JPS6034892B2

JPS6034892B2 - 乾式脱臭装置

Info

Publication number: JPS6034892B2
Application number: JP55105794A
Authority: JP
Inventors: 邦宏土居; 哲竹山; 健国吾妻
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 1980-07-31
Filing date: 1980-07-31
Publication date: 1985-08-12
Also published as: JPS5730532A

Description

【発明の詳細な説明】この発明はオゾン、臭化水素または臭化水素酸の添着体
およびアルカリまたはアルカリ士類金属の臭化物の添着
体を用いた乾式脱臭装置に関するものである。

従来、この種の乾式脱臭装置としては第１図に示す様な
臭化水素添着炭と活性炭の充填層を備えた脱臭装置があ
った。

図において、１はブロア、２はコンブレツサ、３はオゾ
ナイザ、４はブロア１で吸引された被処理空気にオゾナ
ィザ３より送給されるオゾン化空気を混合する混合槽、
５は反応塔、６は臭化水素または臭化水素酸を活性炭に
添着した添着炭（以下ＨＢｒ添着炭という。）充填層、
７は活性炭充填層である。悪臭を帯びた彼処理空気Ａは
、ブロア１‘こより吸引され、オゾナィザ３より送給さ
れたオゾン化空気と混合槽４において均一混合された後
、反応塔５に導入される。

反応塔５では、まずＨＢｒ添着炭充填層６において、次
の反応式｛１に従ってオゾンとＨＢｒから臭素（Ｂｒ２
）が生成される。２ＨＢｒ十０３→Ｂｒ２十日２０十０
２・・・【１｝ＨＢｒ添着炭充填層
６内では、この生成されたＢｒ２によって悪臭成分（主
として硫化メチル、メチルメルカプタン等）の接触酸化
分解が行なわれ、ついで活性炭充填層７において、余剰
のオゾンの分解あるいは臭素や生成物である亜硫酸ガス
の吸着除去がなされた後、処理空気Ｂとして放出されて
いた。

この様な装置では、ＨＢｎ添着炭が酸性であるため、硫
化水素等の酸性ガスは吸着されにくく、臭素との反応で
除去する必要があるので、オゾン添加量を増すか、処理
しされない硫化水素を吸着するために後段の活性炭層７
の活性炭充填量を増大させる必要があった。

また、被処理ガスＡ中に含まれている硫化水素がＨＢｒ
添着炭層６で酸化されると最終的には硫酸になるため、
硫酸より弱い酸であるＨＢｒはこの硫酸で置換されて彼
処理ガスＡの流入側から流出側に順次移行し、遂には気
中に放散されるため、臭素添着量の減少速度が早く、寿
命が短かくなるという欠点があった。この発明は上記の
様な欠点を除去するためになされたもので、ＨＢｈ添着
炭充填層の下流側にアルカリまたはアルカリ士類金属の
臭化物を活性炭等の担体に添着させた添着体（以下ＫＢ
ｒ添着炭という）の充填層を設け、この充填層で、ＨＢ
ｒ添着炭充填層から気中に放散されたＨＢｒを補促する
とともに、この充填層においてもＢｒ２の酸化作用によ
り悪臭成分の酸化分解を行なわせるようにしたものであ
る。

第２図はこの発明の一実施例を示すフロー図で、８はＫ
Ｂｒ添着炭の充填層（以下ＫＢｒ添着炭充填層という）
である。

次に動作について説明する。ブロアーで吸引された悪臭
ガスを含有する被処理空気Ａはオゾナィザ３より送給さ
れたオゾン化空気と混合槽４を通る間に均一混合された
後、反応塔５に導入される。反応塔５でＨＢｒ添着炭充
填層６において、従来と同様の酸化反応により大部分の
悪臭成分が除去される。硫化水素はオゾンや反応式｛１
｝で生成したＢｒ２と反応式‘２｝，‘３｝に示す酸化
反応によって分解され、その一部は反応式■，（即こよ
って最終的に硫酸に酸化される。日２Ｓ＋０３→日２０
十Ｓ０２・・・ｔ２｝日２Ｓ
＋Ｂｒ２→２ＨＢｒ＋Ｓ・・
・｛３１Ｓ０２十日２０十０３→日２Ｓ０４十０２
・・・‘４｝Ｓ０４十日２０十１／２０２
→日２Ｓ０４・・・‘５｝生成した硫酸
の蓄積によってＨＢｒ添着炭充填層６の彼処理空気入口
側より、しだいに強酸性を呈する様になり弱酸であるＨ
Ｂｒが日２Ｓ０４に置換されて出口側に移動し、ＨＢｎ
添着体充填層６からしだし、にもれ出す様になる。この
状態ではオゾンのもれ出しも著しくなる。つぎにＨＢｒ
添着炭充填層６を通った彼処理ガスはＫＢｎ添着炭充填
層８を通過すると、まず、余剰のオゾンと反応式（６｝
‘こ従って、水酸化２ＫＢｒ＋０３→日２０→２ＫＯＨ
＋Ｂｒ２十０２・・・｛６ーカリウムと臭素を生
成する。

