JPH10314543A

JPH10314543A - 光触媒流動循環式脱臭装置

Info

Publication number: JPH10314543A
Application number: JP9140973A
Authority: JP
Inventors: Takayoshi Tanaka; 隆悦田中
Original assignee: Toyo Seisakusho KK
Current assignee: Toyo Seisakusho KK
Priority date: 1997-05-14
Filing date: 1997-05-14
Publication date: 1998-12-02

Abstract

(57)【要約】【課題】空気から悪臭を脱臭する装置の寿命を長くし、
保守を容易にする。【解決手段】光触媒脱臭の理論を用い、脱臭塔３内で被
処理空気１１中の悪臭ガス成分を二酸化チタン粒子５に
吸着し、この二酸化チタン粒子５を管３７を通して再生
塔７に導き、ブラックライト照明器３１からブラックラ
イトを照射することで、吸着した悪臭ガス成分を酸化分
解し再生する。二酸化チタン粒子は、再生して管４７を
通して再び脱臭塔３に戻し繰り返し使えるので、寿命が
長く、また廃棄する必要がないので保守が容易である。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、空気から悪臭ガ
ス成分を脱臭する脱臭装置の構造に関する。

【０００２】

【従来の技術】例えば、工場などから排出される排気に
は、種々の悪臭ガス成分が含まれる。これらの悪臭ガス
成分、特に悪臭防止法によって指定されている成分は、
脱臭装置により脱臭された後に排出されることが要求さ
れる。

【０００３】従来の脱臭装置にはいくつかの脱臭方式の
ものがある。まず、物理吸着式と呼ばれるものがある。
これは、吸着剤つまり活性炭に代表されるように多孔性
の物質に悪臭ガス成分を、ファンデルワールス力による
物理吸着によって吸着させ固定するものである。

【０００４】また、化学吸着式と呼ばれるものがある。
これは、化学薬品を添加した吸着剤を用い、悪臭ガス成
分を吸着剤の物理吸着により吸着した後に、化学薬品と
の化学反応によりまったく別の成分に変えて無臭化、固
定化するものであり、添加する化学薬品の種類により酸
性ガスまたはアルカリ性ガスに対応できる。

【０００５】また、薬液式と呼ばれるものがある。これ
は、薬液（液状の化学薬品）によって悪臭ガス成分を含
む空気を洗浄し、悪臭ガス成分と薬液とを化学反応させ
無臭化、固定化するものである。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかし、物理吸着式は
悪臭ガス成分の濃度やその時の温度変化により、一度吸
着された悪臭ガス成分が放出されてしまう問題がある。
さらに、ＭＨ₃ やＳＯ_Xなどの悪臭ガス成分に対しては
吸着性能が劣ってしまうという短所がある。さらに、吸
着力が飽和すると活性炭などの吸着剤を取り替える必要
がある。

【０００７】また、化学吸着式においても、添加された
化学薬品との化学反応が飽和してしまうと、化学薬品を
添加した吸着剤を全量取り替えることが必要となる。ま
た脱臭装置は、化学薬品に対する耐性のある耐薬品材料
で製作しなければならない。さらに、前記２つの吸着式
は、悪臭ガス成分の濃度が高くなると吸着剤の寿命が短
くなってしまい、脱臭装置のランニング費用が高額とな
る。

【０００８】また、薬液式においては、悪臭ガス成分の
濃度変化に対しＰＨ管理や廃液処理に高度な知識や技量
を持った保守員が必要となる。さらに、廃液処理に用い
られる中和装置などの設備費が高額になる。また、保守
を誤ると二次公害の問題も生じる。さらに、例えば悪臭
で問題になる低濃度域の悪臭ガス成分の脱臭には適さな
いものである。

