JPH10165745A - 吸着エレメント - Google Patents

吸着エレメント

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JPH10165745A
JPH10165745A JP8335288A JP33528896A JPH10165745A JP H10165745 A JPH10165745 A JP H10165745A JP 8335288 A JP8335288 A JP 8335288A JP 33528896 A JP33528896 A JP 33528896A JP H10165745 A JPH10165745 A JP H10165745A
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fiber sheet
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健理 千種
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英樹 高橋
Hiroki Iwatani
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 繊維状活性炭シートが均一に巻着され,水分
を多量に吸収しても巻着層がずり落ちることがなく,吸
着エレメント全体を有効に利用することができる吸着エ
レメントを提供する。 【解決手段】 通気性円筒状支持体1の外周に繊維状活
性炭巻着層4を有する吸着エレメントにおいて,繊維状
活性炭シート2とガラス繊維シート3とを,ガラス繊維
シート3が外側になるように重ねて前記支持体1に巻着
して繊維状活性炭巻着層4を形成した。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は,通気性円筒状支持
体に繊維状活性炭シートを巻着積層した吸着エレメント
に関し,特に,水蒸気等で脱着再生する溶剤回収装置に
好適な吸着エレメントに関するものである。
【0002】
【従来の技術】溶剤回収用の吸着材として,活性炭が古
くから使用されているが,近年は繊維状活性炭を使用す
る事例が増えている。繊維状活性炭は,粉,粒状活性炭
と比較して吸着容量の影響因子である比表面積が大き
く,かつ吸着に関与するミクロ孔が吸着材表面に存在す
るため,吸脱着速度が速いという特長を備えている。ま
た,繊維状活性炭は,フェルトや織物,さらには種々の
形状に成形することが可能なため,吸着エレメントとし
て使用する場合にも応用範囲が広く,有機性ガス等の溶
剤回収にも使用されている。
【0003】繊維状活性炭を使用した吸着エレメントの
多くは,繊維状活性炭シートを通気性円筒状支持体の外
周に巻着し,吸着時においては外側より被処理ガスを供
給し,吸着層を通して円筒内孔部より処理ガスを取り出
し,一方,脱着再生時には,円筒内孔部より吸着層へ加
熱空気あるいは加熱蒸気を供給して,吸着物質を脱着
し,回収する機構となっている。しかしながら,このよ
うな構造の吸着エレメントは,繊維状活性炭巻着を支持
体面で保持し難く,下方にずり落ちる傾向を示す。特に
蒸気による脱着時においては,繊維状活性炭巻着層が蒸
気の供給により多量の水分を含みやすいので,この傾向
が顕著となる。
【0004】この繊維状活性炭巻着層のずり落ちを防止
するために,実公昭63−5766号公報には,通気性円筒状
支持体として外周面に尖頭状突起を有するものを使用
し,この通気性円筒状支持体の外周に繊維状活性炭シー
トを巻着し,その外周面を金属製の網状体で巻着した吸
着エレメントが提案されている。また,特開平8-10506
号公報には,上記の吸着エレメントの外周面に尖頭状突
起を有する支持板を, 尖頭状突起が突き刺さるように配
置した吸着エレメントが提案されている。
【0005】これらの吸着エレメントでは,繊維状活性
炭巻着層のずり落ちが防止され,繊維状活性炭巻着層の
密度が不均一性になるのが防止されるため,吸着エレメ
ント全体を吸着材として有効に活用でき,吸着及び脱着
能力を高めることができる。しかしながら,上記した吸
