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技術 ガス浄化器

出願人 株式会社相生電子
発明者 穐澤弘平林武一
出願日 2004年6月14日 (16年0ヶ月経過) 出願番号 2004-174981
公開日 2005年12月22日 (14年6ヶ月経過) 公開番号 2005-349355
状態 未査定
技術分野 廃ガス処理 固体収着剤及びろ過助剤
主要キーワード 二次フィルタ 非加熱状態 フィルタ状 酸化転化 噴流状態 流入圧力 ガス浄化器 加熱触媒
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この項目の情報は公開日時点(2005年12月22日)のものです。
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図面 (5)

課題

塩化水素および/または塩素を含む排気ガス浄化処理する際に、浄化材を加熱する必要がなく、製造コストを抑えると共に、ランニングコストも抑えることが可能なガス浄化器の提供を目的とする。

解決手段

塩化水素(HCl)および/または塩素(Cl2)を含む処理対象ガス通流させる流路に、脱着可能に装着され、処理対象ガスを浄化処理する浄化部20が設けられたガス浄化器10において、浄化部20は、中空構造容器22の一端に処理対象ガスの流入口24が形成されると共に、他端には処理済ガスの流出口26が形成されていて、容器22内には、銅からなる浄化材40が収容されていることを特徴とするガス浄化器10である。

概要

背景

排気ガス浄化するガス浄化装置には様々なものが提案されている。現在提供されているガス浄化器のほとんどにおいては、加熱することにより触媒作用発現する加熱型触媒が用いられている。

加熱型触媒を用いたガス浄化装置として、例えば特許文献1により提案されているものがある。
具体的には、触媒としてSO2の酸化転化率が1.3%以下の低酸化性能触媒(X)と3.0%以上の高酸化性能触媒(Y)との2種類を使用し、燃焼排ガスと各触媒との接触工程を任意の順序で且つ100〜250℃の温度範囲で行うものであって、触媒(X)との接触工程を先行させる場合、触媒(X)との接触工程に流入する燃焼排ガス中アンモニアを導入し、アンモニア導入量は当該工程から流出する燃焼排ガス中のアンモニア濃度が20ppm以下となる量に調節し、触媒(Y)との接触工程を先行させる場合、触媒(X)との接触工程に流入する燃焼排ガス中にアンモニアを導入する処理方法である。
特開2000−189756号公報

概要

塩化水素および/または塩素を含む排気ガスを浄化処理する際に、浄化材を加熱する必要がなく、製造コストを抑えると共に、ランニングコストも抑えることが可能なガス浄化器の提供を目的とする。 塩化水素(HCl)および/または塩素(Cl2)を含む処理対象ガス通流させる流路に、脱着可能に装着され、処理対象ガスを浄化処理する浄化部20が設けられたガス浄化器10において、浄化部20は、中空構造容器22の一端に処理対象ガスの流入口24が形成されると共に、他端には処理済ガスの流出口26が形成されていて、容器22内には、銅からなる浄化材40が収容されていることを特徴とするガス浄化器10である。

目的

効果

実績

技術文献被引用数
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請求項1

塩化水素(HCl)および/または塩素(Cl2)を含む処理対象ガス通流させる流路に、脱着可能に装着され、該処理対象ガスを浄化処理する浄化部が設けられたガス浄化器において、前記浄化部は、中空構造容器の一端に前記処理対象ガスの流入口が形成されると共に、他端には処理済ガスの流出口が形成されていて、該容器内には、銅からなる浄化材が収容されていることを特徴とするガス浄化器。

