JPH03288515A - 回転式ガス処理装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、微細活性炭を主構成材とし、かつ、回転軸芯
方向に通気可能な複数の回転体を設け、それら回転体夫
々の回転域中に、被処理カスを通過させる吸着域と再生
ガスを通過させる脱着域とを設け、前記回転体夫々の前
記吸着域を−連の被処理ガス風路にその風路方向に並べ
て配置し、前記回転体表々の前記脱着域を再生ガス風路
に配置し、もって、回転体表々の吸着域と脱着域とにわ
たる回転により吸着と脱着を繰返して被処理ガスを連続
的に処理できるようにした回転式ガス処理装置に関する
。

〔従来の技術〕

従来、上記の如き回転式ガス処理装置においては、複数
の回転体表々の構成微細活性炭に平均細孔径が等しいも
のを使用していた。

〔発明が解決しようとする課題〕

しかし、被処理ガス中における被吸着物質（例えば塗装
ブースの排気中に含まれる溶剤等）の分子径が平均的で
、構成微細活性炭の平均細孔径がその平均的分子径に適
合していれば、上述の従来構成でも回転体の夫々におい
て吸脱着が適切に行われるが、上述の平均的分子径の被
吸着物質よりも分子径が大きくて、あるいは、吸脱着過
程で変質等により分子径が大径化し易くて吸着後、活性
炭との親和力が強すぎるために、又、細孔中で物理的に
挟持される状態になる等のために容易に脱着されない離
脱着性物質（例えば高沸点溶剤や重合性物質等）を少量
といえども上記平均的分子径の被吸着物質とともに含む
被処理ガスでは、離脱着性物質が吸着域での吸着後、脱
着域で脱着されずに回転体に集積するために吸脱着効率
が低下して回転体の寿命が大巾に短かくなり、又、その
ために維持経費が嵩む問題があった。

本発明の目的は、各吸着域を一連の被処理ガス風路にそ
の風路方向に並べて配置する複数回転体を合理的に構成
することにより、上述の問題の解消を図る点にある。

〔課題を解決するための手段〕

本発明による回転式ガス処理装置の第１の特徴構成は、
微細活性炭を主構成材とし、かつ、回転軸芯方向に通気
可能な複数の回転体を設け、それら回転体表々の回転域
中に、被処理ガスを通過させる吸着域と再生ガスを通過
させる脱着域とを設け、前記回転体表々の前記吸着域を
一連の被処理ガス風路にその風路方向に並べて配置し、
前記回転体表々の前記脱着域を再生ガス風路に配置する
構成において、 前記回転体のうち前記被処理ガス風路において上流側に
位置する前段回転体の構成微細活性炭を、下流側に位置
する後段回転体の構成微細活性炭よりも平均細孔径の大
なるものとしたことにあり、その作用・効果は次の通り
である。

〔作　用〕

つまり、前段回転体の構成微細活性炭を、平均的分子径
の被吸着物質よりも分子径が大きい、あるいは、変質等
により分子径が大径化した離脱着性物質でも吸着域での
吸着後、脱着域で容易に脱着させることができる平均細
孔径の相対的に大きいものとし、これによって、前段回
転体を、上記平均的分子径の被吸着物質とともに被処理
ガスに含まれる比較的少量の離脱着性物質に対する専用
の回転体とする状態で、この前段回転体での吸脱着によ
り離脱着性物質を回転体に集積させることなく被処理ガ
スから適切に除去し、後段回転体への離脱着性均質の流
出を阻止する。

一方、前段回転体の構成微細活性炭を離脱着性物質に適
合した相対的に平均細孔径が大きいものとすることによ
り、上記平均的分子径の被吸着物質に対する前段回転体
の吸着除去効率は低下するか、後段回転体の構成微細活
性炭を、平均的分子径の被吸着物質に適合（すなわち、
細孔内でそれに入り込む被吸着性物質と細孔との隙間が
比較的小さくて、吸着効果が高い状態）した相対的に平
均細孔径が小さいものとすることで、この後段回転体で
の吸脱着により平均的分子径の被吸着物質を被処理ガス
から効率良く除去する。

