JPH1024215A - 排ガス浄化装置 - Google Patents

排ガス浄化装置

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JPH1024215A
JPH1024215A JP8182213A JP18221396A JPH1024215A JP H1024215 A JPH1024215 A JP H1024215A JP 8182213 A JP8182213 A JP 8182213A JP 18221396 A JP18221396 A JP 18221396A JP H1024215 A JPH1024215 A JP H1024215A
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gas
desorption
rotor
exhaust gas
area
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JP8182213A
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Tomohiko Sadakata
知彦 貞方
Hitoshi Yamazaki
均 山崎
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Mitsubishi Power Ltd
Original Assignee
Babcock Hitachi KK
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Publication date
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    • F24F3/12—Air-conditioning systems in which conditioned primary air is supplied from one or more central stations to distributing units in the rooms or spaces where it may receive secondary treatment; Apparatus specially designed for such systems characterised by the treatment of the air otherwise than by heating and cooling
    • F24F3/14—Air-conditioning systems in which conditioned primary air is supplied from one or more central stations to distributing units in the rooms or spaces where it may receive secondary treatment; Apparatus specially designed for such systems characterised by the treatment of the air otherwise than by heating and cooling by humidification; by dehumidification
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    • F24F3/1423—Air-conditioning systems in which conditioned primary air is supplied from one or more central stations to distributing units in the rooms or spaces where it may receive secondary treatment; Apparatus specially designed for such systems characterised by the treatment of the air otherwise than by heating and cooling by humidification; by dehumidification by absorbing or adsorbing water, e.g. using an hygroscopic desiccant with a moving bed of solid desiccants, e.g. a rotary wheel supporting solid desiccants