請求項2

前記浄化材は、前記処理対象ガスのガス流によって流動可能であることを特徴とする請求項1記載のガス浄化器。

請求項3

前記流入口は、前記中空構造容器の下部側に形成されていることを特徴とする請求項1または2記載のガス浄化器。

請求項4

前記浄化部に収容される浄化材は、粒状体であることを特徴とする請求項1〜3のうちのいずれか一項記載のガス浄化器。

請求項5

前記浄化部に収容される浄化材は、線条体であることを特徴とする請求項1〜3のうちのいずれか一項記載のガス浄化器。

請求項6

前記浄化部に収容される浄化材は、粒状体および線条体の混合体であることを特徴とする請求項1〜3のうちのいずれか一項記載のガス浄化器。

請求項7

前記浄化部に収容される浄化材は、線条体を塊状に形成したものであることを特徴とする請求項1〜3のうちのいずれか一項記載のガス浄化器。

請求項8

前記浄化部に収容される浄化材は、線条体をフィルタ状に形成したものであることを特徴とする請求項1記載のガス浄化器。

請求項9

前記浄化部には、線条体をフィルタ状に形成した浄化材が複数枚配設されていることを特徴とする請求項1記載のガス浄化器。

技術分野

0001

本発明は、ガス浄化器に関し、より詳細には、浄化部に取り込んだ塩化水素および/または塩素を含む有害ガス銅材からなる浄化材を用いて浄化処理するガス浄化器に関する。

背景技術

0002

排気ガスを浄化するガス浄化装置には様々なものが提案されている。現在提供されているガス浄化器のほとんどにおいては、加熱することにより触媒作用発現する加熱型触媒が用いられている。

0003

加熱型触媒を用いたガス浄化装置として、例えば特許文献1により提案されているものがある。
具体的には、触媒としてSO2の酸化転化率が1.3%以下の低酸化性能触媒(X)と3.0%以上の高酸化性能触媒(Y)との2種類を使用し、燃焼排ガスと各触媒との接触工程を任意の順序で且つ100〜250℃の温度範囲で行うものであって、触媒(X)との接触工程を先行させる場合、触媒(X)との接触工程に流入する燃焼排ガス中アンモニアを導入し、アンモニア導入量は当該工程から流出する燃焼排ガス中のアンモニア濃度が20ppm以下となる量に調節し、触媒(Y)との接触工程を先行させる場合、触媒(X)との接触工程に流入する燃焼排ガス中にアンモニアを導入する処理方法である。
特開2000−189756号公報

発明が解決しようとする課題

0004

特許文献1記載の燃焼排ガスの浄化方法を塩化水素および/または塩素を含む排出ガスの浄化に転用する事は可能であると考えられるが、特許文献1記載の燃焼排ガス処理方法においては、燃焼排ガスの浄化処理に用いる触媒が加熱触媒であるため、触媒を加熱させるための加熱手段が必要になるといった課題がある。
また、排気ガスの浄化装置が高価になると共に、ランニングコストもかさんでしまうため、低価値の副産物しか得られない排気ガスを浄化処理するためには運営コストの負担が大きくなってしまい、排気ガスの浄化器の普及に支障を与えるといった課題もある。

0005

そこで、本発明は、塩化水素および/または塩素を含む排気ガス(処理対象ガス)を浄化処理する際に、浄化材を加熱する必要がなく、製造コストを抑えると共に、ランニングコストも抑えることが可能なガス浄化器の提供を目的としている。

課題を解決するための手段

0006

本発明は、塩化水素(HCl)および/または塩素(Cl2)を含む処理対象ガスを通流させる流路に、脱着可能に装着され、該処理対象ガスを浄化処理する浄化部が設けられたガス浄化器において、前記浄化部は、中空構造容器の一端に前記処理対象ガスの流入口が形成されると共に、他端には処理済ガスの流出口が形成されていて、該容器内には、銅からなる浄化材が収容されていることを特徴とするガス浄化器である。

0007

かかる本発明において、前記浄化材は、前記処理対象ガスのガス流によって流動可能のものであることが処理対象ガスとの接触を十分なものにするため好ましい。このように浄化材を流動させるには処理対象ガスの流入口を前記中空構造容器の下部側に形成されていることが好ましい。

0008

また、処理対象ガスによって流動化させるには、前記浄化部に収容される浄化材として粒状体線条体、粒状体および線条体の混合体を用いることがより好ましい形態である。

0009

また、前記浄化部に収容される浄化材は、線条体を塊状に形成したものであっても良く、線条体をフィルタ状に形成したものであってもよい。
かかる線条体をフィルタ状に形成した浄化材は、中空構造容器内に複数枚配設することによって、浄化材と処理対象ガスを効率的に接触させながらも、浄化材の取り扱いを容易にすることが可能になる。

