JP2006181527A - Regeneration treatment apparatus for activated carbon filter, and regeneration treatment method of activated carbon filter - Google Patents

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由和 西井
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Japan Tobacco Inc
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a regeneration treatment apparatus for an activated carbon filter capable of removing nitrogen oxides generated by oxidative reaction of volatile organic compounds while removing odor water generated when gaseous volatile organic compounds and gaseous water molecule, which are desorbed from an activated carbon filter are circulated through a ventilation pipe, and a regeneration treatment method of the activated carbon filter. <P>SOLUTION: In the regeneration treatment apparatus of the activated carbon filter, the activated carbon filter is regenerated by heating the gaseous volatile organic compounds and gaseous water molecule adsorbed by the activated carbon filter to be desorbed. The apparatus has; a platinum catalyst reactor for decomposing the gaseous volatile organic compounds; a dehumidifier; an acidic chemical filter device for removing nitrogen oxide components; and a suction apparatus for sucking gases in the components such as the activated carbon filter, the platinum catalyst reactor, the dehumidifier, and the acidic chemical filter device, in order of the respective components. <P>COPYRIGHT: (C)2006,JPO&NCIPI

Description

本発明は、活性炭フィルタに吸着された揮発性有機化合物ガスを脱離させることにより活性炭フィルタを再生する、活性炭フィルタの再生処理装置および活性炭フィルタの再生処理方法に関する。   The present invention relates to an activated carbon filter regeneration processing apparatus and an activated carbon filter regeneration processing method for regenerating an activated carbon filter by desorbing a volatile organic compound gas adsorbed on the activated carbon filter.

この種の活性炭フィルタの再生処理装置は、特許文献１に記載された空気清浄装置に利用されている。   This type of activated carbon filter regeneration processing apparatus is used in the air cleaning apparatus described in Patent Document 1.

この空気清浄装置は、第１の流路に、被処理ガスを含む空気を通過させて前記被処理ガスを物理的に吸着・濃縮させる被処理ガス吸着濃縮部を設け、この被処理ガス吸着濃縮部を通して、被処理ガスを除去した空気を送出する空気清浄装置において、前記第１の流路とは別に設けた第２の流路に、前記第１の流路における前記被処理ガスを含む空気と比較して清浄な空気を前記被処理ガス吸着濃縮部に流して、前記被処理ガス吸着濃縮部に吸着・濃縮された被処理ガスを脱離するための被処理ガス脱離部と、この被処理ガス脱離部により脱離された被処理ガスを含む空気を流し、前記脱離された被処理ガスが分解除去されるための脱離ガス分解除去部とを設けている。   This air purifier is provided with a gas to be processed gas adsorption concentrating unit that physically adsorbs and concentrates the gas to be processed by passing air containing the gas to be processed in the first flow path. In the air purifying apparatus for sending air from which the gas to be treated is removed through the section, the air containing the gas to be treated in the first flow path is provided in a second flow path provided separately from the first flow path. And a target gas desorption unit for flowing clean air through the target gas adsorption concentration unit and desorbing a target gas adsorbed and concentrated in the target gas adsorption concentration unit, There is provided a desorption gas decomposition / removal section for flowing air containing the process gas desorbed by the process gas desorption section and for decomposing and removing the desorbed process gas.

そして、上記した空気清浄装置の具体例としては、前記被処理ガス吸着濃縮部の事例として活性炭フィルタ、前記被処理ガス脱離部の事例として加熱装置、および前記脱離ガス分解除去部の事例として、被処理ガスを粗く分解除去する白金触媒を用いた酸化触媒反応器と、精細に分解除去する事例として漏光型光触媒反応器との直列接続の組み合わせが、それぞれ記載されている。   And as a specific example of the above-mentioned air purifying apparatus, as an example of the to-be-treated gas adsorption concentration part, as an example of an activated carbon filter, an example of the to-be-treated gas desorption part, and an example of the desorption gas decomposition and removal part A combination of series connection of an oxidation catalyst reactor using a platinum catalyst for roughly decomposing and removing the gas to be treated and a light leakage type photocatalytic reactor as an example of finely decomposing and removing the gas is described.

そして、上記した空気清浄装置の作用に関しては、第１の流路において、被処理ガス吸着濃縮部（活性炭フィルタ）に空気中の被処理ガスを物理的に吸着・濃縮させて、被処理ガスを除去することにより、清浄な空気を送出し、第２の流路において、この被処理ガス吸着濃縮部（活性炭フィルタ）に吸着・濃縮された被処理ガスを脱離して、この脱離した被処理ガスを分解除去することにより、この被処理ガス吸着濃縮部（活性炭フィルタ）を被処理ガスが吸着・濃縮される前の状態に近づけて、再生処理させることが記載されている。
特開平２００４−３２９４９９号公報 And about the effect | action of an above-mentioned air purifier, in the 1st flow path, the to-be-processed gas adsorption | suction concentration part (activated carbon filter) is made to adsorb | suck and condense the to-be-processed gas in air physically, and to process-process gas By removing it, clean air is sent out, and in the second flow path, the gas to be treated that has been adsorbed and concentrated in the gas to be treated adsorption and concentration unit (activated carbon filter) is desorbed, and this desorbed material to be treated is removed. It is described that by decomposing and removing the gas, the treated gas adsorption / concentration part (activated carbon filter) is brought into a state before the treated gas is adsorbed and concentrated to be regenerated.
Japanese Patent Laid-Open No. 2004-329499

しかしながら、上記した空気清浄装置は、被処理ガス中に、揮発性有機化合物ガスを含む場合に、次のような問題点があることが本発明者等によって見出された。   However, the present inventors have found that the above-described air cleaning device has the following problems when the gas to be treated contains a volatile organic compound gas.

上記した空気清浄装置の第１の流路に、上記揮発性有機化合物ガスを含む空気を流した場合、この揮発性有機化合物ガスだけではなく、空気中の湿気、すなわち水分子ガス（この水分子ガスとは気体のＨ2Ｏのことである。以下同じ。）も同時に、活性炭フィルタに吸着される。そして、この揮発性有機化合物ガスを含む空気を活性炭フィルタに流し続けると、活性炭フィルタに揮発性有機化合物ガスと水分子ガスが多量に吸着されて、高濃度に濃縮された状態となる。 When air containing the volatile organic compound gas is caused to flow through the first flow path of the air cleaning device described above, not only the volatile organic compound gas but also moisture in the air, that is, water molecule gas (this water molecule The gas is gaseous H 2 O. The same shall apply hereinafter). When air containing this volatile organic compound gas continues to flow through the activated carbon filter, a large amount of the volatile organic compound gas and the water molecule gas are adsorbed on the activated carbon filter and become highly concentrated.

そして、活性炭フィルタは、活性炭フィルタ加熱装置により加熱されて、この活性炭フィルタに吸着された揮発性有機化合物ガスと水分子ガスが活性炭フィルタから脱離する。この脱離した揮発性有機化合物ガスと水分子ガスは、上記した空気清浄装置の第２の流路において、白金触媒側に流出する。   The activated carbon filter is heated by the activated carbon filter heating device, and the volatile organic compound gas and the water molecule gas adsorbed on the activated carbon filter are desorbed from the activated carbon filter. The desorbed volatile organic compound gas and water molecule gas flow out to the platinum catalyst side in the second flow path of the air purifier described above.

脱離した水分子ガスが白金触媒の入口側に配設された通気パイプを通過するときに、この水分子ガスは、先の加熱による高温状態から常温状態に急激に冷却されることから、飽和蒸気圧差により、大部分の水分子ガスが凝集して液体の水となる。   When the desorbed water molecular gas passes through the ventilation pipe arranged on the platinum catalyst inlet side, the water molecular gas is rapidly cooled from the high temperature state to the normal temperature state due to the previous heating, and thus saturated. Due to the vapor pressure difference, most of the water molecular gas aggregates into liquid water.

この液体の水は、それ自体については無臭であることから問題にはならないが、活性炭フィルタから脱離した揮発性有機化合物ガスが上記した通気パイプを通過するときに、この揮発性有機化合物ガスの一部が液体の水に溶け込んで、この水が褐色を呈し、臭気を帯びる。   This liquid water is not problematic because it is odorless by itself, but when the volatile organic compound gas desorbed from the activated carbon filter passes through the vent pipe, the volatile organic compound gas Part of it dissolves in liquid water, which turns brown and has an odor.

このような臭気を帯びた水をそのまま外部に排出することは、空気清浄装置として不適当であるから、本発明の第1の課題は、臭気発生の原因となる、活性炭フィルタから脱離した水分子ガスを除去することである。   Since discharging such odorous water to the outside as such is inappropriate as an air cleaning device, the first problem of the present invention is that the water desorbed from the activated carbon filter causes odor generation. It is to remove molecular gas.

また、活性炭フィルタから脱離した揮発性有機化合物ガスを構成する成分のうち、窒素原子を有さない有機化合物については、白金触媒で分解除去した場合に数ｐｐｍ以上のオーダーで粗分解除去されて、水分子ガスおよび二酸化炭素（ガス）を生成し、これら生成したガスはそのまま排出しても問題とならない。   Of the components constituting the volatile organic compound gas desorbed from the activated carbon filter, organic compounds that do not have nitrogen atoms are roughly decomposed and removed on the order of several ppm or more when decomposed and removed with a platinum catalyst. Even when water molecule gas and carbon dioxide (gas) are generated and the generated gas is discharged as it is, there is no problem.

しかしながら、活性炭フィルタから脱離した揮発性有機化合物ガスを構成する成分のうち、窒素原子を有する有機化合物については、これを白金触媒の酸化反応により分解除去した場合、水分子ガスおよび二酸化炭素のガス以外に、窒素酸化物（ＮＯx）のガスを発生し、この窒素酸化物は、その規制値（0.06ppm）を越えたとき、そのまま排出することができない。
そこで、本発明の第２の課題は、活性炭フィルタから脱離した揮発性有機化合物ガスが窒素原子を有する有機化合物を含む場合に、白金触媒の酸化反応により発生する窒素酸化物を除去することである。 However, among the components constituting the volatile organic compound gas desorbed from the activated carbon filter, when the organic compound having nitrogen atoms is decomposed and removed by the oxidation reaction of the platinum catalyst, water molecule gas and carbon dioxide gas In addition, nitrogen oxide (NOx) gas is generated, and when this nitrogen oxide exceeds the regulation value (0.06 ppm), it cannot be discharged as it is.
Therefore, the second problem of the present invention is to remove nitrogen oxides generated by the oxidation reaction of the platinum catalyst when the volatile organic compound gas desorbed from the activated carbon filter contains an organic compound having a nitrogen atom. is there.

したがって、本発明が解決しようとする課題は、活性炭フィルタから脱離した水分子ガスを通気パイプに流通させる際、水分子ガスの一部が冷却され、凝集して液体の水となり、この液体の水に揮発性有機化合物ガスの一部が溶け込むことにより発生する「臭気を帯びた水（液体）」を除去するとともに、揮発性有機化合物ガス中に含まれる窒素原子を有する有機化合物の酸化反応により生成する窒素酸化物を除去することができる、活性炭フィルタの再生処理装置および活性炭フィルタの再生処理方法を提供することである。   Therefore, the problem to be solved by the present invention is that when the water molecular gas desorbed from the activated carbon filter is circulated through the ventilation pipe, a part of the water molecular gas is cooled and aggregated to form liquid water. It removes the “odorous water (liquid)” that is generated when a part of the volatile organic compound gas dissolves in the water, and the oxidation reaction of the organic compound having a nitrogen atom contained in the volatile organic compound gas. An object of the present invention is to provide an activated carbon filter regeneration processing apparatus and an activated carbon filter regeneration processing method capable of removing generated nitrogen oxides.

