JPH06218234A - 有害ガスの除去方法及び装置 - Google Patents
有害ガスの除去方法及び装置Info
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- JPH06218234A JPH06218234A JP5218029A JP21802993A JPH06218234A JP H06218234 A JPH06218234 A JP H06218234A JP 5218029 A JP5218029 A JP 5218029A JP 21802993 A JP21802993 A JP 21802993A JP H06218234 A JPH06218234 A JP H06218234A
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Classifications
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02A—TECHNOLOGIES FOR ADAPTATION TO CLIMATE CHANGE
- Y02A50/00—TECHNOLOGIES FOR ADAPTATION TO CLIMATE CHANGE in human health protection, e.g. against extreme weather
- Y02A50/20—Air quality improvement or preservation, e.g. vehicle emission control or emission reduction by using catalytic converters
Abstract
(57)【要約】
【目的】有害ガスを光触媒との接触反応により除去する
有害ガス除去方法において、活性が低下した光触媒の再
生処理を容易にする。 【構成】光触媒１０を粒状にして反応容器１２内を浮遊
・流動させ、光源１４からの光照射の下で入口１５から
出口１８に向かって通過する有害ガスを含んだ空気と接
触させる。有害ガスと反応して活性が低下した光触媒１
０は搬送ブロア１１で再生器１３に送り込んで水洗・乾
燥し、再び反応容器１２に戻す。このように、光触媒１
０を浮遊・流動させながら処理空気と接触させ、その
後、この光触媒１０を回収して再生処理することによ
り、反応容器１２と再生器１３とを分離することがで
き、反応容器１２の壁面に固定した光触媒を水洗・乾燥
する場合に比べて再生処理が容易となる。
有害ガス除去方法において、活性が低下した光触媒の再
生処理を容易にする。 【構成】光触媒１０を粒状にして反応容器１２内を浮遊
・流動させ、光源１４からの光照射の下で入口１５から
出口１８に向かって通過する有害ガスを含んだ空気と接
触させる。有害ガスと反応して活性が低下した光触媒１
０は搬送ブロア１１で再生器１３に送り込んで水洗・乾
燥し、再び反応容器１２に戻す。このように、光触媒１
０を浮遊・流動させながら処理空気と接触させ、その
後、この光触媒１０を回収して再生処理することによ
り、反応容器１２と再生器１３とを分離することがで
き、反応容器１２の壁面に固定した光触媒を水洗・乾燥
する場合に比べて再生処理が容易となる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は、気体中の有害ガスを
除去する方法に関し、特に大気中の低濃度のＮＯX やＳ
ＯX を除去する方法に関する。
除去する方法に関し、特に大気中の低濃度のＮＯX やＳ
ＯX を除去する方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】有害ガスの除去手段に関しては、自動車
や発電所などの排ガスを処理するための種々の酸化ある
いは還元触媒が開発されている。しかし、これらは数10
0ppmという高濃度の有害ガスを対象として数100 〜1000
℃という高温度でその性能を発揮するものであり、使用
コストが高く、また環境大気中の数ppm という低濃度の
有害ガスの除去には考慮が払われていなかった。そこ
で、大気中の微量の有害ガスを除去する方法の開発が図
られ（特開平１−２１８６２２号公報参照）、またこの
方法を適用した自動車道トンネル用の換気設備が開発さ
れている（特開平３−２３３１００号公報参照）。
や発電所などの排ガスを処理するための種々の酸化ある
いは還元触媒が開発されている。しかし、これらは数10
0ppmという高濃度の有害ガスを対象として数100 〜1000
℃という高温度でその性能を発揮するものであり、使用
コストが高く、また環境大気中の数ppm という低濃度の
有害ガスの除去には考慮が払われていなかった。そこ
で、大気中の微量の有害ガスを除去する方法の開発が図
られ（特開平１−２１８６２２号公報参照）、またこの
方法を適用した自動車道トンネル用の換気設備が開発さ
れている（特開平３−２３３１００号公報参照）。
【０００３】上記有害ガス除去方法は、二酸化チタン
（ＴｉＯ2 ）と活性炭との混合物、更にはこれに鉄系金
