JP3601338B2

JP3601338B2 - Adsorption treatment member, adsorption treatment apparatus and adsorption treatment method using the same

Info

Publication number: JP3601338B2
Application number: JP02048899A
Authority: JP
Inventors: 多恵子清水; 剛志西嶋
Original assignee: Mazda Motor Corp
Current assignee: Mazda Motor Corp
Priority date: 1999-01-28
Filing date: 1999-01-28
Publication date: 2004-12-15
Anticipated expiration: 2019-01-28
Also published as: JP2000218121A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、被処理ガス中の被吸着成分を吸着処理する吸着処理用部材並びにそれを用いた吸着処理装置及び吸着処理方法に関する技術分野に属する。
【０００２】
【従来の技術】
一般に、自動車等の車両室内には、燃料やオイル等の分解ガス、タバコに由来する燃焼生成物、内装用ボード類や車内装備の接合等に用いられる接着剤や断熱用発泡樹脂等から揮散する有機化合物等の悪臭又は無臭有毒な気体成分が存在している。また、住居内においても、タバコに由来する燃焼生成物はもとより、シックハウスが問題になっているように断熱材や合板材の接着剤から揮散する有害気体成分が存在している。このような気体成分中には、通常、ホルムアルデヒド、アセトアルデヒド、アクロレイン、ベンズアルデヒド等のカルボニル基含有化合物が含まれている。
【０００３】
上記悪臭又は無臭有毒な気体成分を除去する方法としては、例えば特開平１０−１９３９６２号公報に示されているように、活性炭等の物理的吸着剤を利用する吸着処理方法がよく用いられているが、この方法では、特に上記カルボニル基含有化合物の吸着除去能力が不十分となる。また、活性炭等の物理的吸着剤は、被処理ガス中の被吸着成分を吸着しても、比較的高温になるとその吸着した被吸着成分を放出してしまうという問題がある。この結果、そのような環境下では、被吸着成分の吸着能力が低くなってしまう。
【０００４】
そこで、従来、例えば特開平９−３１３８２８号公報に示されているように、活性炭やゼオライト等の担体に、アミン系やアンモニア系の化合物からなるアルデヒド類除去用薬剤を担持させた化学的吸着剤を用いることにより、アルデヒド類を除去して空気を清浄化するようにすることが提案されている。このような化学的吸着剤を用いれば、アルデヒド類を吸着処理することができ、しかも、その吸着したアルデヒド類が放出されるという現象は生じなくなる。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、上記提案例のものでは、以下のような問題点がある。すなわち、アルデヒド類除去用薬剤のうち、トリエタノールアミン、ピリジン及びヘキサメチレンテトラミンは常温でアンモニアのような刺激臭を有し、カゼイン、カゼインナトリウム及びグリシンは常温で臭気を有し、尿素及びチオ尿素は高温（８０〜１００℃）で異臭を発し、これは水分の存在で激しくなる。また、アミン系又はアンモニア系の塩の場合は、臭気の問題は生じないものの、水分の作用により解離して、腐食性の高い酸イオンを生成したり（硫酸アンモニウム、ＥＤＴＡ、２Ｎａ等）、酸を遊離したり（ポリアリルアミン塩酸塩、硫酸アミノグアニジン、硝酸グアニジン、硫酸ヒドロヒシルアミン等）するという問題がある。さらに、ジメチルヒダントインの場合は、臭気や腐食の問題は生じないが、昇華性を有するために吸着剤としては使用し難いものである。このように、上記提案例のものはアルデヒド類除去用薬剤自体にかなり大きな問題があって、実用的ではない。
【０００６】
また、たとえ上記のようなものを含む種々の化学的吸着剤を使用したとしても、この化学的吸着剤は化学反応によって被吸着成分を吸着するものであるため、被吸着成分が限定されると共に、化学反応用物質の全てが消費されてしまうと、それ以上の吸着処理を行うことはできず、多様な被吸着成分を長期に亘って吸着させるようにする上で改良の余地がある。
【０００７】
本発明は斯かる諸点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、被処理ガス中の被吸着成分を吸着処理する場合に、どのような温度環境下であっても、多様な被吸着成分を効率良く吸着することができるようにすると共に、吸着能力の経時変化を出来る限り抑制し、特に被吸着成分がアルデヒド類やケトン類のようなカルボニル基含有化合物を、臭気や腐食の問題が全くない化学的吸着剤を用いて効率良く吸着処理しようとすることにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記の目的を達成するために、この発明では、水分の存在下で被処理ガス中の被吸着成分（カルボニル基含有化合物）と化学的に反応する吸着性化合物（一価フェノール、多価フェノール及びこれらの誘導体よりなる群から選択される少なくとも１種の化合物）と、水分を吸収する吸水性物質（上記吸着性化合物を担持する吸水性担持材であって、上記被処理ガス中の湿分を吸収して、該吸着性化合物に対し、該被処理ガス中の被吸着成分と吸着性化合物との反応媒体としての水分を補給する物質）とを有する化学的吸着剤と、物理的吸着剤とからなる２種類の吸着剤を備え、これら吸着剤を、シート状のフィルタ部材において厚み方向両面を構成する２つの通気性部材により画成された単一空間内に混合状態で含有し、化学的吸着剤及び物理的吸着剤の各濃度を、厚み方向中央部において物理的吸着剤の方が高くかつ厚み方向両面近傍部において化学的吸着剤の方が高くなるように、厚み方向に連続的又は非連続的に変化させるようにした。
【０００９】
具体的には、請求項１の発明では、少なくとも被処理ガスが存在する空間に接する面が、通気性部材により構成されたシート状のものからなり、該被処理ガス中の被吸着成分を吸着処理する吸着処理用部材を対象とする。
【００１０】
そして、水分の存在下で被処理ガス中の被吸着成分と化学的に反応する吸着性化合物と、水分を吸収する吸水性物質とを有する化学的吸着剤と、物理的吸着剤とからなる２種類の吸着剤を備え、上記吸着性化合物は、一価フェノール、多価フェノール及びこれらの誘導体よりなる群から選択される少なくとも１種の化合物であり、上記吸着性化合物と反応する被吸着成分は、カルボニル基含有化合物であり、上記吸水性物質は、上記吸着性化合物を担持する吸水性担持材であって、上記被処理ガス中の湿分を吸収して、該吸着性化合物に対し、該被処理ガス中の被吸着成分と吸着性化合物との反応媒体としての水分を補給する物質であり、厚み方向両面を構成する２つの通気性部材により単一空間が画成されるフィルタ部材として構成されており、上記化学的吸着剤及び物理的吸着剤は、上記単一空間内に混合状態で含有され、上記化学的吸着剤及び物理的吸着剤の各濃度は、厚み方向中央部において物理的吸着剤の方が高くかつ厚み方向両面近傍部において化学的吸着剤の方が高くなるように、厚み方向に連続的又は非連続的に変化しているものとする。
【００１１】
このことにより、吸着性化合物によりアルデヒド類やケトン類のようなカルボニル基含有化合物を確実に吸着することができると共に、アミン系やアンモニア系の化合物とは異なり、吸着性化合物自体が臭気を発したり腐食性の高いイオンを生成したりすることはなく、しかも、昇華性を有していないので、何の問題もなく吸着処理用に使用することができる。しかも、化学的吸着剤の吸水性物質により水分が吸収され、この吸水性物質により吸収した水分を吸着性化合物に確実に供給することができるので、その水分により被処理ガス中の被吸着成分と吸着性化合物との反応が促進され、化学的吸着剤による吸着能力を向上させることができる。また、化学的吸着剤の吸水性物質により水分が吸収されることで、物理的吸着剤の吸着能力が水分により低下するのを抑えることができる。さらに、２種類の吸着剤により多様な被吸着成分を吸着することができると共に、化学的吸着剤及び物理的吸着剤の各濃度が、厚み方向中央部において物理的吸着剤の方が高くかつ厚み方向両面近傍部において化学的吸着剤の方が高くなるようになされているので、物理的吸着剤が、吸着した被吸着成分を放出したとしても、この被吸着成分を吸着処理用部材の外部に出さないで化学的吸着剤が確実に吸着して、吸着処理部材全体の吸着効果を高めることができる。また、一方の吸着剤の吸着能力が低下しても他方の吸着剤により全体として吸着能力が低下するのを抑制することができる。よって、どのような温度環境下であっても、カルボニル基含有化合物を含む多様な被吸着成分を効率良く吸着することができると共に、長期に亘って吸着能力を高レベルに維持することができる。
【００１２】
請求項２の発明では、請求項１の発明において、吸水性物質は、吸水性無機物質及び吸水性ポリマーのうちの少なくとも１種であるものとする。そして、請求項３の発明では、請求項２の発明において、吸水性無機物質は、Ｈ型ゼオライトであるものとする。一方、請求項４の発明では、請求項２の発明において、吸水性ポリマーは、アクリル酸又はその塩系、アクリルアミド系、マレイン酸系、エチレンオキサイド系、ビニルアルコール系の単独又は共重合体、変性澱粉及び変性セルロースよりなる群から選択される少なくとも１種であるものとする。これらの発明により、吸水性が良好な吸水性物質の具体的材料が容易に得られる。
【００１３】
請求項５の発明では、請求項１〜４のいずれか１つの発明において、吸着性化合物の重量が、吸水性物質の重量に対して０．１〜５０％に設定されているものとする。
【００１４】
すなわち、吸着性化合物の重量は、吸水性物質の重量に対して０．１％よりも小さいと、被処理ガス中の被吸着成分を吸着する能力が十分でなくなる一方、５０％よりも大きいと、吸着性化合物の使用量の割には吸着能力が向上しないので、０．１〜５０％に設定している。よって、最少量の吸着性化合物により十分な吸着能力を確保することができる。
【００１５】
また、請求項６の発明では、請求項５の発明において、吸着性化合物の重量が、吸水性物質の重量に対して０．１〜２０％に設定されているものとする。このことで、より一層好ましい重量比に設定することができる。
【００１６】
請求項７の発明では、請求項１〜６のいずれか１つの発明において、吸着性化合物は、レゾルシンであるものとする。このことで、カルボニル基含有化合物を吸着するのに最も適した具体的材料が容易に得られる。
【００１７】
請求項８の発明では、請求項１〜７のいずれか１つの発明において、化学的吸着剤は、さらに結合剤を有し、上記結合剤の重量が、上記吸水性物質の重量に対して１．３〜８％に設定されているものとする。
【００１８】
このことにより、結合剤により吸着性化合物と吸水性物質とが結合されると共に、吸水性物質同士も結合され、取り扱い性に優れた粒状体を容易に形成することができる。そして、この結合剤の重量は、吸水性物質の重量に対して１．３％よりも小さいと、粒状体を形成しても僅かな力で破砕されてしまう一方、８％よりも大きいと、結合剤により吸着性化合物及び吸水性物質が覆われて化学的吸着剤の吸着能力が低下するので、１．３〜８％に設定している。
【００１９】
請求項９の発明では、請求項８の発明において、結合剤の重量が、吸水性物質の重量に対して１．３〜３％に設定されているものとする。こうすることで、粒状体の破砕を抑制しつつ、化学的吸着剤の吸着能力を確実に確保することができる。
【００２０】
