JP4499375B2

JP4499375B2 - Exhaust gas treatment method and apparatus for gas sterilizer

Info

Publication number: JP4499375B2
Application number: JP2003147281A
Authority: JP
Inventors: 智行乾; 治夫吉岡; 眞培金; 智小原
Original assignee: Air Water Inc
Current assignee: Air Water Inc
Priority date: 2002-05-31
Filing date: 2003-05-26
Publication date: 2010-07-07
Anticipated expiration: 2023-05-26
Also published as: JP2004050170A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、酸化エチレン等の滅菌ガスを用いて衣服，寝具，医療器具材料等の被滅菌物を滅菌するためのガス滅菌器において、滅菌処理終了後に有害な滅菌ガスを無害化して排出するためのガス滅菌器用排ガス処理方法および装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
医療用滅菌器には、蒸気を用いる蒸気式滅菌器と酸化エチレン等の滅菌ガスを用いるガス滅菌器とがある。
【０００３】
上記ガス滅菌器には、滅菌槽内を大気圧に対して少し高めの陽圧に保持して１０〜３０％程度の酸化エチレンガスで滅菌処理を行なう陽圧タイプの滅菌器と、滅菌槽内を大気圧に対して少し低めの陰圧に保持して１００％濃度の酸化エチレンガスで滅菌処理を行なう陰圧タイプの滅菌器とがある。
【０００４】
上記ガス滅菌器に使用する酸化エチレンガスは、人体に有害であるうえ爆発性を有することから取扱いには慎重を期する必要があるが、上記陽圧タイプの滅菌器では、滅菌槽内の滅菌ガスが外部に漏れ出して周囲を汚染するおそれがあるため、安全性の観点から、最近では陰圧タイプの滅菌器が主流になりつつある。
【０００５】
また、上記ガス滅菌器においては、滅菌終了後に滅菌槽内の被滅菌物の取出しの際には、作業者の安全を図るため、槽内の滅菌ガスを完全に排出しておく必要がある。そして、滅菌ガスの排出にあたっては、滅菌ガスを完全に回収するか、無害化処理する必要がある。
【０００６】
このような滅菌ガスの処理方法としては、酸化エチレンガスを水中に溶解させてエチレングリコールとして処理する方法や、燃焼炉を屋外に設置して燃焼させる方法がある。
【０００７】
ところが、前者の方法においては、酸化エチレンガスを水に対して十分溶解させるためにスクラバー等の大掛かりな装置が必要であり、設備的にも不経済である。また、後者の方法においては、酸化エチレンを燃焼させるための燃焼装置が必要で、装置が複雑かつ大型になって設備的に不経済であるうえ、酸化エチレンを燃焼させるための燃料が必要でランニングコスト的にも不経済である。
【０００８】
そこで、比較的簡単な構成で滅菌ガスを分解でき、しかもランニングコストの低廉な滅菌ガス処理装置として、下記の特許文献１に開示された滅菌ガス処理装置が考案されている。
【０００９】
この装置は、排気ガス中の酸化エチレンガスを吸着する吸着塔と、この吸着塔と直列に接続されて吸着塔を通過した排気ガス中の残存酸化エチレンガスを燃焼させる触媒燃焼装置とを備えている。そして、この装置では、滅菌器から排出される滅菌ガスを吸着塔で吸着したのち残存酸化エチレンガスを触媒燃焼装置で燃焼させて無害化する。また、上記吸着塔で吸着された酸化エチレンガスを滅菌器のエアレーションガスで脱着し、この脱着ガスを触媒燃焼装置で燃焼させて無害化することが行なわれる。
【００１０】
【特許文献１】
特開平８−２１５５４１号
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記滅菌ガス処理装置では、滅菌器から排出された滅菌ガスを直接吸着塔および触媒燃焼装置に通過させるとともに、吸着塔で吸着された滅菌ガスの脱着をエアレーションガスで行なう。このため、酸化エチレンガス濃度１０〜３０％程度の滅菌ガスの無害化には適しているが、酸化エチレンガス濃度１００％の滅菌ガスに適用すると、爆発限界を超える高濃度の酸化エチレンガスが処理装置内を通過し、触媒燃焼装置に導入されるおそれがある。したがって、上記滅菌ガス処理装置は、酸化エチレンガス濃度が比較的低い陽圧式の滅菌器には使用することができても、高濃度の酸化エチレンガスを滅菌ガスとする陰圧式の滅菌器には使用できなかった。
【００１２】
また、上記滅菌ガス処理装置では、吸着塔で吸着された滅菌ガスの脱着を、酸化エチレンガスを多少なりとも含むエアレーションガスで行なうため、脱着を完全に行なうことが困難で、脱着を促進するために吸着塔に加熱手段を設ける必要がある。吸着剤として活性炭を使用して吸着塔を加熱しながら脱着する場合、加熱温度が１６０度程度になると、着火、燃焼する可能性があり、安全面で好ましくない。
【００１３】
しかも、上記滅菌ガス処理装置では、吸着塔への排気ガスの導入方向を逆転させる切替弁や電磁弁等を有していることから、弁にトラブルが生じると滅菌ガスの逆流等が生じ、酸化エチレンガスの排出が不十分なまま被滅菌物の取出し作業が行なわれる危険性があった。
【００１４】
本発明は、このような事情に鑑みなされたもので、高濃度の滅菌ガスを効率的かつ安全に無害化しうるガス滅菌器用排ガス処理方法および装置の提供を目的とする。
【００１５】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、本発明のガス滅菌器用排ガス処理方法は、ガス滅菌器からの排ガスを無害化するガス滅菌器用排ガス処理方法であって、
排ガス内の滅菌ガスを吸着する吸着工程と、上記吸着工程から排出された排ガス内の滅菌ガスを触媒燃焼する触媒燃焼工程とを備え、
