JP2017205754A - 汚染物質で汚染されたガスを処理するための装置及び方法 - Google Patents

Abstract

【課題】汚染ガスを処理するための活性炭繊維マットを均一に脱着温度に加熱し、均一な圧力分布がガスの貫流時に達成され、活性炭繊維マットの機械的安定性、処理効率、安全性及び経済性を向上させる装置の提供。
【解決手段】吸着モジュール（４５，４５_{（ａ．．．ｎ）}，）が内側の層及び外側の層で圧縮状態で保持されている活性炭繊維マット４８から形成されており、該外側の層は、該内側の層よりも大きいガス貫流断面（Ｑ２）を有し、該内側及び外側の層は、互いに電気的に絶縁され、電圧源１６に接続されており、その際、該内側の層及び外側の層は、活性炭繊維マット４８と共に電気回路１７を形成し、その場合、該活性炭繊維には、活性炭繊維方向に対して横方向で電流が流れ、そして抵抗として接続されている装置。
【選択図】図５

Description

本発明は、汚染物質で汚染されたガスを、少なくとも吸着装置に使用される、該汚染物質を吸着するための活性炭繊維マットを含有する吸着モジュールの少なくとも一つの導電層で処理し、該吸着された汚染物質を脱着するために該活性炭繊維マットを電気回路で加熱し、そして、該吸着モジュール中へ中心的に誘導され、活性炭繊維マットを不活性化し、かつ、パージするためのパージガスのための穿孔を有する分配管を備えた装置に関する。

本発明は、さらに、汚染物質で汚染されたガスを、ガスが供給され、そして該ガスが、該モジュールの軸長さにわたって均質に分布している吸着装置の内部において、活性炭繊維マット又は活性炭繊維の巻いた物で圧縮された少なくとも一つの吸着モジュールで処理する方法に関し、その際、該汚染物質の吸着は、該活性炭繊維において行われ、引き続いて、活性炭繊維が汚染物質で充填された後の、該活性炭繊維の加熱を利用した再生は、そこを通して電流を流し、そしてその後、不活性のパージガスで該活性炭繊維から汚染物質をパージすることによって遂行される。

従来技術においては長い間、ガス中の汚染物質は活性炭に吸着されて、これは、新たな吸着工程のために再生されている。使用するために、活性炭は固定床における顆粒の床の形態又はフリース、織物又は編み物として存在している活性炭繊維の形態で主に使用されている。

ドイツ国特許出願公開第１００ ３２ ３８５ Ａ１号明細書（特許文献１）からは、有機物質で充填された、導電性吸着材を再生する方法が知られており、この吸着材は、電流を流すことによって加熱される。その吸着材は、電流を流すことによって時系列的に順次加熱され、その際、該吸着材を介してパージガスは供給されず、また、引き続いて、電流の遮断時、該吸着材にパージガスを誘導され、それにより、同時に、吸着された有機物質が排出されて吸着材が冷却される。

少なくとも活性炭素繊維要素を含む吸着ユニットを用いて、吸着かつ回収する方法もまた、従来技術の一部であり、その際、該活性炭繊維要素は、電流によって加熱される（欧州特許第１ ２８４ ８０５ Ｂ１号明細書（特許文献２））。該活性炭繊維要素は、それが加熱するのに十分な電気抵抗を形成するように形成される。選択的にガス流の少なくとも一つの成分を吸着するために、そのガス流がその加熱された活性炭繊維要素中へ誘導される。該活性炭繊維要素の温度を、電流を用いて吸着のための温度に制御又は調節することによって、吸着された成分が、不活性ガス流の存在下で脱着される。この方法のための吸着システムは中空のハウジングを含み、そこには、少なくとも一つの細長い環状の活性炭繊維要素が配置されており、これは、加熱のための電気抵抗、及び活性炭繊維要素への電気的接続、及び該中空ハウジングへの進入、及び、該ハウジングからの流出のためのガスノズルをもたらすための、断面に対する長さの十分な比率を有し、その際、該ガスノズルは、ガスが、その中空の活性炭繊維要素中へ導かれ、そこへ侵入して、その容積を介して流れるように配置されている。

さらに、欧州特許第０ ５３２ ８１４ Ｂ１号明細書（特許文献３）からは、少なくとも一種の成分を含む流体を処理するための装置が知られている。この公知の装置は、吸着可能な成分を、吸着材料に吸着させるために、該流体を流すための該吸着材料からなる構造体を有し、その際、該構造体は、反応保持器内に配置される。該装置は、その吸着材料を、ジュール・トムソン効果を利用して周期的に再生するための手段を含み、その際、該手段は、脱着段階の過程でその構造体と相互作用するために利用され、これは、該構造体の少なくとも一つの層に電流が流れるように構成されている。該構造体は、互いに重なり合ってジグザグ形状に積層された、架橋した導電性の活性炭の層からなり、これは、導電性の繊維を引き伸ばすことにより得られる。処理される流体が流される際に乱流を生じさせるために、該層は互いに離間した距離を有する。電流は、繊維の方向（長手方向の伸長）で該繊維を貫流し、その際に、活性炭の層の端部又は各層の端部に電位差が生まれる。処理すべきガスは、穿孔を有する管を介して、該管に巻き付けられた層に供給される。

さらに、ドイツ国特許第４１ ０４ ５１３ Ｃ２号明細書（特許文献４）からは、吸収性材料からなる吸着材が知られており、これは、導電性で、かつ、電流によってある温度に加熱することのでき、その際に、該吸収性材料が放出される。吸収性材料の導電性材料として、圧縮又は繊維形状の活性炭が使用され、これは、管、中空繊維又はマットの形態で存在しており、汚染物質で汚染された流体が貫流可能である。該管、中空繊維又はマットは、二つの電極の間でそれらの前面において挟まれており、そして、それらの長手方向において電流が流される。

米国特許第４ ７３７ １６４ Ａ号明細書（特許文献５）からは、ガスから揮発性の不純物を回収するための方法が知られており、該方法では、そのガスは、活性炭繊維織物自体が巻いた物状に巻き上げられた該織物を通って流れ、該織物は、直流電流によって、その吸着能力を高めて脱着するために加熱される。その巻いた物状に巻き上げられた活性炭繊維織物は、その前面において一方の電極と結合しており、該電極はＤＣ電圧源に接続されている。

さらに、ドイツ国特許第６９８ ２７ ６７６ Ｔ２号明細書（特許文献６）からは、電気的に再生可能なエアフィルターろ材が知られており、これは：
（Ａ）許容できない流入空気からの不純物を吸着するための炭素繊維複合材からなる分子篩からなる導電性のフィルター媒体であり、これは許容可能な空気流の放出を可能にし、その際、炭素繊維複合材からなる分子篩からなる該フィルター媒体は、活性化された炭素繊維複合材料であり、これはさらに、多数の多孔質の炭素繊維を含み、該繊維は、炭化可能な有機バインダーで、開放している通気性の構造体中に結合されており、かつ、その際、該複合材は、その活性化前に、約８２〜８６％の範囲の多孔率及び１０００ｍ^２／ｇ超の表面積を有する、該フィルター媒体、及び
（Ｂ）電流のためのジェネレーターからなる再生手段であって、吸着した不純物を該フィルター媒体から脱着させるために該フィルター媒体に電流を貫流させる、該再生手段、及び
（Ｃ）脱着した不純物を、許容可能な空気から切り離すための封じ込め手段、
を内容として含む。これら公知の解決法の全ては、活性炭素繊維にその長手方向の伸び（繊維軸）に沿って電流が供給され、それによって、吸着モジュール中でその活性炭繊維にその軸の長さにわたる不均一な熱が生し、その結果、該活性炭繊維からの汚染物質の脱着が影響を受け、むしろ、不完全なままである可能性があるという欠点を有する。それ故、活性炭繊維からなるマット、中空繊維又は管を備えた、電気的再生による吸着モジュールは、これまでのところ広く受け入れられていない。

加えて、活性炭繊維からなる中空繊維、管又は巻き上げられたマットを有するこれらの吸着モジュールは、その軸の長さにわたるガスの様々な圧力分布を生じさせ、これは、不均一な流れのプロフィルをもたらし、かつ、局所的に飽和した領域による不均一な負荷を招き、その結果、利用可能な吸着面と実際に貫流された吸着面との間に不都合な比が生ずる。

さらに、活性炭繊維からなるマット、中空繊維、及び管を、汚染物質で汚染されたガスが通って流れるときに静電気の帯電が発生し、これは、制御されていない電気ショック及び放電が火災を招き得るという危険をもたらし、吸着装置の安全性を危険にさらす。

さらに、活性炭繊維からなる中空繊維、管及び巻かれたマットは、十分な機械的安定性を備えてなく、メンテナンス及び交換時の組み立てが容易ではない。したがって、公知の吸着モジュールは故障しやすい傾向があり、効率が不十分であるため、最終的に経済的ではない。

ドイツ国特許出願公開第１００ ３２ ３８５ Ａ１号明細書 欧州特許第１ ２８４ ８０５ Ｂ１号明細書 欧州特許第０ ５３２ ８１４ Ｂ１号明細書 ドイツ国特許第４１ ０４ ５１３ Ｃ２号明細書 米国特許第４ ７３７ １６４ Ａ号明細書 ドイツ国特許第６９８ ２７ ６７６ Ｔ２号明細書