このような事情のもと、本発明者が鋭意検討したところ、特定の構成を有する活性炭フィルタの再生処理装置を用いることによって上記課題を解決し得ることを見出し、この知見に基づいて本発明を完成するに至った。   Under such circumstances, the present inventors diligently studied and found that the above problem can be solved by using an activated carbon filter regeneration processing device having a specific configuration. It came to be completed.

すなわち、本発明は、
（１）活性炭フィルタに吸着された揮発性有機化合物ガスと水分子ガスを加熱により脱離させて、この活性炭フィルタを再生処理する活性炭フィルタ再生処理装置において、
前記脱離させた揮発性有機化合物ガスと水分子ガスが冷却されて、この水分子ガスの一部が凝集して得られた液体の水に、前記揮発性有機化合物ガスの一部が溶け込んだ当該液体の水を加熱して、再度ガス化した揮発性有機化合物ガスと共に、前記脱離させた揮発性有機化合物ガスを、加熱された白金触媒の酸化反応により、水分子ガス、二酸化炭素および窒素酸化物の３成分を含むガスに分解する白金触媒反応器と、
前記した水分子ガス、二酸化炭素および窒素酸化物の３成分を含むガスを冷却する冷却部と、この冷却部により前記水分子ガスが冷却されて、一部の前記水分子ガスが凝集して得られた液体の水を溜めるための水タンク部と、この水タンク部の水面上方の空間を通過した水分子ガス、二酸化炭素および窒素酸化物の３成分を含むガスの高湿度を低湿度に調整する湿度調整部とを有する除湿器と、
前記除湿器により得られた、水分子ガス、二酸化炭素および窒素酸化物の３成分を含む低湿度ガスを流して、この低湿度ガス中に含まれる窒素酸化物成分を除去する酸性ケミカルフィルタ装置と、
前記活性炭フィルタ、前記白金触媒反応器、前記除湿器および前記酸性ケミカルフィルタ装置のそれぞれの構成要素の順に沿って、それぞれの構成要素内のガスを吸引する吸引機とを備えたことを特徴とする活性炭フィルタ再生処理装置、 That is, the present invention
(1) In an activated carbon filter regeneration processing apparatus that regenerates the activated carbon filter by desorbing volatile organic compound gas and water molecule gas adsorbed on the activated carbon filter by heating,
The desorbed volatile organic compound gas and the water molecular gas are cooled, and a part of the volatile organic compound gas is dissolved in the liquid water obtained by aggregating a part of the water molecular gas. The liquid water is heated and re-gasified together with the volatile organic compound gas, and the desorbed volatile organic compound gas is converted into water molecule gas, carbon dioxide and nitrogen by an oxidation reaction of the heated platinum catalyst. A platinum catalyst reactor that decomposes into a gas containing three components of oxides;
A cooling unit that cools the gas including the three components of water molecule gas, carbon dioxide, and nitrogen oxide described above, and the water molecule gas is cooled by the cooling unit, and a part of the water molecule gas is aggregated. The high humidity of the gas containing three components of water molecule gas, carbon dioxide, and nitrogen oxide that passed through the space above the water surface of the water tank and the water tank for storing the liquid water is adjusted to low humidity A dehumidifier having a humidity adjusting unit to perform,
An acidic chemical filter device for removing a nitrogen oxide component contained in the low-humidity gas by flowing a low-humidity gas containing three components of water molecule gas, carbon dioxide and nitrogen oxide, obtained by the dehumidifier; ,
A suction device that sucks the gas in each constituent element in the order of each constituent element of the activated carbon filter, the platinum catalyst reactor, the dehumidifier, and the acidic chemical filter device. Activated carbon filter regeneration processing equipment,

（２）前記酸性ケミカルフィルタ装置と前記吸引機と間に漏光型光触媒フィルタ装置を配設したことを特徴とする上記（１）に記載の活性炭フィルタ再生処理装置、および (2) An activated carbon filter regeneration treatment device according to (1) above, wherein a light leakage type photocatalytic filter device is disposed between the acidic chemical filter device and the suction device, and

（３）活性炭フィルタに吸着された揮発性有機化合物ガスと水分子ガスを加熱により脱離させて、この活性炭フィルタを再生処理する活性炭フィルタの再生処理方法において、
前記脱離させた揮発性有機化合物ガスと水分子ガスが冷却されて、前記水分子ガスの一部が凝集して得られた液体の水に、前記揮発性有機化合物ガスが溶け込む揮発性有機化合物ガス溶解工程と、
前記液体の水を加熱して、再度ガス化した揮発性有機化合物ガスと共に、前記脱離させた揮発性有機化合物ガスを、加熱された白金触媒により酸化反応させて、水分子ガス、二酸化炭素および窒素酸化物の３成分を含むガスを生成する白金触媒反応工程と、
前記した水分子ガス、二酸化炭素および窒素酸化物の３成分を含むガスを冷却して、前記水分子ガスの一部を凝集して液体の水にすると共に、前記水分子ガスの残余の部分、二酸化炭素および窒素酸化物の３成分を含むガスを低湿度に調整する除湿工程と、
前記除湿工程により得られた、水分子ガス、二酸化炭素および窒素酸化物の３成分を含む低湿度のガス中に含まれる窒素酸化物を除去する窒素酸化物除去工程を含むことを特徴とする活性炭フィルタの再生処理方法を提供するものである。 (3) In the regeneration processing method of the activated carbon filter, the volatile organic compound gas and water molecule gas adsorbed on the activated carbon filter are desorbed by heating, and the activated carbon filter is regenerated.
A volatile organic compound in which the volatile organic compound gas is dissolved in liquid water obtained by cooling the desorbed volatile organic compound gas and the water molecular gas and aggregating a part of the water molecular gas. A gas dissolving step;
The liquid water is heated and re-gasified together with the volatile organic compound gas, and the desorbed volatile organic compound gas is oxidized by a heated platinum catalyst to produce water molecule gas, carbon dioxide and A platinum catalyst reaction step for generating a gas containing three components of nitrogen oxides;
Cooling the gas containing the three components of water molecule gas, carbon dioxide and nitrogen oxide, and condensing a part of the water molecule gas into liquid water, and the remaining part of the water molecule gas, A dehumidifying step of adjusting a gas containing three components of carbon dioxide and nitrogen oxide to low humidity;
Activated carbon comprising a nitrogen oxide removing step for removing nitrogen oxide contained in a low-humidity gas containing three components of water molecular gas, carbon dioxide and nitrogen oxide obtained by the dehumidifying step A filter regeneration processing method is provided.

本発明によれば、活性炭フィルタから脱離させた揮発性有機化合物ガスと水分子ガスが冷却されて、この水分子ガスの一部が凝集して得られた液体の水に、前記揮発性有機化合物ガスの一部が溶け込んだ当該液体の水を加熱して、再度ガス化した揮発性有機化合物ガスと共に、前記脱離させた揮発性有機化合物ガスを、白金触媒の酸化反応により、水分子ガス、二酸化炭素および窒素酸化物の３成分を含むガスに分解することにより、揮発性有機化合物ガスを有効に除去することができ、揮発性有機化合物ガスの一部が溶け込んだ臭気を帯びた液体の水の発生を阻止することができる。   According to the present invention, the volatile organic compound gas desorbed from the activated carbon filter and the water molecular gas are cooled, and the volatile organic compound gas is added to the liquid water obtained by agglomerating a part of the water molecular gas. The liquid water in which a part of the compound gas is dissolved is heated, and the desorbed volatile organic compound gas is converted into a water molecular gas by an oxidation reaction of the platinum catalyst together with the gasified volatile organic compound gas. The volatile organic compound gas can be effectively removed by decomposing it into a gas containing three components of carbon dioxide and nitrogen oxide, and an odorous liquid in which a part of the volatile organic compound gas is dissolved. Water generation can be prevented.

そして、上記した水分子ガスと二酸化炭素と窒素酸化物の３成分を含むガスを除湿器により高湿度ガスから低湿度ガスに変えて、この低湿度ガスを酸性ケミカルフィルタに流していることから、窒素酸化物を効率よく除去することができる。なお、水分子ガスは飲料レベルの液体の水となり、二酸化炭素はそのまま排出可能である。   And, since the gas containing the above three components of water molecule gas, carbon dioxide and nitrogen oxide is changed from high humidity gas to low humidity gas by a dehumidifier, this low humidity gas is passed through the acidic chemical filter, Nitrogen oxide can be efficiently removed. The water molecular gas becomes beverage-level liquid water, and carbon dioxide can be discharged as it is.

また、本発明によれば、白金触媒の酸化反応と光触媒作用とを組み合わせることにより、白金触媒の酸化反応により分解しきれなかった揮発性有機化合物ガスを有効に除去することが可能となる。   Further, according to the present invention, by combining the oxidation reaction of the platinum catalyst and the photocatalytic action, it becomes possible to effectively remove the volatile organic compound gas that could not be decomposed by the oxidation reaction of the platinum catalyst.

先ず、本発明の活性炭フィルタの再生処理装置について説明する。   First, the activated carbon filter regeneration processing apparatus of the present invention will be described.

本発明の活性炭フィルタの再生処理装置は、活性炭フィルタに吸着された揮発性有機化合物ガスと水分子ガスを加熱により脱離させて、この活性炭フィルタを再生処理する活性炭フィルタ再生処理装置であって、
前記脱離させた揮発性有機化合物ガスと水分子ガスが冷却されて、この水分子ガスの一部が凝集して得られた液体の水に、前記揮発性有機化合物ガスの一部が溶け込んだ当該液体の水を加熱して、再度ガス化した揮発性有機化合物ガスと共に、前記脱離させた揮発性有機化合物ガスを、加熱された白金触媒の酸化反応により、水分子ガス、二酸化炭素および窒素酸化物の３成分を含むガスに分解する白金触媒反応器と、
前記した水分子ガス、二酸化炭素および窒素酸化物の３成分を含むガスを冷却する冷却部と、この冷却部により前記水分子ガスが冷却されて、一部の前記水分子ガスが凝集して得られた液体の水を溜めるための水タンク部と、この水タンク部の水面上方の空間を通過した水分子ガス、二酸化炭素および窒素酸化物の３成分を含むガスの高湿度を低湿度に調整する湿度調整部とを有する除湿器と、
前記除湿器により得られた、水分子ガス、二酸化炭素および窒素酸化物の３成分を含む低湿度ガスを流して、この低湿度ガス中に含まれる窒素酸化物成分を除去する酸性ケミカルフィルタ装置と、
前記活性炭フィルタ、前記白金触媒反応器、前記除湿器および前記酸性ケミカルフィルタ装置のそれぞれの構成要素の順に沿って、それぞれの構成要素内のガスを吸引する吸引機とを備えたことを特徴とする。 The activated carbon filter regeneration processing apparatus of the present invention is an activated carbon filter regeneration processing apparatus that regenerates the activated carbon filter by desorbing the volatile organic compound gas and water molecule gas adsorbed on the activated carbon filter by heating,
The desorbed volatile organic compound gas and the water molecular gas are cooled, and a part of the volatile organic compound gas is dissolved in the liquid water obtained by aggregating a part of the water molecular gas. The liquid water is heated and re-gasified together with the volatile organic compound gas, and the desorbed volatile organic compound gas is converted into water molecular gas, carbon dioxide and nitrogen by an oxidation reaction of the heated platinum catalyst. A platinum catalyst reactor that decomposes into a gas containing three components of oxides;
A cooling unit that cools the gas including the three components of water molecule gas, carbon dioxide, and nitrogen oxide described above, and the water molecule gas is cooled by the cooling unit, and a part of the water molecule gas is aggregated. The high humidity of the gas containing three components of water molecule gas, carbon dioxide, and nitrogen oxide that passed through the space above the water surface of the water tank and the water tank for storing the liquid water is adjusted to low humidity A dehumidifier having a humidity adjusting unit to perform,
An acidic chemical filter device for removing a nitrogen oxide component contained in the low-humidity gas by flowing a low-humidity gas containing three components of water molecule gas, carbon dioxide and nitrogen oxide, obtained by the dehumidifier; ,
A suction device that sucks the gas in each constituent element in the order of each constituent element of the activated carbon filter, the platinum catalyst reactor, the dehumidifier, and the acidic chemical filter device. .

