JPH09267043A - 光触媒カートリッジ - Google Patents
光触媒カートリッジInfo
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Abstract
扱いを容易にすることを目的とする。 【解決手段】 多孔体に光触媒を担持させた光触媒担持
体と間隔保持材とを処理流体の流れ方向に沿って交互に
多段積層したことを特徴とする光触媒カートリッジ。
Description
からの紫外線を光触媒に照射して、光触媒に処理流体を
接触させることで、光触媒の作用により液中及び気体中
の有機物や有機塩素化合物又は悪臭原因物質等を分解す
る光触媒反応装置に使用される光触媒カートリッジに関
するものである。
有機物や有機塩素化合物等の分解に、光触媒である酸化
チタンの粉末を処理液中に分散させて利用するものがあ
る。この種の装置としては、例えば、特公平4−170
98号公報に記載されているように、10μm〜5mm
の粒子径をもつ粒子、1μm〜5mmの直径をもつ繊
維、または1〜10μmの厚みと5mmの最大幅を有す
るフレークの表面に光触媒を被覆したものを用いてい
る。また気体中の悪臭等を分解処理する装置の場合に
は、クロス、基板、反応槽内壁面等に光触媒を担持させ
たものがある(例えば特開平3−157125号公
報)。
液中に分散させたものは、特に粒子が細かい酸化チタン
の粉末の場合には処理液からの分離が技術的に難しい。
また、光触媒反応装置に配置された光触媒は、反応容器
内に直接配置するようにしているため、光触媒の交換が
不便であるという不都合を有している。また特開平3−
157125号公報に記載のものは、光触媒の担持体が
平板状であるため、反応容器への光触媒の充填量が少な
く、処理流体が光触媒に接触する面積も少ないため分解
効率が低いという問題があった。本発明は、上記従来の
課題を解決するものであり、装置内に於ける光触媒の効
率を向上させ、取扱いを容易にすることを目的とする。
に、本発明の光触媒カートリッジは、多孔体に光触媒を
担持させた光触媒担持体と間隔保持材とを処理流体の流
れ方向に沿って交互に多段積層したことを特徴とする。
また、請求項2に記載の本発明の光触媒カートリッジ
は、請求項1記載の光触媒カートリッジにおいて、間隔
保持材を前記光触媒担持体の少なくとも外縁部に配置し
たことを特徴とする。また、請求項3に記載の本発明の
光触媒カートリッジは、請求項1記載の光触媒カートリ
ッジにおいて、前記間隔保持材を前記光触媒担持体の中
心部に配置したことを特徴とする。また、請求項4に記
載の本発明の光触媒カートリッジは、請求項1から請求
項3のいずれかに記載の光触媒カートリッジにおいて、
処理流体の流入側にフィルタを設けたことを特徴とす
る。また、請求項5に記載の本発明の光触媒カートリッ
ジは、請求項1から請求項4のいずれかに記載の光触媒
カートリッジにおいて、光触媒担持体を織布又は不織布
で構成したことを特徴とする。
持材とを交互に積層し、処理流体の流れに沿って多段の
通過面が形成できるように積層配置したことで、処理流
体の流れ抵抗を大きくすることなく処理流体と光触媒担
持体との接触面積を大きくできる。また光源が容器内部
にある内部照射タイプの光触媒反応装置の場合には、間
隔保持材を光触媒担持体の外縁部に配置した光触媒カー
トリッジを用い、また光源が容器外部にある外部照射タ
イプの光触媒反応装置の場合には、間隔保持材を光触媒
担持体の中心部に配置した光触媒カートリッジを用いれ
ば、紫外線が光触媒に効率よく当たるため、活性化され
る光触媒の活性点を増加することができる。
は、織布又は不織布を用いることが好ましく、より具体
的にはガラスクロス、ケブラー繊維(芳香族ポリアミド
繊維)クロス、フッ素樹脂クロス等が挙げられるが、処
理流体が容易にその面を通過でき、且つ光触媒を担持で
き、且つ処理流体中に溶出する成分を含んでいなければ
その種類は限定されるものではない。またクロスとして
は、目開きが0.5〜2.5mm、ピッチが1.5〜4
mm、厚さが0.35〜0.7mm程度のものが好まし
い。
O、Fe2 O3 、CdS等の無機酸化物が挙げられ、添
加物としてPt、Ni、Rh等を添加してもよい。ま
た、光触媒の担持方法は特に限定されるものではない
が、例えば特開平5−97280号公報による薄膜の形
成法を用いて担持させるのが好ましく、一般には5〜5
0g/m2 程度の光触媒をクロスに担持させる。また間
隔保持材としては、2〜30mmの高さを有し処理流体
の流れと紫外線を遮らない形状であれば良く、特に限定
されるものではない。ただし、カートリッジ軸部に紫外
線ランプを配する場合、間隔保持材は光触媒担持体の少
なくとも外縁部に位置するような枠型が好ましいが、全
面に開孔を設けた多孔板でも良い。また紫外線ランプを
カートリッジ外部に配する場合、間隔保持材は光触媒担
持体の中心部に配してリング状とすることが好ましい
が、多孔板でも無孔板でも良い。また光触媒担持体と間
隔保持材の固定方法は、外部照射タイプでは固定棒によ
り固定し、内部照射タイプは枠体に組み込むことが好ま
しいがこれに限定されるものではない。また材質として
は、ステンレスやフッ素樹脂等が挙げられるが機械的に
安定であり、処理流体中に溶出する成分が含まれていな
いものであれば良くその種類は特に限定されるものでは
ないが、紫外線反射率の高いものが好ましい。また光触
媒をカートリッジ化することで、光触媒はカートリッジ
ごと交換することで取り替えることができる。
する。図1は、本発明の一実施例による光触媒カートリ