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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    • F24F2203/1076—Rotary wheel comprising three rotors
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    • F24F2203/10—Rotary wheel
    • F24F2203/1088—Rotary wheel comprising three flow rotor segments

Abstract

(57)【要約】 【課題】 排ガス中の有害物質の吸着と再生の効率とを
向上し、運転に必要な熱量を低減する。 【解決手段】 吸着材を充填した円筒形のロータ１のそ
れぞれの端面にガス分配区画３を設け、ロータ１内をガ
ス分配区画３により吸着領域５、脱着領域６及び冷却領
域７に区画し、排ガスを吸着領域５に導入通過させて吸
着材に有害物質を吸着させ、ロータ１を回転させて吸着
により浄化能力の低下した吸着材を脱着領域に移動さ
せ、高温の脱着ガスにより吸着材を再生したのち冷却す
る排ガス浄化装置であって、ロータ１を排ガスの流通方
向に複数に分割して直列に配置し、それぞれのロータ１
ａ，１ｂ，１ｃ，１ｄのそれぞれの端面にガス分配区画
３ａ，３ｂ，３ｃを設け、それぞれのガス分配区画３
ａ，３ｂ，３ｃのうちの少なくとも中間列のガス分配区
画３ｂの脱着領域６に、通過する排ガスの加熱手段８を
設けた。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、排ガス浄化に係
り、特に産業施設などから発生した排ガスに含まれる有
害物質を吸着材に吸着させたのち、吸着性能の低下した
吸着材を高効率で再生しかつコンパクト化した排ガス浄
化装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】産業施設などから発生する可燃性有機有
害物質（有害物質）を含む排ガスを浄化する場合、排ガ
ス量が多く有害物質の濃度が低い条件では一工程で排ガ
スの浄化処理を行うより、排ガスから有害物質を分離し
て濃縮し、小流量の高濃度ガスにしてから処理する方が
装置の小型化、運転費及び維持費の軽減などの点から有
利なことが多い。
【０００３】例えば図１２に示す従来の装置は、ハニカ
ム形状の吸着材を充填した円筒形の一つのロータ３１を
排ガスの流通方向に平行な回転中心軸３２の回りに回転
させるもので、所定の回転角で分割された領域内でロー
タ３１は排ガス中の有害物質の吸着と、高温ガスによる
脱着とを連続的に繰り返す。脱着時の脱着ガス量を、吸
着時の吸着ガス量より少なくすると排ガスより有害物質
の濃度の高い脱着ガス１７が得られるため、有害物質が
可燃性の場合は、この脱着ガス１７を排気ファン１８に
より触媒燃焼装置１９に導いて有害物質を焼却処理す
る。この時、この触媒燃焼装置１９の容量や運転に必要
な熱量は、直接、排ガスを処理する場合に比べて少なく
なり経済的である。またこの形式の装置は負荷能力をロ
ータ３１の回転数により変えることができ、回転速度を
高くしてロータ３１の吸着材の再生頻度を多くすること
により小型の装置で高負荷に対応できる。
【０００４】しかしロータ３１の回転数がある程度以上
高くなるとロータ３１の脱着、再生が不充分になり装置
の浄化能力が低下する。すなわち回転するロータ３１を
利用したこの形式の装置は熱交換器と同じ構造であり、
脱着領域６の入口における脱着ガス１５が運ぶ熱量の大
部分がロータ３１の回転にしたがって他の領域へ移動す
るため、ロータ３１の回転数が高くなると脱着ガス１５
の熱量は脱着に利用されるよりロータ３１の移動による
熱損失の方が多くなる。したがって脱着領域６の出口に
おける脱着ガス１７の温度は吸着した有害物質の脱着温
度より下がり、ロータ３１上には有害物質が残ったまま
脱着領域から出ていく部分が増えてくる。このため装置
の負荷能力を高めるためには脱着ガス１５の流量を大き
くし、その脱着ガス１５の温度を高くして脱着領域６に
導入する熱量を大きくするか、熱容量の小さいロータ３
１を用いて脱着領域６の熱損失を小さくする必要があ
る。しかし濃縮装置（脱着領域）の気密保持に使用する
シール材は耐熱温度が常用最大で１８０℃程度であり、
むやみに脱着ガス１５の温度を高めることができない。
また脱着ガス１５の流量を大きくすると装置の濃縮性能
が低下する。さらにロータ３１は吸着材という機能材料
であってその熱容量はほぼ決まっているため、脱着領域
６に導入できる熱量の増加と熱損失の低減には限界があ
る。このように従来の装置では脱着領域６の脱着能力を
高めることが困難であり、ロータ３１の回転数を高くし
て装置の負荷能力をより高めることができない。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】従来の排ガス浄化装置
