JP2018102622A - Deodorization method and deodorization device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、対象空間又は対象物の脱臭を行うための脱臭方法及び脱臭装置に関する。 The present invention relates to a deodorizing method and a deodorizing apparatus for deodorizing a target space or an object.
従来、家屋内や自動車内等の空間や、これらの空間内に設けられた物の脱臭を行う方法として、オゾンを利用する方法が知られている。この方法は、香料等で臭いをごまかすものとは異なり、オゾンの酸化力によって臭いの原因である臭気物質自体を分解することができるという点で優れている。 2. Description of the Related Art Conventionally, a method using ozone is known as a method for deodorizing a space in a house, an automobile, or the like or an object provided in these spaces. This method is excellent in that the odor substance itself that causes the odor can be decomposed by the oxidizing power of ozone, unlike the case where the odor is deceived by a fragrance or the like.
また、オゾンと光触媒とを併用して脱臭を行う方法も提案されている。例えば、特許文献1及び特許文献2には、空気中の有機物を分解するための装置であって、その装置内に、オゾン発生部と、光触媒を担持させた担体とを備えた装置が記載されている。特許文献1におけるオゾン発生部は、同文献の図1におけるランプ50であり、担体は、同図における光触媒フィルター40である。特許文献2におけるオゾン発生部は、同文献の図1におけるオゾン発生装置1であり、担体は、同図における触媒担持体9である。また、特許文献3には、小型のオゾン発生装置を用いて室内にオゾンを供給するとともに、該室内に光触媒である酸化チタンの粉体の懸濁液を噴霧する脱臭方法が記載されている。
In addition, a method of deodorizing by using ozone and a photocatalyst together has been proposed. For example, Patent Document 1 and Patent Document 2 describe apparatuses for decomposing organic substances in the air, each of which includes an ozone generation unit and a carrier carrying a photocatalyst. ing. The ozone generating part in Patent Document 1 is the
上述のオゾンを単独で用いる方法では、広範な臭気物質の分解を行うことができないことがある。この問題を解決する手段としては、オゾンを非常に高濃度かつ長時間供給することが考えられる。しかし、人体に悪影響を及ぼす虞や、室内の備品が錆びやすくなる等の可能性がある。 The above-described method using ozone alone may not be able to decompose a wide range of odorous substances. As a means for solving this problem, it is conceivable to supply ozone at a very high concentration for a long time. However, there is a possibility that the human body may be adversely affected, and indoor equipment may be easily rusted.
また、特許文献1や特許文献2に記載の脱臭装置を用いた場合には、被処理気体が光触媒の担体を通過する際にしか光触媒による効果を得ることができないため、オゾンと担体に担持させた光触媒とを併用する方法を採用したとしても、必ずしも広範な臭気物質を効率的に分解できるとは限らない。一方、特許文献3に記載の方法を用いた場合には、室内に酸化チタンの粉体が噴霧されるため、室内のいたるところにおいて光触媒の効果を得ることができると思われる。しかし、本発明の発明者らが検討したところによると、特許文献3に記載された、オゾンと酸化チタンとを用いる方法では、難分解性の臭気物質までは分解することができなかった。 In addition, when the deodorizing apparatus described in Patent Document 1 or Patent Document 2 is used, the effect of the photocatalyst can be obtained only when the gas to be treated passes through the photocatalyst carrier. Even if a method using a photocatalyst in combination is adopted, a wide range of odorous substances cannot always be efficiently decomposed. On the other hand, when the method described in Patent Document 3 is used, titanium oxide powder is sprayed into the room, so that the photocatalytic effect can be obtained everywhere in the room. However, according to a study by the inventors of the present invention, the method using ozone and titanium oxide described in Patent Document 3 could not decompose even a hardly decomposable odor substance.
本発明は、上記課題を解決するために為されたものであり、広範な臭気物質を効率よく分解することができる脱臭方法を提供するものである。また、このような脱臭方法を実現することができる脱臭装置を提供することも本発明の目的である。 The present invention has been made to solve the above-described problems, and provides a deodorizing method capable of efficiently decomposing a wide range of odorous substances. It is also an object of the present invention to provide a deodorizing apparatus that can realize such a deodorizing method.
上記課題は、対象空間又は対象物に対して、オゾンを含む気体と、酸化タングステンを含む光触媒粒子の分散液の霧とを供給することにより、前記対象空間又は対象物の脱臭を行う脱臭方法によって解決する。 The above-described problem is achieved by a deodorizing method for deodorizing the target space or the target object by supplying a gas containing ozone and a mist of a dispersion of photocatalyst particles containing tungsten oxide to the target space or the target object. Solve.
これにより、広範な臭気物質を効率よく分解することができる。すなわち、詳しくは後述するが、オゾンと、酸化タングステンを含む光触媒粒子とを共存させることにより、オゾン単独又は光触媒粒子単独では分解できないか低効率でしか分解できないような臭気物質を、効率的に分解することができるようになる。 Thereby, a wide range of odorous substances can be efficiently decomposed. That is, as will be described in detail later, by coexisting ozone and photocatalyst particles containing tungsten oxide, it is possible to efficiently decompose odorous substances that cannot be decomposed by ozone alone or photocatalyst particles alone or can be decomposed only with low efficiency. Will be able to.
