JP5968400B2 - Photocatalytic exhaust VOC treatment equipment - Google Patents

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Description

本発明は光触媒式排気処理装置に関し、特に、排気中のVOCを処理する設備であって、光触媒排気処理紫外線ランプを主要部材とし、活性炭ハニカム触媒プレートを組み合わせ、排気中のVOC(Volatile Organic Compound:揮発性有機化合物)の除臭処理を行い、乾式VOC処理により排気のにおいを除去するもので、家庭やレストラン業のVOC排気処理に適しており、排気の出口に設置して排気中のVOCの匂いを除去する、光触媒式排気処理装置に関する。   The present invention relates to a photocatalytic exhaust treatment apparatus, and in particular, is a facility for treating VOCs in exhaust gas. The photocatalyst exhaust treatment ultraviolet lamp is a main member, combined with an activated carbon honeycomb catalyst plate, and VOC (Volatile Organic Compound) in exhaust gas: This is a volatile organic compound) deodorizing process and removing the odor of exhaust gas by dry VOC process. It is suitable for VOC exhaust process of home and restaurant industry. The present invention relates to a photocatalytic exhaust treatment apparatus that removes odors.
厨房で調理をするときの排気は、油煙排出装置や静電集塵装置により排気中の油煙微粒子が除去されるが、それでも大量のVOCガスが含まれ、これにはVOCのにおいが伴われるため、触媒活性炭ハニカム触媒プレートを採用して大量のVOCガスと微量の油煙を吸着し、光触媒排気処理紫外線ランプの作用下で、触媒活性炭が加熱してVOCガスを放出させ、付着した微量の油煙を酸化分解し、放出されたVOCガスを光触媒排気処理紫外線ランプで酸化分解して除去することで、効果的にレストラン厨房からの排気中のVOCガスをppmレベルより低くすることができるが、UV254紫外線ランプを光触媒排気処理紫外線ランプとして使用すれば、光触媒排気処理紫外線ランプのVOC排気処理能力を強化するとともに、ヒドロキシルフリーラジカル・OHとオゾンOを発生し、直接空気中のVOCの酸化分解を行うこともでき、触媒活性炭ハニカム触媒プレート中に進入して吸着されたVOCの酸化分解を行い、光触媒式排気VOC処理設備の使用効率を高め、本設備により排気中VOCガスを除去してppbレベルに到達させることができる。 Exhaust gas when cooking in the kitchen is removed by the oil smoke exhaust device or electrostatic dust collector, but still contains a large amount of VOC gas, which is accompanied by the smell of VOC. Adopting catalytic activated carbon honeycomb catalyst plate, it adsorbs a large amount of VOC gas and a small amount of oil smoke, and under the action of photocatalyst exhaust treatment UV lamp, the catalytic activated carbon is heated to release the VOC gas, and the attached small amount of oil smoke By oxidatively decomposing and removing the emitted VOC gas by oxidative decomposition with a photocatalyst exhaust treatment ultraviolet lamp, the VOC gas in the exhaust from the restaurant kitchen can be effectively lowered below the ppm level. If the lamp is used as a photocatalyst exhaust treatment ultraviolet lamp, the VOC exhaust treatment capacity of the photocatalyst exhaust treatment ultraviolet lamp will be enhanced, and Generates Le free radicals · OH and ozone O 3, can also carry out the oxidation decomposition of VOC direct air, oxidation decomposition of VOC adsorbed enters the catalytic activated carbon honeycomb catalyst plates, photocatalytic exhaust The use efficiency of the VOC treatment facility can be enhanced, and the VOC gas in the exhaust can be removed by this facility to reach the ppb level.
ケータリング産業の汚染物質は、粒子状オイルミストとガスの2つのカテゴリに分けられる。粒子状オイルミストには、多環式芳香族炭化水素(PAHs)、ニトロ多環式芳香族炭化水素(N−PAHs)、複素環アミンなどの有毒化合物が含まれる。VOCガス状汚染物質は、生臭さを発するトリメチルアミン(Trimethyl amine)、酸味のある臭いを発する酢酸(acetic acid)、腐敗した肉の臭いを発するメチルメルカプタン(Methyl mercaptane)、あるいはアルデヒド(Aldehyde)等に代表され、排気中のVOCガス(Volatile Organic Compound:揮発性有機化合物)が肺に吸入されると、肺胞細胞と結合してフリーラジカルを発生し、肺胞遺伝子の突然変異を引き起こし、がんの発生率が高まる。国内の非喫煙者の女性に発生している肺がんの主な原因の1つがこれであると推測される。   Pollutants in the catering industry fall into two categories: particulate oil mist and gas. The particulate oil mist includes toxic compounds such as polycyclic aromatic hydrocarbons (PAHs), nitro polycyclic aromatic hydrocarbons (N-PAHs), and heterocyclic amines. VOC gaseous pollutants include trimethylamine that emits raw odor, acetic acid that emits a sour odor, methyl mercaptan that emits the odor of spoiled meat, or aldehyde (Aldehyde). Typically, when exhausted VOC gas (Volatile Organic Compound) is inhaled into the lung, it binds to alveolar cells to generate free radicals, causing mutations in the alveolar gene, and cancer. Incidence rate increases. It is speculated that this is one of the main causes of lung cancer occurring in women who are non-smokers in Japan.
よいレストランおよびケータリング店は排気処理に関して特定の排出基準を満たす必要がある。しかしながら、排気からVOCガスを除去する有効な解決策がなく、特に人口密度が高い都市で高層建物が気体の分散を阻んでいるような場所では、排気からVOC関連の臭気を除去することが重要である。   Good restaurants and catering stores need to meet specific emission standards for exhaust treatment. However, there is no effective solution to remove VOC gas from exhaust, and it is important to remove VOC-related odors from exhaust, especially in high-population cities where high-rise buildings are blocking gas dispersion It is.
家庭の台所やレストランの厨房で使用される従来の排気処理装置は、前処理装置と後処理装置を含む。前処理装置は収集フード、バッフル、フィルタ網を含み、そのうち、粒子状オイルミストが排気用送風機により遮断や衝撃によって調理の油煙気流から分離される。粒子状オイルミストの処理効率を高めるため、水幕や静電集塵装置を使用して除去が行われる。しかしながら、前述の先行技術は危険なVOCガスを完全に排気から除去することはできない。その結果、危険なVOCガスが大気中に放出されて悪臭を放ち、大気汚染を引き起こす。これに鑑み、後処理装置の目的は、この危険なVOCガスを排気から除去することにあり、一般的な後処理装置の例が湿式洗浄であり、これはスクラバーを使用してVOCガスを吸着し、漂白剤などの薬品でVOC酸化分解を行うものである。しかしながら、湿式スクラバーでの排気処理は保守コストの増加を招き、二次廃棄化学物質が形成されるため、家庭やレストランでの使用には適していない。   A conventional exhaust treatment device used in a home kitchen or a restaurant kitchen includes a pre-treatment device and a post-treatment device. The pretreatment device includes a collection hood, a baffle, and a filter net. Among them, the particulate oil mist is separated from the cooking oil and smoke stream by being cut off or impacted by an exhaust fan. In order to increase the processing efficiency of the particulate oil mist, removal is performed using a water curtain or an electrostatic precipitator. However, the prior art described above cannot completely remove the dangerous VOC gas from the exhaust. As a result, dangerous VOC gas is released into the atmosphere, giving off a bad odor and causing air pollution. In view of this, the purpose of the aftertreatment device is to remove this dangerous VOC gas from the exhaust, an example of a common aftertreatment device is wet cleaning, which uses a scrubber to adsorb the VOC gas. Then, VOC oxidative decomposition is performed with chemicals such as bleach. However, exhaust treatment with a wet scrubber increases maintenance costs and forms secondary waste chemicals and is not suitable for use in homes and restaurants.
ほとんどのVOCガスには悪臭がある。悪臭が強いほど、危険性が高い。一部のVOCガスは、数100万分の1(ppm)の低濃度でも非常に悪臭が強く、危険で、極めて除去しにくい。さらに、一部の人は鼻が敏感であるため数10億分の1(ppb)の低濃度でもVOCガスの存在を感じ取る。その結果、VOCガスの臭いが都市のレストラン付近に住む人にとって問題となる。   Most VOC gases have a bad odor. The stronger the odor, the higher the risk. Some VOC gases have a very strong odor even at a low concentration of a few parts per million (ppm), which is dangerous and extremely difficult to remove. Furthermore, some people feel the presence of VOC gas even at low concentrations of parts per billion (ppb) because their noses are sensitive. As a result, the smell of VOC gas is a problem for people living near urban restaurants.
上述したように、湿式スクラバーは家庭やレストランでの使用に適していない。これに鑑み、先行技術では乾式排気VOC処理装置が提示されている。学術論文によると、乾式排気VOC脱臭処理技術は日本の日立によって1995年に発表されており、Noriko等がAg−Mn触媒の存在下において100℃で排気VOC脱臭処理を実施している。2009年、中国環境研究所のHuang等がPd/活性炭の存在下において140℃で実施するVOCガスの除去を開示している。2009年台湾傑智公司(Taiwan-based JG Environmental Technology Co., Ltd.)のTsai Kun−lin等が触媒フィルタリングユニットとオゾン酸化処理装置で気体を浄化し、60℃で硫化物を含有するVOCガスの臭いを除去する方法を発表している。2013年韓国環境技術院のSeong等は、燐酸銅触媒の存在下でのアニオン濾過によるVOCガスの臭いを常温で除去する方法を開示している。同年、ドイツINP社のRalf等は、活性炭とプラズマを使用した常温でのVOCガス臭気除去を発表している。これらの従来の技術はすべて熱プロセスでの加熱が必要であり、このためいずれも日光中で行う光触媒式排気VOC処理には適用されない。   As mentioned above, wet scrubbers are not suitable for use in homes and restaurants. In view of this, the prior art has presented a dry exhaust VOC treatment device. According to academic papers, dry exhaust VOC deodorization technology was published in 1995 by Hitachi, Japan, and Noriko et al. Conducted exhaust VOC deodorization treatment at 100 ° C. in the presence of Ag-Mn catalyst. In 2009, Huang et al. Of the Chinese Environmental Research Institute disclosed VOC gas removal performed at 140 ° C. in the presence of Pd / activated carbon. Tsai Kun-lin, etc. of 2009 Taiwan-based JG Environmental Technology Co., Ltd. purifies gas with a catalytic filtering unit and an ozone oxidation treatment device, and VOC gas containing sulfide at 60 ° C Announcing how to remove odors. Seong et al. Of the Korea Institute of Environmental Technology in 2013 discloses a method for removing the odor of VOC gas at room temperature by anion filtration in the presence of a copper phosphate catalyst. In the same year, Ralf et al. From INP Germany announced the removal of VOC gas odor at room temperature using activated carbon and plasma. All of these conventional techniques require heating in a thermal process, so none of them is applicable to photocatalytic exhaust VOC treatment performed in sunlight.