本発明において、揮発性有機化合物ガスとは、その一部が水に溶解した場合に臭気を帯びた水を発生し得るガスであって、窒素原子を有する有機化合物を構成成分として含むガスを意味する。
このような揮発性有機化合物ガスとしては、タバコの喫煙時に空気中に放出されるタバコ煙等を挙げることができ、この空気中に放出されるタバコ煙には、ベンゼン、トルエン、キシレン、ニコチン等が含まれている。 In the present invention, the volatile organic compound gas is a gas that can generate odorous water when part of it is dissolved in water, and means a gas that contains an organic compound having a nitrogen atom as a constituent component. To do.
Examples of such volatile organic compound gas include tobacco smoke released into the air when smoking tobacco, and examples of tobacco smoke released into the air include benzene, toluene, xylene, nicotine and the like. It is included.

活性炭フィルタは、揮発性有機化合物ガスを活性炭フィルタに吸着させるための流路に、その揮発性有機化合物ガスを含む空気を流した場合に、その揮発性有機化合物ガスを捕獲して吸着するに適合した構造を有するものであればよく、例えば、ハニカム型活性炭フィルタが好適である。ハニカム型活性炭フィルタの体積は、そのフィルタの流路に流す揮発性有機化合物ガスの濃度および流量に応じて適宜決定される。   The activated carbon filter is suitable for capturing and adsorbing the volatile organic compound gas when air containing the volatile organic compound gas flows through the flow path for adsorbing the volatile organic compound gas to the activated carbon filter. For example, a honeycomb activated carbon filter is suitable. The volume of the honeycomb activated carbon filter is appropriately determined according to the concentration and flow rate of the volatile organic compound gas flowing through the flow path of the filter.

活性炭フィルタは、揮発性有機化合物ガスを吸着する際に、空気中の湿気、即ち、水分子ガスをも同時に吸着することから、この活性炭フィルタを加熱した場合、この活性炭フィルタから揮発性有機化合物ガスと共に、水分子ガスを脱離させることになる。   When the activated carbon filter adsorbs moisture in the air, that is, water molecule gas at the same time when adsorbing the volatile organic compound gas, the activated carbon filter heats the volatile organic compound gas from the activated carbon filter. At the same time, the water molecule gas is desorbed.

このように加熱脱離された揮発性有機化合物ガスと水分子ガスは、これらガスを次の白金触媒反応器に流入されるためのパイプ（後述する図１に示すパイプＰ２）の通過時において、このパイプの外気が常温であることから急激に冷却され、特に、水分子ガスの大部分（約９０％以上）は、急激な温度低下に伴う飽和蒸気圧差によって、凝集して液体の水となり、加熱離脱された揮発性有機化合物ガスの一部がこの液体の水に溶け込むように作用する。なお、水分子ガスの残余の部分（約１０％未満）は、水分子ガスとして次の白金触媒反応器を通過する。   The volatile organic compound gas and water molecule gas thus desorbed by heating are passed through a pipe (pipe P2 shown in FIG. 1 to be described later) for passing these gases into the next platinum catalyst reactor. Since the outside air of this pipe is at room temperature, it is rapidly cooled. In particular, most of the water molecular gas (about 90% or more) is agglomerated into liquid water due to a saturated vapor pressure difference accompanying a rapid temperature drop. A part of the volatile organic compound gas separated by heating acts so as to dissolve in the liquid water. In addition, the remaining part (less than about 10%) of water molecular gas passes the next platinum catalyst reactor as water molecular gas.

したがって、白金触媒反応器には、脱離した揮発性有機化合物ガスおよび水分子ガスと共に、揮発性有機化合物ガスの一部が溶け込んだ液体の水が流入する。   Accordingly, liquid water in which a part of the volatile organic compound gas is dissolved flows into the platinum catalyst reactor together with the desorbed volatile organic compound gas and the water molecule gas.

この白金触媒反応器は、白金触媒の周辺に配置されたヒーターの加熱により、揮発性有機化合物ガスの酸化反応を促進して、この揮発性有機化合物ガスを粗分解し、水分子ガス、二酸化炭素および窒素酸化物の３成分を含むガスを生成する。   This platinum catalyst reactor promotes an oxidation reaction of volatile organic compound gas by heating a heater arranged around the platinum catalyst, and roughly decomposes the volatile organic compound gas, thereby water molecule gas, carbon dioxide And a gas containing three components of nitrogen oxides.

次に、揮発性有機化合物ガスの一部が溶け込んだ液体の水については、上記ヒーターの加熱により、再度、ガス化された揮発性有機化合物ガスと水分子ガスを生成し、この揮発性有機化合物ガスは、先の脱離した揮発性有機化合物ガスと同様、白金触媒の酸化反応により粗分解されて、水分子ガス、二酸化炭素および窒素酸化物の３成分を含むガスを生成する。なお、白金触媒の酸化反応による揮発性有機化合物ガスの粗分解では、揮発性有機化合物ガスを有効に分解除去することができる。   Next, with respect to liquid water in which a part of the volatile organic compound gas is dissolved, by heating the heater, gasified volatile organic compound gas and water molecular gas are generated again, and this volatile organic compound is generated. Similar to the previously desorbed volatile organic compound gas, the gas is roughly decomposed by an oxidation reaction of the platinum catalyst to generate a gas containing three components of water molecule gas, carbon dioxide and nitrogen oxide. In the rough decomposition of the volatile organic compound gas by the oxidation reaction of the platinum catalyst, the volatile organic compound gas can be effectively decomposed and removed.

白金触媒反応器内で、再度、ガス化した水分子ガスは、先に脱離した水分子ガスとともに、白金触媒反応器を通過するが、次の除湿器と接続するためのパイプ（後述する図１に示すＰ３）の通過時において、このパイプの外気が常温であることから、水分子ガスが冷却され、急激な温度低下に伴う飽和蒸気圧差によって、その大部分（約９０％以上）が凝集して液体の水となる。   In the platinum catalyst reactor, the water molecular gas gasified again passes through the platinum catalyst reactor together with the previously desorbed water molecular gas, but is connected to the next dehumidifier (see FIG. When P3) shown in Fig. 1 is passed, the outside air of this pipe is at room temperature, so the water molecular gas is cooled, and most (about 90% or more) aggregates due to the saturated vapor pressure difference accompanying the rapid temperature drop. It becomes liquid water.

白金触媒反応器においては、揮発性有機化合物ガスが粗分解されて、除去されることから、揮発性有機化合物ガスの一部が溶け込んだ液体の水の発生を阻止することができ、その結果、液体の水をそのまま排出することが可能となる。なお、水分子ガスの残余の部分は、水分子ガスとして次の除湿器に流入する。   In the platinum catalyst reactor, since the volatile organic compound gas is roughly decomposed and removed, generation of liquid water in which a part of the volatile organic compound gas is dissolved can be prevented. It becomes possible to discharge liquid water as it is. The remaining portion of the water molecular gas flows into the next dehumidifier as the water molecular gas.

また、白金触媒の酸化反応により生成した二酸化炭素は、そのまま排出することができる。   Moreover, the carbon dioxide produced | generated by the oxidation reaction of a platinum catalyst can be discharged | emitted as it is.

白金触媒反応器の具体例としては、例えば、ステンレス製ハニカムの表面に白金触媒を担持させたものを複数直列接続して、密閉容器内に収納し、この密閉容器の外周に断熱材を介してヒーターを配置したものを挙げることができ、所定時間（例：２時間）所定温度（例；２５０〜３５０℃）に保温できるように設計されている。白金触媒の白金担持量、体積、表面積、保温時間および保温する温度等については、脱離した揮発性有機化合物ガスの濃度および流量に応じて適宜決定される。   As a specific example of the platinum catalyst reactor, for example, a plurality of platinum catalyst supported on the surface of a stainless honeycomb is connected in series and stored in a sealed container, and a heat insulating material is provided around the outer periphery of the sealed container. A heater can be used, and the heater is designed to be kept at a predetermined temperature (eg, 250 to 350 ° C.) for a predetermined time (eg, 2 hours). The amount of platinum supported on the platinum catalyst, the volume, the surface area, the temperature retention time, the temperature for temperature retention, and the like are appropriately determined according to the concentration and flow rate of the desorbed volatile organic compound gas.

次に、除湿器は、前記した白金触媒反応器から流出する水分子ガス、二酸化炭素および窒素酸化物の３成分を含むガスを冷却する冷却部と、この冷却部により水分子ガスが冷却されて凝集した液体の水を溜める水タンク部と、この水タンク部の水面上方の空間を通過する水分子ガス、二酸化炭素および窒素酸化物の３成分を含むガスが相対湿度１００％の高湿度状態にあるのに対して、低湿度、例えば、２５℃換算で相対湿度５０％以下に調整するための湿度調整部とを有している。   Next, the dehumidifier includes a cooling unit that cools a gas containing three components of water molecular gas, carbon dioxide, and nitrogen oxide flowing out from the platinum catalyst reactor, and the water molecular gas is cooled by the cooling unit. A water tank portion for storing the condensed liquid water and a gas containing three components of water molecule gas, carbon dioxide and nitrogen oxide passing through the space above the water surface of the water tank portion is in a high humidity state with a relative humidity of 100%. On the other hand, it has a humidity adjusting unit for adjusting to a low humidity, for example, a relative humidity of 50% or less in terms of 25 ° C.

このような除湿器により、水タンク部の水面上方の空間を通過した、水分子ガス、二酸化炭素および窒素酸化物の３成分を含むガスを高湿度ガスから低湿度ガスに変換させて、次の酸性ケミカルフィルタを通過させる際に、酸性ケミカルフィルタによる吸着作用を損なう原因となるフィルタ表面への湿度の悪影響を除去することができる。また、冷却部における水分子ガスの冷却により、大部分（約９０％以上）の水分子ガスが液体の水となって水タンク部に一旦溜められ、この水タンク部内の水は外部に排出される。   By using such a dehumidifier, the gas containing the three components of water molecular gas, carbon dioxide and nitrogen oxide, which has passed through the space above the water surface of the water tank, is converted from a high humidity gas to a low humidity gas. When passing through the acidic chemical filter, it is possible to remove the adverse effect of humidity on the filter surface that causes the adsorption effect of the acidic chemical filter to be impaired. Also, by cooling the water molecular gas in the cooling part, most (about 90% or more) of the water molecular gas is temporarily stored in the water tank part as liquid water, and the water in this water tank part is discharged to the outside. The

酸性ケミカルフィルタは、上記した除湿器により、低湿度となった水分子ガス、二酸化炭素および窒素酸化物の３成分を含むガスのうち、窒素酸化物（ＮＯ、ＮＯ2等のＮＯx）を吸着して、除去するものである。なお、水分子ガスおよび二酸化炭素は、酸性ケミカルフィルタと作用せず、そのまま酸性ケミカルフィルタの出口側に流出される。 The acidic chemical filter adsorbs nitrogen oxides (NOx such as NO and NO 2 ) out of the gas containing three components of water molecule gas, carbon dioxide and nitrogen oxide, which has become low humidity by the above-mentioned dehumidifier. Is to be removed. The water molecular gas and carbon dioxide do not act on the acidic chemical filter and flow out to the outlet side of the acidic chemical filter as they are.