属酸化物（Ｆｅ2 Ｏ3 ，ＮｉＯ，ＺｎＯなど）を加えた
混合物が光照射があると室温で低濃度のＮＯX やＳＯX
を高効率で除去できる点に着目したもので、この方法に
よれば環境大気中の数ppm 以下の低濃度の有害ガスを加
熱などの操作を伴うことなく低コストで除去することが
できる。その場合、光触媒としての二酸化チタンや鉄系
金属酸化物は光照射により活性化し、活性炭と共働して
有害ガスをＮＯX であれば硝酸イオン（ＮＯ3 - ）に、
またＳＯX であれば硫酸イオン（ＳＯ4 2- ）に変換して
保持するものと考えられる。光触媒と活性炭との混合物
（以下、説明中では単に光触媒と略記する）は反応生成
物の付着により活性が次第に低下するが、この反応生成
物を水で洗って除去すれば、乾燥後に再び使用すること
が可能となる。
（ＴｉＯ2 ）と活性炭との混合物、更にはこれに鉄系金
属酸化物（Ｆｅ2 Ｏ3 ，ＮｉＯ，ＺｎＯなど）を加えた
混合物が光照射があると室温で低濃度のＮＯX やＳＯX
を高効率で除去できる点に着目したもので、この方法に
よれば環境大気中の数ppm 以下の低濃度の有害ガスを加
熱などの操作を伴うことなく低コストで除去することが
できる。その場合、光触媒としての二酸化チタンや鉄系
金属酸化物は光照射により活性化し、活性炭と共働して
有害ガスをＮＯX であれば硝酸イオン（ＮＯ3 - ）に、
またＳＯX であれば硫酸イオン（ＳＯ4 2- ）に変換して
保持するものと考えられる。光触媒と活性炭との混合物
（以下、説明中では単に光触媒と略記する）は反応生成
物の付着により活性が次第に低下するが、この反応生成
物を水で洗って除去すれば、乾燥後に再び使用すること
が可能となる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】ところで、上記公開公
報に示された有害ガスの除去方法においては、光触媒を
粒状にして接着剤を塗布した固定物の表面にまぶして付
着させるなど、固定した状態で有害ガスと接触させてい
る。図５にそのような有害ガス処理装置の構成例を改め
て示す。図において、直立した反応容器１の内壁面の一
方に光触媒層２が設けられ、他方にこれに光を照射する
光源３が設けられている。また、反応容器１内には光触
媒層２に沿って洗浄水ノズル４と乾燥ヒータ５が配列さ
れている。反応容器１の下部にはバルブ６を介して洗浄
水タンク７が設けられている。
報に示された有害ガスの除去方法においては、光触媒を
粒状にして接着剤を塗布した固定物の表面にまぶして付
着させるなど、固定した状態で有害ガスと接触させてい
る。図５にそのような有害ガス処理装置の構成例を改め
て示す。図において、直立した反応容器１の内壁面の一
方に光触媒層２が設けられ、他方にこれに光を照射する
光源３が設けられている。また、反応容器１内には光触
媒層２に沿って洗浄水ノズル４と乾燥ヒータ５が配列さ
れている。反応容器１の下部にはバルブ６を介して洗浄
水タンク７が設けられている。
【０００５】上部の入口８から矢印で示すように送入さ
れた処理気体は光触媒層２と接触して有害ガスが除去さ
れ、下部の出口９から排出される。反応生成物が付着し
て光触媒層２の活性がある程度低下したら処理気体の送
入を停止して、洗浄水ノズル４から洗浄水を噴射して光
触媒層２を洗浄し、次いで乾燥ヒータ５で乾燥して再生
させる。落下した洗浄水はバルブ６を開いて洗浄水タン
ク７に集め、必要に応じて水処理して排出する。
れた処理気体は光触媒層２と接触して有害ガスが除去さ
れ、下部の出口９から排出される。反応生成物が付着し
て光触媒層２の活性がある程度低下したら処理気体の送
入を停止して、洗浄水ノズル４から洗浄水を噴射して光
触媒層２を洗浄し、次いで乾燥ヒータ５で乾燥して再生
させる。落下した洗浄水はバルブ６を開いて洗浄水タン
ク７に集め、必要に応じて水処理して排出する。
【０００６】ところが、このような従来構成には次のよ
うな問題がある。 (1) 光触媒は反応容器内に固定されているため、活性が
低下した光触媒の水洗・乾燥による再生は反応容器内で
行わなければならない。しかしながら、反応容器内に水
洗機構（上記例における洗浄水ノズル４）や乾燥機構
（同じく乾燥ヒータ５）を収容すると、水洗機構や乾燥
機構が通風や光照射を遮らないようにそれらの配置に特
別の工夫が必要となるため構造が複雑となる。 (2) 光触媒の固定側の表面は隠れているので反応に与か
れず、また光触媒を固定した壁面に万遍なく光を照射す
ることは困難なので反応効率が悪い。 (3) 光触媒の接触面積を増やすためには固定物の表面積
を大きくする必要があるが、この表面積を大きくすると
装置が大形化するという問題があり、装置の大形化を抑
えながら接触面積を増やすことが難しい。 (4) 光触媒の再生中は反応処理を中断しなければならな
い。 (5) 劣化した光触媒の回収や取替が簡単にできない。 そこで、この発明は、光触媒を用いて気体中に含まれる
有害ガスを除去する場合における上記諸問題の解決を図
った有害ガスの除去方法及び装置を提供することを目的
とするものである。