発明の効果

0010

本発明によるガス浄化器によれば、浄化材を加熱することなく塩化水(HCl)および/または塩素(Cl2)を含むガスを浄化処理することができるため、ガス浄化器に加熱手段を設ける必要がない。したがって、ガス浄化器の製造コストと、ランニングコストを大幅に削減させることができる。

発明を実施するための最良の形態

0011

以下、添付図面に基づいて本発明の最良の実施の形態を詳細に説明する。図1は、本実施の形態におけるガス浄化器の正面図である。図2は、図1におけるA−A断面の断面図である。図3は浄化器内に塩化水素を含む排出ガスを流入させた状態における内部状態を示す断面図である。

0012

ガス浄化器10は、塩化水素(HCl)および/または塩素(Cl2)ガス等の有害ガスを含む排出ガス(以下単に排出ガスということがある。)を通流させる図示しない流路に、排出ガスを浄化処理する浄化部20が着脱可能に設けられている。浄化部20は円筒体等の中空構造容器22と、排出ガスを中空構造容器22に流入させる流入口24と、浄化処理した処理済ガスを中空構造容器22から排出させる流出口26を有している。

0013

流入口24および流出口26は、それぞれ中空構造容器22に対して徐々に拡径または縮径する鏡部24a、26aと鏡部24a、26aの頂部に取り付けられた連結部24b、26bとから構成されている。本実施の形態においては、それぞれ鏡部24a、26aが円弧状に形成されたものを用いている。
なお、流入口24は、中空構造容器22の下部に形成され、流出口26は中空構造容器22の上部に形成されている。

0014

中空容器22と流入口24および流出口26は、シール材30を介してボルト32およびナット34により組み立てられていて、分解可能になっている。
また、中空構造容器22と流入口24および流出口26の境界部分には、浄化材40の流出を防止するためのフィルタ部材28がそれぞれ配設されている。

0015

中空構造容器22の内部には、浄化材40としての銅粒子40aおよび銅繊維40bが収容されている。銅粒子40a及び銅繊維40bは中空構造容器22の内部空間の二分の一〜四分の三程度に充てんされていることが好ましい。
本実施例で用いる銅粒子40aおよび銅繊維40bは、中空構造容器22に流入する処理対象ガスのガス流により流動若しくは舞い上がる程度のものであればよい。
銅粒子40aとしては、平均粒子径が150μm〜180μmのものを用いることができる。また、銅繊維40bとしては、径寸法が平均150μm〜180μmのものを用いることができる。なお、銅繊維40bの長さは特に限定するものではないが、銅粒子40aに近いような長さのものから十数センチ程度のものをスチールウールのような塊状に形成したものを用いることができる。

0016

ガス浄化器10は以上のような構成となっている。次に、ガス浄化器10による排気ガスの処理方法について説明する。
排出ガスは図示しない流路を経由した後、浄化材40の下部側に位置する流入口24から中空構造容器22に流入する。中空構造容器22内に収容されている銅粒子40aおよび銅繊維40bは、下方側から流入した排出ガスのガス流により、浮遊しつつ循環する(以下、このような状態を噴流状態と称する)。
なお、排出ガスは、図示しない制御手段により乾燥処理された後、所要の流入量、流入圧力によって浄化部20に流入されている。

0017

このように中空構造容器22の内部空間で浄化材40が噴流状態になるため、流入した排出ガスが流出路26から直ちに中空構造容器22の外部に流出してしまうことはなく、処理対象ガスと浄化材40との接触機会を増加させることができる。
噴流状態にある銅粒子40aおよび銅繊維40bは、非加熱状態であっても排出ガス中のHClおよびCl2と十分に接触し、銅粒子40aおよび銅繊維40bの表面に塩化銅を形成し、排出ガスを浄化処理する。なお、先述のとおり、流入口24および流出口26と中空構造容器22の境界部分には、フィルタ部材28が配設されているので、銅粒子40aおよび銅繊維40bが処理済ガスと共に中空構造容器22から排出されてしまうことはない。

0018

浄化材40と接触することにより排出ガスに含まれていた塩素分が除去されてできた処理済ガスは、中空構造容器22の上部側に形成された流出口26から排出される。排出された処理済ガスは、図示しない活性炭等による二次フィルタ材によってさらにろ過処理されれば、脱臭処理もなされ、さらに好適である。また、処理済ガスには水素が含まれていることがあるため、水素を除去する水素除去手段を設けても良い。

