JP2014173774A

JP2014173774A - 脱臭処理装置

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Publication number: JP2014173774A
Application number: JP2013045798A
Authority: JP
Inventors: Yoshimi Niihara; 良美新原; Masatoshi Shinomori; 正利篠森
Original assignee: Mazda Motor Corp
Current assignee: Mazda Motor Corp
Priority date: 2013-03-07
Filing date: 2013-03-07
Publication date: 2014-09-22
Anticipated expiration: 2033-03-07
Also published as: JP5991234B2

Abstract

【課題】有機物を含む被処理ガスが通過するガス通過部材２３，２４を有し、該被処理ガスの脱臭処理を行う脱臭処理手段と、ガス通過部材２３，２４に対し、上記脱臭処理時の温度よりも高温に加熱する加熱処理を施すことで、上記脱臭処理の脱臭率を回復させる脱臭率回復手段とを備えた脱臭処理装置１において、経時的に後の加熱処理による脱臭率の回復量の低下を出来る限り抑制するとともに、脱臭率が低下しすぎるのを防止する。
【解決手段】上記脱臭率が所定値まで低下したときに、上記脱臭処理時の温度よりも高温に加熱した上記被処理ガスを上記ガス通過部材に通すことにより、該ガス通過部材に対し上記加熱処理を施すとともに、経時的に後の上記加熱処理において、先の上記加熱処理に比べて上記ガス通過部材に対する加熱処理温度を高く設定する。
【選択図】図２

Description

本発明は、有機物を含む被処理ガスの脱臭処理を行う脱臭処理装置に関する技術分野に属する。

例えば自動車のボディの塗装やその乾燥工程では、トルエンやキシレン等の有機物が排出されるが、そのような排出ガスは環境に悪影響を及ぼすため、脱臭処理装置により脱臭処理される。このような脱臭処理装置としては、被処理ガス中の臭気成分を触媒（例えばPt、Pd）によって燃焼（酸化）させる触媒燃焼式脱臭処理装置や、例えば特許文献１に示されているように、被処理ガス中の臭気成分を７００℃〜８００℃の高温で燃焼させるとともに、加熱した被処理ガスの熱を蓄熱材に蓄熱して、その蓄熱した熱を、処理前の被処理ガスの余熱に利用するようにした蓄熱式脱臭処理装置がある。

上記触媒燃焼式脱臭処理装置の触媒は、フィルター状部材に担持されており、被処理ガスがその部材を通過する際に酸化燃焼して脱臭処理が行われる。この触媒燃焼式脱臭処理装置では、上記触媒が触媒毒によって性能低下しないように、通常、触媒の上流側に、触媒毒を補足する前処理剤が設けられる。この前処理剤も、フィルター状部材に担持される。また、上記蓄熱式脱臭処理装置の蓄熱材は、ハニカム状に構成され、被処理ガスがそこを通過することで、被処理ガスと蓄熱材との間で熱の授受が行われる。このように脱臭処理装置（触媒燃焼式脱臭処理装置や蓄熱式脱臭処理装置）には、被処理ガスが通過するガス通過部材が設けられている。

上記脱臭処理装置においては、上記被処理ガス中の有機物のヤニ等の炭素分が燃焼カスとなり、これが上記ガス通過部材に付着する。このような燃焼カスにより、脱臭処理が進行すると、ガス通過部材に目詰まりが生じ、これにより、被処理ガスの通過風量が減少して、触媒（通常、被処理ガスを熱源として加熱する）を適切な温度に加熱することができなくなったり、処理前の被処理ガスに十分な余熱を与えることができなくなったりする。このようにガス通過部材に目詰まりが生じると、脱臭率が低下する。

そこで、上記特許文献１に示されているように、脱臭率を回復させるために、定期的に、上記ガス通過部材に対し、被処理ガスの脱臭処理時の温度よりも高温に加熱する加熱処理を施して、ガス通過部材に付着した燃焼カスを燃焼ないし酸化分解させるようにしている。このような加熱処理は、空焼き処理とも呼ばれる。この加熱処理（空焼き処理）の後は再び脱臭処理が行われる。

特開２００８−４５８１８号公報

ところで、上記脱臭処理と上記加熱処理（空焼き処理）とを繰り返し行う場合、経時的に後の加熱処理ほど、加熱処理による脱臭率の回復量（上昇量）が低下していく。これは、空焼きしても燃焼ないし酸化分解されない燃焼カスが存在し、このような燃焼カスが蓄積していくからである。また、触媒燃焼式脱臭処理装置では、触媒が触媒毒によって覆われることも、脱臭率の回復量が低下していく要因となる。また、脱臭率の回復量が低下していくために、例えば一定時間間隔で加熱処理を行うようにすると、加熱処理を行う前に脱臭率が低下しすぎて、大気に排出される被処理ガスの臭気濃度が高くなってしまう可能性がある。