排気からVOCを除去するための処理装置にはさまざまなものがある。1987年に米国Continental Thermal Design社のGary等による出願のUS4666677号は、VOCガスの臭気を除去するために排気VOC処理装置で使用する熱触媒を開示している。1993年に韓国SamsungのCha J.Leeにより出願されたUS5290510号は、100℃で実施される冷蔵庫の脱臭処理で使用するためのPt触媒を開示している。1994年に日本松下のKenji等により出願されたUS5291742号は、冷蔵庫脱臭処理で使用する触媒を開示している。1994年にTatsuo等により出願されたUS5482685号は、熱触媒ベースの電気加熱により脱臭を行う排気VOC処理装置を開示している。1995年に日本Yushin社のTatsuo Hiromi出願によるUS5681533号は、オゾン、吸着剤、脱臭触媒を使用した静電集塵による脱臭で使用する排気VOC処理装置を開示している。1995年に米国Corning社のDavid等により出願されたUS5759496号は、活性炭ベースの電気加熱誘発吸着・脱着と、電気加熱感受性セラミックハニカム触媒の組み合わせにより動作する排気VOC処理装置を開示している。1995年に米国Ramberg社のThomas等により出願されたUS5814132号およびUS5968235号は、アルミケイ酸アルミニウムベースの加熱によって誘発される吸着・脱着とセラミックハニカム触媒ベースの燃焼法により動作する、排気VOC処理装置を開示している。1997年に日本松下のMasanori等により出願されたUS5925321号は、ごみ箱の排気を脱臭する観点から、熱触媒ベースの電気加熱によるごみ箱の排気VOC処理法を開示している。1998年にLarry等により出願されたUS5968235号、US6251347号、US6479022号は、吸着剤と熱触媒の組み合わせを使用した加熱により動作する排気VOC処理装置を開示している。2001年に米国Rational AG社のWilfried等により出願されたUS6318245号は、調理中に生み出される排気VOCの処理を行う排気フード内に設置した熱触媒装置を開示している。2005年には日本の三菱電機株式会社の酒井隆弘等による日本の第2005−246271号特許で、VOCオゾン分解触媒ハニカムを採用し、排気VOC処理装置中に設置して、排気VOC除臭処理を行う技術が発表されている。2007年には日本の松下電器産業株式会社の川添等による日本の第2007−105215特許で、金属錯イオン觸媒ハニカムを採用し、排気VOC処理装置中に設置して、排気VOC除臭処理を行う技術が発表されている。1994年に台湾の俊嘉公司(Chun Chia Co., Ltd.)の呉錫峰により出願されたTW268651号は、エナメル線製造触媒器加熱装置を開示している。前述の特許による排気VOC処理装置はすべて、複雑なプロセス、保守の困難さ、高い運用経費、家庭・レストランへの不適合、排気VOC処理の実施に光触媒を使用しないなどの欠点がある。   There are various processing devices for removing VOCs from the exhaust. US Pat. No. 4,666,677, filed by Gary et al. Of Continental Thermal Design, Inc. in 1987, discloses a thermal catalyst for use in an exhaust VOC processor to remove odors from VOC gases. In 1993, Chas. US Pat. No. 5,290,510, filed by Lee, discloses a Pt catalyst for use in refrigerator deodorization processes carried out at 100 ° C. US Pat. No. 5,291,742, filed by Kenji et al. In Matsushita, Japan in 1994, discloses a catalyst for use in refrigerator deodorization treatment. US Pat. No. 5,482,685, filed by Tatsuo et al. In 1994, discloses an exhaust VOC treatment apparatus that performs deodorization by electric heating based on a thermal catalyst. US Pat. No. 5,681,533, filed in 1995 by Tatsuo Hiromi of Yushin, Japan, discloses an exhaust VOC treatment device used for deodorization by electrostatic dust collection using ozone, adsorbent and deodorization catalyst. US Pat. No. 5,759,496, filed by David et al. In Corning, USA in 1995, discloses an exhaust VOC treatment device that operates by a combination of an activated carbon-based electrically heated induced adsorption / desorption and an electrically heated sensitive ceramic honeycomb catalyst. US 5,814,132 and US 5,968,235, filed in 1995 by Thomas et al. Of Ramberg in the United States, describe an exhaust VOC treatment device that operates on an aluminum silicate-based heating-induced adsorption / desorption and ceramic honeycomb catalyst-based combustion method. Disclosure. US5925321, filed by Masanori et al. In Matsushita, Japan in 1997, discloses an exhaust VOC treatment method for a waste bin by electric heating based on a thermal catalyst from the viewpoint of deodorizing the exhaust of the waste bin. US Pat. No. 5,968,235, US Pat. No. 6,251,347, and US Pat. No. 6,479,022, filed by Larry et al. In 1998, disclose an exhaust VOC treatment device that operates by heating using a combination of an adsorbent and a thermal catalyst. US Pat. No. 6,318,245, filed in 2001 by Wilfried et al. Of Rational AG, USA, discloses a thermal catalyst device installed in an exhaust hood for processing exhaust VOC produced during cooking. In 2005, in Japanese patent No. 2005-246271 by Takahiro Sakai of Mitsubishi Electric Corporation of Japan, etc., a VOC ozone decomposition catalyst honeycomb was adopted and installed in an exhaust VOC treatment device for exhaust VOC deodorization treatment. Technology to do has been announced. In 2007, in the Japanese 2007-105215 patent by Kawazoe et al. Of Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. in Japan, a metal complex ion catalyst honeycomb was adopted and installed in the exhaust VOC treatment device for exhaust VOC deodorization treatment. Technology to do has been announced. No. TW268651, filed in 1994 by Chung Chia Co., Ltd. of Taiwan's Chung Chia Co., Ltd., discloses an enamelled wire production catalyst heater. All of the exhaust VOC treatment devices according to the aforementioned patents have drawbacks such as complicated processes, maintenance difficulties, high operating costs, incompatibility with homes and restaurants, and the absence of a photocatalyst for performing exhaust VOC treatments.
次のように、光触媒を使用した排気VOC処理の実施方法を開示している特許もある。1998年に米国Universal Air社のD. Yogi Goswamiにより出願されたUS5835840号「Photocatalytic System for Indoor Air Quality(屋内空気品質のための光触媒システム)」は、光触媒でコーティングしたフィルタとスクリーンを建物空調システムの配管内に設置し、フィルタスクリーン前に紫外線(UV)ランプを配置して光触媒コーティングに照射することで、滅菌と除臭を達成するものであり、そのうち、排気処理装置は建物空調システム内での使用に適しており、建物空調システムの配管内に設置して空気中の粒子のフィルタリングと空気の滅菌を行うことには適しているが、VOCガスをフィルタリングできないだけでなく、VOCが光触媒フィルタリングスクリーンに短時間留まるため、酸化と除去を効果的に行うことができないため、空気中の排気VOCの処理には非効率である。   Some patents disclose a method for performing exhaust VOC treatment using a photocatalyst as follows. In 1998, D. of Universal Air of the United States. US5835840 “Photocatalytic System for Indoor Air Quality” filed by Yogi Goswami installs a photocatalyst-coated filter and screen in the building air conditioning system piping before the filter screen By disposing ultraviolet light (UV) lamps and irradiating the photocatalytic coating, sterilization and deodorization are achieved. Among them, exhaust treatment equipment is suitable for use in building air conditioning systems. It is suitable for installation in pipes to filter particles in the air and sterilize air, but not only can not filter VOC gas, but also stays in the photocatalytic filtering screen for a short time, so oxidation and Can not be carried out effectively, the treatment of exhaust VOC in the air is inefficient.
2004年、米国Carrier社のBradley等により出願されたUS6716406号の特許「Control System for a Photocatalytic Air Purifier(光触媒空気浄化用制御システム)」は、光触媒でコーティングされたハニカムプレートにハニカムプレートの前後に配置されたUVランプで照射を行い、ハニカムプレートを排気VOC処理装置上に設置することで、滅菌と除臭の効果を発揮する技術を開示している。このUS6716406号には次のような欠点がある。紫外線はUVチャンバから放射され、ハニカムプレート上の光触媒コーティングに照射されるが、光触媒コーティング上に照射される紫外線の強度が距離によって弱まり、セラミック製ハニカムの光触媒コーティングに紫外線を効果的に進入させることができない。また、前述したように、空気中の排気VOCの処理効率が悪い。   US Patent No. 6,716,406, "Control System for a Photocatalytic Air Purifier", filed by Bradley et al. Of Carrier, USA in 2004, is placed on the honeycomb plate coated with a photocatalyst before and after the honeycomb plate. The technology which exhibits the effect of sterilization and deodorization by irradiating with the UV lamp and installing the honeycomb plate on the exhaust VOC processing apparatus is disclosed. This US6716406 has the following drawbacks. Ultraviolet rays are emitted from the UV chamber and irradiated onto the photocatalyst coating on the honeycomb plate, but the intensity of the ultraviolet rays irradiated onto the photocatalyst coating decreases with distance, so that the ultraviolet rays can effectively enter the photocatalyst coating on the ceramic honeycomb. I can't. Further, as described above, the processing efficiency of the exhaust VOC in the air is poor.
2004年日本の学校法人桐蔭学園の川島等による日本の第2004−358399号特許「空気中の揮発性有機化合物除去方法及びそれに用いる除去装置」を発表しており、これは活性炭ハニカムを採用してVOC排気を吸着し、UVC以上の紫外線ランプを使用して254nmのエネルギーの紫外線を発し、活性炭ハニカムから脱着したVOC排気を分解するものであるが、UVC以上の紫外線ランプを使用するためコストが高く、操作の危険性も高い。   In 2004, Japanese school corporation Toho Gakuen Kawashima et al. Announced Japan's No. 2004-358399 patent “Removal method of volatile organic compounds in air and removal device used therefor”, which employs an activated carbon honeycomb. VOC exhaust is adsorbed, UV light of 254 nm energy is emitted using an UV lamp of UVC or higher, and the VOC exhaust desorbed from the activated carbon honeycomb is decomposed. However, since the UV lamp of UVC or higher is used, the cost is low. High and dangerous for operation.
2006年日本の岩崎電気株式会社等の会社の吉野等により発表された日本の特許第2006−296980号「有害物質処理装置」は、光触媒ハニカムを採用し、光触媒を塗布したハニカムプレートの前後で紫外線ランプを使用して照射を行うが、前述のように、空気中の排気VOC処理効果が優れない。   Japanese patent No. 2006-296980 “Toxic substance treatment device” announced by Yoshino et al. In 2006 of Japan's Iwasaki Electric Co., Ltd. employs a photocatalyst honeycomb and ultraviolet rays before and after the honeycomb plate coated with the photocatalyst. Irradiation is performed using a lamp, but the exhaust VOC treatment effect in air is not excellent as described above.
2007年日本の住江織物株式会社の瀬戸等により発表された日本の特許第2007−105215号「空気清浄機用フィルターユニット」は、活性炭、光触媒及び金属錯イオン觸媒ハニカムを採用しており、光触媒をハニカムプレートに塗布し、前後で紫外線ランプを使用して照射するものであるが、前述のように、空気中の排気VOC処理効果が優れない。   Japanese patent No. 2007-105215 “filter unit for air purifier” announced by Seto et al. Of Sumie Textile Co., Ltd. in 2007 adopts activated carbon, photocatalyst and metal complex ion sorbent honeycomb, photocatalyst Is applied to the honeycomb plate and irradiated using an ultraviolet lamp before and after, but the exhaust VOC treatment effect in air is not excellent as described above.
