食塩水溶液供給部、
   食塩水溶液を電気分解して電解水を生成する電解水生成部、
   外部から吸引された揮発性有機化合物を含む気体と前記電解水を接触させて気体を脱臭処理する脱臭部、
   前記脱臭部での脱臭処理前後の気体中の揮発性有機化合物濃度及び脱臭処理後の気体中の塩素ガス濃度を検出するガス濃度センサー、ならびに
   前記電解水生成部における電気分解電流量を調整する演算制御部
   を備えた脱臭装置であり、
   前記ガス濃度センサーと前記演算制御部が接続され、かつ前記演算制御部と前記電解水生成部が接続されており、
   前記演算制御部が、前記ガス濃度センサーの信号に基づいて気体中の揮発性有機化合物の除去率を演算し、該除去率と残留塩素ガス濃度とから脱臭処理に適切な電気分解電流量を演算し、前記電解水生成部の電流量が前記演算された電気分解電流量に調整されることを特徴とする脱臭装置。
2. 前記演算制御部における脱臭処理に適切な電気分解電流量の制御が、揮発性有機化合物処理能力向上、もしくは廃棄塩素濃度の低減化を濃度センサーの数値から判断し制御することで行われる請求項１記載の脱臭装置。
3. 前記電気分解電流量の調整が、前記ガス濃度センサーの信号に基づいて、プログラムに内臓されている電流に調整することにより行われる請求項１又は２記載の脱臭装置。
4. 前記電解水生成部の電解槽内の陽極と陰極との間に隔膜が配設されている請求項１〜３いずれか記載の脱臭装置。
5. 酸性電解水が導入される脱臭部及びアルカリ性電解水が導入される脱臭部が気体の流れ方向に直列に配置されている請求項４記載の脱臭装置。
6. 前記脱臭部が気液接触分解と液液接触分解を同時に行える多塔式スクラバーである請求項１〜５いずれか記載の脱臭装置。

Images