本発明は、斯かる点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、上記脱臭処理と上記加熱処理（空焼き処理）とを繰り返し行う場合に、経時的に後の加熱処理による脱臭率の回復量の低下を出来る限り抑制するとともに、脱臭率が低下しすぎるのを防止しようとすることにある。

上記の目的を達成するために、本発明では、有機物を含む被処理ガスが通過するフィルター状のガス通過部材を有し、該被処理ガスの脱臭処理を行う脱臭処理手段と、該ガス通過部材に対し、脱臭処理時の温度よりも高温に加熱する加熱処理を施すことで、上記脱臭処理の脱臭率を回復させる脱臭率回復手段とを備えた脱臭処理装置を対象として、上記脱臭率回復手段は、上記脱臭率が所定値まで低下したときに、上記脱臭処理時の温度よりも高温に加熱した上記被処理ガスを上記ガス通過部材に通すことにより、該ガス通過部材に対し上記加熱処理を施すとともに、経時的に後の上記加熱処理において、先の上記加熱処理に比べて上記ガス通過部材に対する加熱処理温度を高く設定するように構成されている、という構成とした。

上記の構成により、脱臭率が所定値まで低下したときに加熱処理を施すので、脱臭率が所定値未満に低下することを防止することができ、この結果、大気に排出される被処理ガスの臭気濃度を常に低レベルに維持することができる。また、脱臭処理時の温度よりも高温に加熱した被処理ガスをガス通過部材に通すことにより、該ガス通過部材に対し加熱処理を施すので、ガス通過部材を直接加熱する加熱手段を設けることなく、ガス通過部材に対する加熱処理を容易に行うことができる。さらに、経時的に後の加熱処理において、先の加熱処理に比べてガス通過部材に対する加熱処理温度を高く設定するので、この高くした加熱処理温度により、ガス通過部材に蓄積した燃焼カスを焼失し易くすることができ、この結果、経時的に後の加熱処理による脱臭率の回復量の低下を抑制することができる。

本発明の一実施形態によれば、上記脱臭率回復手段は、上記ガス通過部材に対する前回の加熱処理による上記脱臭率の上昇量、及び、当該前回の加熱処理後における上記脱臭率の低下状態の少なくとも一方に基づいて、今回の加熱処理における加熱処理温度を設定するように構成されている。

この場合、上記脱臭率の低下状態は、上記脱臭率の時間に対する低下率、又は、上記脱臭率が、予め決められた基準量だけ低下するまでの時間であることが好ましい。

このようにすることで、これから実行しようとしている今回の加熱処理における加熱処理温度を適切に設定することができる。

以上説明したように、本発明の脱臭処理装置によると、脱臭率が所定値まで低下したときに、ガス通過部材に対し加熱処理を施すとともに、経時的に後の上記加熱処理において、先の上記加熱処理に比べて上記ガス通過部材に対する加熱処理温度を高く設定するようにしたことにより、経時的に後の加熱処理による脱臭率の回復量の低下を出来る限り抑制することができるとともに、脱臭率が所定値未満に低下することを防止することができて、大気に排出される被処理ガスの臭気濃度が高くなるのを防止することができる。

本発明の実施形態に係る脱臭処理装置（触媒燃焼式脱臭処理装置）を用いた脱臭処理システム全体の概略構成を示す平面図である。脱臭処理装置の内部を示す断面図である。脱臭処理装置の制御系の構成を示すブロック図である。前回の空焼き処理後における脱臭処理開始直後の脱臭率と、今回の空焼き処理における加熱温度との関係を示すグラフである。脱臭率ｄの時間に対する変化の一例を示すグラフである。脱臭率ｄの時間に対する変化の別の例を示すグラフである。コントローラによる処理動作を示すフローチャートである。脱臭処理装置の別の例である蓄熱式脱臭処理装置の構成を示す概略図である。

以下、本発明の実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。

図１は、本発明の実施形態に係る脱臭処理装置１を用いた脱臭処理システム全体の概略構成を示す。この脱臭処理システムは、塗装乾燥炉において発生する、有機物を含む被処理ガスの脱臭処理を行うものである。上記被処理ガスの有機物（臭気成分）は、トルエン、キシレン、ベンゼン、メチルエチルケトン、酢酸エチル等である。本実施形態では、脱臭処理装置１は、被処理ガス中の有機物（臭気成分）を触媒（例えばPt、Pd）によって燃焼（酸化）させる触媒燃焼式脱臭処理装置である。

上記塗装乾燥炉からの被処理ガスは、脱臭処理装置１の入口部２に接続された導入管５を介して該入口部２から該脱臭処理装置１内に入る。そして、脱臭処理装置１内にて後述の如く脱臭処理がなされ、この脱臭処理後の被処理ガスが、出口部３（図２参照）から、該出口部３に接続された導出管６へと排出される（図２における被処理ガスの流れを示す矢印参照）。