上述した脱臭方法においては、前記オゾンを含む気体と、前記光触媒粒子の分散液の霧とを別々に供給するようにしてもよいが、前記オゾンを含む気体と、前記光触媒粒子の分散液の霧とを、混合した状態で供給することもできる。これにより、オゾンと光触媒粒子とを、混ざり合った状態で対象空間又は対象物に供給することができるため、上述したオゾンと光触媒粒子との相乗効果を得やすくなり、むらなく脱臭を行うことができる。 In the deodorization method described above, the ozone-containing gas and the photocatalyst particle dispersion mist may be separately supplied. However, the ozone-containing gas and the photocatalyst particle dispersion mist may be supplied separately. Can also be supplied in a mixed state. Thereby, since ozone and photocatalyst particles can be supplied to the target space or object in a mixed state, the synergistic effect between the ozone and the photocatalyst particles can be easily obtained, and deodorization can be performed evenly. it can.
一方、上述した脱臭方法において、前記オゾンを含む気体と、前記光触媒粒子の分散液の霧とを別々に供給する場合には、前記オゾンを含む気体を供給するよりも前に、前記光触媒粒子の分散液の霧を供給するようにすると好ましい。これにより、作業者の安全を確保しながら、効率よく脱臭を行うことができる。例えば、部屋の室内のカーテンや自動車のシート等、臭気物質が付着しやすい箇所に対しては、作業者が室内や車内に入って重点的に光触媒粒子の分散液の霧を供給するようにすると、より効果的に脱臭を行うことができる。しかし、オゾンは人体に有害であるため、オゾンを含む気体を供給した後で光触媒粒子を供給するようにすると、作業者が光触媒粒子の供給を安全に行うことができないことがある。 On the other hand, in the deodorizing method described above, when separately supplying the gas containing ozone and the mist of the dispersion liquid of the photocatalyst particles, before supplying the gas containing ozone, It is preferable to supply a mist of the dispersion. Thereby, deodorization can be performed efficiently while ensuring the safety of the worker. For example, for places where odorous substances are likely to adhere, such as curtains in the room or car seats, the worker can enter the room or in the car and supply the mist of the dispersion liquid of photocatalyst particles. Deodorizing can be performed more effectively. However, since ozone is harmful to the human body, if the photocatalyst particles are supplied after the gas containing ozone is supplied, the operator may not be able to safely supply the photocatalyst particles.
上述した脱臭方法において、脱臭のターゲットとなる臭気物質は特に限定されない。しかし、前記対象空間又は対象物における臭気物質が、芳香族化合物を含有する場合において、当該芳香族化合物を分解することにより前記対象空間又は対象物の脱臭を行うようにすると好ましい。各種の臭気物質の中でも、芳香族化合物は、数多くの悪臭の原因となっているにも関わらず、難分解性であることが多い。本発明の脱臭方法を用いることによって、後述するように、芳香族化合物をも分解することができる。 In the deodorizing method described above, the odorous substance that is the target of deodorization is not particularly limited. However, when the odorous substance in the object space or the object contains an aromatic compound, it is preferable to deodorize the object space or the object by decomposing the aromatic compound. Among various odorous substances, aromatic compounds are often hardly decomposable, although they cause many bad odors. By using the deodorizing method of the present invention, the aromatic compound can also be decomposed as described later.
本発明の脱臭方法は、例えば、酸素分子からオゾンを生成することでオゾンを含む気体を供給するオゾン発生部と、光触媒粒子の分散液を超音波によって霧化することで光触媒粒子の分散液の霧を供給する霧化部とを備え、オゾンを含む気体と、光触媒粒子の分散液の霧とを混合して供給することができるようにした脱臭装置によって実現することができる。これにより、より効率的に室内等の脱臭を行うことができる。というのも、当該脱臭装置を用いることによって、オゾンと光触媒粒子とが混ざり合った状態で対象空間又は対象物に供給することができるため、広範な臭気物質をむらなく分解することができるからである。 The deodorizing method of the present invention includes, for example, an ozone generating unit that supplies ozone-containing gas by generating ozone from oxygen molecules, and a photocatalyst particle dispersion by atomizing the photocatalyst particle dispersion by ultrasonic waves. It can be realized by a deodorizing device that includes an atomizing unit that supplies mist, and that can mix and supply a gas containing ozone and a mist of a dispersion of photocatalyst particles. Thereby, deodorizing indoors etc. can be performed more efficiently. This is because by using the deodorizing device, ozone and photocatalyst particles can be mixed and supplied to the target space or object, so that a wide range of odorous substances can be decomposed evenly. is there.
以上のように、本発明によって、広範な臭気物質を効率よく分解することができる脱臭方法を提供することが可能になる。また、このような脱臭方法を実現することができる脱臭装置を提供することも可能になる。 As described above, according to the present invention, it is possible to provide a deodorizing method capable of efficiently decomposing a wide range of odorous substances. It is also possible to provide a deodorizing apparatus that can realize such a deodorizing method.
本発明の脱臭方法は、対象空間又は対象物に対して、オゾンを含む気体と、酸化タングステンを含む光触媒粒子の分散液の霧とを供給することにより、前記対象空間又は対象物の脱臭を行うものである。 The deodorizing method of the present invention deodorizes the target space or object by supplying a gas containing ozone and a mist of a dispersion of photocatalyst particles containing tungsten oxide to the target space or object. Is.