この従来技術の場合、本発明は、汚染物質で汚染されたガスを処理する装置及び方法を提供することに基づいており、それらにより、活性炭繊維又は活性炭繊維マットは、その軸長さにわたって、モジュールにおいて脱着温度に均一に加熱することができ、該ガスを有するそれの径方向の流れにおいて均一な圧力分布が達成され、該活性炭繊維マットの機械的な安定性が、作用効率グレードの向上と同時に高められ、安定性及び経済性が高められる。

この課題は、請求項１に記載の特徴を有する言及した種類の装置によって、及び請求項２０に記載の特徴を有する方法によって達成される。

本発明の装置及び方法の有利な実施形態は従属請求項に見出される。

本発明の解決法は、モジュールの軸の長さにわたって均一な加熱を達成し、かつ、該電流の方向を内側から外側へのガス流の方向と合致させるために、活性炭繊維層又は活性炭繊維マットに、その長手方向における延びに対して横方向で電流が適用され、その際、活性炭繊維マット又は活性炭繊維の巻いた物を均一に負荷かつ脱着するために、均一な圧力分布が貫流により同時に補償されるという知見を前提としている。

これは、吸着装置が、少なくとも一つの活性炭素繊維モジュールを含むことにより達成され、該モジュールは、ガス導入開口部が設けられた、導電性材料からなる内側の層及びガス排出開口物が設けられた、導電性材料からなる外側の層、並びに該内側の層及び外側の層で圧縮された状態で保持されている活性炭繊維マットから形成されており、その際、該外側の層は、該内側の層に比べてより大きい、ガスのためのフリーな貫流断面を有し、かつ、電圧源に接続されており、その際、該内側の層及び外側の層は、活性炭繊維マット又は活性炭繊維の巻いた物と一緒に電気回路を形成しており、その際、該活性炭繊維に、活性炭繊維方向に対して横方向に流れが貫流し、かつ、抵抗として接続されていることを特徴とする。

本発明の装置の特に好ましい一実施形態によれば、該活性炭繊維モジュールは：
ａ）内側の層としての、導電性材料からなる円筒状の中空体であって、これは、それの縦軸に対して横方向のフリーなガス経路のために、そのジャケットの上に均一に分布した開口部が設けられており、該開口部は、該ジャケットの表面積の５〜８０％の貫流断面を有する、該中空体、
ｂ）活性炭繊維マットとしての、該内側の中空体の周囲に配置されている少なくとも一つの活性炭繊維の巻いた物、
ｃ）外側の層としての、該活性炭繊維の巻いた物の周囲を取り囲む、導電性材料からなる円筒状の外側の中空体であって、これは、それの縦軸に対して横方向のフリーなガス流出のための、そのジャケットの上に均一に設けられた開口部が設けられており、該開口部は、ジャケットの面積の５０〜９５％の貫流断面に相当し、その際、該活性炭繊維の巻いた物は、内側と外側の中空体の間で、径方向に、圧縮された密な導電状態で保持されている、該外側の中空体、
ｄ）該内側及び外側の中空体の電気絶縁体であって、その際、該内側の中空体及び外側の中空体が、前記電圧源に接続されており、かつ、前記活性炭繊維の巻き線と一緒に電気回路を形成しており、その際、活性炭繊維の方向に対して横方向で電流が該活性炭繊維の巻いた物を流れ、かつ、該巻いた物が抵抗として接続されている、該電気絶縁体、
を含む。

本発明の装置の有利な一実施形態において、内側の層及び外側の層又は内側の中空体及び外側の中空体は、薄い金属のスリット、スクリーン、穿孔プレート又は格子の材料からなり、該材料は、活性炭繊維に吸着される汚染物質に依存して、銅、アルミニウム、マグネシウム及びそれの合金、鉄又は非合金鋼、ステンレス鋼、ニッケル基合金（ハステロイ）、チタン又はチタン合金からなる群から選択される。

本発明の装置のさらに好ましい実施形態によれば、モジュールの内側の層及び外側の層又は内側及び外側の中空体は、保持器又は受容領域に非導電性に、上記の吸着装置中に固定されている。これにより、該内側の層及び外側の層又は内側及び外側の中空体が、確実に、互いに電気的に絶縁される。

中でも特に重要なのは、内側の層又は内側の中空体が、プラス極又はマイナス極の接続子を有し、かつ、外側の層又は外側の中空体が、マイナス極又はプラス極の接続子を有する点であり、その際、電圧源はＤＣ電圧源であり、マイナス極とプラス極との間の電位差は、活性炭繊維マット又は活性炭繊維の巻いた物の厚さ、及び活性炭繊維に吸着された汚染物質の脱着温度に依存して、１０〜４００Ｖから選択される。

しかしながら、該内側の層及び外側の層又は内側の中空体及び外側の中空体は、ＡＤ電源のための接続子を有することもでき、その電圧及び周波数は、活性炭繊維マット又は活性炭繊維の巻いた物の厚さ及び吸着された汚染物質の脱着温度に依存して選択される。

活性炭繊維マット又は活性炭繊維の巻いた物の種類によって、本発明のモジュールは、様々な汚染物質、例えば、非極性物質、例えば、芳香族物質、エステル、パーフィン−炭化水素、ハロゲン−炭化水素等に容易に適合させることができる。

本発明の装置のさらに好ましい実施形態において、外側の中空体は、活性炭繊維の巻いた物を径方向に圧縮するために、該活性炭繊維マットの巻かれた層の外径と比べて、０．０１〜０．４倍小さい内径を有する。このことにより、活性炭繊維の巻いた物を、該巻いた層間に本質的な空隙を生じさせることなく、密な導電状態で保持することが可能となる。

さらなる利点は、接続子は、吸着装置の吸着モジュールの底部を介して、あるいは、内側の中空体の底部金属プレートを介して、支持されずにＤＣ電源又はＡＣ電源と、そして、該吸着装置の保持器ジャケットと、気密かつ耐圧的、かつ、電気絶縁に設けられた接続ラインと接続されており、これにより、汚染物質で汚染されたガスの貫流時、該汚染物質が活性炭繊維に吸着される間、静電荷を放出させるべく、スイッチを介して切り替えられて吸着装置のアースと接続され、そして、吸着された汚染物質の脱着時に、スイッチによりアースから電気的に切り離される、という点である。これは合目的的に、火災を招く静電放電、フラッシュオーバーから本発明のモジュールを保護する。

本発明のさらに好ましい実施形態において、活性炭繊維モジュールの外側の中空体は、活性炭繊維の巻いた物を加熱するための高周波の磁場を発生させるためのインダクターで周囲を覆うことができ、これは、ＡＣ電源に接続されている。

吸着能に特に重要なのは、活性炭繊維マット又は活性炭繊維の巻いた物が、６〜５０μｍの繊維径、３〜１５０ｍｍの繊維長さの活性炭繊維−織物から、３〜３００個の層からなるという点である。ガス流が、吸着及び脱着の間に内側から外側に向かって、又はその逆であることによって、その吸着及び脱着の間の吸着表面がより良好に利用され、その脱着は、均一な加熱により、より完全かつより効率的になる。多数の活性炭繊維の微細孔が、物質の移動速度を著しく高め、その結果、処理すべきガスの低い分圧時に、大きな吸着能を達成するために活性炭繊維織物の少しの層だけが必要であることが示された。

本発明のさらに好ましい実施形態において、活性炭繊維モジュールが軸の長さを有し、それは、市販の活性炭繊維−織物の既製品の幅（Ｋｏｎｆｅｋｔｉｏｎｓｂｅｒｅｉｔ）に一致していることが企図され、それにより、該活性炭繊維−織物を無駄なく利用することが可能となる。

本発明から逸脱することなく、いくつかの、既製品幅の巻物を互いにつなぎ合わせ、そのつなぎ目端で、共に軸の長さを有し、既製品の幅からなる製品及び互いに継ぎ合わされた既製品幅の巻物の数に対応する細長いテープによって、制御されない、不均一なガス流を阻害することができる。それ故、異なる軸の長さを有する活性炭繊維モジュールを、それぞれ存在する用途ケースに対応させて提供することができる。

活性炭繊維織物の既製品の幅が小さい場合（２００ｍｍ未満）、異なる軸の長さ、例えば、少なくとも２個、好ましくは３個から８個の層を有するろうそくの芯のような活性炭繊維モジュールは、内側の中空体の周囲に巻き付けられた活性炭繊維からなる層を互いに交差させて設けることができる。

さらに有利には、中空体の間に保持されている活性炭繊維マットが交換でき、そのため、活性炭繊維モジュールは、必要な場合に、新しい活性炭繊維の巻いた物を備えることができる。

これは、繊維径だけでなく、その特定の吸着表面に関して、活性炭繊維モジュールを、他の活性炭繊維の巻いた物上に移す、という可能性をもたらす。

本発明のさらに好ましい実施形態では、吸着装置又は活性炭繊維モジュールの縦軸上にパージガスのための分配管（Ｖｅｒｔｅｉｌｒｏｈｒ）が配置され、それにより、活性炭繊維の巻いた物に、該パージガスを均一に適用し、そして脱着された汚染物質を該モジュールから排除するために、該パージガスが、該分配管中に、活性炭繊維モジュールの軸の長さにわたって均一に分布された導入開口部を通って、内側の中空体上へ方向付けることができる。