上記導出管６には、上流側熱交換器７と下流側熱交換器８とが設けられている。上流側熱交換器７は、脱臭処理後の被処理ガス（反応熱により５００℃程度になっている）により、導入管５を流れる処理前の被処理ガスを余熱するためのものである。また、下流側熱交換器８は、上流側熱交換器７を通過した後の被処理ガス（３００℃程度になっている）により、上記塗装乾燥炉に熱風を供給するためのエアー供給管９を流れるエアーを加熱するためのものである。下流側熱交換器８を通過した後の被処理ガスは、大気に排出される。

上記塗装乾燥炉からの被処理ガスは、上流側熱交換器７において、脱臭処理後の被処理ガスによって余熱された後、上記入口部２を通って脱臭処理装置１内の入口側室１１に入る。脱臭処理装置１の入口側室１１の側壁部には、図２に示すように、バーナー２１が設けられており、このバーナー２１によって、上記触媒を活性化させるべく、被処理ガスが所定温度（３００℃〜４００℃）に加熱される。

また、脱臭処理装置１には、バーナー２１によって加熱された被処理ガスが通過するフィルター状の上流側及び下流側ガス通過部材２３，２４が設けられている。これら上流側及び下流側ガス通過部材２３，２４は、脱臭処理装置１内を入口側室１１と出口側室１２とに区画する区画壁１３に固定された複数の取付部材２２のそれぞれに、ガス流動方向に並ぶように取り付けられている。そして、上記加熱された被処理ガスが、上流側及び下流側ガス通過部材２３，２４を順に通り抜けることで入口側室１１から出口側室１２に達し、この出口側室１２の側壁部に設けられた出口部３から導出管６へと排出される。

上記下流側ガス通過部材２４に、上記触媒が担持されている。この触媒によって、被処理ガス中の臭気成分が酸化燃焼して、脱臭処理がなされる。この触媒は、上記バーナー２１によって加熱された被処理ガスによって、該触媒が活性化する温度になる。また、上記上流側ガス通過部材２３には、上記触媒の性能を低下させる触媒毒（特に有機シリコーン化合物や有機リン化合物）を補足する前処理剤が担持されている。被処理ガス中に有機シリコーン化合物や有機リン化合物が微量でも含有されていると、上記触媒によって酸化されて不揮発性のＳｉＯ_２やＰ_２Ｏ_５を生成し、これらが触媒の表面を被覆することにより触媒の性能を低下させるので、下流側ガス通過部材２４の上流側に、上記触媒毒を取り除くための上流側ガス通過部材２３を設ける。本実施形態では、バーナー２１、上流側及び下流側ガス通過部材２３，２４並びに後述のコントローラ５１の脱臭処理実行部５１ａが、被処理ガスの脱臭処理を行う脱臭処理手段を構成する。

脱臭処理装置１には、図３に示すように、上記被処理ガスの脱臭処理時にバーナー２１の出力を制御したり、後述の空焼き処理を実行したりするコントローラ５１が設けられている。このコントローラ５１は、周知のマイクロコンピュータをベースとするものであって、プログラムを実行する中央演算処理装置（ＣＰＵ）と、例えばＲＡＭやＲＯＭにより構成されてプログラム及びデータを格納するメモリと、電気信号の入出力をする入出力（Ｉ／Ｏ）部と、を備えている。

コントローラ５１内には、上記被処理ガスの脱臭処理を実行する脱臭処理実行部５１ａと、上流側及び下流側ガス通過部材２３，２４に対して空焼き処理を実行すべきか否かを判定する空焼き判定部５１ｂと、この空焼き判定部５１ｂにより空焼き処理を実行すべきと判定されたときに空焼き条件を設定する空焼き条件設定部５１ｃと、空焼き処理を実行する空焼き処理実行部５１ｄと、上流側及び下流側ガス通過部材２３，２４の点検及び保守が必要である旨の警報を出力すべきか否かを判定する点検・保守警報判定部５１ｅと、点検・保守警報判定部５１ｅにより上記警報を出力すべきと判定されたときに、警報装置５２に、上記警報を出力させる警報出力部５１ｆとが設けられている。

コントローラ５１には、温度センサ５５、入口側ＨＣ濃度センサ５６及び出口側ＨＣ濃度センサ５７からの各検出情報が入力される。上記温度センサ５５は、入口側室１１に配設されていて、上記バーナー２１によって加熱された後でかつ上流側ガス通過部材２３に入る手前の被処理ガスの温度を検出するものである。

上記脱臭処理実行部５１ａは、上記被処理ガスの脱臭処理時において、温度センサ５５による検出温度が上記所定温度になるように上記バーナー２１の出力を制御（本実施形態では、ＰＩＤ制御）する。

