KR100807499B1 - 케미컬필터 - Google Patents

케미컬필터

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KR100807499B1
KR100807499B1 KR1020020015512A KR20020015512A KR100807499B1 KR 100807499 B1 KR100807499 B1 KR 100807499B1 KR 1020020015512 A KR1020020015512 A KR 1020020015512A KR 20020015512 A KR20020015512 A KR 20020015512A KR 100807499 B1 KR100807499 B1 KR 100807499B1
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니찌아스 카부시키카이샤
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Abstract

본 발명에 관한 케미컬필터는, 섬유간 공극율(空隙率)70∼95%의 섬유페이퍼로 이루어진 허니컴구조담체(擔體)에, 산화촉매, 산성가스반응제 및 미세분말형상 활성탄을 담지(擔持)한 것이며, 유지용제증기와 산성가스를 하나의 케미컬필터로 제거할 수 있다.

Description

케미컬필터{CHEMICAL FILTER}
본 발명은, 반도체제조공장이나 정밀전자제조공장의 클린룸 내에서 사용되는, 극저농도의 산성가스 및 유기용제증기를 제거하는 케미컬필터에 관한 것이다.
반도체의 제조에 있어서는, 분위기 속에 유기용제증기나 SOx, NOx 등의 산성가스 등의 오염물질이 미량이라도 함유되어 있으면 제품에 결함을 주기 때문에, 케미컬필터에 의해 이들의 오염물질을 극한까지 제거해서 청정한 공기를 얻는 일이 행하여지고 있다.
케미컬필터에 의해 공기 중으로부터 각종 미량성분을 제거하는 데는, 피처리가스와 활성탄 등의 미량성분제거용 매체를 확실히 접촉시키는 것이 중요하게 되나, 종래부터 사용되고 있는 케미컬필터는 입자형상 활성탄이나 산성가스중화용의 반응제를 필터케이스에 충전한 것이므로, 충전입자에 대한 유체의 접촉면적이 작고, 오염물질의 제거율을 높게 하는 것은 곤란했다. 또, 그 충전층형의 케미컬필터는 압력손실이 크기 때문에, 공기의 수송의 다대한 부하 때문에 장치의 대형화가 필요하고, 또 운전코스트가 높아진다는 결점이 있었다.
이에 대해, 예를 들면 일본국 특개평8-26686호 공보에는, 무기섬유제 종이에 미세분말형상 활성탄이나 촉매, 또는 알칼리나 금속염 등의 반응제를 고정해서 제조되는 허니컴구조체가 개시되어 있으며, 이 허니컴구조체에 의하면 압력손실을 억제해서 합리적으로 기체·고체접촉을 행하는 것이 가능하다.
그러나, 일본국 특개평8-26686호 공보에 기재된 허니컴구조체에서는, 비극성물질인 유기용제증기에 대해서는 비극성물질인 활성탄에 흡착해서 비교적 용이하게 제거할 수 있지만, 산성가스 등의 극성물질에 대해서는 활성탄에 흡착되기 어렵기 때문에 제거율이 낮았다. 이 때문에, SOx, NOx 등의 이온성오염물질에 대해서는, 별도, 예를 들면 일본국 특개2000-262833호 공보에 기재된 발명과 같이, 접착제를 사용해서 받침부재에 고정된 이온교환수지에 의해 제거할 필요가 있었다. 즉, 종래 는, 하나의 케미컬필터에 의해 유기용제증기 및 산성가스를 효율적으로 제거할 수 없고, 실제는 비극성물질을 흡착하는 유기용제증기용 케미컬필터와, 극성물질을 흡착하는 산성가스용 케미컬필터가 필요하기 때문에, 시공성 및 코스트면에서 문제가 있었다.
따라서, 본 발명의 목적은, 유기용제증기와 산성가스를 하나의 케미컬필터로 제거할 수 있는 케미컬필터를 제공하는 데 있다.