上記吸着工程に排ガスを導入する際に第１の希釈空気を導入し、
上記吸着工程から排出された排ガスを触媒燃焼工程に導入する際に第２の希釈空気を導入するとともに、吸着工程から排出される排ガスに対し、上記第２の希釈空気の気流によって負圧を与えて吸引することにより、上記吸着工程を負圧状態で運転するようにしたことを要旨とする。
【００１６】
また、本発明のガス滅菌器用排ガス処理装置は、ガス滅菌器からの排ガスを無害化するガス滅菌器用排ガス処理装置であって、
排ガス内の滅菌ガスを吸着する吸着塔と、上記吸着塔から排出された排ガス内の滅菌ガスを触媒燃焼させる触媒燃焼装置とを備え、
上記吸着塔に排ガスを導入する第１排ガス導入路に第１の希釈空気を導入する第１空気導入路が設けられ、
上記吸着塔から排出された排ガスを触媒燃焼装置に導入する第２排ガス導入路に、第２の希釈空気を導入する第２空気導入路が設けられ、上記第２排ガス導入路と第２空気導入路との連通部に、吸着塔から排出される排ガスに対し、上記第２の希釈空気の気流によって負圧を与えて吸引するエジェクタが設けられることにより、上記吸着搭を負圧状態で運転するようにしたことを要旨とする。
【００１７】
すなわち、本発明のガス滅菌器用排ガス処理方法は、吸着工程に排ガスを導入する際に第１の希釈空気を導入するようにしている。また、本発明のガス滅菌器用排ガス処理装置は、吸着塔に排ガスを導入する第１排ガス導入路に第１の希釈空気を導入する第１空気導入路が設けられている。このように、吸着塔あるいは吸着工程に導入する排ガスを第１の希釈空気で希釈して導入することから、排ガス処理系を流れる滅菌ガスの濃度が全体的に低下するため、着火や爆発の危険が大幅に低下する。
また、本発明のガス滅菌器用排ガス処理方法は、上記吸着工程から排出された排ガスを触媒燃焼工程に導入する際に第２の希釈空気を導入するとともに、吸着工程から排出される排ガスに対し、上記第２の希釈空気の気流によって負圧を与えて吸引するようにしており、
本発明のガス滅菌器用排ガス処理装置は、上記吸着塔から排出された排ガスを触媒燃焼装置に導入する第２排ガス導入路に、第２の希釈空気を導入する第２空気導入路が設けられ、上記第２排ガス導入路と第２空気導入路との連通部に、吸着塔から排出される排ガスに対し、上記第２の希釈空気の気流によって負圧を与えて吸引するエジェクタが設けられている。
このため、触媒燃焼装置または触媒燃焼工程に導入される排ガスが第１および第２の希釈空気で希釈され、濃度がさらに低下することから、着火や爆発の危険性が一層低下し、安全性が高くなる。
また、吸着工程から排出される排ガスに対して負圧を与えて吸引することにより、吸着塔もしくは吸着工程を負圧状態で運転し、滅菌ガスの滅菌器への逆流を防止したり吸着塔からの滅菌ガスの漏れ出しを防止したりでき、滅菌器およびその周辺環境の安全性を確保できる。また、吸着塔もしくは吸着工程への負圧を第２の希釈空気の気流によって発生させることから、特別な吸引装置や弁操作を必要とせず、それらの機器のトラブルによる滅菌ガスの逆流等が生じないことから、安全性が極めて高い装置および方法となる。
【００１８】
この場合において、特に、吸着塔から排出される滅菌ガスの濃度が爆発限界以下になるように第１の希釈空気の導入量を制御した場合には、着火や爆発の危険性を略完全に排除できる。そして、特に、高濃度の滅菌ガスを用いる陰圧式の滅菌器において安全かつ効率的に排ガスの無害化を行なうことが可能となり、滅菌器の周辺環境の安全性を高めることができる。なお、陽圧式の滅菌器においても、同様に安全かつ効率的な無害化処理を行なえることはいうまでもない。
【００１９】
また、この場合において、吸着塔あるいは吸着工程に第１の希釈空気を常時導入した場合には、排ガス処理系内の流体の圧力変動が少なくなって安定化し、装置の老朽化をある程度防止しうる。また、触媒燃焼装置または触媒燃焼工程に常時第１および第２の希釈空気が流れることとなるため、触媒燃焼装置等の過熱を防止し、より安全性を高めることができる。
【００２０】
本発明のガス滅菌器用排ガス処理方法において、上記吸着工程に第１の希釈空気を常時導入することにより、滅菌器からの排ガスが途切れたときに、吸着工程で吸着された滅菌ガスを上記第１の希釈空気によって脱着するようにした場合、
あるいは、本発明のガス滅菌器用排ガス処理装置において、上記第１排ガス導入路に第１の希釈空気を常時導入することにより、滅菌器からの排ガスが途切れたときに、吸着塔で吸着された滅菌ガスを上記第１の希釈空気によって脱着するように構成されている場合には、
上記第１の希釈空気を吸着塔の脱着ガスとして作用させ吸着剤の再生を行なうことができる。
【００２１】
すなわち、例えば、滅菌器中の滅菌ガスの排気を行なった後、滅菌器内に大気を導入し、真空排気と大気導入とを繰り返すことにより排ガスを排出するエアレーションが行なわれる。そして、上記大気導入工程では滅菌器から排ガス処理装置への排ガス導入が途切れることから、吸着工程に第１の希釈空気を常時導入することにより、上記第１の希釈空気が吸着塔の脱着ガスとして作用し、吸着された滅菌ガスが脱着され、吸着剤の再生が行なわれる。
【００２２】
そして、滅菌ガスを含まない第１の希釈空気で脱着を行なうことから、エアレーションガスで脱着を行なう従来のものに比べて脱着効率が向上し、吸着塔に加熱手段を設ける必要がない。したがって、着火や燃焼の危険が回避され、より安全性が高くなる。さらに、吸着塔あるいは吸着工程に第１の希釈空気が常時導入されると、排ガス処理系内の流体の圧力変動が少なくなって安定化し、装置の老朽化をある程度防止しうる。また、触媒燃焼装置または触媒燃焼工程に常時第１および第２の希釈空気が流れることとなるため、触媒燃焼装置等の過熱を防止し、より安全性を高めることができる。
【００２５】
【発明の実施の形態】
つぎに、本発明の実施の形態を詳しく説明する。
【００２６】
図１は、本発明の一実施の形態のガス滅菌器用排ガス処理装置を示す図である。図において１は本発明の排ガス処理装置、２はガス滅菌器である。
【００２７】