水酸化カリウムは中和反応式｛九脚により、ＨＢｒや公
○を捕捉する。ＫＯＨ＋ＨＢｒ→ＫＢｒ十日２０
・・・｛７｝ＫＯＨ＋日２Ｓ→ＫＨＳ＋
日２０ …【８）水酸化カリウムは
さらに臭素と反応して硫黄をなって脱臭される。

〔反応式｛９｝〕ＫＨＳ＋Ｂｒ２→ＫＢｒ＋ＨＢｒ十Ｓ
・・・【９｝この様にＫＢｎ添着炭充
填層を設けると、もれ出したＨＢｒを捕捉するので、オ
ゾンとＨＢｒの反応による酸化脱臭能力の寿命を伸ばす
と同時に、硫化水素の酸化能力も向上する。

この場合、ＨＢｒ添着炭充填層６を設けずに、ＫＢｒ添
着炭充填層８のみにすると、反応式（１｝に従がう容易
なＢｒ２生成反応がないので初期の脱臭性能の低下がま
ぬがれない。彼処理ガスは最後に、活性炭充填層を通っ
て、余剰酸化剤および亜硫酸ガス等の反応生成物を吸着
除去した後、処理空気Ｂとなって系外に放出される。

この発明の構成の概略は以上のようであるが以下に悪臭
成分との反応および効果について詳細に説明する。

オゾンと反応してＢｒ２を生成する臭化物としては、Ｈ
Ｂｒのほか、臭化カリウム、臭化ナトリウム、臭化アン
モニウム、臭化マグネシウム、臭化カルシウムなどがあ
るが、オゾンとの反応で特に効率よく臭素を生成するの
はＨＢｒであること、ＨＢｃ添着炭と臭化カリゥム添着
炭あるいは臭化力ルシウム添着炭を組合わせて用いると
、臭素の付着量の減少が抑えられ、長時間酸化能力を維
持できること等の知見に基づいてこの発明は完成した。
第３図は、代表的な悪臭成分である硫化水素を処理した
場合の除去効果を示す特性図で、反応管径２６◇の反応
管２本を用いて、一方には８〜１０〆ッシュのＨＢｎ添
着炭を４ｃｍ充填し、他方には、同粒径のＨＢｒ添着炭
をまず２ｃの充填し、その上に同粒径のＫＢｒ添着炭を
２ｃｍ計４肌充填し、硫化水素３０ｐｐｍ、オゾン３０
ｐｐｍを含有する被処理空気を１０そ／ｍｉｎで５加持
間通気処理した場合の硫化水素の除去率の経時変化を示
す特性図で、特性曲線ＡはＨＢＧ添着炭のみを充填した
場合、特性曲線ＢはＨＢｒ添着炭とＫＢｒ添着炭を充填
した場合を示した。

ＨＢｒ添着炭とＫＢｒ添着炭を組み合わせた場合がより
効果的であった、さらに上記試験を行ったのち、それぞ
れの充填層に、３ｐｐｍの硫化メチルと３０ｐｐｍのオ
ゾンを含有した空気を１時間通気して硫化メチルの除去
効率を調べた結果、いずれの場合も９９％以上の除去率
を示し★本来の除去能力は低下していないことを確認し
た。第４図には、これらの実験に使用した添着炭の彼処
理ガス入口側からの充填層厚と臭素添着率の関係を調べ
た結果を示した。ＨＢｒ添着炭には臭素換算で約０．８
４％のＨＢｒ，ＫＢｒ添着炭には０．７５５％のＫＢｒ
を添着した添着炭を用いた。図中実線で示した特性曲線
Ｃはｆ柏ｒ添着炭を充填した場合、破線で示した特性曲
線ＤはＨＢｒ添着炭２ｃｍ充填した上にＫＢｒ添着炭を
２ｃｍ充填した場合の結果である。前者の場合、臭素添
着率は０．８４％から０．８〜０．８１％に低下したが
、後者の場合、ＨＢＧ添着炭部では同様に低下したが、
ＫＢｒ添着炭入口部の臭素添着率は０．８５％に上昇し
、ｐＨは低下していた。これは反応式（６｝，‘７｝に
よってＨＢｒ添着炭充填層から放散されてきたＨＢｒが
ＫＢｒ添着炭部に吸着され、保持されるためと考えられ
る。すなわち、ＨＢｒの移動がみかけ上せき止められ、
ＨＢｒ添着炭単独の場合よりＨＢｒがゆっくりと移動す
るためであると考えれる。この実施例では担体として活
性炭を用いた場合について説明したが、活性白土、シリ
カ、アルミナ、アルミナなどの担体でもよい。なおこれ
らの実施例において使用したＨＢｒ添着体は、各担体を
１０％臭化水素酸水溶液に１時間浸潰したのち窒素ガス
雰囲気中で乾燥させて調整した。