酸性ケミカルフィルタの具体例としては、例えば、入口側から出口側に向かって、粒状のＮＯ酸化触媒および粒状のＮＯ2化学吸着材をそれぞれ層状に密閉容器内に詰めてなる酸性ケミカルフィルタを挙げることができ、この酸性ケミカルフィルタに窒素酸化物を流した場合、粒状のＮＯ酸化触媒からなる層の通過時において、この窒素酸化物のうち、ＮＯ2は素通りし、ＮＯは酸化されてＮＯ2となり、ＮＯ酸化触媒からなる層に引き続く粒状のＮＯ2化学吸着材からなる層において、ＮＯ2が吸着されて、結局、窒素酸化物が除去されたガスが出口側に流出する。 Specific examples of the acidic chemical filter include, for example, an acidic chemical filter in which a granular NO oxidation catalyst and a granular NO 2 chemical adsorbent are packed in a closed container in layers from the inlet side to the outlet side, respectively. When nitrogen oxide is allowed to flow through the acidic chemical filter, NO 2 passes through the nitrogen oxide and passes through the layer made of granular NO oxidation catalyst, and NO is oxidized to NO 2 . In the layer made of granular NO 2 chemical adsorbent following the layer made of NO oxidation catalyst, NO 2 is adsorbed, and eventually the gas from which nitrogen oxide has been removed flows out to the outlet side.

吸引機は、前記活性炭フィルタ、前記白金触媒反応器、前記除湿器および前記酸性ケミカルフィルタ装置のそれぞれの構成要素の順に沿って、それぞれの構成要素内のガスを含めて、比較的清浄な空気（例えば、揮発性有機化合物ガスを除去した空気）を流すための吸引装置であり、市販の吸引ポンプが好適である。   The suction machine includes relatively clean air (including gas in each component) in the order of each component of the activated carbon filter, the platinum catalyst reactor, the dehumidifier, and the acidic chemical filter device. For example, a suction device for flowing air from which volatile organic compound gas has been removed), and a commercially available suction pump is suitable.

漏光型光触媒フィルタ装置は、前述した白金触媒反応器が揮発性有機化合物ガスを粗分解するものであるのに対して、この白金触媒反応器では分解除去しきれなかった揮発性有機化合物ガスを精細に分解するものであり、例えば、光触媒を担持した光ファイバを多数束ねてなる漏光型光触媒フィルタが好適である。   In the light leakage type photocatalytic filter device, the platinum catalyst reactor described above decomposes the volatile organic compound gas roughly, whereas the platinum catalyst reactor finely removes the volatile organic compound gas that could not be decomposed and removed. For example, a light leakage type photocatalytic filter in which a large number of optical fibers carrying a photocatalyst are bundled is suitable.

次に、本発明の活性炭フィルタの再生処理方法について説明する。   Next, the regeneration processing method for the activated carbon filter of the present invention will be described.

本発明の活性炭フィルタの再生処理方法の発明は、活性炭フィルタに吸着された揮発性有機化合物ガスと水分子ガスを加熱により脱離させて、この活性炭フィルタを再生処理する活性炭フィルタの再生処理方法であって、
前記脱離させた揮発性有機化合物ガスと水分子ガスが冷却されて、前記水分子ガスの一部が凝集して得られた液体の水に、前記揮発性有機化合物ガスが溶け込む揮発性有機化合物ガス溶解工程と、
前記液体の水を加熱して、再度ガス化した揮発性有機化合物ガスと共に、前記脱離させた揮発性有機化合物ガスを、加熱された白金触媒により酸化反応させて、水分子ガス、二酸化炭素および窒素酸化物の３成分を含むガスを生成する白金触媒反応工程と、前記した水分子ガス、二酸化炭素および窒素酸化物の３成分を含むガスを冷却して、前記水分子ガスの一部を凝集して液体の水にすると共に、前記水分子ガスの残余の部分、二酸化炭素および窒素酸化物の３成分を含むガスを低湿度に調整する除湿工程と、前記除湿工程により得られた、水分子ガス、二酸化炭素および窒素酸化物の３成分を含む低湿度のガス中に含まれる窒素酸化物を除去する窒素酸化物除去工程を含むことを特徴とする。 The invention of the activated carbon filter regeneration processing method of the present invention is an activated carbon filter regeneration processing method in which volatile organic compound gas and water molecule gas adsorbed on the activated carbon filter are desorbed by heating, and the activated carbon filter is regenerated. There,
A volatile organic compound in which the volatile organic compound gas is dissolved in liquid water obtained by cooling the desorbed volatile organic compound gas and the water molecular gas and aggregating a part of the water molecular gas. A gas dissolving step;
The liquid water is heated and re-gasified together with the volatile organic compound gas, and the desorbed volatile organic compound gas is oxidized by a heated platinum catalyst to produce water molecule gas, carbon dioxide and A platinum catalyst reaction step for generating a gas containing three components of nitrogen oxide, and cooling the gas containing the three components of water molecule gas, carbon dioxide and nitrogen oxide, and agglomerating a part of the water molecule gas A dehumidifying step of adjusting the gas containing three components of carbon dioxide and nitrogen oxide to low humidity, and water molecules obtained by the dehumidifying step. It includes a nitrogen oxide removing step of removing nitrogen oxide contained in a low-humidity gas containing three components of gas, carbon dioxide, and nitrogen oxide.

本発明の活性炭フィルタの再生処理方法は、本発明の活性炭フィルタの再生処理装置を用いることにより実現することができ、本発明の活性炭フィルタの再生処理方法において、白金触媒反応工程、除湿工程、窒素酸化物除去工程において用いられる装置および処理条件は、それぞれ、上記した白金触媒反応器、除湿器、酸性ケミカルフィルタ装置で説明したと同様である。   The activated carbon filter regeneration processing method of the present invention can be realized by using the activated carbon filter regeneration processing apparatus of the present invention. In the activated carbon filter regeneration processing method of the present invention, the platinum catalyst reaction step, the dehumidifying step, the nitrogen The apparatus and processing conditions used in the oxide removal step are the same as those described in the platinum catalyst reactor, the dehumidifier, and the acidic chemical filter apparatus.

以下、本発明を実施例により更に具体的に説明する。
なお、本実施例において、被処理ガス中の揮発性有機化合物ガスの濃度とは、被処理ガス中の総揮発性有機化合物（ＴＶＯＣ）の濃度を意味し、以下に示す方法により算出したものである。
すなわち、揮発性有機化合物ガスの濃度が高い(例えばｐｐｍオーダー)場合はガスクトマトグラフ((株)島津製作所製)を、揮発性有機化合物ガスの濃度が低い(例えば、ｐｐｂオーダー)場合は捕集管により濃縮操作を行った後にガスクトマトグラフ質量分析計(アジレント・テクノロジ社製)を用いることによりクロマトグラムを得、検出された各ピークの面積をトルエン換算して各有機化合物の濃度を算出し、その総和を揮発性有機化合物ガスの濃度とした。
図１は、本発明の実施例である活性炭フィルタ再生処理装置の全体構成を示すブロック図である。 Hereinafter, the present invention will be described more specifically with reference to examples.
In this example, the concentration of the volatile organic compound gas in the gas to be processed means the concentration of the total volatile organic compound (TVOC) in the gas to be processed, and is calculated by the following method. is there.
That is, when the concentration of the volatile organic compound gas is high (eg, on the order of ppm), the gas chromatograph (manufactured by Shimadzu Corporation) is collected. When the concentration of the volatile organic compound gas is low (eg, on the order of ppb), it is collected. After concentration using a tube, a gas chromatograph mass spectrometer (manufactured by Agilent Technologies) is used to obtain a chromatogram, and the area of each detected peak is converted to toluene to calculate the concentration of each organic compound. The sum total was taken as the concentration of the volatile organic compound gas.
FIG. 1 is a block diagram showing an overall configuration of an activated carbon filter regeneration processing apparatus according to an embodiment of the present invention.

この活性炭フィルタ再生処理装置は、活性炭フィルタと加熱炉を含む活性炭フィルタ加熱装置１０と、白金触媒とヒーターを含む白金触媒反応器２０と、冷却部と水タンク部と低湿度調整部を含む除湿器３０と、ＮＯ酸化触媒とＮＯ2化学吸着材を含む酸性ケミカルフィルタ装置４０と、漏光型光触媒フィルタ装置５０と、吸引機６０の各構成要素と共に、各構成要素を連結するためのパイプＰ１〜Ｐ７を備えている。 This activated carbon filter regeneration treatment apparatus includes an activated carbon filter heating apparatus 10 including an activated carbon filter and a heating furnace, a platinum catalyst reactor 20 including a platinum catalyst and a heater, a dehumidifier including a cooling unit, a water tank unit, and a low humidity adjusting unit. 30, an acidic chemical filter device 40 including a NO oxidation catalyst and a NO 2 chemical adsorbent, a light leakage type photocatalytic filter device 50, and pipes P <b> 1 to P <b> 7 for connecting the constituent elements together It has.

活性炭フィルタ加熱装置１０は、図２に示すように、図面上、上側面、右側面および下側面を有する断面Ｕ字状の加熱炉本体１と、左側面を開閉可能な加熱炉扉２と、活性炭フィルタ３と、この活性炭フィルタ３を収納した容器４と、加熱炉本体１と加熱炉扉２により構成される内壁に配設されたヒーター５と、ガラス繊維製の断熱材６と、加熱炉本体１の図面上、右側面の下方部分と上方部分に貫通挿入されたガス導入用パイプＰ１およびガス排出用パイプＰ２を備えている。   As shown in FIG. 2, the activated carbon filter heating device 10 includes a heating furnace body 1 having a U-shaped cross section having an upper side surface, a right side surface, and a lower side surface, and a heating furnace door 2 capable of opening and closing the left side surface. Activated carbon filter 3, container 4 containing the activated carbon filter 3, heater 5 disposed on the inner wall composed of the heating furnace body 1 and the heating furnace door 2, a heat insulating material 6 made of glass fiber, and a heating furnace In the drawing of the main body 1, there are provided a gas introduction pipe P <b> 1 and a gas discharge pipe P <b> 2 inserted through the lower part and the upper part of the right side surface.

活性炭フィルタ３は、市販のハニカム型活性炭（大きさ：１５０×１５０×３０ｍｍ）を２４個、容器４内に配列したものであり（図面では手前の１２個を示した）、この活性炭フィルタ３は、被処理ガスとしてタバコ煙を含むガスを処理した空気清浄装置において使用され、その活性炭フィルタ３の表面には、揮発性有機化合物ガスと水分子ガスが既に吸着されている。   The activated carbon filter 3 is composed of 24 commercially available honeycomb activated carbons (size: 150 × 150 × 30 mm) arranged in a container 4 (the front 12 are shown in the drawing). The volatile organic compound gas and the water molecule gas have already been adsorbed on the surface of the activated carbon filter 3.

容器４の底部は、スリット状または網状に形成されて、通気性を得ていることから、パイプＰ１から導入された空気は、この容器４の底部を通って活性炭フィルタ３の流路に流すことができる。なお、パイプＰ１に導入される空気は、活性炭フィルタに吸着された揮発性有機化合物ガスを除去して、この活性炭フィルタを再生するために流すものであることから、揮発性有機化合物ガスを除去した程度の比較的清浄な空気であることが求められ、この空気の流量は吸引機６０により調整され、本例では２リットル／分に設定した。   Since the bottom portion of the container 4 is formed in a slit shape or a net shape to obtain air permeability, air introduced from the pipe P1 flows through the bottom portion of the container 4 to the flow path of the activated carbon filter 3. Can do. Note that the air introduced into the pipe P1 removes the volatile organic compound gas adsorbed by the activated carbon filter and flows to regenerate the activated carbon filter, so the volatile organic compound gas is removed. The air flow rate was adjusted by the suction device 60 and was set to 2 liters / minute in this example.