請求項１０の発明では、請求項８又は９の発明において、結合剤は、ポリビニルアルコールであるものとする。このことで、少量の結合剤で強度の優れた粒状体が得られる。
【００２１】
請求項１１の発明では、請求項１〜１０のいずれか１つの発明において、化学的吸着剤は、さらに弱酸性物質又は弱塩基性物質を有するものとする。
【００２２】
このようにすることで、弱酸性物質又は弱塩基性物質が触媒となって、被処理ガス中の被吸着成分と吸着性化合物との反応を促進させる。特に、吸着性化合物がレゾルシンである場合には、アルデヒド等に対する捕捉効果をより一層高めることができる。
【００２３】
請求項１２の発明では、請求項１〜１１のいずれか１つの発明において、物理的吸着剤は、活性炭、シリカゲル、ゼオライト、アルミナ、ベントナイト、ケイソウ土及びボーキサイトよりなる群から選択される少なくとも１種であるものとする。この発明により、吸着能力の高い物理的吸着剤の具体的材料が容易に得られる。
【００２４】
請求項１３の発明は、吸着処理装置の発明であり、この発明では、吸着処理装置は、請求項１〜１２のいずれか１つに記載の吸着処理用部材が配設された吸着処理部を備えているものとする。このことにより、長期に亘って吸着能力が安定したコンパクトな吸着処理装置が得られ、車両室内や住宅内等に容易に設置することができる。
【００２５】
請求項１４の発明では、請求項１３の発明において、吸着処理装置は、さらに吸着処理部に対して被処理ガスを供給するファンを備えているものとする。こうすることで、吸着処理用部材に対して被処理ガスをスムーズに導入して、吸着処理を良好に行うことができる。
【００２６】
請求項１５の発明では、請求項１３又は１４の発明において、吸着処理装置は、空調装置に付設されているものとする。このことで、空調装置を作動させることにより車両や住宅の室内を容易に清浄化することができる。
【００２７】
請求項１６の発明では、請求項１３〜１５のいずれか１つの発明において、吸着処理用部材は、吸着処理部に対して着脱可能に取り付けられているものとする。この発明により、吸着処理用部材の吸着能力が低下しても、容易に新しいものと交換することができる。
【００２８】
請求項１７の発明は、吸着処理方法の発明であり、この発明では、請求項１〜１２のいずれか１つに記載の吸着処理用部材に被処理ガスを接触させて該被処理ガス中の被吸着成分を吸着処理するようにする。このことにより、請求項１〜１２のいずれかの発明と同様の作用効果が得られる。
【００２９】
請求項１８の発明では、請求項１７の発明において、吸着処理用部材に被処理ガスと共に水分を接触させるようにする。
【００３０】
この発明により、かなり乾燥した環境下においても、被処理ガス中の被吸着成分と化学的吸着剤の吸着性化合物との反応を促進させることができる。
【００３１】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。但し、先ず最初に、本発明と類似の構成である参考形態を説明し、その後に、本発明の実施形態を、その参考形態と異なる部分に関して説明する。
【００３２】
（参考形態）
図１は、本発明の参考形態に係る吸着処理用部材としてのフィルタ部材１を示し、このフィルタ部材１は、シート状に形成されてなり、被処理ガスを該フィルタ部材１の厚み方向の一方向（同図に矢印で示すように左側から右側方向）に通過させて該被処理ガス中の被吸着成分を吸着処理するものである。このフィルタ部材１は、２種類の吸着剤、つまり化学的吸着剤１２，１２，…と物理的吸着剤１３，１３，…とを備えている。そして、これら化学的吸着剤１２及び物理的吸着剤１３は、フィルタ部材１の厚み方向両面を構成する２つの通気性部材１６，１６により画成された単一空間内に、混合状態で含有されている。この各通気性部材１６は、和紙や不織布等のように内部に繊維を有するものからなっている。
【００３３】
上記フィルタ部材１の化学的吸着剤１２及び物理的吸着剤１３の各濃度は、上記被処理ガスの通気方向の上流側において物理的吸着剤１３の方が高くかつ下流側において化学的吸着剤１２の方が高くなるように、被処理ガスの通気方向に連続的又は非連続的に変化している。つまり、化学的吸着剤１２の濃度は下流側に向かって連続的又は非連続的に増大している一方、物理的吸着剤１３の濃度は下流側に向かって連続的又は非連続的に減少していて、上流側で物理的吸着剤１３の方が化学的吸着剤１２よりも高濃度に設定され、下流側で化学的吸着剤１２の方が物理的吸着剤１３よりも高濃度に設定されている。
【００３４】
尚、上記フィルタ部材１の形状としては、図示したような平板状のものに限定されず、被処理ガスとの接触面積と通気抵抗とを考慮して適宜変更することが可能であり、波形状や葛折状に形成されたものや、公知の形状のものとすることができる。
【００３５】
上記フィルタ部材１の化学的吸着剤１２は、水分の存在下で被処理ガス中の被吸着成分と反応する吸着性化合物と、水分を吸収する吸水性物質とを有している。この吸水性物質は、吸着性化合物に対して非反応性でかつ被処理ガス中の水分を吸収する性質を有するものであればその種類は特に限定されないが、吸水性無機物質及び吸水性ポリマーのうちの少なくとも１種であることが望ましい。上記吸水性物質は、水分存在下で行われる吸着性化合物と被吸着成分との化学反応の場として用いられ、その吸水性によって空気中の水分を吸収するので、反応媒体となる水分を外部から補わなくても反応を効率良く行わせることが可能である。また、上記吸水性物質は、上記吸着性化合物を担持する吸水性担持材であり、これにより、取り扱い易くなると共に、反応場の提供の観点からも好ましい。
【００３６】
上記吸水性無機物質としては、一般に無機質担体として用いられるシリカゲル、ゼオライト、アルミナ、ケイソウ土、活性炭等が好ましいものとして例示され、これらは単独で使用しても２種以上を混合して使用してもよい。ゼオライトは、イオンタイプによってＮａ型とＨ型（プロトン型）とに分類されるが、カルボニル基含有化合物との反応性が高いという観点からは、Ｈ型ゼオライトの方が好ましい。このＨ型ゼオライトは、吸水性無機物質として最適なものである。尚、後述の如く、吸着性化合物と共に弱酸性物質や弱塩基性物質を併用した場合には、水分を吸収したときにこれらの弱酸性物質や弱塩基性物質に由来して生じる酸やアルカリによって、吸着処理装置や付帯機器の酸腐食やアルカリ腐食が生じることも懸念されるので、吸水性物質として、Ｈ型ゼオライト等の固体酸性物質やＮａ型ゼオライト等の固体塩基性物質を使用することが推奨される。
【００３７】
上記吸水性ポリマーとしては、アクリル酸又はその塩系、アクリルアミド系、マレイン酸系、エチレンオキサイド系、ビニルアルコール系の単独又は共重合体、変性澱粉、変性セルロース等が好ましいものとして例示され、より好ましい具体例としては、ポリアクリル酸塩、アクリル酸とビニルアルコールやアクリル酸エステルとの共重合体又はその塩、アクリルアミド系重合体、ポリエチレンオキサイド、マレイン酸−イソブチレン共重合体の塩、澱粉やカルボキシルセルロースのアクリル酸塩グラフト変性物等が挙げられ、これらは単独で使用することもでき、２種以上を適宜に組み合わせて使用することもできる。
【００３８】
上記吸着性化合物としては、水分の存在下で吸着能力を発揮する化合物を用いる。すなわち、被処理ガス中の被吸着成分が、ホルムアルデヒド、アセトアルデヒド、アクロレイン、ベンズアルデヒド等のカルボニル基含有化合物である場合に、吸着性化合物としてそのカルボニル基に対して付加反応性を示す活性水素を有するものを用いることで、化学反応によってカルボニル基含有化合物を吸着除去することができる。このようにカルボニル基に対して付加反応性を示す吸着性化合物としては、一価フェノール、多価フェノール及びこれらの誘導体よりなる群から選択される少なくとも１種の化合物を用いる。具体的には、ヒドロキシ安息香酸、オイゲノール、３，５−，２，５−，３，４−キシレノール等の一価フェノール、レゾルシン、ビスフェノールＡ、カテコール等の二価フェノール、ピロガロール、プルプリン、ナリンギン等の三価フェノール、ルチン等の四価フェノール等が挙げられる。
【００３９】
上記のようにカルボニル基に対して付加反応性を示す吸着性化合物により、カルボニル基含有化合物に対して高レベルの吸着処理効率が得られると共に、一旦吸着処理した後は、反応物が吸水性物質中に取り込まれるため、被吸着成分が単独で再放出されることはない。また、この吸着反応は水分の存在下で進行するため、空気中の水分によって吸着性能が阻害されることもない。しかも、アミン系やアンモニア系の化合物とは異なり、吸着性化合物自体が臭気を発したり腐食性の高いイオンを生成したりすることはなく、また、昇華性を有していないので、実用上何の問題もない。さらに、吸着性化合物の選択によっては、カルボニル基含有化合物以外の悪臭成分や、無臭の有害成分の吸着処理も可能である。
【００４０】
上記吸着性化合物のうち多価フェノールに属するレゾルシンは、カルボニル基含有化合物に対して非常に優れた反応性を示すことから、吸着性化合物として最適なものである。特にレゾルシンと共に、蓚酸等の弱酸性物質や、炭酸ナトリウム等の弱塩基性物質を併用すると、アルデヒド等に対する捕捉効果が一段と高められ、より一層優れた吸着処理効果を発揮する。これは、上記弱酸性物質や弱塩基性物質がレゾルシンとアルデヒド等（特にホルムアルデヒド）との反応の触媒として作用するためと考えられ、この効果は、レゾルシン以外の一価フェノールや多価フェノールを吸着性化合物として使用する際にも有効に発揮される。
【００４１】
上記吸着性化合物が液状である場合は、後述の如く造粒すればよく、固体である場合も、水やメタノール等の適当な溶媒に溶解して造粒することが望ましい。この溶媒は、造粒後に加熱処理を行うことで除去することができる。但し、水は、反応媒体となるので、粒状体中に残存していてもよい。尚、粒状体中に水が残存していなくても、吸水性物質が空気中の湿分を吸収することによって補われるため、水分の補給の必要はないが、吸着処理の初期段階から高レベルの吸着能力を発揮させるには、当初から適量の水分を吸水性物質に吸収させておくようにすることが望ましい。
【００４２】
上記吸着性化合物と吸水性物質との重量比は、吸着処理活性、飽和担持量、求められる吸着能力等を考慮して設定すればよいが、吸着性化合物の重量を吸水性物質の重量に対して０．１〜５０％に設定することが望ましい。これは、吸着性化合物の重量が吸水性物質の重量に対して０．１％よりも小さいと、吸着能力が十分に発揮されない一方、５０％よりも大きいと、吸着性化合物の使用量の割には吸着能力が向上しないからである。また、吸着性化合物を多く加え過ぎると、造粒する場合に造粒性が悪化する傾向が見られるからである。この重量比のより好ましい上限値は２０％であり、さらに好ましい上限値は１０％である。一方、より好ましい下限値は、吸着性能の観点から５％である。
【００４３】
上記吸水性物質は、通常、微粉末で提供されるので、この微粉末の状態で用いてもよいが、取り扱い性が悪く、しかも、化学的吸着剤１２を通気性部材１６，１６に挟持して用いる際、通気性部材１６の目が粗い場合にはその通気孔から抜け落ちることがある。したがって、結合剤を用いて吸着性化合物と吸水性物質とを結合すると共に、吸水性物質同士をも結合することが望ましい。つまり、造粒して粒状体を形成すればよく、結合剤により吸水性物質に吸着性化合物を容易に担持させることもできる。
【００４４】
上記結合剤の重量は、吸水性物質の重量に対して１．３〜８％に設定することが好ましい。これは、結合剤の重量が吸水性物質の重量に対して１．３％よりも小さいと、造粒して粒状体を形成しても僅かな力で破砕されてしまう一方、８％よりも大きいと、結合剤により吸着性化合物及び吸水性物質が覆われて吸着能力が低下するからである。また、後述の如く、結合剤として水溶性ポリマーを用いて吸着性化合物の水溶液を添加して造粒作業を行う場合に、その水溶性ポリマーの重量が吸水性物質の重量に対して８％を越えると、系の粘度が上昇すると共に粘着性を帯びて、造粒作業が困難になるためである。この重量比のより好ましい上限値は５％であり、さらに好ましい上限値は３％である。