이러한 실정에 있어서, 본 발명자는 예의검토를 행한 결과, 산성가스를 산화할 수 있는 산화력이 강한 산화촉매를 담지시키는 동시에 산성가스를 중화시킬수 있는 무기염기 등의 반응제와 활성탄을 담지시키면, 산화촉매에 의해 산화되어서 얻게 되는 질소산화물의 산성이 강하게 되어 무기염기 등의 반응제와 반응하기 쉽게 되는 동시에, 활성탄에 흡착하기 쉽게 되어 제거율의 향상을 도모하는 것이 가능해지는 것을 발견하고, 본 발명을 완성하는 데 도달했다.
즉, 본 발명은, 섬유간 공극(空隙)율 70∼95%의 섬유페이퍼로 이루어진 허니컴구조담체에, 산화촉매, 산성가스반응제 및 미세분말형상 활성탄을 담지한 것을 특징으로 하는 케미컬필터를 제공하는 것이다.
(발명의 실시의 형태)
본 발명에 관한 케미컬필터는, 섬유페이퍼로 이루어진 허니컴구조담체에, 산화촉매, 산성가스반응제 및 미세분말형상 활성탄을 담지한 것이다. 허니컴구조담체를 구성하는 섬유페이퍼는 부직포이고, 섬유의 재질로서는, 세라믹섬유, 알루미나섬유, 실리카알루미나섬유, 록울 등의 무기섬유를 들 수 있다. 이 중에, 세라믹섬유는 코러게이트가공성이 양호하기 때문에 바람직하다. 여기서, 세라믹섬유란, 일반적으로, 실리카 40~60%중량%, 알루미나 40~60%중량%의 실리카알루미나섬유를 말한다. 또한, 유리섬유는, 반도체의 제조공정에 있어서 발생하는 불산과 반응하고, 붕소화합물을 생성해서 클린룸 내부를 오염시키기 때문에 바람직하지 않다.
섬유페이퍼는, 섬유의 평균섬유직경이, 통상 2~20㎛, 바람직하게는 3~16㎛, 더욱 바람직하게는 3~9㎛이다. 평균섬유직경이 상기 범위 내에 있으면, 미세한 공극에 산화촉매, 산성가스반응제 및 미세분말형상 활성탄 등을 많이 담지하기 쉽기 때문에 바람직하다.
섬유페이퍼는, 공극율이 70~95%, 바람직하게는 80~90%이다. 공극율이 상기 범위 내에 있으면, 공극에 산화촉매, 산성가스반응제 및 미세분말형상 활성탄 등을 많이 담지하기 쉽기 때문에 바람직하다. 또한, 공극율이 95%를 초과하면, 강도가 부족하기 때문에 바람직하지 않다.
또, 섬유페이퍼는, 두께가 통상 0.1~0.6㎜, 바람직하게는 0.2~0.3㎜이다. 두께가 상기 범위 내에 있으면, 강도, 접촉효율 및 압력손실을 균형있게 양립할 수 있기 때문에 바람직하다. 또한, 두께가 0.1㎜미만이면 강도가 작아지기 때문에 또 0.6㎜를 초과하면 허니컴담체의 단위체적당의 접촉면적이 작아지기 때문에 바람직하지않다.
허니컴구조담체는 상기 섬유페이퍼로 이루어진 것이며, 섬유페이퍼로 이루어진 허니컴구조체이면 구조는 특히 한정되지 않으나, 예를 들면, 평판형상의 섬유페이퍼와 파형형상의 섬유페이퍼를 번갈아 적층하고, 파형형상의 섬유페이퍼의 정점부분에서 접착제로 접착한 것을 들 수 있다. 이와 같은 허니컴구조담체는, 예를 들면, 코러게이터에 의해 평판형상의 섬유페이퍼를 코러게이트 가공해서 파형형상으로 한 것을 준비하고, 이 파형형상의 섬유페이퍼와 평판형상의 섬유페이퍼를 번갈아 접촉해서 얻게 된다.
허니컴구조담체에 있어서의 파형형상의 섬유페이퍼의 피치, 즉 파형의 간격(파장)은, 통상 2.0~5.0㎜, 바람직하게는 2.5~3.5㎜이다. 또, 허니컴구조담체에 있어서의 파형형상의 섬유페이퍼의 산높이, 즉 파형의 폭(진폭의 1.5배)은, 통상 1.0~7.0㎜, 바람직하게는 1.0~3.0㎜이다. 피치 및 산높이가 상기 범위 내에 있으면, 제거성능과 개구율과의 균형을 유지하기 때문에 바람직하다.
