JP4404140B2 - 脱臭ユニット - Google Patents

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Description

本発明は脱臭ユニットに関する。さらに詳しくは、脱臭効率の向上および取り扱いが容易で、コンパクト化を図ることができる脱臭ユニットに関する。
たとえば特許文献1には、下水処理場や、汚泥処理場、化学工場、肥料工場などの悪臭発生源または悪臭発生施設から発生する臭気成分を脱臭する薬品担持ハニカム状活性炭に関し、該ハニカム状活性炭を、被処理ガスの入口および処理ガス(臭気ガス)の出口を備えた脱臭装置(脱臭塔など)の通気可能な脱臭ユニット内に積層(充填)して使用することが記載されている。また、このハニカム状活性炭では、無機塩などによりハニカム状活性炭層が閉塞することなく、長期間に亘り安定して脱臭できるように、間欠的または連続的に水性媒体を接触させるようにしている。
特開2000−153129号公報
しかしながら、特許文献1記載のハニカム状活性炭は、平板形状であり、低圧力損失であるため、臭気ガスの流れに偏り(ムラ)が発生して高い脱臭効率を望むことが難しい。また、平板形状のハニカム状活性炭では、臭気ガスの通過速度が速いと、臭気ガスはハニカム状活性炭の微粒子内に充分進入できず、脱臭性能(効率および寿命)の向上が望めない。また、臭気とともに粉塵が発生する臭気ガスを処理するために、前記脱臭ユニット内で濾過用フィルターを積層して使用する場合、蒸気状物質がフィルターに蒸着してフィルターが早期に目詰まりを起こすおそれがある。
さらに、前記濾過用フィルターとハニカム状活性炭は独立しているため、別々に交換、すなわち2ヶ所の交換が必要となる。また、ハニカム状活性炭の閉塞防止のために、水性媒体へ接触させる必要があるので、脱臭ユニットが複雑な構造となるとともに、大型化になるという問題がある。
そこで、本発明は、叙上の事情に鑑み、脱臭効率の向上および取り扱いが容易で、コンパクト化を図ることができる脱臭ユニットを提供することを目的とする。
本発明の脱臭ユニットは、臭気ガスに含まれる成分を吸着する複数の吸着剤粒子を通気性部材で囲んで環状に形成された吸着剤層と、該吸着剤層に同心状に内装される、複数の貫通孔を有する環状の吸着体と、前記吸着剤層と吸着体とを保持する支持構造体とを具備してなることを特徴としている。
なお、本明細書において、臭気ガスに含まれる成分とは、臭気ガスの臭気成分以外に水分や、常温(30℃以上で固体となる)低融点ガス化物質、たとえば動物性油脂分、フェノール、樹脂、オイルミストなどを含むものである。また、本明細書において、吸着剤粒子とは、破砕状または粒子状などの小さな形状をした吸着剤である。
本発明によれば、臭気ガスが通過抵抗の高い、すなわち通過させる臭気ガスの風量を低下させる吸着剤層を通過中に粉塵を捕捉するので、吸着体の閉塞を防止して、脱臭効率を向上させることができる。また、通過抵抗の高い吸着剤層が環状であるため、臭気ガスが均一に流入して、吸着体の全体に拡散することにより、脱臭効率を向上させることができる。さらに、脱臭ユニットが一体構造となるため、取り扱いが容易で、コンパクト化を図ることができるとともに、交換作業を容易にすることができる。
以下、添付図面に基づいて、本発明の脱臭ユニットを説明する。本発明の脱臭ユニットは、たとえばプラスチック加工工場、接着工場、食品加工工場または飲食店舗などから発生する多種多様な臭気ガスに含まれる成分を除去し、脱臭する脱臭装置に適用することができる。なお、前記臭気ガスに含まれる成分には、臭気ガスの臭気成分以外に水分や、常温(30℃以上で固体となる)低融点ガス化物質、たとえば動物性油脂分、フェノール、樹脂、オイルミストなどが含まれる。
本発明の一実施の形態にかかわる脱臭ユニットUは、図1〜3に示されるように、環状の吸着剤層1、該吸着剤層1に内装される、複数の貫通孔を有する多角形状(環状)の吸着体21および前記吸着剤層1と吸着体21を一体化的に保持する支持構造体31を具備している。