うな問題がある。 (1) 光触媒は反応容器内に固定されているため、活性が
低下した光触媒の水洗・乾燥による再生は反応容器内で
行わなければならない。しかしながら、反応容器内に水
洗機構（上記例における洗浄水ノズル４）や乾燥機構
（同じく乾燥ヒータ５）を収容すると、水洗機構や乾燥
機構が通風や光照射を遮らないようにそれらの配置に特
別の工夫が必要となるため構造が複雑となる。 (2) 光触媒の固定側の表面は隠れているので反応に与か
れず、また光触媒を固定した壁面に万遍なく光を照射す
ることは困難なので反応効率が悪い。 (3) 光触媒の接触面積を増やすためには固定物の表面積
を大きくする必要があるが、この表面積を大きくすると
装置が大形化するという問題があり、装置の大形化を抑
えながら接触面積を増やすことが難しい。 (4) 光触媒の再生中は反応処理を中断しなければならな
い。 (5) 劣化した光触媒の回収や取替が簡単にできない。 そこで、この発明は、光触媒を用いて気体中に含まれる
有害ガスを除去する場合における上記諸問題の解決を図
った有害ガスの除去方法及び装置を提供することを目的
とするものである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、この発明は、粒状にした光触媒と活性炭との混合物
を浮遊・流動させながら有害ガスを含む気体と接触させ
るものとする。また、上記目的を達成するために、この
発明は、表面に光触媒と活性炭との混合物を担持させた
多数の球状体を通して有害ガスを含む空気を送風し、こ
の空気で前記球状体を浮動させながら前記有害ガスを前
記光触媒に接触させるものとする。この方法を実施する
には、表面に光触媒と活性炭との混合物を担持させた多
数の球状体と、これらの球状体に光を照射する光源とを
通風性の反応容器内に収容し、前記容器を下から上に通
過するように有害ガスを含む空気を送風するのがよい。
その場合、上記容器の上部には球状体に洗浄水を吹き付
ける洗浄水ノズルを設けるのがよい。上記光触媒として
は、二酸化チタン（ＴｉＯ2 ）又は二酸化チタンと鉄系
金属酸化物、すなわち三二酸化鉄（Ｆｅ2 Ｏ3 ）、酸化
銅（Ｃｕ2 Ｏ）、酸化ニッケル（ＮｉＯ）、酸化亜鉛
（ＺｎＯ）などとの混合物を用いることができる。鉄系
金属酸化物は１種類でもよいし、混合して使用してもよ
い。その際の光源には、波長が 400ｎｍ以下の光成分を
有するものを用いる。
に、この発明は、粒状にした光触媒と活性炭との混合物
を浮遊・流動させながら有害ガスを含む気体と接触させ
るものとする。また、上記目的を達成するために、この
発明は、表面に光触媒と活性炭との混合物を担持させた
多数の球状体を通して有害ガスを含む空気を送風し、こ
の空気で前記球状体を浮動させながら前記有害ガスを前
記光触媒に接触させるものとする。この方法を実施する
には、表面に光触媒と活性炭との混合物を担持させた多
数の球状体と、これらの球状体に光を照射する光源とを
通風性の反応容器内に収容し、前記容器を下から上に通
過するように有害ガスを含む空気を送風するのがよい。
その場合、上記容器の上部には球状体に洗浄水を吹き付
ける洗浄水ノズルを設けるのがよい。上記光触媒として
は、二酸化チタン（ＴｉＯ2 ）又は二酸化チタンと鉄系
金属酸化物、すなわち三二酸化鉄（Ｆｅ2 Ｏ3 ）、酸化
銅（Ｃｕ2 Ｏ）、酸化ニッケル（ＮｉＯ）、酸化亜鉛
（ＺｎＯ）などとの混合物を用いることができる。鉄系
金属酸化物は１種類でもよいし、混合して使用してもよ
い。その際の光源には、波長が 400ｎｍ以下の光成分を
有するものを用いる。
【０００８】
【作用】この発明においては、光触媒を固定物の表面に
は固定せず、粒状にして浮遊・流動させながら有害ガス
と接触させるか、光触媒を球状体の表面に担持させて多
数のこの球状体を浮動させながら、それらの表面の光触
媒と有害ガスとを接触させる。光触媒粒子あるいは球状
体表面の光触媒の活性が低下したら、これらを回収して
再生処理する。これにより、光触媒と有害ガスとを反応
させる反応部と光触媒を洗浄・乾燥させる再生部とを分
離させてそれぞれに専用の機能を持たせることができ
る。その結果、反応部は洗浄機構や乾燥機構がなく構造
が簡単でコンパクトとなる一方、再生部は光触媒粒子や
球状体を一箇所に集めて処理できるので光触媒の再生や
劣化したものの取替えが簡単、確実となる。
は固定せず、粒状にして浮遊・流動させながら有害ガス
と接触させるか、光触媒を球状体の表面に担持させて多
数のこの球状体を浮動させながら、それらの表面の光触
媒と有害ガスとを接触させる。光触媒粒子あるいは球状
体表面の光触媒の活性が低下したら、これらを回収して
再生処理する。これにより、光触媒と有害ガスとを反応
させる反応部と光触媒を洗浄・乾燥させる再生部とを分
離させてそれぞれに専用の機能を持たせることができ
る。その結果、反応部は洗浄機構や乾燥機構がなく構造
が簡単でコンパクトとなる一方、再生部は光触媒粒子や
球状体を一箇所に集めて処理できるので光触媒の再生や
劣化したものの取替えが簡単、確実となる。