これにより、広範な臭気物質を効率よく分解することができる。すなわち、オゾン単独又は光触媒粒子単独では分解できないか低効率でしか分解できないような臭気物質を、効率的に分解することができる。例えば、オゾン単独で脱臭処理を行うと、臭気物質のうちアルデヒド類やたばこのタールに含まれる物質等が酸化されてカルボン酸を生じるが、このカルボン酸はオゾンによる酸化分解を受けにくいものとなっているため、かえって酸性臭を生じさせてしまう。また、臭気物質の中でも芳香族化合物は、難分解性のものが多い。この点、本発明の脱臭方法は、オゾンと、酸化タングステンを含む光触媒粒子との相互作用により、カルボン酸や芳香族化合物を含む広範な臭気物質を分解可能なものとなっている。 Thereby, a wide range of odorous substances can be efficiently decomposed. That is, it is possible to efficiently decompose odorous substances that cannot be decomposed by ozone alone or photocatalyst particles alone or can be decomposed only with low efficiency. For example, when deodorizing treatment is performed with ozone alone, aldehydes and substances contained in cigarette tar among odorous substances are oxidized to produce carboxylic acids, which are less susceptible to oxidative degradation by ozone. On the other hand, it causes an acidic odor. Of the odorous substances, aromatic compounds are often hardly decomposable. In this regard, the deodorizing method of the present invention can decompose a wide range of odorous substances including carboxylic acids and aromatic compounds by the interaction between ozone and photocatalyst particles containing tungsten oxide.
上記の脱臭方法における対象空間は、壁等で区切られた一定の体積を持つ空間のことをいう。このような空間としては、例えば、家屋や乗物の室内等が挙げられる。上記の脱臭方法は、特に、ホテルの部屋内や自動車の室内等の脱臭を行うために好適に用いることができる。また、上記の脱臭方法における対象物は、対象空間内にある物品のことをいう。これらの物品としては、例えば、壁紙や車のシート等の内装品や、家具や寝具等の可動物等が例示される。対象物の素材は特に限定されないが、繊維等の臭気物質が付着しやすい素材で形成された対象物の脱臭を行う際に、上記の脱臭方法を好適に用いることができる。このような対象物としては、カーテンやカーペット等が例示される。なお、上記の脱臭方法を用いて脱臭処理を行う場合には、例えば、蛍光灯や、LEDランプや、白熱灯等の光源を用いて対象空間内を照らすか、窓等から自然光を対象空間内に入射させる等して、対象空間や対象物に光が当たる状態とすると、光触媒による効果を促進することができるため好ましい。 The target space in the above deodorizing method refers to a space having a certain volume divided by walls or the like. Examples of such a space include a house and a vehicle interior. The above-mentioned deodorizing method can be suitably used for deodorizing particularly in a hotel room or a car interior. Moreover, the target object in said deodorizing method means the article | item in target space. Examples of these articles include interior items such as wallpaper and car seats, and movable items such as furniture and bedding. The material of the object is not particularly limited, but the above-mentioned deodorization method can be suitably used when deodorizing an object formed of a material to which odorous substances such as fibers are easily attached. Examples of such objects include curtains and carpets. When performing the deodorizing process using the above-described deodorizing method, for example, the interior of the target space is illuminated using a light source such as a fluorescent lamp, an LED lamp, or an incandescent lamp, or natural light is emitted from a window or the like in the target space. It is preferable that the light is incident on the target space or the target object, for example, because the effect of the photocatalyst can be promoted.
上記の脱臭方法において、オゾンを含む気体は、気体状態のオゾン分子を含む気体であれば、その具体的な組成については特に限定されない。オゾンを含む気体は、ほぼオゾンのみで構成される気体であってもよいが、通常、オゾンを含む空気とされる。 In the above deodorization method, the gas containing ozone is not particularly limited as long as it is a gas containing ozone molecules in a gaseous state. The gas containing ozone may be a gas substantially composed only of ozone, but is usually air containing ozone.
上記の脱臭方法において、酸化タングステンを含む光触媒粒子(以下、単に「光触媒粒子」と表現することがある。)の分散液の霧は、その供給方法については特に限定されない。光触媒粒子の分散液の霧は、例えば、超音波を用いて光触媒粒子の分散液を霧化することで供給することもできる。この場合には、光触媒粒子の分散液の霧を対象空間に対してまんべんなく供給することができるため、効率的かつむらのない脱臭を行うことができる。また、光触媒粒子の分散液の霧は、手動式又は電動式のスプレー装置を用いて光触媒粒子の分散液を噴霧することで供給することもできる。この場合には、光触媒粒子の分散液の霧を局所的に噴霧することができるため、対象空間や対象物における特に臭いの気になる部分を集中的に脱臭することができる。 In the above deodorization method, the mist of the dispersion liquid of photocatalyst particles containing tungsten oxide (hereinafter sometimes simply referred to as “photocatalyst particles”) is not particularly limited. The mist of the dispersion liquid of the photocatalyst particles can be supplied, for example, by atomizing the dispersion liquid of the photocatalyst particles using ultrasonic waves. In this case, since the mist of the dispersion liquid of the photocatalyst particles can be supplied evenly to the target space, efficient and non-uniform deodorization can be performed. The mist of the dispersion liquid of the photocatalyst particles can also be supplied by spraying the dispersion liquid of the photocatalyst particles using a manual or electric spray device. In this case, since the mist of the dispersion liquid of the photocatalyst particles can be locally sprayed, it is possible to intensively deodorize a part of the target space or the target object that is particularly annoying.
光触媒粒子の分散液は、光触媒粒子を液相の分散媒に分散させることによって調整される。分散媒は、その組成については特に限定されないが、主に水、アルコール又はこれらの混合物から成る溶液とすると好ましい。分散媒には、分散剤や防腐剤などの添加剤を加えてもよい。分散剤としては、各種の界面活性剤、塩、溶剤、高分子化合物等が例示される。 The dispersion of photocatalyst particles is prepared by dispersing the photocatalyst particles in a liquid phase dispersion medium. The composition of the dispersion medium is not particularly limited, but is preferably a solution mainly composed of water, alcohol or a mixture thereof. Additives such as dispersants and preservatives may be added to the dispersion medium. Examples of the dispersant include various surfactants, salts, solvents, polymer compounds, and the like.