上記ガス滅菌器２には、滅菌槽（図示せず）内の排ガスを排出する排気ポンプ３が内蔵されており、上記排ガス処理装置１は上記排気ポンプ３の排気管に接続して排ガスを無害化する処理を行なう。
【００２８】
この実施の形態では、上記ガス滅菌器２は、滅菌槽内を大気圧以下に保持して滅菌等の処理を行なう陰圧タイプのガス滅菌器２を使用し、滅菌ガスとして１００％濃度の酸化エチレンガスを使用したものを例示して説明する。
【００２９】
上記排気ポンプ３による排ガスの排気は、つぎのようにして行なわれる。すなわち、まず、滅菌処理が終了して密閉された状態の滅菌槽から、密閉状態を維持したままで排気ポンプ３を稼動して排気を行ない、滅菌槽内が所定の圧力以下に減圧されたら排気を止め、滅菌槽内に大気を導入する。滅菌槽内が大気圧近傍になるまで大気が導入されると、再び滅菌槽を密閉状態にして排気ポンプ３により排気を行なう。この操作をエアレーションといい、このエアレーションを所定回数繰り返すことにより滅菌槽内の排ガスの排出を行なう。
【００３０】
上記排ガス処理装置１は、排ガス内の滅菌ガスを吸着する吸着塔５と、上記吸着塔５から排出された排ガス内の滅菌ガスを触媒燃焼させる触媒燃焼装置６とを備えている。
【００３１】
上記吸着塔５は、ガス滅菌器２の排気ポンプ３に連通する排ガス路１７から分岐する第１排ガス導入路７と連通している。上記排ガス路１７および第１排ガス導入路７には、それぞれ第１弁１８および第２弁１９が設けられている。ガス滅菌器２における滅菌処理が終了し、排気ポンプを稼動させるとともに、第１弁１８を閉弁して第２弁１９を開弁することにより、滅菌槽内の排ガスが、第１排ガス導入路７により吸着塔５に導入されるようになっている。図において、１５は排ガス路１７に設けられた圧力計である。
【００３２】
上記吸着塔５内には、例えば、円筒状のケース内に吸着剤が充填され、吸着塔５内に導入された排ガス中の滅菌ガス成分である酸化エチレンを吸着除去するようになっている。上記吸着剤としては、例えば、活性炭，ゼオライト，シリカゲル，活性アルミナ等を用いることができるが、特に、吸着した酸化エチレンガスを比較的容易に脱着できることから、活性炭を好適に用いることができる。これらの吸着剤は、単独でもしくは併せて用いることができる。
【００３３】
上記吸着塔５の排気口と触媒燃焼装置６の吸気口とは、第２排ガス導入路９で連通されており、吸着等５を通過した排ガスが触媒燃焼装置６に導入されるようになっている。
【００３４】
上記触媒燃焼装置６は、内部に触媒が充填されて所定温度に加熱されることにより、排ガス中の酸化エチレンガスを触媒燃焼により分解して無害化し、処理ガス排出路１６から排出するようになっている。
【００３５】
上記触媒燃焼装置６に用いられる触媒としては、燃焼が低温で進行し、低濃度の酸化エチレンガスも触媒燃焼できることから、貴金属触媒を好適に用いることができる。このような貴金属触媒としては、例えば、白金，ロジウム，パラジウム等を好適に用いることができ、これらの貴金属をシリカ，アルミナ，ゼオライト等の適当な担体に担持させた触媒を用いることができる。
【００３６】
そして、上記排ガス処理装置１では、上記吸着塔５に排ガスを導入する第１排ガス導入路７に希釈空気を導入する第１空気導入路８が設けられている。また、上記吸着塔５から排出された排ガスを触媒燃焼装置６に導入する第２排ガス導入路９に希釈空気を導入する第２空気導入路１０が設けられている。
【００３７】
上記第１空気導入路８および第２空気導入路１０は、いずれも空気発生装置であるブロアあるいはコンプレッサー（以下「ブロア」として説明する）１２に連通する空気供給路から分岐し、１つのブロア１２から第１および第２空気導入路８，１０に希釈空気が供給されるようになっている。このようにすることにより、空気発生装置は１つでよいことから、設備コストやメンテナンスコストの面で有利である。
【００３８】
上記第１空気導入路８には、吸着塔５に導入される排ガスを希釈する希釈空気の流量を調節するオリフィス１４と、排ガスがブロア１２側に流れるのを防止して安全を確保する逆止弁２１が設けられている。
【００３９】
そして、この排ガス処理装置１を運転している間は、上記第１排ガス導入路７に対し、ブロア１２および第１空気導入路８からの希釈空気が常時導入されている。このようにすることにより、エアレーションにおける滅菌槽への大気導入中のように、ガス滅菌器２からの排ガスが途切れたときには、吸着塔５内に第１空気導入路８からの希釈空気が流れ、吸着塔５内の吸着剤に吸着された酸化エチレンガスが希釈空気によって脱着される。なお、この場合において「常時」とは「実質的に排ガス処理の開始から終了までの間常に」の意味である。
【００４０】
一方、上記第２空気導入路１０には、触媒燃焼装置６に導入される希釈空気を予熱して触媒燃焼装置内の温度低下を防止する予熱ヒータ１３が設けられている。なお、上記予熱ヒータ１３は、装置の小型化を図る場合に触媒燃焼装置６に対して外付けしてもよいし、触媒燃焼装置６に内蔵された形式のものを用いることもできる。また、上記第２空気導入路１０と第２排ガス導入路９との連通部に、吸着塔５から排出される排ガスに対し、上記希釈空気の気流によって負圧を与えて吸引するエジェクタ１１が設けられている。
【００４１】
上記エジェクタ１１は、例えば、図２に示すように、Ｔ字状の流路を有し、ブロア１２から供給された希釈空気が、図示の上下方向の流路２３を流れて触媒燃焼装置６に供給され、吸着塔５から排出された排ガスは、図示の横方向に分岐した分岐路２２から触媒燃焼装置６に供給されるようになっている。また、希釈空気が流れる流路２３内の分岐路２２の近傍に、希釈空気の流速を高める流速向上部材である先窄まり状の筒状体２０が設けられている。そして、希釈空気が筒状体２０を通過する際に流速が速くなり、その気流によって分岐路２２内に負圧を与えて排ガスを吸引するようになっている。
【００４２】