【０００９】また、光触媒の有害ガスとの接触面は光触
媒粒子、あるいは球状体の表面で形成されるので、平板
的な固定物表面に光触媒を固定した場合よりも大きな接
触面積が得られる。その上、光触媒粒子や球状体は浮遊
・流動ないしは浮動した状態にあり、その表面の光触媒
は万遍なく有害ガスと接触しかつ光照射を受けるので反
応効率が高くなる。更に、反応部と再生部とを分離する
ことにより、光触媒の再生処理のために有害ガスの反応
処理を中断する必要がなく連続処理が可能となる。
媒粒子、あるいは球状体の表面で形成されるので、平板
的な固定物表面に光触媒を固定した場合よりも大きな接
触面積が得られる。その上、光触媒粒子や球状体は浮遊
・流動ないしは浮動した状態にあり、その表面の光触媒
は万遍なく有害ガスと接触しかつ光照射を受けるので反
応効率が高くなる。更に、反応部と再生部とを分離する
ことにより、光触媒の再生処理のために有害ガスの反応
処理を中断する必要がなく連続処理が可能となる。
【００１０】
【実施例】実施例１ 図１は粒状の光触媒を浮遊・流動させながら環境大気中
の有害ガスと接触させるこの発明の実施例を示すもので
ある。図において、二酸化チタン（ＴｉＯ2 ）、活性炭
及び鉄系金属酸化物（Ｆｅ2 Ｏ3 ，Ｃｕ2 Ｏ，ＮｉＯ，
ＺｎＯなど）の混合物からなる粒状の光触媒１０は、搬
送ブロア１１による空気流に乗って管状の反応容器１２
と再生器１３との間を浮遊・流動しながら循環するよう
になっている。反応容器１２内には光を照射して光触媒
１０を活性化する光源１４が配列されている。
の有害ガスと接触させるこの発明の実施例を示すもので
ある。図において、二酸化チタン（ＴｉＯ2 ）、活性炭
及び鉄系金属酸化物（Ｆｅ2 Ｏ3 ，Ｃｕ2 Ｏ，ＮｉＯ，
ＺｎＯなど）の混合物からなる粒状の光触媒１０は、搬
送ブロア１１による空気流に乗って管状の反応容器１２
と再生器１３との間を浮遊・流動しながら循環するよう
になっている。反応容器１２内には光を照射して光触媒
１０を活性化する光源１４が配列されている。
【００１１】一方、ＮＯX やＳＯX を含んだ空気は図示
しない送風機により入口１５からフィルタ１６を介して
引き込まれ、反応容器１２を通過してフィルタ１７を介
して出口１８から排出される。この空気は反応容器１２
を通過しながら浮遊・流動する光触媒１０と接触し、空
気中のＮＯX ，ＳＯX などは光照射により活性化された
光触媒と反応して酸化され、硝酸イオン，硫酸イオンな
どの酸化生成物として、あるいは更に鉄系金属酸化物と
結合して塩となって光触媒１０の表面に保持されること
により除去される。光触媒１０は反応容器１２の出口で
サイクロン１９により排出空気から分離される。
しない送風機により入口１５からフィルタ１６を介して
引き込まれ、反応容器１２を通過してフィルタ１７を介
して出口１８から排出される。この空気は反応容器１２
を通過しながら浮遊・流動する光触媒１０と接触し、空
気中のＮＯX ，ＳＯX などは光照射により活性化された
光触媒と反応して酸化され、硝酸イオン，硫酸イオンな
どの酸化生成物として、あるいは更に鉄系金属酸化物と
結合して塩となって光触媒１０の表面に保持されること
により除去される。光触媒１０は反応容器１２の出口で
サイクロン１９により排出空気から分離される。
【００１２】搬送ブロア１１の出口側ではラインが２つ
に分かれているが、通常は電磁弁２０を閉じ、再生器１
３の前後の電磁弁２１及び２２を開いて光触媒１０を再
生しつつ有害ガスと反応させる。再生器１３の保守点検
の際には電磁弁２１，２２を閉じるが、その間、電磁弁
２０を開いておけば運転の続行が可能である。光源１４
は波長 300〜400 ｎｍの光を照射できるものであればよ
く、水銀灯やキセノンランプ、あるいはブラックライト
などが使用される。また、光触媒１０の粒径は１μｍ〜
１ｍｍ程度が適しているが、処理気体の流速との関係で
適切に設定する。
に分かれているが、通常は電磁弁２０を閉じ、再生器１
３の前後の電磁弁２１及び２２を開いて光触媒１０を再
生しつつ有害ガスと反応させる。再生器１３の保守点検
の際には電磁弁２１，２２を閉じるが、その間、電磁弁
２０を開いておけば運転の続行が可能である。光源１４
は波長 300〜400 ｎｍの光を照射できるものであればよ
く、水銀灯やキセノンランプ、あるいはブラックライト
などが使用される。また、光触媒１０の粒径は１μｍ〜
１ｍｍ程度が適しているが、処理気体の流速との関係で
適切に設定する。
【００１３】再生器１３は光触媒１０を水洗して反応生
成物を取り除き、次いで乾燥させるもので、例えば洗浄
水のシャワーを通過した光触媒１０に熱風を作用させる
ような構造のものでよい。光触媒１０が繰り返し使用に
より形状が崩れて適切な浮動に耐えなくなった場合には
再成形のためにラインの途中から排出したり、新たに補
充したりすることは適宜に可能である。再生器１３から
の排水には反応生成物が溶けており、必要に応じてｐＨ
の調整をした上で放水する。有害ガス除去後の空気から
光触媒１０を分離する気固分離手段は、サイクロン以外