허니컴구조담체에 담지되는 산화촉매로서는, 피처리가스 중의 NOx, SOx 등을 산화할 수 있는 것이 사용되고, 구체적으로는, 2산화망간, 5산화바나듐, 산화구리, 산화니켈 등을 들 수 있다. 이중에서, 2산화망간은, 산화력이 크고, 취급이 용이하며, 허니컴구조담체에 담지한 후에 소성 등을 실시해서 산화시킬 필요가 없기 때문에 바람직하다. 산화촉매의 담지량은, 케미컬필터의 단위면적당, 통상 5~80[㎏/㎥], 바람직하게는 15~70[㎏/㎥]이다. 산화촉매의 담지량이 상기 범위 내에 있으면 제거성능이 향상하기 때문에 바람직하다. 본 발명에서는, 피처리가스는, 먼저, 산화촉매와 접촉해서 산화되기 때문에, 피처리가스 중의 NOx, SOx의 산화수가 증가한다. NOx, SOx는 산화수가 증가하면, 이들과 물 등이 접촉함으로써 생성되는 산은, 아질산에서 질산을, 아황산에서 황산을 각각 생성하고, 산의 강도가 증가하기 때문에, 산성가스반응제와 접촉했을 경우에 반응하기 쉬워진다.
허니컴구조담체에 담지되는 산성가스반응제로서는, 피처리가스중의 산성가스 등과의 중화반응 등을 행하게 하는 반응성이 높은 것이 사용되고, 구체적으로는, 수산화칼슘, 탄산칼슘 등을 들 수 있다. 이중에서, 수산화칼슘은, 값싸고 취급이 용이하기 때문에 바람직하다. 산성가스반응제의 담지량은, 케미컬필터의 단위체적당, 통상 10~100[㎏/㎥], 바람직하게는 40~70[㎏/㎥]이다. 산성가스반응제의 담지량이 이 범위 내에 있으면 제거성능이 양호하기 때문에 바람직하다.
허니컴구조담체에 담지되는 미세분말형상 활성탄으로서는, 평균입자직경이 통상 3~40㎛, 바람직하게는 5~20㎛의 것이 사용된다. 미세분말형상 활성탄의 평균입자직경이 상기 범위 내에 있으면, 섬유페이퍼의 섬유간에 활성탄을 칠하기 쉽기 때문에, 섬유페이퍼의 취급이 용이하게 되어 바람직하다. 또, 미세분말형상 활성탄은, BET비표면적이 통상 100~1000[㎡/g], 바람직하게는 200~500[㎡/g]의 것이 사용된다. BET비표면적이 이 범위 내에 있으면, 허니컴구조담체를 구성하기 전의 섬유페이퍼의 상태에서 섬유 사이에 활성탄을 칠할 수 있기 때문에, 섬유페이퍼의 취급이 용이하게 되어 바람직하다. 미세분말형상 활성탄의 담지량은, 케미컬필터를 구성하는 섬유페이퍼의 단위면적당, 통상 50~150[㎡/g], 바람직하게는 80~100[㎡/g]이다. 미세분말형상 활성탄의 담지량이 이 범위 내에 있으면 제거성능이 양호하며, 가공성에도 뛰어나기 때문에 바람직하다.