このような活性炭フィルタ３を収納した容器４を、加熱炉扉２を開けて、加熱炉本体１の内部空間に収納し、加熱炉扉２を閉めて加熱炉を密閉状態にする。そして、加熱炉内のヒーター５に所定電圧を印加して、図示略した温度制御器により約２６０℃の高温に約１時間かけて昇温して、活性炭フィルタ３を加熱することにより、活性炭フィルタ３に吸着されていた揮発性有機化合物ガスと水分子ガスを脱離させる。そして、脱離させた揮発性有機化合物ガスと水分子ガスは、活性炭フィルタ３の流路をその上方に向かって通過して、パイプＰ２から排出される。   The container 4 containing the activated carbon filter 3 is opened in the heating furnace door 2 and stored in the internal space of the heating furnace main body 1, and the heating furnace door 2 is closed to seal the heating furnace. Then, a predetermined voltage is applied to the heater 5 in the heating furnace, the temperature is increased to about 260 ° C. over about 1 hour by a temperature controller (not shown), and the activated carbon filter 3 is heated. The volatile organic compound gas and the water molecule gas adsorbed on 3 are desorbed. The desorbed volatile organic compound gas and water molecule gas pass through the flow path of the activated carbon filter 3 upward and are discharged from the pipe P2.

なお、約２６０℃の高温を約２時間保持した後、ヒーター５への印加電圧を断つが、その間、活性炭フィルタ３が約２６０℃の高温に達した時に、揮発性有機化合物ガスは、その脱離量が最大となり、最高濃度となってパイプP２から排出される。   After maintaining the high temperature of about 260 ° C. for about 2 hours, the voltage applied to the heater 5 is cut off. During this time, when the activated carbon filter 3 reaches a high temperature of about 260 ° C., the volatile organic compound gas is desorbed. The separation amount is the maximum, and the maximum concentration is discharged from the pipe P2.

加熱脱離された揮発性有機化合物ガスと水分子ガスは、パイプＰ２を通過したとき、このパイプＰ２が外気の常温に曝されて、白金触媒反応器２０に入る直前のパイプＰ２内の温度が約９０℃となって、冷却される。   When the heat-desorbed volatile organic compound gas and the water molecule gas pass through the pipe P2, the temperature in the pipe P2 immediately before entering the platinum catalyst reactor 20 when the pipe P2 is exposed to the ambient temperature of the outside air. It is cooled to about 90 ° C.

この冷却により、急激な温度低下による飽和蒸気圧差が生じて、水分子ガスの大部分（約９０％以上）が凝集して液体の水となり、残余（約１０％以下）の水分子ガスが気体としてそのまま通過する。そして、この液体の水は、揮発性有機化合物ガスの一部が溶け込んで、臭気を帯びた液体となり、次の白金触媒反応器２０に、揮発性有機化合物ガスと水分子ガスと共に、臭気を帯びた液体が流入する。   This cooling causes a saturated vapor pressure difference due to a rapid temperature drop, and most of the water molecular gas (about 90% or more) aggregates into liquid water, and the remaining (about 10% or less) water molecular gas is a gas. Pass as it is. The liquid water partially dissolves in the volatile organic compound gas to become an odorous liquid, and the next platinum catalyst reactor 20 has an odor along with the volatile organic compound gas and the water molecular gas. Liquid flows in.

次に、白金触媒反応器２０は、図３に示すように、ステンレス製ハニカムの表面に白金を担持させた白金触媒ユニット（大きさ：１００×１００×５０ｍｍ）を３個直列に配設してなる白金触媒２１と、この白金触媒２１を収納したステンレス製の密閉容器２２と、この密閉容器２２の外側面に配設したヒーター２３と、このヒーター２３を保温するガラス繊維製の断熱材２４と、前述した脱離した揮発性有機化合物ガスと水分子ガスを密閉容器２２内に導入するためのパイプＰ２と、白金触媒の酸化反応により揮発性有機化合物ガスが分解して生成したガスを排出するためのパイプＰ３とを備えている。   Next, as shown in FIG. 3, the platinum catalyst reactor 20 includes three platinum catalyst units (size: 100 × 100 × 50 mm) in which platinum is supported on the surface of a stainless steel honeycomb arranged in series. A platinum catalyst 21, a stainless steel sealed container 22 containing the platinum catalyst 21, a heater 23 disposed on the outer surface of the sealed container 22, and a glass fiber heat insulating material 24 for keeping the heater 23 warm. The pipe P2 for introducing the desorbed volatile organic compound gas and water molecule gas into the sealed container 22 and the gas generated by decomposition of the volatile organic compound gas by the oxidation reaction of the platinum catalyst are discharged. And a pipe P3.

白金触媒２１を収納した密閉容器２２は、白金触媒２１の温度を図示略した温度検知器により検知し、図示略した温度制御器によりヒーター２３に流す電流を制御して、２５０℃〜３５０℃の範囲内の一定の高温度（本例：３００℃）に保持した状態で、白金触媒の酸化反応を得る。   The airtight container 22 containing the platinum catalyst 21 detects the temperature of the platinum catalyst 21 with a temperature detector (not shown), and controls the current flowing through the heater 23 with a temperature controller (not shown) to adjust the temperature to 250 ° C. to 350 ° C. An oxidation reaction of the platinum catalyst is obtained in a state where the temperature is maintained at a constant high temperature (300 ° C. in this example).

そこで、パイプ２により、前述した揮発性有機化合物ガスと水分子ガスと共に、臭気を帯びた液体を、密閉容器２２内の白金触媒２１の手前の空間に導入したとき、前述した３００℃の高温に曝されて、上記臭気を帯びた液体が再度ガス化して揮発性有機化合物ガスと水分子ガスとなり、密閉容器２２に導入された揮発性有機化合物ガスと水分子ガスと一緒になって、白金触媒２１の流路を流れて、揮発性有機化合物ガスが白金触媒の酸化反応により、水分子ガスと二酸化炭素と窒素化合物の３成分を含むガスに分解生成され、この３成分を含むガスがパイプＰ３から排出される。なお、白金触媒２１の流路を流れた水分子ガスは、白金触媒の酸化反応を受けずに、そのまま通過して、パイプＰ３から排出される。   Therefore, when the odorous liquid is introduced into the space in front of the platinum catalyst 21 in the sealed container 22 together with the volatile organic compound gas and the water molecule gas through the pipe 2, the above-described high temperature of 300 ° C. is obtained. When exposed, the odorous liquid is gasified again to become a volatile organic compound gas and a water molecule gas, and together with the volatile organic compound gas and the water molecule gas introduced into the sealed container 22, a platinum catalyst 21, the volatile organic compound gas is decomposed and generated into a gas containing three components of water molecule gas, carbon dioxide and nitrogen compound by the oxidation reaction of the platinum catalyst, and the gas containing these three components is pipe P3. Discharged from. The water molecule gas that has flowed through the flow path of the platinum catalyst 21 passes through as it is without being subjected to the oxidation reaction of the platinum catalyst, and is discharged from the pipe P3.

揮発性有機化合物ガスが白金触媒の酸化反応により分解されて、生成した水分子ガスと、白金触媒２１の流路をそのまま通過した水分子ガスは、白金触媒反応器２０の排出パイプＰ３を通過して、このパイプＰ３が外気の常温に曝されて、次の除湿器３０に入る直前のパイプＰ３内の温度が約９０℃となって、冷却されるから、大部分（約９０％以上）の水分子が凝集して液体の水となるが、その段階では、３ｐｐｍ以上の濃度まで揮発性有機化合物ガスが除去されていることから、この揮発性有機化合物ガスが液体の水に溶け込むようなことがなく、この液体の水は無色、無臭で、そのまま排出可能であり、また飲み水検査により、飲用に適合した水であることが確認された。   The volatile organic compound gas is decomposed by the oxidation reaction of the platinum catalyst, and the generated water molecule gas and the water molecule gas that has passed through the flow path of the platinum catalyst 21 pass through the discharge pipe P3 of the platinum catalyst reactor 20. Since this pipe P3 is exposed to the ambient temperature of the outside air and the temperature in the pipe P3 immediately before entering the next dehumidifier 30 becomes about 90 ° C. and is cooled, most (about 90% or more) Water molecules aggregate to form liquid water. At this stage, the volatile organic compound gas has been removed to a concentration of 3 ppm or higher, so that this volatile organic compound gas dissolves in the liquid water. This liquid water is colorless and odorless and can be discharged as it is. It was confirmed by drinking water inspection that it was suitable for drinking.

また、揮発性有機化合物ガスが白金触媒の酸化反応により分解されて生成した二酸化炭素もそのまま排出可能である。   Further, carbon dioxide produced by the decomposition of the volatile organic compound gas by the oxidation reaction of the platinum catalyst can be discharged as it is.

パイプＰ３より、次の除湿器３０に流入する物質は、先の白金触媒の酸化反応により揮発性有機化合物ガスを分解して生成した、水分子と二酸化炭素と窒素酸化物の３成分を含むガスと、水分子が冷却により凝集した液体の水である。   The substance that flows into the next dehumidifier 30 from the pipe P3 is a gas containing three components of water molecules, carbon dioxide, and nitrogen oxides generated by decomposing a volatile organic compound gas by the oxidation reaction of the platinum catalyst. And liquid water in which water molecules are aggregated by cooling.

除湿器３０は、図４（Ａ）に示すように、主たる構成として、パイプＰ３より流入した水分子と二酸化炭素と窒素酸化物の３成分を含むガスおよび液体の水を常温までに冷却する冷却部３１０を有するとともに、上記３成分のガスのうち、水分子ガスの大部分（約９０％以上）を冷却して得られた液体の水と、先に流入した液体の水とを溜めるための水溜め３２１と、この水溜め３２１の水面の上方に、水分子の残余部分（約１０％以下）と二酸化炭素と窒素酸化物の３成分を含むガスを通過させるための空間３２２を設けた水タンク部３２０を有し、また、通過させた水分子ガスを相対湿度５０％以下の低湿度ガスに調整する湿度調整部３３０とを有し、この低湿度ガスがパイプＰ４より排出される。   As shown in FIG. 4 (A), the dehumidifier 30 has a main configuration of cooling that cools the water and the water containing the three components of water molecules, carbon dioxide, and nitrogen oxides flowing from the pipe P3 to room temperature. And a liquid 310 obtained by cooling most (about 90% or more) of the water molecular gas among the three component gases and the liquid water that has flowed in first. A water reservoir 321 and water 322 provided above the water surface of the water reservoir 321 and a space 322 for allowing the remaining portion of water molecules (about 10% or less) and a gas containing three components of carbon dioxide and nitrogen oxide to pass therethrough. It has a tank part 320 and a humidity adjusting part 330 for adjusting the passed water molecule gas to a low humidity gas having a relative humidity of 50% or less, and this low humidity gas is discharged from the pipe P4.

図４（Ｂ）は、図４（Ａ）に示す冷却部３１０のＹ−Ｙ線箇所の水平パイプＰ01〜Ｐ11およびファン３１３を切断した断面とその周辺のアルミニウム製薄板３１２を示す図である。   FIG. 4B is a diagram showing a cross-section of the cooling pipe 310 shown in FIG. 4A taken along the line Y-Y with the horizontal pipes P01 to P11 and the fan 313 cut, and the aluminum thin plate 312 around the section.

