JPH10174837A - 有害成分除去装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 排ガス中の有害成分を吸着剤に吸着させた後
吸着し、脱着した有害成分を燃焼除去する燃焼用触媒層
の触媒量を低減させることにある。 【解決手段】 吸着剤層１４を内蔵した吸着容器１と、
吸着剤滞留部２１を有する脱着容器３とを設け、吸着容
器に有害成分を含む排ガスを吸着容器に供給する排ガス
管路１１を接続し、吸着容器と脱着容器とに吸着剤を吸
着剤滞留部へ抜出す手段１７を設け、さらに脱着容器に
は吸着剤滞留部に脱着気体を供給する管路７と、吸着剤
滞留部の吸着剤を加熱する手段２３と、吸着剤滞留部か
ら排出される気体を燃焼する燃焼用触媒層２５とを構成
とする有害成分除去装置により達成される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、排ガス中に含まれ
る有害成分を除去する有害成分除去装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】化学工業等の反応工程から排出される排
ガスや、樹脂、合板、半導体等の製造工程（焼成、乾
燥、洗浄）から排出される排ガス、あるいは塗装の焼き
付け乾燥工程から発する排ガス中には、悪臭成分や人体
に有害な成分（以下、適宜、有害成分と総称する。）が
含まれる。例えば、化学工業においては、原料中の分解
ガスや未収率分としての一酸化炭素、炭化水素、酢酸な
どの有機酸類、アルデヒド類等が代表的なものとして含
まれている。また、樹脂等の製造工程や塗装工程から
は、溶剤として使われるトルエンやアセトン等のアルコ
ール系芳香族炭化水素が排ガス中に含まれている。特
に、アンモニア、アミン類、アルデヒド類、チオール類
等のようものは微量（ｐｐｍ以下）含まれだけで、強い
臭気を示すものがある。

【０００３】したがって、これらの成分を含む排ガスを
そのまま大気中へ排気すると、悪臭を発したり人的に有
害であることから、公害防止の観点より排気前に事前に
脱臭、無害化する有害成分除去装置が設けられている。
このような有害成分を除去する技術としては、吸着、吸
収、燃焼酸化等に大別されるが、排ガス中の除去成分が
微量な場合に適している吸着法と燃焼酸化法とを組合わ
せたものが広く採用されており、最近では、補助燃料の
節減や二次公害の原因となるＮＯｘの生成がないことか
ら、触媒を用いた燃焼酸化法が採用されている。

【０００４】このような吸着法と触媒燃焼法を組合わせ
た有害成分除去装置の一例として、吸着剤を充填した層
と脱着用の熱媒を通流する流路とを熱交換可能に配設
し、その吸着剤層に有害成分を含んだ灰ガスを通流させ
て有害成分を吸着除去し、その吸着剤層から排出される
加熱手段と燃焼用触媒層とに順次通流させ、その燃焼用
触媒層から排出される排ガスを上述した脱着用熱媒の流
路を介して大気中に排出するように構成したものが知ら
れている。そして、上記の加熱手段は、通常時は停止し
ておき、有害成分を吸着した吸着剤を再生する場合に運
転するようにしている。つまり、通常時は吸着剤層を通
って有害成分が吸着除去された排ガスは、燃焼用触媒層
と脱着用熱媒の流路を単に素通りして大気に排出され
る。一方、吸着剤を再生する場合は、加熱手段により吸
着剤層から排出される排ガスを加熱し、燃焼用触媒層を
介して上記の脱着用熱媒の流路に通流させると、その排
ガスの熱によって吸着剤から有害成分が脱着される。こ
の脱着により、吸着剤層から排出される加熱された排ガ
スには有害成分が含まれることになるが、その有害成分
は燃焼触媒層を通過する際に燃焼され、排ガスから実質
的に除去される。