にあっては、ロータの回転数がある程度以上高くなると
ロータの脱着再生が不充分になり装置の浄化能力が低下
する。このため装置の負荷能力を高めるために脱着ガス
の流量を大きく、その脱着ガスの温度を高くして脱着領
域に導入する熱量を大きくするか、熱容量の小さなロー
タを用いて脱着領域の熱損失を小さくする必要がある
が、濃縮装置の気密保持に使用するシール材は耐熱温度
より脱着ガスの温度を高めることができない。また脱着
ガスの流量を大きくすると装置の濃縮性能が低下する。
さらにロータは吸着材という機能材料でありその熱容量
はほぼ決まっているので、脱着領域に導入できる熱量の
増加と熱損失の低減には限界がある。したがってロータ
の回転数を高くして装置の負荷能力をより高めることが
できないという問題がある。
【０００６】本発明の目的は、産業施設などから発生す
る排ガス中の有害物質を除去するため、高能率で維持費
や運転費の低い、小型化した排ガス浄化装置を提供する
ことにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】前記の目的を達成するた
め、本発明に係る排ガス浄化装置は、通気性を有する吸
着材を充填した円筒形のロータのそれぞれの端面にガス
分配区画を設け、それぞれのガス分配区画によりロータ
内を吸着領域、脱着領域及び冷却領域に区画し、排ガス
を吸着領域に導入通過させて排ガス中の可燃性有機有害
物質を吸着させて浄化し、ロータを排ガスの流通方向に
平行な回転中心軸の回りに回転させて可燃性有機有害物
質の吸着により浄化能力の低下した吸着材を脱着領域に
移動させ、高温の脱着ガスに可燃性有機有害物質を脱着
させて吸着材を再生し、脱着後の吸着材を冷却領域に移
動させて冷却したのち吸着領域に移動させて使用する排
ガス浄化装置において、ロータを、排ガスの流通方向に
複数に分割して直列に配置し、それぞれのロータのそれ
ぞれの吸着領域、脱着領域及び冷却領域をガス流通路で
結ぶとともに、それぞれの脱着領域を結ぶガス流通路内
に脱着ガスの加熱手段を設けた構成とする。
【０００８】そして吸着材を充填した円筒形のロータを
ガス分配区画により吸着領域、脱着領域及び冷却領域に
区画し、吸着領域に流通させた排ガス中の有害物質を吸
着材に吸着させ、ロータを回転させて吸着により浄化能
力の低下した吸着材を脱着領域に移動させ、吸着材を高
温の脱着ガスにより再生したのち冷却する排ガス浄化装
置において、ロータを、排ガスの流通方向に複数に分割
して直列に配置し、それぞれのロータの端面にそれれぞ
れのガス分配区画を設け、それぞれの脱着領域の少なく
とも一部に脱着ガスの加熱手段を付設した構成でもよ
い。
【０００９】またそれぞれのロータの脱着領域を通過し
た脱着ガスを触媒燃焼装置に通過させ、排ガス中に含ま
れる可燃性有機有害物質を燃焼するとともに触媒燃焼装
置を通過した脱着ガスの少なくとも一部を、それぞれの
脱着領域を結ぶガス流通路内に還流して脱着ガスの加熱
に用いる構成でもよい。
【００１０】さらに排ガス中に含まれる可燃性有機有害
物質は、少なくともメタノール、エタノール及びブタン
ノールのアルコール類、並びに少なくともメチルエチル
ケトン及びホルムアルデヒドの１８０℃以下の予熱温度
で触媒燃焼可能な物質で形成され、脱着領域を結ぶガス
流通路に付設した加熱手段は、可燃性有機有害物質を燃
焼させる触媒燃焼装置である構成でもよい。
【００１１】そして排ガス中に含まれる可燃性有機有害
物質は、少なくともメタノール、エタノール、ブタンノ
ールメチル、エチルケトン及びホルムアルデヒドの１８
０℃以下の温度で触媒燃焼可能な物質で形成され、脱着
領域を結ぶガス流通路に可燃性有機有害物質を燃焼させ
る触媒燃焼装置を付設するとともに、それぞれのロータ
の脱着領域を通過した脱着ガスの一部を他のロータ間に
付設した触媒燃焼装置の直前へ還流する構成でもよい。
【００１２】本発明によれば、ロータが複数、例えば４
個に分割されているため、従来のロータと各領域の合計
容積、ロータの径、材質、脱着ガスの流量及び温度など
の条件は同じとすると、各ロータの脱着領域におけるそ
れぞれの熱損失は１／４となる。また脱着領域を出たと
ころで脱着ガスを１８０℃まで再加熱するので各ロータ
の再生はほとんど完全に実施される。したがって排ガス
浄化性能を低下することなく各ロータを高速回転させて
高負荷の排ガス処理が可能となる。
【００１３】
【発明の実施の形態】
【００１４】
【実施例１】図１に本発明の実施例１を図１を参照しな
がら説明する。図１に示すように、通気性を有する吸着
材を充填した円筒形のロータ１のそれぞれの端面にガス
分配区画３を設け、ロータ１内をガス分配区画３により
吸着領域５、脱着領域６及び冷却領域７に区画し、排ガ
スを吸着領域５に導入通過させて排ガス中の可燃性有機
有害物質（有害物質）を吸着させて浄化し、ロータ１を
排ガスの流通方向に平行な回転中心軸２の回りに回転さ