そして、この排ガス処理装置１を運転している間は、上記第２排ガス導入路９に対し、ブロア１２および第２空気導入路１０からの希釈空気が常時導入されている。このようにすることにより、エジェクタ１１に希釈空気が常時流れ、その気流により吸着塔５内が常に吸引されることから、吸着塔５および第１排ガス導入路７からガス滅菌器２側への排ガスの逆流を防止でき、ガス滅菌器２の安全を確保できる。また、吸着塔５内を常に負圧にすることから、吸着塔５自体からの排ガスの漏れも防止でき、周辺環境の汚染を防止できる。
【００４３】
また、上記排ガス処理装置は、第１空気導入路８から第１排ガス導入路７に導入する希釈空気をオリフィス１４で制御して常時流したり、第２空気導入路１０から第２排ガス導入路９に導入する希釈空気をエジェクタ１１を介して常時流すようにしている。
【００４４】
上記排ガス処理装置１を用い、本発明の排ガス処理方法は、例えばつぎのようにして行なうことができる。
【００４５】
ここで、滅菌処理および排ガス処理における滅菌槽内の圧力変動による運転パターンを図３に示す。
【００４６】
まず、ガス滅菌器２による滅菌処理を行なう。
【００４７】
すなわち、滅菌槽に被滅菌物を収容して滅菌槽を密閉し、排気ポンプ３を稼動して滅菌槽内の空気を排出する（図３の工程Ａ）。このとき、排ガス処理装置１では、第１弁１８を開弁して第２弁１９を閉弁しておき、排気は排ガス路１７から排出される。ついで、排気ポンプ３を停止し、滅菌槽内に大気圧より少し低い圧力になるまで酸化エチレンガスを導入して酸化エチレンガスを充満させる（図３の工程Ｂ）。そして、滅菌槽内を大気圧より少し低い陰圧に保持したまま所定時間（例えば２〜４時間程度）の滅菌処理を行なう（図３の工程Ｃ）。
【００４８】
一方、上記滅菌処理が終了する前に、排ガス処理装置１の触媒燃焼装置６および予熱ヒータ１３をオンにして予熱を開始し、滅菌処理が終了して排ガス処理を開始する際には、触媒燃焼装置６の槽内温度が所定の燃焼温度（例えば約３２０℃程度）にしておく。このとき、ブロア１２も稼動を開始し、第１空気導入路８を介して吸着塔５内に希釈空気を導入するとともに、第２空気導入路１０を介して触媒燃焼装置６内に希釈空気を導入する。
【００４９】
滅菌処理が終了すると、排ガス処理装置１では、第１弁１８を閉弁して第２弁１９を開弁し、排ガス処理が可能な状態に準備される。一方、ガス滅菌器２では、滅菌槽内の酸化エチレンガスの排出動作が行なわれ、ここで排出された酸化エチレンガスが排ガス処理装置１に導入されて無害化処理される。
【００５０】
すなわち、排気ポンプ３を稼動して滅菌槽内の排ガスを排出し（図示の工程Ｄａ）、滅菌槽内が所定の真空度まで減圧されると排気ポンプ３を停止するか、排気ポンプ３と滅菌槽の連通路に設けられたバルブを閉めて、滅菌槽内に大気を導入する（図示の工程Ｄｂ）。この排気工程（Ｄａ）と大気導入工程（Ｄｂ）とを所定回数（例えば３０回程度）繰り返し（図示のＤ１，Ｄ２…）エアレーションを行なう。このとき、排気工程（Ｄａ）と大気導入工程（Ｄｂ）の１サイクルのエアレーション（Ｄ１，Ｄ２…）には、それぞれ約４〜５分程度を要する。
【００５１】
上記排気工程（Ｄａ）において排気ポンプ３から排出された排ガスは、排ガス路１７および第１排ガス導入路７を通って吸着塔５で行なわれる吸着工程に導入される。このとき、上記第１排ガス導入路７には、第１空気導入路８から希釈空気が導入され、吸着工程には希釈空気で希釈された排ガスが導入される。
【００５２】
上記吸着工程では、排ガス中の酸化エチレンガスの大部分が吸着剤に吸着除去され、吸着後の排ガスは第２排ガス導入路９を通って触媒燃焼装置６で行なわれる触媒燃焼工程に導入される。このとき、上記第２排ガス導入路９には、第２空気導入路１０から希釈空気が導入され、触媒燃焼工程には希釈空気でさらに希釈された排ガスが導入される。
【００５３】
上記希釈空気を上述したようにエジェクタ１１を介して導入することにより、上記希釈空気の気流によって吸着工程から排出される排ガスに対して負圧を与え、吸引するようになっている。このようにすることにより、触媒燃焼装置６での触媒燃焼工程に導入される排ガスが希釈空気で希釈されて濃度がさらに低下することから、着火や爆発の危険性が一層低下し、安全性が高くなる。
【００５４】
また、吸着工程から排出される排ガスに対して負圧を与えて吸引することにより、吸着塔５での吸着工程を負圧状態で運転し、酸化エチレンガスのガス滅菌器２側への逆流を防止し、ガス滅菌器２の安全性を確保できる。また、吸着塔５での吸着工程への負圧を希釈空気の気流によって発生させることから、特別な吸引装置や弁操作を必要とせず、それらの機器のトラブルによる滅菌ガスの逆流等が生じないことから、安全性が極めて高くなる。
【００５５】
そして、触媒燃焼工程において、排ガス中の酸化エチレンガスが触媒燃焼されて無害化され、処理ガス排出路１６から排出される。
【００５６】
一方、大気導入工程（Ｄｂ）では、排気ポンプ３からの排ガスの排出は停止するが、上記吸着塔５での吸着工程に希釈空気を常時導入しているため、排ガスの導入が途切れている間、上記希釈空気を吸着剤の脱着ガスとして作用させ、吸着工程で吸着剤に吸着された酸化エチレンガスを上記希釈空気によって脱着し、吸着剤の再生を行なうことができる。
【００５７】
このように、滅菌ガスを含まない希釈空気で脱着を行なうことから、脱着効率が向上し、吸着塔５に加熱手段を設ける必要がない。したがって、着火や燃焼の危険が回避され、より安全性が高くなる。さらに、吸着塔５あるいは吸着工程に希釈空気が常時導入されると、排ガス処理系内の流体の圧力変動が少なくなって安定化し、装置の老朽化をある程度防止しうる。また、触媒燃焼装置６または触媒燃焼工程に常時希釈空気が流れることとなるため、触媒燃焼装置６の過熱を防止し、より安全性を高めることができる。
【００５８】
大気導入工程（Ｄｂ）における脱着により吸着剤から放出された酸化エチレンガスは、第２排ガス導入路９を通って触媒燃焼装置５で行なわれる触媒燃焼工程に導入されて無害化される。このときも、上述の説明と同様に、第２排ガス導入路９に第２空気導入路１０から希釈空気が導入され、触媒燃焼工程には希釈空気で希釈された脱着ガスが導入される。
【００５９】