上記空焼き処理は、上流側及び下流側ガス通過部材２３，２４に対し、上記脱臭処理時の温度よりも高温に加熱する加熱処理を施すことで、上記脱臭処理の脱臭率を回復させる処理のことである。すなわち、脱臭処理装置１においては、上記被処理ガス中の有機物のヤニ等の炭素分が燃焼カスとなり、これが上流側及び下流側ガス通過部材２３，２４に付着する。脱臭処理が進行すると、このような燃焼カスにより、上流側及び下流側ガス通過部材２３，２４に目詰まり等が生じ、これにより、被処理ガスの通過風量が減少して、触媒を適切な温度に加熱することができなくなり、上記脱臭率が低下する。そこで、コントローラ５１の空焼き処理実行部５１ｄが、上記空焼き処理を実行する。本実施形態では、上記空焼き処理において、上記被処理ガスを上記所定温度よりも高温に加熱して上流側及び下流側ガス通過部材２３，２４に通すことにより、該上流側及び下流側ガス通過部材２３，２４に対し上記加熱処理を施す。

上記脱臭率ｄは、以下の式（１）
ｄ＝（１−出口側臭気濃度／入口側臭気濃度）×１００（％） …（１）
で表される。ここで、臭気濃度は、臭気のある気体を無臭の空気で希釈して、人の臭覚で臭いが感じられなくなる希釈倍数のことである。

入口側臭気濃度及び出口側臭気濃度は、入口側ＨＣ濃度及び出口側ＨＣ濃度とそれぞれ相関関係があるので、脱臭率ｄは、（１−出口側ＨＣ濃度／入口側ＨＣ濃度）の値と相関関係がある。この相関関係を予め関数ｆとして求めておけば、以下の式（２）
ｄ＝ｆ（１−出口側ＨＣ濃度／入口側ＨＣ濃度） …（２）
より、脱臭率ｄを求めることができる。すなわち、入口側ＨＣ濃度及び出口側ＨＣ濃度から脱臭率ｄを求めることができる。

そこで、本実施形態では、脱臭率ｄを検出するために、入口側ＨＣ濃度センサ５６及び出口側ＨＣ濃度センサ５７により、入口側ＨＣ濃度及び出口側ＨＣ濃度をそれぞれ検出する。入口側ＨＣ濃度センサ５６は、入口側室１１に配設されていて、上流側ガス通過部材２３に入る手前の被処理ガスのＨＣ濃度を検出する。出口側ＨＣ濃度センサ５７は、出口側室１２に配設されていて、下流側ガス通過部材２４を通過した被処理ガスのＨＣ濃度を検出する。

尚、脱臭率ｄは、（出口側ガス圧力／入口側ガス圧力）の値、又は、（初期の出入口差圧／現時点の出入口差圧）の値とも相関関係があるので、これらの関係を予め関数ｇ又はｈとして求めておけば、以下の式（３）又は式（４）
ｄ＝ｇ（出口側ガス圧力／入口側ガス圧力） …（３）
ｄ＝ｈ（初期の出入口差圧／現時点の出入口差圧） …（４）
より、脱臭率ｄを求めることができる。

この場合、入口側室１１に、入口側ガス圧力（入口側の被処理ガスの圧力）を検出する入口側ガス圧力センサを配設し、出口側室１２に、出口側ガス圧力（出口側の被処理ガスの圧力）を検出する出口側ガス圧力センサを配設して、これら入口側及び出口側ガス圧力センサにより、入口側ガス圧力及び出口側ガス圧力をそれぞれ検出するか、又は、該両圧力の差（出入口差圧）を検出することで、脱臭率ｄを求めることができる。

上記空焼き判定部５１ｂは、式（２）より上記脱臭率ｄを算出して、該算出した脱臭率ｄが所定値ｄ０まで低下したときに、空焼き処理を実行すべきと判定する。上記所定値ｄ０は、脱臭率ｄが、該所定値ｄ０よりも低下すると、環境に悪影響を及ぼすような値であって、予め上記メモリに記憶されている。

上記空焼き条件設定部５１ｃは、上記記空焼き判定部５１ｂにより空焼き処理を実行すべきと判定されたときに、空焼き条件を設定する。すなわち、被処理ガスの加熱温度（つまり上流側及び下流側ガス通過部材２３，２４に対する加熱処理温度）と、空焼き処理の時間（上流側及び下流側ガス通過部材２３，２４に対する加熱処理時間）とを設定する。

上記被処理ガスの加熱温度は、上記所定温度（３００℃〜４００℃）よりも高い温度でかつ上記触媒の熱劣化発生開始温度（通常、５５０℃程度）よりも低い温度である。また、この加熱温度は、経時的に後の空焼き処理（加熱処理）において、先の空焼き処理（加熱処理）に比べて高く設定される。上記加熱処理時間は、上記加熱温度とは異なり、経時的な後先には関係なく一定である。