せて有害物質の吸着により浄化能力の低下した吸着材を
脱着領域６に移動させ、高温の脱着ガスに有害物質を脱
着させて吸着材を再生し、脱着後の吸着材を冷却領域７
に移動させて冷却したのち吸着領域５に移動させて使用
する排ガス浄化装置であって、ロータ１を排ガスの流通
方向に複数に分割して直列に配置し、例えば４個のロー
タ１ａ，１ｂ，１ｃ，１ｄのそれぞれの端面にガス分配
区画３ａ，３ｂ，３ｃを設け、吸着領域５、脱着領域６
及び冷却領域７をそれぞれのガス流通路で結ぶととも
に、それぞれのガス分配区画３ａ，３ｂ，３ｃのうちの
少なくとも中間列のガス分配区画３ｂの脱着領域６に、
つまり脱着領域６を結ぶガス流通路内に脱着ガスの加熱
手段８を設けた構成とする。なお以上の構成は、ロータ
を４個に分割した例について説明したが、種々の条件に
より分割数は決定され４個に限られないものではない。
【００１５】すなわち装置は、例えば直径がφ２５０ｍ
ｍで長さ１００ｍｍの円筒形状のロータ１ａ，１ｂ，１
ｃ，１ｄの４個から構成され、ロータ１ａ，１ｂ，１
ｃ，１ｄの中にはそれぞれ１inch2当たり約２００個の
セルを有するハニカム構造の吸着材が充填されている。
ハニカムには見かけ容積１litter当たり約１００ｇのペ
ンタシル型ゼオライトが担持してある。ロータ１ａ，１
ｂ，１ｃ，１ｄの回転中心軸２は同一線上にあって同一
方向に回転する。この回転中心軸２の回りに平行に排ガ
スが流通するため、排ガスはロータ１ａ，１ｂ，１ｃ，
１ｄを順次、直列に通過していく。
【００１６】図２にガス分配区画３ａ、図３に中間列の
ガス分配区画３ｂ及び図４にガス分配区画３ｃのそれぞ
れの構造を示した。ガス分配区画３ａはロータ１ａの外
側端面に、ガス分配区画３ｂはロータ１ａ，１ｂ間、ロ
ータ１ｂ，１ｃ間及びロータ１ｃ，１ｄ間に、ガス分配
区画３ｃはロータ１ｄの外側端面に配置され、ガス分配
区画３ａ，３ｂ，３ｃのそれぞれに対応する仕切板４が
回転中心軸２に対し平行の同一線上にあるようにする。
また仕切板４は各領域間の気密を保持するため、ロータ
１ａ，１ｂ，１ｃ，１ｄのそれぞれの端面と接触する部
分にテフロン製シール材が付いているので、ロータ１
ａ，１ｂ，１ｃ，１ｄはそれぞれ吸着領域５、脱着領域
６及び冷却領域７の三つの領域に分割され、またロータ
１ａ，１ｂ，１ｃ，１ｄのそれぞれの同じ領域は直列に
結ばれ連通される。ガス分配区画３ｂの脱着領域６を結
ぶ区画には通過する脱着ガス１５を加熱するため１ｋＷ
の電気ヒータ（加熱手段）８が付けてある。ガス分配区
画３ａ、３ｂ，３ｃはロータ１ａ，１ｂ，１ｃ，１ｄ
を、それぞれの容積の７５％を吸着領域５に、２５％を
脱着領域６に、及び２５％を冷却領域７に分割する。ロ
ータ１ａ，１ｂ，１ｃ，１ｄのそれぞれの外周にはモー
タ９で駆動させるベルト１０が掛けてあり、ロータ１
ａ，１ｂ，１ｃ，１ｄは、吸着領域５、脱着領域６、冷
却領域７、再び吸着領域５の順に毎時６回転の速度で回
転する。
【００１７】図５に本実施例である排ガス浄化装置内を
流れる排ガスの流通状態を示す。２００Ｎｍ3／ｈの流
量の可燃性有機有害物質を含む排ガス１１はフィルタ１
２でダストを除去した後、ガス分配区画３ａ，３ｂ，３
ｃを経てロータ１ａ，１ｂ，１ｃ，１ｄの順にそれぞれ
の吸着領域５を通過する。有害物質をロータ１ａ，１
ｂ，１ｃ，１ｄの吸着材にそれぞれ吸着させ、浄化した
排ガス１３は排気ファン１４で吸引され外気に放出され
る。
【００１８】流量が２０Ｎｍ3／ｈの脱着ガス１５をガ
ス加熱器１６で１８０℃まで加熱し、ガス分配区画３ｃ
から、有害物質を吸着し吸着能力が低下したロータ１
ａ，１ｂ，１ｃ，１ｄの脱着領域６へ導入して吸着して
いる有害物質を脱着してロータ１ａ，１ｂ，１ｃ，１ｄ
を再生する。
【００１９】最初にロータ１ｄから脱着再生を行い、ロ
ータ１ｄを通過して１２０℃まで温度が低下した脱着ガ
ス１５を、ロータ１ｄとロータ１ｃとの間のガス分配区
画３ｂに付属している電気ヒータ８で再度１８０℃まで
加熱した後、次のロータ１ｃの脱着領域６へ流す。この
操作をロータ１ｂ，ロータ１ａの順に繰り返す。最後の
ロータ１ａの脱着領域６から出てきた脱着ガス１７は、
有害物質を多量に含み排ガス中の濃度の８倍から１０倍
となる。この有害物質を多量に含む脱着ガス１７を排気
ファン１８によりガス分配区画３ａから吸引し、触媒燃
焼装置１９に送る。触媒燃焼装置１９内で脱着ガス１７
を２００℃まで予熱した後、充填してある触媒２０に接
触させて脱着ガス１７の中の有害成分を焼却除去して脱
着ガス１７を浄化し、浄化した脱着ガス１７を大気に放
出する。触媒燃焼装置１９の中に充填してある触媒２０
は、担体の活性アルミナに、白金分を０．５ｗｔ％担持
した触媒を１inch2当たり約４００個のセルを有するコ
ーディェライトハニカムの表面に１００ｇ／ｌの割合で
コートしたものである。
【００２０】脱着領域６で再生が完了した直後のロータ