1994年、台湾を拠点とする台湾日光灯公司(Taiwan Fluorescent Lamp Co. Ltd.)の鄭文虎により出願された台湾特許TW456557号「Advertisement and display light box which undergo photocatalyst−based exhaust gas treatment(光触媒排気処理機能を備えた広告及びディスプレイ照明ボックス)」は、国防部軍備局中山科学研究院の台湾特許TW542742号「Photocatalyst Waste gas treatment UV lamp(光触媒排気処理UVランプ)」を基に、排気処理装置を広告とディスプレイ用照明ボックス内に配置して、ファンで照明ボックス内の空気を循環させ、環境空気を浄化する装置を開示している。TW456557号には、次のような欠点がある。照明ボックスは電気を必要とするランプで屋内の低濃度のVOCを含む空気を長期間にわたり処理するため、家庭の台所やレストランから排出される排気の処理に使用するには適さず、調理中に瞬間的に発生する大量の油煙とVOCガスを処理することはできない。   1994 Taiwan patent TW456557 “Advertisement and display light-hatch-backed-hydrogen-light-hatch-catalyst-light” process applied by Taiwan Fluorescent Lamp Co. Ltd. (Taiwan Fluorescent Lamp Co. Ltd.) "Advertising and display lighting box equipped" is based on Taiwan Patent No. TW542742 "Photocatalyst Waste gas treatment UV lamp (Photocatalyst Exhaust Treatment UV Lamp)" of National Defense Department Armament Bureau Zhongshan Science Research Institute. It is placed in the lighting box and the air in the lighting box is circulated by the fan. An apparatus for purifying environmental air is disclosed. TW456557 has the following drawbacks. The lighting box is a lamp that requires electricity and treats indoor air containing low-concentration VOCs over a long period of time, so it is not suitable for use in treating exhaust from home kitchens and restaurants. A large amount of smoke and VOC gas generated instantaneously cannot be processed.
2009年、舒活健康公司(Vital Air Co., Ltd.)の黄正中等より出願された台湾特許M360082号「Device for removing volatile organic compound(VOC)(揮発性有機化合物(VOC)除去装置)」は、静電排気フードでの粒子と粒子状オイルミストの除去、高強度UVチャンバと光触媒でのVOCガス除去によるレストランや工場から放出される排気VOCの除去装置を開示している。この台湾特許M360082号には次のような欠点がある。ステンレス製ファイバスクリーン平板上の光触媒コーティングによる排気中のVOCガス処理を採用しており、そのうち、ステンレス製スクリーンの前後に配置されたUVランプにより照射を行うが、紫外線がステンレス製スクリーン上の光触媒コーティングに照射されるときに弱まり、スクリーン後方の光触媒に届かず、その結果VOC分解の効率が悪くなる。また、オゾンの産生に危険性が高く、高コストのUVD185nmランプを使用し、危険なUVC254nmランプを照射して、ステンレス製スクリーンで排気とオゾン中のVOCガスの光触媒による酸化と分解を行うため、排気VOC処理のコストが高くなるだけでなく、危険で効率も悪い。   In 2009, Taiwan Patent M360082 “Device for removing volatile organic compound (VOC) (VOC) removal device” filed by Huang Zheng Chu et al. Of Vital Air Co., Ltd. Discloses an apparatus for removing exhaust VOC discharged from restaurants and factories by removing particles and particulate oil mist with an electrostatic exhaust hood, and removing VOC gas with a high-intensity UV chamber and a photocatalyst. This Taiwan patent M360082 has the following drawbacks. VOC gas treatment in exhaust by photocatalyst coating on stainless steel fiber screen flat plate is adopted, among which irradiation is performed by UV lamps placed before and after the stainless steel screen, but ultraviolet rays are photocatalytic coating on the stainless steel screen. Is weakened when irradiated, and does not reach the photocatalyst behind the screen, resulting in poor VOC decomposition efficiency. In addition, in order to oxidize and decompose exhaust gas and VOC gas in ozone with a photocatalyst using a stainless steel screen by using a UVD 185 nm lamp that is highly dangerous for ozone production and irradiating a dangerous UVC 254 nm lamp, Not only does the cost of exhaust VOC treatment increase, it is also dangerous and inefficient.
米国特許公開第4666677号明細書US Pat. No. 4,666,677 米国特許公開第5290510号明細書US Pat. No. 5,290,510 米国特許公開第5291742号明細書US Patent No. 5,291,742 米国特許公開第5482685号明細書US Pat. No. 5,482,685 米国特許公開第5681533号明細書US Pat. No. 5,681,533 米国特許公開第5759496号明細書US Pat. No. 5,759,496 米国特許公開第5814132号明細書US Pat. No. 5,814,132 米国特許公開第5968235号明細書US Pat. No. 5,968,235 米国特許公開第5925321号明細書US Pat. No. 5,925,321 米国特許公開第6251347号明細書US Pat. No. 6,251,347 米国特許公開第6479022号明細書US Pat. No. 6,479,022 米国特許公開第6318245号明細書US Pat. No. 6,318,245 特許公開第2005−246271号明細書Patent Publication No. 2005-246271 特許公開第2007−260603号明細書Patent Publication No. 2007-260603 台湾特許公開第268651号明細書Taiwan Patent Publication No. 2686651 Specification 米国特許公開第5835840号明細書US Pat. No. 5,835,840 米国特許公開第6716406号明細書US Pat. No. 6,716,406 特許公開第2004−358399号明細書Patent Publication No. 2004-358399 Specification 特許公開第2006−296980号明細書Patent Publication No. 2006-296980 Specification 特許公開第2007−105215号明細書Patent Publication No. 2007-105215 Specification 台湾特許公開第456557号明細書Taiwan Patent Publication No. 456557 Specification 台湾特許公開第182521号明細書Taiwan Patent Publication No. 182521 Specification 台湾特許公開第M360082号明細書Taiwan Patent Publication No. M360082 Specification
上述の光触媒を使用して排気VOC除臭処理を行う技術と特許に説明から分かるように、いずれも活性炭ハニカム触媒プレートを採用してまず厨房での調理時に瞬間的に発生するVOCガスを吸着し、厨房での調理が停止したとき、活性炭ハニカム触媒プレートが吸着したVOCを設備内で拡散放出させ、光触媒排気処理紫外線ランプで酸化分解を行い、酸化させることでCOとHOとすることで光触媒式排気VOC処理設備の使用効率を高めるものではないため、本発明の目的は、このような家庭及びレストランの厨房での調理時に発生する排気処理を行うための光触媒式排気VOC処理設備を提供することにあり、本発明の光触媒式排気VOC処理設備について、以下で説明する。 As can be seen from the description of the technology and patent that perform exhaust VOC deodorization using the above-mentioned photocatalyst, both adopt an activated carbon honeycomb catalyst plate to first adsorb the VOC gas that is instantaneously generated during cooking in the kitchen. When cooking in the kitchen is stopped, the VOC adsorbed by the activated carbon honeycomb catalyst plate is diffused and released in the facility, oxidized and decomposed by a photocatalyst exhaust treatment ultraviolet lamp, and oxidized to CO 2 and H 2 O. Therefore, the purpose of the present invention is to provide a photocatalytic exhaust VOC treatment facility for performing exhaust treatment that occurs during cooking in the kitchens of homes and restaurants. The photocatalytic exhaust VOC treatment facility of the present invention is described below.
光触媒排気処理紫外線ランプは、ナノTiOアナターゼゾルを含浸したガラス繊維布またはスリーブをベーキングして光触媒コーティング済みガラス繊維布またはスリーブを取得し、これを用いて蛍光灯の外側を包み込み、各種光触媒空気清浄ランプを取得する。TiOアナターゼゾルの配合の違いにより、紫外線応答型光触媒または可視光応答型光触媒の作用を備える。蛍光灯の違い(254〜385nmの範囲内の紫外線を放射し、主要な紫外線放射強度が1.0mW/cmより大きい)により、例えば高出力蛍光灯、蛍光灯、UV365紫外線ランプ、UV254紫外線ランプに区別され、光触媒コーティング済みガラス繊維布またはスリーブと結合されて、光触媒空気清浄ランプを構成し、その排気処理効果はそれぞれ異なる。 The photocatalyst exhaust treatment ultraviolet lamp is obtained by baking a glass fiber cloth or sleeve impregnated with nano TiO 2 anatase sol to obtain a photocatalyst-coated glass fiber cloth or sleeve, which is used to wrap the outside of the fluorescent lamp, and various photocatalytic air Get a clean lamp. Depending on the blending of TiO 2 anatase sol, it has the action of an ultraviolet responsive photocatalyst or a visible light responsive photocatalyst. Due to the difference in fluorescent lamps (radiating ultraviolet rays in the range of 254 to 385 nm, the main ultraviolet radiation intensity is greater than 1.0 mW / cm 2 ), for example, high-power fluorescent lamps, fluorescent lamps, UV365 ultraviolet lamps, UV254 ultraviolet lamps Are combined with a photocatalyst-coated glass fiber cloth or sleeve to constitute a photocatalytic air cleaning lamp, each of which has different exhaust treatment effects.
UV365光触媒排気処理紫外線ランプを使用して、一般排気中のVOC濃度を空気の100万分の1(ppm)レベルに処理し、VOC濃度が1.0ppmより低い状態にすれば、その臭いを人が感じ取ることはできない。排気中の臭いが強いVOCガスの場合、排出濃度を10億分の1(ppb)レベルまで下げる必要があり、その場合UV254光触媒排気処理紫外線ランプと活性炭ハニカム触媒プレートの組み合わせを採用する。UV254紫外線ランプが点灯すると、ヒドロキシルフリーラジカル・OHとオゾンOが発生し、空気中のVOCガスに対して酸化分解作用を発揮するだけでなく、活性炭ハニカム触媒プレート中に進入して吸着されたVOCガスを捉え、酸化分解と除臭を行い、光触媒排気処理設備の効果を高めることができるため、排気中のVOC濃度を10億分の1(ppb)未満まで除去するというニーズを達成することができる。 Using UV365 photocatalyst exhaust treatment ultraviolet lamp, VOC concentration in general exhaust is processed to 1 / 1,000,000 (ppm) level of air, and VOC concentration is made lower than 1.0 ppm. I can't feel it. In the case of VOC gas having a strong odor in the exhaust, it is necessary to lower the exhaust concentration to 1 / billion (ppb) level. In this case, a combination of UV254 photocatalyst exhaust treatment ultraviolet lamp and activated carbon honeycomb catalyst plate is adopted. When the UV254 ultraviolet lamp is turned on, hydroxyl free radicals OH and ozone O 3 are generated and not only exert an oxidative decomposition action on the VOC gas in the air, but also enter the activated carbon honeycomb catalyst plate to be adsorbed. To capture the VOC gas, perform oxidative decomposition and deodorization, and enhance the effect of the photocatalytic exhaust treatment equipment, so that the need to remove the VOC concentration in the exhaust to less than 1 billion ppb Can do.
前記排気処理紫外線ランプ外側のガラス繊維スリーブ上の光触媒コーティングは、紫外光が照射されると光触媒作用を発生し、排気VOC酸化反応を行い、排気VOCの臭いを除去し、危険性を取り除く。使用する光触媒はナノTiOアナターゼを主とし、表面が貴金属に含浸され、光触媒式排気VOC処理能力が強化される。使用する貴金属は用量が0.1〜1.0重量%/TiOのPt、Pd、またはRh等とし、可視光応答型光触媒作用と低温熱触媒作用を発生することができる。ナノTiOアナターゼは表面がFe、WO、CeOなどのナノ結晶遷移金属酸化物でドープされ、排気を光触媒式排気処理チャンバに進入させて、最も効果的なVOC除去効果を達成することができる。 The photocatalytic coating on the glass fiber sleeve outside the exhaust treatment ultraviolet lamp generates a photocatalytic action when irradiated with ultraviolet light, performs an exhaust VOC oxidation reaction, removes the odor of the exhaust VOC, and removes the danger. The photocatalyst used is mainly nano-TiO 2 anatase, the surface is impregnated with noble metal, and the photocatalytic exhaust VOC treatment capability is enhanced. The precious metal used is 0.1 to 1.0% by weight / TiO 2 of Pt, Pd, Rh or the like, and can generate a visible light responsive photocatalytic action and a low temperature thermal catalytic action. Nano-TiO 2 anatase is doped with nanocrystalline transition metal oxides such as Fe 2 O 3 , WO 3 , CeO 2 on the surface, and exhaust enters the photocatalytic exhaust treatment chamber to achieve the most effective VOC removal effect can do.