【００４５】
上記結合剤としては、水溶性ポリマーが適している。この水溶性ポリマーを使用すれば、有機溶剤を使用することなく造粒作業を行うことができるからである。また、上述の如く吸着性化合物の代表例がフェノール系化合物であって、水溶性のものが多いため、水に溶解させたポリマーと吸着性化合物とを、吸水性物質と共に混合して造粒することにより、簡単に粒状体を形成することができるからである。水溶性ポリマーとしては、ポリアクリル酸、ポリビニルアルコール、カルボキシメチルセルロース等が挙げられるが、このうち、比較的少ない使用量でも強度の優れた粒状体が得られるという観点からポリビニルアルコールが最適である。尚、吸水性物質との濡れ性が劣る場合には、少量の界面活性剤を添加して造粒を行ってもよい。
【００４６】
上記結合剤により造粒する方法としては、吸着性化合物、吸水性物質及び結合剤を一度に混合して造粒する方法、吸着性化合物と吸水性物質とを混合してから若干量の結合剤を添加して予備造粒を行った後、所定量となるように結合剤を添加して本造粒する方法、結合剤及び吸水性物質のみからなる粒状体を形成した後、吸着性化合物の水溶液又はアルコール溶液に浸漬する方法等が採用可能である。尚、造粒手段としては、押出成形や高速混合造粒等の公知の手段を用いればよい。
【００４７】
上記造粒により形成した粒状体の大きさは、用途に応じて適宜に設定され、特に限定はされないが、吸着処理効率に影響する粒状体の表面積、通気抵抗及び取り扱い性の観点から、平均粒径を０．１〜１ｍｍに設定することが好ましい。尚、公知の造粒手段により得られる粒状体の平均粒径が１ｍｍよりも大きい場合には、粉砕して篩い分けを行えば、容易に上記範囲のものが得られる。
【００４８】
このように化学的吸着剤１２として粒状体のものを用いると、取り扱い性が向上すると共に、特に吸水性物質が通気性部材１６の通気孔から抜け落ちるような不具合もない。また、結合剤の重量を、吸水性物質の重量に対して１．３〜８％に設定することで、良好な吸着性能が得られると共に、化学的吸着剤１２を通気性部材１６，１６間に挟持してから、加圧により例えば波形状に形成する場合であっても、その化学的吸着剤１２が破砕してしまうようなことはない。
【００４９】
一方、物理的吸着剤１３としては、微細孔を有して被処理ガス中の被吸着成分を物理的に吸着し得るものであれば特に限定はされないが、特に活性炭、シリカゲル、ゼオライト、アルミナ、ベントナイト、ケイソウ土、ボーキサイト等が適している。この中でも、活性炭及びシリカゲルが効果的であり、最も好ましいのは活性炭である。この活性炭は、種々の被吸着成分に対する吸着能力が高く、特に炭化水素系のガスを効果的に取り除くことができる。
【００５０】
上記化学的吸着剤１２と物理的吸着剤１３との量は、特に限定されないが、両吸着剤の量を同程度にするか、又は物理的吸着剤１３の方を多くすることが好ましい。
【００５１】
図２は、上記フィルタ部材１を用いた循環処理タイプの吸着処理装置２１を示し、この吸着処理装置２１は、吸込口２３と吹出口２４とを有する装置本体２２を備え、この装置本体２２内の吹出口２４近傍に吸着処理部２５が設けられ、この吸着処理部２５に上記フィルタ部材１が配設されている。このフィルタ部材１の上流側（吸込口２３側）には、除塵フィルタ２７を挟んで送風用のファン２８が設けられ、このファン２８により被処理ガスを除塵フィルタ２７及びフィルタ部材１に対してスムーズに導入しかつ吸込口２３側から吹出口２４側へと一方向に通過させる。尚、図２中、２９は、被処理ガスの汚染度合いを検出するセンサーであり、このセンサー２９により汚染度が所定値以上になったことを検出したときに上記ファン２８を作動させるようにしている。
【００５２】
上記吸着処理装置２１を、車両の室内天井部若しくは後部座席の後方又は住居内の適所等に設置しておけば、その吸着処理部２５のフィルタ部材１が化学的吸着剤１２及び物理的吸着剤１３の両方を単一空間内に混合状態で備えて、被処理ガスの通気方向の上流側において物理吸着剤１３の方が高濃度に、下流側において化学的吸着剤１２の方が高濃度にそれぞれ設定されているので、室内に存在する悪臭成分や無臭の有害成分等の多様な成分を吸着除去することができると共に、物理的吸着剤１３が、吸着した被吸着成分を放出したとしても、この被吸着成分は下流側に流されて化学的吸着剤１２に吸着され、フィルタ部材１全体の吸着効果を高めることができる。特に、化学的吸着剤１２を、レゾルシン等の吸着性化合物と、Ｈ型ゼオライト等の吸水性物質とを有するものとすれば、被処理ガス中の水分は吸水性物質により殆ど吸収されて、水分による物理的吸着剤１３の吸着能力の低減を抑えることができると共に、吸水性物質により吸収した水分が吸着性化合物に供給されることにより、アルデヒド等のカルボニル基含有化合物を効果的に吸着除去することができる。
【００５３】
図３は、上記吸着処理装置２１と同様の吸着処理装置５１を付設した車両空調装置４１を示し、この空調装置４１は、その空調ダクト４２内に、冷媒蒸発時の気化熱によって空調用空気を冷却するエバポレータ４３と、該エバポレータ４３の下流側に設けられ、エンジンの冷却水を利用して空調用空気を加熱するヒータ４４とを備えている。このヒータ４４の直ぐ上流側には、ヒータ４４を通過させる風量を調整する調整ダンパー４５が設けられている。上記空調ダクト４２の上流端には、外気導入口４６と内気導入口４７，４７とが設けられ、切替ダンパー４８により外気及び内気のいずれかが空調ダクト４２内に導入されるようになっている。一方、空調ダクト４２の下流端には、空調空気を車両室内に吹き出す吹出口４９，４９が設けられている。
【００５４】
そして、上記エバポレータ４３の上流側に吸着処理装置５１が設けられている。つまり、吸着処理装置５１の装置本体５２が上記空調ダクト４２の中間部に接続され、この装置本体５２内の吸着処理部５５に上記フィルタ部材１が配設されている。この吸着処理装置５１の上流側には、風量を調整するためのファン５８が設けられている。このファン５８は、もともと空調装置４１に備えられたものではあるが、上記吸着処理装置２１のファン２８と同様に、吸着処理部５５に対して被処理ガスを供給する役目も果たしており、外気又は内気をこのファン５８の上流側に設けた除塵フィルタ５７を通して吸着処理装置５１並びにエバポレータ４３及びヒータ４４に送り込むようになっている。したがって、清浄されかつ空調された空気が吹出口４９，４９から車両室内に吹き出される。尚、フィルタ部材１と除塵フィルタ５７とを分離しないで積層状態にしてもよく、フィルタ部材１の通気性部材１６に除塵フィルタ５７の機能を兼用させるようにしてもよい。このように通気性部材１６に除塵フィルタ５７の機能を兼用させれば、構造を簡略化することができると共に、空調用空気の通気抵抗を低減することができる。
【００５５】
上記吸着処理装置２１や車両空調装置４１に付設された吸着処理装置５１のフィルタ部材１は、長寿命化されているとはいえ、やがては吸着能力が低下するので、新しいものと交換する必要がある。このとき、この交換作業を容易に行えるようにするために、吸着処理部２５，５５に対して着脱可能に取り付けられていることが望ましい。この場合、例えば、フィルタ部材１をカセット内に装填しておく一方、装置本体２２，５２の吸着処理部２５，５５のフィルタ部材１に対応する部位に開閉可能な装填用孔を形成しておき、この装填用孔から上記カセットを着脱するように構成すればよい。
【００５６】
尚、上記参考形態におけるフィルタ部材１の化学的吸着剤１２は、吸水性物質が被処理ガス中の被吸着成分を吸着する際に水分を必要とするが、空気中の湿分を吸水性物質が吸収することによって反応の場に存在し得た水分でも、吸着性化合物と被処理ガス中の被吸着成分との反応が行われて優れた吸着性能を発揮するので、被処理ガスに水分を加えてフィルタ部材１を通過させる必要はない。但し、非常に乾燥した環境下であれば、加湿手段を設けて、フィルタ部材１に対して被処理ガスと共に水分を供給するように構成してもよい。
【００５７】
（実施形態）
ここで、本発明の実施形態を説明する。上記参考形態では、被処理ガスの通気方向の上流側において物理吸着剤１３の方を高濃度に、下流側において化学的吸着剤１２の方を高濃度にそれぞれ設定したが、本実施形態では、図４に示すように、化学的吸着剤１２及び物理的吸着剤１３の各濃度を、フィルタ部材１の厚み方向中央部において物理的吸着剤１３の方が高くかつ厚み方向両面近傍部において化学的吸着剤１２の方が高くなるように、厚み方向に連続的又は非連続的に変化させる。このようにすれば、ファン２８，５８が停止していて被処理ガスが流動していないときに物理的吸着剤１３が被吸着成分を放出したとしても、この被吸着成分が通気性部材１６，１６を通ってフィルタ部材１の外部に出るのを抑制することができる。
【００５８】
尚、本発明とは異なるが、図５に示すように、厚み方向両面のうち一方を上記通気性部材１６により構成し、他方を非通気性の基材１７で構成した吸着処理用部材７を参考例として記載しておく。この場合、通気性部材１６により構成された面を、被処理ガスが存在する空間に接する面とし、この面に被処理ガスを接触させるようにすればよい。そして、化学的吸着剤１２及び物理的吸着剤１３の各濃度を、通気性部材１６により構成されている面の近傍部において化学的吸着剤１２の方が高くかつ他方の面の近傍部において物理的吸着剤１３の方が高くなるように設定する。この吸着処理用部材７では、その基材１７を車両や住宅の室内の天井や壁等に貼り付けるだけで、容易にその室内の清浄化を行うことができる。また、このように室内の天井や壁等に取り付ける場合、基材１７を建材や壁紙と一体化してもよい。さらに、この吸着処理用部材７も、上記実施形態における吸着処理用部材１と同様に、吸着処理装置の吸着処理部に設けることは可能である。この場合、吸着処理装置の吸込口と吹出口とは共に、吸着処理用部材１の通気性部材１６側に設けられる。
【００５９】
【実施例】
次に、具体的に実施した実施例について説明する。
【００６０】
先ず、本発明の化学的吸着剤がアセトアルデヒドをどの程度吸着除去し得るかを以下の実施例１〜４で示す。
【００６１】
（実施例１）
図６に示すように、化学的吸着剤１２を内容量１０００ｃｃのフラスコ７１内に入れ、このフラスコ７１内にアセトアルデヒドを注射器７２を用いて１０００ｐｐｍとなるように注入して密閉した。このとき、上記化学的吸着剤１２は、以下の方法で調整した吸着剤Ａ〜Ｄを用いた。そして、２０〜３０℃下で１時間放置した後、アセトアルデヒドの除去率を調べた。
【００６２】
〔吸着剤の調整〕
吸着剤Ａ：吸着性化合物としてのオイゲノール１ｇを、吸水性物質としてのシリカゲル（平均粒径０．０５〜０．２ｍｍ）１０ｇと共に粉砕混合して、粒径５〜５０μｍの粉末状吸着剤Ａを調整した。
【００６３】
吸着剤Ｂ：吸着性化合物としての３，５−キシレノール１ｇを、上記シリカゲル１０ｇと共に粉砕混合して、粒径５〜５０μｍの粉末状吸着剤Ｂを調整した。
【００６４】
吸着剤Ｃ：吸着性化合物としてのレゾルシン１ｇを、上記シリカゲル１０ｇと共に粉砕混合して、粒径５〜５０μｍの粉末状吸着剤Ｃを調整した。
【００６５】
吸着剤Ｄ：吸着性化合物としてのピロガロール１ｇを、上記シリカゲル１０ｇと共に粉砕混合して、粒径５〜５０μｍの粉末状吸着剤Ｃを調整した。
【００６６】
上記吸着剤Ａ〜Ｄのアセトアルデヒド除去率（重量％）の結果を表１に示す。このことより、いずれの吸着剤Ａ〜Ｄもアセトアルデヒドに対して優れた吸着性能を有していることが判る。
【００６７】
【表１】