光触媒粒子の分散液に含まれる光触媒粒子の量は、特に限定されない。しかし、光触媒粒子の量が少なすぎると、脱臭効果が小さくなる傾向がある。このため、分散液に含まれる光触媒粒子の量は、0.001%(質量体積パーセント。以下、「w/v」と表記する。)以上とすると好ましく、0.01%(w/v)以上とするとより好ましく、0.05%(w/v)以上とするとさらに好ましい。一方、分散液に含まれる光触媒粒子の量が多すぎると、光触媒粒子が分散液中で沈殿しやすくなることがある。このため、分散液に含まれる光触媒粒子の量は、20%(w/v)以下とすると好ましく、10%(w/v)以下とするとより好ましく、5%(w/v)以下とするとさらに好ましい。 The amount of photocatalyst particles contained in the photocatalyst particle dispersion is not particularly limited. However, if the amount of photocatalyst particles is too small, the deodorizing effect tends to be small. For this reason, the amount of the photocatalyst particles contained in the dispersion is preferably 0.001% (mass volume percent; hereinafter referred to as “w / v”) or more, preferably 0.01% (w / v) or more. And more preferably 0.05% (w / v) or more. On the other hand, if the amount of photocatalyst particles contained in the dispersion is too large, the photocatalyst particles may be easily precipitated in the dispersion. For this reason, the amount of photocatalyst particles contained in the dispersion is preferably 20% (w / v) or less, more preferably 10% (w / v) or less, and further 5% (w / v) or less. preferable.
酸化タングステンを含む光触媒粒子は、酸化タングステン粒子を含む粒子群であれば、その具体的な組成については特に限定されない。酸化タングステン粒子を形成する酸化タングステンは、タングステンと酸素とを構成元素とする化合物であれば、その酸化数や組成については特に限定されないが、通常、二酸化タングステン(WO2)又は三酸化タングステン(WO3)とされる。酸化タングステン粒子は、酸化数や組成の異なる二種類以上の酸化タングステン粒子の混合物としてもよい。酸化タングステンの結晶構造についても、特に限定されない。 The specific composition of the photocatalyst particles containing tungsten oxide is not particularly limited as long as it is a particle group containing tungsten oxide particles. The tungsten oxide forming the tungsten oxide particles is not particularly limited as long as it is a compound containing tungsten and oxygen as constituent elements, but usually tungsten dioxide (WO 2 ) or tungsten trioxide (WO 3 ). The tungsten oxide particles may be a mixture of two or more types of tungsten oxide particles having different oxidation numbers and compositions. The crystal structure of tungsten oxide is not particularly limited.
酸化タングステンを含む光触媒粒子は、酸化タングステン粒子に加えて、他の光触媒粒子を含むものとしてもよい。他の光触媒粒子としては、酸化チタン、酸化亜鉛、硫化亜鉛又は硫化カドミウム等の粒子が例示される。酸化チタン粒子を用いる場合には、アナターゼ型、ルチル型、ブルッカイト型のいずれを使用してもよいが、アナターゼ型のものを用いると、より高い光触媒活性を得られるため好ましい。酸化タングステン粒子や他の光触媒粒子には、金属化合物を担持させてもよい。このような金属化合物としては、チタン、白金、鉄、銀、銅、鉛、ニッケル、ロジウム、ルテニウム、パラジウムから成る群より選ばれる一種以上の金属化合物等が例示される。 The photocatalyst particles containing tungsten oxide may contain other photocatalyst particles in addition to the tungsten oxide particles. Examples of other photocatalyst particles include particles of titanium oxide, zinc oxide, zinc sulfide, cadmium sulfide and the like. When titanium oxide particles are used, any of anatase type, rutile type and brookite type may be used, but anatase type is preferable because higher photocatalytic activity can be obtained. The tungsten oxide particles and other photocatalyst particles may carry a metal compound. Examples of such a metal compound include one or more metal compounds selected from the group consisting of titanium, platinum, iron, silver, copper, lead, nickel, rhodium, ruthenium, and palladium.
光触媒粒子の分散液に含まれる酸化タングステン粒子や他の光触媒粒子の粒子径は、特に限定されないが、小さい方が好ましい。というのも、光触媒粒子の粒子径を小さくすると、対象空間に対して光触媒粒子の分散液の霧を供給した際に、光触媒粒子の滞空時間を長くすることができるため、より効果的に対象空間の脱臭を行うことができるからである。加えて、光触媒粒子の比表面積を大きくすることもできるため、その点でも効果的に対象空間や対象物の脱臭を行うことができる。 The particle diameter of tungsten oxide particles and other photocatalyst particles contained in the dispersion of photocatalyst particles is not particularly limited, but is preferably smaller. This is because when the particle size of the photocatalyst particles is reduced, the dwell time of the photocatalyst particles can be lengthened when the mist of the dispersion liquid of the photocatalyst particles is supplied to the target space. This is because deodorization can be performed. In addition, since the specific surface area of the photocatalyst particles can be increased, the target space and the target object can be effectively deodorized in this respect.
