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技術 可溶性ガスの除去装置

出願人 高砂熱学工業株式会社
発明者 岡村典明稲葉仁
出願日 1999年10月1日 (20年4ヶ月経過) 出願番号 1999-281729
公開日 2001年4月17日 (18年10ヶ月経過) 公開番号 2001-104739
状態 特許登録済
技術分野 吸収による気体分離
主要キーワード バイパス径路 気液接触法 受液槽 可溶性ガス 排液ポンプ イオン電導 空気流路内 ウォッシャー
関連する未来課題
重要な関連分野

この項目の情報は公開日時点(2001年4月17日)のものです。
また、この項目は機械的に抽出しているため、正しく解析できていない場合があります

図面 (4)

課題

吸収液交換をなるべく少なくできる除去装置を提供する。

解決手段

空気中に含まれる可溶性ガス気液接触により除去する可溶性ガスの除去装置1において,可溶性ガスを含む処理空気流通する空気流路10と,吸収液aを空気流路10に供給し,処理空気と気液接触させた吸収液aを回収して再び空気流路10内に供給する吸収液循環系と,吸収液aを電気分解させる陽極23と陰極24を備える。吸収液aを電気分解し,陽極23側で行われる酸化反応により,吸収液aを殺菌する。

概要

背景

大気中に含まれる例えばSO2,H2S,NH3,有機アミンなどといった酸性アルカリ性可溶性ガス不純物が,清浄度を要求されるクリーンルーム内に供給されると,クリーンルーム内で製造されている製品に種々の障害をもたらす。また,プラント等からの排ガス中に含まれる例えばHF,HClなどといった可溶性ガス不純物がそのまま外気に放出されると,大気汚染の原因となる。

そこで,このような問題を解決するために,空気中に含まれる可溶性ガスを上水や純水などの吸収液中に溶解させて除去する気液接触法を利用した除去装置が用いられている。また,そのような除去装置に関し,本出願人は先に特開平10-309432号を開示している。

概要

吸収液交換をなるべく少なくできる除去装置を提供する。

空気中に含まれる可溶性ガスを気液接触により除去する可溶性ガスの除去装置1において,可溶性ガスを含む処理空気流通する空気流路10と,吸収液aを空気流路10に供給し,処理空気と気液接触させた吸収液aを回収して再び空気流路10内に供給する吸収液循環系と,吸収液aを電気分解させる陽極23と陰極24を備える。吸収液aを電気分解し,陽極23側で行われる酸化反応により,吸収液aを殺菌する。

目的

従って本発明の目的は,吸収液の交換をなるべく少なくできる除去装置を提供することにある。

効果

実績

技術文献被引用数
2件
牽制数
2件

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請求項1

空気中に含まれる可溶性ガス気液接触により除去する除去装置であって,可溶性ガスを含む処理空気流通する空気流路と,吸収液を空気流路に供給し,処理空気と気液接触させた吸収液を回収して再び空気流路内に供給する吸収液循環系と,吸収液を電気分解させる陽極陰極を備えることを特徴とする,可溶性ガスの除去装置。

請求項2

前記吸収液が水であることを特徴とする,請求項1の可溶性ガスの除去装置。

請求項3

前記吸収液循環系を循環する吸収液の全部を電気分解させることを特徴とする,請求項1又は2の可溶性ガスの除去装置。

請求項4

前記吸収液循環系を循環する吸収液の一部を電気分解させることを特徴とする,請求項1又は2の可溶性ガスの除去装置。

請求項5

前記吸収液循環系に吸収液を補給する補給手段を備えることを特徴とする,請求項1,2,3又は4のいずれかのの可溶性ガスの除去装置。

技術分野

0001

本発明は,空気中に含まれる可溶性ガス気液接触により除去する除去装置に関する。

背景技術

0002

大気中に含まれる例えばSO2,H2S,NH3,有機アミンなどといった酸性アルカリ性の可溶性ガス不純物が,清浄度を要求されるクリーンルーム内に供給されると,クリーンルーム内で製造されている製品に種々の障害をもたらす。また,プラント等からの排ガス中に含まれる例えばHF,HClなどといった可溶性ガス不純物がそのまま外気に放出されると,大気汚染の原因となる。