光触媒排気処理紫外線ランプは、光触媒コーティングガラス繊維スリーブが紫外線ランプ外側に取り付けられ、熱収縮ゴムスリーブで固定される。光触媒排気処理紫外線ランプ上の光触媒含量を高め、光触媒排気処理紫外線ランプの効率を高めるために、光触媒コーティングガラス繊維スリーブを重ね合わせ式または収縮可能蛇腹式で紫外線ランプ外側に被着し、排気処理紫外線ランプ上の光触媒含量を3〜10倍増加して、光触媒紫外線ランプの排気処理能力を1〜3倍にすることができる。   In the photocatalyst exhaust treatment ultraviolet lamp, a photocatalyst-coated glass fiber sleeve is attached to the outside of the ultraviolet lamp and fixed with a heat-shrink rubber sleeve. In order to increase the photocatalyst content on the photocatalyst exhaust treatment UV lamp and increase the efficiency of the photocatalyst exhaust treatment UV lamp, the photocatalyst-coated glass fiber sleeve is applied to the outside of the UV lamp in a superposed or shrinkable bellows type, and the exhaust treatment UV light is applied. The photocatalytic content on the lamp can be increased 3 to 10 times, and the exhaust treatment capacity of the photocatalytic ultraviolet lamp can be increased 1 to 3 times.
本発明の光触媒VOC除臭排気処理設備は、光触媒排気処理紫外線ランプを主要部材として採用し、活性炭ハニカム触媒プレートを組み合わせ、光触媒排気処理紫外線ランプの上下に配置し、2列の光触媒排気処理紫外線ランプが3列の活性炭ハニカム触媒プレートの間に平行に配置され、点灯後紫外線が紫外線ランプから光触媒上に照射され、光触媒作用を発生し、2段階式の光触媒排気処理を行い、光触媒VOC除臭排気処理設備のVOC酸化分解除臭能力を強化する。使用時は光触媒排気処理紫外線ランプの点灯後、一部紫外線が活性炭ハニカム触媒プレートの前後に照射され、厨房が調理を停止したとき、活性炭ハニカム触媒プレートが吸着したVOCガスが、紫外線の照射を経て設備中に放出され、光触媒排気処理紫外線ランプにより酸化分解が行われ、酸化してCOとHOとなり、排気VOC除臭処理が達成される。 The photocatalyst VOC deodorization exhaust treatment equipment of the present invention adopts a photocatalyst exhaust treatment ultraviolet lamp as a main member, combines with an activated carbon honeycomb catalyst plate, and is arranged above and below the photocatalyst exhaust treatment ultraviolet lamp to provide two rows of photocatalyst exhaust treatment ultraviolet lamps. Are arranged in parallel between three rows of activated carbon honeycomb catalyst plates, and after lighting, ultraviolet light is irradiated onto the photocatalyst from the ultraviolet lamp to generate a photocatalytic action, and a two-stage photocatalyst exhaust treatment is performed to remove the photocatalyst VOC deodorized exhaust Strengthen VOC oxidation release odor capacity of treatment equipment. In use, after the photocatalyst exhaust treatment ultraviolet lamp is turned on, a part of ultraviolet rays are irradiated before and after the activated carbon honeycomb catalyst plate, and when the kitchen stops cooking, the VOC gas adsorbed by the activated carbon honeycomb catalyst plate undergoes ultraviolet irradiation. It is discharged into the facility, and is subjected to oxidative decomposition by a photocatalyst exhaust treatment ultraviolet lamp, which is oxidized to CO 2 and H 2 O, and exhaust VOC deodorization treatment is achieved.
本発明の光触媒式排気VOC処理設備は、チャンバに光触媒排気処理紫外線ランプと活性炭ハニカム触媒プレートが設置され、活性炭ハニカム触媒プレートをVOC吸着材料とする。一般家庭及び中小規模のレストラン厨房での垂直設置に適しており、調理の排気VOCは種類が多く、排出時間が比較的集中しているため、活性炭ハニカム触媒プレートを3層(列)に排気処理チャンバ内に配置して、3段階式で調理時の大量のVOCガスを吸着する。排気VOCの排出量と時間に応じて、活性炭ハニカム触媒プレートの面積、厚さ、層数を増加して、排気中のVOCを効果的に吸着することができ、VOCの活性炭ハニカム触媒プレート内における拡散、放出、自然の上方向への対流に伴い、排気処理紫外線ランプ上で酸化反応が行われ、さらに上層の活性炭ハニカム触媒プレートへと進入し、これにより排気VOCの光触媒処理時間を延長するとともに、VOC排気処理設備の体積とコストを抑えることができる。   In the photocatalytic exhaust VOC treatment facility of the present invention, a photocatalyst exhaust treatment ultraviolet lamp and an activated carbon honeycomb catalyst plate are installed in a chamber, and the activated carbon honeycomb catalyst plate is used as a VOC adsorbing material. Suitable for vertical installations in ordinary households and small and medium-sized restaurant kitchens. Since there are many types of cooking exhaust VOCs and the exhaust times are relatively concentrated, the activated carbon honeycomb catalyst plates are exhausted into three layers (rows). Arranged in the chamber to adsorb a large amount of VOC gas during cooking in a three-stage system. The area, thickness, and number of layers of the activated carbon honeycomb catalyst plate can be increased according to the exhaust amount and time of the exhaust VOC to effectively adsorb the VOC in the exhaust gas. Along with diffusion, release and natural upward convection, an oxidation reaction takes place on the exhaust treatment UV lamp, and further enters the upper layer activated carbon honeycomb catalyst plate, thereby extending the photocatalytic treatment time of the exhaust VOC. The volume and cost of the VOC exhaust treatment facility can be reduced.
前記活性炭ハニカム触媒プレートは、三角形、四角形、または六角形の木製の繊維ランタン紙またはダンボール紙を素材として採用し、無酸素で約500〜800℃の高温でのベーキングを経て炭化され、活性炭ハニカム触媒プレートが製作される。また、ランタン紙を採用し、活性炭粉末スラリーに含浸し、120〜150℃でベーキングして活性炭ハニカム触媒プレートを製作することもできる。さらに、用量が活性炭の0.1〜1.0重量%の白金(Pt)、パラジウム(Pd)またはロジウム(Rh)等の貴金属塩溶液に含浸するか、あるいは銅(Cu)、銀(Ag)またはマンガン(Mn)等の遷移金属塩溶液に含浸し、120〜500℃でのベーキング、金属還元、紙の炭化を経て、活性炭ハニカム触媒プレートを製作し、排気VOCの吸着、脱着、酸化処理を行うために用いることができる。   The activated carbon honeycomb catalyst plate is made of triangular, square, or hexagonal wood fiber lantern paper or cardboard paper, and is carbonized through baking at a high temperature of about 500 to 800 ° C. without oxygen. A plate is produced. Alternatively, lanthanum paper can be used, impregnated with activated carbon powder slurry, and baked at 120 to 150 ° C. to produce an activated carbon honeycomb catalyst plate. Furthermore, the precious metal salt solution such as platinum (Pt), palladium (Pd) or rhodium (Rh) having a dose of 0.1 to 1.0% by weight of activated carbon is impregnated, or copper (Cu), silver (Ag) Or impregnated with transition metal salt solution such as manganese (Mn), baking at 120-500 ° C, metal reduction, carbonization of paper to produce activated carbon honeycomb catalyst plate, adsorption, desorption, oxidation treatment of exhaust VOC Can be used to do.
厨房での調理時は、換気扇と静電油煙コレクタを作動させて調理で発生する油煙を収集して除去し、VOCガスを光触媒式排気VOC処理設備に送り込み、排気処理チャンバ内に設置された活性炭ハニカム触媒プレートにより、調理時の大量のVOCガスを吸着し、排気VOCの吸着と脱着を制御する。活性炭ハニカム触媒プレートは熱触媒能力を備え、排出される排気温度の上限は200℃とし、排出される排気温度が高いほど、熱触媒のVOCガス酸化分解能力が強くなる。少量のVOCガスが活性炭ハニカム触媒プレートに吸着されず、光触媒排気処理紫外線ランプにより光触媒酸化分解され、調理時の大量のVOC排気が除臭処理される。   When cooking in the kitchen, the ventilation fan and electrostatic oil smoke collector are activated to collect and remove the oil smoke generated by cooking, and the VOC gas is sent to the photocatalytic exhaust VOC treatment facility and activated carbon installed in the exhaust treatment chamber The honeycomb catalyst plate adsorbs a large amount of VOC gas during cooking and controls the adsorption and desorption of the exhaust VOC. The activated carbon honeycomb catalyst plate has a thermal catalyst capability, and the upper limit of the exhaust gas temperature to be discharged is 200 ° C. The higher the exhaust gas temperature to be discharged, the stronger the VOC gas oxidation decomposition capability of the thermal catalyst. A small amount of VOC gas is not adsorbed on the activated carbon honeycomb catalyst plate, but is photocatalytically oxidized and decomposed by a photocatalyst exhaust treatment ultraviolet lamp, and a large amount of VOC exhaust during cooking is deodorized.
排気VOC排出量に合わせ、排気VOC処理チャンバの寸法を増加したり、活性炭ハニカム触媒プレートの数、厚さ、層(列)数を増加したり、光触媒排気処理紫外線ランプのワット数、長さ、密度、列数を増加したりすることができ、活性炭ハニカム触媒プレートを光触媒式排気VOC処理設備の出入口に垂直に上向きに設置して、光触媒排気処理紫外線ランプが点灯されると熱気が上方向に自然に対流し、煙突効果を達成して、活性炭ハニカム触媒プレートが吸着した排気VOCの脱着、酸化分解、除去効果を達成することができる。   In accordance with the exhaust VOC emission amount, the size of the exhaust VOC processing chamber is increased, the number of activated carbon honeycomb catalyst plates, the thickness, the number of layers (rows) are increased, the wattage, the length of the photocatalyst exhaust processing ultraviolet lamp, The activated carbon honeycomb catalyst plate is installed vertically upward at the entrance / exit of the photocatalytic exhaust VOC treatment facility, and when the photocatalyst exhaust treatment ultraviolet lamp is turned on, the hot air moves upward. Naturally convection and a chimney effect can be achieved, and the effect of desorption, oxidative decomposition and removal of the exhaust VOC adsorbed by the activated carbon honeycomb catalyst plate can be achieved.