このため、光触媒粒子の粒子径は、50nm以下とすると好ましく、30nm以下とするとより好ましく、10nm以下とするとさらに好ましい。光触媒粒子の粒子径は、その下限値については特に限定されないが、通常、1nm程度とされる。光触媒粒子の粒子径は、3nm以上とするとより好ましく、5nm以上とするとさらに好ましい。後述する実施例においては、粒子径が7nm程度の光触媒粒子を用いている。 For this reason, the particle diameter of the photocatalyst particles is preferably 50 nm or less, more preferably 30 nm or less, and even more preferably 10 nm or less. The particle diameter of the photocatalyst particles is not particularly limited as to the lower limit value, but is usually about 1 nm. The particle diameter of the photocatalyst particles is more preferably 3 nm or more, and further preferably 5 nm or more. In the examples described later, photocatalyst particles having a particle diameter of about 7 nm are used.
上記の脱臭方法においては、対象空間又は対象物に対して、オゾンを含む気体と、光触媒粒子の分散液の霧とを混合した状態で供給することもできる。このような方法としては、後述する脱臭装置を用いる方法等が挙げられる。 In said deodorizing method, it can also supply to the object space or object in the state which mixed the gas containing ozone and the fog of the dispersion liquid of a photocatalyst particle. Examples of such a method include a method using a deodorizing apparatus described later.
また、上記の脱臭方法においては、対象空間又は対象物に対して、オゾンを含む気体と、光触媒粒子の分散液の霧とを別々に供給することもできる。この場合に、オゾンを含む気体と、光触媒粒子の分散液の霧のどちらを先に供給するかは特に限定されず、同時に供給するようにしてもよいが、上述したように、オゾンを含む気体を供給するよりも前に光触媒粒子の分散液の霧を供給するようにすると、作業者の安全の面から好ましい。 Moreover, in said deodorizing method, the gas containing ozone and the fog of the dispersion liquid of a photocatalyst particle can also be separately supplied with respect to object space or object. In this case, which of the gas containing ozone and the mist of the dispersion liquid of the photocatalyst particles is supplied is not particularly limited, and may be supplied simultaneously, but as described above, the gas containing ozone. If the mist of the dispersion liquid of the photocatalyst particles is supplied before supplying the liquid, it is preferable from the viewpoint of the safety of the operator.
上記の脱臭方法は、臭いの原因となる各種の臭気物質を分解できるものとなっている。このような臭気物質としては、各種の芳香族化合物、カルボン酸、アルデヒド、アルコール、エステル、エーテル、ケトン、ラクトン、窒素化合物、硫黄化合物、塩素化合物、臭素化合物から成る群より選ばれる一種以上の有機化合物等が例示される。上記の脱臭方法は、特に、芳香族化合物の分解を効果的に行うことができるものとなっている。このような芳香族化合物としては、ベンゼン、スチレン、トルエン、キシレン、フェノール、クレゾール、ナフタレン、インドール、スカトール、ピリジン及びこれらの誘導体から成る群より選ばれる一種以上の化合物等が例示される。 The above deodorizing method can decompose various odorous substances that cause odor. Such odorous substances include one or more organic compounds selected from the group consisting of various aromatic compounds, carboxylic acids, aldehydes, alcohols, esters, ethers, ketones, lactones, nitrogen compounds, sulfur compounds, chlorine compounds, and bromine compounds. Examples thereof include compounds. The deodorizing method described above is particularly capable of effectively decomposing aromatic compounds. Examples of such aromatic compounds include one or more compounds selected from the group consisting of benzene, styrene, toluene, xylene, phenol, cresol, naphthalene, indole, skatole, pyridine, and derivatives thereof.
上記の脱臭方法は、例えば、図1に示す脱臭装置10を用いて実現することができる。この脱臭装置10は、酸素分子からオゾンを生成することでオゾンを含む気体を供給するオゾン発生部20と、光触媒粒子の分散液Dを超音波によって霧化することで光触媒粒子の分散液の霧を供給する霧化部30とを備えたものとなっている。この脱臭装置10を用いることにより、対象空間内にオゾン及び光触媒粒子をまんべんなく供給することができ、効率的かつむらのない脱臭を行うことができる。また、例えば、無人状態で脱臭処理を行うことができるため、手間を省くことができるとともに、作業者が有害なオゾンにさらされることを防ぐことができる。
Said deodorizing method is realizable using the
