JP3201379U - エコ脱臭器 - Google Patents

Abstract

【課題】軽量で安価な汎用フレキシブルコンテナをケーシングとして使用し、維持管理が厳格に、しかもより手軽におこなうことを可能とする脱臭器の提供。【解決手段】フレコン内の底部に、上面から空気が流出する構造でフレコン直径より少し小さい下部チャンバー８と、その上に有害ガス成分を吸着反応除去する粒状吸着剤層１１があり、粒状吸着剤層頂部に底面から空気を内部に流入する構造でフレコン直径より少し小さい上部チャンバー９を置いた状態で、フレコン上部開口部から取付ダクト３を下部チャンバー８及び上部チャンバー９に接続し、有害ガス成分を除去後の浄化空気を排気ダクト３−２でフレコン外に吸引排出する。【選択図】図９

Description

本考案は脱臭器内で有害ガス成分を吸着除去する吸着式脱臭器に関する。

環境施設、化学プラント施設などに設置される大型脱臭装置の吸着式脱臭器ケーシングは処理ガスの有害性から耐蝕性と物理的強度が要求され、さらに設備の長期間寿命の要求も加わり金属製ケーシング内部に耐蝕ライニングを施したものや、金属製骨組みをＦＲＰ樹脂で固めたもので、脱臭塔と呼称されるほど頑丈で、変形を許さない構造となっている。

実開平６−４６７３７小型脱臭装置 実用新案登録第３０８８６２６号カートリッジ式脱臭装置 特開２００１−１２９３４５活性炭吸着塔 実用新案登録第３１６５４７１号脱臭装置 特許第３６４４０９７号水処理用通水型フレキスブルコンテナ

有害ガスの吸着除去を続けると、吸着剤の残存吸着能力は有害ガス成分濃度と稼動時間に比例し低下する。設備設計条件によっては吸着剤交換時期は短いもので１ヵ月、長いものでも１ヵ年に１度の割合で来る。従来、吸着剤交換は脱臭塔構造の関係で一度に塔内の吸着剤を交換することになる。その手順はまず吸着脱臭塔設置場所に於いて請負会社の特殊吸引車と専用ホッパーと専門作業員達が塔内から使用済み吸着剤を塔外に吸引取出しを行う。取出された使用済み吸着剤は再生工場か処分場へ大型トラックで搬出される。次に専門作業員達による脱臭塔内の清掃・点検整備が行われた後に大型トラックなどで運び込まれた新しい吸着剤の充填という手順で、現場における作業期間は短いもので１日〜２日、規模が大きい場合は数日間を必要とする。作業の特殊性と必要大型機材の関係から、工場従業員による吸着剤交換は殆ど不可能で専門業者に全てを委託するケースが多い。その交換コストは安くないのでつい交換時期を先送りなることによる影響と、交換中の稼働停止による影響、いずれにしても環境に悪影響を及ぼすことになる。また交換時に広い作業場所の占有、作業付近の環境悪化などが生じるので実際、公共環境施設脱臭装置のなかには吸着剤交換を脱臭塔付近では行わず寸法が畳み１枚分くらいの脱臭カートリッジに吸着剤を充填した状態で脱臭塔内から取出し、遠くの入替え場所へ大型トレーラー数台に数十個を移送し、カートリッジ内の使用済み吸着剤と新しい吸着剤との詰め替え作業を行わせるところがある。整備が終われば大型トレーラーでもとの脱臭塔まで移送し、塔内に脱臭カートリッジを専門作業員が据付作業を行い、復旧完了となるがその期間中脱臭運転を停止するわけにはいかないのでバイパス運転をおこなうか、もしくは予備脱臭塔を稼動させる、いずれにしても環境に悪影響を及ぼすか、余分に高額な設備費と広いスペースを要することになる。

災害、事故、故障など突発的な事情で有害ガスの発生があり緊急的な対策が必要となった場合、あるいは常時の発生ではないがときどき有害ガスが場内で発生するなどの時に既存脱臭設備の活用だけでは処理能力の制約があり、処理能力をＵＰするための増設費用と製作＆設置工事期間などの制約で緊急事態の対処に全く間に合わないということがある。

上記問題点を解決するため、脱臭塔ケーシングの概念を従来の「大きくて重く安価でない」「頑丈で長寿命」「固定設置された設備機器」などから「安価で軽量」、「１回運用だけのワンウエイ使用」、「運搬が容易な大きさで移動、保管にも便利な脱臭剤容器的な脱臭器」、「１基の吸着式脱臭塔で大風量の有害ガスの処理を行う、から適度なサイズの脱臭器集団でガス処理を行う」という考え方に変え、主要材質が「ポリプロピレンなどの丈夫な化学繊維製」のフレキシブルコンテナを脱臭器ケーシングとして使用することを特徴とする。