前記吸着剤層1は、臭気ガスに含まれる成分に影響されないとともに、影響を及ぼさない通気性部材、たとえば合成樹脂ネットや、金網、スポンジ状フィルター(又はラフフィルター)などの通気性部材で複数の吸着剤粒子を囲むようにしている。本実施の形態では、内外側壁が各々通気性部材である樹脂製ネット2、2によって囲まれており、該樹脂製ネット2間には、吸着剤粒子として活性炭3が充填されている。また、本実施の形態では、この活性炭3の内側にラフフィルター4および保持部材5が内装されているが、これらのうちラフフィルター4は活性炭3の落下粉を捕捉するために設けられているが、予め充填後の活性炭3の粉体処理を行う場合には(破砕炭や微粉を圧縮造粒によって成型した成型吸着剤(造粒炭等)を使用する場合であって、微粉の飛散を防止するために充填後に掃気を行い、微粉を除去する処理のことをいう)、省くこともできる。この活性炭3は、とくに限定されるものではないが、たとえば、石炭系活性炭やヤシガラ系活性炭などのうち、脱臭効率の高いヤシガラ系活性炭とするのが好ましい。また、活性炭3の平均粒径としては、1〜10mm、好ましくは1〜6mmである破砕状または粒子状などのいずれのものでも利用可能であるが、粒状に加工(成形)したものより、不定形な破砕炭の方が脱臭効率は高いので、不定形な破砕炭を用いるのが好ましい。さらに、活性炭3として、高い脱臭効率のために、比表面積(単位重量あたりの表面積m/g)が大きい、たとえば1000m/g以上のものを用いるのが好ましい。
なお、本発明における吸着剤粒子は、前記活性炭3に限定されるものではなく、多種多様な臭気ガスに含まれる成分処理に応じて、適宜選定することができ、たとえば天然ゼオライト、人工ゼオライト、シリカゲル、酸化珪素、竹炭、アルミナ、マグネシア、チタニアなどから選定することもできる。また、これらを1種または少なくとも2種用いることができる。これらの吸着剤粒子についても、前記活性炭3と同様に比表面積(単位重量あたりの表面積m/g)が大きいものを用いるのが好ましい。また、前記活性炭3に添着剤を添着させることにより、多種多様な臭気に対する吸着性能を向上させることができる。前記添着剤として、特定臭気のアルデヒドやアンモニアなどに有効に働く無機物または有機物を用いることができる。この無機系の添着剤(無機物)としては、たとえば臭素またはヨウ素などがある。また、有機系の添着剤(有機物)としては、たとえばアミンまたはカルボン酸塩などがある。また、活性炭3に触媒を担持させることもできる。かかる触媒としては、たとえば、白金や、パラジウムなどの金属触媒、酸化バナジウムや、酸化モリブデンなどの酸化触媒を用いることができる。また、同様に活性炭3に微生物を担持させることもできる。生物分解機構を付与し、特定の臭気物質に対しての脱臭効果向上、活性炭表層に付着した有機物の分解による目詰まり再生機構を持たせることができる。
前記吸着剤層1の内側に内装される吸着体21は、複数の吸着体片22を、環状を呈するように多角形状に配置して構成されている。本実施の形態では、吸着体片22として、長さ75mm×幅75mm×厚さ15mmのハニカム状吸着剤を8列×3段に配置している。
本実施の形態では、前記吸着体21における吸着体片22がハニカム状吸着剤にされているが、本発明においては、かかるハニカム状の吸着剤に限定されるものではなく、コルゲート状吸着剤、ガラスやセラミックなどのファイバー構造体の吸着剤から適宜選定することができる。この吸着剤についても、とくに限定されるものではないが、化学吸着作用または物理吸着作用を有する吸着剤をハニカム状などに成形したもの、またはハニカム状やコルゲート状などに成形された金属や、紙などの担体に、化学吸着作用または物理吸着作用を有する吸着剤を担持させたものとすることができる。また、前記化学吸着作用を有する吸着剤としては、マンガン、コバルト、亜鉛、銅などのいずれかを含む酸化物、水酸化物、複合酸化物、またはその混合物を用いることができる。また、前記物理吸着作用を有する吸着剤としては、活性炭、ゼオライト、アルミナ、シリカまたはジルコニアなどを用いることができる。
また、本発明においては、前記吸着体21として、触媒体を使用することもできる。かかる触媒体としては、ハニカム状などの板状の担体に白金や、パラジウムなどの金属触媒、酸化バナジウムや、酸化モリブデンなどの酸化触媒を担持させるか、またはこれらの酸化触媒を混合して焼結させ、ハニカム状などの板状に成形してもよい。かかる場合には、ヒータなどの加熱手段を取り付けるようにしてもよい。また、前記触媒体が、ハニカム状などの板状の担体に酸化チタンなどの光触媒を担持させたものである場合には、可視光線および紫外線を放射する蛍光ランプを取り付けるようにしてもよい。この吸着体21を触媒体により作製することによって、オゾン臭や、複合臭などの特定臭気を高効率にて分解することができる。