にも粒径などに応じて電気集じん機やバグフィルタなど
が使用可能である。また、図示実施例では反応容器１２
は水平構造としたが、設置スペースやメンテナンス性な
どを考えて垂直構造とすることは自由である。
成物を取り除き、次いで乾燥させるもので、例えば洗浄
水のシャワーを通過した光触媒１０に熱風を作用させる
ような構造のものでよい。光触媒１０が繰り返し使用に
より形状が崩れて適切な浮動に耐えなくなった場合には
再成形のためにラインの途中から排出したり、新たに補
充したりすることは適宜に可能である。再生器１３から
の排水には反応生成物が溶けており、必要に応じてｐＨ
の調整をした上で放水する。有害ガス除去後の空気から
光触媒１０を分離する気固分離手段は、サイクロン以外
にも粒径などに応じて電気集じん機やバグフィルタなど
が使用可能である。また、図示実施例では反応容器１２
は水平構造としたが、設置スペースやメンテナンス性な
どを考えて垂直構造とすることは自由である。
【００１４】実施例２ 図２は粒状の光触媒を浮遊・流動させながら環境大気中
の有害ガスと接触させるこの発明の別の実施例を示すも
のである。この実施例では、処理空気が通過する反応容
器１２内で、粒状にした光触媒１０を落下口２３から自
由落下させ、回収口２４で受け止めるようにしている。
光触媒１０の粒径と処理空気の流速とを適切に選定する
ことにより、落下口２３から落下した光触媒は入口１５
から出口１８に向かう気流に乗って浮遊・流動しながら
回収口２４に丁度達するようにすることができる。その
間に、有害ガスは光触媒１０と反応して除去される。
の有害ガスと接触させるこの発明の別の実施例を示すも
のである。この実施例では、処理空気が通過する反応容
器１２内で、粒状にした光触媒１０を落下口２３から自
由落下させ、回収口２４で受け止めるようにしている。
光触媒１０の粒径と処理空気の流速とを適切に選定する
ことにより、落下口２３から落下した光触媒は入口１５
から出口１８に向かう気流に乗って浮遊・流動しながら
回収口２４に丁度達するようにすることができる。その
間に、有害ガスは光触媒１０と反応して除去される。
【００１５】回収口２４で回収された光触媒１０は、ス
クリューコンベアあるいはベルトコンベアからなるコン
ベアライン２５により再生器１３を経て落下口２３に搬
送されて再使用される。再生器１３には第１の実施例と
同様、バイパスラインが設けられている。この実施例は
特別の気固分離器が不要となる利点がある。以上述べた
いずれの構成においても、処理空気と光触媒１０とを接
触させる反応部である反応容器１２と、活性が低下した
光触媒１０を水洗・乾燥させる再生部である再生器１３
とが分離されているため、それぞれが専用機能を果たす
各部は構造が簡素化されて小形となり、かつ処理が確実
となる。また、光触媒１０の再生処理が反応処理を妨げ
ないので装置の連続運転が可能である。更に、光触媒１
０は粒状で表面積が大きく、かつ浮遊・流動しながら処
理気体と接触するため反応効率が高くなる。
クリューコンベアあるいはベルトコンベアからなるコン
ベアライン２５により再生器１３を経て落下口２３に搬
送されて再使用される。再生器１３には第１の実施例と
同様、バイパスラインが設けられている。この実施例は
特別の気固分離器が不要となる利点がある。以上述べた
いずれの構成においても、処理空気と光触媒１０とを接
触させる反応部である反応容器１２と、活性が低下した
光触媒１０を水洗・乾燥させる再生部である再生器１３
とが分離されているため、それぞれが専用機能を果たす
各部は構造が簡素化されて小形となり、かつ処理が確実
となる。また、光触媒１０の再生処理が反応処理を妨げ
ないので装置の連続運転が可能である。更に、光触媒１
０は粒状で表面積が大きく、かつ浮遊・流動しながら処
理気体と接触するため反応効率が高くなる。
【００１６】実施例３ 図３及び図４は、光触媒を球状体の表面に担持させ、多
数のこの球状体を浮動させながらそれらの表面の光触媒
と有害ガスとを接触させるこの発明の実施例を示すもの
で、図３は有害ガス除去装置の縦断面図、図４はこの装
置を備えた自動車道トンネル用換気設備の平面配置図で
ある。まず、図４において、自動車道トンネル２６には
両端がその側面に通じるバイバスずい道２７が設けら
れ、送風機２８により吸気口２９からずい道２７内に導
入されたトンネル２６内の汚染空気は電気集じん機３０
を通過して煤じんが除去され、次いで有害ガス除去装置
３１を通過して有害ガスが除去された後、送風機２８に
接続された送気ダクト３２からトンネル２６の上部空間
に戻されるようになっている。なお、バイパスずい道２
７における有害ガス除去装置３１と送風機２８との間は
図示しない仕切壁により、その上部の通風路と下部の補
機室及び電気室とに区画されている。
数のこの球状体を浮動させながらそれらの表面の光触媒
と有害ガスとを接触させるこの発明の実施例を示すもの
で、図３は有害ガス除去装置の縦断面図、図４はこの装
置を備えた自動車道トンネル用換気設備の平面配置図で
ある。まず、図４において、自動車道トンネル２６には