従来の大きくて頑丈な固定式脱臭塔の概念から手軽に運搬が出来、内部に吸着剤を充填した状態で約４００Ｋｇの吊下げ重量に耐えられる１個の寸法が直径約１１００ｍｍ、高さ約１１００ｍｍの汎用フレキシブルコンテナをケーシングとする小型脱臭器集団に置き換えることで、従来の脱臭設備付近での専門業者による大掛かりな吸着剤交換作業の必要が無くなる。稼動中のフレコン脱臭器集団内で寿命が来たものと倉庫などに保管している交換用フレコン脱臭器を施設作業員がフォークリフト又は移動式クレーンで迅速かつ容易に逐次交換が出来るので脱臭運転を途切れることなく継続することが出来るとともに費用は驚くほど廉価である。以降はフレコン式脱臭器をエコ脱臭器と呼称する。

使用済みエコ脱臭器の保管は容易で、移送前に有害ガスをエコ脱臭器内に導入し、有害ガス除去後の浄化空気をエコ脱臭器から排気する「取付けダクト」をエコ脱臭器上部から抜き取り、フレコン上部開口部をゴム紐、もしくは専用結束具などで閉じてそのままフォークリフト又は移動式クレーン車などで倉庫内又は屋外に積み上げ保管出来る。有害成分の保管時における漏洩については使用するフレコン自体が密封度の高い製品であるのでその恐れは無い。

フレコン脱臭器は負圧運用なので有害ガスを含んだ空気が脱臭器ケーシングから外部に漏れる恐れは無い。有害ガスを含んだ空気を脱臭器内に取り込むために発生する負圧は内部の吸着剤が全面（側面、上面、底面）で支えるので運用時にフレコン自体に強い剛性は要求されない。

使用済みエコ脱臭器と交換する未使用エコ脱臭器は、場内保管場所から所定場所に移送後、フレコン上部開口部を閉じている結束具（ゴム製又は金属製若しくは両方）の締め付けをはずし、有害ガス吸引ダクト及び排気ダクトに接続している一本の「取付けダクト」をエコ脱臭器内のダクト穴に差し込む。次にフレコン上部開口部を差し込んだ「取付けダクト」周りに巻き付けて結束具（ゴム製又は金属製若しくは両方）で締めつければ直ちに稼動再開となり手間と専門技術を必要としない。

使用済みエコ脱臭器は定期的に吸着剤業者が運用施設保管場所から持帰り、専用設備で吸着剤の取出しとフレコンの処分を行う。取出した吸着剤の再生可能なものについては再生処理工程を経て再利用し、再生出来ない吸着剤は適正に廃棄処分する。脱臭器ケーシングとして使用したフレコンと内部の数点の部品は気密試験などの点検で再利用に耐えない状態であれば適正に廃棄処分し、利用可能なものは整備後再利用する。