空焼き条件設定部５１ｃは、本実施形態では、前回の空焼き処理（加熱処理）による上記脱臭率の上昇量（回復量）に基づいて、これから実行しようとしている今回の加熱処理における加熱温度を設定する。前回の加熱処理開始直前における上記脱臭率は、基本的には上記所定値ｄ０であるので、上記上昇量（回復量）が大きいほど、前回の空焼き処理後における脱臭処理開始直後の脱臭率が大きくなる。したがって、上記上昇量は、前回の空焼き処理後における脱臭処理開始直後の脱臭率で代用することができる。今回の空焼き処理における加熱温度は、図４に示すように、前回の空焼き処理後における脱臭処理開始直後の脱臭率が小さくなるほど、高くなる。１回目の空焼き処理時の加熱温度は、ｗ０（上記所定温度よりも僅かに高い温度）とする。図４の加熱温度は、前回の空焼き処理後における脱臭処理開始直後の脱臭率がｄ０ないしその近傍から１００％までの間で設定されている。そして、経時的に後の空焼き処理ほど、上記回復量は小さくなる（図５参照）。したがって、上記空焼き条件設定部５１ｃは、経時的に後の加熱処理（空焼き処理）において、先の加熱処理に比べて加熱温度を高く設定することになる。

経時的に後の空焼き処理ほど、上記回復量が小さくなるのは、空焼き処理しても燃焼ないし酸化分解されない燃焼カスが存在し、このような燃焼カスが上流側及び下流側ガス通過部材２３，２４に蓄積していくとともに、触媒が触媒毒によって覆われるからである。そこで、上記燃焼カスを焼失し易くして経時的に後の加熱処理による脱臭率の回復量の低下を出来る限り抑制するべく、各回の空焼き処理における加熱温度を、上記のように設定する。

各回の空焼き処理においては、加熱処理時間を長くしても、加熱処理開始から或る時間が経過した後は、上流側及び下流側ガス通過部材２３，２４に付着した燃焼カスの燃焼ないし酸化分解は殆どしなくなるので、加熱処理時間は、このことを考慮して設定すればよい。

尚、上記前回の加熱処理による上記脱臭率の上昇量（前回の空焼き処理後における脱臭処理開始直後の脱臭率）に代えて、又は、該上昇量に加えて、当該前回の加熱処理後における上記脱臭率の低下状態に基づいて、今回の加熱処理における加熱処理時間を設定するようにしてもよい。上記低下状態は、上記脱臭率の時間に対する低下率、又は、上記脱臭率が、予め決められた基準量だけ低下するまでの時間等である。すなわち、経時的に後の空焼き処理ほど、脱臭率の低下度合いが大きくなるので、上記低下状態に応じて、加熱温度を適切に設定することができる。

上記空焼き処理実行部５１ｄは、上記空焼き条件設定部５１ｃにより設定された空焼き条件に従って、空焼き処理を実行する。すなわち、空焼き処理実行部５１ｄは、上記脱臭率ｄが上記所定値ｄ０まで低下したときに、空焼き処理を上記空焼き条件に従って実行することになる。このとき、空焼き処理実行部５１ｄは、温度センサ５５による検出温度が、上記空焼き条件設定部５１ｃにより設定された加熱温度になるようにバーナー２１の出力を制御（本実施形態では、ＰＩＤ制御）する。

空焼き処理実行部５１ｄは、上記空焼き処理を、上記設定された加熱処理時間だけ実行した後に終了する。これにより、脱臭処理実行部５１ａは、再び脱臭処理を実行する、つまり、温度センサ５５による検出温度が上記所定温度になるようにバーナー２１の出力を制御する。

本実施形態では、コントローラ５１の空焼き判定部５１ｂ、空焼き条件設定部５１ｃ及び空焼き処理実行部５１ｄ並びにバーナー２１が、上記脱臭処理の脱臭率を回復させる脱臭率回復手段を構成する。

図５は、脱臭処理の進行に伴う脱臭率ｄの変化の一例を示す。このように、脱臭率ｄが所定値ｄ０に低下する毎に、空焼き処理が実行されて脱臭率ｄが回復する（上昇する）。但し、経時的に後の空焼き処理ほど、上記回復量（つまり、空焼き処理後における脱臭処理開始直後の脱臭率）は小さくなる。そして、本実施形態では、経時的に後の加熱処理（空焼き処理）において、先の加熱処理に比べて、被処理ガスの加熱温度（上流側及び下流側ガス通過部材２３，２４に対する加熱処理温度）を高く設定する。これにより、上流側及び下流側ガス通過部材２３，２４に蓄積した燃焼カスを焼失し易くすることができ、経時的に後の加熱処理による脱臭率の回復量の低下を出来る限り抑制することができる。