【０００９】この発明は、以上の問題点を解決するため
になされたもので、寿命が長く保守が容易な脱臭装置を
提供することを目的とする。

【００１０】

【課題を解決するための手段】以上の目的を達成するた
めに、請求項１の発明は、脱臭前の被処理空気が下部か
ら送り込まれ、脱臭後の処理空気が上部から送り出され
る脱臭塔と、脱臭塔の上部から内部に供給され、重力に
より下方へ移動しつつ前記被処理空気中の悪臭ガス成分
を吸着して前記脱臭を行う二酸化チタン粒子と、前記脱
臭塔の下方へ移動した二酸化チタン粒子を取り込み吸着
性を再生させた後に脱臭塔の上部へ戻し供給する再生塔
と、再生塔の内部に設けられ、二酸化チタン粒子に吸着
された悪臭ガス成分を光エネルギで酸化分解して前記吸
着性の再生を行うブラックライト照明器と、二酸化チタ
ン粒子の前記取り込みと供給を行う粒体搬送装置とを備
えることを特徴とする光触媒流動循環式脱臭装置であ
る。

【００１１】請求項２の発明は、さらに前記脱臭塔は、
下部に設けられ被処理空気を送り込む送風機と、上下に
多段に設けられ二酸化チタン粒子を受けつつ重力によっ
て下段に送り下部からの空気を通過させる多段の脱臭棚
とを有し、前記二酸化チタン粒子は、直径が１．４〜
２．０ｍｍであり、前記再生塔は、上部から二酸化チタ
ン粒子を取り込み、上下に多段に設けられ二酸化チタン
粒子を受けつつ重力によって下段に送る多段の再生棚を
有し、前記ブラックライト照明器は、再生棚の側方に設
けられ、前記粒体搬送装置は、速い空気の流れで負圧を
得て二酸化チタン粒子を脱臭塔の下部から取り込み、ま
た、再生塔の下部から引き出して供給するエゼクタを有
することを特徴とする請求項１記載の光触媒流動循環式
脱臭装置である。

【００１２】

【発明の実施の形態】この発明の一実施形態を図１を基
に説明する。図に示すように、この実施形態の光触媒流
動循環式脱臭装置１は、空気の脱臭を行う脱臭塔３と、
脱臭に用いられた二酸化チタン粒子５を再生する再生塔
７を有する。

【００１３】（脱臭塔）脱臭塔３の下部には、被処理空
気用の送風機９が設けられ、悪臭ガス成分を含む被処理
空気１１が脱臭塔３の内部へ送風口１３から送り込まれ
る。この送風口１３の内側には、被処理空気１１に含ま
れる塵埃を除去するプレフィルタ１５が取り付けられて
いる。

【００１４】脱臭塔３の内部には、多段の脱臭棚１７が
上下方向に配置されている。各脱臭棚１７は細かな孔１
９が開けられている。この孔１９の大きさは、二酸化チ
タン粒子５を受け止めることができ、かつ下方からの空
気１１が通過できる大きさが採用される。この孔１９
は、例えば金属板にパンチングによって加工する。

【００１５】各段の脱臭棚１７には二酸化チタン粒子５
を下段の脱臭棚１７へ送るための溢流管２１が取り付け
られている。すなわち、溢流管２１の上端は、脱臭棚１
７の上面から所定寸法だけ上方へ突出しており、この寸
法分の厚さの層に二酸化チタン粒子５が積層した状態
で、余った二酸化チタン粒子５が溢れ、溢流管２１の上
端から内部へ落下し、下段の脱臭棚１７へ送られる。

【００１６】各脱臭棚１７はこの溢流管２１に向かって
緩やかに（図示せず）傾斜しており、二酸化チタン粒子
５は重力によって下段に送られる構造となっている。二
酸化チタン粒子５の径は球状をしており、直径は１．４
〜２．０ｍｍであることが望ましい。

【００１７】脱臭塔３の上部にはアフタフィルタ２３が
設けられ、脱臭塔３内部の塵埃や二酸化チタン粒子５が
外部に飛散するのを防止する。アフタフィルタ２３のさ
らに上方には、脱臭処理された処理空気２４が外部へ送
られる送風口２５が設けられる。