0003

そこで,このような問題を解決するために,空気中に含まれる可溶性ガスを上水や純水などの吸収液中に溶解させて除去する気液接触法を利用した除去装置が用いられている。また,そのような除去装置に関し,本出願人は先に特開平10-309432号を開示している。

発明が解決しようとする課題

0004

ところで,このような気液接触法を利用した除去装置によって可溶性ガスを除去する場合,処理空気流通する空気流路吸収液循環して供給するが,長期間運転を行うと,外気由来の菌などの増殖により吸収液の水質劣化し,除去効率が低下してしまう。何らかの対策を施さなければ藻の生成をひきおこす。そこで従来は,吸収液の循環系から吸収液の一部を排液し,同量の吸収液を補給して吸収液を新しいものに交換することにより,水質の劣化を防止している。しかし,補給が大量になると吸収液自体の費用や補給に要する動力などといったランニングコストがかかり,特に吸収液として純水を使用している場合は,ランニングコストが高額になってしまう。

0005

従って本発明の目的は,吸収液の交換をなるべく少なくできる除去装置を提供することにある。

課題を解決するための手段

0006

この目的を達成するために,請求項1にあっては,空気中に含まれる可溶性ガスを気液接触により除去する可溶性ガスの除去装置であって,可溶性ガスを含む処理空気が流通する空気流路と,吸収液を空気流路に供給し,処理空気と気液接触させた吸収液を回収して再び空気流路内に供給する吸収液循環系と,吸収液を電気分解させる陽極陰極を備えることを特徴としている。

0007

この請求項1の除去装置において,可溶性ガスとは,例えば空気中に含まれるSO2,H2S,NH3,HF,HCl,有機アミンなどといった酸性及びアルカリ性の可溶性ガス不純物が例示され,その他にも,水などの吸収液(溶媒)に溶解してイオン電導を行う電解質のガスであれば,この請求項1の除去装置によって菌を除去することができる。この請求項1の除去装置にあっては,処理空気が流通する空気流路に吸収液を供給し,吸収液と処理空気とを気液接触させることにより,処理空気中の可溶性ガスを吸収液中に溶解させる。そして,吸収液と接触するように設けた陽極と陰極に電圧印加することにより吸収液を電気分解し,陽極側で行われる酸化反応により,吸収液を殺菌する。このように電気分解に伴って吸収液を殺菌することにより,吸収液中の菌の増殖を防止して水質の劣化を防ぐことができ,吸収液の交換を少量に抑えることが可能となる。

0008

この請求項1の除去装置において,請求項2に記載したように,前記吸収液は例えば水である。この場合,水には,例えば上水や純水が用いられる。この請求項1の除去装置にあっては,請求項3に記載したように,吸収液循環系を循環する吸収液の全部を電気分解させても良いし,また請求項4に記載したように,吸収液循環系を循環する吸収液の一部を電気分解させても良い。また請求項5に記載したように,吸収液循環系に吸収液を補給する補給手段を備えていても良い。

発明を実施するための最良の形態

0009

以下,本発明の好ましい実施の形態を,図面を参照にして説明する。図1は,本発明の第1の実施の形態にかかる除去装置1の構成を示す説明図であり,この形態では,処理空気としての外気中から可溶性ガスを除去してクリーンルームに給気するエアウォッシャーに適用した例を示している。

0010

外気を取り入れダクトなどに介在して形成されたチャンバー10にはスプレーノズル11が配置されており,図1において右向きにチャンバー10内を流れる処理空気(外気)に向かって,このスプレーノズル11から吸収液aを噴霧している。この実施の形態では,吸収液aは水であり,例えば上水や純水が用いられている。チャンバー10の底部(例えば高さ200mmまで)は受液槽12になっており,スプレーノズル11から噴霧された吸収液aは,処理空気と気液接触した後,落下して受液槽12に回収されている。チャンバー10内において吸収液aと気液接触した処理空気は,エリミネータ除滴板)13を通過した後,処理済みの空気として下流側の図示しないクリーンルームに供給されている。また,エリミネータ13に付着した吸収液aも流下して受液槽12に回収されるようになっている。

0011

受液槽12とスプレーノズル11は径路15によって接続されており,この径路15に装着されたポンプ16の稼働により,受液槽12内の吸収液aがスプレーノズル11に供給されている。このように図示の除去装置1にあっては,空気流路としてのチャンバー10にスプレーノズル11から噴霧して吸収液aを供給し,チャンバー10内にて処理空気と気液接触させた吸収液aを回収して,径路15からスプレーノズル11を介して再びチャンバー10内に吸収液aを供給する吸収液循環系が形成されている。