本発明の好ましい一実施形態において、該吸着モジュールは、それぞれが二つの、底部に対して外側に向かって傾斜しており、ガス透過性の、ガス流入側にガス導入開口部が設けられた、導電性材料からなる内側の層、活性炭繊維マット、及びガス排出開口部が設けられた、導電性材料からなる外側の層から形成されたサンドイッチパネルの幾何学的な面として構成され、これらは、足側が吸着装置に及び頭部側が保持器において、耐圧かつ気密に、さらに非導電性に固定されており、そして、これらは、空間的に閉じた処理部を台形に取り囲み、その際、パージガスのための分配管は、吸着モジュールの縦軸に沿って、該吸着モジュールの底部付近まで誘導されている。

しかしながら、非常に大きなガスの処理能もまた本発明の一部であり、いくつかの吸着モジュールは、ガス流において水平に、一列ではあるが、空間的な平行四辺形で取り囲んで形成された吸着装置において平行に配置され、その際、ガス導入パイプが、該吸着モジュールの上方で、吸着装置の前面に、ガス流出パイプが、該吸着モジュールの下方で吸着装置の他方の前面に、そして、脱着物のための流出パイプが、吸着装置のコンテナジャケットにおける最深部点に配置されている。

本発明の特に好ましい実施形態によれば、いくつかの活性炭繊維モジュールは、三角形又は四角形に分割して配列された、装置の軸に対して垂直な、該吸着装置内で気密かつ耐圧に、そして非導電的に固定された受容底部に保持されており、その際、活性炭繊維モジュールの内側の中空体及び外側の中空体は、互いに電気的に絶縁されており、そして、それぞれの内側の中空体は、それぞれが処理部を含み、それらのそれぞれにおいて、分配管が縦軸に沿って活性炭繊維モジュールの底部金属プレート付近に誘導されている。

吸着装置全体は、適当なモジュールで水平又は垂直に実施することができる。本発明から逸脱することなく、さらに、非常に大きなガス処理能の場合、そして、長さが制限された活性炭繊維モジュールが可能であり、該モジュールは、互いに鏡像のように吸着装置内に取り付けられており、その際、粗ガスの導入は、吸着装置の二つの前面において軸的に行われ、そして、浄化されたガスのガス流出は、該吸着装置の中央で、好ましくは、二つの対向して存在するガス流出パイプにより遂行され、そして、脱着物のための流出パイプは、吸着装置のコンテナジャケットに配置されている。

さらに、本発明の課題は、以下の工程を有する方法によって解決される：
ａ）内側導電層又は内側の導電性中空体及び外側の導電層又は外側の導電性中空体で圧縮された活性炭繊維マット又は活性炭繊維の巻いた物のいずれかの一方を介してガスを通過させ、その際、該内側の層に対向する該外側の層、又は該内側の中空体に対向する該外側の中空体が、縦軸に対して横方向のガスのためのより大きなフリーな貫流断面を有する、工程；
ｂ）該内側の層と外側の層との間、又は該内側の中空体と外側の中空体との間に電気回路を形成する工程であって、その際、該活性炭繊維マット又は活性炭繊維の巻いた物は、汚染物質を脱着するための加熱時に、活性炭繊維方向に対して横方向に、内側から外側に向かって径方向に電流を流す、工程。

本発明による方法の形態において、層又は中空体のフリーの貫流断面が、内側から外側に向かって、１０２％〜最大３００％増大していることが企図される。

本発明による方法の好ましい一実施形態において、吸着モジュールとして、サンドイッチパネルから構成されたもの、又は好ましくは活性炭繊維モジュールを使用することができ、これは、ＤＣ電流又は低周波交流が適用される。

本発明による方法のさらに好ましい実施形態によれば、活性炭繊維モジュールは、次の工程によって製造される：
ａ）薄い金属のスリット材料、スクリーン材料、穿孔金属プレート材料又は格子材料を丸く曲げてつなぎ合わせて、該活性炭繊維モジュールの内側の層及び外側の層として、互いに調整された異なる径を有する、円筒形状の、内側及び外側の中空体を得る工程、
ｂ）該内側の中空体を、活性炭繊維マットからなる、少なくとも一つの巻いた物の層で巻き付けて固定する工程であって、その際、該活性炭繊維マットの既製品の幅が、該活性炭繊維モジュールの軸の長さを決定する、工程；
ｃ）該活性炭繊維の巻いた物を、該外側の中空体を該活性炭繊維の巻いた物上に軸方向に押しつけることによって、径方向に圧縮する工程であって、その際、該外側の中空体が、活性炭繊維の巻いた物の外径と比べて、０．０１倍〜０．４倍小さい内径を有し、そのために、該活性炭繊維の巻いた物が径方向に押しつぶされ、かつ、繊維の横方向においても密な導電状態で保持される、工程。

本発明による方法のさらに有利な形態は、サンドイッチモジュールの内側及び外側の層又は活性炭繊維モジュールの内側及び外側の中空体のための薄い金属の材料として、汚染物質の種類及び濃度に応じて、銅、アルミニウム、マグネシウム及びそれの合金、鉄又は非合金鋼、ステンレス鋼、ニッケル基合金（ハステロイ）、チタン又はチタン合金が使用されることを企図している。

本発明による方法の合目的的なさらなる形態では、吸着装置は、汚染物質で汚染されたモジュール中の活性炭繊維を不活性化し、そしてその後の再生するために、最初に窒素で０．１〜１．０バールの過圧に加圧し、そしてその後、再び減圧し、それから、吸着装置中の酸素含有量が＜５％に減少するまで、加圧と減圧が複数回繰り返され、それから、該モジュールは、汚染物質を活性炭繊維から脱着するために、パージガスでパージされ、そして、電流回路のスイッチを入れることで脱着温度に加熱され、その際、パージ及び加熱もまた、複数の引用文献他バールで遂行することができる。

パージガスとしては、不活性ガス、好ましくは窒素が使用される。

本発明による方法の効率化のために重要なのは、電気的な再生によって本質的ではなく、吸着又は脱着の流れの方向が均一化又はそうでないかである。活性炭繊維マット又は活性炭繊維の巻いた物が、その横方向ではなく縦方向に電流が貫流しないことによって、該活性炭繊維マットの均一な加熱を達成することができる。言い換えると、活性炭繊維マットの長さではなく厚さが、電気抵抗を決定する。

さらなる利点及び詳細は、添付の図面を参照しながら以下の説明から明らかになるであろう。

図１は、ガス流入側から見たサンドイッチパネルの実施形態における吸着モジュールの透視図である。 図２は、ガス流出側から見たサンドイッチパネルの実施形態における吸着モジュールの透視図である。 図３は、吸着装置における本発明による装置の、サンドイッチパネルから構成された吸着モジュールの配置を概略的に示す図である。 図４ａは、吸着装置におけるサンドイッチパネルを固定及び絶縁するための細部Ａ及びＢを示す図である。 図４ｂは、吸着装置におけるサンドイッチパネルを固定及び絶縁するための細部Ａ及びＢを示す図である。 図５は、活性炭繊維モジュールの透視図である。 図６は、図５のＡ−Ａ線に沿った断面図である。 図７は、絶縁及び電圧源における電気接続子を有する本発明による装置の活性炭繊維モジュールの断面における概略図である。 図８ａは、吸着装置における活性炭繊維モジュールの中空体の固定及び絶縁の細部Ｃ及びＤを示す図である。 図８ｂは、吸着装置における活性炭繊維モジュールの中空体の固定及び絶縁の細部Ｃ及びＤを示す図である。 図９は、電気接続子及び吸着及び脱着時の静電気の帯電に対抗するスイッチを含む等電位化を有する、吸着装置における受容底部における活性炭繊維モジュールの配置を概略的に示す図である。 図１０ａは、異なる軸の長さを有する活性炭繊維モジュールの変形を示す図である。 図１０ｂは、異なる軸の長さを有する活性炭繊維モジュールの変形を示す図である。 図１０ｃは、異なる軸の長さを有する活性炭繊維モジュールの変形を示す図である。 図１１は、本発明の方法を実施するための、活性炭繊維モジュールを有する吸着装置の概略図である。

以下に、本発明を、いくつかの実施形態により、より詳細に説明する。

例１
図１及び図２は、サンドイッチパネル２の形態の吸着モジュール１の透視図を示している。該サンドイッチパネル２は、導電性材料からなり、ガス導入開口部４を備えた薄い内側の層３、導電性材料からなり、ガス排出開口部６を備えた薄い外側の層５（図２を参照）、及び該内側の層３と外側の層５との間に配置され、かつ、これらによって圧縮された導電性の状態で保持されている活性炭繊維マット７から構成されている。該内側の層３及び外側の層５は、それぞれが、穿孔金属プレート８及び９からなる（図２を参照）。

該サンドイッチパネル２の側面と前面は、カバー金属プレートＤＢにより、気密に封じられている。

内側の穿孔金属プレート８は、活性炭繊維マット７への未処理のガスのためのフリーの貫流断面Ｑ１を有し、これは、該穿孔金属プレート８に存在する全てのガス導入開口部４の合計から与えられる。同様に、該外側の穿孔金属プレート９は、フリーの貫流断面Ｑ２を有し、これは、該穿孔金属プレート９に存在する全てのガス排出開口部６の合計から与えられる。