脱臭装置10は、オゾン発生部20と霧化部30とを備えたものとなっていれば、これらをどのように組み合わせるかについては特に限定されない。例えば、オゾン発生部20と霧化部30とを別流路内に配し、それぞれの流路に装置外につながる放出口を設けて、オゾンを含む気体と光触媒粒子の分散液の霧とを別々に供給するようにしてもよい。しかし、図1に示す脱臭装置10においては、オゾン発生部20と霧化部30とを1つの流路内に配しており、オゾンを含む気体と光触媒粒子の分散液の霧とを混合した状態で供給するようにしている。すなわち、ブロアファン40によって吸気口50から吸入された空気が、オゾン発生部20と霧化部30との両方を通過し、オゾンと光触媒粒子の分散液の霧とを共に含んだ状態で、放出口60から放出されるようになっている。これにより、オゾンと光触媒粒子とを予め混ざり合った状態で供給することができるため、オゾンと光触媒粒子との相互作用がより起こりやすいようにして、広範な臭気物質をむらなく分解することができる。
If the
オゾン発生部20と霧化部30とを1つの流路内に配する場合において、オゾン発生部20と霧化部30のどちらを上流側に配するかは限定されないが、図1に示すように、オゾン発生部20を霧化部30に対して上流側に配するようにすると好ましい。というのも、霧化部30の下流側を流れる気体は、光触媒粒子の分散液Dが霧化されて発生した水蒸気を豊富に含む場合があるところ、水蒸気を多く含む気体内でオゾンを発生させようとすると、オゾンだけでなく水分子由来のOHラジカルも生成してしまい、オゾンの生成効率が低下してしまうからである。
In the case where the
オゾン発生部20は、酸素分子からオゾンを生成することができるものであれば、その具体的な構成については特に限定されず、紫外線ランプ等を用いたものや、沿面放電式や、コロナ放電式や、プラズマ式であってもよいが、図1に示す脱臭装置10におけるオゾン発生部20は、無声放電によりオゾンを発生させるものとなっている。また、オゾンの原料となる酸素分子は、その供給方法については特に限定されず、ボンベ等から供給される濃縮酸素を用いてもよい。この場合には、オゾンを高濃度で発生させることができるため、より高い脱臭効果を得ることができる。図1に示す脱臭装置10におけるオゾン発生部20は、吸気口50から吸入された空気中に含まれる酸素分子を原料としてオゾンを発生させるものとなっている。この場合には、装置を簡素なものとするとともに、コストを低く抑えることができる。
As long as the
霧化部30は、超音波によって光触媒粒子の分散液Dを霧化することができるものであれば、その具体的な構成については特に限定されない。図1に示す脱臭装置10では、霧化部30を、その底部に超音波振動子31を備えたものとしている。
The
図1に示す脱臭装置10は、上記の構成に加えて、担体に光触媒を担持させて形成された光触媒フィルター70も備えたものとなっている。これにより、より効果的に脱臭処理を行うことができる。図1に示す脱臭装置10においては、光触媒フィルター70を、ブロアファン40の上流側、すなわち吸気口50の直後に設置している。しかし、光触媒フィルター70を、脱臭装置10の流路におけるどの箇所に設置するかは特に限定されず、ブロアファン40とオゾン発生部20との間、オゾン発生部20と霧化部30との間、又は、霧化部30の下流側に設置してもよい。
The
光触媒フィルター70の担体は、光触媒を担持させた状態で気体を通過させることができるものであれば、その構造については特に限定されないが、多孔性の構造とすると好ましい。このようなものとしては、例えば、ハニカム構造や、メッシュ構造や、スポンジ構造や、不織布様の構造等が挙げられる。光触媒フィルター70の担体の素材も特に限定されず、セラミックスや、金属や、樹脂や、ガラス繊維等とすることができる。光触媒フィルター70に担持させる光触媒は、その種類については特に限定されず、二酸化チタンや、三酸化タングステンや、二酸化タングステンや、酸化亜鉛や、硫化亜鉛や、硫化カドミウムや、これらの混合物とすることができる。
The structure of the support of the
脱臭装置10に光触媒フィルター70を備える場合には、少なくとも脱臭装置10の使用中には、光触媒フィルター70に光が当たるようにすると、光触媒の効果を促進することができるため好ましい。このため、脱臭装置10は、光触媒フィルター70を照らすための光源(図示省略)をさらに備えたものとすることもできる。光源としては、例えば、蛍光灯や、LEDランプや、白熱灯や、紫外線ランプ等を用いることができる。別の態様として、光触媒フィルター70を脱臭装置10の流路における上流端又は下流端に配する場合には、光触媒フィルター70を装置外部に露出した状態として、対象空間内の光が光触媒フィルター70に当たるようにすることもできる。
When the
以下、実施例により本発明をさらに具体的に説明するが、本発明はこの実施例に限定されるものではない。 EXAMPLES Hereinafter, although an Example demonstrates this invention further more concretely, this invention is not limited to this Example.
本実施例においては、処理対象の臭気物質(以下、「対象物質」と表現することがある。)を対象空間中に予め存在させておき、当該対象空間に対して後述する処理方法1〜8のいずれかの脱臭処理を施すことで、対象空間の脱臭を行った。脱臭効果の評価は、対象物質の処理率を調べることで行った。 In the present embodiment, a processing target odor substance (hereinafter sometimes referred to as “target substance”) is made to exist in advance in the target space, and processing methods 1 to 8 described later for the target space. The target space was deodorized by performing any of the deodorizing treatments. The deodorizing effect was evaluated by examining the treatment rate of the target substance.
[対象空間及び対象物質]
対象空間としては、45Lのデシケーター内部を使用した。対象物質としては、実施例1ではカルボン酸の一例として酢酸を、実施例2では芳香族化合物の一例としてベンゼンを、それぞれ使用した。これらの対象物質は、液体状態のものを別容器内で室温にて飽和状態まで揮発させておき、この別容器内の気体をシリンジで吸引してデシケーター内に注入することで、気体状態でデシケーター内に存在させるようにした。
[Target space and target material]
As the object space, a 45L desiccator was used. As target substances, acetic acid was used as an example of carboxylic acid in Example 1, and benzene was used as an example of an aromatic compound in Example 2. These target substances are in a liquid state by volatilizing those in a liquid state to a saturated state at room temperature in a separate container, and sucking the gas in this separate container with a syringe and injecting it into the desiccator. It was made to exist within.