そして、この後段回転体では、離脱着性物質が上流側の
前段回転体での吸脱着により既に被処理ガス中から除去
されていることから、離脱着性物質の集積が回避され、
又、平均的分子径の被吸着物質を吸着することにおいて
難脱着性物質が障害となることもないので平均的分子径
の被吸着物質に対する分離捕集効率が向上する。

〔発明の効果〕

以上の結果、本発明の第１特徴構成によれば、分子径が
平均的な被吸着物質とともに被処理ガス中に含まれる比
較的少量の離脱着性物質が吸着後、脱着されずに各回転
体に集積することを効果的に回避できて、各回転体の寿
命を従来に比して長くすることができ、又、それによっ
て維持経費を大巾に軽減し得るに至った。

しかも、従来、回転体に集積されるだけで適切に分離捕
集できなかった、被処理ガス内に含まれる離脱着性物質
を前段回転体の回転による吸脱着により連続して適切に
分離捕集できることで、又、それによって、平均的分子
径の被吸着物質に対する後段回転体の分離捕集効率を高
く維持できるようになって、この種の回転式ガス処理装
置の処理性能及び汎用性をも向上し得るに至った。

〔本発明の第２ないし第４特徴構成〕 本発明による回転式ガス処理装置の第２の特徴構成は、
前記前段回転体の構成微細活性炭の平均細孔径が、前記
後段回転体の構成微細活性炭の平均細孔径に対して１．
１倍以上で、かつ、３５Ａ以下であることにあり、 この第２特徴構成を採用すれば、実験結果、平均的分子
径の被吸着物質として塗料溶剤を含み、又、離脱着性物
質として比較的少量の高沸点溶剤、酸化分解して変質す
るケトン類、重合性物質等を含む塗装ブースからの排気
の処理において、前述第１特徴構成の効果を顕著に奏し
得る。

詳しくは、塗装ブースからの排気の処理においては、前
記平均的分子径の被吸着物質を効率良く吸脱着させるた
めには、後段回転体の構成微細活性炭の平均細孔径は１
４人〜２３λ程度の範囲内とすることが望ましい。

これは、平均細孔径が小さ過ぎると活性炭と被吸着物質
との親和力が強くなって脱着性が低下し、又、平均細孔
径が大きすぎると逆に活性炭と被吸着物質との親和力が
弱くなって吸着性が低下する等の理由によるものであり
、これらの場合共に処理性能の低下の原因となる。

又、前段回転体の構成微細活性炭の平均細孔径が、後段
回転体の構成微細活性炭の平均細孔径の１．１倍以上で
あれば、前段回転体における上記離脱着性物質の脱着性
は後段回転体と比べ有意的に向上する。

しかしながら、前段回転体の平均細孔径が３５人より大
きいと活性炭の性質上、活性炭の比表面積が小さいもの
となって、吸着容量の低下、更には、上記離脱着性物質
に対する吸着効率の低下が起こる場合がある。

尚、ここで平均細孔径とは、−船釣に用いられる値、例
えばＮ２ガスを用いたＢ、Ｅ、Ｔ法にて求められる比表
面積ならびに細孔容積により算出される値を言う。

又、前記微細活性炭と他の物質よりなるハとカム構造等
の成形体では、その成形体の比表面積、細孔容積を測定
することにより得られる前記成形体の平均細孔径は、前
記成形体に用いられた微細活性炭の平均細孔径の値と全
く一致する。

本発明の回転式ガス処理装置の第３の特徴構成は、前記
前段回転体の回転速度を前記後段回転体の回転速度より
も小としたことにあり、この第３特徴構戊を採用すれば
、前段回転体の吸着域での吸着時間、脱着域での脱着時
間の夫々を後段回転体に比べ長くできることにより、平
均的分子径の被吸着物質に比べ量的に少なくて吸着効率
が低く、又、本来的に脱着効率も低い離脱着性物質に対
する前段回転体の吸脱着効率を向上でき、これによって
、後段回転体に比して前段回転体の構成微細活性炭を相
対的に平均細孔径が大きいものとする前述第１特徴構成
の作用と相俟って、平均的分子径の被吸着物質とともに
被処理ガス内に一部含まれる離脱着性物質に対する前段
回転体の脱着効率を一層向上できる。