１ａ，１ｂ，１ｃ,１ｄは温度が高く、吸着能力が低い
ので次の冷却領域７で室温まで冷却する。フィルタ２１
を通しダスト類を除去した室温の大気を冷却ガス２２と
して使用し、２０Ｎｍ3／ｈの流量でガス分配区画３ａ
からロータ１ａの冷却領域６へ導入する。ロータ１ａを
冷却した冷却ガス２２はガス分配区画３ｂを経てロータ
１ｂ，１ｃ，１ｄの冷却領域７に順次、流してロータ１
ｂ，１ｃ，１ｄを冷却する。ロータ１ｄの冷却領域７か
らガス分配区画３ｃを経て出てきた冷却ガス２３はその
温度が約１１０℃まで上昇しているので、ガス加熱器１
６に送り１８０℃まで加熱して脱着ガス１５として使用
し熱効率を向上させる。なお冷却ガス及び脱着ガスの流
通方向は前記方向に限られず逆方向であってもよい。
【００２１】ただし、本発明はロータ１ａ，１ｂ，１
ｃ，１ｄの寸法、ロータの個数、回転方法、回転速度、
ロータ１ａ，１ｂ，１ｃ，１ｄに充填してある吸着材の
形状、種類及び担持量、ハニカム吸着材のセル密度、吸
着領域５、脱着領域６及び冷却領域７の各領域の容積割
合、各領域を通過するガスの種類、温度条件及び加熱方
法、脱着ガス１７中の可燃性の有機有害物質を焼却除去
する装置の形式と使用する触媒２０の種類及び触媒２０
を通過させる前の脱着ガス１７の予熱条件などを前記条
件に限るものではなく、また前記条件が各ロータで同一
である必要はない。これらの条件は装置の使用条件によ
って最適なものを選定すべきものである。
【００２２】
【実施例２】図６に本発明の実施例２である排ガス浄化
装置の構造の概略を示した。脱着ガス１７の流路が実施
例１と異なり、触媒燃焼装置（加熱手段）１９で脱着ガ
ス１７中の可燃性有機有害物質を焼却除去し、温度が３
００℃程度になった脱着ガス１７の一部をロータ１ｂ，
１ｃ，１ｄのそれぞれの間にあるガス分配区画３ｂの脱
着領域６のガス流通路と、ガス分配区画３ｃの脱着ガス
１５の入口部に還流できるようになっており、ガス加熱
器１６を設けていない。各部への脱着ガス１７の還流量
はバルブ２４で調節する。図７に示すように実施例２の
ガス分配区画３ｂは実施例１のものと比べ脱着領域６を
結ぶ区画にある電気ヒータがなく、代わりに高温の脱着
ガス１７が導入できるようにガス入口２５が付設されて
いる。
【００２３】図８に実施例２の装置内を流れるガスの流
通状態を示すが、冷却領域７に流入する冷却ガス２２の
流量は４．４Ｎｍ3／ｈであり、冷却領域７から流出す
る冷却ガス２３は１４０℃となる。この冷却ガス２３に
３００℃の脱着ガス１７を５．８Ｎｍ3／ｈ加えて１８
０℃の脱着ガス１５として使用する。ロータ１ｄの脱着
領域６を通過した脱着ガス１５は、１２０℃まで温度が
低下するので再度３００℃の脱着ガス１７を２．６Ｎｍ
3／ｈ加え１８０℃まで再加熱してロータ１ｃの脱着領
域６に流す。同様にロータ１ｃを通過した脱着ガス１５
に３００℃の脱着ガス１７を３．２Ｎｍ3／ｈ加え、ロ
ータ１ｂを通過した脱着ガス１５に４．０Ｎｍ3／ｈ加
える。
【００２４】このようにロータ１ｂ，１ｃ，１ｄと接触
して温度低下を起こした脱着ガス１５に高温の脱着ガス
１７を次々と加え失われた熱量を補償し、脱着領域６に
流入する脱着ガス１５の温度を常に１８０℃とする。脱
着ガス１５の昇温に有害物質の燃焼排ガスを循環して利
用するため有害物質の燃焼は低酸素雰囲気となるが、触
媒燃焼装置１９が触媒燃焼方式なので有害物質の完全燃
焼が可能である。
【００２５】
【実施例３】図９に本発明の実施例３である排ガス浄化
装置内を流れるガスの流通状態を示す。実施例１の装置
と比べるとガス分配区画３ｂの構造が異なり、図１０に
示すように、脱着領域６を結ぶ区画にある１ｋＷの電気
ヒータ８の後流側に実施例１の装置で使用したものと同
じ仕様の活性アルミナ担持白金触媒（触媒）２０が付け
てある。他の装置構造と運転条件は実施例１の装置と同
等である。排ガス１１に含まれる可燃性有機有害物質が
ホルムアルデヒド、メチルアルコール、エチルアルコー
ル、ブチルアルコール、メチルエチルケトンなどのよう
に１８０℃より低い温度で触媒燃焼が可能な物質の場
合、ロータ１ａ，１ｂ，１ｃ，１ｄの間にあるガス分配
区画３ｂの触媒２０で脱着した有害物質の燃焼が起こ
り、脱着ガス１５の温度が上昇するので、ガス分配区画
３ｂにある電気ヒータ８の発熱量が実施例１より少ない
条件で脱着ガス１５が１８０℃に達する。
【００２６】
【実施例４】図１１に本発明の実施例４である排ガス浄
化装置内を流れるガスの流通状態を示す。この装置はガ
ス分配区画３ｂの脱着領域６を結ぶ区画にある活性アル
ミナ担持白金触媒２０の上流側にロータ１ａの脱着領域
６から出てきた有害物質を多量に含む脱着ガス１７の一
部を還流するようになっている。各部への脱着ガス１７
の還流量はバルブ２４で調節する。他の装置構造と運転
条件とは実施例３の装置と同等である。
【００２７】実施例３と同様に有害物質が１８０℃より