본 발명에 관한 케미컬필터에 있어서의, 산화촉매, 산성가스반응제 및 미세분말형상 활성탄의 담지의 태양으로서는, 허니컴구조담체의 통풍방향 전체에 산화촉매, 반응제 및 미세분말형상 활성탄을 균일하게 담지하게 하는 1단구조의 것으로 해도 되고, 허니컴구조담체의 통풍방향 앞단부분에 산화촉매를 담지하고, 허니컴구조담체의 통풍방향 후단부분에 산성가스반응제 및 미세분말형상 활성탄을 담지하게 하는 2단구조의 것으로 해도 된다. 전자와 같은 1단구조의 것으로 하면 제조가 용이하기 때문에 바람직하고, 후자와 같은 2단구조의 것으로 하면 산성가스의 산화수를 증가시킨 다음에 산성가스반응제나 미세분말활성탄에서 흡착하기 때문에, 산성가스 및 유기용제증기의 제거효율이 높기 때문에 바람직하다. 또한, 케이컬필터가 2단구조인 경우, 그 형태는, 앞단부분과 후단부분이 접착되어서 완전히 일체화한 것이어도 되나, 피처리가스의 통풍방향에 대해서 앞단부분에 이어서 후단부분의 순으로 배치된 것으로 되어 있는 한 앞단부분과 후단부분의 조합에 의해 실질적으로 일체화된 것으로 간주해도 된다. 실질적으로 일체화한 것이지만 구체적인 형태로서는, 예를 들면, 앞단부분과 후단부분을 밀착시켜서 배치한 것이나, 앞단부분과 후단부분을 이간해서 배치한 것을 들 수 있다.
허니컴구조담체에, 산화촉매, 산성가스반응제 및 미세분말형상 활성탄을 담지시키는 방법으로서는, 예를 들면, 이들과 바인더를 함유하는 슬러리를 제작하고, 이 슬러리에 허니컴구조담체를 침지한 후에, 건조시키는 방법을 들 수 있다. 바인더로서는, 예를 들면, 실리카졸, 알루미나졸 등을 들 수 있다. 또한, 미세분말형상 활성탄은, 미세분말 때문에 슬러리에 분산하는 데에 시간이 걸리기 쉽기 때문에, 섬유페이퍼에 미리 넣어 짜두는 것이 바람직하다. 또, 예를들면, 산성가스반응제 중의 수산화나트륨과 같이 수용성의 물질을 단독으로 담지하는 경우에는, 바인더 등을 사용하는 일없이 수용액에 허니컴구조담체를 침지해서 건조하는 것만으로 담지할 수도 있다.
본 발명에 관한 케미컬필터는, 반도체제조공장이나 정밀전자제조공장의 클린룸내부에서 사용되는, 극저농도의 산성가스 및 유지용제증기를 제거하는 케미컬필터 등으로서 사용할 수 있다.
다음에, 실시예를 들어서 본 발명을 더 구체적으로 설명하나, 본 발명은 이들에 한정되는 것은 아니다.
실시예 1
공극비율 85%의 실리카알루미나섬유로 이루어진 평판형상 받침부재 페이퍼(1)와, 이것을 코러게이트가공해서 단면을 정현파형상으로 성형한 파형형상 받침부재 페이퍼(2)를 번갈아 적층해서 접착하고 도 1에 표시한 바와 같이 허니컴구조체(3)을 얻었다. 기체와 촉매의 접촉효율과 압력손실의 균형을 잡기위해서, 평판형상 및 파형형상의 받침부재 페이퍼의 두께는 모두 0.2[㎜], 피치는 3.3[㎜], 산높이는 1.9[㎜]로 했다. 얻게 된 허니컴구조체를 2산화망간과 실리카졸을 함유하는 슬러리에 침지하고, 건조시키고, 2산화망간 담지량이 70[㎏/㎥], 잔존공극비율이 70%의 허니컴구조체를 얻었다. 이 허니컴구조체를 통풍방향으로 두께 20[㎜]가 되도록 절삭하고, 이것을 앞단부분필터로 했다.
다음에, 앞단부분필터의 허니컴구조체의 평판형상 및 파형형상의 받침부재 페이퍼에 대신해서, 앞단부분필터로 사용한 것과 마찬가지의 받침부재 페이퍼에 평균입자직경 5㎛, BET비표면적 500[㎡/g]의 미세분말형상 활성탄을 60[g/㎡] 칠한 평판형상 받침부재 페이퍼 및 이것을 코러게이트가공해서 단면정현파형상으로 성형한 파형형상 받침부재 페이퍼를 사용한 이외는, 앞단부분필터의 허니컴구조체와 마찬가지의 허니컴구조체를 얻었다. 얻게 된 허니컴구조체를 수산화칼슘수용액에 침지하고, 건조시켜, 수산화칼슘담지량이 40[㎏/㎥]의 허니컴구조체를 얻었다. 이 허니컴구조체를 통풍방향으로 두께 40[㎜]가 되도록 절삭하고, 이것을 후단부분필터로 했다.
