JP3192860U - スクラバー - Google Patents

Abstract

【課題】設備火災時の排ガス処理設備としても容易に適用でき、液体を使用する必要がなく、小型化が可能で、排気を行う各種装置に併設することが容易にでき、しかも、維持管理も簡単なスクラバーを提供する。【解決手段】第１スクラバー１０Ａは、排ガス１６が流入する吸気口１８と、排気ファンに通じ、浄化された排ガス１６ａが排出される排気口２０とを有する筐体１２と、筐体１２内の吸気口１８と排気口２０との間に設置されたケミカルフィルタ１４とを有する。ケミカルフィルタ１４の吸着材は、添着剤が担持された添着ゼオライトで構成されている。【選択図】図１

Description

本考案は、ＳＯ₂（二酸化硫黄）等の対象成分を含む排ガスの浄化処理に好適なスクラバーに関する。

従来、ＳＯ₂（二酸化硫黄）等の対象成分を含む排ガスの浄化処理を行うスクラバーとして、例えば特許文献１及び２記載の排ガス処理設備が提案されている。特許文献１記載の排ガス処理設備は、ＮａＯＨ（水酸化ナトリウム）を中和液とする湿式スクラバーであり、特許文献２記載の排ガス処理方法は、活性炭を用いた乾式のスクラバーである。

特開２００７−２１４４２号公報 特開２００９−２９１７３４号公報

一般に、ＮａＯＨは、溶液のｐＨ、液量等の日常管理が必要である。ＮａＯＨは劇薬であり、その原液、廃液の取り扱いにも注意を要する。従って、特許文献１記載の処理方法では、ＮａＯＨの保管管理や原液、廃液の取り扱いが煩雑になり、コストがかかるという問題がある。

一方、特許文献２記載の乾式のスクラバーは活性炭を用いている。活性炭は燃焼のおそれがあり、設備火災時の排ガス処理設備として適用する場合、様々な問題を解決しなければならない。

本考案はこのような課題を考慮してなされたものであり、設備火災時の排ガス処理設備としても容易に適用でき、液体を使用する必要がなく、循環ポンプ等も不要で、排気を行う各種装置に併設することが容易にでき、しかも、維持管理も簡単なスクラバーを提供することを目的とする。

［１］ 本考案に係るスクラバーは、排ガスが流入する吸気口と、排気ファンに通じ、浄化された排ガスが排出される排気口とを有する筐体と、前記筐体内の前記吸気口と前記排気口との間に設置されたケミカルフィルタとを有し、前記ケミカルフィルタの吸着材は、対象とするガスに合わせた添着剤が担持された添着ゼオライトで構成されていることを特徴とする。

筐体として不燃性である鋼板や鋼材を使用し、吸着材として不燃性である添着ゼオライトを使用することから、本考案に係るスクラバーを設備火災時の排ガス処理設備としても容易に適用することができる。しかも、液体を使用する必要がないため、循環ポンプ等も不要で、排気を行う各種装置に併設することが容易にでき、維持管理も簡単となる。

スクラバーの排気口の下流に排気ファンを設置することで、スクラバー内は負圧となり、スクラバー本体の気密が保持されていない場合でも、処理中の排ガスがスクラバー本体より外部へ漏洩するリスクを少なくできる。

［２］ 本考案において、複数の前記ケミカルフィルタが多段に配された多段構造とされていてもよい。設備火災等によって発生した高濃度の排ガスに対する浄化処理を高めることができる。

［３］ 本考案において、前記ケミカルフィルタの前段に、圧力損失が前記ケミカルフィルタよりも高いプレフィルタが設置されていてもよい。

設備火災等によって発生した粉塵等によってケミカルフィルタが目詰まりし、ケミカルフィルタの浄化性能が低下する場合がある。そこで、ケミカルフィルタの前段に、圧力損失がケミカルフィルタよりも高いプレフィルタを設置することで、プレフィルタにて粉塵等が捕集される。その結果、ケミカルフィルタでの目詰まりが抑制され、ケミカルフィルタの浄化性能の低下を抑えることができる。