前記支持構造体31は、前記吸着体21の複数の吸着剤片22を保持するための対称なコ字形状で、一端が後述の蓋34に固着される保持金具32、吸着剤層1と吸着体21の端面に設けられる開口付蓋33と他の端面を閉塞する蓋34および両蓋33、34の長手方向に補強用として配設された線材(棒材)の支柱35を含んでいる。前記蓋33、34は金属または非金属をプレスによる打ち抜き加工により成形されたものまたは樹脂成形されたものとすることができる。また、前記吸着剤片22は保持金具32間に差し込んで配置されている。
本実施の形態では、前記吸着剤層1が環状(円筒状)の構造であるため、平面形状のものに比べて臭気ガスとの接触面積が大きくなり、該吸着剤層1を貫流する臭気ガスの流速を低速、たとえば3〜12m/minとしても所要の処理量を確保することができる。そして、このように臭気ガスの流速を低速とすることができるため、吸着剤層1における活性炭3との接触時間も増え、その微粒子内に臭気ガスが充分進入できるため、脱臭効率を高めるとともに活性炭の寿命も延ばすことができる。
また、図3に示されるように、前記脱臭ユニットUの周辺に気流Pの流れが存在すると、該ユニットUに流入する気流に変流を生じるが、本実施の形態における吸着剤層1が抵抗体となって、かかる気流の変流を解消し、吸着体21に流入する気流を均一にすることができる。したがって、吸着体21による脱臭作用を有効に発揮させることができる。また、気流の流れに乗った粉塵のうち、付着性のある粉塵もしくは粒径の大きい粉塵または臭気ガスに含まれる水分は、吸着剤層1によって捕集または除去されるため、吸着体21の閉塞を防止することができる。この吸着剤層1による閉塞防止効果によって、吸着体21を水性媒体に接触させる装置の必要がなくなり、脱臭ユニットを小型化することができる。
また、前記脱臭ユニットUは一体構造であるため、メンテナンスのときに交換を比較的容易に行うことができる。
なお、本実施の形態における吸着体は、複数の吸着剤片を環状に配置して作製されているが、本発明においては、これに限定されるものではなく、円筒形状を呈する吸着剤のみから作製することもできる。この場合、前記支持構造体31における保持金具32が省かれて、直接環状凹部に固着できるようにされた円筒状の保持部材を用いることになる。
また、本発明においては、臭気ガスがエアロゾルを含む場合、図2〜3に示されるように、環状の吸着体21の内側に、たとえば蛇腹状のヒダが成形された円筒形状を呈するろ過フィルター41を内装することにより、臭気ガスを脱臭するとともにより清浄にすることができる。このろ過フィルター41は、一対の環状凹部を有する保持金具42により両端が保持され、一方の支持金具42は前記蓋34に固着されている。また、他方の保持金具42には前記開口付蓋33と支柱35との位置合わせのためのピン43が設けられている。なお、前記保持金具42の形状およびピン43の数や形状については、とくに限定されるものではない。また、前記ろ過フィルター41として、たとえばヘパフィルタ(HEPA: High Efficiency Particulate Air Filter;0.3μmの粒子を99.7%以上除去することができるフィルター)またはウルパフィルター(ULPA: Ultra Low Penetration Air Filter;0.1μmの粒子を99.999%以上除去することができるフィルター)を用いることができる。
図1は、本発明の一実施の形態にかかわる脱臭ユニットの斜視図である。 図2は、図1の脱臭ユニットの横断面図である。 図3は、図1の脱臭ユニットの縦断面図である。

Claims (3)

  1. 臭気ガスに含まれる成分を吸着する複数の粒子状の活性炭を樹脂製ネットで囲んで環状に形成された吸着剤層と、
    該吸着剤層の内周側に同心状に多角形状に複数配置される、複数の貫通孔を有する吸着体片と、
    前記吸着剤層と複数の吸着体片とを保持する支持構造体であって、
    該吸着剤層および複数の吸着体片の端面に設けられる開口付蓋と他の端面を閉塞する蓋、該吸着体片を軸心方向に差し込んで該吸着体片の長手方向の側端部を保持するための対称なコ字形状で、一端が他の端面を閉塞する蓋に固着される保持金具、および前記吸着剤層内を貫通して前記開口付蓋と他の端面を閉塞する蓋の長手方向に配設された支柱を含む支持構造体とを
    具備してなる脱臭ユニット。
  2. 前記多角形状に配置された吸着剤片が、ハニカム状吸着剤、コルゲート状吸着剤およびファイバー構造の吸着剤からなる吸着剤群から選ばれる請求項1記載の脱臭ユニット。
  3. 前記活性炭に無機物または有機物の添着剤が添着されている請求項1または2記載の脱臭ユニット。
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