冷却部３１０は、放熱性の銅製パイプ３１１（内径：４．７６φｍｍ、全長３ｍ）を、水平方向に配列される１１本の水平パイプＰ01〜Ｐ11と、水平パイプＰ01〜Ｐ11のうち隣接する両端を連結する１０本のＵターンパイプＰu01〜Ｐu10とに加工し、アルミニウム製薄板３１２（横：５０ｍｍ、高さ：２００ｍｍ、厚さ：０．１ｍｍ）を千鳥状に１１箇所穴あけ加工したものを４０枚用意して、この薄板３１２を約５ｍｍ間隔で平行に林立させた状態で、上記した１１本の水平パイプＰ01〜Ｐ11を上記した１１箇所の千鳥状に位置する穴に貫通させた状態で、４０枚のアルミニウム製薄板３１２と１１本の水平パイプＰ01〜Ｐ11とを溶接して、構成されている。なお、図４（Ａ）に示したアルミニウム製薄板３１２の数は、２７枚しか描かれていないが、実際には、上記したとおり４０枚である。   The cooling unit 310 includes a heat dissipating copper pipe 311 (inner diameter: 4.76 φmm, total length: 3 m), 11 horizontal pipes P01 to P11 arranged in the horizontal direction, and adjacent ends of the horizontal pipes P01 to P11. Processed into 10 U-turn pipes Pu01 to Pu10 to be connected, and 40 aluminum thin plates 312 (width: 50 mm, height: 200 mm, thickness: 0.1 mm) drilled in 11 locations in a zigzag pattern In the state where the thin plate 312 was prepared in parallel and forested at intervals of about 5 mm, the eleven horizontal pipes P01 to P11 were passed through the eleven staggered holes described above. A sheet of aluminum thin plate 312 and 11 horizontal pipes P01 to P11 are welded. The number of aluminum thin plates 312 shown in FIG. 4 (A) is only 27, but is actually 40 as described above.

このような銅製パイプ３１１の構成をガスの流れに沿って説明すると、図４（Ａ）の図面において、水平に配列した1本目の水平パイプＰ01と、この水平パイプＰ01の右側端部に1本目のＵターンパイプＰu01の一端を接続し、その他端を紙面上奥行側に向かって下降させて、２本目の水平パイプＰ02の右側端部に接続し、この水平パイプＰ0２の左側端部に2本目のＵターンパイプＰU02の一端を接続し、その他端を図面上紙面側に向かって下降させて、３本目の水平パイプＰ03の右側端部に接続し、以下同様、３本目以降のＵターンパイプＰu03〜Ｐu10と4本目以降の水平パイプＰ04〜Ｐ11とを交互に接続する。   The configuration of such a copper pipe 311 will be described along the flow of gas. In the drawing of FIG. 4A, the first horizontal pipe P01 arranged horizontally and the first one at the right end of the horizontal pipe P01. One end of the U-turn pipe Pu01 is connected, the other end is lowered toward the depth side on the page, and connected to the right end of the second horizontal pipe P02. The second end is connected to the left end of the horizontal pipe P02. One end of the U-turn pipe PU02 is connected, the other end is lowered toward the paper surface on the drawing, and connected to the right end of the third horizontal pipe P03. Similarly, the third and subsequent U-turn pipes Pu03 are connected. -Pu10 and the fourth and subsequent horizontal pipes P04-P11 are connected alternately.

なお、図４（Ｂ）の図面において、ガスの流れの向きは、水平パイプＰ01、Ｐ03、Ｐ05、Ｐ07、Ｐ09およびＰ11を示す円内の×印が手前から奥行に向かい、水平パイプＰ02、Ｐ04、Ｐ06、Ｐ08およびＰ10を示す円内の・印が奥行から手前に向かうことを示す。   In the drawing of FIG. 4B, the direction of the gas flow is such that the X marks in the circles indicating the horizontal pipes P01, P03, P05, P07, P09 and P11 are directed from the front to the depth, and the horizontal pipes P02, P04. , P06, P08 and P10 indicate that the mark in the circle is directed from the depth to the front.

その結果、冷却部３１０のガス流路は、水平面から上方に進行することなく、水平面内と下降方向に向けて進行する。   As a result, the gas flow path of the cooling unit 310 advances in the horizontal plane and in the descending direction without going upward from the horizontal plane.

図４（Ｂ）に示すアルミニウム製薄板３１２の左側面に設置されたファン３１３を作動して、アルミニウム製薄板３１２に風を吹き付けることにより、冷却部３１０全体が冷却され、その冷熱伝導により銅製パイプ３１１の内部も常温に冷却される。   The cooling unit 310 is entirely cooled by operating the fan 313 installed on the left side surface of the aluminum thin plate 312 shown in FIG. 4B and blowing air on the aluminum thin plate 312, and the copper pipe is cooled by heat conduction. The interior of 311 is also cooled to room temperature.

一方、パイプＰ３を通じて、流入した水分子ガス、二酸化炭素および窒素酸化物を含む３成分のガスは、上記した銅パイプ３１１の冷却により常温付近まで冷却され、温度低下による飽和蒸気圧差が生じて、水分子ガスのうち大部分（約９０％以上）は、凝集した液体の水となり、先にパイプＰ３より流入した液体の水と合流して、残余（約１０％以下）の水分子ガス、二酸化炭素および窒素酸化物の3成分のガスと共に、連結パイプＰ12を通して、次の水タンク部３２０に流入する。   On the other hand, the three-component gas containing water molecular gas, carbon dioxide and nitrogen oxide that has flowed in through the pipe P3 is cooled to near normal temperature by the cooling of the copper pipe 311 described above, and a saturated vapor pressure difference due to a temperature drop occurs. Most of the water molecular gas (about 90% or more) becomes agglomerated liquid water, which merges with the liquid water previously introduced from the pipe P3, and the remaining (about 10% or less) water molecular gas, dioxide. Together with the three component gases of carbon and nitrogen oxide, the gas flows into the next water tank section 320 through the connecting pipe P12.

合流した液体の水（常温）は、水タンク部３２０の水溜め３２１に収納され、その残余部分（約１０％以下）の水分子ガスは、相対湿度が１００％の高湿度ガスを維持して、二酸化炭素および窒素酸化物のガスと共に、水溜め３２１の水面上方の空間３２２を通過して、連結パイプＰ13を通じて、次の湿度調整部３３０に流入する。なお、水溜め３２１内の液体の水は、図示略されたドレイン等により外部に排出される。   The combined liquid water (room temperature) is stored in the water reservoir 321 of the water tank unit 320, and the water molecule gas in the remaining portion (about 10% or less) maintains a high humidity gas with a relative humidity of 100%. Together with the carbon dioxide and nitrogen oxide gases, the water passes through the space 322 above the water surface of the water reservoir 321 and flows into the next humidity adjusting unit 330 through the connecting pipe P13. The liquid water in the water reservoir 321 is discharged to the outside through a drain (not shown) or the like.

湿度調整部３３０は、密閉容器３３１内に、４本のアルミニウム製円柱棒３３２（直径：１０φｍｍ、高さ：５０ｍｍ）を収納するように、この4本の円柱棒３３２を林立させて保持するアルミニウム製基台３３３の中間部をこの密閉容器３３１の天井壁に埋設し、この基台３３３の円柱棒３３２側の略半分が密閉容器３３１内に収納され、この基台３３３の背面側の略半分が密閉容器３３１の外部にあり、この基台３３３の背面に接するようにペルチェ素子３３４の冷却面を設置し、このペルチェ素子３３４の発熱面に接するようにヒートシンク３３５を設置し、このヒートシンク３３５の周辺にこれを空冷するためのファン３３６を設置してある。   The humidity adjusting unit 330 is an aluminum that holds the four cylindrical rods 332 in a closed state so that the four cylindrical rods 332 (diameter: 10 mm, height: 50 mm) are accommodated in the sealed container 331. An intermediate portion of the base 333 is embedded in the ceiling wall of the sealed container 331, and approximately half of the base 333 on the cylindrical rod 332 side is accommodated in the sealed container 331, and approximately half on the back side of the base 333. Is located outside the sealed container 331, the cooling surface of the Peltier element 334 is installed so as to be in contact with the back surface of the base 333, and the heat sink 335 is installed so as to be in contact with the heat generating surface of the Peltier element 334. A fan 336 is installed in the periphery for air cooling.

ペルチェ素子３３４に所定の直流電圧（本例：９Ｖ）を印加すると、発熱面が発熱し（本例の最高温度：５０℃）、その熱をヒートシンク３３５が吸収することにより、冷却面が冷却され（本例の最低温度：−１０℃）、この冷却面の温度はペルチェ素子３３４の電流を制御して行われる。   When a predetermined DC voltage (in this example: 9V) is applied to the Peltier element 334, the heat generating surface generates heat (the maximum temperature in this example: 50 ° C.), and the heat sink 335 absorbs the heat to cool the cooling surface. (The minimum temperature in this example: −10 ° C.) The temperature of the cooling surface is controlled by controlling the current of the Peltier element 334.

ヒートシンク３３５は、アルミニウム製基板に多数のアルミニウム製片を林立させた構造体であり、この多数のアルミニウム製片が放熱面となり、ファン３３６の風を受けて、強制冷却され、ペルチェ素子３３４の発熱面から熱を吸収する。   The heat sink 335 is a structure in which a large number of pieces of aluminum are erected on an aluminum substrate. The large number of pieces of aluminum serve as a heat radiating surface, and is forcibly cooled by the wind of the fan 336 and generates heat from the Peltier element 334. Absorb heat from the surface.

このように強制冷却されたヒートシンク３３５と接したペルチェ素子３３４の発熱面から熱を吸収して、それに応じて、ペルチェ素子３３４の冷却面が冷却され、その冷却面と熱伝導性のあるアルミニウム製基台３３３および４本のアルミニウム製円柱棒３３２を冷却する。   Heat is absorbed from the heat generating surface of the Peltier element 334 in contact with the heat sink 335 thus forcibly cooled, and the cooling surface of the Peltier element 334 is cooled accordingly, and the cooling surface and the heat-conductive aluminum are made of aluminum. The base 333 and the four aluminum cylindrical rods 332 are cooled.

そこで、ペルチェ素子３３４に流す電流を制御して、本例の4本のアルミニウム製円柱棒３３２の先端部付近（密閉容器３３１内に入ったパイプＰ13付近）の温度が約１５℃、密閉容器３３１内のアルミニウム製基台３３３付近の温度が２℃となるように調整した結果、ガスを含む空気の流量を２リットル／分としたとき、密閉容器３３１内の平均温度が約１２℃となり、パイプＰ４から排出される水分子ガスの相対湿度は、常温（２５℃）換算で相対湿度４３％まで低湿度化することができた。   Therefore, the current flowing through the Peltier element 334 is controlled so that the temperature in the vicinity of the tips of the four aluminum cylindrical rods 332 in this example (near the pipe P13 in the sealed container 331) is about 15 ° C. As a result of adjusting the temperature in the vicinity of the aluminum base 333 to 2 ° C., when the flow rate of air containing gas is 2 liters / minute, the average temperature in the sealed container 331 is about 12 ° C. The relative humidity of the water molecular gas discharged from P4 could be reduced to 43% relative humidity in terms of normal temperature (25 ° C.).

このように低湿度化された水分子ガスは、二酸化炭素および窒素酸化物のガスと共に、パイプＰ４を通じて、次の酸性ケミカルフィルタ装置に流入する。   The water molecule gas thus reduced in humidity flows together with carbon dioxide and nitrogen oxide gas into the next acidic chemical filter device through the pipe P4.