ところで、ケミカルフィルタを多段に配置しても、ケミカルフィルタの構造によっては、排ガスの流れが整流されて、２段目以降のケミカルフィルタ表面での乱流が生じにくくなる。このような場合、初段のケミカルフィルタでは対象成分の低減効果が大きい（対象成分の除去率が高い）が、２段目以降では、ほとんど低減効果が発揮されない場合がある。

そこで、ケミカルフィルタの前段にプレフィルタを設置することで、排ガスの流れが乱されるため、ケミカルフィルタの表面で排ガスの乱流が生じやすくなる。その結果、ケミカルフィルタに対する偏流も緩和され、ケミカルフィルタを多段に配置した場合においても、各ケミカルフィルタでの対象成分の低減効果（対象成分の除去効果）を一定レベル以上確保することができる。

［４］ 本考案において、前記吸気口は前記筐体の下部に設置され、前記排気口は前記筐体の上部に設置され、前記吸気口から前記排気口に向かう方向と水平方向とが非平行であってもよい。

これにより、ケミカルフィルタが例えば鉛直方向に多段に配された領域を、排ガスが斜め方向に上方に向かって流通することから、排ガスの流れに乱流をもたらし、排ガスを攪乱することができるため、ケミカルフィルタでの対象成分の濃度の低減効果（対象成分の除去効果）を一定レベル以上確保することができる。

［５］ 本考案において、前記吸気口の吹き出し口が前記筐体の底面に向かって配置されていてもよい。

吸気口を通じて筐体内に導入された排ガスは、筐体の底面に向かうことから、該底面において攪乱され、排ガスの流れに乱流をもたらすことができる。その結果、ケミカルフィルタでの対象成分の低減効果（対象成分の除去効果）を一定レベル以上確保することができる。

［６］ 本考案において、複数の前記筐体が並べて設置され、各前記吸気口に排ガスを分岐して供給する排ガス分岐部と、各前記排気口からの浄化された排ガスを合流する排ガス合流部とを有してもよい。

この場合も、排ガス合流部の下流に排気ファンを設置することで、スクラバー内は負圧となり、スクラバー本体の気密が保持されていない場合でも、処理中の排ガスがスクラバー本体より外部へ漏洩するリスクを少なくできる。

ケミカルフィルタはある程度の圧力損失を有することから、流体に対する抵抗体として機能する。排ガスの風量が大きい場合、ケミカルフィルタに対する風圧が大きくなり、排ガスの流通が偏り、接触時間の減少により対象成分の除去率が低下したり、ケミカルフィルタの破損等を引き起こすおそれがある。そこで、排ガス分岐部で排ガスを複数に分岐することで、各筐体に導入される排ガスの風量が低減されるため、対象成分の除去率の低下を抑えることができると共に、ケミカルフィルタの破損を引き起こすことがなくなる。

以上説明したように、本考案によれば、設備火災時の排ガス処理設備としても容易に適用でき、液体を使用する必要がなく、小型化が可能で、排気を行う各種装置に併設することが容易にでき、しかも、維持管理も簡単になる。

図１Ａは第１の本実施の形態に係るスクラバー（第１スクラバー）を示す正面図であり、図１Ｂは図１ＡのＩＢ矢視図である。 図２Ａは第２の本実施の形態に係るスクラバー（第２スクラバー）を示す正面図であり、図２Ｂは図２ＡのＩＩＢ矢視図である。 図３Ａは第３の本実施の形態に係るスクラバー（第３スクラバー）を示す正面図であり、図３Ｂは図３ＡのＩＩＩＢ矢視図である。

以下、本考案に係るスクラバーの実施の形態例を図１Ａ〜図３Ｂを参照しながら説明する。

先ず、第１の本実施の形態に係るスクラバー（以下、第１スクラバー１０Ａと記す）は、図１Ａ及び図１Ｂに示すように、筐体１２と、該筐体１２内に設置されたケミカルフィルタ１４とを有する。