着エレメントは,外周面に尖頭状突起物を有する通気性
円筒状支持体に繊維状活性炭シートを巻着する際,尖頭
状突起物によってシートが破損しするので作業性が悪い
等の問題があった。
【0006】また,前者の吸着エレメントでは,繊維状
活性炭を巻着した外周面に金属製の網状体を巻着して,
ずれ落ち防止と繊維状活性炭の巻着密度の均一化を図っ
ている。しかしながら,巻着層方向への密度は均一化で
きず,装置運転時の圧力損失が大きくなり,また,巻着
密度が粗になる外側部で多少ずり落ちる傾向があり,吸
着エレメント全体を有効に利用できないという問題があ
った。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】本発明は,上記の問題
を解決し,通気性円筒状支持体に繊維状活性炭シートを
巻着積層した吸着エレメントにおいて,繊維状活性炭シ
ートが均一に巻着され,水分を多量に吸収しても巻着層
がずり落ちることがなく,吸着エレメント全体を有効に
利用することができる吸着エレメントを提供することを
技術的な課題とするものである。
【0008】
【課題を解決するための手段】本発明者らは,上記の問
題を解決するため鋭意検討した結果,本発明に到達し
た。すなわち,本発明は,次の構成を有するものであ
る。 (1) 通気性円筒状支持体の外周に繊維状活性炭巻着層を
有する吸着エレメントにおいて,繊維状活性炭シートと
ガラス繊維シートとを,ガラス繊維シートが外側になる
ように重ねて前記支持体に巻着して繊維状活性炭巻着層
を形成したことを特徴とする吸着エレメント。 (2) 通気性円筒状支持体の外周面に円周方向と平行ある
いは螺旋状に金属線を固設するとともに,繊維状活性炭
巻着層の外周面に, 尖頭状突起を有する支持棒を突き刺
さるように配設し,繊維状活性炭巻着層を内周面及び外
周面の両方から支持したことを特徴とする前記(1) 記載
の吸着エレメント。
【0009】
【発明の実施の形態】以下,本発明を図面に基づいて説
明する。図1は, 本発明の吸着エレメントの一実施態様
を示す一部断面説明図である。図1のエレメントは,通
気性円筒状支持体1の外周に,繊維状活性炭シート2と
ガラス繊維シート3とを, ガラス繊維シート3が外側に
なるように重ねた状態で多層に巻着してガラス繊維が最
外層に位置する繊維状活性炭巻着層4を形成するととも
に,繊維状活性炭巻着層4を複数本のリング状固定具5
で固定し,巻着層4の一方の端面に有孔フランジ6を,
他方の端面に無孔フランジ7を配設した構造を有するも
のである。
【0010】図1で示した吸着エレメントは,通気性円
筒状支持体1の外周に,繊維状活性炭シート2とガラス
繊維シート3とを, ガラス繊維シート3が外側になるよ
うに重ねた状態で多層に巻着して繊維状活性炭巻着層4
を形成したので,単に繊維状活性炭シート2のみを多層
に巻着する場合に比較して,ガラス繊維シート3の補強
効果で巻密度を格段に高く, かつ均一に巻着することが
できる。そして,繊維状活性炭の巻密度は, 60kg/m3
上, 特に70kg/m3 以上が好ましい。このように,繊維状
活性炭巻着層4における繊維状活性炭の巻密度が高いの
で水分を多量に吸収しても巻着層がずり落ちることがな
く,このため,水蒸気等で脱着再生する溶剤回収装置用
として好適な吸着エレメントである。
【0011】また,図2は, 本発明の吸着エレメントの
他の実施態様を示す断面図である。図2の吸着エレメン
トは,通気性円筒状支持体1として,外周面に金属線8
を螺旋状に固設したものを使用し,尖頭状突起を有する
支持棒9の複数本を繊維状活性炭巻着層4の外周面に円
周方向と直交する方向で突き刺さるように配設し,複数
本のリング状固定具5で固定したものである。図2の吸
着エレメントでは,金属線8は,通気性円筒状支持体1
の外周面に螺旋状に固設されているが,複数本を円周方
向と平行に固設してもよい。
【0012】図2の吸着エレメントは,通気性円筒状支
持体1の外周に,繊維状活性炭シート2とガラス繊維シ
ート3とを, ガラス繊維シート3が外側になるように重
ねた状態で多層に巻着して繊維状活性炭巻着層4を形成
したのに加えて,金属線8と支持棒9で繊維状活性炭巻