両端がその側面に通じるバイバスずい道２７が設けら
れ、送風機２８により吸気口２９からずい道２７内に導
入されたトンネル２６内の汚染空気は電気集じん機３０
を通過して煤じんが除去され、次いで有害ガス除去装置
３１を通過して有害ガスが除去された後、送風機２８に
接続された送気ダクト３２からトンネル２６の上部空間
に戻されるようになっている。なお、バイパスずい道２
７における有害ガス除去装置３１と送風機２８との間は
図示しない仕切壁により、その上部の通風路と下部の補
機室及び電気室とに区画されている。
【００１７】次に、図３において、有害ガス除去装置３
１は、四方が側壁により囲われた反応容器１２の上下面
が金網３３で構成され、上下方向に通風可能な構造とな
っている。反応容器１２の下部は吸気ダクト３４を介し
て図４における電気集じん機３０の排気口に接続され、
また上部は排気ダクト３５を介してバイパスずい道２７
の内部空間に開口している。吸気ダクト３４の底部には
電磁弁３６で開閉される排水口３７が設けられている。
１は、四方が側壁により囲われた反応容器１２の上下面
が金網３３で構成され、上下方向に通風可能な構造とな
っている。反応容器１２の下部は吸気ダクト３４を介し
て図４における電気集じん機３０の排気口に接続され、
また上部は排気ダクト３５を介してバイパスずい道２７
の内部空間に開口している。吸気ダクト３４の底部には
電磁弁３６で開閉される排水口３７が設けられている。
【００１８】反応容器１２の内部は水平な金網３８によ
り上下３段に仕切られ、また垂直な仕切壁３９により前
後・左右に３列に仕切られて、全部で２７個の小室１２
ａに区画されている。各小室１２ａは更に水平な金網４
０により上下に区切られ、その下部室には表面に光触媒
を担持した多数の球状体４１が約半分の高さまで収容さ
れている。一方、小室１２ａの上部室には中段部分に球
状体４１に波長 300〜400 ｎｍの光を照射する光源１４
が設けられ、またその上部に球状体４１に洗浄水を吹き
付ける洗浄水ノズル４２が設けられている。
り上下３段に仕切られ、また垂直な仕切壁３９により前
後・左右に３列に仕切られて、全部で２７個の小室１２
ａに区画されている。各小室１２ａは更に水平な金網４
０により上下に区切られ、その下部室には表面に光触媒
を担持した多数の球状体４１が約半分の高さまで収容さ
れている。一方、小室１２ａの上部室には中段部分に球
状体４１に波長 300〜400 ｎｍの光を照射する光源１４
が設けられ、またその上部に球状体４１に洗浄水を吹き
付ける洗浄水ノズル４２が設けられている。
【００１９】球状体４１は直径が２０〜５０ｍｍ程度の
合成樹脂製の中空のボールで構成され、その表面にはサ
ブミクロンオーダに粉砕された二酸化チタン、活性炭及
び鉄系金属酸化物の混合粉からなる光触媒が接着剤によ
りまぶすようにして付着させられている。このような有
害ガス除去装置３１には、電気集じん機３０で煤じんが
除去された後の、まだＮＯX やＳＯX などの有害ガスを
含んだ空気が吸気ダクト３４から矢印で示すように送り
込まれる。この空気は風圧で球状体４１を浮動させなが
ら金網３３，３８，４０を通して反応容器１２内を下か
ら上に通過し、排気ダクト３５から排出される。
合成樹脂製の中空のボールで構成され、その表面にはサ
ブミクロンオーダに粉砕された二酸化チタン、活性炭及
び鉄系金属酸化物の混合粉からなる光触媒が接着剤によ
りまぶすようにして付着させられている。このような有
害ガス除去装置３１には、電気集じん機３０で煤じんが
除去された後の、まだＮＯX やＳＯX などの有害ガスを
含んだ空気が吸気ダクト３４から矢印で示すように送り
込まれる。この空気は風圧で球状体４１を浮動させなが
ら金網３３，３８，４０を通して反応容器１２内を下か
ら上に通過し、排気ダクト３５から排出される。
【００２０】反応容器１２を通過する空気中のＮＯX ，
ＳＯX などは光照射により活性化された光触媒と反応し
て酸化され、球状体４１の表面に保持される。球状体４
１は浮動しているので、光源１４からの光は光触媒の全
面に当たり、また有害ガスもこの光触媒に万遍なく接触
する。光触媒の活性作用が低下してきたら反応を停止さ
せ、洗浄水ノズル４２から洗浄水を噴射して球状体４１
の表面を洗浄する。これにより光触媒に捕捉されていた
反応生成物は洗い流され光触媒の活性が回復する。洗浄
後の汚水は電磁弁３６を開いた吸気ダクト３４上に落下
し、排水口３７から図示しない水処理タンクに集められ
て中和処理された後に排水される。
ＳＯX などは光照射により活性化された光触媒と反応し
て酸化され、球状体４１の表面に保持される。球状体４
１は浮動しているので、光源１４からの光は光触媒の全
面に当たり、また有害ガスもこの光触媒に万遍なく接触
する。光触媒の活性作用が低下してきたら反応を停止さ
せ、洗浄水ノズル４２から洗浄水を噴射して球状体４１
の表面を洗浄する。これにより光触媒に捕捉されていた
反応生成物は洗い流され光触媒の活性が回復する。洗浄
後の汚水は電磁弁３６を開いた吸気ダクト３４上に落下
し、排水口３７から図示しない水処理タンクに集められ