厨房での調理時、換気扇と静電油煙コレクタを経由して排出される排気中にはまだ油煙が残っているが、前層の活性炭ハニカム触媒プレート前で吸着し、前層の活性炭ハニカム触媒プレートが吸着した油煙が過多になり、VOCガスを吸着する能力を失った場合は、取り出して新しいものに交換することができ、効果が失われた活性炭ハニカム触媒プレートは、リサイクルして使用できるため、油煙が光触媒排気処理紫外線ランプ上に吸着することを防止でき、光触媒式排気VOC処理設備の耐用性を高めることができる。   When cooking in the kitchen, oil smoke still remains in the exhaust discharged through the ventilation fan and electrostatic oil smoke collector, but it is adsorbed in front of the activated carbon honeycomb catalyst plate in the front layer and activated carbon honeycomb catalyst plate in the front layer If there is too much oil smoke adsorbed and the ability to adsorb VOC gas is lost, it can be taken out and replaced with a new one, and the activated carbon honeycomb catalyst plate that lost its effectiveness can be recycled and used. Oil smoke can be prevented from adsorbing onto the photocatalytic exhaust treatment ultraviolet lamp, and the durability of the photocatalytic exhaust VOC treatment equipment can be improved.
廚房で調理をしていないとき、光触媒排気処理紫外線ランプを継続して点灯させると、一部の紫外線が上下両側の活性炭ハニカム触媒プレート上に照射され、加熱により励起して活性炭上に吸着されたVOCガスを放出させ、空気の熱対流により上昇したVOCガスが光触媒排気処理紫外線ランプ上の光触媒に接触し、光触媒により酸化分解される。UV254光触媒排気処理紫外線ランプを採用した場合、UV254紫外線ランプの点灯時、ヒドロキシルフリーラジカル・OHとオゾンOが発生し、空気中のVOCガスに対して酸化分解作用を発揮するだけでなく、活性炭ハニカム触媒プレート中に進入して吸着されたVOCガスを捉え、酸化分解と除臭を行い、光触媒排気処理設備の効果を高め、排気中のVOC濃度を10億分の1(ppb)未満まで除去するというニーズを達成することができる。 When the photocatalyst exhaust treatment ultraviolet lamp was continuously turned on when cooking in the kitchen, some ultraviolet rays were irradiated on the activated carbon honeycomb catalyst plates on both the upper and lower sides, and were excited by heating and adsorbed on the activated carbon. The VOC gas that has been released by the release of the VOC gas and has been raised by the thermal convection of the air comes into contact with the photocatalyst on the photocatalyst exhaust treatment ultraviolet lamp, and is oxidized and decomposed by the photocatalyst. UV254 case of adopting the photocatalyst exhaust treatment UV lamp when lighting of UV254 UV lamp, hydroxyl free radicals · OH and ozone O 3 is generated not only exert oxidation decomposition effect on VOC gas in the air, activated carbon Captures the VOC gas adsorbed by entering the honeycomb catalyst plate, performs oxidative decomposition and deodorization, enhances the effect of the photocatalytic exhaust treatment equipment, and removes the VOC concentration in the exhaust gas to less than 1 billion parts per billion (ppb) The need to do can be achieved.
以上の説明と以下の詳細な説明及び図面はいずれも本発明が予期した目的を達成するために採る方法、手段、効果を説明するものである。本発明のその他の目的及び利点な後続の説明と図面で詳細に説明する。   Both the foregoing description and the following detailed description and drawings are illustrative of the methods, means, and effects taken to achieve the objects contemplated by the present invention. Other objects and advantages of the invention will be described in detail in the following description and drawings.
本発明の光触媒排気VOC除臭処理システムの概略図である。It is the schematic of the photocatalyst exhaust VOC deodorization processing system of this invention. 本発明の光触媒式排気VOC処理設備の概略図である。It is the schematic of the photocatalyst type | mold exhaust VOC processing equipment of this invention. 本発明の別の光触媒式排気VOC処理設備の概略図である。It is the schematic of another photocatalyst type | mold exhaust VOC processing equipment of this invention. 光触媒排気処理紫外線ランプの構造を示す概略図である。It is the schematic which shows the structure of a photocatalyst exhaust process ultraviolet lamp.
本発明の特徴と利点をより明確に、分かりやすくするために、以下、本発明について具体的な実施例を示し、説明する。   In order to make the features and advantages of the present invention clearer and easier to understand, the present invention will be described below with reference to specific examples.
本発明の光触媒排気処理設備10は、室内を主として垂直に設置され、また屋外の屋根に設置してもよく、図1に示すように、厨房での調理時、排気が換気扇20を介して室内から吸引され、調理の油煙が除去されるが、除去が完全でない調理の油煙は、静電油煙コレクタ30で収集して除去することができ、排気中の主に厨房での調理から発生する揮発性有機化合物(VOC)が、光触媒排気処理設備10の底部から進入して、廚房排気のVOC処理が行われ、VOCガスの臭いが除去された後、最後にCOとHOガスに酸化分解され、建物の屋根または壁面40から、排気管50を通じて屋外へと排出される。 The photocatalyst exhaust treatment facility 10 of the present invention is installed vertically in a room and may be installed on an outdoor roof. As shown in FIG. 1, when cooking in a kitchen, the exhaust is exhausted through a ventilation fan 20. The cooking oil smoke is removed by the suction, but the cooking oil smoke that is not completely removed can be collected and removed by the electrostatic oil smoke collector 30 and volatilized mainly from cooking in the kitchen in the exhaust. The organic organic compound (VOC) enters from the bottom of the photocatalytic exhaust treatment facility 10 and the VOC treatment of the kitchen exhaust is performed to remove the odor of the VOC gas, and finally it is oxidized into CO 2 and H 2 O gas. It is disassembled and discharged to the outside through the exhaust pipe 50 from the roof or wall surface 40 of the building.
光触媒排気処理設備10は、図2に示すように、金属、ガラス、セラミックを光触媒排気処理チャンバ11材料として採用し、UV254nmの人及び設備に対する傷害を遮断することができ、前後に排気出入口が設けられ、内部に3層活性炭ハニカム触媒プレート13が設置される。前記3層活性炭ハニカム触媒プレート13は厚さが約6cmであり、2層の活性炭ハニカム触媒プレート13の間に、1列のUV254nm、10ワット光触媒排気処理紫外線ランプ12が配置される。前記紫外線ランプは必要に応じて、例えば10、15、20、30、40、40ワット超の異なるワット数の紫外線ランプを選択することができ、ここでは用いる紫外線ランプは10ワットであり、上下の座体15で10ワット光触媒排気処理紫外線ランプ12が固定される。前記3層(列)の活性炭ハニカム触媒プレート13間に全部で2列の10ワット光触媒排気処理紫外線ランプ12が配置される。前記活性炭ハニカム触媒プレート13は間隔が約20cmの固定部18を備え、活性炭ハニカム触媒プレート13が固定され、光触媒排気処理チャンバ11が3段に分けられ、ケータリング業、家庭からの排気中に含まれるVOCを吸着し、排気中のVOCの酸化分解除去を行う。   As shown in FIG. 2, the photocatalyst exhaust treatment facility 10 employs metal, glass, and ceramic as a material for the photocatalyst exhaust treatment chamber 11 and can block damage to people and equipment of UV254 nm, and an exhaust outlet is provided at the front and rear. The three-layer activated carbon honeycomb catalyst plate 13 is installed inside. The three-layer activated carbon honeycomb catalyst plate 13 has a thickness of about 6 cm, and a row of UV254 nm, 10-watt photocatalyst exhaust treatment ultraviolet lamps 12 is disposed between the two layers of the activated carbon honeycomb catalyst plate 13. The UV lamp can be selected from UV lamps with different wattages, for example, more than 10, 15, 20, 30, 40, 40 watts according to need. A 10-watt photocatalyst exhaust treatment ultraviolet lamp 12 is fixed on the seat 15. A total of two rows of 10-watt photocatalyst exhaust treatment ultraviolet lamps 12 are arranged between the three layers (rows) of activated carbon honeycomb catalyst plates 13. The activated carbon honeycomb catalyst plate 13 includes a fixing portion 18 having an interval of about 20 cm, the activated carbon honeycomb catalyst plate 13 is fixed, the photocatalyst exhaust treatment chamber 11 is divided into three stages, and is included in the exhaust from the catering industry and home. VOCs are adsorbed and VOCs in the exhaust are oxidatively decomposed and removed.
光触媒排気処理チャンバ11は、入口に導風カバーを備え、換気扇または静電油煙コレクタの排気管に結合され、出口に屋外へと導く排気ダクト50が設置され、その前側に活性炭ハニカム触媒プレート13の交換や、10ワット光触媒排気処理紫外線ランプ12の修理に用いるガラスドアまたはUV254nmを遮断できる耐用性プラスチックパネル19が設置され、その左右及び後ろ側に、紫外線ランプ点灯装置14、配電線、開閉ボックス16が設置され、光触媒排気処理チャンバ11底部に2列の脚部17が設置される。   The photocatalyst exhaust treatment chamber 11 has a wind guide cover at the entrance, is connected to an exhaust pipe of an exhaust fan or an electrostatic oil smoke collector, and is provided with an exhaust duct 50 leading to the outside at the exit, and an activated carbon honeycomb catalyst plate 13 on the front side thereof. A glass door used for replacement or repair of the 10-watt photocatalyst exhaust treatment ultraviolet lamp 12 or a durable plastic panel 19 capable of blocking UV254 nm is installed, and the ultraviolet lamp lighting device 14, distribution line, open / close box 16 are provided on the left and right and rear sides thereof. Are installed, and two rows of legs 17 are installed at the bottom of the photocatalyst exhaust treatment chamber 11.
厨房での調理時は、換気扇20と静電油煙コレクタ30を作動させて調理で発生する油煙を収集して除去し、さらに光触媒式排気VOC処理設備10を通過させて活性炭ハニカム触媒プレート13により吸着し、排気VOCの吸着と脱着を制御する。さらに10ワットの光触媒排気処理紫外線ランプ12を点灯させ、排気中のVOCの酸化分解を行い、廚房での調理時の排気中に含まれるVOCを除去する。   During cooking in the kitchen, the ventilation fan 20 and the electrostatic oil smoke collector 30 are operated to collect and remove the oily smoke generated by cooking, and further pass through the photocatalytic exhaust VOC treatment facility 10 and adsorbed by the activated carbon honeycomb catalyst plate 13. Then, the adsorption and desorption of the exhaust VOC are controlled. Further, the 10-watt photocatalyst exhaust treatment ultraviolet lamp 12 is turned on to perform oxidative decomposition of VOC in the exhaust to remove VOC contained in the exhaust during cooking in the kitchen.
廚房で調理をしていないとき、10ワットの光触媒排気処理紫外線ランプ12を継続して点灯させ、排気中に含まれるVOCの酸化分解を行い、一部の紫外線が活性炭ハニカム触媒プレート13に照射され、活性炭が吸着したVOCガスが放出されて、10ワットの光触媒排気処理紫外線ランプ12上の光触媒に接触し、酸化分解される。   When cooking is not performed in the kitchen, the 10-watt photocatalyst exhaust treatment ultraviolet lamp 12 is continuously turned on to oxidize and decompose VOC contained in the exhaust, and a part of ultraviolet rays are irradiated to the activated carbon honeycomb catalyst plate 13. The VOC gas adsorbed by the activated carbon is released and comes into contact with the photocatalyst on the 10 watt photocatalyst exhaust treatment ultraviolet lamp 12 to be oxidatively decomposed.