本発明による回転式ガス処理装置の第４の特徴構成は、
前記前段回転体を、前記後段回転体よりも回転軸芯方向
の厚みが小さいものとしたことにあり、 高沸点溶剤等の離脱着性物質は吸着し易くて吸着帯が短
くてよいこと、及び、離脱着性物質の量が平均的分子径
の被吸着物質に比べて少量の場合は、前段回転体の厚み
が小さくても回転体中で飽和することがないから回転体
の厚みを小さくできること等を裏付けとして、この第４
特徴構成を採用すれば、前段回転体における脱着域での
再生ガス入口から出口へかけての再生ガスの温度降下中
を後段回転体に比べ小さくすることができて、平均的分
子径の被吸着物質に比して本来的に脱着しにくい離脱着
性物質の前段回転体での脱着を上述温度降下中の縮小に
よる再生ガスの高温維持をもって促進することができ、
これによって、前述第１特徴構成の作用と相部って、又
、前述の第３特徴構成を採用する場合は第３特徴構成の
作用とも相部って、前段回転体での離脱着性物質の脱着
効率をより一層向上し得る。

又、前段回転体の回転軸芯方向、すなわち、被処理ガス
や再生ガスの通過方向における厚みを小とすることによ
り、装置全体として被処理ガス風路や再生ガス風路での
圧損を低減できて、ファン動力を節減し得る。

〔実施例〕

第１図及び第２図は、塗装ブースからの排気を被処理ガ
スとし、この排気中に含まれる塗料溶剤等を分離捕集し
て被処理ガスとしての排気を浄化する回転式のガス処理
装置を示し、繊維状の微細活性炭を主構成材とした／Ｓ
ニカム構造で回転軸芯（Ｐ）方向に通気可能な２つの円
盤状回転体（１）、（２）を構成し、これら回転体（１
）、　（２）を適当間隔を隔ててケーシング（３）内で
同芯状に配置しである。

ケーシング（３）は、回転体並設方向（すなわち、回転
体（１）、　（２）の回転軸芯（Ｐ）方向）の−端から
被処理ガス（Ｇ）を流入させ、この流入被処理ガス（Ｇ
）を両回転体（１）、　（２）夫々の回転域における同
一の特定位相部分（Ａ１）、　（Ａ２）で両回転体（１
）、（２）に順次通過させて処理した後、他端から排出
する一連の被処理ガス風路（ＧＦ）を形成している。

又、ケーシング（３）内には、両回転体（１）、　（２
）夫々の回転域における他の同一位相部分（Ｂ＋）。

（Ｂ２）で各回転体（１）、（２）に高温再生ガス（）
Ｉ）を通過させる再生ガス風路（ＨＦ、　）、　（ＨＦ
２　）を仕切形威しである。

つまり、各回転体（１）、（２）の回転域において、被
処理ガス（Ｇ）を通過させる上記特定部分（ＡＩ）。

（Ａ２）を吸着域とし、かつ、再生ガス（Ｈ）を通過さ
せる上記の他の部分（Ｂ１）、（Ｂ２）を脱着域とし、
もって、両回転体（１）、　（２）の回転に伴い、上記
吸着域（Ａ１）、（Ａ２）において被処理ガス（Ｇ）中
の被吸着物質（すなわち、塗装ブースからの排気中に含
まれる塗料溶剤等）を回転体（１）、（２）の構成微細
活性炭に吸着させることと、この吸着した被吸着物質を
上記脱着域（Ｂ１）、（Ｂ２）において回転体（１）、
（２）の構成微細活性炭から高温再生ガス（Ｈ）中へ脱
着させることとを繰返すことにより、被処理ガス（Ｇ）
である排気から塗料溶剤等を連続的に分離捕集するよう
にしである。