該フリーの貫流断面Ｑ１及びＱ２は、穿孔金属プレート８及び９の面にスリット又は穴１０を設けることによって達成され、その際、該内側の面のフリーの貫流断面Ｑ１は、該穿孔金属プレート８の面積の５〜８０％であり、そして、該穿孔金属プレート９の外側面のフリーの貫流断面Ｑ２は、それの５０〜９５％であり、すなわち、内側から外側へフリーの貫流断面は大きくなっている。該内側の穿孔金属プレート８及び／又は外側の穿孔金属プレート９は、該モジュールの負荷及び機械安定性に依存した材料の厚さを有し、そして、導電性材料、好ましくは銅からなる。しかしながら、活性炭繊維に吸着される汚染物質に依存して、アルミニウム、マグネシウム及びそれの合金、鉄又は非合金鋼、ステンレス鋼、ニッケル基合金（ハステロイ）、チタン又はチタン合金からなる群から選択することもできる。

活性炭繊維マット７は、いくつかの、例えば、３〜３００個、好ましくは１５０個の、活性化された炭素繊維の織物、フリース、編み地又はフェルトの層からなり、これは、例えば、１００ｍｍの厚さ、６〜５０μｍの繊維径、＞６００〜３０００ｍ^２／ｇの吸着比表面積及び２０〜１５０ｃｍの既製品の幅ＫＢで存在させることができる。

該内側の穿孔金属プレート８及び／又は外側の穿孔金属プレート９は、それらの間に活性炭繊維マット７が存在しており、該穿孔金属プレート８及び９の長辺（ＬＳ）に沿って配置され、かつ、それぞれが、該穿孔金属プレートに固定されている非導電性のスペーサ１１を介して、互いにある距離ＡＢ離間して保持されている。

圧縮（アッセンブリ）時に、活性炭繊維マット７の活性炭繊維層がサンドイッチパネル２を圧縮する限り、該距離ＡＢは、活性炭繊維マット７の厚さｄよりも、約、０．０１倍〜０．４倍小さくなるように、また、サンドイッチパネル２の長手方向及び横方向において、活性炭繊維が互いに接触し、そして、繊維が走行する横方向にも電流が伝導できるように算定される。

該内側の穿孔金属プレート８は、それの上方の横断面ＱＳに接続子１２を有し、かつ、該外側の穿孔金属プレート９は、該内側の穿孔金属プレート８の該横断面ＱＳの下方に位置する横断面ＱＳ１に接続子１３を有し、その際、該接続子１２及び１３、又は接続子１５及び１６は、電源のための接続子であり、それによって、該内側の穿孔金属プレート８、活性炭繊維マット７及び外側の穿孔金属プレート９が、横方向において、電流回路１７を形成し、該電気回路は、スイッチ１８を介してオン又はオフにすることができる。

該電気回路１７は、４００ＶまでのＤＣおよびＡＣ電圧のために設計されている。

処理されるガスＧ_ｕの流れの方向Ｓ_Ｕ、脱着ガスＧ_ｂの流れの方向Ｓ_Ｂは、図１及び図２において矢印で示されており、そして、その方向に一致している。

次に、図３を参照すると、いくつかの吸着モジュール_{（ａ．．．ｎ）}が示されており、これらは、吸着装置１９において、相前後して水平に配置され、そして、ガス流が平行に貫流される。該吸着モジュール_{（ａ．．．ｎ）}は、モジュール毎に、底部２０に対して外側に傾斜した二つのサンドイッチパネル２から構成されており、それらは互いに、それぞれが台形に取り囲まれた、軸の長さＬを有する処理部２１を画定している。それら二つのサンドイッチパネル２の外側の穿孔金属プレート９は、上下互いに足側で、該底部２０を介して気密に封止されている。直列に配列した互いに隣接している吸着モジュール、例えば、吸着モジュール１ａ及び１ｂ、の外側の穿孔金属プレート９は、頭部側で、連結金属プレート２２を介して互いに結合されており、吸着装置１９に固定された保持器２３上で、電気的に絶縁して支持されている。

該底部２０及び連結金属プレート２２は薄い材料からなり、該材料は、穿孔金属プレート９に使用されている材料に対応している。

合目的的に、各吸着モジュール１_{（ａ．．．ｎ）}の二つの外側の穿孔金属プレート９は、底部側で該底部２０と、そして、頭部側の連結金属プレート２２は直列に配列した互いに隣接している吸着モジュールの外側穿孔金属プレート９と溶接されている。当然ながら、本発明から逸脱することなく、台形プロフィルの形態にあり、その側壁に孔が設けられている穿孔金属プレート９を提供することも可能である。

吸着装置１９は、空間的な平行四辺形２４として形成されており、その際、該吸着装置１９の前面２６において、汚染物質で汚染されたガスＧ_Ｕのためのガス導入パイプ２５が、直列に配置されている吸着モジュール１ａ〜１ｄの上方に位置している。ガス流出パイプ２７は、吸着モジュール１_{（ａ．．．ｎ）}の下方で、吸着装置１９の他方の面２８における最深部点Ｐの上方にある。

最深部点Ｐには、該吸着装置１９のコンテナジャケット２９に、生じた液体又は気体の脱着物のための流出パイプ３０が配置されている。該吸着装置１９中へ流入するガス流は、該空間的な平行四辺形２４の内外の容器壁３１で、未処理のガスＧ_Ｕが、吸着モジュール１_{（ａ．．．ｎ）}の進入領域３２を通ってほぼ垂直に処理部２１中へ向かうようにＵターンする。その後、ガスＧ_Ｕは、内側の穿孔金属プレート８の孔１０又はスリットを介して通り、汚染物質を吸着するための活性炭繊維マット７に均一に分布し、内側から外側に横方向で活性炭繊維マット７を貫流し、そして、各外側の穿孔金属プレート９の孔１０を介して吸着モジュール１_{（ａ．．．ｎ）}を出る（図１及び図２を参照）。

直列に配置されている吸着モジュール１_{（ａ．．．ｎ）}の各処理部２１には、パージガス、好ましくは窒素ガスのための一般的な供給パイプ３３に接続された分配管３４が設けられており、これは、吸着モジュール１_{（ａ．．．ｎ）}の縦軸ＬＡに沿って底部２０付近にまで延びている。該分配管３４は、その端部で封止されており、そして、その外面の上にパージガスのための均一に分布した流出開口部３５を有する。これは、パージガスが活性炭繊維マット７上に均一に分布し、そして、活性炭繊維マット７の上で、脱着された汚染物質のパージを均一にするのを保証する。

電源接続は、図１及び図２でそれぞれ説明している接続に対応している。

図４ａ及び図４ｂは、内側の穿孔金属プレート８及び外側の穿孔金属プレート９を、活性炭繊維モジュールから互いに電気的に絶縁するための細部、並びに吸着装置１９におけるそれらの固定を示している。

吸着装置１９の前面２６に対向する外側の穿孔金属プレート９は、頭部側に、外側に向かって湾曲しているシャンク３６を有し、これは、上方の非導電性の結合スペーサ３７と、下方の絶縁プレート３８、例えば、テフロンプレート又はポリエチレンプレート、との間で、ボルト３９によって保持されており、その際、下方の絶縁層３８は、吸着装置１９中に固定されている保持器２３上に支持されている。

各吸着モジュール１_{（ａ．．．ｎ）}の底部２０の上には、下方の絶縁プレート４０が配置されており、その上には、内側の穿孔金属プレート８が活性炭繊維マット７と共に前面に配置されて、それによって、内側の穿孔金属プレート８及び外側の穿孔金属プレート９は、互いに電気的に絶縁している。該絶縁プレート４０は、好ましくは、テフロン又はポリエチレンからなる。

互いに隣接している外側の穿孔金属プレート９の頭部側の連結金属プレート２２は、内側の穿孔金属プレート８に対しては上方の絶縁プレート４１によって、かつ、保持器２３に対しては下方の絶縁プレート４２によって電気的に絶縁されている（図３を参照）。

それ故、内側の穿孔金属プレート８の接続子１２及び外側の穿孔金属プレート９の接続子１３に印加された電圧源１６の電気回路１７の電流は、横方向においてのみ、つまり、内側から外側に向かって、又は逆に活性炭繊維マット７を貫流する。

極１５及び１４の間の電位差を生じさせる電圧源１６は、活性炭繊維マット７の厚さ、汚染物質の脱着に必要な温度及び未処理ガス中の汚染物質の濃度に依存して選択される。これは、１０Ｖ〜４００Ｖであることができる。

接続子１２及び１３は、非導電性の接続ライン４４により、スイッチ４３を介して電圧源１６に接続されていて、該ラインは、各吸着モジュール１_{（ａ．．．ｎ）}の底部２０及び吸着装置１９のコンテナジャケット２９により、気密に設けられている。

本例において、本発明の方法は、次のように進行する。未処理ガスＧ_Ｕ、例えば、ヘキサンを含有する排気、が、直列に配置された吸着モジュール１_{（ａ．．．ｎ）}の上で、水平な流れ方向で吸着装置１９に供給され、そして、吸着モジュール１_{（ａ．．．ｎ）}の各処理部２１中へ向かう。該未処理ガスＧ_Ｕは、内側の穿孔金属プレート８の孔１０を通って、汚染物質を吸着する活性炭繊維マット７中へ流れ、そして、これは、外側の穿孔金属プレート９の孔１０を通って、浄化されたガス流Ｇ_Ｂとして出て行く。それ故、本例において、吸着は、内側から外側に向かって活性炭繊維マット７を横に通って行われる。