また、図５から分かるように、経時的に後であるほど、上記回復量が小さくて脱臭率ｄが早く所定値ｄ０に達するために、空焼き処理が実行される周期Ｔ１、Ｔ２、…は、基本的に短くなる。すなわち、Ｔ１＞Ｔ２＞…となる。

上記点検・保守警報判定部５１ｅは、空焼き処理後における脱臭処理開始直後の脱臭率ｄが、予め設定されかつ上記メモリに記憶された設定値ｄ１以下であるとき（図５の例では、３回目の空焼き処理後における脱臭処理開始直後の脱臭率が設定値ｄ１以下である）、上流側及び下流側ガス通過部材２３，２４の点検及び保守が必要である旨の警報を出力すべきと判定する。上記設定値ｄ１は、上記所定値ｄ０よりも大きい値であって、所定値ｄ０に近い値である。

上記警報出力部５１ｆは、点検・保守警報判定部５１ｅにより上記警報を出力すべきと判定されたときに、警報装置５２に、上流側及び下流側ガス通過部材２３，２４の点検及び保守が必要である旨の警報を出力させる。警報装置５２により上記警報が出力されたときには、作業者は、脱臭処理装置１の運転を停止して上流側及び下流側ガス通過部材２３，２４の点検及び保守を早期に実施する必要がある。すなわち、上流側及び下流側ガス通過部材２３，２４への燃焼カスや触媒毒の付着量が多くなりすぎたために、空焼き処理を実行しても、脱臭率ｄが殆ど回復せず、このまま放置しておけば、大気に排出される被処理ガスの臭気濃度が高くなってしまうので、上流側及び下流側ガス通過部材２３，２４を薬液等によって洗浄して燃焼カスや触媒毒等を除去し、これによって上流側及び下流側ガス通過部材２３，２４を再生する。或いは、上流側及び下流側ガス通過部材２３，２４を新品のものに交換してもよい。こうして上流側及び下流側ガス通過部材２３，２４を再生又は新品のものに交換すれば、図５に二点鎖線で示すように、脱臭処理の開始直後と同様の高い脱臭率となり、こうして、脱臭処理の開始から上記再生又は交換までの動作と同様の動作を繰り返すことになる。

図６は、脱臭処理の進行に伴う脱臭率ｄの変化の別の例を示す。図６では、縦軸の脱臭率ｄは、図５とは逆に、上側に行くほど小さくなる。図６では、脱臭率ｄの低下の要因を併せて示しており、上流側及び下流側ガス通過部材２３，２４を再生する時刻ｔａまでは、経時劣化による影響（触媒が触媒毒によって覆われる等）の分が徐々に増えていく。また、空焼き処理後における脱臭処理開始直後から次回の空焼き処理開始直前までは、目詰まりによる影響及びヤニ付着による影響の分が徐々に増えていき、これらの影響は空焼き処理によってなくなる。尚、経時劣化による影響、目詰まりによる影響及びヤニ付着による影響の分は明確には区別できない。

図５の例と同様に、空焼き処理が実行される周期Ｔ００１、Ｔ００２、…は、経時的に後であるほど、基本的に短くなる。上流側及び下流側ガス通過部材２３，２４の再生後の上記周期Ｔ１０１、Ｔ１０２、…も、経時的に後であるほど、基本的に短くなる。また、完全に再生するのは困難であるので、再生後の上記周期Ｔ１０１、Ｔ１０２、…は、対応する周期Ｔ００１、Ｔ００２、…よりも短くなる（Ｔ１０１＜Ｔ００１、Ｔ１０２＜Ｔ００２）。

ここで、上記コントローラ５１による処理動作について、図７のフローチャートに基づいて説明する。

最初のステップＳ１で、作業者の操作により脱臭処理装置１の運転が開始されたか否かを判定する。このステップＳ１の判定がＮＯであるときには、ステップＳ１の動作を繰り返し、ステップＳ１の判定がＹＥＳになると、ステップＳ２に進む。

上記ステップＳ２では、脱臭処理実行部５１ａが、脱臭処理を実行する。すなわち、脱臭処理実行部５１ａが、温度センサ５５による検出温度が上記所定温度になるようにバーナー２１の出力を制御する。

次のステップＳ３では、空焼き判定部５１ｂが、入口側及び出口側ＨＣ濃度センサ５６，５７より入口側及び出口側ＨＣ濃度をそれぞれ入力して、式（２）より脱臭率ｄを算出する。

次のステップＳ４では、空焼き判定部５１ｂが、上記メモリから所定値ｄ０を読み出し、次のステップＳ５で、空焼き判定部５１ｂが、ｄ≦ｄ０であるか否か（つまり、空焼き処理を実行すべきか否か）を判定する。このステップＳ５の判定がＹＥＳであるときには、ステップＳ６に進む一方、ステップＳ５の判定がＮＯであるときには、ステップＳ１５に進む。