そののち、ガス滅菌器２では排気工程（Ｄａ）と大気導入工程（Ｄｂ）によるエアレーションを繰り返して滅菌槽内の酸化エチレンガスの排出を完了する。また、排ガス処理装置１では、上記排気工程（Ｄａ）に伴って排ガスが導入され、吸着塔５による吸着工程と触媒燃焼装置６による触媒燃焼工程とによる酸化エチレンガスの無害化が行なわれる。
【００６０】
ここで、触媒燃焼工程に導入される希釈後の排ガスの酸化エチレン濃度は、常に爆発限界である３％以下になるよう制御しなければならない。また、吸着工程から排出される吸着後の排ガスならびに脱着ガスの酸化エチレン濃度を、常に爆発限界である３％以下になるよう制御するのが望ましい。
【００６１】
吸着塔５から排出される酸化エチレンガスの濃度制御は、例えば、吸着塔５のサイズや充填する吸着剤の種類や量に応じて、第１空気導入路８から導入する希釈空気の流量をオリフィス１４で調節することにより実現できる。
【００６２】
このように、吸着塔５から排出される酸化エチレンガスの濃度を爆発限界以下になるように希釈空気の導入量を制御することにより、着火や爆発の危険性を略完全に排除できる。そして、高濃度の酸化エチレンガスを用いる陰圧式のガス滅菌器２において安全かつ効率的に排ガスを無害化でき、ガス滅菌器２の周辺環境の安全性を確保できる。
【００６３】
以上のように、上記排ガス処理装置および方法によれば、吸着塔５での吸着工程に導入する排ガスを希釈空気で希釈して導入することから、排ガス処理系を流れる酸化エチレンガスの濃度が全体的に低下し、着火や爆発の危険が大幅に低下する。また、吸着塔５での吸着工程に希釈空気を常時導入することにより、排ガス処理系内の流体の圧力変動が少なくなって安定化し、装置の老朽化をある程度防止しうる。また、触媒燃焼装置６での触媒燃焼工程に常時希釈空気が流れることとなるため、触媒燃焼装置６等の過熱を防止し、より安全性を高めることができる。
【００６４】
図４は、本発明の第２の実施の形態の排ガス処理装置を示す。
【００６５】
この装置では、上記吸着塔５からエジェクタ１１を介して触媒燃焼装置６に排ガスを導入する第２排ガス導入路９のエジェクタ１１よりも上流側に、触媒燃焼装置６に何らかのトラブルが生じたとき等の緊急時に、触媒燃焼装置６への排ガスの流入を停止する第３弁２４が設けられている。そして、触媒燃焼装置６の異常昇温等の不具合が発生した場合にその不具合を検知し、第２弁１９および第３弁２４を閉弁して吸着塔５への排ガスの導入および触媒燃焼装置６への排ガスの流入を停止するとともに、第１弁１８を開弁するよう制御する。このようにすることにより、触媒燃焼装置６にトラブルが生じた際に排ガスの流入が停止され、より高い安全性を確保することができる。
【００６６】
また、上記装置では、処理ガス排出路１６に運転停止時に触媒燃焼装置６の大気との連通を遮断する第４弁２５が設けられている。また、ブロア１２から導入される空気を触媒燃焼装置６に導入する第２空気導入路１０に、運転停止時に触媒燃焼装置６への空気の流入を遮断する第５弁２６が設けられている。
【００６７】
このようにすることにより、触媒燃焼装置６内に充填された触媒の劣化を防止することができる。すなわち、定常運転終了後、触媒は１００℃程度となっているが、このとき、処理ガス排出路１６を通して外部の空気が触媒燃焼装置に入ることがある。外部の空気には、水蒸気，汚染物質，被毒物等が含まれており、この空気が触媒燃焼装置６内に入ると、酸化雰囲気中に触媒をさらすことになって触媒の劣化が促進される。したがって、運転停止時に上記第４弁２５，第５弁２６および第２弁１９を閉弁するよう制御することにより、運転停止後に触媒燃焼装置６内への大気の流入が完全に防止され、内部の触媒の劣化が防止され、長期間の安定操業を確保することができる。
【００６８】
また、上記装置では、第１空気導入路８の上流側にオリフィス１４が設けられ、下流側に逆止弁２１が設けられている。このようにすることにより、第１空気導入路８から導入される希釈用の空気の流量がより安定し、より安定した操業を行なうことができる。
【００６９】
上記以外は、第１の実施の形態と同様であり、同様の部分には同じ符号を付している。また、上述したこと以外は、上記第１の実施の形態と同様の作用効果を奏する。
【００７０】
なお、上記各実施の形態では、ガス滅菌器２として、滅菌槽内を大気圧に対して少し低めの陰圧に保持して滅菌処理を行なう陰圧タイプの滅菌器を使用した例を示したが、これに限定するものではなく、滅菌槽内を大気圧に対して少し高めの陽圧に保持して滅菌処理を行なう陽圧タイプの滅菌器を使用することもできる。
【００７１】
また、上記各実施の形態では、ガス滅菌器の滅菌ガスとして、酸化エチレンガスを使用した例を示したが、これに限定するものではなく、滅菌作用を奏するガスであれば各種のガスを適用することができる。また、吸着対象とする滅菌ガスの種類等に応じて上述の説明で例示したもの以外にも、適宜の吸着剤を使用することが可能である。
【００７２】
【発明の効果】
以上のように、本発明によれば、吸着塔あるいは吸着工程に導入する排ガスを第１の希釈空気で希釈して導入することから、排ガス処理系を流れる滅菌ガスの濃度が全体的に低下するため、着火や爆発の危険が大幅に低下する。
また、触媒燃焼装置または触媒燃焼工程に導入される排ガスが第１および第２の希釈空気で希釈され、濃度がさらに低下することから、着火や爆発の危険性が一層低下し、安全性が高くなる。
また、吸着工程から排出される排ガスに対して負圧を与えて吸引することにより、吸着塔もしくは吸着工程を負圧状態で運転し、滅菌ガスの滅菌器への逆流を防止したり吸着塔からの滅菌ガスの漏れ出しを防止したりでき、滅菌器およびその周辺環境の安全性を確保できる。また、吸着塔もしくは吸着工程への負圧を第２の希釈空気の気流によって発生させることから、特別な吸引装置や弁操作を必要とせず、それらの機器のトラブルによる滅菌ガスの逆流等が生じないことから、安全性が極めて高い装置および方法となる。
【００７３】