【００６８】
（実施例２）
上記実施例１の吸着剤Ｃと同様に、レゾルシンを吸着性化合物として用いて下記の方法により吸着剤Ｅ〜Ｈを調整し、上記実施例１と同様にしてアセトアルデヒドの除去率を調べた。
【００６９】
〔吸着剤の調整〕
吸着剤Ｅ：レゾルシン１ｇを、蓚酸０．２ｇ及び上記シリカゲル１０ｇと共に粉砕混合して、粒径５〜５０μｍの粉末状吸着剤Ｅを調整した。
【００７０】
吸着剤Ｆ：レゾルシン１ｇを、炭酸ナトリウム０．２ｇ及び上記シリカゲル１０ｇと共に粉砕混合した後、打錠して同じサイズの吸着剤Ｆ（錠剤）を調整した。
【００７１】
吸着剤Ｇ：レゾルシン１ｇを、Ｈ型ゼオライト［ＺＳＭ−５（ＳｉＯ₂／Ａｌ₂Ｏ₃＝７５）、粒径５〜１０μｍ］１０ｇと共に攪拌混合した後、打錠して同じサイズの吸着剤Ｇ（錠剤）を調整した。
【００７２】
吸着剤Ｈ：レゾルシン１ｇを、Ｎａ型ゼオライト（平均粒径５〜１０μｍ）１０ｇと共に攪拌混合した後、打錠して同じサイズの吸着剤Ｈ（錠剤）を調整した。
【００７３】
上記吸着剤Ｅ〜Ｈのアセトアルデヒド除去率（％）の結果を表２に示す（尚、上記実施例の吸着剤Ｃについても併せて示す）。このことより、レゾルシンと共に少量の弱酸性物質や弱塩基性物質を添加すると、アセトアルデヒドに対する吸着性能をより一層高くすることができ、特に弱酸性物質を添加すればその効果は顕著となることが判る。また、これら弱酸性物質や弱塩基性物質を添加すると、吸水時に酸やアルカリ劣化を招く虞れがあるが、Ｈ型ゼオライトやＮａ型ゼオライトを使用すれば、これら弱酸性物質や弱塩基性物質を添加しなくても吸着効果を高めることができ、酸やアルカリ劣化の問題を確実に解消することができる。
【００７４】
【表２】