て中和処理された後に排水される。
【００２１】このような構成においては、球状体４１の
表面が光触媒の接触面となっているので、反応容器の平
板的な壁面などを接触面とする場合に比べて大きな接触
面積が得られる。また、球状体４１は浮動して表面全体
が万遍なく光源１４からの光を受けかつ有害ガスと接触
するので高い反応効率が得られる。更に、球状体４１は
反応容器１２の外に取り出せるので外部でも洗浄でき、
また損傷した場合の取替えも簡単である。なお、球状体
４１は実施例では中空体としたが、風圧により浮動する
軽量のものであれば例えば多孔質体でもよく、また形状
も完全な球形である必要はない。
表面が光触媒の接触面となっているので、反応容器の平
板的な壁面などを接触面とする場合に比べて大きな接触
面積が得られる。また、球状体４１は浮動して表面全体
が万遍なく光源１４からの光を受けかつ有害ガスと接触
するので高い反応効率が得られる。更に、球状体４１は
反応容器１２の外に取り出せるので外部でも洗浄でき、
また損傷した場合の取替えも簡単である。なお、球状体
４１は実施例では中空体としたが、風圧により浮動する
軽量のものであれば例えば多孔質体でもよく、また形状
も完全な球形である必要はない。
【００２２】
【発明の効果】この発明によれば、粒状にした光触媒と
活性炭との混合物を浮遊・流動させながら、あるいは光
触媒を球状体の表面に担持させて多数のこの球状体を浮
動させながらそれらの表面の光触媒と有害ガスとを接触
させることにより、固定物の表面に光触媒を担持させる
従来構成と比べて次のような優れた効果が得られる。 (1) 光触媒と有害ガスとを反応させる反応部と光触媒を
水洗・乾燥する再生部とを分離して構成できるので、各
部の構成が簡単となる。 (2) 光触媒に万遍なく光が当たり、かつ光触媒と有害ガ
スとの接触が良好なので反応効率が高い。 (3) 粒状の光触媒、あるいは光触媒を担持させた球状体
は表面積が大きいので、小形で接触面積の大きな装置を
容易に構成できる。 (4) 反応処理を継続しながら再生処理を行えるので、装
置の稼働率が高まる。 (5) 劣化した光触媒を簡単に回収して新しいものと取り
替えられる。
活性炭との混合物を浮遊・流動させながら、あるいは光
触媒を球状体の表面に担持させて多数のこの球状体を浮
動させながらそれらの表面の光触媒と有害ガスとを接触
させることにより、固定物の表面に光触媒を担持させる
従来構成と比べて次のような優れた効果が得られる。 (1) 光触媒と有害ガスとを反応させる反応部と光触媒を
水洗・乾燥する再生部とを分離して構成できるので、各
部の構成が簡単となる。 (2) 光触媒に万遍なく光が当たり、かつ光触媒と有害ガ
スとの接触が良好なので反応効率が高い。 (3) 粒状の光触媒、あるいは光触媒を担持させた球状体
は表面積が大きいので、小形で接触面積の大きな装置を
容易に構成できる。 (4) 反応処理を継続しながら再生処理を行えるので、装
置の稼働率が高まる。 (5) 劣化した光触媒を簡単に回収して新しいものと取り
替えられる。
【図１】この発明の実施例を示す有害ガス除去装置の構
成図である。
成図である。
【図２】この発明の別の実施例を示す有害ガス除去装置
の構成図である。
の構成図である。
【図３】この発明の更に別の実施例を示す有害ガス除去
装置の構成図である。
装置の構成図である。
【図４】図３の有害ガス除去装置を備えた自動車道トン
ネル用換気設備の平面配置図である。
ネル用換気設備の平面配置図である。
【図５】従来例を示す有害ガス除去装置の構成図であ
る。
る。
１０ 光触媒 １１ 搬送ブロア １２ 反応容器 １３ 再生器 １４ 光源 １５ 空気入口 １８ 空気出口 １９ サイクロン ２０ 電磁弁 ２１ 電磁弁 ２２ 電磁弁 ２３ 光触媒落下口 ２４ 光触媒回収口 ２５ コンベアライン ２６ 自動車道トンネル ２７ バイパスずい道 ２８ 送風機 ２９ 吸気口 ３０ 電気集じん機 ３１ 有害ガス除去装置 ３２ 送気ダクト ３３ 金網 ３４ 吸気ダクト ３５ 排気ダクト ３６ 電磁弁 ３７ 排水口 ３８ 金網 ３９ 仕切壁 ４０ 金網 ４１ 球状体 ４２ 洗浄ノズル
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.5 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｂ０１Ｄ 53/34 １３２ Ａ Ｂ０１Ｊ 23/74 ＺＡＢ 8017−4Ｇ ３０１ Ａ 8017−4Ｇ (72)発明者 川上 一美 神奈川県川崎市川崎区田辺新田１番１号 富士電機株式会社内 (72)発明者 西方 聡 神奈川県川崎市川崎区田辺新田１番１号 富士電機株式会社内
Claims (5)
- 【請求項１】粒状にした光触媒と活性炭との混合物を浮
遊・流動させながら有害ガスを含む空気と接触させるこ
とを特徴とする有害ガスの除去方法。 - 【請求項２】表面に光触媒と活性炭との混合物を担持さ
せた多数の球状体を通して有害ガスを含む空気を送風
し、この空気で前記球状体を浮動させながら前記有害ガ