尚、各回転体（１）、（２）の脱着域（Ｂ１）、（Ｂ２
）に対する再生ガス風路（ＨＦ、　）、　（ＨＦ２）は
互いに直列接続した一連の風路としてあり、そして、こ
の一連の再生ガス風路（Ｉ（Ｆ＋）、（ＨＦ２）におい
て両回転体（１）、（２）の脱着域（Ｂ、）、　（Ｂ２
）どうしの間には、上流側の脱着域（Ｂ２）通過により
温度降下した再生ガス（Ｈ）を昇温する中間加熱器（４
）を設けである。

又、両脱着域（Ｂｌ　）、　（Ｂ２）を順次通過させた
再生ガス（Ｈ）はその後、燃焼装置へ送り、この燃焼装
置において、再生ガス（Ｈ）中の溶剤等の含有脱着物質
を焼却処理する。

両回転体（１）、（２）を構成するに、それら回転体（
１）、　（２）のうち被処理ガス風路（ＧＦ’）におい
て上流側に位置する前段回転体（１）の構成微細活性炭
は、下流側に位置する後段回転体（２）の構成微細活性
炭よりも平均細孔径（ｄ）が大きいものとしてあり、具
体的には、分子径が平均的な主なる被吸着物質としての
一般溶剤とともに、それら平均的分子径の一般溶剤より
も分子径が大きくて、あるいは、吸脱着過程で変質等に
より分子径が大径化し易くて吸着後の脱着が行われにく
い離脱着性物質（例えば、一部の高沸点溶剤、酸化分解
して変質するケトン類、重合性物質等）を少量含む、塗
装ブースからの排気を被処理ガス（Ｇ）とする本例では
、 前段回転体（１）の構成微細活性炭として、その平均細
孔径（ｄ１）が２５Ａ〜３０人の範囲内のもので上記離
脱着性物質の吸脱着（特に脱着）に適したものを使用し
、一方、後段回転体（２）の構成微細活性炭として、そ
の平均細孔径（ｄ２）が１４人〜２３人の範囲内のもの
で上記平均的分子径の主なる被吸着物質としての一般溶
剤の吸脱着に適したものを使用しである。

すなわち、前段回転体（１）の構成微細活性炭に上記平
均細孔径（ｄｉ）のものを適用することにより、離脱着
性物質が吸着後、脱着されないままで前段回転体（１）
に集積することを回避し、これによって、前段回転体（
１）を、平均的分子径の主なる被吸着物質とともに被処
理ガス（Ｇ）に含まれる離脱着性物質に対する専用の回
転体とする状態で、この前段回転体（１）での吸脱着に
より離脱着性物質を被処理ガス（Ｇ）から適切に除去し
、又、これによって、後段回転体（２）での離脱着性物
質の集積を回避する。

そして、前段回転体（１）で吸着捕捉されずに後段回転
体（２）に至った平均的分子径の被吸着物質（一般溶剤
）については、その平均的分子径の吸脱着に適した平均
細孔径（ｄ２）を有する微細活性炭で構成した上記後段
回転体（２）での吸脱着により被処理ガス（Ｇ）から効
率良く除去し、もって、全体として、離脱着性物質の集
積による回転体（１）、（２）の寿命低下を効果的に回
避しながら、平均的分子径の被吸着物質（一般溶剤）及
び離脱着性物質の夫々を効率良く分離捕集できるように
しである。

前段回転体（１）の回転軸（ｌａ）及び後段回転体（２
）の回転軸（２ａ）は、両回転体（１）、　（２）を互
いに異なる回転速度（ｖ１）、（ｖ２）で回転させ得る
ように互いに独立した回転軸としてあり、そして、両回
転体（１）、（２）の回転駆動においては、前段回転体
（１）の回転速度（■１）を後段回転体（２）の回転速
度（ｖ２）よりも小（Ｖｌ＜Ｖ２）に設定（実用的には
ｖ、／ｖ２＝０．３〜０．７の範囲内で）しである。