活性炭繊維マット７の全面積は、その排気中の汚染物質濃度に依存して選択され、例えば、１０００ｍ^３／ｈの空気量、３５ミリバールの運転圧、プラス２５４℃の温度、１００ｍｇ／ｍ^３の汚染物質濃度の場合に、約９ｍ^２である。

活性炭繊維マット７が詰まった後、図示しないバルブによって未処理ガスＧ_Ｕの供給は中断され、そして、吸着から再生に切り替える。そのために、パージガス、本例では、最大酸素含有量＜５％を有する窒素ガス、が分配管３４を介して各処理部２１に中心的に誘導され、そして、活性炭繊維マット７中へ均一に分布され、そしてそれにより、吸着装置は不活性化される。引き続いて、活性炭繊維マット７を脱着温度に高める。その加熱は電気的に行われる、すなわち、内側の穿孔金属プレート８、活性炭繊維マット７及び外側の穿孔金属プレート９から構成されている電気回路１７のスイッチを入れ、それによって、内側の穿孔金属プレート８から横方向に活性炭繊維マット７を通って外側の穿孔金属プレート９へ電流を流すことによって行われる。電気伝導性の高さは、汚染物質の脱着に必要な温度及びガス中の汚染物質の濃度に依存して選択される。この例の本条件の場合、約５ｋＷである。

例２
図５〜図１１は、本発明による活性炭繊維モジュール４５_{（ａ．．．ｎ）}の形態の吸着モジュール４５の特に好ましい実施形態を透視図、かつ、概略的な図で示している。活性炭繊維モジュール４５_{（ａ．．．ｎ）}は、内側の円筒形の中空体４６、外側の円筒形の中空体４７及びそれら内側の中空体４６と外側の中空体４７との間に配置されている活性炭繊維の巻いた物４８から構成されている。その活性炭繊維の巻いた物を、内側から外側に通る径方向のガス流を図６に示す。

内側の中空体４６及び外側の中空体４７は、導電性材料、好ましくは銅からなる。未処理ガス中の汚染物質の種類及び濃度に応じて、該中空体４７の導電性材料は、アルミニウム、マグネシウム及びそれの合金、鉄又は非合金鋼、ステンレス鋼、ニッケル基合金（ハステロイ）、チタン又はチタン合金からなる群から選択することもできる。

内側の中空体４６の測定値は、例えば、壁厚の場合、１〜２．５ｍｍ、径は８０〜６００ｍｍ及びその長さは１４００〜３０００ｍｍである。

足側では、該内側の中空体４６は底部金属プレート４９により耐圧かつ気密に封止されており、これは、中空体４６のジャケット５０と、底部側の前面で溶接されており、そしてそれにより、中空体４６中に処理部５２が形成される。底部金属プレート４９は、内側の中空体４６の材料に対応する材料からなる。

頭部側において、外側の中空体４７は外向き環状フランジ５３を有し、これは、外側の中空体４７のジャケット５４とその前面５５において、溶接継手によって固定されている。該環状フランジ５３は、外側の中空体４７の材料に対応する材料からなる。該環状フランジ５３を介して、活性炭繊維モジュール４５_{（ａ．．．ｎ）}の吸着装置１９中に固定された受容底部５６への固定は、非導電性のボルトによって行われる。

内側の中空体４６のジャケット５０には、孔又はスリット１０の形態のガス導入開口部４が設けられており、これらは、該ジャケットの表面の上で均一に分布している。内側の中空体４６の、それの縦軸ＬＡに対して横方向におけるこれらの孔１０のフリーの貫流断面Ｑ１は、ジャケット表面積の５〜８０％である。

内側の中空体４６のジャケット５０の周囲には、活性炭繊維の巻いた物４８が配置されており、これは、ガス中の汚染物質の種類及び濃度に依存して、約６〜５０μｍの繊維径及び２０〜１５０ｃｍの既製品の幅ＫＢを有する、活性化された活性炭繊維織物、フリース、編み地又はフェルトの、いくつかの活性炭繊維の巻いた物の層４８、例えば、３〜３００個の層、好ましくは１５０個の層からなることができる。

外側の中空体４７は、内側の中空体４６と同様に、中空体４７の材料に対応した導電性材料からなる。

外側の中空体４７のジャケット５４中には、ガス排出開口部６が孔、スリット又は格子１０の形態で設けられており、これらは、外側の中空体４７のジャケット表面上にわたり均一に分布されている。外側の中空体４７のこれらの孔１０の、その縦軸ＬＡに対して横方向のフリーな貫流断面Ｑ２は、該ジャケット表面積の５０〜９５％である（図１及び図２を参照）。

これは、上記のフリーの貫流断面Ｑ１が、径方向において、内側から外側に貫流断面Ｑ２に向かって増大していることを意味する。

活性炭繊維モジュール４５_{（ａ．．．ｎ）}は、合目的的に、以下の作業工程で製造することができる：
ａ）薄い金属のスリット材料、スクリーン材料、穿孔プレート材料又は格子材料を丸く曲げてつなぎ合わせて、該活性炭繊維モジュールの外内の層として、互いに調整された異なる径を有する、円筒形状の、内側及び外側の中空体４６及び４７を得る工程、
ｂ）該内側の中空体４６を、活性炭繊維マットからなる、少なくとも一つの巻いた物の層４８で巻き付けて固定する工程であって、その際、該活性炭繊維マットの既製品の幅ＫＢが、該活性炭繊維モジュール（４５_{（ａ．．．ｎ）}）の軸の長さＬを決定する、工程；
ｃ）該活性炭繊維の巻いた物４８を、該外側の中空体４７を該活性炭繊維巻き線４８上に軸に向かって押しつけることによって径方向に圧縮する工程であって、その際、該外側の中空体４７が、活性炭繊維の巻いた物４８の外径ＡＤに比べて、０．０１倍から０．４倍小さい内径ＩＤを有し、そのために、該活性炭繊維の巻いた物４８が径方向に押しつぶされ、かつ、繊維の横方向においいても密な導電状態で保持される、工程。

内側の中空体４６は、その頭部側の前面５５に接続子１２を有し、そして外側の中空体４７は、その底部側の前面５１に接続子１３を有し、その際、該接続子１２は接続子１５に、そして該接続子１３は接続子１４に、さらに、該接続子１４及び１５は電圧源１６に接続し、その結果、内側の中空体４６、活性炭繊維の巻いた物４８、及び外側の中空体４７は電気回路を形成し、該電気回路は、スイッチ１８によってオン又はオフにすることができる。該電気回路１７は、１０Ｖ〜４００ＶのＤＣ電圧用に設計されている。しかしながら、ＤＣ電流に代えてより低周波のＡＣ電流又は適切な電流設定が使用される場合の本発明の一態様でしかない。

さらに、活性炭繊維モジュール（４５_{（ａ．．．ｎ）}）の外側の中空体４７は、図示していないＡＣ電流源に接続されているインダクターで封止されていて、該インダクターは活性炭繊維の巻いた物４８を脱着温度に加熱する。

各活性炭繊維モジュールの処理部５２中には、不活性なパージガス、例えば窒素のための分配管５７が埋設されており、これは、活性炭繊維モジュールの縦軸ＬＡに沿って底部金属プレート４９まで誘導されている。該分配管５７は、その底部金属プレート４９に端部に対向してつながれ、かつ、その外側のジャケット表面上にわたって均一に分布したパージガスのための流出開口部５８を有する。これにより、パージガスが、内側の中空体４６の孔／スリット１０を介して、活性炭繊維の巻いた物４８中へ分布され、そして脱着された汚染物質が、再生時に活性炭繊維の巻いた物４８からパージされることが保証される。

図８ａ及び図８ｂは、内側の中空体４６及び外側の中空体４７を互いに電気的に絶縁するための細部、並びにそれらが吸着装置１９中の受容底部５６に固定されていることを示している。

図８ａでは、外側の中空体４７が受容底部５６に固定されていることを示しており、その際、少なくとも一つの取り付け穴５９が設けられて、その活性炭繊維モジュール４５_{（ａ．．．ｎ）}の縦軸ＬＡが、未処理ガスＧ_Ｕの流れの方向Ｓ_Ｕに対して垂直に走行し、そして、外側の中空体４７の環状フランジ５３が、該流れの方向Ｓ_Ｕにおいて、受容底部５６の対向する面６０を配置するように活性炭繊維モジュール４５_{（ａ．．．ｎ）}がそこに設定される。導電性の環状フランジ５３は、下方の、テフロン又はポリエチレンからなる非導電性の環状プレート６１と、上方の、テフロン又はポリエチレンからなる非導電性の環状プレート６３との間にあり、該環状フランジ５３及び下方の環状プレート６１は、該取り付け穴５９付近のボルト６３によって、受容底部５６に固定されている。下方の環状プレート６１は、内側の中空体４６の導電性の環状フランジ５３を完全に裏張りし、活性炭繊維の巻いた物４８及び外側の中区体４７の導電性ジャケット５４の上方の前面５５を上から覆い、かつ、それにより、互いに電気的に絶縁されるように形成されている。

図８ｂは、内側の中空体４６の導電性のジャケット５０及び外側の中空体中空体４７の導電性のジャケット５４の電気的な絶縁を示している。電気的な絶縁は、テフロン又はポリエチレンからなる底部環状プレート６４から構成されており、それらの環状フランジは、内側のジャケットの底部側の前面５１、外側のジャケット５４、並びに活性炭繊維の巻いた物４８を上から覆い、かつ、底部金属プレート４９においてボルト６５によって固定されている。