【００７５】
（実施例３）
多価フェノールとしてカテコール、プルプリン、ナリンギン及びルチンをそれぞれ１ｇ用意し、これを、各々、上記Ｈ型ゼオライト１０ｇと共に攪拌混合した後、打錠して同じサイズの吸着剤Ｉ〜Ｌ（錠剤）を調整した。そして、上記実施例１と同様にしてアセトアルデヒドの除去率を調べた。
【００７６】
上記吸着剤Ｉ〜Ｌのアセトアルデヒド除去率（％）の結果を表３に示す。このことより、このいずれの吸着剤Ｉ〜Ｌについてもアセトアルデヒドに対して優れた吸着性能を有していることが判る。
【００７７】
【表３】

【００７８】
（実施例４）
上記実施例２の吸着剤Ｇと同様に、レゾルシン１ｇとＨ型ゼオライト（吸着剤Ｇと同じもの）１０ｇを用いて吸着剤Ｍ〜Ｑを調整した。但し、結合剤として、ポリビニルアルコールを５段階に変化させて添加した。つまり、ポリビニルアルコールの重量を、Ｈ型ゼオライトに対して１．７％（吸着剤Ｍ）、２％（吸着剤Ｎ）、２．５％（吸着剤Ｏ）、３％（吸着剤Ｐ）、５％（吸着剤Ｑ）とした。そして、上記実施例１と同様にしてアセトアルデヒドの除去率を調べた。但し、この実施例４では、アセトアルデヒド除去率を５分毎に３０分経過するまで調べた。
【００７９】
この結果を、図７に示す。尚、比較のために、活性炭の場合の結果を併せて示す。このことより、ポリビニルアルコールの添加量が多くなると、吸着能力が経時的に低下する割合が多くなり、吸着能力の観点からは、ポリビニルアルコールの添加量が少ない方が良好であることが判る。特に３％以下であれば、全く問題はない。しかし、ポリビニルアルコールの重量をＨ型ゼオライトに対して５％にしたとしても、活性炭に比べると低下率は非常に少ない。
【００８０】
（実施例５）
次に、図８（ａ）に示すように、化学的吸着剤１２と物理的吸着剤１３とを混合した場合の効果を調べた。但し、ここでは、化学的吸着剤１２と物理的吸着剤１３との濃度は、上記実施形態とは異なる。
【００８１】
すなわち、化学的吸着剤１２として上記実施例２の吸着剤Ｇと同じもの（レゾルシン＋Ｈ型ゼオライト）を、物理的吸着剤１３として活性炭をそれぞれ使用し、この化学的吸着剤１２（０．１ｇ）と物理的吸着剤１３（０．１ｇ）とを細いガラス管７５の中に略均一に混合した状態で装填した。尚、これら両吸着剤１２，１３を装填した部分の両側には通気性部材１６，１６を設けている。
【００８２】
一方、比較のために、図８（ｂ）に示すように、上記化学的吸着剤１２（０．１ｇ）を上流側（同図の左側）に、上記物理的吸着剤１３（０．１ｇ）を下流側（同図の右側）にそれぞれ装填したものと、図８（ｃ）に示すように、上記物理的吸着剤１３（０．１ｇ）を上流側に、上記化学的吸着剤１２（０．１ｇ）を下流側にそれぞれ装填したものと、図８（ｄ）に示すように、上記物理的吸着剤１３（０．１ｇ）のみを装填したものとを作製した。
【００８３】
そして、上記各ガラス管７５内に、アセトアルデヒド濃度が３０ｐｐｍとなるように調整した空気を１Ｌ／ｍｉｎで５分間流した。その後、各ガラス管７５を容積が１Ｌのエアバッグ内に入れ、このエアバッグ内の温度を８０℃にした状態で２０分間放置した。次いで、そのエアバッグ内のアセトアルデヒドの濃度を調べた。このアセトアルデヒド濃度が高いほど、活性炭が一度吸着したアセトアルデヒドを多く放出していることになる。
【００８４】
この結果を図９に示す。尚、図９の（ａ）〜（ｄ）は、図８の（ａ）〜（ｄ）の場合にそれぞれ対応している。このことより、化学的吸着剤と物理的吸着剤とを略均一に混合した方が、他の場合に比べてアセトアルデヒドの放出量が少ないことが判る。これは、物理吸着剤から放出されたアセトアルデヒドが、その物理吸着剤の近傍に位置する化学的吸着剤に吸着されたからである。
【００８５】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によると、吸着処理用部材が、水分の存在下で被処理ガス中の被吸着成分（カルボニル基含有化合物）と化学的に反応する吸着性化合物（一価フェノール、多価フェノール及びこれらの誘導体よりなる群から選択される少なくとも１種の化合物）と、水分を吸収する吸水性物質（上記吸着性化合物を担持する吸水性担持材であって、上記被処理ガス中の湿分を吸収して、該吸着性化合物に対し、該被処理ガス中の被吸着成分と吸着性化合物との反応媒体としての水分を補給する物質）とを有する化学的吸着剤と、物理的吸着剤とからなる２種類の吸着剤を備えるようにし、この吸着剤を、シート状のフィルタ部材において厚み方向両面を構成する２つの通気性部材により画成された単一空間内に混合状態で含有し、化学的吸着剤及び物理的吸着剤の各濃度を、厚み方向中央部において物理的吸着剤の方が高くかつ厚み方向両面近傍部において化学的吸着剤の方が高くなるように、厚み方向に連続的又は非連続的に変化させるようにしたことにより、アルデヒド類やケトン類のようなカルボニル基含有化合物を確実に吸着することができると共に、物理的吸着剤の吸着能力が水分により低下するのを抑えることができ、また、物理的吸着剤が、吸着した被吸着成分を放出したとしても、この被吸着成分を吸着処理用部材の外部に出さないで化学的吸着剤に吸着させるようにすることができ、どのような温度環境下であっても、カルボニル基含有化合物を含む多様な被吸着成分に対して吸着能力を長期間安定的にかつ高レベルに維持することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の参考形態に係る吸着処理用部材としてのフィルタ部材を示す断面図である。
【図２】上記フィルタ部材を用いた吸着処理装置を示す概略断面図である。
【図３】上記フィルタ部材を用いた吸着処理装置を付設した車両空調装置を示す概略断面図である。
【図４】本発明の実施形態に係る吸着処理用部材としてのフィルタ部材を示す図１相当図である。
【図５】吸着処理用部材の参考例を示す図１相当図である。
【図６】実施例１〜４の試験の要領を示す概略説明図である。
【図７】実施例４の試験の結果を示すグラフである。
【図８】実施例５の試験の要領を示す概略説明図である。
【図９】実施例５の試験の結果を示すグラフである。
【符号の説明】
１フィルタ部材（吸着処理用部材）
１２化学的吸着剤
１３物理的吸着剤
１５通気性部材
２１，５１吸着処理装置
２５，５５吸着処理部
２８，５８ファン
４１空調装置[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention belongs to a technical field related to an adsorption processing member for performing adsorption processing of a component to be adsorbed in a gas to be processed, an adsorption processing apparatus and an adsorption processing method using the same.
[0002]
[Prior art]
In general, in the interior of a vehicle such as an automobile, decomposition gases such as fuels and oils, combustion products derived from tobacco, adhesives used for bonding interior boards and in-vehicle equipment, and foamed resin for heat insulation are volatilized. Odorous or odorless toxic gas components such as organic compounds are present. In addition, even in a house, there are harmful gas components volatilized from the heat insulating material and the adhesive of the plywood material as in the case of a sick house as well as the combustion products derived from tobacco. Such gas components usually contain carbonyl group-containing compounds such as formaldehyde, acetaldehyde, acrolein, and benzaldehyde.
[0003]
As a method for removing the odorous or odorless toxic gas component, for example, as shown in JP-A-10-193962, an adsorption treatment method using a physical adsorbent such as activated carbon is often used. However, in this method, in particular, the ability to adsorb and remove the carbonyl group-containing compound becomes insufficient. In addition, even if a physical adsorbent such as activated carbon adsorbs a component to be adsorbed in a gas to be processed, there is a problem in that when the temperature is relatively high, the component to be adsorbed is released. As a result, in such an environment, the ability to adsorb the component to be adsorbed is reduced.
[0004]
Therefore, conventionally, as shown in, for example, JP-A-9-313828, a chemical adsorbent in which an agent for removing aldehydes composed of an amine-based or ammonia-based compound is supported on a carrier such as activated carbon or zeolite. It has been proposed to remove aldehydes and purify the air by using phenol. By using such a chemical adsorbent, aldehydes can be subjected to an adsorption treatment, and the phenomenon that the adsorbed aldehydes are released does not occur.
[0005]
[Problems to be solved by the invention]
However, the above proposed example has the following problems. That is, among the agents for removing aldehydes, triethanolamine, pyridine and hexamethylenetetramine have a pungent odor like ammonia at room temperature, casein, sodium caseinate and glycine have an odor at room temperature, and urea and thiourea. Emits off-flavors at high temperatures (80-100 ° C.), which are exacerbated by the presence of moisture. In the case of amine-based or ammonia-based salts, although there is no odor problem, they dissociate by the action of moisture to form highly corrosive acid ions (ammonium sulfate, EDTA, 2Na, etc.) There is a problem of release (polyallylamine hydrochloride, aminoguanidine sulfate, guanidine nitrate, hydrohistylamine sulfate, etc.). Further, in the case of dimethylhydantoin, odor or corrosion does not occur, but it is difficult to use as an adsorbent due to its sublimability. Thus, the above proposed example is not practical because the aldehyde removing agent itself has a considerable problem.
[0006]
Even if various chemical adsorbents including those described above are used, since the chemical adsorbent adsorbs the component to be adsorbed by a chemical reaction, the component to be adsorbed is limited and If all of the chemical reaction substances are consumed, no further adsorption treatment can be performed, and there is room for improvement in adsorbing various components to be adsorbed over a long period of time.
[0007]
The present invention has been made in view of such points, and an object of the present invention is to perform adsorption treatment of a component to be adsorbed in a gas to be treated, regardless of the temperature environment, and In addition to being able to efficiently adsorb the components to be adsorbed, the change in adsorption capacity with time is suppressed as much as possible, and particularly, the components to be adsorbed are capable of reducing odorous and corrosive compounds such as aldehydes and ketones. An object of the present invention is to efficiently perform adsorption treatment using a chemical adsorbent having no problem.
[0008]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above object, according to the present invention, an adsorptive compound (monohydric phenol, polyhydric phenol and monohydric phenol) which chemically reacts with the component to be adsorbed (carbonyl-containing compound) in the gas to be treated in the presence of moisture. At least one compound selected from the group consisting of these derivatives) and a water-absorbing substance that absorbs moisture (a water-absorbing support material that supports the adsorptive compound, A chemical adsorbent having a substance that absorbs and replenishes the adsorptive compound with respect to the adsorptive compound and supplies water as a reaction medium between the adsorbed compound and the adsorptive compound in the gas to be treated) ; It includes two kinds of adsorbents consisting of, these adsorbents, containing in admixture in a single space which is defined by the two air-permeable member constituting the thickness direction both sides in the sheet-like filter member, chemical Adsorbents and materials Each concentration of the specific adsorbent, continuously or discontinuously in the thickness direction, so that the physical adsorbent is higher in the center in the thickness direction and the chemical adsorbent is higher in the vicinity of both sides in the thickness direction. I changed it .
[0009]
Specifically, in the invention of claim 1, at least the surface in contact with the space where the gas to be treated is present, made from those sheet constituted by permeable member, adsorbs the adsorbed components in the treated gas The target is a member for adsorption treatment to be treated.
[0010]
And a chemical adsorbent having an adsorptive compound that chemically reacts with the component to be adsorbed in the gas to be treated in the presence of water, a water-absorbing substance that absorbs water, and a physical adsorbent. The adsorbent compound is at least one compound selected from the group consisting of monohydric phenol, polyhydric phenol and derivatives thereof, and the adsorbed component that reacts with the adsorbent compound is A carbonyl group-containing compound, wherein the water-absorbing substance is a water-absorbing support material for supporting the adsorptive compound, which absorbs moisture in the gas to be treated, and A substance that replenishes moisture as a reaction medium between the component to be adsorbed and the adsorptive compound in the gas to be treated, and is configured as a filter member in which a single space is defined by two gas-permeable members that form both surfaces in the thickness direction. Been Ri, the chemical adsorbent and physical adsorbent is contained in a mixture into the single space, the concentration of the chemical adsorbent and physical adsorbent, physical adsorbent in the thickness direction central portion Is continuously or discontinuously changed in the thickness direction so that the chemical adsorbent is higher in the vicinity of both surfaces in the thickness direction .
[0011]
This allows the adsorbing compound to reliably adsorb carbonyl group-containing compounds such as aldehydes and ketones, and unlike the amine-based or ammonia-based compounds, the adsorbing compound itself emits an odor. Since it does not produce highly corrosive ions and has no sublimability, it can be used for adsorption treatment without any problem. Moreover, water is absorbed by the water-absorbing substance of the chemical adsorbent, and the water absorbed by the water-absorbing substance can be reliably supplied to the adsorptive compound. The reaction with the adsorptive compound is promoted, and the ability to adsorb by the chemical adsorbent can be improved. In addition, the moisture by the water-absorbing substance of chemical adsorbent is absorbed, it is possible adsorption capacity of physical adsorbents is suppressed to decrease the moisture. Furthermore, various adsorbed components can be adsorbed by the two types of adsorbents, and the concentrations of the chemical adsorbent and the physical adsorbent are higher and the thickness of the physical adsorbent is higher at the center in the thickness direction. Since the chemical adsorbent is higher in the vicinity of both sides in the direction, even if the physical adsorbent releases the adsorbed adsorbed component, the adsorbed component is discharged outside the adsorption processing member. The chemical adsorbent is reliably adsorbed without being discharged, and the adsorption effect of the entire adsorption processing member can be enhanced . Further, it is possible adsorption capacity of one of the adsorbent can be inhibited from adsorbing ability is lowered as a whole by another side of the adsorbent be reduced. Therefore, regardless of the temperature environment, various adsorbed components including the carbonyl group-containing compound can be efficiently adsorbed, and the adsorption ability can be maintained at a high level for a long period of time.
[0012]
According to a second aspect of the present invention, in the first aspect , the water-absorbing substance is at least one of a water-absorbing inorganic substance and a water-absorbing polymer. According to a third aspect of the present invention, in the second aspect , the water-absorbing inorganic substance is an H-type zeolite. On the other hand, in the invention of claim 4, in the invention of claim 2 , the water-absorbing polymer is a homo- or copolymer of acrylic acid or a salt thereof, acrylamide, maleic acid, ethylene oxide, or vinyl alcohol; It shall be at least one selected from the group consisting of starch and modified cellulose. According to these inventions, specific materials of the water-absorbing substance having good water absorption can be easily obtained.
[0013]
According to a fifth aspect of the present invention, in any one of the first to fourth aspects, the weight of the adsorptive compound is set to be 0.1 to 50% based on the weight of the water-absorbing substance.
[0014]
That is, if the weight of the adsorptive compound is less than 0.1% with respect to the weight of the water-absorbing substance, the ability to adsorb the component to be adsorbed in the gas to be treated is not sufficient, while if it is larger than 50%. However, since the adsorption capacity is not improved with respect to the amount of the adsorbing compound used, it is set to 0.1 to 50%. Therefore, sufficient adsorption capacity can be secured by the minimum amount of the adsorptive compound.
[0015]
According to a sixth aspect of the present invention, in the fifth aspect , the weight of the adsorptive compound is set to 0.1 to 20% based on the weight of the water-absorbing substance. This makes it possible to set a more preferable weight ratio.
[0016]
In the invention of claim 7, in the invention of any one of

claims

1 to 6 , the adsorptive compound is resorcin. Thus, a specific material most suitable for adsorbing the carbonyl group-containing compound can be easily obtained.
[0017]
In the invention of claim 8 , in any one of

claims

1 to 7 , the chemical adsorbent further has a binder, and the weight of the binder is 1 to the weight of the water-absorbing substance. It is assumed that it is set to 3 to 8%.
[0018]
Thus, the adsorbent compound and the water-absorbing substance are bound by the binder, and the water-absorbing substances are also bound to each other, so that a granular material excellent in handleability can be easily formed. If the weight of the binder is less than 1.3% with respect to the weight of the water-absorbing substance, the particles are crushed by a small force even if they are formed, while if they are more than 8%, Since the adsorbing compound and the water-absorbing substance are covered with the binder and the adsorbing ability of the chemical adsorbent is reduced, the content is set to 1.3 to 8%.
[0019]
In a ninth aspect of the present invention, in the eighth aspect , the weight of the binder is set to 1.3 to 3% with respect to the weight of the water-absorbing substance. By doing so, it is possible to reliably secure the adsorption capacity of the chemical adsorbent while suppressing the crushing of the granular material.
[0020]
According to a tenth aspect, in the eighth or ninth aspect , the binder is polyvinyl alcohol. Thus, a granular material having excellent strength can be obtained with a small amount of the binder.
[0021]
According to an eleventh aspect , in any one of the first to tenth aspects, the chemical adsorbent further has a weakly acidic substance or a weakly basic substance.
[0022]
By doing so, the weakly acidic substance or the weakly basic substance serves as a catalyst to promote the reaction between the component to be adsorbed in the gas to be treated and the adsorptive compound. In particular, when the adsorptive compound is resorcin, the effect of capturing aldehydes and the like can be further enhanced.
[0023]
According to a twelfth aspect of the present invention, in any one of the first to eleventh aspects, the physical adsorbent is at least one selected from the group consisting of activated carbon, silica gel, zeolite, alumina, bentonite, diatomaceous earth, and bauxite. It is assumed that According to the present invention, a specific material of a physical adsorbent having a high adsorption capacity can be easily obtained.
[0024]
According to a thirteenth aspect of the present invention, there is provided a suction processing apparatus. In the present invention, the suction processing apparatus includes a suction processing unit provided with the suction processing member according to any one of the first to twelfth aspects. Shall be provided. This makes it possible to obtain a compact adsorption processing apparatus having a stable adsorption capacity for a long period of time, and can be easily installed in a vehicle room, a house, or the like.
[0025]
According to a fourteenth aspect of the present invention, in the thirteenth aspect , the adsorption processing apparatus further includes a fan for supplying the gas to be processed to the adsorption processing unit. By doing so, the gas to be treated can be smoothly introduced into the member for adsorption treatment, and the adsorption treatment can be favorably performed.
[0026]
According to a fifteenth aspect of the present invention, in the thirteenth or fourteenth aspect , the adsorption treatment device is attached to an air conditioner. Thus, the interior of the vehicle or the house can be easily cleaned by operating the air conditioner.
[0027]
According to a sixteenth aspect of the present invention, in any one of the thirteenth to fifteenth aspects, the suction processing member is detachably attached to the suction processing unit. According to the present invention, even if the suction capacity of the suction processing member is reduced, it can be easily replaced with a new one.
[0028]
The invention of claim 17 is an invention of an adsorption treatment method. In this invention, the gas to be treated is brought into contact with the member for adsorption treatment according to any one of claims 1 to 12 , and The components to be adsorbed are subjected to adsorption treatment. Thus, the same effect as the invention of any one of claims 1 to 12 is obtained.
[0029]
According to an eighteenth aspect of the present invention, in the invention of the seventeenth aspect , moisture is brought into contact with the adsorption target member together with the gas to be treated.
[0030]
According to the present invention, the reaction between the component to be adsorbed in the gas to be treated and the adsorptive compound of the chemical adsorbent can be promoted even in a rather dry environment.
[0031]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. However, first, a reference embodiment having a configuration similar to the present invention will be described, and then, an embodiment of the present invention will be described with respect to portions different from the reference embodiment.
[0032]
(Reference form)
FIG. 1 shows a filter member 1 as a member for adsorption treatment according to a reference embodiment of the present invention. The filter member 1 is formed in a sheet shape, and a gas to be treated is applied to the filter member 1 in the thickness direction. The gas is passed in the direction (from left to right as indicated by the arrow in the figure) to adsorb the components to be adsorbed in the gas to be treated. The filter member 1 includes two types of adsorbents, namely,