上記ステップＳ６では、空焼き条件設定部５１ｃが、空焼き条件（上記加熱温度及び上記加熱処理時間）を設定する。このとき、後述のステップＳ１１で記憶した、前回の空焼き処理後における脱臭処理開始直後の脱臭率ｄａに基づいて、上記加熱温度を設定する。

次のステップＳ７では、空焼き処理実行部５１ｄが、上記ステップＳ６で設定された空焼き条件に従って空焼き処理を実行し、次のステップＳ８では、空焼き処理実行部５１ｄが、上記ステップＳ６で設定された加熱処理時間の経過後に空焼き処理を終了する。

次のステップＳ９では、脱臭処理実行部５１ａが、脱臭処理を実行する、つまり、温度センサ５５による検出温度が上記所定温度になるようにバーナー２１の出力を制御する。

次のステップＳ１０では、空焼き処理後における脱臭処理開始直後の脱臭率ｄａを算出し、次のステップＳ１１で、ステップＳ１０で算出した脱臭率ｄａを上記メモリに更新記憶する。

次のステップＳ１２では、点検・保守警報判定部５１ｅが、上記メモリから設定値ｄ１を読み出し、次のステップＳ１３で、点検・保守警報判定部５１ｅが、ｄａ≦ｄ１であるか否かを判定する。このステップＳ１３の判定がＹＥＳであるときには、ステップＳ１４に進む一方、ステップＳ１３の判定がＮＯであるときには、ステップＳ１５に進む。

上記ステップＳ１４では、警報出力部５１ｆが、警報装置５２に、上流側及び下流側ガス通過部材２３，２４の点検及び保守が必要である旨の警報を出力させ、しかる後にステップＳ１５に進む。

上記ステップＳ１５では、作業者の操作により脱臭処理装置１の運転を停止するか否かを判定する。このステップＳ１５の判定がＮＯであるときには、上記ステップＳ２に戻る一方、ステップＳ１５の判定がＹＥＳであるときには、本処理動作を終了する。

したがって、本実施形態では、経時的に後の空焼き処理（加熱処理）において、先の空焼き処理（加熱処理）に比べて加熱温度を高く設定するようにしたので、経時的に後の加熱処理による脱臭率の回復量の低下を出来る限り抑制することができる。

また、脱臭処理の脱臭率ｄが所定値ｄ０まで低下したときに、上流側及び下流側ガス通過部材２３，２４に対し空焼き処理（加熱処理）を施すようにしたので、脱臭率が所定値ｄ０未満に低下することを防止することができ、この結果、大気に排出される被処理ガスの臭気濃度を常に低レベルに維持することができる。

尚、上記実施形態では、脱臭処理装置１を触媒燃焼式脱臭処理装置としたが、本発明は、例えば図８に示すような蓄熱式脱臭処理装置７１にも適用することができる。この蓄熱式脱臭処理装置７１は、第１蓄熱材７６が配設された第１蓄熱槽７２と、第２蓄熱材７７が配設された第２蓄熱槽７３とを有している。第１及び第２蓄熱槽７２，７３の長手方向の一端部同士は、上記実施形態のコントローラ５１と同様のコントローラにより出力が制御されるバーナー８１が配設された連結通路７４で接続され、第１及び第２蓄熱槽７２，７３の他端部の各々には、２つの切替弁８２が設けられている。上記コントローラは、これら切替弁８２の開閉を制御して、被処理ガスの流動状態を、予め設定された設定時間間隔（例えば９０ｓ）で、第１状態と第２状態とに交互に切り替えるようになっている。上記第１及び第２蓄熱材７６，７７はハニカム状に構成され、被処理ガスがそこを通過することで、被処理ガスと第１又は第２蓄熱材７６，７７との間で熱の授受が行われる。第１及び第２蓄熱材７６，７７は、フィルター状のガス通過部材と見做すことが可能である。

上記第１状態では、第１蓄熱槽７２に流入した被処理ガスが、第１蓄熱材７６（前回の第２状態であったときに蓄熱されている）を通過することで余熱され、この被処理ガスがバーナー８１で所定温度（本例では、７００℃〜８００℃）に加熱される。これにより、被処理ガスの臭気成分が熱分解されて、脱臭処理がなされる。この加熱された被処理ガスが第２蓄熱材７７を通過することで第２蓄熱材７７に蓄熱し、この後、被処理ガスが第２蓄熱槽７３から流出する（上記第１状態での被処理ガスの流れを示す実線の矢印参照）。また、上記第２状態では、第２蓄熱槽７３に流入した被処理ガスが、前回の第１状態であるときに蓄熱された第２蓄熱材７７を通過することで余熱され、この被処理ガスがバーナー８１で上記所定温度に加熱されて脱臭され、この加熱された被処理ガスが第１蓄熱材７６を通過することで第１蓄熱材７６に蓄熱し、この後、被処理ガスが第１蓄熱槽７２から流出する（上記第２状態での被処理ガスの流れを示す破線の矢印参照）。本例では、第１及び第２蓄熱材７６，７７、バーナー８１、切替弁８２並びに上記コントローラが、被処理ガスの脱臭処理を行う脱臭処理手段を構成する。