図６及び図７を再度参照されたい。内側の中空体４６の接続子１２及び外側の中空体４７の接続子１３は、接続ライン６６及び６７を介して接続されており、それらのうち、接続ライン６６は極１４において、そして、接続ライン６７は極１５において、電圧源１６に接続されている。

接続ライン６６は、底部金属プレート４９によって気密であり、かつ、非導電性とされ、かつ、内側の中空体４６の処理部５２中で支持されずに配置されている。スイッチ６８により、電圧源１６はオン又はオフにすることができる。

図９は、例えば、受容底部５６中に三角形状又は四角形状に分割して配置されている二つの活性炭繊維モジュール４５_ａ及び４５_ｂを示しており、これは、該受容底部５６中に配置されている活性炭繊維モジュールの代表的なより多くの数である。活性炭繊維モジュール４５_ａ及び４５_ｂは、進入してくる未処理ガスＧ_Ｕの流れの方向Ｓ_Ｕに対して垂直に配列されている。該ガスは、その流れの方向で、内側の中空体４６で画定されている処理部５２中へ到達し、そして、内側の中空体４６の孔／スリット１０を通って、活性炭繊維の巻いた物４８の各活性炭繊維モジュールの軸の長さＬにわたって均一に誘導される。ガスの汚染物質は、活性炭繊維の巻いた物４８を径方向で貫流する際に、活性炭素繊維に吸着される。処理されたガスは、外側の中空体４７の孔／スリット１０を通って活性炭繊維の巻いた物４８から出る。

未処理ガスＧ_Ｕの流れの方向Ｓ_Ｕ及び脱着ガスＧ_ｂの流れの方向Ｓ_Ｂは、図９において矢印で示されている。

処理部５２を通る汚染物質で汚染されたガスの貫流時に、静電的に帯電させることができ、これは、等電位化を必要とする。その等電位化は、接続ライン６６及び６７を、スイッチ６８を介して吸着装置７０のアースに接続することによって達成され、その際、活性炭繊維モジュール４５_ａ及び４５_ｂは、脱着の間に該アースから分離される。というのも、不活性のパージガス、例えば、窒素だけを貫流させるためである。その脱着及び汚染物質のパージが終了した後に、パージガス雰囲気下でのみ、また、吸着の開始前にのみ、静電的な帯電を放電するために該アースは接続される。

図１０ａ及び図１０ｃは、活性炭繊維モジュール４５_{（ａ．．．ｎ）}が異なる軸の長さＬを有する場合の活性炭繊維の巻いた物４８の別の配置を示している。活性炭繊維モジュール４５_ａの軸の長さＬは、合目的的に、利用可能な活性炭繊維の織物、フリース、編み地又はフェルトの既製品の幅ＫＢに対して調整される（図１０ａを参照）。

例えば、活性炭繊維モジュール４５_{（ａ．．．ｎ）}の軸の長さＬが、その既製品の幅ＫＢを大幅に超えていることが必要とされる場合、巻かれて、互いに押しつけ合ういくつかの既製品の幅が、巻いた物の合計として一緒につなぎ合わせることができ、これは、既製品の幅ＫＢ及び一緒につなぎ合わせた巻いた物の数からなる製品に相当する、一緒の軸の長さＬを有する。

ヘムに配置された細長いテープ６９によって、制御されていなく、かつ、不均一のガスの処理能が阻害される。

活性炭繊維モジュールの軸の長さが、該既製品の幅ＫＢよりも小さいか又は大きいかという条件で、フィルターキャンドルのように、活性炭繊維からなる十字状に形成された層が、少なくとも二つ、好ましくは、三つ超、内側の中空体４６の周囲に巻かれる（図１０ｃを参照）。

図１１は、比較的短い活性炭繊維モジュール４５_{（ａ．．．ｎ）}を備えた、大規模なガス処理能のための吸着装置７０を示しており、この場合、例えば、二つの受容底部５６が固定されている。それぞれの受容底部５６は、三角形状又は四角形状に分割して配置された、１０個の活性炭繊維モジュールを支持し、それらのうちの、例えば、モジュール４５_{（ａ．．．ｊ）}が示されており、その活性炭繊維の巻いた物４８は、未処理ガスの流れの方向に対して垂直であり、該ガスはそれぞれ、吸着装置７０の縦軸ＬＢ上に、コンテナ底部７１及び７２中に中心的に配置されているガス導入パイプ７３又は７４を通って、活性炭繊維モジュール４５_{（ａ．．．ｊ）}の方向で流れる。ガス流出パイプ７５／７６は、吸着装置７０のジャケット７７の中央で、対向して配置されている。この配置は、パージガス、ここでは窒素が、より多量に、循環させることができ、かつ、少量の新鮮なパージガスだけが供給又は排出するという点で有利であることができる（図１１）。気体又は液体の脱着物のための流出パイプ７８は、活性炭繊維モジュール４５_{（ａ．．．ｊ）}の下方にある。

パージガス、好ましくは、窒素は、それぞれが処理部５２に埋設された分配管５７を、一般的な吸着装置７０のジャケット７７、耐圧かつ気密な貫通する供給ライン７９を介して供給される。内側の中空体４６、活性炭繊維の巻いた物４８及び外側の中空体４７の間の電流回路１７は、図５に従って説明したものに対応する。

吸着装置７０中で実行される本発明による方法は、以下の二つのさらなる実施例においてより詳細に説明される。

例Ａ
例えば、フィルムのコーティングの際に使用される溶媒を除去し、そして、排気を適宜清浄にするために、溶媒処理プラントは、空気浄化システムを有する。さらに、遊離する排出物は製造ホール中で発生する可能性があり、これは、屋根の上の吸引装置により、該ホールにおける最大処理場濃度の遵守が補償される。

この、該ホール及び排気浄化装置から付随的に発生する排気は、本発明の方法を用いて低減又は処理されるべきである。

以下の運転データに基づく：
空気量：２０，０００ｍ^３／時間
稼働圧力：３０ミリバール
温度：＋２５℃
空気中の汚染物質：ヘキサン
汚染物質濃度：１４０ｍｇ／ｍ^３

浄化された排気中の汚染物質濃度、＜５０ｍｇ／ｍ^３が達成されるべきである。

本実施例では、本発明の方法を次のように進行させる。未処理の排気を、水平の流れ方向でガス導入ノズル７３を介して吸着装置７０に供給する。吸着装置７０は、２．４ｍの径及び３ｍの長さを有する。該吸着装置７０には、４００ｍｍの内側の中空体の径及び１６００ｍｍの軸の長さＬを有する１０活性炭繊維モジュール４５_{（ａ．．．ｊ）}が配置されている。活性炭繊維の巻いた物４８の厚さｄは１００ｍｍである。吸着のために、該活性炭繊維モジュール４５_{（ａ．．．ｊ）}を、全部で６時間負荷をかけ、そして４時間再生する。再生は電気的に行われ、それにより、活性炭繊維の巻いた物４８が加熱される。電気エネルギーの消費量は、モジュール１個当たり、毎時４．９ｋＷである。

得られた脱着ガスは、約２０ｇ／ｍ^３のヘキサンを含み、これは、既存の、フィルム製造に必要な空気浄化システムに供給できる。

例Ｂ
例Ａに記載されているのと同様に、別の溶媒、例えば、いくつかの一般的な汚染物質を挙げると、ベンゼン、トルエン、ジクロロメタン、エタノールで濃厚化した排気を同様の形態で浄化することができる。本発明の方法を用いて達成された残留濃度は、現在の法的要件、例えば、２０ｍｇ／ｍ^３又は５０ｍｇ／ｍ^３に相当する。

内側から外側への活性炭繊維の巻いた物４８の電気的再生、及び、そしてそれに関連する、約１：１０００までの、脱着ガス中の汚染物質濃縮化によって、該脱着ガスを直接凝縮器へ供給し、そして、含有されている溶媒を水不含で得ることが可能となる。非凝縮性成分は凝縮器の後の排気流に再び供給される。