パレット上に置いた本考案エコ脱臭器の実施例を示す正面外観図。 パレット上に置いた本考案エコ脱臭器の実施例を示す側面外観図。 パレット上に置いた本考案エコ脱臭器の実施例を示す平面外観図。 パレット上に置いた本考案エコ脱臭器の断面構造を示す断面図で、斜線部は上部チャンバー（９）と下部チャンバー（８）を示す。 パレット上に置いた本考案エコ脱臭器内に有害ガス成分を含んだ空気を導入する吸引ダクトに接続するダクト口（３−１）と吸着剤による有害ガス成分除去後の浄化空気を外部に排出する排気ダクトに接続するダクト口（３−２）の２つのダクト機能を持つ複合ダクトである「取付けダクト（３）」を斜線表示する断面図。 パレット上に置いた本考案エコ脱臭器下部チャンバー（８）内へ取付ダクト（３）と接続して有害成分を含んだ空気を導入する連絡ダクト（１０）を斜線表示する断面図。 符号（８）は本考案エコ脱臭器内底部に設置し、その上面にて吸着剤を支持すると共に有害成分を含んだ空気を吸着剤層に効率良く吹き込む働きを行う下部チャンバーの上面外観と構成を表す。符号（８−３）は下部チャンバー上面の全面に取り付けている吸着剤受網を部分表示し、符号（８−２）は吸着剤受網が受ける荷重を支える支持部材を示し、さらにその支持部材（８−２）を固定＆支持する支持部材固定材（８−５）を示す。符号（８−１）はチャンバー内に流入したガスを吸着剤層へ均等に流出させる開口部を表示する。符号（８−４）は下部チャンバーに流入させる空気が流れる連絡ダクト（１０）が通るダクト穴を示す。 下部チャンバー（８）を下面（底）から見た状態を表す。 下部チャンバー（８）の側面断面図を表す。符号（８−４）は連絡ダクト（１０）が差し込まれるダクト穴を示す。 本図は図７−３の丸印部分を拡大した図で吸着剤受網を除いた状態での詳細構造を表す。符号（８−１）は開口部、符号（８−２）は受網の支持部材、符号（８−５）は支持部材固定材を示す。 符号（９）は本考案エコ脱臭器吸着剤上に設置し、その下面にて上部荷重を支持すると共に浄化空気を吸着剤層から効率良くその内部に取り込む働きを行う上部チャンバーの上面外観を表す。符号（９−４）は取付ダクト（３）が通るダクト穴を示す。 符号（９−３）は上部チャンバー下面全面に取り付けられている吸着剤仕切り網を部分表示し、符号（９−２）は取り付けられている吸着剤仕切り網が受ける荷重を支える支持部材とさらにその支持部材を固定＆支持する支持部材固定材（９−６）を示す。符号（９−１）は吸着剤層を通過し有害ガス成分が除かれた浄化空気を上部チャンバー内に取り込む為の開口部を表示する。符号（９−５）は取付ダクト（３）が通るダクト穴を示す。 上部チャンバー（９）の側面断面図を表す。符号（９−４）と符号（９−５）は取付ダクト（３）が通るダクト穴を示す。符号（９−１）は開口部、符号（９−２）は吸着剤仕切り網の支持部材、符号（９−６）は支持部材固定材を示す。構造、寸法は下部チャンバーと同じ。 有害成分を含んだ空気が取付ダクト（３）と連絡ダクト（１０）を経て、脱臭器下部チャンバー内に導入され、均等に吸着剤層（１１）に送り込まれるまでの空気流れを表す。 本考案エコ脱臭器内吸着剤層（１１）を通過し有害成分が除去された浄化空気が上部チャンバー（９）内に集められ、取付けダクト（３）を経て外部に流出するまでの空気流れを示す。 発生した有害ガス空気を捕集口から本考案の各エコ脱臭器内に取り込み、有害ガス成分を除去後、吸引ファン（１２）から大気中に排出する負圧型脱臭システムを表す。 本考案エコ脱臭器の使用済み脱臭器交換手順例を表す。交換時期が来た脱臭器は取付ダクト（３）の周りに巻き付けているフレコン上部開口部結束具（４）のネジを緩め取外し開放する。 次に脱臭器内上部チャンバーに差し込んでいる取付ダクト（３）を上に引き抜く。 フレコン上部開口部を結束具（４）例えばゴム紐などで閉じる。 運搬車両（例えばフォークリフトなど）で使用済み脱臭器を移送する。 使用済み脱臭器（１）を保管場所内に運び込む。 本考案エコ脱臭器未使用在庫品に取り換える手順例を表す図で未使用脱臭器（１）を保管場所から運搬車両（フォークリフトなど）で搬出する。 脱臭器運用場所へ移送する。 脱臭器フレコン上部開口部結束具（例えばゴム紐など）を解く。 フレコン上部開口部を開き上部チャンバーに設けているダクト穴に取付ダクト（３）を差し込む。 取付ダクトの周りにフレコン上部開口部を巻き付け結束具（４）でしっかりと固定し運用を開始する。

考案を実施するための形態、実施例

本考案の実施形態について図面に基づいて説明する。エコ脱臭器はフレコンと呼ばれている汎用フレキシブルコンテナ（１）もしくはその内部にフレコンとほぼ同サイズの樹脂袋、例えばポリエチレン製袋を内蔵したもので、底に下部チャンバーと称する吸着剤支持兼ガス通気部品（８）を置く。この部品（８）は保管時には積重ねたエコ脱臭器の重量を支え、運用時は本体連絡ダクト（１０）経由で流入した有害成分を含む空気を吸着剤層全面に分散通気させる働きをおこなう。寸法は汎用フレコン直径より少し小さく、高さは設定処理空気量、構造材材質及び充填吸着剤量から２００ｍｍ〜３００ｍｍが妥当である。主要材質は上部に充填される吸着剤（１１）、上部チャンバー（９）、積み重ねられたエコ脱臭器の総荷重に耐えるものでなければならないので、ＦＲＰ、硬質塩ビ、各種プラスチック類、各種金属類などから選定する。上面の吸着剤支持面には４０ｍｍφ〜６０ｍｍφの孔多数、又は４０ｍｍ〜６０ｍｍ幅のスリット（８−１）多数をその部分の通過ガス流速が毎秒０．５〜１．０ｍで均等に流通出来る配置で設け、その表面に丈夫な樹脂網（８−３）を被せたもので良好な通気性の確保と吸着剤のチャンバー内落下を防ぐ。フレコン外面に取り付けたゴム製又は金属製若しくは両方の締め付け結束具（６）でフレコン（１）と下部チャンバー（８）を隙間なく締め付けて吸着剤の移動及び有害空気の漏れを生じさせない。