すなわち、上記回転速度設定により、前段回転体（１）
の吸着域（Ａ１）での吸着時間、及び、脱着域（Ｂ１）
での脱着時間の夫々を後段回転体（２）に比べ長くし、
これによって、平均的分子径の被吸着物質に比べ量的に
少なくて吸着効率が低く、又、本来的に脱着効率も低い
離脱着性物質に対する前段回転体（１）の吸脱着効率を
向上させるようにしである。

両回転体（１）、　（２）を構成するにあたっては、前
段回転体（１）を後段回転体（２）よりも回転軸芯（Ｐ
）方向の厚みが小さい（２＋＜２２）ものに形成（実用
的には１１／　ｌ！　２＝０．３〜０．７の範囲内で）
してあり、これによって、前段回転体（１）における脱
着域（Ｂ＋）での再生ガス（Ｈ）の入口から出口へかけ
ての温度降下中を後段回転体（２）に比べ小さくして再
生ガス（Ｈ）を脱着域出口まで高温に維持することで、
平均的分子径の被吸着物質に比して本来的に脱着しにく
い離脱着性物質の前段回転体（１）での脱着を一層促進
するようにしである。

尚、高沸点溶剤等の離脱着性物質は吸着し易くて吸着帯
が短くてよく、又、離脱着性物質の量は平均的分子径の
被吸着物質に比べ少量であるから、前段回転体（１）の
厚み（１１）か小さくても１回転中の吸着時間内に回転
体中で飽和することはなく、前段回転体（１）でほぼ完
全に捕集され、後段回転体（２）へ流出することはない
。

又、同様に前段回転体（１）での離脱着性物質の脱着効
率の一層の向上を目的として本例においては、前段回転
体（１）の脱着域（Ｂ１）に供給する再生ガス（Ｈ）の
温度（ｔ１）を、後段回転体（２）の脱着域（Ｂ２）に
供給する再生ガス（Ｈ）の温度（ｔ２）よりも高温に設
定（例えばｔ　、　＝　１５０°Ｃに対してｔ２＝１３
０°Ｃ）しである。

〔別実施例〕

次に本発明の別実施例を列記する。

（ａ）　　回転体（１）、（２）の構成微細活性炭は繊
維状のものに限定されるものではなく、粒状等であって
も良い。

（ｂ）　　微細活性炭を主構成材として回転軸芯（Ｐ）
方向に通気可能な回転体（１）、（２）を構成するに、
微細活性炭をハニカム構造に形成する以外の形成構造を
採用しても良い。

（Ｃ）　　回転体（１）、　（２）の個数は３個以上の
複数であっても良く、又、その場合、一連の被処理ガス
風路（ＧＦ）において上流側の何個の回転体を離脱着性
物質吸脱着用の前段回転体（１）とするかは適宜決定す
れば良い。

（ｄ）　　各回転体（１）、（２）の吸着域（ＡＩ　）
、　（Ａ２　）を風路方向に並べて配置する一連の被処
理ガス風路（ＧＦ）の具体的形成構造は種々の構成変更
が可能である。

（ｅ）各回転体（１）、（２）夫々の脱着域（Ｂ１）、
（Ｂ２）に再生ガス（Ｈ）を通風する再生ガス風路（Ｈ
ＦＩ）。

（ＨＦ２）を、前述実施例の如く一連の風路とするに代
えて、例えば第３図に示すように互いに独立した風路と
しても良く、又、これら再生ガス風路（ＨＦＩ　）、　
（ＨＦ２）の具体的形成構造も種々の構成変更が可能で
ある。

（ｆ）　　再生ガス（Ｈ）には空気等の種々の気体を適
用できるが、特に、前段回転体（１）において離脱着性
物質が酸化変質により一層難脱着性が高くなることを防
止して、前段回転体（１）での離脱着性物質の脱着効率
を向上すべく、前段回転体（１）に対する再生ガス（Ｈ
）に不活性ガスを適用するようにしても良い。

（ｇ）　　前段回転体（１）での離脱着性物質の脱着を
促進すべく、前段回転体（１）に対する再生ガス供給量
を後段回転体（２）に対する再生ガス供給量よりも大に
しても良い。