筐体１２は、外形が例えば直方体状を有し、例えば図示しない設備からの排ガス１６が流入する吸気口１８と、浄化された排ガス１６ａが排出される排気口２０とを有する。筐体１２は、不燃性である例えば鋼板や鋼材を使用して構成される。浄化された排ガス１６ａは、図示しない配管及び排気ファンを通じて外部に排出される。なお、設備としては、多数の二次電池を収容した二次電池システムや、収容した多数の内容物の温度を均一に保つコンテナや倉庫等が挙げられる。

吸気口１８は筐体１２の下部に設置され、排気口２０は筐体１２の上部に設置されている。この場合、吸気口１８から排気口２０に向かう方向Ｄａと水平方向Ｘとは非平行とされている。吸気口１８を通じて導入された排ガス１６は、上部の排気口２０に向かって流通する。吸気口１８は、吹き出し口１８ａが筐体１２の底面１２ａに向かうように配置されている。

筐体１２内の吸気口１８と排気口２０との間には１段以上のケミカルフィルタ１４が設置されている。図１Ａ及び図１Ｂの例では、３段のケミカルフィルタ１４を設置し、１段当たりに６つのケミカルフィルタ１４を配列した例を示す。

ケミカルフィルタ１４は、粒状吸着材を鋼製の受け皿状枠に充填させた構造、又は、多孔質の粒状吸着材を不織布のようなポーラス構造品に保持させた構造を有する。上述の多孔質の吸着材又は多孔質の粒状吸着材は、対象とするガスに合わせた添着剤が担持された添着ゼオライトにて構成されている。添着剤としては、リン酸、炭酸カリウム、チオ硫酸ナトリウム、過マンガン酸ナトリウム、硫黄等が挙げられる。除去する対象成分としては、ホルムアルデヒド、ＶＯＣｓ（揮発性有機化合物）、オゾン、硫化水素、二酸化硫黄、塩素、アンモニア、アミン等が挙げられる。

筐体１２内には、ケミカルフィルタ１４を支持する支持部材２２が設けられている。支持部材２２としては、ケミカルフィルタ１４を通過する排ガス１６が上に向かうのを妨げなければどのような部材でもよい。例えば筐体１２の内壁に設けられた棚枠に固定された枠体や格子板等が挙げられる。もちろん、棚枠自体を支持部材２２としてもよい。

ここで、第１スクラバー１０Ａの作用を説明する。先ず、筐体１２として不燃性である鋼板や鋼材を使用し、ケミカルフィルタ１４の吸着材として、不燃性である添着ゼオライトを使用することから、第１スクラバー１０Ａを設備火災時の排ガス処理設備としても容易に適用することができる。しかも、液体を使用する必要がないため、循環ポンプ等も不要で、排気を行う各種装置に併設することが容易にでき、維持管理も簡単となる。

また、ケミカルフィルタ１４を多段に配置した多段構造としたので、設備火災等によって発生した高濃度の排ガスに対する浄化処理を高めることができる。

さらに、吸気口１８を筐体１２の下部に設置し、排気口２０を筐体１２の上部に設置し、吸気口１８から排気口２０に向かう方向Ｄａと水平方向Ｘとを非平行とした。これにより、ケミカルフィルタ１４が例えば鉛直方向に多段に配された領域を、排ガス１６が斜め方向に上方に向かって流通する。その結果、排ガス１６の流れに乱流をもたらし、排ガス１６を攪乱することができる。また、吸気口１８を、その吹き出し口１８ａが筐体１２の底面１２ａに向かうように配置した。そのため、吸気口１８を通じて筐体１２内に導入された排ガス１６は、筐体１２の底面１２ａに向かうことから、該底面１２ａにおいて攪乱され、排ガス１６の流れに乱流をもたらすことができる。その結果、ケミカルフィルタ１４でのＳＯ₂等の対象成分の低減効果（対象成分の除去効果）を一定レベル以上確保することができる。