chemical adsorbents

12, 12,... And

physical adsorbents

13, 13,. The chemical adsorbent 12 and the physical adsorbent 13 are contained in a mixed state in a single space defined by the two

permeable members

16, 16 constituting both surfaces in the thickness direction of the filter member 1. ing. Each of the air permeable members 16 is made of a material having fibers inside such as Japanese paper or nonwoven fabric.
[0033]
The respective concentrations of the chemical adsorbent 12 and the physical adsorbent 13 of the filter member 1 are higher in the physical adsorbent 13 on the upstream side in the gas flow direction of the gas to be treated and on the downstream side in the chemical adsorbent 12. Is continuously or discontinuously changed in the gas flowing direction of the gas to be treated so as to be higher. That is, while the concentration of the chemical adsorbent 12 increases continuously or discontinuously toward the downstream side, the concentration of the physical adsorbent 13 decreases continuously or discontinuously toward the downstream side. The physical adsorbent 13 is set at a higher concentration on the upstream side than the chemical adsorbent 12, and the chemical adsorbent 12 is set at a higher concentration on the downstream side than the physical adsorbent 13. ing.
[0034]
The shape of the filter member 1 is not limited to a flat plate as shown in the figure, but can be appropriately changed in consideration of the contact area with the gas to be treated and the ventilation resistance. It can be formed in a zigzag shape or in a known shape.
[0035]
The chemical adsorbent 12 of the filter member 1 has an adsorbent compound that reacts with a component to be adsorbed in a gas to be treated in the presence of moisture, and a water-absorbing substance that absorbs moisture. The type of the water-absorbing substance is not particularly limited as long as it is non-reactive with the adsorptive compound and has a property of absorbing moisture in the gas to be treated. Desirably, at least one of them is used. The water-absorbing substance is used as a place for a chemical reaction between the adsorptive compound and the component to be adsorbed in the presence of moisture, and absorbs water in the air by its water absorption, so that water serving as a reaction medium is externally supplied. The reaction can be performed efficiently without supplementing. In addition, the water-absorbing substance is a water-absorbing support material that supports the adsorptive compound, which facilitates handling and is preferable from the viewpoint of providing a reaction field.
[0036]
As the above-mentioned water-absorbing inorganic substance, silica gel, zeolite, alumina, diatomaceous earth, activated carbon and the like, which are generally used as an inorganic carrier, are exemplified as preferred ones. These may be used alone or in combination of two or more. Is also good. Zeolites are classified into Na type and H type (proton type) depending on the ion type. From the viewpoint of high reactivity with a carbonyl group-containing compound, H type zeolites are more preferable. This H-type zeolite is optimal as a water-absorbing inorganic substance. As described below, when a weakly acidic substance or a weakly basic substance is used in combination with the adsorptive compound, the acid or alkali generated from these weakly acidic or weakly basic substances when absorbing moisture is used. Since there is a concern that acid corrosion or alkali corrosion of the adsorption treatment device or auxiliary equipment may occur, it is possible to use a solid acidic substance such as H-type zeolite or a solid basic substance such as Na-type zeolite as the water-absorbing substance. Recommended.
[0037]
Examples of the water-absorbing polymer include acrylic acid or a salt thereof, acrylamide, maleic acid, ethylene oxide, and vinyl alcohol-based homo- or copolymers, modified starch, and modified cellulose. Specific examples include polyacrylates, copolymers of acrylic acid and vinyl alcohol or acrylate or salts thereof, acrylamide polymers, polyethylene oxide, maleic acid-isobutylene copolymer salts, starch and carboxycellulose. And the like. These may be used alone or in an appropriate combination of two or more.
[0038]
As the above-mentioned adsorptive compound, a compound which exhibits an adsorption ability in the presence of moisture is used. That is, when the component to be adsorbed in the gas to be treated is a carbonyl group-containing compound such as formaldehyde, acetaldehyde, acrolein, and benzaldehyde, the compound having active hydrogen that exhibits addition reactivity to the carbonyl group as the adsorbing compound. By using, the carbonyl group-containing compound can be adsorbed and removed by a chemical reaction. As the adsorptive compound exhibiting addition reactivity to the carbonyl group, at least one compound selected from the group consisting of monohydric phenols, polyhydric phenols and derivatives thereof is used. Specifically, monohydric phenols such as hydroxybenzoic acid, eugenol, 3,5-, 2,5-, 3,4-xylenol, dihydric phenols such as resorcinol, bisphenol A and catechol, pyrogallol, purpurin, naringin, etc. And tetravalent phenols such as rutin.
[0039]
As described above, the adsorptive compound exhibiting addition reactivity to the carbonyl group enables a high-level adsorption treatment efficiency to be obtained for the carbonyl group-containing compound, and after the adsorption treatment, the reactant is converted to a water-absorbing substance. Since the components to be adsorbed are taken in, the components to be adsorbed are not released again alone. Further, since the adsorption reaction proceeds in the presence of moisture, the adsorption performance is not hindered by moisture in the air. Furthermore, unlike amine-based or ammonia-based compounds, the adsorptive compound itself does not emit odor or generate highly corrosive ions, and has no sublimability, so that it is practically impossible to No problem. Further, depending on the selection of the adsorptive compound, it is also possible to carry out adsorption treatment of malodorous components other than the carbonyl group-containing compound and odorless harmful components.
[0040]
Among the above adsorptive compounds, resorcin, which belongs to polyhydric phenol, exhibits extremely excellent reactivity with carbonyl group-containing compounds, and is therefore the most suitable as an adsorptive compound. In particular, when a weakly acidic substance such as oxalic acid or a weakly basic substance such as sodium carbonate is used together with resorcinol, the effect of capturing aldehydes and the like is further enhanced, and a more excellent adsorption treatment effect is exhibited. This is thought to be because the weakly acidic substance or the weakly basic substance acts as a catalyst for the reaction between resorcinol and aldehydes (especially formaldehyde). This effect is due to the adsorption of monohydric phenols and polyhydric phenols other than resorcinol. It is also effective when used as a sexual compound.
[0041]
When the adsorptive compound is in a liquid state, it may be granulated as described below. Even when the adsorbent compound is in a solid form, it is desirable to dissolve it in a suitable solvent such as water or methanol and granulate it. This solvent can be removed by performing heat treatment after granulation. However, since water serves as a reaction medium, it may remain in the granular material. Even if no water remains in the granular material, the water-absorbing substance is supplemented by absorbing the moisture in the air, so there is no need to supply water. In order to exhibit the adsorbing ability, it is desirable that an appropriate amount of water be absorbed by the water-absorbing substance from the beginning.
[0042]
The weight ratio of the adsorptive compound and the water-absorbing substance may be set in consideration of the adsorption treatment activity, the amount of saturated support, the required adsorption capacity, and the like.However, the weight of the adsorptive compound is based on the weight of the water-absorbing substance. It is desirable to set it to 0.1 to 50%. This is because if the weight of the adsorptive compound is less than 0.1% with respect to the weight of the water-absorbing substance, the adsorptive capacity is not sufficiently exhibited, while if it is more than 50%, the use amount of the adsorptive compound is reduced. This is because the adsorption capacity does not improve. Also, if too much of the adsorptive compound is added, the granulation tends to deteriorate when granulating. A more preferred upper limit of this weight ratio is 20%, and a still more preferred upper limit is 10%. On the other hand, a more preferred lower limit is 5% from the viewpoint of adsorption performance.
[0043]
Since the water-absorbing substance is usually provided in the form of fine powder, it may be used in the form of the fine powder. However, the handleability is poor, and the chemical adsorbent 12 is sandwiched between the gas

permeable members

16, 16. When used, if the air-permeable member 16 has a coarse mesh, it may fall out of the air hole. Therefore, it is desirable to use a binder to bind the adsorptive compound and the water-absorbing substance, and also to bind the water-absorbing substances to each other. In other words, it is only necessary to form granules by granulation, and the binder can easily carry the adsorptive compound on the water-absorbing substance.
[0044]
The weight of the binder is preferably set to 1.3 to 8% based on the weight of the water-absorbing substance. This is because if the weight of the binder is less than 1.3% with respect to the weight of the water-absorbing substance, even if granulated to form granules, it is crushed by a small force, while it is more than 8%. If it is large, the adsorptive compound and the water-absorbing substance are covered with the binder, so that the adsorptivity is reduced. In addition, as described below, when a water-soluble polymer is used as a binder and an aqueous solution of an adsorptive compound is added to perform a granulation operation, the weight of the water-soluble polymer is 8% of the weight of the water-absorbing substance. If it exceeds, the viscosity of the system increases and the system becomes tacky, which makes the granulation work difficult. A more preferred upper limit of this weight ratio is 5%, and a still more preferred upper limit is 3%.
[0045]
A water-soluble polymer is suitable as the binder. If the water-soluble polymer is used, the granulation operation can be performed without using an organic solvent. In addition, as described above, a typical example of the adsorptive compound is a phenolic compound, and since many are water-soluble, a polymer dissolved in water and the adsorptive compound are mixed with the water-absorbing substance and granulated. Thereby, the granular material can be easily formed. Examples of the water-soluble polymer include polyacrylic acid, polyvinyl alcohol, and carboxymethyl cellulose. Among them, polyvinyl alcohol is most suitable from the viewpoint that a granular material having excellent strength can be obtained with a relatively small amount of use. If the wettability with the water-absorbing substance is poor, granulation may be performed by adding a small amount of a surfactant.
[0046]
Examples of the method of granulating with the binder include a method of mixing and granulating the adsorptive compound, the water-absorbing substance and the binder at once, and a method of mixing the adsorptive compound and the water-absorbing substance and then adding a small amount of the binder. After performing preliminary granulation by adding a binder, a method of adding a binder so as to have a predetermined amount to form a granule consisting of only the binder and the water-absorbing substance, and then forming A method of dipping in an aqueous solution or alcohol solution can be adopted. As the granulation means, known means such as extrusion molding and high-speed mixing granulation may be used.
[0047]
The size of the granules formed by the above granulation is appropriately set according to the application, and is not particularly limited, but from the viewpoint of the surface area of the granules that affect the adsorption treatment efficiency, the ventilation resistance, and the handleability, the average particle size is reduced. It is preferable to set the diameter to 0.1 to 1 mm. In the case where the average particle diameter of the granular material obtained by a known granulating means is larger than 1 mm, the particles in the above range can be easily obtained by crushing and sieving.
[0048]
When a granular material is used as the chemical adsorbent 12 as described above, the handleability is improved, and there is no problem that the water-absorbing substance particularly falls out of the ventilation hole of the gas-permeable member 16. In addition, by setting the weight of the binder to 1.3 to 8% with respect to the weight of the water-absorbing substance, good adsorption performance can be obtained, and the chemical adsorbent 12 can be moved between the gas