上記蓄熱式脱臭処理装置７１においても、燃焼カスにより第１及び第２蓄熱材７６，７７に目詰まり等が生じ、これにより、処理前の被処理ガスに十分な余熱を与えることができなくなって、脱臭処理の脱臭率が低下する。そして、上記実施形態と同様に、脱臭率が所定値まで低下したとき、第１及び第２蓄熱材７６，７７に対し、脱臭処理時の温度よりも高温に加熱する加熱処理（空焼き処理）を実行する。このとき、上記コントローラの制御により、被処理ガスの流動状態を上記第１状態にして、バーナー８１により、被処理ガスを上記所定温度よりも高温（例えば９００℃〜１０００℃）に加熱して上記第２蓄熱材７７に通すことにより、該第２蓄熱材７７に対し上記加熱処理を施し、次いで、被処理ガスの流動状態を上記第２状態にして、バーナー８１により、被処理ガスを上記所定温度よりも高温（例えば９００℃〜１０００℃）に加熱して上記第１蓄熱材７６に通すことにより、該第１蓄熱材７６に対し上記加熱処理を施す。第１及び第２蓄熱材７６，７７に対する空焼き処理（加熱処理）の条件は、上記実施形態と同様であり（加熱処理時間及び加熱温度の値自体は異なる）、経時的に後の空焼き処理（加熱処理）において、先の空焼き処理（加熱処理）に比べて被処理ガスの加熱温度（つまり第１及び第２蓄熱材７６，７７に対する加熱処理温度）を高く設定し、加熱処理時間は、経時的な後先に関係なく一定とする。本例では、バーナー８１、切替弁８２及び上記コントローラが、上記脱臭処理の脱臭率を回復させる脱臭率回復手段を構成する。

したがって、上記蓄熱式脱臭処理装置７１においても、上記実施形態の触媒燃焼式脱臭処理装置１と同様に、経時的に後の加熱処理による脱臭率の回復量の低下を出来る限り抑制することができるとともに、脱臭率が所定値未満に低下することを防止することができて、大気に排出される被処理ガスの臭気濃度が高くなるのを防止することができる。

本発明は、有機物を含む被処理ガスの脱臭処理を行う脱臭処理装置（触媒燃焼式脱臭処理装置や蓄熱式脱臭処理装置）に有用である。

１脱臭処理装置（触媒燃焼式脱臭処理装置）
２１バーナー（脱臭処理手段）（脱臭率回復手段）
２３上流側ガス通過部材（脱臭処理手段）
２４下流側ガス通過部材（脱臭処理手段）
５１コントローラ
５１ａ脱臭処理実行部（脱臭処理手段）
５１ｂ空焼き判定部（脱臭率回復手段）
５１ｃ空焼き条件設定部（脱臭率回復手段）
５１ｄ空焼き処理実行部（脱臭率回復手段）
７１蓄熱式脱臭処理装置
７６第１蓄熱材（脱臭処理手段）
７７第２蓄熱材（脱臭処理手段）
８１バーナー（脱臭処理手段）（脱臭率回復手段）
８２切替弁（脱臭処理手段）（脱臭率回復手段）

Claims

有機物を含む被処理ガスが通過するフィルター状のガス通過部材を有し、該被処理ガスの脱臭処理を行う脱臭処理手段と、該ガス通過部材に対し、脱臭処理時の温度よりも高温に加熱する加熱処理を施すことで、上記脱臭処理の脱臭率を回復させる脱臭率回復手段とを備えた脱臭処理装置であって、
上記脱臭率回復手段は、上記脱臭率が所定値まで低下したときに、上記脱臭処理時の温度よりも高温に加熱した上記被処理ガスを上記ガス通過部材に通すことにより、該ガス通過部材に対し上記加熱処理を施すとともに、経時的に後の上記加熱処理において、先の上記加熱処理に比べて上記ガス通過部材に対する加熱処理温度を高く設定するように構成されていることを特徴とする脱臭処理装置。
請求項１記載の脱臭処理装置において、
上記脱臭率回復手段は、上記ガス通過部材に対する前回の加熱処理による上記脱臭率の上昇量、及び、当該前回の加熱処理後における上記脱臭率の低下状態の少なくとも一方に基づいて、今回の加熱処理における加熱処理温度を設定するように構成されていることを特徴とする脱臭処理装置。
請求項２記載の脱臭処理装置において、
上記脱臭率の低下状態は、上記脱臭率の時間に対する低下率、又は、上記脱臭率が、予め決められた基準量だけ低下するまでの時間であることを特徴とする脱臭処理装置。