この場合において、特に、吸着塔から排出される滅菌ガスの濃度が爆発限界以下になるように第１の希釈空気の導入量を制御した場合には、着火や爆発の危険性を略完全に排除できる。そして、特に、高濃度の滅菌ガスを用いる陰圧式の滅菌器において安全かつ効率的に排ガスの無害化を行なうことが可能となり、滅菌器の周辺環境の安全性を高めることができる。なお、陽圧式の滅菌器においても、同様に安全かつ効率的な無害化処理を行なえることはいうまでもない。
【００７４】
また、この場合において、吸着塔あるいは吸着工程に第１の希釈空気を常時導入した場合には、排ガス処理系内の流体の圧力変動が少なくなって安定化し、装置の老朽化をある程度防止しうる。また、触媒燃焼装置または触媒燃焼工程に常時第１および第２の希釈空気が流れることとなるため、触媒燃焼装置等の過熱を防止し、より安全性を高めることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の滅菌器用排ガス処理装置の一実施の形態を示す構成図である。
【図２】エジェクタの原理を説明する図である。
【図３】滅菌処理および排ガス処理における運転パターンを示す図である。
【図４】本発明の滅菌器用排ガス処理装置の第２の実施の形態を示す構成図である。
【符号の説明】
１排ガス処理装置
２ガス滅菌器
３排気ポンプ
５吸着塔
６触媒燃焼装置
７第１排ガス導入路
８第１空気導入路
９第２排ガス導入路
１０第２空気導入路
１１エジェクタ
１２ブロア（あるいはコンプレッサー）
１３予熱ヒータ
１４オリフィス
１５圧力計
１６処理ガス排出路
１７排ガス路
１８第１弁
１９第２弁
２０筒状体
２１逆止弁
２２分岐路
２３流路
２４第３弁
２５第４弁
２６第５弁[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention provides a gas sterilizer for sterilizing articles to be sterilized such as clothes, bedding, and medical equipment materials using a sterilization gas such as ethylene oxide, and to detoxify and discharge harmful sterilization gas after the sterilization process is completed. The present invention relates to an exhaust gas treatment method and apparatus for a gas sterilizer.
[0002]
[Prior art]
Medical sterilizers include a steam sterilizer using steam and a gas sterilizer using a sterilization gas such as ethylene oxide.
[0003]
The gas sterilizer includes a positive pressure type sterilizer that holds the inside of the sterilization tank at a slightly higher positive pressure with respect to atmospheric pressure and sterilizes with about 10 to 30% ethylene oxide gas, and a sterilization tank. There is a negative pressure type sterilizer that maintains a negative pressure slightly lower than the atmospheric pressure and sterilizes with 100% concentration ethylene oxide gas.
[0004]
The ethylene oxide gas used in the gas sterilizer is harmful to the human body and explosive, so it must be handled with care. However, in the positive pressure type sterilizer, sterilization in the sterilization tank is required. Recently, negative pressure type sterilizers are becoming mainstream from the viewpoint of safety because gas may leak to the outside and contaminate the surroundings.
[0005]
Further, in the gas sterilizer, it is necessary to exhaust the sterilization gas in the tank completely for the safety of the operator when taking out the sterilized object in the sterilization tank after the sterilization is completed. And in discharging | emitting sterilization gas, it is necessary to collect | recover sterilization gas completely or to make it harmless.
[0006]
As a method for treating such a sterilizing gas, there are a method in which ethylene oxide gas is dissolved in water to treat it as ethylene glycol, and a method in which a combustion furnace is installed outdoors and burned.