상기 앞단부분필터를 앞단부분에, 상기 후단부분필터를 후단부분으로 해서 밀착시키고, 앞단부분 및 후단부분으로 이루어진 하나의 케미컬필터를 얻었다.
얻게 된 케미컬필터에 대해서, 2산화질소제거율 및 프탈산디-n-부틸(이하, 「DBP」라 칭함) 제거율의 경시변화, 및 통과풍속마다의 압력손실을 측정했다. 결과를 표 1 및 도 2~도 4에 표시한다. 또한, 표 1에는, NO2 제거율 및 DBP제거율에 대해서는, 제거율이 95%까지 저하하는 데 요하는 통풍시간만을 기재했다.
· 2산화질소제거율의 측정방법:
통과전의 기체의 2산화질소농도 : 200[ppb]
통과풍속 : 0.5[M/S]
의 조건에서, 기체를 연속적으로 케미컬필터에 통과시켜, 케미컬필터통과후의 기체중의 2산화질소함유량의 경시변화를 측정했다.
· DBP제거율의 측정방법:
통과전의 기체의 DBP농도 : 30[ppb]
통과풍속 : 0.5[M/S]
의 조건에서, 기체를 연속적으로 케미컬필터에 통과시켜, 케미컬필터통과 후의 기체중의 DBP함유량의 경시변화를 측정했다.
실시예1 실시예2 비교예1 비교예2 실시예3 실시예4
필터의 형태 2단식 1단식 1단식 1단식 2단식 1단식
필터 앞단부분·미세분말활성탄 담지량[g/㎡]·2산화망간 담지량[㎏/㎥]·수산화칼슘 담지량[㎏/㎥] 0700 606040 60035 6000 0900 807060
필터 후단부분·미세분말활성탄 담지량[g/㎡]·2산화망간 담지량[㎏/㎥]·수산화칼슘 담지량[㎏/㎥] 60040 --- --- --- 80060 ---
·NO2제거율이 95%이하까지 저하 하는데 요하는 통풍시간[hr]·DBP제거율이 95%이하까지 저하 하는데 요하는 통풍시간[hr]·통과풍속도 2[m/s]에 있어서의 압력손실[㎩] 300215115 210180100 40-- -265- >400-150 >300-130
실시예 2
먼저, 실시예 1의 후단부분필터의 허니컴구조체와 마찬가지의 허니컴구조체를 얻었다. 다음에, 이 허니컴구조체를 2산화망간, 수산화칼슘 및 실리카졸을 함유하는 슬러리에 침지하고, 건조시키고, 미세분말형상 활성탄담지량이 60[g/㎡], 2산화망간담지량이 60[㎏/㎡], 수산화칼슘담지량이 40[㎏/㎡]의 허니컴구조체를 얻었다. 이 허니컴구조체를 통풍방향으로 두께 40[㎜]가 되도록 절삭하고, 이것을 케미컬필터로 했다.
얻게 된 케미컬필터에 대해서, 실시예 1과 마찬가지로 2산화질소제거율 및 DBP제거율의 경시변화, 및 통과풍속마다의 압력손실을 측정했다. 결과를 표 1 및 도 2~4에 표시한다.
비교예 1
먼저, 실시예 1의 후단부분필터의 허니컴구조체와 마찬가지의 허니컴구조체를 얻었다. 다음에, 이 허니컴구조체를 수산화칼슘수용액에 침지하고, 건조시켜, 미세분말형상 활성탄담지량이 60[g/㎡], 수산화칼슘담지량이 35[㎏/㎡]의 허니컴구조체를 얻었다. 이 허니컴구조체를 통풍방향으로 두께 40[㎜]가 되도록 절삭하고, 이것을 케미컬필터로 했다.
얻게 된 케미컬필터에 대해서, 실시예 1과 마찬가지로 2산화질소제거율의 경시변화를 측정했다. 결과를 표 1 및 도 2에 표시한다.