酸性ケミカルフィルタ装置４０は、図５に示すように、ステンレス製の密閉容器（内径：５０φｍｍ、長さ：２５０ｍｍ）内部の導入用パイプＰ４側の導入側空間４１と、排出用パイプＰ５側の排出側空間４４とを設けた中央領域に、導入パイプＰ４側に向けて粒状（粒径：３φｍｍ、長さ：１０ｍｍ）のＮＯ酸化触媒４２（日本ピュアテック(株)製ピュアライトグレード「Ｅ３」）からなる層と、ＮＯ酸化触媒４２からなる層に引き続く、粒状（粒径：３φｍｍ、長さ：１０ｍｍ）のＮＯ2化学吸着材４３（日本ピュアテック（株）製ピュアライトグレード「０２」）からなる層をそれぞれ内壁に接するように設け、それぞれの粒状物の粒径に応じて、粒状物間にガス流路となる隙間を形成している。 As shown in FIG. 5, the acidic chemical filter device 40 includes a stainless steel sealed container (inner diameter: 50 φmm, length: 250 mm), an introduction-side space 41 on the introduction pipe P4 side, and a discharge on the discharge pipe P5 side. In the central area where the side space 44 is provided, the NO oxidation catalyst 42 (pure light grade “E3” manufactured by Nippon Puretech Co., Ltd.) is granular (particle size: 3φ mm, length: 10 mm) toward the introduction pipe P4 side. a layer comprising the, following the layer composed of the NO oxidation catalyst, particulate (particle size: 3Faimm, length: 10 mm) from NO 2 chemisorption material 43 (Japan pure Tech Co. pure light grade "02") Each layer is provided so as to be in contact with the inner wall, and according to the particle size of each granular material, a gap serving as a gas flow path is formed between the granular materials.

低湿度化された水分子ガス、二酸化炭素および窒素酸化物の３成分を含むガスは、パイプＰ４を通じて、導入側空間４１に導入されて、窒素酸化物（ＮＯx）のうち、ＮＯ2はＮＯ酸化触媒４２からなる層のガス流路を素通りするが、ＮＯはＮＯ酸化触媒４２からなる層のガス流路を通過するときに、酸化反応を受けて、ＮＯ2となって通過する。 The gas containing the three components of water molecule gas, carbon dioxide and nitrogen oxide, which has been reduced in humidity, is introduced into the introduction side space 41 through the pipe P4, and NO 2 is oxidized by NO 2 out of nitrogen oxide (NOx). Although the NO gas passes through the gas flow path of the layer made of the catalyst 42, NO undergoes an oxidation reaction when passing through the gas flow path of the layer made of the NO oxidation catalyst 42 and passes through as NO 2 .

そして、このＮＯ2は、ＮＯ2化学吸着材４３からなる層のガス流路を通過するときに、このＮＯ2化学吸着材４３の表面に吸着されて、その結果、窒素酸化物（ＮＯx）が除去された、残りの水分子ガスと二酸化炭素が排出用パイプＰ５を通じて排出される。 The NO 2 is adsorbed on the surface of the NO 2 chemical adsorbent 43 when passing through the gas flow path of the layer made of the NO 2 chemical adsorbent 43, and as a result, nitrogen oxide (NOx) is absorbed. The remaining water molecular gas and carbon dioxide that have been removed are discharged through the discharge pipe P5.

なお、酸性ケミカルフィルタ装置４０に導入される直前の窒素酸化物中のＮＯ2濃度は最大で３００ｐｐｍを観測したが、酸性ケミカルフィルタ装置４０の排出用パイプＰ５から排出されたガスでは、検出限界の１ｐｐｍ以下であったことから、窒素酸化物が酸性ケミカルフィルタ装置４０に十分に吸着され、除去されたことが判明した。 The NO 2 concentration in the nitrogen oxide immediately before being introduced into the acidic chemical filter device 40 was observed to be 300 ppm at the maximum, but the gas discharged from the discharge pipe P5 of the acidic chemical filter device 40 has a detection limit. Since it was 1 ppm or less, it was found that nitrogen oxides were sufficiently adsorbed and removed by the acidic chemical filter device 40.

次に、パイプＰ５を通じて、水分子ガスと二酸化炭素の２成分を含むガスは、漏光型光触媒フィルタ装置５０に流入する。このとき、前述した白金触媒反応器２０の酸化反応により分解除去しきれなかった３ｐｐｍ未満の濃度の微量な揮発性有機化合物ガス（以下、この３ｐｐｍ未満の濃度の揮発性有機化合物ガスを「微量な揮発性有機化合物ガス」という。）も、前述した除湿器３０、酸性ケミカルフィルタ装置４０を通過して、この漏光型光触媒フィルタ装置５０に流入する。   Next, a gas containing two components of water molecular gas and carbon dioxide flows into the light leakage type photocatalytic filter device 50 through the pipe P5. At this time, a trace amount of a volatile organic compound gas having a concentration of less than 3 ppm that could not be decomposed and removed by the oxidation reaction of the platinum catalyst reactor 20 described above (hereinafter, a trace amount of volatile organic compound gas having a concentration of less than 3 ppm is referred to as The volatile organic compound gas ") also passes through the dehumidifier 30 and the acidic chemical filter device 40 described above and flows into the light leakage type photocatalytic filter device 50.

漏光型光触媒フィルタ装置５０は、その長手方向の断面を図６（Ａ）に示し、同装置に使用された光触媒ガラスファイバ束５００を構成する多数の光触媒ガラスファイバのうち、隣接する２本の光触媒ガラスファイバ５０１，５０２の長手方向の一部断面を図６（Ｂ）に示した。   The light leakage type photocatalytic filter device 50 has a longitudinal section shown in FIG. 6A, and two adjacent photocatalysts among the many photocatalyst glass fibers constituting the photocatalyst glass fiber bundle 500 used in the device. A partial cross section in the longitudinal direction of the glass fibers 501 and 502 is shown in FIG.

なお、この漏光型光触媒フィルタ装置５０は、水分子ガスと二酸化炭素の２成分を含むガスについてはそのまま通過させ、微量な揮発性有機化合物ガスを光触媒反応により分解除去することから、光触媒反応に関しては、この微量な揮発性有機化合物ガスについて説明する。   The light leakage type photocatalytic filter device 50 allows a gas containing two components of water molecule gas and carbon dioxide to pass through as it is and decomposes and removes a trace amount of volatile organic compound gas by photocatalytic reaction. The trace amount of volatile organic compound gas will be described.

光触媒ガラスファイバ束５００は、各ガラスファイバ（５０１a，５０２ａ，・・・）の外側面（５０１ａ1，５０２ａ1，・・・）に石英ガラス球５０３が複数積み重ねられて分布して形成された外表面上に二酸化チタン層５０４を担持して、光触媒ガラスファイバ（５０１，５０２，・・・）を多数（本実施の形態においては、１３，０００本）束ねることによって形成される。   The photocatalyst glass fiber bundle 500 has an outer surface formed by stacking and distributing a plurality of quartz glass spheres 503 on the outer surface (501a1, 502a1,...) Of each glass fiber (501a, 502a,...). Are formed by bundling a large number of photocatalytic glass fibers (501, 502,...) (13,000 in this embodiment).

そして、複数の石英ガラス球５０３が母体となって多数形成された空隙部５０５が、図６（Ｂ）に実線矢印で示す、ガスを含む空気の流路となり、この空気はこの空隙部５０５を通過する。なお、図６（Ｂ）では、一断面を示していることから、微量な揮発性有機化合物ガスを含む空気の流路が閉鎖されているように示されているが、他の断面において連通している。   A large number of gaps 505 formed with a plurality of quartz glass spheres 503 as a base form a flow path of air containing gas, which is indicated by a solid line arrow in FIG. 6B, and this air passes through the gaps 505. pass. In FIG. 6B, since one cross section is shown, the flow path of air containing a small amount of volatile organic compound gas is shown to be closed. ing.

多数束ねられた光触媒ガラスファイバ束（５０１，５０２，・・・）は、図６（Ａ）に示すようにアルミ製反応器ケース５１に挿入収納される。
一方、ブラックライト５２ａ、５２ｂにより放射された紫外光は、図６（Ａ）に示すガラス窓５３ａ、５３ｂを透過して、それぞれ、光触媒ガラスファイバ束５００の入射部５００ａ、５００ｂに入射される。 A large number of bundled photocatalyst glass fiber bundles (501, 502,...) Are inserted and housed in an aluminum reactor case 51 as shown in FIG.
On the other hand, the ultraviolet light emitted by the black lights 52a and 52b is transmitted through the glass windows 53a and 53b shown in FIG. 6A and is incident on the incident portions 500a and 500b of the photocatalytic glass fiber bundle 500, respectively.

光触媒ガラスファイバ（５０１、５０２、・・・）の内部へ入射した紫外光は、図６（Ｂ）に白抜き矢印で示すとおり、内部を伝播し、各ガラスファイバ（５０１a、５０２ａ、・・・）と石英ガラス球５０３の外側面（５０１a1、５０２ａ1、・・・）上に形成された二酸化チタン層５０４に漏れ出し、光触媒作用を活性化させる。   The ultraviolet light incident on the inside of the photocatalytic glass fiber (501, 502,...) Propagates inside the glass fiber (501a, 502a,...) As indicated by the white arrow in FIG. And the titanium dioxide layer 504 formed on the outer surface (501a1, 502a1,...) Of the quartz glass sphere 503 to activate the photocatalytic action.

微量な揮発性有機化合物ガスを含む空気（実線矢印で示す）は、パイプＰ５を通じて、反応器ケース５１の一方のフランジ部５４aに形成された導入口５４inより導入され、光触媒ガラスファイバ束５００内に形成された空隙部５０５を流通し、その流通する際に、揮発性有機化合物ガスが活性化した二酸化チタン層５０４と接触して、このガスが二酸化チタン層１８に捕獲され、このガスを分解する。   Air containing a trace amount of volatile organic compound gas (indicated by a solid arrow) is introduced from the inlet 54in formed in one flange portion 54a of the reactor case 51 through the pipe P5, and enters the photocatalytic glass fiber bundle 500. Through the air gap 505 formed, the volatile organic compound gas comes into contact with the activated titanium dioxide layer 504 during the circulation, and this gas is captured by the titanium dioxide layer 18 to decompose the gas. .

そして、分解後の清浄な空気は、反応器ケース５１の他方のフランジ部５４ｂ形成された空気排出口５４0UTに接続されたパイプＰ６を通じて外部に排出され、この清浄な空気中の揮発性有機化合物ガスの含有量は１ｐｐｂ（１０-3ｐｐｍ）以下であった。 The decomposed clean air is discharged to the outside through a pipe P6 connected to the air outlet 540UT formed in the other flange portion 54b of the reactor case 51, and the volatile organic compound gas in the clean air is discharged. The content of was 1 ppb (10 −3 ppm) or less.

次に、吸引機６０は、図１において、活性炭フォリタ加熱装置１０、白金触媒反応器２０、除湿器３０、酸性ケミカルフィルタ装置４０および漏光型光触媒フィルタ装置５０と、これら装置を連結するパイプＰ１〜Ｐ５を通じて、揮発性有機化合物ガスと水分子を含むガスを流通させるための空気を吸引するものであり、市販の吸引ポンプ（例；（株）榎本マイクロポンプ社製、DM-707ST-20-V）を使用し、ガス流量調整器（例；コフロック（株）製、2410-T-S-K1-1/8）およびガス流量計（例；コフロック（株）製、RK1050-15-S-1/8-Air-3L/min）を取り付けて、ガス量を０．５リットル/分〜２５リットル/分まで調整可能である。   Next, in FIG. 1, the suction device 60 includes an activated carbon filter heating device 10, a platinum catalyst reactor 20, a dehumidifier 30, an acidic chemical filter device 40, a light leakage photocatalytic filter device 50, and pipes P1 to P1 that connect these devices. Air for circulating a gas containing volatile organic compound gas and water molecules is sucked through P5, and a commercially available suction pump (eg, DM-707ST-20-V, manufactured by Enomoto Micropump Co., Ltd.) ), Gas flow regulator (example: Coflock Co., Ltd., 2410-TS-K1-1 / 8) and gas flow meter (example: Coffrock Co., Ltd., RK1050-15-S-1 / 8) -Air-3L / min) can be installed, and the gas volume can be adjusted from 0.5 liters / minute to 25 liters / minute.