【００１８】（再生塔）脱臭塔３に隣接して再生塔７が
設けられている。再生塔７の内部には前述した脱臭棚１
７とほぼ同様の構造を有する多段の再生棚２７が設けら
れる。すなわち、孔２８が開けられた各再生棚２７は緩
やかに傾斜し、溢流管２９に接続される。これら多段の
再生棚２７の側方にはブラックライト照明器３１が設け
られる。ここで言うブラックライトとは紫外線のように
蛍光物質に当たると可視光を出す不可視光を言う。

【００１９】（粒体搬送装置）脱臭塔３と再生塔７は、
二酸化チタン粒子５を空気を用いた流動状態でやりとり
する粒体搬送装置３３、３５によって接続されている。
この粒体搬送装置３３、３５は、二酸化チタン粒子５を
脱臭塔から取り込んで再生塔７へ搬送する取込粒体搬送
装置３３と、再生塔７から引き出して脱臭塔３へ供給す
る供給粒体搬送装置３５とがある。

【００２０】このうち取込粒体搬送装置３３は、脱臭塔
３の最下段の脱臭棚１７に設けられた溢流管２１が、脱
臭塔３の外部で上下方向に配管された取込管３７の下端
に接続されている。この下端にはエゼクタ３９が設けら
れ、流動に用いられる空気を送る送風機４１から配管さ
れてくる送風通路４３が接続されている。取込管３７の
上端は再生塔７の上部に接続されている。

【００２１】また、供給粒体搬送装置３５は、再生塔７
の下端に接続される。すなわち、再生塔７の最下段の再
生棚２７に設けられた溢流管２９から下方へ落下した二
酸化チタン粒子５を受けとるように、再生塔７の内部下
端は逆円錐形状を有する。この逆円錐形状の先端が引出
管４５に接続され、さらに供給管４７の下端に接続され
る。供給管４７の下端にはエゼクタ４９が設けられ、前
記送風通路４３に接続している。供給管４７の上端は脱
臭塔３に接続し、アフタフィルタ２３の下側で最上段の
脱臭棚１７の上に開口する。

【００２２】脱臭の対象となる悪臭ガス成分の濃度や種
類により、二酸化チタン粒子５の流量、脱臭棚１７の段
数、ブラックライト照明器３１の出力量が設定される。
送風機４１や被処理空気用の送風機９は制御装置５１に
よって制御される。

【００２３】この実施形態のものでは、被処理空気１１
は送風機９を経て送風口１３からプレフィルタ１５へ送
られて塵埃が除去され、脱臭塔の下部から送り込まれ
る。被処理空気１１は各段の脱臭棚１７の孔１９を通っ
て上昇する。このとき被処理空気１１に含まれる悪臭ガ
ス成分は二酸化チタン粒子に接触し、吸着される。この
ようにして、被処理空気の悪臭ガス成分の濃度は上昇す
るに伴い徐々に吸着され、被処理空気１１の脱臭処理が
行われる。

【００２４】また、脱臭処理された処理空気２４はアフ
タフィルタ２３を通り、脱臭塔３内の塵埃や空気によっ
て飛ばされている二酸化チタン粒子５が除かれ、送風口
２５から外部へ送り出される。

【００２５】一方、二酸化チタン粒子５は脱臭塔３の上
部から内部に供給され、最上段の脱臭棚１７に受けられ
る。この最上段の二酸化チタン粒子５は未だ吸着能力が
減少しておらず、脱臭処理の仕上げを行う。この二酸化
チタン粒子５は、脱臭棚１７の図示しない傾斜に沿って
重力により移動しやがて溢流管２１へ落下して、次段の
脱臭棚１７に受けられる。このようにして、次々と下段
の吸着棚１７へ送られる。送られるに従って、二酸化チ
タン粒子５の吸着性能は減少していく。このように、被
処理空気１１の流れと二酸化チタン粒子５の流れは対向
流となっている。