10ワットの光触媒排気処理紫外線ランプ12は、光触媒コーティングガラス繊維スリーブ1203が紫外線ランプ1201外側に直接取り付けられ、熱収縮ゴムスリーブ1202で固定される。光触媒排気処理紫外線ランプ上の光触媒含量を増加し、光触媒排気処理紫外線ランプの効率を高めるために、光触媒コーティングガラス繊維スリーブ1203を重ね合わせ式1204または収縮可能蛇腹式1205で紫外線ランプ外側に被着し、10ワットの光触媒排気処理紫外線ランプ12上の光触媒含量を3〜10倍増加して、10ワットの光触媒排気処理紫外線ランプ12の排気処理能力を1〜3倍にすることができる。   The 10-watt photocatalyst exhaust treatment ultraviolet lamp 12 has a photocatalyst-coated glass fiber sleeve 1203 attached directly to the outside of the ultraviolet lamp 1201 and fixed by a heat-shrink rubber sleeve 1202. In order to increase the photocatalyst content on the photocatalyst exhaust treatment UV lamp and increase the efficiency of the photocatalyst exhaust treatment UV lamp, a photocatalyst-coated glass fiber sleeve 1203 is deposited on the outside of the UV lamp by a superposition type 1204 or a contractible bellows type 1205. The photocatalyst content on the 10 watt photocatalyst exhaust treatment ultraviolet lamp 12 can be increased by 3 to 10 times, and the exhaust treatment capacity of the 10 watt photocatalyst exhaust treatment ultraviolet lamp 12 can be increased by 1 to 3 times.
光触媒式排気VOC処理チャンバ11は、調理時の排気の発生量に合わせ、異なる処理能力の換気扇20と静電油煙コレクタ30を採用し、調理で発生する油煙を収集して除去し、さらに異なる処理能力の光触媒式排気VOC処理設備10を通じて排気VOCを処理することができる。図4に示すように、拡大された光触媒排気処理チャンバ111内には3層(列)以上の活性炭ハニカム触媒プレートセット131が設置され、活性炭ハニカム触媒プレートの寸法と数量は必要に応じて配置され、厚さが約6cmで、2層の活性炭ハニカム触媒プレートセット131の間に、1列の10w以外の光触媒排気処理紫外線ランプ121が設置され、光触媒排気処理紫外線ランプのワット数、寸法、数量は必要に応じて配置される。上下の紫外線ランプ座体151で10ワット以外の光触媒排気処理紫外線ランプ121が固定され、3層の活性炭ハニカム触媒プレートセット131間には、全部で2列の10ワット以外の光触媒排気処理紫外線ランプ121が配置される。活性炭ハニカム触媒プレートは間隔が約20cmの固定部181を備え、活性炭ハニカム触媒プレートセット131が固定され、光触媒排気処理チャンバ11が3段以上に分けられ、ケータリング業、家庭からの排気中に含まれるVOCを吸着し、排気中のVOCの酸化分解除去を行う。   The photocatalytic exhaust VOC processing chamber 11 employs a ventilation fan 20 and an electrostatic oil smoke collector 30 having different processing capacities according to the amount of exhaust generated during cooking, collects and removes oil smoke generated by cooking, and further processes differently. Exhaust VOCs can be treated through the capability of photocatalytic exhaust VOC treatment facility 10. As shown in FIG. 4, an activated photocatalyst exhaust treatment chamber 111 is provided with three or more layers (rows) of activated carbon honeycomb catalyst plate sets 131, and the size and quantity of the activated carbon honeycomb catalyst plates are arranged as necessary. The photocatalyst exhaust treatment ultraviolet lamps 121 other than 10 w in one row are installed between the two-layer activated carbon honeycomb catalyst plate set 131 having a thickness of about 6 cm. The wattage, size, and quantity of the photocatalyst exhaust treatment ultraviolet lamp are as follows: Arranged as needed. The photocatalyst exhaust treatment ultraviolet lamps 121 other than 10 watts are fixed by the upper and lower ultraviolet lamp seats 151, and two rows of photocatalyst exhaust treatment ultraviolet lamps 121 other than 10 watts in total are arranged between the three-layer activated carbon honeycomb catalyst plate sets 131. Is placed. The activated carbon honeycomb catalyst plate is provided with a fixing portion 181 having an interval of about 20 cm, the activated carbon honeycomb catalyst plate set 131 is fixed, the photocatalyst exhaust treatment chamber 11 is divided into three or more stages, and is included in the exhaust from the catering industry and home. VOCs are adsorbed and VOCs in the exhaust are oxidatively decomposed and removed.
家庭の台所向けの換気扇風量に合わせ、8.0CMM=8.0m/分の換気扇が採用され、室内の空気を光触媒式排気VOC処理設備に進入させる。光触媒式排気処理チャンバ内部の寸法は幅30cm×高さ35cm×長さ100cm、内部風速が2.0m/秒で、前ダクトの寸法は幅30cm×高さ30cm×長さ25cmであり、外部寸法は幅35cm×高さ45cm×長さ125cmで、換気扇出口の管径は15cmであり、光触媒式排気VOC処理チャンバ入口に接続される。活性炭ハニカム触媒プレートの寸法は幅30cm×長さ30cm×高さ6cmで、図2に示すように、3層が挿入されて設置され、排気中のVOCを吸着するために用いられる。光触媒排気処理UV254nm紫外線ランプは、平行に10cmの等距離で10ワットの直接被覆型光触媒排気処理紫外線ランプ3本が1列に設置され、全部で2列6本の光触媒排気処理紫外線ランプが使用される。紫外線ランプの寸法は外径3cm×長さ30cmである。調理時は換気扇を作動させ、排気から遠心ろ過で油煙を除去し、残ったVOCガスが排気ダクトから光触媒式排気VOC処理設備に導入され、排気VOCの光触媒による酸化分解処理が行われる。 A ventilation fan of 8.0 CMM = 8.0 m 3 / min is adopted in accordance with the amount of ventilation fan for the home kitchen, and the indoor air enters the photocatalytic exhaust VOC treatment facility. The internal dimensions of the photocatalytic exhaust treatment chamber are 30 cm wide x 35 cm high x 100 cm long, the internal wind speed is 2.0 m / sec, and the dimensions of the front duct are 30 cm wide x 30 cm high x 25 cm long. Is 35 cm wide x 45 cm high x 125 cm long and has a ventilator outlet tube diameter of 15 cm and is connected to the photocatalytic exhaust VOC treatment chamber inlet. The size of the activated carbon honeycomb catalyst plate is 30 cm wide × 30 cm long × 6 cm high. As shown in FIG. 2, three layers are inserted and used to adsorb VOC in the exhaust. The photocatalyst exhaust treatment UV254nm UV lamp is equipped with three 10cm directly covered photocatalyst exhaust treatment UV lamps arranged in parallel at an equal distance of 10cm, and a total of two rows and six photocatalyst exhaust treatment UV lamps are used. The The size of the ultraviolet lamp is 3 cm in outer diameter and 30 cm in length. During cooking, the ventilation fan is operated to remove oily smoke from the exhaust by centrifugal filtration. The remaining VOC gas is introduced into the photocatalytic exhaust VOC treatment facility from the exhaust duct, and the oxidative decomposition treatment of the exhaust VOC by the photocatalyst is performed.
酢酸ブチルをVOCガスの原液として使用し、ガスシリンダに入れ、エアマスフローコントローラで流量を制御し、酢酸ブチルガスシリンダに進入させる。出口空気中には飽和酢酸ブチル蒸気が含まれ、濃度は約2.6vol%であり、光触媒排気処理設備に進入させ、換気扇により光触媒排気処理設備の入口で8m/分の空気を吸入し、飽和酢酸ブチルと空気を混合させるか、或いは光触媒排気処理設備の出口に吸気管を接続し、2.5m/分の空気を吸入して飽和酢酸ブチルと空気を混合させ、VOCガスを活性炭ハニカム触媒プレートに吸着させて、光触媒排気処理紫外線ランプで酸化分解する。フーリエ変換赤外分光計を使用し、10mの光路に沿ったエアチャンバ内で気体を吸入し、入口空気の酢酸ブチル濃度を測定する。3層の活性炭ハニカム触媒プレートによる吸着と、2層の光触媒排気処理紫外線ランプによる酸化分解を経た気体を吸入し、出口空気の酢酸ブチル濃度を測定して、光触媒排気処理設備の排気VOC処理効率を計算する。その結果を表1に示す。 Butyl acetate is used as a stock solution of VOC gas, put into a gas cylinder, the flow rate is controlled by an air mass flow controller, and the butyl acetate gas cylinder is entered. Saturated butyl acetate vapor is contained in the outlet air, the concentration is about 2.6 vol%, and it enters the photocatalyst exhaust treatment facility, and 8 m 3 / min of air is sucked in at the entrance of the photocatalyst exhaust treatment facility by a ventilation fan, Saturated butyl acetate and air are mixed, or an intake pipe is connected to the outlet of the photocatalyst exhaust treatment equipment, 2.5 m 3 / min of air is sucked to mix saturated butyl acetate and air, and VOC gas is activated carbon honeycomb It is adsorbed on the catalyst plate and oxidatively decomposed by a photocatalyst exhaust treatment ultraviolet lamp. Using a Fourier transform infrared spectrometer, gas is inhaled in an air chamber along a 10 m optical path and the butyl acetate concentration in the inlet air is measured. The gas exhausted by the three-layer activated carbon honeycomb catalyst plate and the oxidative decomposition by the two-layer photocatalyst exhaust treatment ultraviolet lamp is sucked, and the butyl acetate concentration in the outlet air is measured to improve the exhaust VOC treatment efficiency of the photocatalyst exhaust treatment equipment. calculate. The results are shown in Table 1.
屋根の換気扇で吸気ダクトから光触媒排気処理チャンバによる処理後の排気を吸気した試験結果は除去率が<80%であり、入口のVOC濃度が高く、VOC除去率が高い。換気扇を光触媒排気処理チャンバ前で使用して排気を吸入した場合VOC排気処理量が大きく、VOC除去率は>80%とより高く、排気中のVOC濃度はいずれも1.0ppm未満とすることができた。   The test result of sucking the exhaust after processing by the photocatalyst exhaust processing chamber from the intake duct with the ventilation fan on the roof shows a removal rate of <80%, a high VOC concentration at the inlet, and a high VOC removal rate. When exhaust is inhaled using a ventilator in front of the photocatalytic exhaust treatment chamber, the VOC exhaust throughput is large, the VOC removal rate is higher,> 80%, and the VOC concentration in the exhaust may be less than 1.0 ppm did it.
酢酸ブチル飽和空気の光触媒排気処理チャンバへの進入を停止させ、廚房での調理停止を模擬した後、光触媒排気処理紫外線ランプを継続して点灯させ、上述のようにフーリエ変換赤外分光計を使用し、吸気して測定したところ出口空気の酢酸ブチル濃度は0.1ppm未満で測定できず、調理していないとき換気扇を運転せずに、光触媒排気処理紫外線ランプを点灯させ、活性炭ハニカム触媒プレートが吸着したVOCガスを継続して処理し、排気中のVOCを0.1ppm未満にすることができ、FTIR−Gas Cellの測定能力より低くすることができることが実証された。   Stop the entry of butyl acetate saturated air into the photocatalyst exhaust treatment chamber, simulate cooking stoppage in the kitchen, then turn on the photocatalyst exhaust treatment UV lamp continuously, and use the Fourier transform infrared spectrometer as described above However, when the intake air was measured, the butyl acetate concentration in the outlet air was less than 0.1 ppm, and when it was not cooked, the photocatalyst exhaust treatment ultraviolet lamp was turned on without operating the ventilation fan, and the activated carbon honeycomb catalyst plate was It has been demonstrated that the adsorbed VOC gas can be continuously processed to reduce the VOC in the exhaust to less than 0.1 ppm, which can be lower than the measurement capability of FTIR-Gas Cell.