フレコン内に充填する吸着剤（１１）の種類及び充填量はエコ脱臭器で除去する有害ガス成分種類と入口濃度及び制限排出濃度と設定交換サイクルなどから決定する。吸着剤は再生利用が可能でしかも対応有害ガス成分が多岐で吸着性能が高く圧縮強度も比較的高い活性炭が望ましい。吸着剤形状とサイズは有害ガス成分除去率と目詰まり、通気抵抗値、吸着剤の汎用性などを考慮に入れると球状、ペレット状、破砕状のもので、その粒の大きさは２．４ｍｍ〜１０ｍｍが実用的である。吸着剤充填高さはショートパスを考慮すると２００ｍｍ以上が望ましく汎用フレコンの有効高さ約１ｍから下部チャンバー（８）及び上部チャンバー（９）の寸法を差し引いた６００ｍｍが吸着剤充填厚さの上限となる。充填する活性炭の種類は処理する空気に含まれる有害成分に対応したものを選択し、１種類から数種類を適切に層状に充填する。高い除去効果が期待出来るのは破砕状活性炭、ペレット状活性炭、球状活性炭、無添着活性炭、各種添着活性炭、脱硫剤などで嵩比重は０．４〜０．７ｋｇ／リッターを想定する。本考案エコ脱臭器１基は毎分１７立方メートルから３４立方メートルの有害ガスを含む空気（悪臭防止法臭気強度４．０程）の処理を可能とさせるように設定しているが充填吸着剤の種類、入口ガス成分、その濃度、出口性能により記載数値に変動がある。

フレコン内吸着剤層（１１）上面には下部チャンバー（８）と同じ様な寸法と働きの上部チャンバー（９）を置く。これは吸着剤層を通過し浄化された空気を吸着剤層上部全面から一旦これに集め、取付けダクト（３）外部に排出する働きの通気部品。フレコン外面に取り付けたゴム製又は金属製のバンド型締め付け結束具（６）で外側のフレコン（１）と内部の上部部チャンバー（９）は隙間なく密着し吸着剤の移動及び空気のリークは発生しない。

図８の空気流れ図はエコ脱臭器底部の下部チャンバー（８）内へ有害成分を含む空気を供給する吸引ダクト（３−１）、取付けダクト（３）、連絡ダクト（１０）内の空気流れと吸着剤層（１１）への空気流入の一例を表す。図９の空気流れ図はエコ脱臭器底部の下部チャンバー（８）から吸着剤層（１１）を通過し有害成分が除去された空気の上部チャンバー（９）への流入から取付ダクト（３）経由で外部に流出するまでの空気流れの一例を表す。取付ダクトを上部チャンバーに取り付け後その周りにフレコン開口部を閉じてゴム製又は金属製若しくは両方の締め付け具で取付けダクトに強く密着させれば隙間からの漏れは無い。有害ガスの漏れについてはエコ脱臭器の運用方法が外部への漏れが発生し難い負圧運転を原則であることも一因である。

図１０に表すように本考案エコ脱臭器を２台以上で並列運転を行えば有害ガス成分を含む多量の空気を小さなフレコン脱臭器で安価に浄化出来て維持管理も容易で経済的。さらに本考案エコ脱臭器内の吸着剤層をメッシュ網で数段に仕切り、数種類の吸着剤を積重ねて使用することが可能でありまた２個以上のフレコン型脱臭器を直列に接続し２種類以上の吸着剤を充填したエコ脱臭器で多種多様な複合高濃度有害ガスに効果的に対処可能となる。

１ 脱臭器（収納容器 フレコン）
２ フレコン上部開口部
３ 取付けダクト（複合ダクト）
３−１ 吸引ダクト（取付けダクト先端部）
３−２ 排気ダクト（取付けダクト先端部）
４ フレコン上部開口部結束具
５ フレコン吊りベルト（上部省略）
６ 脱臭器シール結束具
７ パレット
８ 下部チャンバー
８−１ 下部チャンバー上面開口部（空気排出箇所）
８−２ 下部チャンバー支持部材
８−３ 下部チャンバー吸着剤受網
８−４ 連絡ダクト穴
８−６ 支持部材固定材
９ 上部チャンバー
９−１ 上部チャンバー下面開口部（空気流入箇所）
９−２ 上部チャンバー支持部材
９−３ 上部チャンバー仕切り網
９−４ 取付けダクト用穴−１
９−５ 取付けダクト用穴−２
９−６ 支持部材固定材
１０ 連絡ダクト
１１ 吸着剤
１２ 吸引ファン

Claims (2)

1. フレキシブルコンテナ内の吸着剤層に有害ガス成分を含んだ空気を通過させ、有害ガス成分を除去することを特徴とする脱臭器。
2. 前記脱臭器内の空気圧力が稼動時負圧側であることを特徴とする脱臭器。

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