비교예 2
실시예 1의 후단부분필터의 허니컴구조체와 마찬가지의 허니컴구조체를 통풍방향으로 두께 40[㎜]가 되도록 절삭하고, 이것을 케미컬필터로 했다. 또한, 이 케미컬필터는 실시예 1의 후단부분필터와 마찬가지의 허니컴구조체를 사용하나, 수산화칼슘을 담지하고 있지 않는 점에서 실시예 1의 후단부분필터와는 다르다.
얻게 된 케미컬필터에 대해서, 실시예 1과 마찬가지로 DBP제거율의 경시변화를 측정했다. 결과를 표 1 및 도 3에 표시한다.
실시예 3
먼저, 평판형상 및 파형형상의 섬유페이퍼로서, 평균섬유직경 9㎛, 실리카알루미나섬유로 이루어진 평판형상 받침부재 페이퍼 및 이것을 코러게이트가공해서 단면정현파형상으로 성형한 파형형상 받침부재 페이퍼를 사용한 이외는, 실시예 1의 앞단부분필터와 마찬가지로 해서 허니컴구조체를 얻었다. 얻게 된 허니컴구조체를, 실시예 1의 앞단부분필터와 마찬가지로, 2산화망간과 실리카졸을 함유하는 슬러리에 침지하여, 건조시켜, 2산화망간 담지량이 90[㎏/㎥]의 허니컴구조체를 얻었다. 이 허니컴구조체를 통풍방향으로 두께 20[㎜]가 되도록 절삭하고, 이것을 앞단부분필터로 했다.
다음에, 앞단부분필터의 허니컴구조체의 평판형상 및 파형형상의 받침부재 페이퍼에 대신해서, 앞단부분필터로 사용한 것과 마찬가지의 받침부재 페이퍼에 평균입자직경 5㎛, BET비표면적 500[㎡/g]의 미세분말형상 활성탄을 80[g/㎡] 칠한 평판형상 받침부재 페이퍼 및 이것을 코러게이트가공해서 단면정현파형상으로 성형한 파형형상 받침부재 페이퍼를 사용한 이외는, 앞단부분필터의 허니컴구조체와 마찬가지의 허니컴구조에를 얻었다. 얻게 된 허니컴구조체를 수산화칼슘수용액에 침지하고, 건조시켜, 수산화칼슘담지량이 60[㎏/㎥]의 허니컴구조체를 얻었다. 이 허니컴구조체를 통풍방향으로 두께 40[㎜]가 되도록 절삭하고, 이것을 후단부분필터로 했다.
상기 앞단부분필터를 앞단부분에, 상기 후단부분필터를 후단부분으로 해서 밀착시키고, 앞단부분 및 후단부분으로 이루어진 하나의 케미컬필터를 얻었다.
얻게 된 케미컬필터에 대해서, 실시예 1과 마찬가지로 2산화질소제거율의 경시변화 및 통과풍속마다의 압력손실을 측정했다. 결과를 표 1, 도 2 및 도 4에 표시한다.
실시예 4
먼저, 실시예 3의 후단부분필터의 허니컴구조체와 마찬가지의 허니컴구조체를 얻었다. 다음에, 이 허니컴구조체를 2산화망간, 수산화칼슘 및 실리카졸을 함유하는 슬러리에 침지하고, 건조시키고, 미세분말형상 활성탄담지량이 80[g/㎡], 2산화망간담지량이 70[㎏/㎡], 수산화칼슘담지량이 60[㎏/㎡]의 허니컴구조체를 얻었다. 이 허니컴구조체를 통풍방향으로 두께 40[㎜]가 되도록 절삭하고, 이것을 케미컬필터로 했다.
얻게 된 케미컬필터에 대해서, 실시예 1과 마찬가지로 2산화질소제거율의 경시변화, 및 통과풍속마다의 압력손실을 측정했다. 결과를 표 1 및 도 2 및 도 4에 표시한다.