【０００５】なお、吸着剤としては、アルミナ、シリ
カ、シリカ−アルミナ、マグネシア他各種粘土鉱物又は
ゼオライトなどが用いられ、比表面積が大きく吸着容量
の大きなものが使用される。また、燃焼用触媒として
は、アルミナに白金やパラジウム等の貴金属及びマンガ
ン、鉄、コバルト、銅等の卑金属を担持したものが用い
られる。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】上記従来技術によれ
ば、脱着処理において吸着対象である有害成分を含む排
ガスを、そのまま脱着された有害成分の搬送ガス（脱着
ガス）として用い、これを燃焼用触媒層に通流させて燃
焼処理していることから、触媒量は排ガスの量に比例し
て必要となり、触媒量が膨大となる。

【０００７】本発明の課題は、排ガス中の有害成分を吸
着剤に吸着させた後脱着し、脱着した有害成分を燃焼除
去する燃焼用触媒層の触媒量を低減させることにある。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するた
め、吸着剤層を内蔵した吸着容器と、吸着剤滞留部を有
する脱着容器とを設け、吸着容器には有害成分を含む排
ガスを吸着容器に供給する排ガス管路を接続し、吸着容
器と脱着容器とに吸着剤を吸着剤滞留部へ抜出す手段を
設け、さらに脱着容器には吸着剤滞留部に脱着気体を供
給する管路と、吸着剤滞留部の吸着剤を加熱する手段
と、吸着剤滞留部から排出される気体を燃焼する燃焼用
触媒層とを備えて構成したのである。

【０００９】このように構成することにより、吸着容器
内の有害成分を吸着した吸着剤は、脱着容器の吸着剤滞
留部へ抜出され、脱着気体の通流下で脱着に適した温度
まで加熱される。この加熱によって脱着される有害成分
は脱着気体に搬送されて燃焼用触媒層に導かれ、ここに
おいて燃焼除去される。つまり、吸着剤層を通流した排
ガスはそのまま大気へ排出させる一方、有害成分を吸着
した吸着剤を吸着容器から抜出して脱着容器に導き、脱
着容器にて加熱脱着するようにし、脱着された有害成分
を排ガスの全量を用いず、別流路の脱着気体によって搬
送して触媒層に導いて燃焼処理するようにしているので
ある。ここで、脱着に必要な気体は一般に少量でよく、
燃焼用触媒層で処理する有害成分を含んだ脱着気体の量
を減少させることができるから、触媒量の低減を図るこ
とができる。また、吸着剤を抜き出して脱着処理してい
ることから、脱着対象の吸着剤量を低減することがで
き、この点からも脱着気体の量を低減して触媒量の低減
を期待できる。

【００１０】さらに、吸着容器に内蔵される吸着剤層
を、排ガスが通過可能な網目状のロート型目皿上に吸着
剤を滞留させて形成し、ロート型目皿の下端部に吸着剤
抜出し管路を接続して脱着容器の吸着剤滞留部へ抜出
し、吸着剤滞留部へ抜出された脱着剤を、バケットエレ
ベータによって運搬して、吸着容器の吸着剤層に戻すこ
とが望ましい。これにより、有害成分の吸着処理と脱着
処理とを連続して行うことができる。

【００１１】さらに、脱着気体として排ガスを用いるこ
とができ、この場合、吸着容器と脱着容器の吸着剤滞留
部とを連通する管路を設けることにより実現できる。こ
れによれば、脱着気体を供給するための手段を別途設け
る必要がなく、構造の簡略化を可能とし、それに伴いコ
ストの低減を図ることができる。

【００１２】

【発明の実施の形態】以下、添付図面に基づき本発明の
有害成分除去装置を詳細に説明する。図１は、本発明を
適用した有害成分除去装置の一実施形態である。図１に
示すように有害成分除去装置は、吸着容器１と脱着容器
３とファン５及び複数の管路７、９とで構成されてい
る。