permeable members

16, 16. Even if it is formed into, for example, a corrugated shape by pressurization after being sandwiched, the chemical adsorbent 12 is not crushed.
[0049]
On the other hand, the physical adsorbent 13 is not particularly limited as long as it has fine pores and can physically adsorb the component to be adsorbed in the gas to be treated, but in particular activated carbon, silica gel, zeolite, alumina, Bentonite, diatomaceous earth, bauxite and the like are suitable. Among them, activated carbon and silica gel are effective, and most preferred is activated carbon. This activated carbon has a high adsorption capacity for various components to be adsorbed, and can particularly effectively remove hydrocarbon-based gases.
[0050]
The amounts of the chemical adsorbent 12 and the physical adsorbent 13 are not particularly limited, but it is preferable to make the amounts of both adsorbents the same or to increase the amount of the physical adsorbent 13.
[0051]
FIG. 2 shows a suction processing device 21 of a circulation processing type using the filter member 1. The suction processing device 21 includes a device main body 22 having a suction port 23 and an air outlet 24. The suction processing section 25 is provided in the vicinity of the blow-out port 24, and the filter member 1 is disposed in the suction processing section 25. On the upstream side of the filter member 1 (on the side of the suction port 23), a fan 28 for blowing air is provided with a dust filter 27 interposed therebetween, and the fan 28 allows the gas to be processed to be smoothly fed to the dust filter 27 and the filter member 1. And passed in one direction from the suction port 23 side to the blowout port 24 side. In FIG. 2, reference numeral 29 denotes a sensor for detecting the degree of contamination of the gas to be treated. When the sensor 29 detects that the degree of contamination has reached a predetermined value or more, the fan 28 is operated. I have.
[0052]
If the above-mentioned adsorption treatment device 21 is installed in the interior ceiling of a vehicle, behind a rear seat, or in a suitable place in a dwelling, etc., the filter member 1 of the adsorption treatment part 25 will be a chemical adsorbent 12 and a physical adsorbent. 13 in a single space in a mixed state, the physical adsorbent 13 has a higher concentration on the upstream side in the gas flow direction of the gas to be treated, and the chemical adsorbent 12 has a higher concentration on the downstream side. Since each is set, it is possible to adsorb and remove various components such as malodorous components and odorless harmful components present in the room, and even if the physical adsorbent 13 releases the adsorbed components to be adsorbed, This adsorbed component is caused to flow downstream and is adsorbed by the chemical adsorbent 12, so that the adsorbing effect of the entire filter member 1 can be enhanced. In particular, if the chemical adsorbent 12 has an adsorbing compound such as resorcinol and a water-absorbing substance such as H-type zeolite, the water in the gas to be treated is almost absorbed by the water-absorbing substance, Of the physical adsorbent 13 can be suppressed, and the water absorbed by the water-absorbing substance is supplied to the adsorbing compound, thereby effectively adsorbing and removing a carbonyl group-containing compound such as an aldehyde. be able to.
[0053]
FIG. 3 shows a vehicle air conditioner 41 provided with an adsorption processing device 51 similar to the adsorption processing device 21. The air conditioning device 41 supplies air for air conditioning in its air conditioning duct 42 by heat of vaporization at the time of refrigerant evaporation. The evaporator 43 includes an evaporator 43 for cooling, and a heater 44 provided downstream of the evaporator 43 to heat air-conditioning air using cooling water of the engine. Immediately upstream of the heater 44, an adjustment damper 45 for adjusting the amount of air passing through the heater 44 is provided. At the upstream end of the air conditioning duct 42, an outside air introduction port 46 and inside

air introduction ports

47, 47 are provided, and either the outside air or the inside air is introduced into the air conditioning duct 42 by the switching damper 48. . On the other hand, at the downstream end of the air conditioning duct 42,

outlets

49, 49 for blowing out the conditioned air into the vehicle compartment are provided.
[0054]
An adsorption processing device 51 is provided upstream of the evaporator 43. That is, the apparatus main body 52 of the adsorption processing apparatus 51 is connected to the intermediate portion of the air conditioning duct 42, and the filter member 1 is disposed in the adsorption processing section 55 in the apparatus main body 52. A fan 58 for adjusting the air volume is provided upstream of the adsorption processing device 51. Although this fan 58 is originally provided in the air conditioner 41, it also serves to supply a gas to be processed to the adsorption processing unit 55, like the fan 28 of the adsorption processing apparatus 21, and serves to supply outside air or The inside air is sent to the adsorption processing device 51, the evaporator 43 and the heater 44 through a dust filter 57 provided on the upstream side of the fan 58. Therefore, the clean and air-conditioned air is blown out of the

outlets

49, 49 into the vehicle interior. Note that the filter member 1 and the dust filter 57 may be stacked without being separated, and the permeable member 16 of the filter member 1 may also have the function of the dust filter 57. If the function of the dust filter 57 is also used for the air permeable member 16 in this way, the structure can be simplified and the air flow resistance of the air-conditioning air can be reduced.
[0055]
Although the filter member 1 of the adsorption processing apparatus 51 attached to the adsorption processing apparatus 21 or the vehicle air conditioner 41 has a long life, the adsorption capacity eventually decreases, so it is necessary to replace it with a new one. is there. At this time, in order to easily perform this replacement work, it is desirable that the exchange work is detachably attached to the

suction processing units

25 and 55. In this case, for example, while the filter member 1 is loaded in the cassette, a loading hole that can be opened and closed is formed in a portion corresponding to the filter member 1 of the

adsorption processing sections

25 and 55 of the apparatus

main bodies

22 and 52. What is necessary is just to comprise so that the said cassette can be attached / detached from this loading hole.
[0056]
The chemical adsorbent 12 of the filter member 1 in the above reference embodiment needs moisture when the water-absorbing substance adsorbs the component to be adsorbed in the gas to be treated. Absorbs water, which can be present in the reaction field, the adsorbable compound reacts with the component to be adsorbed in the gas to be treated, and exhibits excellent adsorption performance. In addition, there is no need to pass through the filter member 1. However, if the environment is very dry, a humidifying means may be provided to supply the filter member 1 with moisture together with the gas to be treated.
[0057]
(Embodiment)
Here, an embodiment of the present invention will be described. In the above reference embodiment, the physical adsorbent 13 is set to a higher concentration on the upstream side in the gas flow direction of the gas to be treated, and the chemical adsorbent 12 is set to a higher concentration on the downstream side, but in this embodiment, As shown in FIG. 4, the concentrations of the chemical adsorbent 12 and the physical adsorbent 13 are higher at the center in the thickness direction of the filter member 1 and higher at the vicinity of both sides in the thickness direction. as towards the adsorbent 12 is high, Ru continuously or discontinuously varied in the thickness direction. In this way, even if the physical adsorbent 13 releases the component to be adsorbed when the fans 28 and 58 are stopped and the gas to be processed is not flowing, the component to be adsorbed is released by the gas permeable member 16 and Ru can be suppressed from exiting to the outside of the filter member 1 through 16.
[0058]
Note that, although different from the present invention, as shown in FIG. 5, the adsorption treatment member 7 in which one of the both surfaces in the thickness direction is constituted by the permeable member 16 and the other is constituted by the non-permeable substrate 17. This is described as a reference example . In this case, the surface constituted by the gas permeable member 16 may be a surface in contact with the space where the gas to be treated is present, and the gas to be treated may be brought into contact with this surface. Then, the respective concentrations of the chemical adsorbent 12 and the physical adsorbent 13 are set higher in the vicinity of the surface constituted by the gas permeable member 16 and higher in the vicinity of the other surface. The

target

adsorbent 13 is set to be higher. In the member 7 for adsorption treatment, it is possible to easily clean the interior of the vehicle simply by attaching the base material 17 to a ceiling or a wall in a vehicle or a house. Further, in the case where the base material 17 is attached to a ceiling or wall in a room, the base material 17 may be integrated with a building material or wallpaper. Further, the suction processing member 7 can be provided in the suction processing section of the suction processing device, similarly to the suction processing member 1 in the above embodiment. In this case, both the suction port and the air outlet of the adsorption processing device are provided on the permeable member 16 side of the adsorption processing member 1.
[0059]
【Example】
Next, a specific embodiment will be described.
[0060]
First, the following Examples 1 to 4 show how much the chemical adsorbent of the present invention can adsorb and remove acetaldehyde.
[0061]
(Example 1)
As shown in FIG. 6, the chemical adsorbent 12 was put in a flask 71 having a content of 1000 cc, and acetaldehyde was injected into the flask 71 to a concentration of 1000 ppm using a syringe 72 and sealed. At this time, the chemical adsorbents 12 used were the adsorbents A to D prepared by the following method. And after leaving at 20-30 degreeC for 1 hour, the removal rate of acetaldehyde was investigated.
[0062]
(Adjustment of adsorbent)
Adsorbent A: 1 g of eugenol as an adsorptive compound is pulverized and mixed with 10 g of silica gel (average particle size of 0.05 to 0.2 mm) as a water-absorbing substance to obtain a powdery adsorbent A having a particle size of 5 to 50 μm. It was adjusted.
[0063]
Adsorbent B: 1 g of 3,5-xylenol as an adsorptive compound was pulverized and mixed together with 10 g of the above silica gel to prepare a powdery adsorbent B having a particle size of 5 to 50 μm.
[0064]
Adsorbent C: 1 g of resorcinol as an adsorbent compound was pulverized and mixed with 10 g of the above silica gel to prepare a powdery adsorbent C having a particle size of 5 to 50 μm.
[0065]
Adsorbent D: 1 g of pyrogallol as an adsorptive compound was pulverized and mixed with 10 g of the above silica gel to prepare a powdery adsorbent C having a particle size of 5 to 50 μm.
[0066]
Table 1 shows the results of the acetaldehyde removal rates (% by weight) of the adsorbents A to D. This indicates that all of the adsorbents A to D have excellent adsorption performance for acetaldehyde.
[0067]
[Table 1]

[0068]
(Example 2)
As in the case of the adsorbent C of Example 1, resorcinol was used as an adsorbent compound to adjust the adsorbents E to H by the following method, and the removal rate of acetaldehyde was examined in the same manner as in Example 1 above.
[0069]
(Adjustment of adsorbent)
Adsorbent E: 1 g of resorcinol was pulverized and mixed with 0.2 g of oxalic acid and 10 g of the above silica gel to prepare a powdery adsorbent E having a particle size of 5 to 50 μm.
[0070]
Adsorbent F: 1 g of resorcinol was pulverized and mixed with 0.2 g of sodium carbonate and 10 g of the above silica gel, followed by tableting to prepare an adsorbent F (tablet) of the same size.
[0071]
Adsorbents G: resorcinol 1 g, H-type zeolite _{[ZSM-5 (SiO 2 /} Al 2 O 3 = 75), particle size 5 to 10 [mu] m] was stirred and mixed with 10 g, the adsorbent G of the same size and tableted (Tablets).
[0072]
Adsorbent H: 1 g of resorcinol was stirred and mixed with 10 g of Na-type zeolite (average particle size of 5 to 10 μm), and then tableted to prepare an adsorbent H (tablet) of the same size.
[0073]
Table 2 shows the results of the acetaldehyde removal rates (%) of the adsorbents E to H (the adsorbent C of the above example is also shown). From this, it can be seen that when a small amount of a weakly acidic substance or a weakly basic substance is added together with resorcinol, the adsorption performance for acetaldehyde can be further increased, and the effect becomes remarkable especially when a weakly acidic substance is added. . In addition, when these weakly acidic substances or weakly basic substances are added, there is a possibility that acid or alkali deterioration may occur when water is absorbed. However, when H-type zeolites or Na-type zeolites are used, these weakly acidic substances or weakly basic substances are used. Can be increased without the addition of acid, and the problem of acid or alkali deterioration can be reliably solved.
[0074]
[Table 2]