低い温度で触媒燃焼が可能な物質の場合、ガス分配区画
３ｂの触媒２０で有害物質の燃焼が起こり、脱着ガス１
５の温度は上昇する。しかし有害物質の脱着量は排ガス
１１の入口に一番近いロータ１ａが最も多く、次いでロ
ータ１ｂ，ロータ１ｃの順であってロータ１ｄは最も少
ないので、ガス分配区画３ｂの触媒２０で発生する有害
物質の燃焼熱はガス分配区画３ｂの位置によって異な
る。そこでロータ１ａから出てくる有害物質の高い脱着
ガス１７の一部をより上流側の脱着領域６を結ぶ区画に
還元し、各ガス分配区画３ｂへ分配する還元量を各バル
ブ２４で調節し、触媒２０で燃焼により発生する熱量が
ロータ１ａ，１ｂ，１ｃ，１ｄのそれぞれの間で均等に
なるようにし、有害物質の燃焼熱をより効率的に脱着ガ
ス１５の上昇に利用する。
【００２８】
【比較例】図１２に比較例である従来の排ガス浄化装置
の構造の概略を示す。この装置は直径がφ２５０ｍｍで
長さ４００ｍｍの円筒形状のロータ３１の１個から構成
され、ロータ３１内に充填されている吸着材は実施例１
と同等の仕様である。ロータ３１の両端面にガス分配区
画３ａ及び３ｃを配置し、ロータ１の容積の７５％を吸
着領域５に、２５％を脱着領域６に、及び２５％を冷却
領域７に実施例１と同じ比率に分割する。ロータ３１の
外周にモータ９で駆動されるベルト１０が掛けてあり、
ロータ３１は吸着領域５、脱着領域６、冷却領域７、再
び吸着領域５の順に回転中心軸３２の回りに毎時６回転
の速度で回転する。
【００２９】図１３に比較例である排ガス浄化装置内を
流れるガスの流通状態を示した。フィルタ１２でダスト
を除去した可燃性有機有害物質を含む排ガス１１を回転
中心軸３２に平行に吸着領域５を２００Ｎｍ3／ｈの流
量で通過させる。次いで有害物質をロータ３１に吸着さ
れ浄化された排ガス１３を排気ファン１４で吸引し外気
に放出する。
【００３０】有害物質を吸着し吸着能力が低下したロー
タ３１はガス加熱器１６で１８０℃まで加熱した２０Ｎ
ｍ3／ｈの流量の脱着ガス１５と脱着領域６で接触さ
せ、ロータ３１に吸着していた有害物質を脱着して再生
する。ロータ３１の脱着領域６から出てきた有害物質を
多量に含む脱着ガス１７は排気ファン１８で吸引し、次
に触媒燃焼装置１９に送る。触媒燃焼装置１９内で脱着
ガス１７を２００℃まで予熱した後、充填してある触媒
２０に接触させて脱着ガス１７中の有害成分を焼却除去
する。浄化した脱着ガス１７は大気に放出する。触媒燃
焼装置１９の中に充填してある触媒２０は実施例１と同
じ仕様のものである。脱着領域６で再生が完了したロー
タ３１は次の冷却領域７に回転移動させ室温まで冷却す
る。フィルタ２１を通しダスト類を除去した２０Ｎｍ3
／ｈの流量の室温の大気を冷却ガス２２として使用す
る。冷却領域６でロータ３１を冷却した冷却ガス２３は
その温度が約１００℃まで上昇しているので、ガス加熱
器１６に送り１８０℃まで加熱して脱着ガス１７として
使用する。
【００３１】
【比較試験１】実施例１、実施例２及び実施例３と比較
例との各排ガス浄化装置のそれぞれに、トルエンを１０
０ｐｐｍ含む２０℃の試験ガス１１を２００Ｎｍ3／ｈ
の流量で流し前記条件で運転した。この時、吸着領域５
における空間速度（ＳＶ）はいずれの装置も約１４，０
００／ｈである。各装置が定常状態に達したところで各
装置の浄化された排ガス１３の濃度を測定し、装置の排
ガスからのトルエン除去率を求めた。
【００３２】（試験結果１）図１４に実施例と比較例
（従来技術）の装置の脱着領域６における脱着ガス１５
の温度分布を示す。点線で比較例の脱着領域６における
脱着ガス１５の温度分布を示すが、前記のようにロータ
３１の移動による熱損失のため脱着ガス１５の入口温度
が１８０℃の条件の時に出口温度は３５℃まで低下す
る。吸着材からトルエンが脱着される温度は１２０℃で
あり、ロータ１の大部分は脱着温度以下であって比較例
の装置の脱着能力は低い。実線で実施例の脱着領域６に
おける脱着ガス１５の温度分布を示すが、実施例のロー
タ１ａ，１ｂ，１ｃ，１ｄのそれぞれの脱着領域６を通
過後、直ちに加熱手段で脱着ガス１５の熱損失が補われ
るため脱着ガス１５の入口温度は比較例と同じ１８０℃
でも出口温度は１２０℃以上であり、実施例の装置の脱
着領域は全てトルエンの脱着温度以上である。このため
ロータ１ａ，１ｂ，１ｃ，１ｄの吸着材に吸着されたト
ルエンはほとんど脱着領域６で脱着される。
【００３３】表１に各実施例と比較例の装置の排ガス１
３からのトルエン除去率を示す。脱着領域６の温度が高
い実施例の装置はいずれも除去率が９７％以上である
が、脱着領域６の温度が低い比較例の装置は除去率が９
０％であり、脱着領域６におけるロータ１ａ，１ｂ，１
ｃ，１ｄの再生が良好な実施例の装置は同じ運転条件で
比較例より高い除去率が得られる。
【００３４】
【表１】
【００３５】
【比較試験２】実施例１、実施例２及び実施例３と比較