【００１３】吸着容器１は、筒状の容器１０の下部に排
ガス３３の入口管１１が、上部には排ガス３３の出口管
１３が設けられ、また、出口管１３は図示しない煙突に
接続されている。そして、吸着容器１の内部のほぼ中央
に吸着剤層１４が内蔵されており、この吸着剤層１４は
ロート型目皿１５の上部に吸着剤１９が堆積された構造
となっている。ロート型目皿１５は、円錐形又は角錐形
の角錐の頂部を下にし、底部を吸着容器１の内壁に隙間
なく固定して形成され、側面は排ガスが通流可能に網目
状に形成されている。このロート型目皿１５の最下部に
開口が設けられており、この開口に吸着剤抜出し管１７
の一端が接続され、この吸着剤抜出し管１７の他端は脱
着容器３に接続されている。なお、吸着容器１の横断面
は、円形又は方形のどちらでもよい。また、吸着剤１９
は、耐熱性を有する吸着濃縮無機粒状物のものが望まし
く、例えば、アルミナ、シリカ、シリカ−アルミナ、マ
グネシア他各種粘土鉱物又はゼオライトなどが用いられ
る。

【００１４】脱着容器３は、筒状の容器２０の下部に吸
着剤滞留部２１を配し、その上部にバケットエレベータ
２９を配して形成されている。なお、脱着容器３とバケ
ット２７との間の隙間はタイト構造となっている。ま
た、吸着剤滞留部２１の底面は、排ガスが通流可能な網
目状の目皿が設けられ、その下方にヒータ２３が設けら
れている。また、吸着剤滞留部２１の下方に燃焼用触媒
層２５が設けられている。バケットエレベータ２９は、
上下に設けられた一対の回転軸３１に無端状のベルト３
０を巻回し、そのベルト３０に複数のバケット２７を固
定して形成されている。バケット２７はベルト３０を図
示回転方向に回転することにより移動可能となってい
る。

【００１５】脱着容器３の最上部と吸着容器１との間に
は吸着剤吐出し管９が接続されている。吸着剤吐出し管
９は、ロート型目皿１５の設置場所より上側に接続され
ている。また、吸着容器１と吸着剤滞留部２１との間に
は、排ガス供給管７が接続されている。

【００１６】次に、動作について詳細に説明する。排ガ
ス３３は、ファン５により誘導されて入口管１１を通っ
て吸着容器１内に流入する。そして、吸着容器１内に流
入した排ガス３３は、ロート型目皿１５に積層された吸
着剤１９層を通過する。この通過の際に有害成分は吸着
剤１９に吸着され、濃縮される。そして、浄化された排
ガス３３は、処理排ガス３５として出口管１３を通って
系外に排出される。

【００１７】吸着剤１９は、吸着剤抜出し管１７を通っ
て脱着容器３に設けられた吸着剤滞留部２１に供給され
る。ここで、吸着剤滞留部２１に供給される吸着剤１９
は、飽和状態、すなわちこれ以上有害成分を吸着できな
い状態となったものが好敵である。そして、吸着剤滞留
部２１に供給された吸着剤１９は、内蔵されているヒー
タ２３により有害成分の脱着に適した温度にまで加熱さ
れ、これにより、吸着剤１９から濃縮状態となっている
有害成分が脱着される。そして、脱着された有害成分
は、排ガス供給管７から供給される未処理排ガス３７に
同伴されて燃焼用触媒層２５に導かれ、ここで触媒の酸
化作用により低温で燃焼除去される。これにより、浄化
された排ガスは燃焼処理排ガス３９として系外に排出さ
れる。

【００１８】次に、有害成分を脱着し、再生された吸着
剤１９は、吸着剤滞留部２１でバケット２７により汲み
取られ、バケットエレベータ２９で脱着容器３の最上部
まで運搬される。そして、吸着剤１９は、吸着剤吐出し
管９を通ってロート型目皿１５に供給され、再び排ガス
３３の有害成分を吸着する。こうして、吸着剤１９は、
この吸着処理及び脱着処理を繰返し行うことになる。

【００１９】上述の図１の実施の形態によれば、吸着剤
層１４を通流した排ガス３５はそのまま大気へ排出させ
る一方、有害成分を吸着した吸着剤１９を吸着容器１か
ら抜出して脱着容器３に導き、脱着容器３にて加熱脱着
するようにしている。そして、この際に脱着された有害
成分を排ガス３３の全量を用いず、別流路の脱着気体３
７によって搬送して触媒層２５に導いて燃焼処理してい
ること、また、燃焼用触媒層２５で処理する有害成分を
含んだ脱着気体３７の量を減少させたことから、触媒量
の低減を図ることができる。また、吸着剤１９を抜き出
して脱着処理することから、脱着対象の吸着剤量を低減
させすることができ、触媒量の低減を図ることができ
る。