上述した例では、３段のケミカルフィルタ１４を設置し、各段に６つのケミカルフィルタ１４を配列した例を示したが、これら段数や配列数は、設備の規模や風量等に応じて適宜変更することができ、１段あるいは２段でもよく、３段以上でもよい。また、各段に配列するケミカルフィルタ１４の個数も１〜５でもよく、７つ以上でもよい。

上述した例では、吸気口１８を筐体１２の下部に設置し、排気口２０を筐体１２の上部に設けるようにしたが、その他、吸気口１８を筐体１２の上部に設置し、排気口２０を筐体１２の下部に設けるようにしてもよい。この場合も、上述したように、吸気口１８から排気口２０に向かう方向Ｄａと水平方向Ｘとを非平行とすることが好ましい。

また、第１スクラバー１０Ａの排気口２０の下流に排気ファンを設置することで、第１スクラバー１０Ａ内は負圧となり、第１スクラバー１０Ａ本体の気密が保持されていない場合でも、処理中の排ガスが第１スクラバー１０Ａ本体より外部へ漏洩するリスクを少なくできる。

次に、第２の本実施の形態に係るスクラバー（以下、第２スクラバー１０Ｂと記す）について図２Ａ及び図２Ｂを参照しながら説明する。

第２スクラバー１０Ｂは、図２Ａ及び図２Ｂに示すように、上述した第１スクラバー１０Ａとほぼ同様の構成を有するが、ケミカルフィルタ１４の前段に、圧力損失がケミカルフィルタ１４よりも高い１段以上のプレフィルタ２４を設置した点で異なる。図２Ａ及び図２Ｂの例では、最下段のケミカルフィルタ１４と吸気口１８との間に１段のプレフィルタ２４を設置した例を示す。この１段のプレフィルタ２４には、ケミカルフィルタ１４と同様に、６つのプレフィルタ２４が配列されている。なお、筐体１２内にはプレフィルタ２４を支持する支持部材２２が設けられている。この支持部材２２としては、上述したケミカルフィルタ１４を支持する支持部材２２と同様のものを使用することができる。

ところで、火災等によって発生した粉塵等によってケミカルフィルタ１４が目詰まりし、ケミカルフィルタ１４の浄化性能が低下する場合がある。この第２スクラバー１０Ｂは、ケミカルフィルタ１４の前段に、圧力損失がケミカルフィルタ１４よりも高い１段以上のプレフィルタ２４を設置したので、プレフィルタ２４にて粉塵等を捕集することができる。その結果、ケミカルフィルタ１４での目詰まりが抑制され、ケミカルフィルタ１４の浄化性能の低下を抑えることができる。

また、ケミカルフィルタ１４を多段に配置しても、ケミカルフィルタ１４の構造によっては、排ガスの流れが整流されて、２段目以降のケミカルフィルタ１４表面での乱流が生じにくくなる。このような場合、初段のケミカルフィルタ１４では対象成分の低減効果が大きい（対象成分の除去率が高い）が、２段目以降では、ほとんど低減効果が発揮されない場合がある。

そこで、ケミカルフィルタ１４の前段にプレフィルタ２４を設置することで、排ガスの流れが乱されるため、ケミカルフィルタ１４の表面で排ガスの乱流が生じやすくなる。その結果、ケミカルフィルタ１４に対する偏流も緩和され、ケミカルフィルタ１４を多段に配置した場合においても、各ケミカルフィルタ１４での対象成分の低減効果（対象成分の除去効果）を一定レベル以上確保することができる。

もちろん、火災時等の粉塵発生が少ないと推定される場合には、プレフィルタ２４は、通気の撹乱・拡散を狙いとした圧力損失の小さなものにしてもよい。

上述した例では、１段のプレフィルタ２４を設置し、その段に６つのプレフィルタ２４を配列した例を示したが、これら段数や配列数は、ケミカルフィルタ１４の場合と同様に、設備の規模や風量等に応じて適宜変更することができ、２段以上でもよく、各段に配列するプレフィルタ２４の個数も１〜５でもよく、７つ以上でもよい。