例の各排ガス浄化装置にそれぞれメタノールを１００ｐ
ｐｍ含む２０℃の試験ガス１１を２００Ｎｍ3／ｈの流
量で流し前記条件で運転した。この時、吸着領域５おけ
る空間速度（ＳＶ）はいずれの装置も約１４，０００／
ｈである。各装置が定常状態に達したところで有害物質
の脱着や焼却処理に要する熱量を測定した。
【００３６】（試験結果２）表２に各実施例と比較例の
定常状態における有害物質の脱着や焼却処理に要する熱
量を示す。比較例の装置に要する熱量を１．０として実
施例の装置に必要な熱量を示しているが、実施例１の装
置は比較例に比べ脱着領域６温度が高い分多くの熱量を
必要とする。しかし実施例２の装置は脱着ガス１７の熱
量と有害物質の燃焼熱を脱着ガス１５の加熱に利用する
ので熱効率が高くなり実施例１より必要とする熱量は減
少する。これは熱交換器を利用せず直接熱風の形で回収
した熱量をロータ１ａ，１ｂ，１ｃ，１ｄに分散して加
えるので熱風を還流する箇所の温度を１８０℃以下に抑
えて全体量の熱還流量を多くすることができるためであ
る。実施例３の場合はロータ１ｂ，１ｃ，１ｄの各々の
脱着領域６から脱着してくる有害物質を直ちに燃焼させ
てその熱を下流側のロータ１ａ，１ｂ，または１ｃの脱
着に利用できるので実施例２に比べ熱効率が高く、なお
かつ装置の構造が簡易になっている。実施例４の場合は
実施例３と同様にロータ１ｂ，１ｄの各々の脱着領域６
から脱着してくる有害物質を直ちに燃焼させてその熱を
下流側のロータ１ａ，１ｂ，または１ｃの脱着に利用し
ているが、ロータ１ａ，１ｂ，１ｃ，１ｄから脱着する
有害物質量が異なる点を有害物質の濃度が最も高い脱着
領域６最下流の脱着ガス１７を上流側に還流して補正し
ているため、ガス分配区画３ｂの脱着領域６を結ぶ区画
にある電気ヒータ８はほとんど発熱させずに運転するこ
とが可能である。
【００３７】
【表２】
【００３８】本発明によれば、ロータが複数に分割され
ているが、従来のロータは単一形状である。両者ともロ
ータ内の各領域の合計容積、ロータの径、材質、脱着ガ
スの流量及び温度などの条件を同じとしても、従来はロ
ータの回転による熱損失があるので１８０℃で脱着領域
に流入した脱着ガスが出口では３５℃に低下する。本発
明は脱着領域が排ガスの流通方向に対し直列に４個に分
かれているので各ロータの脱着領域におけるそれぞれの
熱損失は従来のロータの１／４であり、各脱着領域のガ
ス温度低下は６０℃程度になる。また脱着領域を出たと
ころで脱着ガスを１８０℃まで再加熱するので最終的に
脱着領域を通過した脱着ガスの温度は１２０℃となる。
すなわち本発明では、脱着領域にある各ロータは常に１
２０℃以上の脱着ガスと接触し続けることになるので各
ロータの再生はほとんど完全に実施される。したがって
装置の排ガス浄化性能を低下することなく各ロータを高
速回転させて高負荷の排ガス処理に対応できる。そして
排ガスに含まれる有害物質の吸着性能とロータの再生効
率を高めることができ、吸着領域を小型にできるととも
に、装置の小型化、装置価格の軽減、吸着層の交換費用
の軽減が計られる。さらに脱着ガスの熱量と有害物質の
燃焼熱を分割されたロータに分散して加え、脱着ガスの
加熱に利用することにより、装置の運転に必要な熱量を
低減できる。
【００３９】
【発明の効果】本発明によれば、ロータを複数に分割し
て直列に設けるため、排ガスに含まれた有害物質の吸着
性能とロータの再生効率とを高めることができ、吸着領
域を小型化できるとともに装置の小型化が可能となる。
さらに脱着ガスの熱量と有害物質の燃焼熱とを各ロータ
に分散して加え、流入する脱着ガスの加熱に利用するこ
とにより、運転に必要な熱量を低減できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施例１を示す斜視図である。
【図２】図１のガス分配区画の構造を示す斜視図であ
る。
【図３】図１のガス分配区画の構造を示す斜視図であ
る。
【図４】図１のガス分配区画の構造を示す斜視図であ
る。
【図５】図１に示す実施例１のガスフローを説明する図
である。
【図６】本発明の実施例２を示す斜視図である。
【図７】図６のガス分配区画の構造を示す斜視図であ
る。
【図８】図６に示す実施例２のガスフローを説明する図
である。
【図９】本発明の実施例３のガスフローを説明する図で
ある。
【図１０】本発明の実施例３を示す斜視図である。
【図１１】本発明の実施例４を示すガスフローの図であ
る。
【図１２】比較例である従来の装置を示す斜視図であ
る。
【図１３】比較例のガスフローを示す図である。
【図１４】本発明と比較例との脱着ガスのガス流れ方向
の温度分布を示すグラフである。
【符号の説明】
１，３１ ロータ ２，３２ 回転中心軸 ３ ガス分配区画 ４ 仕切板 ５ 吸着領域 ６ 脱着領域 ７ 冷却領域 ８ 電気ヒータ ９ モータ １０ ベルト １１ 排ガス １２，２１ フィルタ １３ 浄化排ガス １４，１８ 排気ファン １５，１７ 脱着ガス １９ 触媒燃焼装置 ２０ 触媒 ２２，２３ 冷却ガス