実施例1の光触媒式排気VOC処理設備は家庭の台所向けの換気扇風量に合わせ、8.0CMM=8.0m/分の換気扇が採用され、室内の空気を吸入し、光触媒式排気VOC処理設備に進入させる。光触媒排気処理紫外線ランプはUV254nmを採用し、醋酸をVOCガスの原液としてガスシリンダ中に入れ、エアマスフローコントローラで流量を制御し、醋酸ガスシリンダに進入させる。出口空気中には飽和酢酸蒸気が含まれ、濃度は約3.6vol%であり、光触媒排気処理設備に進入させ、換気扇で光触媒排気処理設備の入口で8m/分の空気を吸入し、飽和酢酸と空気を混合させ、VOCガスを活性炭ハニカム触媒プレートに吸着させて、光触媒排気処理紫外線ランプで酸化分解する。フーリエ変換赤外分光計を使用し、10mの光路に沿ったエアチャンバ内で気体を吸入し、入口空気の酢酸濃度を測定する。3層の活性炭ハニカム触媒プレートによる吸着と、2層の光触媒排気処理紫外線ランプによる酸化分解を経た気体を吸入し、出口空気の酢酸濃度を測定して、光触媒排気処理設備の排気VOC処理効率を計算する。その結果を表2に示す。 The photocatalytic exhaust VOC treatment facility of Example 1 is adapted to the amount of ventilation fan for the home kitchen, adopting a ventilation fan of 8.0 CMM = 8.0 m 3 / min, sucking indoor air, and photocatalytic exhaust VOC treatment facility To enter. The photocatalyst exhaust treatment ultraviolet lamp employs UV254 nm, and oxalic acid is introduced into the gas cylinder as a VOC gas stock solution, and the flow rate is controlled by an air mass flow controller to enter the oxalic acid gas cylinder. Saturated acetic acid vapor is contained in the outlet air, the concentration is about 3.6 vol%, and it enters the photocatalyst exhaust treatment facility, and it is saturated by inhaling 8 m 3 / min of air at the entrance of the photocatalyst exhaust treatment facility with a ventilation fan. Acetic acid and air are mixed, VOC gas is adsorbed on the activated carbon honeycomb catalyst plate, and is oxidized and decomposed by a photocatalyst exhaust treatment ultraviolet lamp. Using a Fourier transform infrared spectrometer, gas is inhaled in an air chamber along a 10 m optical path and the acetic acid concentration in the inlet air is measured. Calculate the exhaust VOC treatment efficiency of the photocatalyst exhaust treatment equipment by inhaling the gas that has been adsorbed by the three-layer activated carbon honeycomb catalyst plate and oxidative decomposition by the two-layer photocatalyst exhaust treatment ultraviolet lamp and measuring the concentration of acetic acid in the outlet air To do. The results are shown in Table 2.
酢酸飽和空気の光触媒排気処理チャンバへの進入を停止させ、廚房での調理停止を模擬した後、光触媒排気処理紫外線ランプを継続して点灯させ、上述のようにフーリエ変換赤外分光計を使用し、吸気して測定したところ出口空気の酢酸ブチル濃度は0.1ppm未満で測定できず、調理していないとき換気扇を運転せずに、光触媒排気処理紫外線ランプを点灯させ、活性炭ハニカム触媒プレートが吸着したVOCガスを継続して処理し、排気中のVOCを0.1ppm未満にすることができ、FTIR−Gas Cellの測定能力より低くすることができることが実証された。   After stopping the entry of acetic acid saturated air into the photocatalyst exhaust treatment chamber and simulating the stop of cooking in the kitchen, the photocatalyst exhaust treatment ultraviolet lamp is continuously turned on, and the Fourier transform infrared spectrometer is used as described above. Measured with intake air, the concentration of butyl acetate in the outlet air was less than 0.1ppm, and when not cooking, the photocatalyst exhaust treatment ultraviolet lamp was turned on without operating the ventilation fan, and the activated carbon honeycomb catalyst plate was adsorbed It has been demonstrated that the processed VOC gas can be continuously processed to reduce the VOC in the exhaust to less than 0.1 ppm, which can be lower than the measurement capability of FTIR-Gas Cell.
レストラン厨房での調理の排気処理に合わせ、風量が約34CMM=34m/分の換気扇を使用し、排気を遠心ろ過して油煙を除去した後、一部の除去されていない油煙は静電油煙コレクタで除去され、排気に残った主に調理で発生した大量のVOCガスが、排気ダクトで屋外の光触媒排気処理設備に導入され、設計風速は2.0m/秒とし、図4のように光触媒式排気VOC処理設備を設置することができる。換気扇を使用してレストラン厨房での調理排気を吸入し、静電油煙コレクタを経て、光触媒式排気VOC処理設備に進入させる。光触媒排気処理設備チャンバ内部の寸法は幅60cm×高さ60cm×長さ100cmであり、前ダクトの寸法は幅60cm×高さ60cm×長さ30cm、外部寸法は幅70cm×高さ70cm×長さ130cm、風速は2.0m/秒である。活性炭ハニカム触媒プレートは寸法が幅30cm×長さ30cm×高さ6cmで、4つのうち1層が活性炭ハニカム触媒プレートスロットに挿入され、3層が図4に示すように設置され、排気中のVOCを吸着するために用いられる。光触媒排気処理紫外線ランプはUV254nmを採用し、平行に12cmの等距離で20ワットの光触媒排気処理紫外線ランプ5本が使用される。光触媒排気処理紫外線ランプの寸法は外径3cm×長さ60cmである。調理時は換気扇を作動させ、排気から遠心ろ過で大部分の油煙を除去し、静電油煙コレクタを通過して微粒子状油煙が除去され、残ったVOCガスがダクトから光触媒式排気VOC処理設備に導入され、VOCの光触媒による酸化分解が行われる。 Use a ventilator with an airflow of about 34 CMM = 34 m 3 / min in accordance with the exhaust treatment of cooking in a restaurant kitchen, and after removing the oil smoke by centrifugally filtering the exhaust, some unremoved oil smoke is electrostatic oil smoke A large amount of VOC gas generated mainly by cooking after being removed by the collector and remaining in the exhaust gas is introduced into the outdoor photocatalyst exhaust treatment facility through the exhaust duct, and the design wind speed is 2.0 m / sec. Type exhaust VOC treatment equipment can be installed. A ventilating fan is used to inhale cooking exhaust in the restaurant kitchen and enter the photocatalytic exhaust VOC treatment facility via the electrostatic oil smoke collector. The internal dimensions of the photocatalyst exhaust treatment equipment chamber are 60 cm wide x 60 cm high x 100 cm long, the dimensions of the front duct are 60 cm wide x 60 cm high x 30 cm long, and the external dimensions are 70 cm wide x 70 cm high x length 130 cm, wind speed is 2.0 m / sec. The activated carbon honeycomb catalyst plate has dimensions of 30 cm wide × 30 cm long × 6 cm high, one of the four layers is inserted into the activated carbon honeycomb catalyst plate slot, and three layers are installed as shown in FIG. Used to adsorb. The photocatalyst exhaust treatment ultraviolet lamp employs UV254 nm, and five photocatalyst exhaust treatment ultraviolet lamps of 20 watts at an equal distance of 12 cm are used in parallel. The dimensions of the photocatalyst exhaust treatment ultraviolet lamp are 3 cm in outer diameter and 60 cm in length. During cooking, the ventilation fan is operated, and most of the oily smoke is removed from the exhaust by centrifugal filtration. After passing through the electrostatic oily smoke collector, particulate oily smoke is removed, and the remaining VOC gas is discharged from the duct to the photocatalytic exhaust VOC treatment facility. After being introduced, oxidative decomposition of VOC by a photocatalyst is performed.
大型レストラン、さらには食品及び関連工業で使用するときは、拡大した設備を採用して排気処理能力を拡大し、活性炭ハニカム触媒プレートの単層プレート数を増加して、3層を図4に示すように設置し、排気VOCの吸着能力を高めることができる。UV254nm光触媒排気処理紫外線ランプのワット数と数量を増加して、排気VOCの酸化分解能力を高めることができる。また、設備数量を増加し、交代で使用することで、排気中に含まれるVOCの光触媒処理を行い、実際のニーズに合わせ、排気VOCを処理してVOCの臭いを除去することもできる。   When used in large restaurants, and even in food and related industries, expanded equipment is used to expand exhaust treatment capacity, the number of activated carbon honeycomb catalyst plates is increased, and three layers are shown in FIG. It is possible to increase the adsorption capacity of the exhaust VOC. The wattage and quantity of the UV254 nm photocatalytic exhaust treatment ultraviolet lamp can be increased to enhance the oxidative decomposition ability of the exhaust VOC. Further, by increasing the number of facilities and using them alternately, it is possible to perform photocatalytic treatment of VOC contained in the exhaust gas, and to treat the exhaust VOC to remove the odor of VOC according to actual needs.
4倍に処理能力を拡大した光触媒排気処理設備を使用すれば、調理時に4倍の排気量を処理することができ、光触媒排気処理設備の入口排気VOC濃度を約3.0ppmに制御し、光触媒排気処理設備処理を通過した排気中のVOC濃度を0.5ppm未満にすることができる。調理を停止したときは、光触媒排気処理紫外線ランプを継続して点灯させ、換気扇を運転せず、光触媒排気処理紫外線ランプの点灯によって活性炭ハニカム触媒プレートが吸着した排気中に含まれるVOCガスを処理し、排気中のVOCを0.1ppm未満にすることができる。   By using a photocatalytic exhaust treatment facility that expands the processing capacity by four times, it is possible to treat four times the amount of exhaust during cooking, and the photocatalyst exhaust treatment facility inlet exhaust VOC concentration is controlled to about 3.0 ppm. The VOC concentration in the exhaust gas that has passed through the exhaust treatment facility treatment can be made less than 0.5 ppm. When cooking is stopped, the photocatalyst exhaust treatment ultraviolet lamp is continuously turned on, the exhaust fan is not operated, and the VOC gas contained in the exhaust gas adsorbed by the activated carbon honeycomb catalyst plate is treated by lighting the photocatalyst exhaust treatment ultraviolet lamp. The VOC in the exhaust can be made less than 0.1 ppm.