[脱臭処理]
脱臭処理は、以下の処理方法1〜8のいずれかを、対象物質を存在させた対象空間に施すことで行った。処理時間は30分間とした。
(1)処理方法1
蒸留水0.36mlを、手動式スプレー装置を用いて対象空間内に噴霧した。
(2)処理方法2
対象空間内に予め設置しておいた無声放電式のオゾン発生装置を始動させて、対象空間内にオゾンを供給した。処理時間内に供給されたオゾンの総量は11.5mgであった(下記処理方法4,6,8についても同様)。
(3)処理方法3
1%(w/v)二酸化チタン粒子分散液0.36mlを、手動式スプレー装置を用いて対象空間内に噴霧した。
(4)処理方法4
対象空間内に予め設置しておいた無声放電式のオゾン発生装置を始動させると同時に、1%(w/v)二酸化チタン粒子分散液0.36mlを、手動式スプレー装置を用いて対象空間内に噴霧した。
(5)処理方法5
0.1%(w/v)三酸化タングステン粒子分散液0.45mlを、手動式スプレー装置を用いて対象空間内に噴霧した。
(6)処理方法6
対象空間内に予め設置しておいた無声放電式のオゾン発生装置を始動させると同時に、0.1%(w/v)三酸化タングステン粒子分散液0.45mlを、手動式スプレー装置を用いて対象空間内に噴霧した。
(7)処理方法7
0.1%(w/v)二酸化タングステン粒子分散液0.45mlを、手動式スプレー装置を用いて対象空間内に噴霧した。
(8)処理方法8
対象空間内に予め設置しておいた無声放電式のオゾン発生装置を始動させると同時に、0.1%(w/v)二酸化タングステン粒子分散液0.45mlを、手動式スプレー装置を用いて対象空間内に噴霧した。
[Deodorization treatment]
The deodorizing process was performed by applying any of the following processing methods 1 to 8 to the target space where the target substance was present. The treatment time was 30 minutes.
(1) Processing method 1
0.36 ml of distilled water was sprayed into the target space using a manual spray device.
(2) Processing method 2
A silent discharge type ozone generator previously installed in the target space was started to supply ozone into the target space. The total amount of ozone supplied within the treatment time was 11.5 mg (the same applies to the following treatment methods 4, 6, and 8).
(3) Processing method 3
0.36 ml of 1% (w / v) titanium dioxide particle dispersion was sprayed into the target space using a manual spray device.
(4) Processing method 4
At the same time as starting the silent discharge type ozone generator installed in the target space in advance, 0.36 ml of 1% (w / v) titanium dioxide particle dispersion was applied to the target space using a manual spray device. Sprayed on.
(5) Processing method 5
0.45 ml of 0.1% (w / v) tungsten trioxide particle dispersion was sprayed into the target space using a manual spray device.
(6) Processing method 6
At the same time as starting the silent discharge type ozone generator installed in the target space in advance, 0.45 ml of 0.1% (w / v) tungsten trioxide particle dispersion was used with a manual spray device. Sprayed into the target space.
(7) Processing method 7
0.45 ml of 0.1% (w / v) tungsten dioxide particle dispersion was sprayed into the target space using a manual spray device.
(8) Processing method 8
At the same time as starting the silent discharge type ozone generator installed in the target space in advance, 0.45 ml of 0.1% (w / v) tungsten dioxide particle dispersion was targeted using the manual spray device. Sprayed into the space.
[評価方法]
脱臭効果の評価は、脱臭処理の前後におけるデシケーター内の対象物質の気中濃度をそれぞれ測定し、対象物質の処理率(%)を算出することによって行った。対象物質の気中濃度は、ガステック社製の気体採取器「MODEL801」に検知管を装着して測定した。酢酸の濃度測定には同社製の検知管「#81L」を、ベンゼンの濃度測定には同社製の検知管「#121L」を、それぞれ使用した。処理率が10%未満の場合は「×」、10%以上50%未満の場合は「△」、50%以上90%未満の場合は「○」、90%以上の場合は「◎」と判定した。
[Evaluation method]
Evaluation of the deodorizing effect was performed by measuring the concentration in the air of the target substance in the desiccator before and after the deodorizing process and calculating the treatment rate (%) of the target substance. The air concentration of the target substance was measured by attaching a detector tube to a gas sampling device “MODEL801” manufactured by Gastec. A detector tube “# 81L” manufactured by the same company was used for measuring the concentration of acetic acid, and a detector tube “# 121L” manufactured by the same company was used for measuring the concentration of benzene. When the processing rate is less than 10%, it is judged as “X”, when it is 10% or more and less than 50%, “△” when it is 50% or more and less than 90%, and “◎” when it is 90% or more. did.
[実施例1]
3.77〜9.00ppm程度の酢酸を含むデシケーター内空間に対して、上記処理方法1〜8のそれぞれを施し、脱臭効果の評価を行った。得られた結果を表1に示す。対象空間にオゾンを供給した場合(試験例2)には、酢酸が殆ど分解されなかったのに対し、対象空間に光触媒粒子の分散液の霧を供給した場合(試験例3,5,7)、及び、光触媒粒子の分散液の霧とオゾンとを供給した場合(試験例4,6,8)には、いずれも、酢酸がほぼ完全に分解された。なお、対象空間に蒸留水を供給した場合(試験例1)にも酢酸濃度の減少が見られたが、これは、気体状態で対象空間内に存在していた酢酸が、処理に使用した水に一部溶解したために酢酸の気中濃度が減少したからであると考えられる。
[Example 1]
Each of the said processing methods 1-8 was given with respect to the space inside a desiccator containing about 3.77-9.00 ppm acetic acid, and the deodorizing effect was evaluated. The obtained results are shown in Table 1. When ozone was supplied to the target space (Test Example 2), acetic acid was hardly decomposed, whereas when the mist of the dispersion liquid of photocatalyst particles was supplied to the target space (Test Examples 3, 5, and 7) In both cases where the mist of the dispersion of photocatalyst particles and ozone were supplied (Test Examples 4, 6, and 8), acetic acid was almost completely decomposed. In addition, when distilled water was supplied to the target space (Test Example 1), a decrease in acetic acid concentration was also observed. This was because the acetic acid present in the target space in the gaseous state was used for the treatment. This is probably because the concentration of acetic acid in the air decreased because it was partially dissolved in the solution.