【００２０】さらに、ロート型目皿１５の最下部と吸着
剤滞留部２１との間には吸着剤抜出し管１７を設けたこ
と及びバケットエレベータ２９を設けたことから吸着剤
１９の循環が可能となり、有害成分の吸着除去と吸着剤
１９の脱着再生処理を同時に連続して行うことができ
る。また、吸着剤１９の脱着再生処理は飽和状態に近づ
いたものが望ましい。

【００２１】また、吸着容器１と脱着容器３との間に、
排ガス供給管７が設けられていることから、未処理排ガ
ス３７を脱着気体として用いることができる。これによ
り、脱着気体として、例えば、外部から空気を供給する
ための手段を設ける必要がない。さらに、これに伴い構
造の簡略化が期待でき、ひいてはコストの低減を図るこ
とができる。

【００２２】なお、吸着剤滞留部２１で吸着剤１９から
脱着された有害成分を燃焼用触媒層２５に導く手段とし
て未処理排ガス３７を用いているが、これに限られるこ
とはなく、例えば、燃焼処理排ガス３９を用いることや
外部から空気ファン等で空気を取り入れて用いても可能
である。また、ヒータ２３は吸着剤のみを加熱するため
に吸着剤滞留部２１の後流に設けているが、例えば、排
ガス供給管７内に設けて未処理排ガス３７を加熱しても
よい。

【００２３】

【発明の効果】本発明の有害成分除去装置によると、脱
着に必要な気体は少量でよいから、燃焼用触媒層で処理
する脱着気体の量を減少させることができ、燃焼用触媒
層の触媒量の低減を図ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明になる有害成分除去装置の実施の態様を
示す工程説明図。

【符号の説明】

１ 吸着容器 ３ 脱着容器 ７ 排ガス供給管 ９ 吸着剤吐出し管 １５ロート型目皿 １７吸着剤抜出し管 １９吸着剤 ２１吸着剤滞留部 ２５燃焼用触媒層 ２９バケットエレベータ

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 吸着剤層を内蔵した吸着容器と、吸着剤
   滞留部を有する脱着容器と、有害成分を含む排ガスを前
   記吸着容器に供給する排ガス管路と、前記吸着容器の吸
   着剤を前記吸着剤滞留部へ抜出す吸着剤抜出し手段と、
   前記吸着剤滞留部に脱着気体を供給する脱着気体管路
   と、前記吸着剤滞留部の吸着剤を加熱する加熱手段と、
   前記吸着剤滞留部から排出される脱着気体を燃焼する燃
   焼用触媒層とを備えた有害成分除去装置。
2. 【請求項２】 請求項１において、前記吸着容器に内蔵
   された吸着剤層は、排ガスが通過可能な網目状のロート
   型目皿上に吸着剤を滞留させて形成され、前記ろうと型
   目皿の下端部に前記吸着剤抜出し管路が接続され、かつ
   前記吸着剤滞留部へ抜出された脱着剤は、バケットエレ
   ベータによって運搬され、前記吸着容器に供給されるこ
   とを特徴とする有害成分除去装置。
3. 【請求項３】 請求項１又は２において、前記脱着気体
   は前記排ガスであり、前記脱着気体管路は前記吸着容器
   と前記脱着容器とを連通する管路であることを特徴とす
   る有害成分除去装置。
4. 【請求項４】 排ガス中に含まれる有害成分を吸着剤に
   吸着させ、該吸着剤に高温の脱着気体を流通させること
   で有害成分を脱着させ、この有害成分を含む脱着気体を
   触媒燃焼させて有害成分を除去する有害成分除去方法に
   おいて、有害成分を吸着した吸着剤を別容器へ抜き出
   し、この吸着剤に高温の脱着気体を流通して有害成分を
   脱着することを特徴とする有害成分除去方法。