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 通気性を有する吸着材を充填した円筒形
    のロータのそれぞれの端面にガス分配区画を設け、それ
    ぞれのガス分配区画により前記ロータ内を吸着領域、脱
    着領域及び冷却領域に区画し、排ガスを前記吸着領域に
    導入通過させて該排ガス中の可燃性有機有害物質を吸着
    させて浄化し、前記ロータを前記排ガスの流通方向に平
    行な回転中心軸の回りに回転させて前記可燃性有機有害
    物質の吸着により浄化能力の低下した前記吸着材を前記
    脱着領域に移動させ、高温の脱着ガスに前記可燃性有機
    有害物質を脱着させて前記吸着材を再生し、脱着後の該
    吸着材を前記冷却領域に移動させて冷却したのち前記吸
    着領域に移動させて使用する排ガス浄化装置において、
    前記ロータを、前記排ガスの流通方向に複数に分割して
    直列に配置し、それぞれのロータのそれぞれの吸着領
    域、脱着領域及び冷却領域をガス流通路で結ぶととも
    に、それぞれの脱着領域を結ぶガス流通路内に前記脱着
    ガスの加熱手段を設けたことを特徴とする排ガス浄化装
    置。
  2. 【請求項２】 吸着材を充填した円筒形のロータをガス
    分配区画により吸着領域、脱着領域及び冷却領域に区画
    し、前記吸着領域に流通させた排ガス中の有害物質を前
    記吸着材に吸着させ、前記ロータを回転させて該吸着に
    より浄化能力の低下した前記吸着材を前記脱着領域に移
    動させ、該吸着材を高温の脱着ガスにより再生したのち
    冷却する排ガス浄化装置において、前記ロータを、前記
    排ガスの流通方向に複数に分割して直列に配置し、それ
    ぞれのロータの端面にそれれぞれのガス分配区画を設
    け、それぞれの脱着領域の少なくとも一部に前記脱着ガ
    スの加熱手段を付設したことを特徴とする排ガス浄化装
    置。
  3. 【請求項３】 請求項１又は２記載の排ガス浄化装置に
    おいて、それぞれのロータの脱着領域を通過した脱着ガ
    スを触媒燃焼装置に通過させ、排ガス中に含まれる可燃
    性有機有害物質を燃焼するとともに前記触媒燃焼装置を
    通過した前記脱着ガスの少なくとも一部を、それぞれの
    脱着領域を結ぶガス流通路内に還流して前記脱着ガスの
    加熱に用いることを特徴とする排ガス浄化装置。
  4. 【請求項４】 請求項１又は２記載の排ガス浄化装置に
    おいて、排ガス中に含まれる可燃性有機有害物質は、少
    なくともメタノール、エタノール及びブタンノールのア
    ルコール類、並びに少なくともメチルエチルケトン及び
    ホルムアルデヒドの１８０℃以下の予熱温度で触媒燃焼
    可能な物質で形成され、脱着領域を結ぶガス流通路に付
    設した加熱手段は、前記可燃性有機有害物質を燃焼させ
    る触媒燃焼装置であることを特徴とする排ガス浄化装
    置。
  5. 【請求項５】 請求項１又は２記載の排ガス浄化装置に
    おいて、排ガス中に含まれる可燃性有機有害物質は、少
    なくともメタノール、エタノール、ブタンノールメチ
    ル、エチルケトン及びホルムアルデヒドの１８０℃以下
    の温度で触媒燃焼可能な物質で形成され、脱着領域を結
    ぶガス流通路に前記可燃性有機有害物質を燃焼させる触
    媒燃焼装置を付設するとともに、それぞれのロータの脱
    着領域を通過した脱着ガスの一部を他のロータ間に付設
    した前記触媒燃焼装置の直前へ還流することを特徴とす
    る排ガス浄化装置。
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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2002273158A (ja) * 2001-03-23 2002-09-24 Seibu Giken Co Ltd ガス吸着濃縮装置
CN105435582A (zh) * 2015-11-13 2016-03-30 青岛华世洁环保科技有限公司 一种复合式VOCs吸附浓缩转轮及其使用方法
TWI629092B (zh) * 2017-02-03 2018-07-11 傑智環境科技股份有限公司 串聯式轉輪高效率淨化系統及串聯式轉輪高效率淨化方法
CN113996146A (zh) * 2020-12-05 2022-02-01 山东天智信息科技有限公司 一种用于有机废气处理的吸附装置

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