10 光触媒式排気VOC処理設備
11 光触媒式排気VOC処理設備チャンバ
111 光触媒式排気VOC処理設備チャンバ
12 10W光触媒排気処理紫外線ランプ
121 10W以外の光触媒排気処理紫外線ランプ
1201 紫外線ランプ
1202 光触媒コーティングガラス繊維スリーブ熱塑膠固定環
1203 被覆光触媒コーティングガラス繊維スリーブ
1204 重ね合わせ式光触媒コーティングガラス繊維スリーブ
1205 収縮可能蛇腹式光触媒コーティングガラス繊維スリーブ
13 1層1枚の活性炭ハニカム触媒プレート
131 1層1枚以上の活性炭ハニカム触媒プレート
14 10W紫外線ランプ点灯装置
141 10W以外の紫外線ランプ点灯装置
15 10W紫外線ランプ座体
151 10W以外の紫外線ランプ座体
16 10W紫外線ランプ配電線及開閉ボックス
161 10W以外の紫外線ランプ配電線及開閉ボックス
17 光触媒排気処理チャンバ脚部
171 光触媒排気処理紫外線ランプチャンバ槽の開口
18 光触媒排気処理チャンバ活性炭ハニカム触媒プレート固定部
181 光触媒排気処理チャンバ活性炭ハニカム触媒プレート固定部
19 光触媒排気処理チャンバフロントカバーパネル
191 光触媒排気処理チャンバフロントカバーパネル
20 廚房換気扇
30 静電油煙コレクタ
40 建物壁面
50 排気ダクト
10 Photocatalytic exhaust VOC treatment equipment 11 Photocatalytic exhaust VOC treatment equipment chamber 111 Photocatalytic exhaust VOC treatment equipment chamber 12 10 W photocatalytic exhaust treatment UV lamp 121 Photocatalyst exhaust treatment UV lamp 1201 UV lamp 1202 other than 10 W Photocatalyst-coated glass fiber sleeve thermoplastic glue Fixed ring 1203 Coated photocatalyst-coated glass fiber sleeve 1204 Superposed photocatalyst-coated glass fiber sleeve 1205 Shrinkable bellows-type photocatalyst-coated glass fiber sleeve 13 One layer of one activated carbon honeycomb catalyst plate 131 One layer of one or more activated carbon honeycomb catalyst plates 14 10W UV lamp lighting device 141 UV lamp lighting device 15 other than 10W 15W UV lamp seat 151 UV lamp seat 16 other than 10W 16W UV Lamp distribution line and open / close box 161 UV lamp distribution line and open / close box other than 10 W 17 Photocatalyst exhaust treatment chamber leg 171 Photocatalyst exhaust treatment UV lamp chamber tank opening 18 Photocatalyst exhaust treatment chamber activated carbon honeycomb catalyst plate fixing part 181 Photocatalyst exhaust treatment chamber Activated carbon honeycomb catalyst plate fixing part 19 Photocatalyst exhaust treatment chamber front cover panel 191 Photocatalyst exhaust treatment chamber front cover panel 20 Kitchen ventilation fan 30 Electrostatic oil smoke collector 40 Building wall surface 50 Exhaust duct

Claims (10)

  1. 光触媒式排気VOC処理設備であって、光触媒式排気VOC処理チャンバ内に、VOCを含む排気の流れに対して垂直な方向に配置された、1列以上の光触媒排気処理紫外線ランプと2列以上の活性炭ハニカム触媒プレートを含み、前記光触媒排気処理紫外線ランプに使用される光触媒は、二酸化チタンを含み、その表面に貴金属がドープされており、そのうち、
    前記光触媒排気処理紫外線ランプは、
    重ね合わせ式または収縮可能蛇腹式であり、当該光触媒排気処理紫外線ランプの表面に被着された光触媒コーティング繊維布、あるいは
    重ね合わせ式または収縮可能蛇腹式であり、当該光触媒排気処理紫外線ランプの表面に被着された光触媒コーティングスリーブを含み、
    かつ、記光触媒排気処理紫外線ランプ、複数本であり、前記活性炭ハニカム触媒プレートの間に平行に設置され、光触媒排気処理紫外線ランプの点灯後、排気中のVOC処理を行い、排気中に含まれるVOCの臭いを除去することを特徴とする、光触媒式排気VOC処理設備。
    A photocatalytic exhaust VOC treatment facility , wherein one or more rows of photocatalyst exhaust treatment ultraviolet lamps and two or more rows are arranged in a photocatalyst exhaust VOC treatment chamber in a direction perpendicular to the flow of exhaust gas including VOC . The photocatalyst used for the photocatalyst exhaust treatment ultraviolet lamp, including an activated carbon honeycomb catalyst plate, includes titanium dioxide, and a surface thereof is doped with a noble metal, of which
    The photocatalyst exhaust treatment ultraviolet lamp is
    A photocatalyst-coated fiber cloth that is a superposition type or a contractible bellows type, and is applied to the surface of the photocatalyst exhaust treatment ultraviolet lamp, or
    A photocatalytic coating sleeve that is superposed or contractible bellows and is applied to the surface of the photocatalytic exhaust treatment ultraviolet lamp;
    And, before Symbol photocatalyst exhaust treatment ultraviolet lamps are plural, it said in parallel mounted between the activated carbon honeycomb catalyst plate, after the lighting of the photocatalyst exhaust treatment UV lamp performs VOC treatment in the exhaust gas in the exhaust A photocatalytic exhaust VOC treatment facility characterized by removing the smell of contained VOCs.
  2. 前記光触媒排気処理紫外線ランプが2列であり、3列の活性炭ハニカム触媒プレートの間に平行に設置され、点灯後紫外線が紫外線ランプから光触媒上に照射され、光触媒作用を発生し、2段階式の光触媒排気VOC酸化分解除臭処理を行うことを特徴とする、請求項1に記載の光触媒式排気VOC処理設備。   The photocatalyst exhaust treatment ultraviolet lamps are arranged in two rows, and are installed in parallel between the three rows of activated carbon honeycomb catalyst plates. After lighting, the ultraviolet rays are irradiated onto the photocatalyst from the ultraviolet lamp to generate a photocatalytic action, The photocatalyst exhaust VOC treatment facility according to claim 1, wherein the photocatalyst exhaust VOC oxidation release odor treatment is performed.
  3. 前記光触媒排気処理紫外線ランプが254〜385nmの範囲内の紫外線を放射し、その主要な紫外線放射強度が1.0mW/cmより大きく、排気VOCの光触媒酸化分解除臭処理に用いられることを特徴とする、請求項2に記載の光触媒式排気VOC処理設備。 The photocatalyst exhaust treatment ultraviolet lamp emits ultraviolet light within a range of 254 to 385 nm, and its main ultraviolet radiation intensity is larger than 1.0 mW / cm 2 , and is used for photocatalytic oxidation deodorizing odor treatment of exhaust VOC. The photocatalytic exhaust VOC treatment facility according to claim 2.
  4. 前記光触媒排気処理紫外線ランプに使用される光触媒がナノ二酸化チタンアナターゼ結晶TiOアナターゼゾル材料を含み、その表面に0.1重量%〜1.0重量%の白金(Pt)、パラジウム(Pd)または金(Au)がドープされ、可視光応答型光触媒VOC除去作用を発生することを特徴とする、請求項2に記載の光触媒式排気VOC処理設備。 The photocatalyst the photocatalyst to be used for exhaust treatment ultraviolet lamp comprises a nano-titanium dioxide anatase crystal TiO 2 anatase sol material, 0.1 wt% to 1.0 wt% of platinum on the surface (Pt), palladium (Pd) 3. The photocatalytic exhaust VOC treatment facility according to claim 2, wherein the photocatalytic exhaust VOC treatment facility is doped with gold (Au ) to generate a visible light responsive photocatalytic VOC removal action.
  5. 前記光触媒排気処理紫外線ランプの点灯後に一部の紫外線が紫外線ランプから活性炭ハニカム触媒プレート上に照射され、活性炭ハニカム触媒プレート上に吸着された排気VOCガスを励起かつ加熱し、排気VOCガスが光触媒式排気VOC処理チャンバ内で拡散され、光触媒排気処理紫外線ランプの作用を受けて排気VOC酸化分解除臭処理を行うことを特徴とする、請求項2に記載の光触媒式排気VOC処理設備。   After the photocatalyst exhaust treatment ultraviolet lamp is turned on, a part of the ultraviolet ray is irradiated onto the activated carbon honeycomb catalyst plate from the ultraviolet lamp, and the exhaust VOC gas adsorbed on the activated carbon honeycomb catalyst plate is excited and heated, and the exhaust VOC gas is photocatalytic. 3. The photocatalytic exhaust VOC treatment facility according to claim 2, wherein the photocatalyst exhaust VOC treatment facility is diffused in an exhaust VOC treatment chamber and performs an exhaust VOC oxidation release odor treatment under the action of a photocatalytic exhaust treatment ultraviolet lamp.
  6. 前記光触媒排気処理紫外線ランプが、UV254nmの紫外線ランプを使用し、点灯後、ヒドロキシルフリーラジカル・OHとオゾンOを発生し、空気中のVOCガスの酸化分解を行うほか、活性炭ハニカム触媒プレート中に進入し、吸着されたVOCガスを捉え、酸化分解と除臭を行い、光触媒排気処理設備効果を高めることを特徴とする、請求項2に記載の光触媒式排気VOC処理設備。 The photocatalyst exhaust treatment ultraviolet lamp uses a UV254 nm UV lamp, and after lighting, generates hydroxyl free radicals OH and ozone O 3 to oxidize and decompose VOC gas in the air, and in the activated carbon honeycomb catalyst plate The photocatalytic exhaust VOC treatment facility according to claim 2, wherein the VOC gas that has entered and adsorbed is captured, oxidative decomposition and deodorization are performed, and the effect of the photocatalytic exhaust treatment facility is enhanced.
  7. 前記活性炭ハニカム触媒プレートが、光触媒排気処理チャンバに設置され、等距離で3列以上の活性炭ハニカム触媒プレートが設置され、3段階以上に分けて排気中のVOCガスが吸着され、2列以上の光触媒排気処理紫外線ランプを組み合わせ、排気VOCの酸化分解除臭処理を行うことを特徴とする、請求項1に記載の光触媒式排気VOC処理設備。   The activated carbon honeycomb catalyst plate is installed in a photocatalyst exhaust treatment chamber, and three or more rows of activated carbon honeycomb catalyst plates are installed at equal distances, and the VOC gas in the exhaust is adsorbed in three or more stages, so that two or more rows of photocatalysts are obtained. 2. The photocatalytic exhaust VOC treatment facility according to claim 1, wherein the exhaust VOC treatment is combined with an exhaust treatment ultraviolet lamp to perform oxidative release odor treatment of exhaust VOC.
  8. 光触媒式排気VOC処理システムであって、換気扇と請求項1に記載の光触媒式排気VOC処理設備を含み、前記光触媒式排気VOC処理設備の設置位置が前記換気扇より高く、換気扇を作動させないとき自然対流の上に向かう煙突効果を利用して排気処理を行い、調理時は、換気扇を作動させ、室内の調理により発生する排気を吸入し、光触媒式排気VOC処理設備に導入して排気VOC処理を行うことを特徴とする、光触媒式排気VOC処理システム。 A photocatalytic exhaust VOC treatment system comprising a ventilation fan and the photocatalytic exhaust VOC treatment facility according to claim 1, wherein the installation position of the photocatalytic exhaust VOC treatment facility is higher than the ventilation fan, and natural convection is performed when the ventilation fan is not operated. using the chimney effect was evacuated process towards the top of, timed physical has ventilation fan is operated, and sucks the exhaust gas generated by the cooking chamber, is introduced into photocatalytic exhaust VOC treatment equipment exhaust VOC treatment A photocatalytic exhaust VOC treatment system, characterized in that:
  9. さらに静電油煙コレクタを含み、そのうち、前記静電油煙コレクタが、換気扇が排出する排気中の微細な油煙を除去し、排気VOC処理を行うために排気を光触媒式排気VOC処理設備に導入するために用いられることを特徴とする、請求項に記載の光触媒式排気VOC処理システム。 Further, an electrostatic oil smoke collector is included, of which the electrostatic oil smoke collector removes fine oil smoke in the exhaust exhausted by the ventilating fan and introduces the exhaust into the photocatalytic exhaust VOC treatment facility in order to perform the exhaust VOC treatment. The photocatalytic exhaust VOC treatment system according to claim 8 , wherein
  10. 前記光触媒式排気VOC処理システムが、住宅の室内または建物の空調システム内で排気VOC処理を行うために使用されることを特徴とする、請求項に記載の光触媒式排気VOC処理システム。 9. The photocatalytic exhaust VOC treatment system according to claim 8 , wherein the photocatalytic exhaust VOC treatment system is used for exhaust VOC treatment in a residential room or a building air conditioning system.
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