0019

このようにして塩化水素(HCl)および/または塩素(Cl2)を含む排出ガスは、浄化材40である銅粒子40aおよび銅繊維40bと接触し、塩化銅を形成する反応をすることにより浄化処理され、処理済ガスが排出される。浄化材40は排出ガスに含まれる塩素成分と反応することにより、徐々に塩素成分との反応性能が低下するが、数ヶ月に一度程度で新しい浄化材40に交換すればガス浄化器10の浄化能力を維持することができる。
なお、使用後の銅粒子40aおよび銅繊維40bは塩化銅となるため、還元処理する等して再利用することももちろん可能である。

0020

以上に本実施の形態に基づいてガス浄化器10について説明してきたが、本願発明によるガス浄化器10は以上の実施形態に限定されるものではない。
例えば、図4に示すように、中空構造容器22は、排出ガスの流路方向においてフィルタ部材28により複数のスペースに分割された形態とすることもできる。それぞれの分割スペースS、S・・・には浄化材としての銅粒子40aおよび/または銅繊維40bが、本実施の形態と同様にして適宜充てんされているのはもちろんである。

0021

また、フィルタ部材28は一般的に不織布により形成されたものを用いるが、銅繊維40bにより形成した銅材フィルタとすることも可能である。これにより、中空構造容器22に収容される銅の質量が増加するため、さらに効率的に排出ガスを浄化処理することが可能になり好適である。
このようにフィルタ部材28を銅材フィルタとした場合、銅材フィルタを中空構造容器22の内部に複数層となるように積層させることにより、銅材フィルタそのものを浄化材40として利用することができるのももちろんである。これによれば、浄化材40が微粒子でなくなるため、浄化材40の取り扱いが容易になるため好適である。

0022

また、排出ガスの流入量および流入圧は、中空構造容器22に収容された浄化材40が図3に示すような噴流状態となる数値となるように、制御手段により適宜制御されているが、要は、中空構造容器22に流入する排出ガスに対し、浄化材40のそれぞれが次々と接触するような形態となっていればよく、浄化材40は必ずしも噴流状態になっている必要はない。例えば、排出ガスの中空構造容器22に対する流入量および流入圧は、中空構造容器22に収容された浄化材40の集合による全体形状図2に示す状態を維持しつつ、浄化材40の集合の内部における各浄化材40が湧き上がるように移動するいわゆる沸騰状態をなす程度の数値であっても良い。
なお、浄化材40が噴流状態や沸騰状態にならず、排出ガスが単純に浄化材40を通過するような状態であっても、排出ガスの浄化処理自体は行われる。

0023

次に、本発明におけるガス浄化器による塩酸ガスの浄化について具体的に説明する。
ガス浄化器10の浄化部20は、内径寸法が100mmであって、高さが300mmの円筒からなる中空構造容器22に、内径寸法が25mmの円筒状に形成された連結部24b、26bを有する流入口24および流出口26が取り付けられている。中空構造容器22には、浄化材40として、平均粒径が150μm程度の粒状体40aが約6kg収容されている。

0024

このような浄化器10に、流入口24から濃度3000ppmの塩酸含有ガスを35kg/分の割合で流入させて、中空構造容器22の内部を観察したところ、粒状体40aは噴流状態で中空構造容器22の内部で運動していた。
流出口26から排出された処理済ガスを採取し、塩酸濃度を測定したところ、10ppm未満の塩酸濃度になっていた。流出口26からの処理済ガスの流出量は、3kg/分であった。

図面の簡単な説明

0025

本実施の形態におけるガス浄化器の正面図である。
図1におけるA−A断面の断面図である。
浄化器内に塩化水素を含む排出ガスを流入させた状態における内部状態を示す断面図である。
浄化器の他の実施形態の一例を示す説明断面図である。

符号の説明

0026

10浄化器
20浄化部
22中空構造容器
24 流入口
26 流出口
28フィルタ部材
30シール部材
32ボルト
34ナット
40浄化材
40a銅粒子
40b 銅繊維

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