상기 결과에서, 실시예 1 및 실시예 2는, 비교예 1보다도, NO2제거율이 95%까지 저하하는데 요하는 통풍시간이 각별하게 긴 것을 알 수 있다. 또한, 실시예 1의 통풍시간이 실시예 2보다도 긴 이유는, 실시예 1에서는 필터를 2단식으로 했기 때문에 2산화망간의 담지량이 실시예 2보다도 크기 때문에, 2산화망간과 2산화질소와의 접촉효율이 향상되어 2산화질소가 보다 알칼리와의 반응성에 풍부한 3산화질소에 산화되어, 3산화질소가 공기 중의 물을 매체로 해서 수산화칼슘과 효율적으로 중화반응을 일으킨 것으로 추측된다. 또, 실시예 3 및 실시예 4는, 실시예 1 및 실시예 2에 비해서 압력손실이 약간 증대하나, NO2제거율은 보다 향상하고 있는 것을 알 수 있다. 또, 실시예 3의 통풍시간이 실시예 4보다도 긴 이유는, 실시예 1 및 실시예 2의 경우와 마찬가지인 것으로 생각된다.
본 발명에 관한 케미컬필터에 의하면, 피처리가스를, 미세분말형상 활성탄 및 산성가스반응제와 접촉시키기 전 또는 접촉과 동시에 2산화망간과 접촉시키기 때문에, 산성가스반응제와의 반응전에 2산화망간에 의해 산성가스 등의 산화수가 증가해서 반응성에 풍부한 상태로 되기 때문에, 피처리가스중의 산성가스가 산성가스반응제에 흡착되기 쉽고 산성가스의 제거율이 높음과 동시에, 미세분말형상 활성탄에 의해 피처리가스 중의 유기용제증기의 제거율도 높다. 또, 본 발명에 관한 케미컬필터는, 허니컴구조를 가지기 때문에 압력손실도 낮고, 장치의 소형화 및 저에너지화를 도모할 수 있다.
도 1은, 실시예 1에 의해 제작한 허니컴구조체를 모식적으로 표시한 사시도.
도 2는, 통풍시간과 2산화질소제거율과의 관계를 표시한 그래프,
도 3은, 통풍시간과 DBP제거율과의 관계를 표시한 그래프.
도 4는, 통과풍속과 압력손실과의 관계를 표시한 그래프.
<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>
1: 평판형상 받침부재 페이퍼 2: 파형형상 받침부재 페이퍼
3: 허니컴구조체

Claims (5)

  1. 섬유간 공극(空隙)율 70∼95%의 섬유페이퍼로 이루어진 허니컴구조담체에, 산화촉매, 산성가스반응제 및 미세분말형상 활성탄을 담지한 것을 특징으로 하는 케미컬필터.
  2. 제 1항에 있어서, 상기 허니컴구조담체의 통풍방향 전체에 산화촉매, 반응제 및 미세분말형상 활성탄을 균일하게 담지한 것을 특징으로 하는 케미컬필터.
  3. 제 1항에 있어서, 상기 허니컴구조담체의 통풍방향 앞단부분에 산화촉매를 담지하고, 상기 허니컴구조담체의 통풍방향 후단부분에 산성가스반응제 및 미세분말형상 활성탄을 담지한 것을 특징으로 하는 케미컬필터.
  4. 제 1항에 있어서, 상기 섬유페이퍼가, 무기섬유페이퍼인 것을 특징으로 하는 케미컬필터.
  5. 제 4항에 있어서, 상기 무시섬유페이퍼의 평균섬유직경이 2∼20㎛인 것을 특징으로 하는 케미컬필터.