なお、本実施例においては、空気清浄装置から活性炭フィルタを取り外した後、これを活性炭フィルタ加熱装置に収納して加熱したが、例えば、加熱装置と一体化した活性炭フィルタを用いることにより、空気清浄装置から活性炭フィルタを取り外すことなく、再生処理することもできる。   In this embodiment, the activated carbon filter is removed from the air cleaning device and then stored in the activated carbon filter heating device and heated. For example, by using an activated carbon filter integrated with the heating device, Regeneration processing can also be performed without removing the activated carbon filter from the apparatus.

この場合、それぞれ活性炭フィルタを通過する、揮発性有機化合物ガスを含むガスのラインと活性炭フィルタを再生するガスのラインを独立に設けておき、揮発性有機化合物ガスの吸着時においては揮発性有機化合物ガスを含むガスのラインを開放しつつ活性炭フィルタを再生するガスのラインを閉鎖しておき、活性炭フィルタの再生時においては、揮発性有機化合物ガスを含むガスのラインを閉鎖しつつ、活性炭フィルタを再生するガスのラインを開放することにより再生ガスを通過させることができる。   In this case, a gas line containing a volatile organic compound gas and a gas line for regenerating the activated carbon filter, which respectively pass through the activated carbon filter, are provided independently, and the volatile organic compound is adsorbed during the adsorption of the volatile organic compound gas. Close the gas line that regenerates the activated carbon filter while opening the gas line that contains gas, and close the gas line that contains volatile organic compound gas while regenerating the activated carbon filter. The regenerated gas can be passed by opening the line of the regenerating gas.

本発明によれば、脱離した揮発性有機化合物ガスと水分子ガスを通気パイプに流通させる際、水分子ガスの一部が冷却されて液体の水となり、この液体の水に揮発性有機化合物ガスの一部が溶け込むことにより発生する「臭気を帯びた水（液体）」を除去するとともに、揮発性有機化合物ガスの酸化反応により生成する窒素酸化物を除去し得る、活性炭フィルタの再生処理装置および活性炭フィルタの再生処理方法を提供することができる。   According to the present invention, when the desorbed volatile organic compound gas and the water molecular gas are circulated through the ventilation pipe, a part of the water molecular gas is cooled to become liquid water, and the volatile organic compound is added to the liquid water. An activated carbon filter regeneration treatment device that can remove “odorous water (liquid)” generated by part of the gas and remove nitrogen oxides generated by the oxidation reaction of volatile organic compound gas. In addition, a method for regenerating the activated carbon filter can be provided.

本発明の実施例である活性炭フィルタ再生処理装置の全体構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the whole structure of the activated carbon filter reproduction | regeneration processing apparatus which is an Example of this invention. 本発明の実施例の一構成要素である活性炭フィルタ加熱装置の一部断面を示す図である。It is a figure which shows the partial cross section of the activated carbon filter heating apparatus which is one component of the Example of this invention. 本発明の実施例の一構成要素である白金色版反応器の一部断面を示す図である。It is a figure which shows the partial cross section of the platinum color plate reactor which is one component of the Example of this invention. 本発明の実施例の一構成要素である除湿器を示し、図４（Ａ）は除湿器の冷却部、水タンク部および湿度調整部を示す図であり、図４（Ｂ）は図４（Ａ）に示した冷却部のＹ−Ｙ線断面を示す図である。FIG. 4A shows a dehumidifier cooling unit, a water tank unit, and a humidity adjusting unit, and FIG. 4B shows a dehumidifier that is one component of the embodiment of the present invention. It is a figure which shows the YY sectional view of the cooling part shown to A). 本発明の実施例の一構成要素である酸性ケミカルフィルタ装置の断面を示す図である。It is a figure which shows the cross section of the acidic chemical filter apparatus which is one component of the Example of this invention. 図６（Ａ）は本発明の実施例の一構成要素である漏光型光触媒フィルタ装置の断面を示し、図６（Ｂ）はこの漏光型光触媒フィルタ装置に使用された光触媒ガラスファイバ束の断面を示す。FIG. 6A shows a cross section of the light leakage type photocatalytic filter device which is one component of the embodiment of the present invention, and FIG. 6B shows a cross section of the photocatalytic glass fiber bundle used in this light leakage type photocatalytic filter device. Show.

符号の説明Explanation of symbols

３ 活性炭フィルタ
１０ 活性炭フィルタ加熱装置
２０ 白金触媒反応器
２３ ヒーター
３０ 除湿器
３１０ 冷却部
３２０ 水タンク部
３２１ 水溜め
３２２ 水面上方の空間
３３０ 湿度調整部
４０ 酸性ケミカルフィルタ装置
５０ 漏光型光触媒フィルタ装置
６０ 吸引機 3 Activated carbon filter 10 Activated carbon filter heating device 20 Platinum catalyst reactor 23 Heater 30 Dehumidifier 310 Cooling unit 320 Water tank unit 321 Water reservoir 322 Space 330 above water surface Humidity adjustment unit 40 Acidic chemical filter device 50 Light leakage type photocatalytic filter device 60 Suction Machine

Claims (3)

活性炭フィルタに吸着された揮発性有機化合物ガスと水分子ガスを加熱により脱離させて、この活性炭フィルタを再生処理する活性炭フィルタの再生処理装置において、
前記脱離させた揮発性有機化合物ガスと水分子ガスが冷却されて、この水分子ガスの一部が凝集して得られた液体の水に、前記揮発性有機化合物ガスの一部が溶け込んだ当該液体の水を加熱して、再度ガス化した揮発性有機化合物ガスと共に、前記脱離させた揮発性有機化合物ガスを、加熱された白金触媒の酸化反応より、水分子ガス、二酸化炭素および窒素酸化物の３成分を含むガスに分解する白金触媒反応器と、
前記した水分子ガス、二酸化炭素および窒素酸化物の３成分を含むガスを冷却する冷却部と、この冷却部により前記水分子ガスが冷却されて、一部の前記水分子ガスが凝集して得られた液体の水を溜めるための水タンク部と、この水タンク部の水面上方の空間を通過した水分子ガス、二酸化炭素および窒素酸化物の３成分を含むガスの高湿度を低湿度に調整する湿度調整部とを有する除湿器と、
前記除湿器により得られた、水分子ガス、二酸化炭素および窒素酸化物の３成分を含む低湿度ガスを流して、この低湿度ガス中に含まれる窒素酸化物成分を除去する酸性ケミカルフィルタ装置と、
前記活性炭フィルタ、前記白金触媒反応器、前記除湿器および前記酸性ケミカルフィルタ装置のそれぞれの構成要素の順に沿って、それぞれの構成要素内のガスを吸引する吸引機とを備えたことを特徴とする活性炭フィルタの再生処理装置。 In the regeneration processing device of the activated carbon filter that desorbs the volatile organic compound gas and water molecule gas adsorbed on the activated carbon filter by heating and regenerates the activated carbon filter,
The desorbed volatile organic compound gas and the water molecular gas are cooled, and a part of the volatile organic compound gas is dissolved in the liquid water obtained by aggregating a part of the water molecular gas. The liquid water is heated and re-gasified together with the volatile organic compound gas, and the desorbed volatile organic compound gas is converted into water molecule gas, carbon dioxide and nitrogen by the oxidation reaction of the heated platinum catalyst. A platinum catalyst reactor that decomposes into a gas containing three components of oxides;
A cooling unit that cools the gas including the three components of water molecule gas, carbon dioxide, and nitrogen oxide described above, and the water molecule gas is cooled by the cooling unit, and a part of the water molecule gas is aggregated. The high humidity of the gas containing three components of water molecule gas, carbon dioxide, and nitrogen oxide that passed through the space above the water surface of the water tank and the water tank for storing the liquid water is adjusted to low humidity A dehumidifier having a humidity adjusting unit to perform,
An acidic chemical filter device for removing a nitrogen oxide component contained in the low-humidity gas by flowing a low-humidity gas containing three components of water molecule gas, carbon dioxide and nitrogen oxide, obtained by the dehumidifier; ,
A suction device that sucks the gas in each constituent element in the order of each constituent element of the activated carbon filter, the platinum catalyst reactor, the dehumidifier, and the acidic chemical filter device. Activated carbon filter regeneration treatment equipment. 前記酸性ケミカルフィルタ装置と前記吸引機と間に漏光型光触媒フィルタ装置を配設したことを特徴とする請求項１に記載の活性炭フィルタの再生処理装置。 2. The activated carbon filter regeneration processing apparatus according to claim 1, wherein a light leakage type photocatalytic filter device is disposed between the acidic chemical filter device and the suction device. 活性炭フィルタに吸着された揮発性有機化合物ガスと水分子ガスを加熱により脱離させて、この活性炭フィルタを再生処理する活性炭フィルタの再生処理方法において、
前記脱離させた揮発性有機化合物ガスと水分子ガスが冷却されて、前記水分子ガスの一部が凝集して得られた液体の水に、前記揮発性有機化合物ガスが溶け込む揮発性有機化合物ガス溶解工程と、
前記液体の水を加熱して、再度ガス化した揮発性有機化合物ガスと共に、前記脱離させた揮発性有機化合物ガスを、加熱された白金触媒により酸化反応させて、水分子ガス、二酸化炭素および窒素酸化物の３成分を含むガスを生成する白金触媒反応工程と、
前記した水分子ガス、二酸化炭素および窒素酸化物の３成分を含むガスを冷却して、前記水分子ガスの一部を凝集して液体の水にすると共に、前記水分子ガスの残余の部分、二酸化炭素および窒素酸化物の３成分を含むガスを低湿度に調整する除湿工程と、
前記除湿工程により得られた、水分子ガス、二酸化炭素および窒素酸化物の３成分を含む低湿度のガス中に含まれる窒素酸化物を除去する窒素酸化物除去工程を含むことを特徴とする活性炭フィルタの再生処理方法。






In the regeneration processing method of the activated carbon filter, the volatile organic compound gas and the water molecule gas adsorbed on the activated carbon filter are desorbed by heating, and the activated carbon filter is regenerated.
A volatile organic compound in which the volatile organic compound gas is dissolved in liquid water obtained by cooling the desorbed volatile organic compound gas and the water molecular gas and aggregating a part of the water molecular gas. A gas dissolving step;
The liquid water is heated and re-gasified together with the volatile organic compound gas, and the desorbed volatile organic compound gas is oxidized by a heated platinum catalyst to produce water molecule gas, carbon dioxide and A platinum catalyst reaction step for generating a gas containing three components of nitrogen oxides;
Cooling the gas containing the three components of water molecule gas, carbon dioxide and nitrogen oxide, and condensing a part of the water molecule gas into liquid water, and the remaining part of the water molecule gas, A dehumidifying step of adjusting a gas containing three components of carbon dioxide and nitrogen oxide to low humidity;
Activated carbon comprising a nitrogen oxide removing step for removing nitrogen oxide contained in a low-humidity gas containing three components of water molecular gas, carbon dioxide and nitrogen oxide obtained by the dehumidifying step Filter regeneration processing method.






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