0012

受液槽12の底部又は側部には吸収液電解径路20が接続されており,この吸収液電解径路20にはポンプ21と電解装置22が設けられている。そして,ポンプ21の稼働により,受液槽12内の吸収液aは吸収液電解径路20に抜き出されて電解装置22に流入し,電解装置22内に設けられた陽極23と陰極24に電圧が印加されることにより,陽極23側で吸収液aは電気分解される。なお陰極側では油や蛋白質を分解することができ,還気を外気と混合して取入れる場合などには有効である。こうして電気分解された後,吸収液aは再び吸収液電解径路20を経て受液槽12内に戻されるようになっている。

0013

その他,この実施の形態の除去装置1では,受液槽12内に例えば上水や純水などの新しい吸収液aを補給するための補給径路25と,受液槽12内から古い吸収液aを排液するためのポンプ26と所定高さに位置する排出口を備えた排液径路27が設けられている。補給経路25には図示しない自動弁取付けられ,受液槽12内の水位の低下を検知して所定量の新鮮な水を受液槽12内に供給する。

0014

さて,以上のように構成された本発明の第1の実施の形態にかかる除去装置1にあっては,ダクトなどを介して取り入れた処理空気(外気)に向かって,チャンバー10内において吸収液aを噴霧する。これにより,処理空気中に存在している例えばSO2,H2S,NH3,HF,HCl,有機アミンなどといった酸性及びアルカリ性の可溶性ガスが吸収液aと気液接触することにより吸収液a中に溶解し,処理空気中から除去される。またチャンバー10内において吸収液aと気液接触した処理空気は,エリミネータ13を通過した後,処理済みの空気として下流側の図示しないクリーンルームに供給される。なお,このようにエリミネータ13を通過する際にも,処理空気はエリミネータ13表面に付着している吸収液aと気液接触し,可溶性ガスが吸収液a中に溶解して除去される。

0015

そして,チャンバー10内に噴霧されて処理空気と気液接触した吸収液aは,自重で落下して受液槽12に回収される。また,エリミネータ13に付着した吸収液aも流下して受液槽12に回収される。そして,受液槽12に回収された処理液aは,ポンプ16の稼働により,径路15からスプレーノズル11を介して再びチャンバー10内に噴霧され,処理空気と気液接触を行う。

0016

また一方,受液槽12内の吸収液aは,ポンプ21の稼働により,受液槽12から吸収液電解径路20に抜き出されて電解装置22に流入する。そして電解装置22内に設けられた陽極23と陰極24に印加された電圧によって,吸収液aは電気分解される。この時,電解装置22内において陽極23側で行われる酸化反応により,吸収液aが殺菌されることとなる。そして,このように電気分解に伴って殺菌された吸収液aは,吸収液電解径路20を再び経て受液槽12内に戻されることとなる。

0017

従ってこの実施の形態の除去装置1によれば,受液槽12内に回収された吸収液aを電気分解に伴って殺菌することにより,吸収液a中の菌の増殖を防止して水質の劣化を防ぐことができる。このため,吸収液aを長期間連続使用することができ,処理液の交換が少なくて済むので,吸収液a自体の費用や補給に要する動力などといったランニングコストを少なくできる。また,この実施の形態の除去装置1にあっては,吸収液aが劣化したような場合は,ポンプ26を稼働させることにより,受液槽12内の古い吸収液aを排液径路27から排液させ,補給径路25から新しい吸収液aを受液槽12内に補給することができ,吸収液aの交換作業が簡単にできると行った利点がある。

0018

次に図2は,本発明の第2の実施の形態にかかる除去装置2の構成を示す説明図である。先に説明した本発明の第1の実施の形態では,受液槽12に接続した吸収液電解径路20に電解装置22を介在させたが,この第2の実施の形態では,吸収液電解径路20を省略し,受液槽12とスプレーノズル11を接続している径路15に電解装置22を介在させた構成になっている。吸収液電解径路20を省略して電解装置22の配置を変更した点を除けば,この第2の実施の形態の除去装置2は,先に説明した第1の実施の形態の除去装置1と同様の構成を有するので,図2において,図1で説明した構成要素と同じものについては同じ符号を付することにより,重複した説明を省略する。