（ｈ）　　前段回転体（１）の構成微細活性炭を後段回
転体（２）の構成微細活性炭よりも平均細孔径が大きい
ものとするに、それら前段及び後段回転体（１）、（２
）夫々の構成微細活性炭の具体的平均細孔径は、各々吸
脱着の対象である離脱着性物質及び平均的分子径の被吸
着物質に応じて適宜決定すれば良い。

（ｉ）　　前段回転体（１）の回転速度（■１）と後段
回転体（２）の回転速度（ｖ２）とは、それらを互いに
異なる速度とする場合、及び、同一の速度とする場合の
いずれにおいても、吸脱着効率等を考慮して適宜決定す
れば良い。

（ｊ）前段回転体（１）の回転軸芯（Ｐ）方向の厚み（
１１）と後段回転体（２）の回転軸芯（Ｐ）方向の厚み
（１２）とは、それらを互いに異なる厚みとする場合、
及び、同一の厚みとする場合のいずれにおいても、吸脱
着効率や風路圧損等を考慮して適宜決定すれば良い。

（ｋ）　　本発明は、塗装ブースからの排気に限らず、
種々の分野における各種気体の処理に適用できる。

尚、特許請求の範囲の項に図面との対照を便利にする為
に符号を記すが、該記入により本発明は添付図面の構造
に限定されるものではない。

【図面の簡単な説明】

第１図及び第２図は本発明の実施例を示し、第１図は概
略装置構成を示す斜視図、第２図は縦断面図である。第
３図は本発明の別実施例を示す縦断面図である。 （１）・・・・・・前段回転体、（２）・・・・・・後
段回転体、（Ａ１）、（Ａ２）・・・・・・吸着域、（
Ｂ１）、（Ｂ２）・・・・・・脱着域、（ＧＦ）・・・
・・・被処理ガス風路、（ＨＦ１）、　（ＨＦ２）・山
・・再生ガス風路、（Ｇ）・・・・・・被処理ガス、（
Ｈ）・・・・・・再生ガス、（ｄ）・・・・・・平均細
孔径、（ｖ）・・・・・・回転速度、（ｆ）・・・・・
・厚み、（Ｐ）・・・・・・回転軸芯。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、微細活性炭を主構成材とし、かつ、回転軸芯（Ｐ）
   方向に通気可能な複数の回転体（１）、（２）を設け、
   それら回転体（１）、（２）夫々の回転域中に、被処理
   ガス（Ｇ）を通過させる吸着域（Ａ＿１）、（Ａ＿２）
   と再生ガス（Ｈ）を通過させる脱着域（Ｂ＿１）、（Ｂ
   ＿２）とを設け、前記回転体（１）、（２）夫々の前記
   吸着域（Ａ＿１）、（Ａ＿２）を一連の被処理ガス風路
   （ＧＦ）にその風路方向に並べて配置し、前記回転体（
   １）、（２）夫々の前記脱着域（Ｂ＿１）、（Ｂ＿２）
   を再生ガス風路（ＨＦ＿１）、（ＨＦ＿２）に配置した
   回転式ガス処理装置であって、 前記回転体（１）、（２）のうち前記被処理ガス風路（
   ＧＦ）において上流側に位置する前段回転体（１）の構
   成微細活性炭を、下流側に位置する後段回転体（２）の
   構成微細活性炭よりも平均細孔径（ｄ）の大なるものと
   した回転式ガス処理装置。 ２、前記前段回転体（１）の構成微細活性炭の平均細孔
   径（ｄ＿１）が、前記後段回転体（２）の構成微細活性
   炭の平均細孔径（ｄ＿２）に対して１．１倍以上で、か
   つ、３５Å以下である請求項１記載の回転式ガス処理装
   置。 ３、前記前段回転体（１）の回転速度（ｖ＿１）を前記
   後段回転体（２）の回転速度（ｖ＿２）よりも小とした
   請求項１又は２記載の回転式ガス処理装置。 ４、前記前段回転体（１）を、前記後段回転体（２）よ
   りも回転軸芯（Ｐ）方向の厚み（ｌ）が小さいものとし
   た請求項１、２又は３記載の回転式ガス処理装置。