１０％臭化水素酸の蒸気圧は４×１０‐４側Ｈｇと低く
、刺激臭はほとんどないため、取扱いが容易であり、窒
素ガスによる乾燥時における臭化水素の放散も少ない。

しかし、３０％以上の水溶液を用いて臭化水素酸添着体
を調整する場合には乾燥の結果、臭化水素の放散が著し
く大きくなり、経済的ではない。１０％臭化水素酸水溶
液を用いた場合の各種担体への添着量は各担体の単位重
量あたりの重量％として、臭素換算で表わすと、活性炭
０．８〜１．５％、活性白土４．８〜５％、アルミナ２
．５〜３％であった。

。このように、臭化水素酸水溶液は１０％溶液を用いて
添着炭を調整するのが好ましいが２％溶液を用いても実
用上支障はない。

なお、このようにして調整した添着体には臭化水素酸と
臭化水素も添着されており、臭化水素酸水溶液を使う代
わりに臭化水素を含むガスを通気しても同様な添着体が
得られた。

また、ＫＢｒ添着炭は、経済的理由から１．５％以下（
２〜１５％）のＫＢｒ水溶液を用いて、ＨＢＧ添着炭と
同様の処理により調整した。

ＫＢｒ添着量は臭素換算で０．５％〜５％が適当であっ
た。ここでＫＢｒ添着炭の場合を示したが、ＮａＢｒ、
ＣａＢｒ２，ＭｇＢｒ２などのアルカリ金属、アルカリ
土類金属の臭化物でも同様の効果を発揮する。また脱臭
装置の一実施例として反応塔の最終充填層に活性炭を用
いた場合について説明したが、アルカリ金属あるいはア
ルカリ士類金属の水酸化物、炭酸塩を活性炭、ゼオラィ
ト、アルミナ等の担体に添着したアルカリ添着体あるい
は経済的に許される場合はＫＩ添着炭などの余剰酸化剤
や反応生成物である亜硫酸ガスを除去できる添着体とし
てもよい。

この発明は以上詳細に説明したように、オゾナィザとこ
のオゾナィザから送給されるオゾン化空気を悪臭成分を
含む被処理空気中に散気させる装置と、臭化水素または
臭化水素酸を担体に添着せる添着体の充填層と、アルカ
リ金属またはアルカリ士類金属の臭化物を担体に添着せ
る添着体の充填層と、活性炭またはアルカリ添着体の充
填層と、上記オゾンを添加された被処理空気を上記ＨＢ
ｒ添着体層、ＫＢｒ添着体層、活性炭充填層の順に通過
させる送気装置とを備えたもので、オゾンと臭化水素ま
たは臭化水素酸の反応により生成される臭素により悪臭
成分を酸化するので、活性炭では吸着除去が困難なアン
モニア、硫化メチル、二硫化メチル等の成分を効率よく
除去することができるまた、ＫＢｈ添着体層を通すこと
により、ＨＢｒ添着体層からもれ出すＨＢｒを捕捉し、
これを有効利用するため、上記オゾンとＨＢｒによる酸
化反応の寿命を伸ばすと共に硫化水素の除去効率を高め
る。

さらに、余剰酸化剤、反応生成物を活性炭またはアルカ
リ添着体の充填層で吸着除去するようにしたので２次公
害の発生もない。図面の簡単な説明第１図はオゾンを用
いた従来の乾式脱臭装置のフロー図、第２図はこの発明
の一実施例を示すフロー図、第３図はＨＢｒ添着炭とＫ
Ｂｒ添着炭とを組合せた充填層における硫化水素の除去
効果を示す特性図、第４図はこの発明による臭素添着率
の層厚依存性を示す特性図である。

図において、１はブロア、３はオゾナィザ、４は混合層
、６は反応塔、６はＨＢ増添着炭充填層、７は活性炭充
填層、８はＫＢｒ添着炭充填層である。なお、図中同一
符号はそれぞれ同一または相当部分を示す。第１図第２図第３図第４図

Claims

【特許請求の範囲】１オゾナイザと、このオゾナイザから送給されるオゾ
ン化ガスと悪臭成分を含む被処理空気に混合する手段と
、臭化水素または臭化水素酸を担体に添着せる添着体の
充填層と、アルカリ金属またはアルカリ土類金属の臭化
物を担体に添着せる添着体の充填層と、活性炭またはア
ルカリ添着体の充填層と、上記オゾンが添加された被処
理空気を上記臭化水素または臭化水素酸添着体層、臭化
物添着体層、活性炭充填層の順に通過させる送気装置と
を備えた乾式脱臭装置。２担体が活性炭、ゼオライト、シリカ、アルミナまた
はアルミナである特許請求の範囲第１項記載の乾式脱臭
装置。３臭化水素または臭化水素酸添着体の添着量が臭素換
算値で０．１〜１０重量％の範囲内である特許請求の範
囲第１項記載の乾式脱臭装置。４臭化水素または臭化水素酸添着体の添着量が臭素換
算値で０．５〜５重量％の範囲内である特許請求の範囲
第３項記載の乾式脱臭装置。５アルカリ金属あるいはアルカリ土類金属の臭化物添
着量が０．１〜１０重量％の範囲内である特許請求の範
囲第１項記載の乾式脱臭装置。６アルカリ金属あるいはアルカリ土類金属の臭化物添
着体の添着量が０．５〜５重量％の範囲内である特許請
求の範囲第５項記載の乾式脱臭装置。