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Families Citing this family (20)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
AU2003216459A1 (en) 2002-03-01 2003-09-16 Microcoating Technologies, Inc. Fuel cell membranes and catalytic layers
GB0209183D0 (en) * 2002-04-23 2002-06-05 Madison Filter 981 Ltd Filter elements
JP2005046792A (ja) * 2003-07-31 2005-02-24 Nichias Corp ケミカルフィルタの製造方法
WO2005053846A1 (ja) * 2003-12-05 2005-06-16 Nisshoku Corporation 陰イオン吸着炭素材料とその製造方法および製造装置
JP4819367B2 (ja) * 2005-02-02 2011-11-24 ニチアス株式会社 エアフィルタ用シートの製造方法
KR100653431B1 (ko) * 2005-03-29 2006-12-01 주식회사 코캣 금속화합물을 이용한 케미컬 필터 및 이의 제조방법
US7316732B2 (en) * 2005-07-14 2008-01-08 Access Business Group International Llc Air treatment filter and related method
US7451849B1 (en) * 2005-11-07 2008-11-18 Geo2 Technologies, Inc. Substantially fibrous exhaust screening system for motor vehicles
JP4948249B2 (ja) * 2006-05-01 2012-06-06 イビデン株式会社 ハニカム構造体、ハニカム構造体の製造方法、ハニカムフィルタ及びハニカムフィルタの製造方法
JP4965953B2 (ja) * 2006-09-29 2012-07-04 株式会社東芝 ポリシラザンまたはポリシラザン溶液の取り扱い方法、ポリシラザン溶液、半導体装置の製造方法
US8617295B2 (en) * 2009-09-30 2013-12-31 3M Innovative Properties Company Active-particulate air filter having monolith primary filter and polishing filter
TW201134539A (en) * 2010-04-09 2011-10-16 Jg Environmental Tech Co Ltd Multi-channel chemical filter material
CN102175244A (zh) * 2011-03-16 2011-09-07 公安部沈阳消防研究所 基于惯性传感器的建筑物内人员定位系统及定位方法
JP6405718B2 (ja) * 2013-06-18 2018-10-17 東洋紡株式会社 酸性ガス吸着・除去剤およびそれを用いた吸着・除去フィルタ
JP6349736B2 (ja) * 2014-01-17 2018-07-04 東洋紡株式会社 酸性ガス吸着・除去フィルタ
CN110404376A (zh) * 2014-10-06 2019-11-05 康宁股份有限公司 蜂窝体过滤器制品及其制造方法
JP2018037170A (ja) * 2016-08-29 2018-03-08 トヨタ紡織株式会社 燃料電池システム用エアクリーナ
JP7434711B2 (ja) 2019-02-22 2024-02-21 トヨタ紡織株式会社 燃料電池システム用エアフィルタ
KR20230067220A (ko) 2021-11-09 2023-05-16 주식회사 성창오토텍 이온교환수지 입자를 함유한 유해공기 정화용 복합필터
KR102492039B1 (ko) * 2022-10-07 2023-01-27 주식회사 효림 수처리용 활성탄 필터모듈과 그 재생방법 및 활성탄을 이용한 영가철-활성탄 복합체 필터모듈과 그 재생방법

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20000000187A (ko) * 1999-09-29 2000-01-15 이충중 탈취필터 및 그 제조방법
KR20000067428A (ko) * 1999-04-28 2000-11-15 이충중 공기여과용 필터 및 그 제조방법

Family Cites Families (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4421533A (en) * 1978-03-27 1983-12-20 Takeda Chemical Industries, Ltd. Method of removing ozone and composition therefor
US4534775A (en) * 1982-03-02 1985-08-13 General Time Corp. Air treatment filter element and air treatment filter
US5212131A (en) * 1991-02-20 1993-05-18 Innovative Research Enterprises Low pressure drop filter
JPH0691957B2 (ja) * 1991-07-19 1994-11-16 ニチアス株式会社 オゾンフィルターおよびその製造法
GB2292698B (en) * 1994-08-31 1998-02-11 Nichias Corp Ozone filter and process for producing the same
JP2981714B2 (ja) * 1995-03-29 1999-11-22 ニチアス株式会社 脱臭フィルター
US20010029843A1 (en) * 2000-01-31 2001-10-18 Nichias Co., Ltd. Chemical filter and manufacturing method thereof

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20000067428A (ko) * 1999-04-28 2000-11-15 이충중 공기여과용 필터 및 그 제조방법
KR20000000187A (ko) * 1999-09-29 2000-01-15 이충중 탈취필터 및 그 제조방법

Also Published As

Publication number Publication date
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US20020177520A1 (en) 2002-11-28
JP4315410B2 (ja) 2009-08-19
DE60204255T2 (de) 2006-02-02
EP1247559B1 (en) 2005-05-25
EP1247559A1 (en) 2002-10-09
JP2003001024A (ja) 2003-01-07
KR20020077072A (ko) 2002-10-11

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