【００２６】最下段の脱臭棚１７に受けられた二酸化チ
タン粒子５は、溢流管２１を経て粒体搬送装置３３へ送
られる。このとき、送風機４１によって送られた空気は
送風路４３を通り、エゼクタ３９の細い通路の出口で負
圧を作り、最下段の溢流管２１から二酸化チタン粒子５
を取込管３７へ流動状態で取り込む。二酸化チタン粒子
は比重が軽く、また直径を１．４〜２．０ｍｍとするこ
とで、空気流によって容易に流動状態になる。

【００２７】取り込まれた二酸化チタン粒子５は取込管
３７を上方へ流動し、再生塔７の上部から内部へ取り込
まれる。再生塔７内部では流動に用いられた空気の乱流
により二酸化チタン粒子５が浮遊している。浮遊する二
酸化チタン粒子５に対し、再生棚２７の側方に設けられ
たブラックライト照明器３１から紫外線などのブラック
ライトが照射される。この照射により、二酸化チタン粒
子５に吸着されていた悪臭ガス成分はブラックライトの
光エネルギで酸化分解し無臭化される。二酸化チタン粒
子５は光触媒として酸化分解を促進する。このようにし
て二酸化チタン粒子５は再び吸着性能を再生する。

【００２８】再生した二酸化チタン粒子５は引出管４５
からエゼクタ４９によって引き出され、供給管４７を通
って脱臭塔３の上方から内部へ再び供給される。このよ
うにして、二酸化チタン粒子５は粒体搬送装置３３、３
５を介して脱臭塔３と再生塔７の間をやりとりされ、循
環し、半永久的に使用される。

【００２９】（作用効果）以上の実施形態によれば、以
下の作用効果を得る。二酸化チタン粒子５は、再生塔３
においてブラックライトが照射され再び活性化し再生さ
れるので、半永久的に使用され得る。従って、二酸化チ
タン粒子５が産業廃棄物などとして廃棄される量は極め
て少ないものとなり、また、新たに補給すべき二酸化チ
タン粒子５も極めて少なくて済む。さらに、従来の吸着
式の吸着剤に比べ、光触媒としての二酸化チタンの量自
体も少なくて良い。よって、保守は容易である。

【００３０】また、従来の薬液式などに比べ廃液処理の
ための中和装置などが全く不要であるし、従来の吸着式
に比べて設備費などは３０％程度の低減が期待できる。
さらに、二酸化チタン粒子５が半永久的に使えることや
保守が容易なことから、装置のランニング費用が少なく
て済み、例えば従来の吸着式に比べ５０％の低減が期待
できる。

【００３１】また、二酸化チタン粒子５の特性（比重が
軽い）及び形状（球状）などから空気抵抗が少なく、例
えば従来の吸着式に比べ２０％程度の空気抵抗低減が期
待できる。

【００３２】さらに、光触媒である二酸化チタン粒子５
の使用量そのものが少なくて済むので、脱臭塔３や再生
塔７のケーシング寸法が小さくて済み、従来の吸着式に
比べ１／２から１／３以下になることが期待される。ま
た、ケーシング重量が軽く、従来の吸着式に比べ１／２
以下となることが期待される。さらに、従来の吸着式に
比べ高い濃度の悪臭ガス成分に対しても有効で、例えば
濃度が１００ｐｐｍでも採用が可能となる。

【００３３】また、被処理空気１１の流れと二酸化チタ
ン粒子５の流れが対向流となっていることから、空気１
１が最終的に接触する二酸化チタン粒子５は悪臭ガス成
分の吸着性能が良好な状態であり、悪臭ガス成分が含ま
れたまま誤って外部へ送り出される可能性が小さい。

【００３４】（他の実施形態）以上の実施形態において
は、ブラックライト照明器３１は再生塔７の内部にのみ
設けてあるが、他の実施形態においては脱臭塔３の内部
にも設けることもできる。これにより、二酸化チタン粒
子５の再生効率を高めることが可能となる。