[0007]
However, the former method requires a large apparatus such as a scrubber in order to sufficiently dissolve the ethylene oxide gas in water, which is uneconomical in terms of equipment. In the latter method, a combustion apparatus for burning ethylene oxide is required, and the apparatus becomes complicated and large in size, which is uneconomical in terms of equipment, and also requires fuel for burning ethylene oxide. It is uneconomical in terms of cost.
[0008]
Therefore, a sterilization gas processing apparatus disclosed in Patent Document 1 below has been devised as a sterilization gas processing apparatus that can decompose sterilization gas with a relatively simple configuration and has a low running cost.
[0009]
The apparatus includes an adsorption tower that adsorbs ethylene oxide gas in exhaust gas, and a catalytic combustion apparatus that is connected in series with the adsorption tower and burns residual ethylene oxide gas in exhaust gas that has passed through the adsorption tower. Yes. In this apparatus, the sterilizing gas discharged from the sterilizer is adsorbed by the adsorption tower, and then the residual ethylene oxide gas is burned by the catalytic combustion apparatus to make it harmless. Further, the ethylene oxide gas adsorbed in the adsorption tower is desorbed with aeration gas from a sterilizer, and the desorbed gas is burned with a catalytic combustion device to be rendered harmless.
[0010]
[Patent Document 1]
JP-A-8-215541
[0011]
[Problems to be solved by the invention]
However, in the sterilization gas processing apparatus, the sterilization gas discharged from the sterilizer is directly passed through the adsorption tower and the catalytic combustion apparatus, and the sterilization gas adsorbed in the adsorption tower is desorbed with the aeration gas. For this reason, it is suitable for detoxification of sterilization gas having an ethylene oxide gas concentration of about 10 to 30%, but when applied to sterilization gas having an ethylene oxide gas concentration of 100%, high concentration ethylene oxide gas exceeding the explosion limit is treated. There is a risk of passing through the apparatus and being introduced into the catalytic combustion apparatus. Therefore, although the sterilization gas treatment apparatus can be used for a positive pressure sterilizer having a relatively low ethylene oxide gas concentration, it is not suitable for a negative pressure sterilizer using a high concentration ethylene oxide gas as a sterilization gas. Could not be used.