このことから、[1]オゾン単独による処理ではカルボン酸の分解は難しいこと、[2]光触媒粒子による処理では、オゾンの有無によらずカルボン酸が効率よく分解できることが示された。 From this, it was shown that [1] treatment with ozone alone makes it difficult to decompose carboxylic acid, and [2] treatment with photocatalyst particles can efficiently decompose carboxylic acid regardless of the presence or absence of ozone.
[実施例2]
2.50〜3.67ppm程度のベンゼンを含むデシケーター内空間に対して、上記処理方法1〜8のそれぞれを施し、脱臭効果の評価を行った。得られた結果を表2に示す。対象空間に蒸留水(試験例9)又はオゾン(試験例10)を供給した場合には、ベンゼンは殆ど分解されなかった。また、対象空間に二酸化チタン粒子分散液の霧を供給した場合(試験例11)や、二酸化チタン粒子分散液の霧とオゾンとを供給した場合(試験例12)にも、ベンゼンの分解は確認されなかった。一方、対象空間に三酸化タングステン粒子分散液の霧を供給した場合(試験例13)にはベンゼンは殆ど分解されなかったが、対象空間に三酸化タングステン粒子分散液の霧とオゾンとを供給した場合(試験例14)には、約57%のベンゼンが分解された。また、対象空間に二酸化タングステン粒子分散液の霧を供給した場合(試験例15)には、約28%のベンゼンが分解され、対象空間に二酸化タングステン粒子分散液の霧とオゾンとを供給した場合(試験例16)には、約67%のベンゼンが分解された。
[Example 2]
Each of the said processing methods 1-8 was given with respect to the interior space of a desiccator containing about 2.50-3.67 ppm benzene, and the deodorizing effect was evaluated. The obtained results are shown in Table 2. When distilled water (Test Example 9) or ozone (Test Example 10) was supplied to the target space, benzene was hardly decomposed. In addition, when the mist of the titanium dioxide particle dispersion was supplied to the target space (Test Example 11) or when the mist of the titanium dioxide particle dispersion and ozone were supplied (Test Example 12), the decomposition of benzene was confirmed. Was not. On the other hand, when the mist of the tungsten trioxide particle dispersion was supplied to the target space (Test Example 13), benzene was hardly decomposed, but the mist of the tungsten trioxide particle dispersion and ozone were supplied to the target space. In the case (Test Example 14), about 57% of benzene was decomposed. When the mist of the tungsten dioxide particle dispersion is supplied to the target space (Test Example 15), about 28% of benzene is decomposed, and the mist of the tungsten dioxide particle dispersion and ozone are supplied to the target space. In (Test Example 16), about 67% of benzene was decomposed.
このことから、[1]オゾン単独による処理では芳香族化合物の分解は難しいこと、[2]二酸化チタン粒子による処理では、オゾンの有無によらず芳香族化合物の分解は難しいこと、[3]三酸化タングステン粒子は、単独では芳香族化合物を分解することは難しいが、オゾンと共存状態にすることによって芳香族化合物を分解することができること、[4]二酸化タングステン粒子は、単独でも芳香族化合物を分解することができるが、オゾンと共存状態にすることによって、より効率よく芳香族化合物を分解することができることが示された。 From this, [1] it is difficult to decompose aromatic compounds by treatment with ozone alone, [2] it is difficult to decompose aromatic compounds with titanium dioxide particles regardless of the presence of ozone, [3] Although it is difficult for tungsten oxide particles to decompose aromatic compounds alone, it is possible to decompose aromatic compounds by coexisting with ozone. [4] Tungsten dioxide particles can also decompose aromatic compounds alone. Although it can be decomposed, it has been shown that aromatic compounds can be decomposed more efficiently by coexisting with ozone.
[実施例3]
対象空間を、家屋の室内(体積30m3程度)とし、図1に示す脱臭装置を用いて、上記の試験例6,8,14,16と同様の脱臭処理実験を行った。その結果、オゾンと光触媒粒子とが室内にまんべんなく供給され、カルボン酸及び芳香族化合物を含む臭気物質を分解することができた。
[Example 3]
The target space was the interior of a house (volume of about 30 m 3 ), and the same deodorizing treatment experiment as in Test Examples 6, 8, 14, and 16 was performed using the deodorizing apparatus shown in FIG. As a result, ozone and photocatalyst particles were evenly supplied into the room, and the odorous substance containing carboxylic acid and aromatic compound could be decomposed.
10 脱臭装置
20 オゾン発生部
30 霧化部
31 超音波振動子
40 ブロアファン
50 吸気口
60 放出口
70 光触媒フィルター
D 光触媒粒子の分散液
DESCRIPTION OF
Claims (5)
光触媒粒子の分散液を超音波によって霧化することで光触媒粒子の分散液の霧を供給する霧化部と
を備え、
オゾンを含む気体と、光触媒粒子の分散液の霧とを混合して供給することができるようにした脱臭装置。 An ozone generator that supplies ozone-containing gas by generating ozone from oxygen molecules;
An atomizing section for atomizing the dispersion of photocatalyst particles with ultrasonic waves to supply the mist of the dispersion of photocatalyst particles
A deodorizing apparatus capable of mixing and supplying a gas containing ozone and a mist of a dispersion liquid of photocatalyst particles.
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