着層4を,その内周面側と外周面側から挟持するので,
繊維状活性炭巻着層4のずり落ち防止効果が一層向上し
たものである。
【0013】本発明において,繊維状活性炭巻着層4を
構成する繊維状活性炭シートの素材は特に限定されるも
のではなく,石炭ピッチ系,石油ピッチ系,セルロース
系,フェノール樹脂系,ポリアクリロニトリル系,ビニ
ロン系等のものを使用することができる。繊維状活性炭
の比表面積は大きいほど高い吸着性能が得られるが,実
用的には500〜2000m2/gのものが好ましく,細孔直径は3
0Å以下,細孔容積は0.20〜1.30cm3/g のものが好まし
い。
【0014】また,繊維状活性炭巻着層を構成する繊維
状活性炭繊維シートは,繊維状活性炭の原綿を織布や不
織布で包装したもの,繊維状活性炭の原綿をポリエステ
ル繊維等の織布や不織布でサンドイッチ状に挟んだも
の,繊維状活性炭をシート状に成形したもの,フェルト
状のもの等を用いることができる。繊維状活性炭繊維シ
ートの目付は 150〜500g/m2,特に200 〜300g/m2 が好ま
しく,目付が小さいと繊維状活性炭巻着層4における繊
維状活性炭量が少なくて吸着性能が低下し,目付が大き
いと巻着し難くなる傾向を示す。
【0015】繊維状活性炭繊維シートとともに繊維状活
性炭巻着層を構成するガラス繊維シートは,ガラス繊維
を不織布状に成形したものや織布にしたもの等を用いる
ことができるが,強度のある織布が好ましい。ガラス繊
維シートの目付は5〜300g/m2, 特に20〜100g/m2 が好
ましく,目付が小さいと補強材としての効果が少なく,
目付が大きいと圧力損失が高くなる傾向を示す。
【0016】本発明において,通気性円筒状支持体とし
ては,図1,2で示したような複数本の棒状体を円周方
向に配してリング状体で棒状体の上下両端を固定したも
のや円筒状体に複数の孔を穿孔したもの等を使用するこ
とができる。また,支持棒は,円柱状あるいは板状の本
体に尖頭状突起を有することが,繊維状活性炭巻着層を
支持するために好ましい。特に,円柱状のものは,吸着
エレメントとの接触面積が最小に抑えられるため,吸着
能力の低下を防止することができる。さらに,リング状
固定具としては,針金やバンド等を使用することができ
る。通気性円筒状支持体,支持棒,リング状固定具等の
材質は,耐熱,耐食性の良好な金属,カーボン,合成樹
脂等が使用でき,特にステンレスは耐熱性,耐食性及び
機械的特性の点で有利である。
【0017】
【実施例】次に,本発明を実施例により具体的に説明す
る。 実施例1〜2,比較例1 (実施例1の吸着エレメントの製造)比表面積1500m2/gの
石炭ピッチ系繊維状活性炭を,ポリエステル系不織布
(ユニチカ社製エルベス)でサンドイッチ状に挟みなが
らニードルパンチ加工し, 繊維状活性炭95重量%,目付
200g/m2 の繊維状活性炭シートを製造した。次に, 上記
で得られた繊維状活性炭シートを内側に,目付55g/m2
ガラスクロス(ユニチカグラスファイバー社製)を外側
にして重ねた長さ40mのシート状物を,通気性円筒状支
持体に何層にも巻着させ,巻着層最外面にガラスクロス
が位置するようにして繊維状活性炭巻着層を形成した。
次いで,繊維状活性炭巻着層を針金で5カ所固定して実
施例1の吸着エレメントを得た。この場合,通気性円筒
状支持体,針金等の材質はステンレスを採用した。上記
で得られた吸着エレメントは,繊維状活性炭巻着層が安
定的に固定されており,繊維状活性炭の巻密度が70kg/m
3 の均一な巻着層を持つエレメントであった。
【0018】(実施例2の吸着エレメントの製造)比表面
積1500m2/gの石炭ピッチ系繊維状活性炭を,ポリエステ
ル系不織布(ユニチカ社製エルベス)でサンドイッチ状
に挟みながらニードルパンチ加工し, 繊維状活性炭95重
量%,目付200g/m2 の繊維状活性炭シートを製造した。
次に, 上記で得られた繊維状活性炭シートを内側に,目
付55g/m2のガラスクロス(ユニチカグラスファイバー社
製)を外側にして重ねた長さ40mのシート状物を,外周
面に螺旋状に金属線を固設した通気性円筒状支持体に何