次に、第３の本実施の形態に係るスクラバー（以下、第３スクラバー１０Ｃと記す）について図３Ａ及び図３Ｂを参照しながら説明する。

第３スクラバー１０Ｃは、図３Ａ及び図３Ｂに示すように、上述した第２スクラバー１０Ｂを並べて配置して構成されている。もちろん、第１スクラバー１０Ａを並べて配置してもよい。

すなわち、第３スクラバー１０Ｃは、複数の筐体１２が並べて設置され、各吸気口１８に排ガス１６を分岐して供給する排ガス分岐部２６と、各排気口２０からの浄化された排ガス１６ａを合流する排ガス合流部２８とを有する。

第３スクラバー１０Ｃの排気口２０の下流に排気ファンを設置することで、スクラバー内は負圧となり、スクラバー本体の気密が保持されていない場合でも、処理中の排ガスがスクラバー本体より外部へ漏洩するリスクを少なくできる。

ケミカルフィルタ１４やプレフィルタ２４は、ある程度の圧力損失を有することから、流体に対する抵抗体として機能する。排ガス１６の風量が大きい場合、ケミカルフィルタ１４やプレフィルタ２４に対する風圧が大きくなり、排ガス１６の流通が滞って対象成分の除去率が低下したり、ケミカルフィルタ１４やプレフィルタ２４の破損等を引き起こすおそれがある。そこで、排ガス分岐部２６で排ガス１６を複数に分岐することで、各筐体１２内に導入される排ガス１６の風量が低減されるため、対象成分の除去率の低下を抑えることができると共に、ケミカルフィルタ１４やプレフィルタ２４の破損を引き起こすことがなくなる。

また、第３スクラバー１０Ｃの排ガス合流部２８の下流に排気ファンを設置することで、第３スクラバー１０Ｃ内は負圧となり、第３スクラバー１０Ｃ本体の気密が保持されていない場合でも、処理中の排ガス１６が第３スクラバー１０Ｃ本体より外部へ漏洩するリスクを少なくできる。

なお、本考案に係るスクラバーは、上述の実施の形態に限らず、本考案の要旨を逸脱することなく、種々の構成を採り得ることはもちろんである。

１０Ａ〜１０Ｃ…第１スクラバー〜第３スクラバー
１２…筐体 １４…ケミカルフィルタ
１６…排ガス １６ａ…浄化された排ガス
１８…吸気口 ２０…排気口
２２…支持部材 ２４…プレフィルタ
２６…排ガス分岐部 ２８…排ガス合流部

Claims (6)

1. 排ガスが流入する吸気口と、排気ファンに通じ、浄化された排ガスが排出される排気口とを有する筐体と、
   前記筐体内の前記吸気口と前記排気口との間に設置されたケミカルフィルタとを有し、
   前記ケミカルフィルタの吸着材は、対象とするガスに合わせた添着剤が担持された添着ゼオライトで構成されていることを特徴とするスクラバー。
2. 請求項１記載のスクラバーにおいて、
   複数の前記ケミカルフィルタが多段に配された多段構造とされていることを特徴とするスクラバー。
3. 請求項１又は２記載のスクラバーにおいて、
   前記ケミカルフィルタの前段に、圧力損失が前記ケミカルフィルタよりも高いプレフィルタが設置されていることを特徴とするスクラバー。
4. 請求項１〜３のいずれか１項に記載のスクラバーにおいて、
   前記吸気口は前記筐体の下部に設置され、
   前記排気口は前記筐体の上部に設置され、
   前記吸気口から前記排気口に向かう方向と水平方向とが非平行であることを特徴とするスクラバー。
5. 請求項１〜４のいずれか１項に記載のスクラバーにおいて、
   前記吸気口の吹き出し口が前記筐体の底面に向かって配置されていることを特徴とするスクラバー。
6. 請求項１〜５のいずれか１項に記載のスクラバーにおいて、
   複数の前記筐体が並べて設置され、
   各前記吸気口に排ガスを分岐して供給する排ガス分岐部と、
   各前記排気口からの浄化された排ガスを合流する排ガス合流部とを有することを特徴とするスクラバー。

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