スを前記光触媒に接触させることを特徴とする有害ガス
の除去方法。 - 【請求項３】光触媒は二酸化チタン又は二酸化チタンと
鉄系金属酸化物との混合物からなることを特徴とする請
求項１又は請求項２記載の有害ガスの除去方法。 - 【請求項４】表面に光触媒と活性炭との混合物を担持さ
せた多数の球状体とこれらの球状体に光を照射する光源
とを通風性の反応容器内に収容し、有害ガスを含む空気
を前記反応容器を下から上に通過させて送風することを
特徴とする有害ガスの除去装置。 - 【請求項５】容器の上部に球状体に洗浄水を吹き付ける
ノズルを設けたことを特徴とする請求項４記載の有害ガ
スの除去装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5218029A JPH06218234A (ja) | 1992-10-06 | 1993-08-10 | 有害ガスの除去方法及び装置 |
Applications Claiming Priority (5)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP29214792 | 1992-10-06 | ||
| JP4-292147 | 1992-12-01 | ||
| JP34550492 | 1992-12-01 | ||
| JP4-345504 | 1992-12-01 | ||
| JP5218029A JPH06218234A (ja) | 1992-10-06 | 1993-08-10 | 有害ガスの除去方法及び装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06218234A true JPH06218234A (ja) | 1994-08-09 |
Family
ID=27330092
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5218029A Pending JPH06218234A (ja) | 1992-10-06 | 1993-08-10 | 有害ガスの除去方法及び装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH06218234A (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2003135576A (ja) * | 2001-11-05 | 2003-05-13 | Azuma Engineering:Kk | 光分解による汚染空気の浄化装置及びその方法 |
| JP2004113961A (ja) * | 2002-09-27 | 2004-04-15 | Osada Giken Co Ltd | ガス成分分解方法 |
| JPWO2004045660A1 (ja) * | 2002-11-15 | 2006-03-16 | 富士通株式会社 | 空気浄化装置 |
| JP2010075847A (ja) * | 2008-09-26 | 2010-04-08 | J-Power Entech Inc | 乾式排ガス処理装置のコンベヤシステム |
| JP2014522317A (ja) * | 2011-07-14 | 2014-09-04 | エンパイア テクノロジー ディベロップメント エルエルシー | 渦流に浮遊させた光触媒性粒子を使用するガス浄化 |
-
1993
- 1993-08-10 JP JP5218029A patent/JPH06218234A/ja active Pending
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2003135576A (ja) * | 2001-11-05 | 2003-05-13 | Azuma Engineering:Kk | 光分解による汚染空気の浄化装置及びその方法 |
| JP2004113961A (ja) * | 2002-09-27 | 2004-04-15 | Osada Giken Co Ltd | ガス成分分解方法 |
| JPWO2004045660A1 (ja) * | 2002-11-15 | 2006-03-16 | 富士通株式会社 | 空気浄化装置 |
| US8080214B2 (en) | 2002-11-15 | 2011-12-20 | Fujitsu Limited | Air cleaner |
| JP2010075847A (ja) * | 2008-09-26 | 2010-04-08 | J-Power Entech Inc | 乾式排ガス処理装置のコンベヤシステム |
| JP2014522317A (ja) * | 2011-07-14 | 2014-09-04 | エンパイア テクノロジー ディベロップメント エルエルシー | 渦流に浮遊させた光触媒性粒子を使用するガス浄化 |
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