ッジを用いた有機物分解装置の断面図、図2は同光触媒
カートリッジの半断面側面図、図3は図2のA−A′線
断面図である。図1に示すように反応容器1はその上端
側面に流入口2を、その底面には排出口3を有してお
り、反応容器1の上端は蓋4になっている。この蓋4
は、開閉可能となっており、カートリッジ5を反応容器
1に装脱着できる。紫外線ランプ6はカートリッジ5の
中心部に配されカートリッジ5の内側より紫外線を光触
媒に照射する構成となっている。
2、図3を用いて説明する。図に示すように、カートリ
ッジ5は、光触媒を担持させた光触媒担持体5aと間隔
保持材5bとを処理流体の流れ方向に沿って交互に多段
に積層してなる。また、光触媒担持体5aと間隔保持材
5bとは、多段の通過面を形成するようにアクリル樹脂
製の枠体5cに組み込まれている。このとき、光触媒担
持体5aは、目開きクロスとして目開きが1.5mm、
ピッチが4mm、厚さが0.63mmのガラスクロスを
用い、これに光触媒としてTiO2 を14.7g/m2
担持させ中心部に紫外線ランプ6の挿通用穴5fを設け
た方形状に加工している。また間隔保持材5bは、高さ
10mm、寸法170×170mm、厚さ2mmの枠型
をしている。また枠体5cは、200×200mm、長
さ550mmの角柱形状をしている。カートリッジ5の
片面には、フィルタ5dを設けており処理流体中に含ま
れるゴミを透過する。また枠体5cの底部には多数の穴
5eを配している。なお、光触媒担持体5aの外形寸法
は、間隔保持材5bの外形寸法よりも、若干大きくても
小さくても構わない。ただし、間隔保持材5bの外形寸
法よりも大きい光触媒担持体5aの外縁部は、紫外線ラ
ンプ6の照射を受けにくいため、光触媒担持体5aの外
形寸法は間隔保持材5bの外形寸法よりも若干大きい程
度であまり大きくない方が好ましい。上記構成におい
て、処理流体は流体口2からカートリッジ5上部に入
り、光触媒担持体5aを通過してカートリッジ5底部に
配した穴5eより排出され、排出口3より反応容器1外
へ排出される。
て説明する。図4は、同実施例による光触媒カートリッ
ジを用いた有機物分解装置の断面図、図5は同光触媒カ
ートリッジの半断面側面図、図6は図5のB−B′線断
面図である。図4に示すように反応容器11はその上面
に流入口12を設けた蓋14を、その底面に排出口13
を有している。この蓋14は、開閉可能となっており、
カートリッジ15を反応容器11に装脱着できる。紫外
線ランプ16はカートリッジ15の周囲に配され、カー
トリッジ15の側面より紫外線を光触媒に照射する。
図5、図6を用いて説明する。図に示すように、カート
リッジ15は、光触媒を担持させた光触媒担持体15a
と間隔保持材15bとを処理流体の流れ方向に沿って交
互に多段に積層してなる。また、光触媒担持体15aと
間隔保持材15bとは、中心部を貫通する固定棒15c
により、多段の通過面を形成するように固定しフィルタ
15dの上側と最下段の間隔保持材15bの下側から押
え板15eで固定している。このとき、光触媒担持体1
5aは、目開きクロスとして目開きが1.5mm、ピッ
チが4mm、厚さが0.63mmのガラスクロスを用
い、これに光触媒としてTiO2 を14.7g/m2 担
持させ、円板形状に加工している。また、間隔保持材1
5bは、高さ10mm、直径30mm、厚さ2mmのリ
ング状をしている。またカートリッジ15の片面には、
フィルタ15dを設けており処理流体中に含まれるゴミ
を透過する。上記構成において、処理流体は流体口12
からカートリッジ15上部に入り、光触媒担持体15a
を通過してカートリッジ15の底部より排出され、排出
口13より反応容器11外へ排出される。
ートリッジによれば化学反応の活性点が従来の光触媒担
持体より増加し、且つ処理流体との接触面積が大きいの
で光化学反応にあずかる処理流体の量を増加させ、反応
の効率を高めることができる。またカートリッジごと取
り替えができるため、液中に存在するトリクロロエチレ
ン、テトラクロロエチレン、クロロホルム等のハロゲン
化合物やシアン、農薬成分、気相中のエチレンガス等の
有機物分解装置、液中に微量に含まれるHg,Cd等の
貴金属イオンの回収装置等の光触媒の交換が簡単にな
り、装置の維持管理が簡便に行えるという効果を有す
る。
用いた有機物分解装置の断面図
を用いた有機物分解装置の断面図
Claims (5)
- 【請求項1】 多孔体に光触媒を担持させた光触媒担持
体と間隔保持材とを処理流体の流れ方向に沿って交互に
多段積層したことを特徴とする光触媒カートリッジ。 - 【請求項2】 前記間隔保持材を前記光触媒担持体の少
なくとも外縁部に配置したことを特徴とする請求項1記
載の光触媒カートリッジ。 - 【請求項3】 前記間隔保持材を前記光触媒担持体の中
心部に配置したことを特徴とする請求項1記載の光触媒
カートリッジ。 - 【請求項4】 処理流体の流入側にフィルタを設けたこ
とを特徴とする請求項1から請求項3のいずれかに記載
の光触媒カートリッジ。 - 【請求項5】 光触媒担持体を織布又は不織布で構成し
たことを特徴とする請求項1から請求項4のいずれかに
記載の光触媒カートリッジ。
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-
1996
- 1996-03-31 JP JP10349096A patent/JP3812968B2/ja not_active Expired - Fee Related
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