【００３５】また、以上の実施形態においては、取込管
３７や供給管４７の内部にはブラックライトの光が届か
ないものであるが、これらの管３７、４７を透明な材質
のもので形成し、ブラックライトを積極的に照射し届か
せることを可能にできる。

【００３６】さらに、以上の実施形態においては、脱臭
塔３や再生塔７は内部に棚１７、２７が設けられたもの
としてあるが、他の実施形態においては、このような棚
１７、２７を設けずに単に二酸化チタン粒子５を全体的
に浮遊させておくことも可能である。この場合には、二
酸化チタン粒子５の悪臭ガス成分の吸着性能は塔３、７
の内部で一様なものになってしまうが、粒体搬送装置に
よって二酸化チタン粒子５を常に循環させておくこと
で、一様な吸着性能をある程度以上に維持することがで
きる。

【００３７】また、以上の実施形態においては、脱臭棚
１７や再生棚２７の孔１９、２８はパンチング加工によ
るものであるが、他の実施形態では脱臭棚１７や再生棚
２７をメッシュ材で構成することも可能である。

【００３８】さらに、以上の実施形態においては、粒体
搬送装置３３、３５は、エゼクタ３９、４９を有するも
のであるが、他の実施形態ではスクリューコンベアやバ
ケットコンベアを有するものであっても良い。

【００３９】

【発明の効果】以上説明したように、この発明によれ
ば、悪臭ガス成分を吸着する二酸化チタン粒子は再生塔
においてブラックライト照明器による光エネルギで再生
されるので、半永久的に脱臭を行うことができる。した
がって、従来の吸着式や薬液式などのように飽和した吸
着剤あるいは廃液を出さないので、保守が容易である。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施形態に係る光触媒流動循環式脱
臭装置の全体概略図。

【符号の説明】

３脱臭塔５二酸化チタン粒子７再生塔９送風機１１被処理空気１５プレフィルタ１７脱臭棚２１、２９溢流管２３アフタフィルタ２７再生棚３１ブラックライト照明器３３、３５粒体搬送装置３９、４９エゼクタ４１送風機４３送風路

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号ＦＩＢ０１Ｄ 53/86 Ｂ０１Ｊ 35/02 ＪＢ０１Ｊ 21/06 Ｂ０１Ｄ 53/34 １１６Ｊ 35/02 53/36 ＨＪＫ

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】脱臭前の被処理空気が下部から送り込ま
れ、脱臭後の処理空気が上部から送り出される脱臭塔
と、脱臭塔の上部から内部に供給され、重力により下方
へ移動しつつ前記被処理空気中の悪臭ガス成分を吸着し
て前記脱臭を行う二酸化チタン粒子と、前記脱臭塔の下
方へ移動した二酸化チタン粒子を取り込み吸着性を再生
させた後に脱臭塔の上部へ戻し供給する再生塔と、再生
塔の内部に設けられ、二酸化チタン粒子に吸着された悪
臭ガス成分を光エネルギで酸化分解して前記吸着性の再
生を行うブラックライト照明器と、二酸化チタン粒子の
前記取り込みと供給を行う粒体搬送装置とを備えること
を特徴とする光触媒流動循環式脱臭装置。
【請求項２】前記脱臭塔は、下部に設けられ被処理空気
を送り込む送風機と、上下に多段に設けられ二酸化チタ
ン粒子を受けつつ重力によって下段に送り下部からの空
気を通過させる多段の脱臭棚とを有し、前記二酸化チタ
ン粒子は、直径が１．４〜２．０ｍｍであり、前記再生
塔は、上部から二酸化チタン粒子を取り込み、上下に多
段に設けられ二酸化チタン粒子を受けつつ重力によって
下段に送る多段の再生棚を有し、前記ブラックライト照
明器は、再生棚の側方に設けられ、前記粒体搬送装置
は、速い空気の流れで負圧を得て二酸化チタン粒子を脱
臭塔の下部から取り込み、また、再生塔の下部から引き
出して供給するエゼクタを有することを特徴とする請求
項１記載の光触媒流動循環式脱臭装置。