[0075]
(Example 3)
1 g of catechol, purpurin, naringin, and rutin were prepared as polyhydric phenols, and each was mixed with 10 g of the above-mentioned H-type zeolite under stirring and then tableted to prepare adsorbents I to L (tablets) of the same size. did. Then, the removal rate of acetaldehyde was examined in the same manner as in Example 1 above.
[0076]
Table 3 shows the results of the acetaldehyde removal rates (%) of the adsorbents I to L. This indicates that all of the adsorbents I to L have excellent adsorption performance for acetaldehyde.
[0077]
[Table 3]

[0078]
(Example 4)
Adsorbents M to Q were prepared using 1 g of resorcinol and 10 g of H-type zeolite (the same as adsorbent G) in the same manner as in the case of adsorbent G of Example 2 above. However, polyvinyl alcohol was added in five steps as a binder. That is, the weight of polyvinyl alcohol was 1.7% (adsorbent M), 2% (adsorbent N), 2.5% (adsorbent O), 3% (adsorbent P), based on the H-type zeolite. 5% (adsorbent Q). Then, the removal rate of acetaldehyde was examined in the same manner as in Example 1 above. However, in Example 4, the acetaldehyde removal rate was checked every 5 minutes until 30 minutes passed.
[0079]
The result is shown in FIG. In addition, the result in the case of activated carbon is also shown for comparison. From this fact, it can be seen that when the amount of polyvinyl alcohol added increases, the rate at which the adsorption capacity decreases with time increases, and from the viewpoint of the adsorption capacity, the smaller the amount of polyvinyl alcohol added, the better. In particular, if it is 3% or less, there is no problem at all. However, even if the weight of polyvinyl alcohol is set to 5% with respect to the H-type zeolite, the rate of decrease is very small as compared with activated carbon.
[0080]
(Example 5)
Next, as shown in FIG. 8A, the effect when the chemical adsorbent 12 and the physical adsorbent 13 were mixed was examined. However, here, the concentrations of the chemical adsorbent 12 and the physical adsorbent 13 are different from those in the above embodiment.
[0081]
That is, the same (resorcinol + H-type zeolite) as the adsorbent G of Example 2 was used as the chemical adsorbent 12 and activated carbon was used as the physical adsorbent 13, and the chemical adsorbent 12 (0.1 g) was used. And the physical adsorbent 13 (0.1 g) were loaded into a thin glass tube 75 in a state of being substantially uniformly mixed. It should be noted that air-

permeable members

16, 16 are provided on both sides of the portion where the

adsorbents

12, 13 are loaded.
[0082]
On the other hand, for comparison, as shown in FIG. 8B, the chemical adsorbent 12 (0.1 g) is placed on the upstream side (left side in the figure), and the physical adsorbent 13 (0.1 g) is placed on the upstream side. And the physical adsorbent 13 (0.1 g) on the upstream side and the chemical adsorbent 12 (0) on the upstream side, as shown in FIG. .1g) was loaded on the downstream side, and as shown in FIG. 8 (d), one loaded with only the physical adsorbent 13 (0.1 g) was prepared.
[0083]
Then, air adjusted so that the acetaldehyde concentration was 30 ppm was flowed into each of the glass tubes 75 at 1 L / min for 5 minutes. Thereafter, each glass tube 75 was placed in an airbag having a volume of 1 L, and left for 20 minutes with the temperature in the airbag set to 80 ° C. Next, the concentration of acetaldehyde in the airbag was examined. The higher the concentration of acetaldehyde, the more the activated carbon releases the acetaldehyde once adsorbed.
[0084]
The result is shown in FIG. 9A to 9D correspond to the cases of FIGS. 8A to 8D, respectively. From this, it can be seen that the emission of acetaldehyde is smaller when the chemical adsorbent and the physical adsorbent are mixed almost uniformly than in other cases. This is because the acetaldehyde released from the physical adsorbent was adsorbed by the chemical adsorbent located near the physical adsorbent.
[0085]
【The invention's effect】
As described above, according to the present invention, the adsorption treatment member chemically reacts with the adsorption target component (carbonyl-containing compound) in the gas to be processed in the presence of water (monohydric phenol, At least one compound selected from the group consisting of polyhydric phenols and derivatives thereof; and a water-absorbing substance that absorbs water (a water-absorbing support material that supports the adsorptive compound, A chemical adsorbent which absorbs the moisture of the adsorbent compound and replenishes the adsorbable compound with water as a reaction medium between the component to be adsorbed in the gas to be treated and the adsorptive compound) ; And two types of adsorbents, each of which is composed of a specific adsorbent, and the adsorbent is mixed in a single space defined by two air-permeable members constituting both sides in the thickness direction of the sheet-like filter member. contained in The concentrations of the chemical adsorbent and the physical adsorbent are continuously measured in the thickness direction so that the physical adsorbent is higher in the center in the thickness direction and the chemical adsorbent is higher in the vicinity of both sides in the thickness direction. by you allow or non-continuously changed, it is possible to reliably attracted a carbonyl group-containing compounds such as aldehydes and ketones, the adsorption capacity of the physical adsorbent is reduced by moisture In addition, even if the physical adsorbent releases the adsorbed component to be adsorbed, the adsorbed component is adsorbed by the chemical adsorbent without being taken out of the adsorption processing member. It is possible to maintain a stable and high-level adsorption capacity for various components to be adsorbed including a carbonyl group-containing compound for a long time under any temperature environment.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a cross-sectional view showing a filter member as a member for adsorption processing according to a reference embodiment of the present invention.
2 is a schematic sectional view showing an adsorption treatment apparatus using the filter member.
FIG. 3 is a schematic sectional view showing a vehicle air conditioner provided with an adsorption treatment device using the above filter member.
4 is a diagram 1 corresponding view showing a filter member of a suction processing member according to the embodiment of the present invention.
FIG. 5 is a view corresponding to FIG. 1 showing a reference example of a member for adsorption treatment.
FIG. 6 is a schematic explanatory view showing the procedure of the tests of Examples 1 to 4.
FIG. 7 is a graph showing the results of the test of Example 4.
FIG. 8 is a schematic explanatory view showing the procedure of a test in Example 5.
FIG. 9 is a graph showing the results of the test of Example 5.
[Explanation of symbols]
1 Filter members (members for adsorption treatment)
12 Chemical adsorbent 13 Physical adsorbent 15 Air-

permeable members

21, 51

Adsorption treatment devices

25, 55 Adsorption treatment units 28, 58 Fan 41 Air conditioner

Claims

At least the surface in contact with the space where the gas to be treated is present, made from those sheet constituted by permeable member, a member for adsorbing process to adsorb handle the adsorbed components in the treated gas,
An adsorbent compound that chemically reacts with a component to be adsorbed in a gas to be treated in the presence of moisture, a chemical adsorbent having a water-absorbing substance that absorbs moisture, and a physical adsorbent . Equipped with an adsorbent,
The adsorptive compound is at least one compound selected from the group consisting of monohydric phenols, polyhydric phenols and derivatives thereof,
The component to be adsorbed that reacts with the adsorptive compound is a carbonyl group-containing compound,
The water-absorbing substance is a water-absorbing support material that supports the adsorptive compound, absorbs moisture in the gas to be treated, and reacts with the adsorptive compound to a component to be adsorbed in the gas to be treated. And a substance that replenishes water as a reaction medium between
It is configured as a filter member in which a single space is defined by two permeable members constituting both surfaces in the thickness direction,
The chemical adsorbent and the physical adsorbent are contained in the single space in a mixed state ,
Each concentration of the chemical adsorbent and the physical adsorbent is such that the physical adsorbent is higher in the center in the thickness direction and the chemical adsorbent is higher in the vicinity of both sides in the thickness direction, so that the concentration in the thickness direction is increased. A member for adsorption treatment , which changes continuously or discontinuously .

The member for adsorption treatment according to claim 1,
The member for adsorption treatment , wherein the water-absorbing substance is at least one of a water-absorbing inorganic substance and a water-absorbing polymer .

The member for adsorption treatment according to claim 2,
The member for adsorption treatment , wherein the water-absorbing inorganic substance is H-type zeolite .

The member for adsorption treatment according to claim 2,
The water-absorbing polymer is at least one selected from the group consisting of acrylic acid or a salt thereof, acrylamide-based, maleic acid-based, ethylene oxide-based, vinyl alcohol-based homo- or copolymer, modified starch and modified cellulose. A member for adsorption treatment characterized by the above-mentioned.

The member for adsorption treatment according to any one of claims 1 to 4 ,
A member for adsorption treatment , wherein the weight of the adsorptive compound is set to 0.1 to 50% with respect to the weight of the water-absorbing substance .

The member for adsorption treatment according to claim 5,
A member for adsorption treatment , wherein the weight of the adsorptive compound is set to 0.1 to 20% based on the weight of the water-absorbing substance .

The member for adsorption treatment according to any one of claims 1 to 6 ,
The adsorptive compound is resorcinol, the member for adsorption treatment.

The member for adsorption treatment according to any one of claims 1 to 7 ,
The chemical adsorbent further has a binder,
A member for adsorption treatment , wherein the weight of the binder is set to 1.3 to 8% with respect to the weight of the water-absorbing substance .

The member for adsorption treatment according to claim 8 ,
A member for adsorption treatment , wherein the weight of the binder is set to 1.3 to 3% based on the weight of the water-absorbing substance .

The member for adsorption treatment according to claim 8 or 9 ,
The member for adsorption treatment , wherein the binder is polyvinyl alcohol .

The member for adsorption treatment according to any one of claims 1 to 10 ,
A member for adsorption treatment , wherein the chemical adsorbent further comprises a weakly acidic substance or a weakly basic substance .

The member for adsorption treatment according to any one of claims 1 to 11,
A member for adsorption treatment, wherein the physical adsorbent is at least one selected from the group consisting of activated carbon, silica gel, zeolite, alumina, bentonite, diatomaceous earth, and bauxite .

An adsorption processing apparatus comprising an adsorption processing section provided with the adsorption processing member according to any one of claims 1 to 12.

14. The adsorption processing apparatus according to claim 13, further comprising a fan for supplying a gas to be processed to the adsorption processing unit.

The adsorption treatment device according to claim 13, wherein the adsorption treatment device is attached to an air conditioner.

In the adsorption treatment device according to any one of claims 13 to 15 ,
An adsorption processing apparatus, wherein the adsorption processing member is detachably attached to the adsorption processing section .

An adsorption treatment method comprising: bringing a gas to be treated into contact with the adsorbent of the member for adsorption treatment according to any one of claims 1 to 12 to adsorb the component to be adsorbed in the gas to be treated.

The adsorption treatment method according to claim 17 ,
An adsorption treatment method comprising bringing moisture into contact with an adsorbent of an adsorption treatment member together with a gas to be treated.