層にも巻着させ,巻着層最外面にガラスクロスが位置す
るようにして繊維状活性炭巻着層を形成した。
【0019】次いで,8本の支持棒を, その尖頭状突起
物が繊維状活性炭巻着層内に突き刺すようにして繊維状
活性炭層の外周面に円周方向と直交する方向に等間隔で
取り付けた後,支持棒を針金で5カ所固定することによ
り繊維状活性炭巻着層を安定的に固定して実施例2の吸
着エレメントを得た。この場合,通気性円筒状支持体,
金属線,支持棒,針金等の材質はステンレスを採用し
た。上記で得られた吸着エレメントは,繊維状活性炭巻
着層が安定的に固定されており,繊維状活性炭の巻密度
が70kg/m3 の均一な巻着層を持つエレメントであった。
【0020】(吸着試験)実施例1,2で得られた吸着
エレメントをそれぞれ溶剤回収装置に設置し,吸着時間
8分,水蒸気脱着時間5分,冷却時間3分で 2000ppmの
ジクロロメタンの吸脱着を繰り返した。30日後の繊維状
活性炭巻着層のずり落ち量は,実施例1の吸着エレメン
トでは1m高さ当たり9mm,実施例2の吸着エレメント
では1m高さ当たり5mmであり,いずれも吸着率の低下
は認められず,ジクロロメタンの除去率は95%以上であ
った。一方,ガラスクロス,支持棒を使用せず,また,
円筒状支持体に螺旋状の金属線を配設せずに実施例1〜
2と同量の繊維状活性炭シートを巻着し,繊維状活性炭
巻着層を5本の針金で固定した比較例1の吸着エレメン
トでは,1m高さ当たり40mm程度ずれ落ちており,15日
後から吸着率の低下が認められた。
【0021】
【発明の効果】本発明の吸着エレメントは,繊維状活性
炭巻着層が安定的に,かつ均一に保持されているので,
繊維状活性炭巻着層がずり落ちることがなく,特に,水
蒸気を用いて脱着を行う吸脱着処理に際しても,安定し
た吸着率を確保することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の吸着エレメントの一実施態様を示す一
部断面説明図である。
【図2】本発明の吸着エレメントの他の実施態様を示す
一部断面説明図である。
【符号の説明】
1 通気性円筒状支持体 2 繊維状活性炭シート 3 ガラス繊維シート 4 繊維状活性炭巻着層 5 リング状固定具 6 有孔フランジ 7 無孔フランジ 8 金属線 9 支持棒

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 通気性円筒状支持体の外周に繊維状活性
    炭巻着層を有する吸着エレメントにおいて,繊維状活性
    炭シートとガラス繊維シートとを,ガラス繊維シートが
    外側になるように重ねて前記支持体に巻着して繊維状活
    性炭巻着層を形成したことを特徴とする吸着エレメン
    ト。
  2. 【請求項2】 通気性円筒状支持体の外周面に円周方向
    と平行あるいは螺旋状に金属線を固設するとともに,繊
    維状活性炭巻着層の外周面に, 尖頭状突起を有する支持
    棒を突き刺さるように配設し,繊維状活性炭巻着層を内
    周面及び外周面の両方から支持したことを特徴とする請
    求項1記載の吸着エレメント。
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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2006288938A (ja) * 2005-04-14 2006-10-26 Samsung Electronics Co Ltd 化学フィルター及び化学フィルターを有するファンフィルターユニット
JP2009061433A (ja) * 2007-09-10 2009-03-26 Amano Corp Vocガス除去用フイルター及びその製造方法
CN105903309A (zh) * 2016-06-06 2016-08-31 邹桂平 一种活性炭净化管
CN114981215A (zh) * 2020-03-31 2022-08-30 日本制纸株式会社 净水用过滤器及其制造方法

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