吸着モジュール １_{（ａ．．．ｎ）}
サンドイッチパネル ２
２のガス導入側（内側の）層 ３
３におけるガス導入開口部 ４
２のガス流出側（外側の）層 ５
５におけるガス排出開口部 ６
活性炭繊維マット ７
内側の穿孔金属プレート ８
外側の穿孔金属プレート ９
８、９における孔／スリット １０
スペーサ １１
８又は４６の接続子 １２
９又は４７の接続子 １３
接続子、極 １４
接続子、極 １５
電圧源 １６
電気回路 １７
スイッチ １８
吸着装置 １９
底部 ２０
台形の処理部 ２１
連結金属プレート ２２
保持器 ２３
空間的な平行四辺形 ２４
２４のガス導入パイプ ２５
１９／２４の前面 ２６、２８
２４のガス流出パイプ ２７
１９のコンテナジャケット ２９
脱着物のための流出パイプ ３０
内側の上方のコンテナ壁 ３１
未処理ガスのための進入領域 ３２
パージガスのための供給ライン ３３
パージガスのための分配管 ３４
３４における流出開口部 ３５
９の外側向かって湾曲したシャンク ３６
上方の連結プレート ３７
下方の絶縁プレート ３８
ボルト ３９
下方の絶縁プレート ４０、４２
上方の絶縁プレート ４１
スイッチ ４３
接続ライン ４４
吸着モジュール ４５
活性炭繊維モジュール ４５_{（ａ．．．ｎ）}
内側の中空体 ４６
外側の中空体 ４７
活性炭繊維の巻いた物、巻いた物の層 ４８
底部金属プレート ４９
４６のジャケット ５０
４６の底部側の前面 ５１
４６における処理部 ５２
環状フランジ ５３
４７のジャケット ５４
４７の上方の前面 ５５
７０における受容底部 ５６
４５、４５ａ、４５ｂにおける分配管 ５７
５７における流出開口部 ５８
５６における取り付け開口部 ５９
５６の流れに対向する面 ６０
下方の環状プレート ６１
上方の環状プレート ６２
ボルト ６３
底部環状プレート ６４
ボルト ６５
接続ライン ６６、６７
スイッチ ６８
細長いテープ ６９
吸着装置 ７０
７０のコンテナ底部 ７１、７２
７０のガス流入パイプ ７３、７４
７０のガス流出パイプ ７５、７６
７０のコンテナジャケット ７７
脱着物のための流出パイプ ７８
パージガスのための供給ライン ７９
８及び９の距離 ＡＢ
活性炭繊維の巻いた物４８の外径 ＡＤ
活性炭繊維の方向 ＡＲ
活性炭繊維マット７又は巻いた物の厚さ ｄ
カバー金属プレート ＤＢ
処理されたガス、脱着ガス Ｇ_ｂ
未処理のガス Ｇ_Ｕ
４７の内径 ＩＤ
既製品の幅 ＫＢ
１_{（ａ．．．ｎ）}の軸の長さ Ｌ
１_{（ａ．．．ｎ）}、４６の縦軸 ＬＡ
７０の縦軸 ＬＢ
８、９の長辺 ＬＳ
２４の最深部点 Ｐ
８、４６におけるフリーの貫流断面 Ｑ１
９、４７におけるフリーの貫流断面 Ｑ２
８の上方の横断面 ＱＳ
９の下方の横断面 ＱＳ１
処理されたガスの流れの方向 Ｓ_ｂ
未処理のガスの流れの方向 Ｓ_Ｕ

Claims (26)