0019

この第2の実施の形態の除去装置2によっても,先に説明した第1の実施の形態の除去装置1と同様に,吸収液a中の菌の増殖防止やランニングコストの低減が可能である。加えてこの第2の実施の形態の除去装置2によれば,径路15を介して受液槽12からスプレーノズル11に供給される吸収液aのほぼ全部を電気分解させて殺菌することができるので,より確実な殺菌が可能である。また,第1の実施の形態の除去装置1に比べ,吸収液電解径路20を省略しているので,装置の簡素化も図ることができる。

0020

次に図3は,本発明の第3の実施の形態にかかる除去装置3の構成を示す説明図である。先に説明した本発明の第2の実施の形態では,受液槽12とスプレーノズル11を接続している径路15に電解装置22を直接介在させたが,この第3の実施の形態では,径路15に弁30を設けると共に,この弁30を迂回させて吸収液aを流すバイパス径路31を設けて,このバイパス径路31に電解装置22と弁32を介在させた構成になっている。電解装置22をバイパス径路31に介在させた点を除けば,この第3の実施の形態の除去装置3は,先に説明した第1の実施の形態の除去装置1と同様の構成を有するので,図3において,図1で説明した構成要素と同じものについては同じ符号を付することにより,重複した説明を省略する。

0021

この第3の実施の形態の除去装置3によっても,先に説明した第1の実施の形態の除去装置1と同様に,吸収液a中の菌の増殖防止やランニングコストの低減が可能である。加えてこの第3の実施の形態の除去装置3によれば,弁30や弁32の開度を操作して,径路15とバイパス径路31を流れる吸収液aの比率を変更することにより,電解装置22に流入する吸収液aの流量を調整することが可能である。このため,例えば電解装置22に流入する吸収液aの流量を増やすことにより,吸収液aの全部もしくは大部分を電気分解させて殺菌することができ,また一方,例えば電解装置22に流入する吸収液aの流量を減らすことにより,吸収液aの一部のみを電気分解させて殺菌することも可能である。このように第3の実施の形態の除去装置3によれば,電解装置22に流入する吸収液aの流量を変えることができるので,必要に応じて殺菌の効率を変更することができる。また例えばチャンバー10の容量が大きく,多量の吸収液aを循環させることが必要なときなどは,吸収液aの一部を殺菌処理するようにして,電解装置22に過大な負荷がかかることを防止できる。

0022

次に,図1で説明した本発明の第1の実施の形態にかかる除去装置を実際に作成し,殺菌効果を調べた。除去装置を半年間連続運転し,藻類の発生によるエリミネータの汚れ目視して吸収液の殺菌効果を評価した。本発明の除去装置のように吸収液を電気分解させた場合は,エリミネータへの汚れの蓄積は非常に少なく,凹部の隅に僅かに汚れが付着したに過ぎなかった。一方,吸収液を電気分解させなかった比較例では,茶褐色のゲル状物質藻類由来のもの)がエリミネータの凹部の隅に相当量蓄積し,エリミネータの表面を0.5〜1.0mmの厚さで覆っていた。以上より,本発明の除去装置の藻類増殖防止に関する有効性が実証された。

発明の効果

0023

請求項1〜5によれば,電気分解させて吸収液を殺菌することにより,吸収液中の菌の増殖を防止して水質の劣化を防ぐことができる。このため,吸収液を長期間連続使用することができ,吸収液自体の費用や補給に要する動力などといったランニングコストを少なくできる。特に請求項5によれば,吸収液の補充や交換が簡単にできる。

図面の簡単な説明

0024

図1本発明の第1の実施の形態にかかる除去装置の構成を示す説明図である。
図2本発明の第2の実施の形態にかかる除去装置の構成を示す説明図である。
図3本発明の第3の実施の形態にかかる除去装置の構成を示す説明図である。

--

0025

a吸収液
1,2,3除去装置
10チャンバー
11スプレーノズル
12受液槽
13エリミネータ
15 吸収液循環経路
16循環ポンプ
20 吸収液電解径路
21ポンプ
22電解装置
23陽極
24陰極
25 吸収液補給径路
26排液ポンプ
27 吸収液排液径路
30 弁
31バイパス径路
32 弁

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