1. 吸着装置（１９、７０）中で使用される、活性炭繊維マット（７）の少なくとも一つの導電層を含む、汚染物質を吸着するための少なくとも一つの吸着モジュール（１，１_{（ａ．．．ｎ）}，４５）、吸着された汚染物質を脱着するために活性炭繊維マット（７）を加熱するための電気回路（１７）、及び、該吸着モジュール（１．１_{（ａ．．．ｎ）}、４５）中へ中心的に誘導された、活性炭繊維マット（７）を不活性化し、かつ、パージするためのパージガスのための流出開口部（３５，５８）を有する分配管（３４、５７）を有する、汚染物質で汚染されたガスを処理するための装置であって、該吸着モジュール（１，１_{（ａ．．．ｎ）}，４５）が、少なくとも一つの活性炭繊維モジュール（４５_{（ａ．．．ｎ）}）を含み、ガス流入側において、ガス導入開口部（４）が設けられた導電性材料の内部層（３）及びガス排出面において、ガス排出開口部（６）が設けられた導電性材料の外部層（５）並びに該内部層及び外部層（３、５）で圧縮された状態で保持される活性炭繊維マット（７）が形成され、その際、該外部層（５）は、該内部層（３）より大きく、フリーの、ガスのための貫流断面（Ｑ２）を有し、かつ、該内部及び外部層（３、５）は、互いに、電気的に絶縁され、かつ、電圧源（１６）に接続されており、その際、該内部層及び外部層（３、５）は、該活性炭繊維マット（７）と共に電気回路（１７）によってこれは形成され、その際、その活性炭繊維は、活性炭の繊維方向（ＡＲ）に対して横方向に電流が流れ、かつ、抵抗体として接続されていることを特徴とする、上記の装置。
2. 前記活性炭繊維モジュール（４５_{（ａ．．．ｎ）}）が次の：
   ａ）内側の層（３）としての、導電性材料からなる内側の円筒状の中空体（４６）であって、これは、それの縦軸（ＬＡ）に対して横方向のフリーなガス経路のために、そのジャケット（５０）の上に均一に分布した開口部（４）が設けられており、該開口部は、該ジャケット（５０）の表面積の５〜８０％の貫流断面（Ｑ１）に相当する、該中空体、
   ｂ）活性炭繊維マット（７）としての、該内側の中空体（４６）の周囲に配置されている少なくとも一つの活性炭繊維の巻いた物（４８）、
   ｃ）外側の層（５）としての、該活性炭繊維の巻いた物（４８）の周囲を取り囲む、導電性材料からなる円筒状の外側の中空体（４７）であって、これは、それの縦軸（ＬＡ）に対して横方向のフリーなガス流出のための、そのジャケット（５４）の上に均一に設けられた開口部（６）が設けられており、該開口部は、ジャケット（５４）の面積の５０〜９５％の貫流断面（Ｑ２）に相当し、その際、該活性炭繊維の巻いた物（４８）は、内側と外側の中空体（４６、４７）の間で、径方向に、圧縮された密な導電状態で保持されている、該外側の中空体、及び
   ｄ）該内側及び外側の中空体（４６、４７）の電気絶縁体であって、その際、該内側の中空体（４６）及び外側の中空体（４７）が、前記電圧源（１６）に接続されており、かつ、前記活性炭繊維の巻いた物（４８）と共に電気回路（１７）を形成しており、その際、活性炭繊維の方向（ＡＲ）に対して横方向の該活性炭繊維の巻いた物（４８）が、抵抗として接続されている、該電気絶縁体、
   を含むことを特徴とする、請求項１に記載の装置。
3. 前記内側の層及び外側の層（３、５）又は前記内側及び外側の中空体（４６、４７）が、金属の、スリット材料、スクリーン材料、穿孔材料、又は格子材料からなり、これは、活性炭繊維に吸着される汚染物質に応じて、銅、アルミニウム、マグネシウム及びそれの合金、鉄又は非合金鋼、ステンレス鋼、ニッケル基合金（ハステロイ）、チタン又はチタン合金からなる群から選択されることを特徴とする、請求項１又は２に記載の装置。
4. 前記内側の層及び外側の層（３、５）又は前記内側及び外側の中空体（４６、４７）が、保持器（２３）又は受容領域（５６）に非導電性に、前記吸着装置（１９、７０）中に固定されていることを特徴とする、請求項１又は２に記載の装置。
5. 前記内側の層（３）又は前記内側の中空体（４６）が、一方の電極（１５）のための接続子（１２）を有し、かつ、前記外側の層（５）又は前記外側の中空体（４７）が、電圧源（１６）の他方の電極（１４）のための接続子（１３）を有し、その際、前記電圧源（１６）が、ＤＣ電圧源であり、該電極（１４）と電極（１５）との間の電位差が、前記活性炭繊維マット（７）又は活性炭繊維の巻いた物（４８）の厚さ（ｄ）及び該活性炭繊維に吸着された汚染物質の脱着温度に依存して、１０Ｖ〜４００Ｖで選択されることを特徴とする、請求項１又は２に記載の装置。
6. 前記内側の層及び外側の層（３、５）又は前記内側及び外側の中空体（４６、４７）が、ＡＣ電圧源（１６）に接続され、その電圧及び周波数が、前記活性炭繊維マット（７）又は活性炭繊維の巻いた物（４８）の厚さ（ｄ）に依存して、活性炭繊維に吸着された汚染物質の脱着温度に調節されることを特徴とする、請求項１又は２に記載の装置。
7. 前記活性炭繊維の巻いた物（４８）を径方向で圧縮するために、前記外側の中空体（４７）が内径（ＩＤ）を有し、これが、前記活性炭繊維の巻いた物（４８）の外径（ＡＤ）に比べて０．０１倍〜０．４倍小さいことを特徴とする、請求項２に記載の装置。
8. 前記接続子（１２、１３）が、ＤＣ電圧源又はＡＣ電圧源（１６）により、前記吸着モジュール（１_{ａ．．．ｎ}）の底部（２０）又は前記活性炭繊維モジュール（４５_{（ａ．．．ｎ）}）の前記内側の中空体（４６）の底部プレート（４９）、並びに前記吸着装置（１９、７０）のコンテナジャケット（２９、７７）を通って、気密かつ耐圧に、かつ電気絶縁的に導かれた、自立している接続ライン（４４、６６、６７）を介して接続され、これらは、汚染物質で汚染されたガスの貫流時に、活性炭繊維における汚染物質の吸着の間、スイッチ（６８）を介して静電荷を誘導するための吸着装置（１９、７０）のアースを介して通電され、かつ、吸着された汚染物質の脱着時に、該スイッチ（６８）を介して、該アースから電気的に分離されていることを特徴とする、請求項５に記載の装置。
9. 前記活性炭繊維モジュール（４５（_{ａ．．．ｎ）}）の前記外側の中空体（４７）は、活性炭繊維の巻いた物（４８）を加熱するための高周波磁界を発生させるためのインダクターで周囲が取り囲まれ、これは、前記ＡＣ電圧源（１６）に接続されていることを特徴とする、請求項６に記載の装置。
10. 前記活性炭繊維マット（７）又は活性炭繊維の巻いた物（４８）が、６〜５０μｍの繊維径、３〜２００ｍｍｍの繊維長の３〜３００層を有する活性炭繊維−織物から形成されていることを特徴とする、請求項１又は２に記載の装置。
11. 前記活性炭繊維−織物が、内側及び外側の中空体（４６、４７）の軸方向長さ（Ｌ）に対応した既製品の幅（ＫＢ（Ｋｏｎｆｅｋｔｉｏｎｓｂｒｅｉｔｅｎ））を有することを特徴とする、請求項１０に記載の装置。
12. いくつかの巻かれた、互いに接続された既製品の幅（ＫＢ）が、全体で一つの巻いた物として互いに接続されていて、これは一緒に、該既製品の幅（ＫＢ）及び互いに接続された巻いた物の積に対応する、軸方向の長さを一緒に有し、かつ、細長いテープ（６９）によって、その衝撃縁部における制御不能かつ不均質なガスの処理能を防止することを特徴とする、請求項１１に記載の装置。
13. 該既製品の幅（ＫＢ）に比べて短い軸の長さ（Ｌ）を有する中空体（４６、４７）の場合、前記活性炭繊維の巻いた物（４８）が、少なくとも二つ、好ましくは三つの、内側の中空体（４６）を、互いが交差するように巻き付けた層からなることを特徴とする、請求項１１に記載の装置。
14. 前記中空体（４６、４７）の間に保持された活性炭繊維の巻いた物（４８）が交換可能であることを特徴とする、請求項２に記載の装置。
15. 前記パージガスのための分配穴（３４、５７）が、前記活性炭繊維モジュール（４５_{（ａ．．．ｎ）}）の縦軸（ＬＡ）上に配置されていることを特徴とする、請求項２に記載の装置。
16. 前記吸着モジュール（１_{ａ．．．ｎ}）が、幾何学的な面として、いずれも二つの底部（２０）から外向きに傾斜しており、ガス透過性の、ガス導入側にガス導入開口部（４）が設けられた、導電性材料からなる内側の層（３）、活性炭繊維マット（７）、ガス導出側にガス導出開口部（６）が設けられた導電性材料からなる外側の層（５）から形成されたサンドイッチパネル（２）からなり、これらは、吸着装置（１９）の、足側が該底部（２０）に及び頭部側が保持器（２３）において、耐圧かつ気密に、かつ、非導電的に固定されており、及び、空間的に台形状に形成された処理部（２１）を含み、そこでは、吸着モジュール（１_{（ａ．．．ｎ）}）の縦軸（ＬＡ）に沿ってパージガスのための分配管（３４）が、吸着モジュール（１_{（ａ．．．ｎ）}）の底部（２０）近くまで延びていることを特徴とする、請求項１に記載の装置。
17. いくつかの吸着モジュール（１_{（ａ．．．ｎ）}）が、吸着装置（１９）内において前後に直列して水平に配置されており、該吸着装置は、断面において、平行四辺形（２４）の形状を有し、その際、ガス入口パイプ（２５）が、該吸着モジュール（１_{（ａ．．．ｎ）}）の上で、該吸着装置（１９）の前面（２６）に、ガス出口パイプ（２７）が、該吸着モジュール（１_{（ａ．．．ｎ）}）の下で、該吸着装置（１９）の別の前面（２８）に、そして、脱着（Ｄｅｓｏｒｂａｔ）のための排出ノズル（３０）が、コンテナジャケット（２９）の最深点（Ｐ）に配置されることを特徴とする、請求項１６に記載の装置。
18. いくつかの活性炭繊維モジュール（４５_{（ａ．．．ｎ）}）が、吸着装置（７０）の縦軸（ＬＢ）に対して垂直に、三角形状又四角形状に配列して、該吸着装置に固定される収容土台（５６）中に、気密かつ耐圧的に、かつ、非導電的に保持され、その際、該活性炭繊維モジュール（４５_{（ａ．．．ｎ）}）の内側及び外側の中空体（４６、４７）は、互いに電気的に絶縁されており、かつ、それぞれが、処理部（５２）を含み、その処理部では、分配器（５７）が、該活性炭繊維モジュールの縦軸（ＬＡ）に沿って、該活性炭繊維モジュール（４５_{（ａ．．．ｎ）}）の内側の中空体（４６）の底部プレート（４９）付近まで延びていることを特徴とする、請求項１に記載の装置。
19. 吸着装置（７０）中へのガス入口ノズル（７３、７４）が、前記活性炭繊維モジュール（４５_{（ａ．．．ｎ）}）の進入領域（３２）の方向に水平に、そして、該吸着装置（７０）からのガス出口ノズル（７５、７６）が、該ガス入口ノズル（７３、７４）に対向して配列され、その際、脱着のための排出ノズル（７８）が、吸着装置（７０）の保持器ジャケットの下方に配置されていることを特徴とする、請求項１８に記載の装置。
20. 請求項１に記載の装置において汚染物質で汚染されたガスを処理する方法であって、その際、該吸着装置（１９、７０）の内側で、活性炭繊維マット又は活性炭繊維の巻いた物を備えた少なくとも一つの吸着モジュール（１_{（ａ．．．ｎ）}，４５）にガスが適用され、そして、該ガスが、該モジュール（１，１_{（ａ．．．ｎ）}，４５）の軸長さ（Ｌ）にわたって分配され、その際、該汚染物質の吸着が、該活性炭繊維において行われ、引き続いて、該活性炭繊維に該汚染物質が充填された後に、該繊維を加熱により再生することが、電流を通し、その後、不活性パージガスで活性炭素繊維から汚染物質をフラッシングしすることによって遂行される方法であって、次の工程：
    ａ）内側の導電層（３）又は内側の導電性中空体（４６）及び外側の導電層（５）又は外側の導電性中空体（４８）で圧縮された活性炭繊維マット（７）又は活性炭繊維の巻いた物（４８）のいずれかの一方を介してガスを通過させ、その際、該外側の層（５）は、中空体の縦軸（ＬＡ）に対して横に、ガスのための、該内側の層（３）よりも大きなフリーな貫流断面（Ｑ２）を有する、工程；
    ｂ）該内側の層と外側の層（３、５）との間、又は該内側の中空体と外側の中空体（４６、４７）との間に電気回路を形成する工程であって、その際、該活性炭繊維マット（７）又は活性炭繊維の巻いた物（４８）が、汚染物質を脱着するための加熱時に、活性炭繊維方向（ＡＲ）に対して横方向に、内側から外側に向かって径方向に電流を流す、工程、
    を特徴とする、上記の方法。
21. 前記層（３；５）又は中空体（４６、４７）のフリーな貫流断面が、内側から外側に向かって１０２％から最大３００％に増大していることを特徴とする、請求項２０に記載の方法。
22. 吸着モジュール（１_{（ａ．．．ｎ）}、４５）として、サンドイッチパネル（２）からなるもの、又は、好ましくは、活性炭繊維モジュール（４５_{（ａ．．．ｎ）}）が使用され、これには、ＤＣ電流又は低周波ＡＣ電流が供給されることを特徴とする、請求項２０に記載の方法。
23. 前記活性炭繊維モジュール（４５_{（ａ．．．ｎ）}）が、次の工程：
    ａ）金属のスリット材料、スクリーン材料、穿孔金属プレート材料又は格子材料を丸く曲げてつなぎ合わせて、該活性炭繊維モジュールの内側の層及び外側の層（３、５）として、互いに調整された異なる径を有する、円筒形状の、内側及び外側の中空体（４６、４７）を得る工程、
    ｂ）該内側の中空体（４６）を、活性炭繊維マットからなる、少なくとも一つの巻いた物の層（４８）で巻き付けて固定する工程であって、その際、該活性炭繊維マット（７）の既製品の幅（ＫＢ）が、該活性炭繊維モジュール（４５_{（ａ．．．ｎ）}）の軸の長さ（Ｌ）を決定する、工程；
    ｃ）該外側の中空体（４７）を該活性炭繊維の巻いた物（４８）上に軸方向に押しつけることによって、該活性炭繊維の巻いた物（４８）を径方向に圧縮する工程であって、その際、該外側の中空体（４７）が、活性炭繊維の巻いた物（４８）の外径（ＡＤ）に比べて、０．０１倍から０．４倍小さい内径（ＩＤ）を有し、その結果、該活性炭繊維の巻いた物（４８）が径方向に押しつぶされ、かつ、繊維の横方向においても密な導電状態で保持される、工程、
    によって製造されることを特徴とする、請求項２２に記載の方法。
24. 前記内側の層及び外側の層（３、５）又は前記内側の中空体及び外側の中空体（４６、４７）のための金属材料として、前記活性炭繊維に吸着される汚染物質に依存して、銅、アルミニウム、マグネシウム及びそれの合金、鉄又は非合金鋼、ステンレス鋼、ニッケル基合金（ハステロイ）、チタン又はチタン合金からなる群からのものが使用されることを特徴とする、請求項２０に記載の方法。
25. 汚染物質で汚染された活性炭繊維を再生するための吸着装置が、最初に、不活性化するために窒素を用いて０．１〜１．０バールの過圧に該モジュール中へ加圧され、そして引き続いて、再び減圧し、それから、該吸着装置における酸素含有量が＜５％に減少するまでその加圧と減圧を複数回繰り返し、そして、引き続いて、汚染物質を脱着するために、電気回路のスイッチを入れることによって該活性炭繊維を加熱し、及び、パージガスでパージし、その際、該パージ及び加熱を周期的に行うことができることを特徴とする、請求項２０に記載の方法。
26. パージガスとして、不活性ガス、好ましくは窒素ガスが使用されることを特徴とする、請求項２０に記載の方法。

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