[0012]
Further, in the sterilization gas processing apparatus, since the sterilization gas adsorbed by the adsorption tower is desorbed with an aeration gas containing some amount of ethylene oxide gas, it is difficult to completely desorb and promote desorption. It is necessary to provide heating means in the adsorption tower. When desorbing while heating the adsorption tower using activated carbon as the adsorbent, if the heating temperature is about 160 degrees, there is a possibility of ignition and combustion, which is not preferable in terms of safety.
[0013]
In addition, the sterilization gas treatment apparatus has a switching valve or a solenoid valve that reverses the direction of exhaust gas introduction into the adsorption tower. There was a risk that the work to be sterilized was taken out with insufficient ethylene gas discharge.
[0014]
The present invention has been made in view of such circumstances, and an object thereof is to provide an exhaust gas treatment method and apparatus for a gas sterilizer that can efficiently and safely detoxify a high-concentration sterilization gas.
[0015]
[Means for Solving the Problems]
  In order to achieve the above object, the exhaust gas treatment method for a gas sterilizer of the present invention is an exhaust gas treatment method for a gas sterilizer that renders exhaust gas from the gas sterilizer harmless,
  An adsorption process for adsorbing sterilization gas in the exhaust gas, and a catalytic combustion process for catalytic combustion of the sterilization gas in the exhaust gas discharged from the adsorption process,
  When introducing exhaust gas into the adsorption processFirstDiluted air introducedAnd
  When the exhaust gas discharged from the adsorption process is introduced into the catalytic combustion process, the second dilution air is introduced, and negative pressure is applied to the exhaust gas discharged from the adsorption process by the air flow of the second dilution air. The above suction process is operated under negative pressure by suckingThe gist is to do so.
[0016]
  The exhaust gas treatment apparatus for gas sterilizer of the present invention is an exhaust gas treatment apparatus for gas sterilizer that renders exhaust gas from the gas sterilizer harmless,
  An adsorption tower that adsorbs the sterilization gas in the exhaust gas, and a catalytic combustion device that catalytically burns the sterilization gas in the exhaust gas discharged from the adsorption tower,
  In the first exhaust gas introduction path for introducing exhaust gas into the adsorption towerFirstA first air introduction path for introducing dilution air is provided.,
  A second air introduction path for introducing the second dilution air is provided in the second exhaust gas introduction path for introducing the exhaust gas discharged from the adsorption tower into the catalytic combustion apparatus, and the second exhaust gas introduction path and the second air introduction are provided. The ejector tower is operated in a negative pressure state by providing an ejector that sucks the exhaust gas discharged from the adsorption tower by applying a negative pressure to the exhaust gas discharged from the adsorption tower by the air flow of the second dilution air. LikeThis is the summary.
[0017]
  That is, when the exhaust gas treatment method for gas sterilizer of the present invention introduces exhaust gas into the adsorption process,FirstDilution air is introduced. Moreover, the exhaust gas treatment apparatus for a gas sterilizer according to the present invention is provided in the first exhaust gas introduction path for introducing exhaust gas into the adsorption tower.FirstA first air introduction path for introducing dilution air is provided. In this way, the exhaust gas introduced into the adsorption tower or adsorption processFirstSince it is introduced by diluting with diluted air, the concentration of the sterilizing gas flowing through the exhaust gas treatment system decreases as a whole, greatly reducing the risk of ignition and explosion.
  Moreover, the exhaust gas treatment method for a gas sterilizer of the present invention introduces the second dilution air when introducing the exhaust gas discharged from the adsorption step into the catalytic combustion step, and for the exhaust gas discharged from the adsorption step, A negative pressure is applied and sucked by the air flow of the second dilution air,
In the exhaust gas treatment apparatus for a gas sterilizer according to the present invention, a second air introduction path for introducing the second dilution air is provided in the second exhaust gas introduction path for introducing the exhaust gas discharged from the adsorption tower into the catalytic combustion apparatus, An ejector that sucks the exhaust gas discharged from the adsorption tower by applying a negative pressure to the exhaust gas discharged from the adsorption tower by the air flow of the second dilution air is provided at a communication portion between the second exhaust gas introduction path and the second air introduction path. .
For this reason, since the exhaust gas introduced into the catalytic combustion device or the catalytic combustion process is diluted with the first and second dilution air and the concentration is further reduced, the risk of ignition and explosion is further reduced, and safety is improved. Get higher.
In addition, by applying a negative pressure to the exhaust gas discharged from the adsorption process and sucking it, the adsorption tower or the adsorption process is operated in a negative pressure state to prevent the backflow of sterilization gas to the sterilizer or from the adsorption tower. The sterilization gas and the surrounding environment can be secured. In addition, since the negative pressure to the adsorption tower or the adsorption process is generated by the air flow of the second dilution air, there is no need for a special suction device or valve operation, and a sterilization gas backflow or the like occurs due to troubles of these devices. Therefore, the apparatus and method are extremely safe.
[0018]
  In this case, in particular, make sure that the concentration of the sterilized gas discharged from the adsorption tower is below the explosion limit.FirstWhen the amount of diluted air introduced is controlled, the risk of ignition and explosion can be almost completely eliminated. In particular, in a negative pressure sterilizer using a high-concentration sterilization gas, it becomes possible to make the exhaust gas harmless safely and efficiently, and the safety of the surrounding environment of the sterilizer can be improved. It goes without saying that a safe and efficient detoxification process can also be performed in a positive pressure sterilizer.
[0019]
  In this case, the adsorption tower or adsorption processFirstWhen the dilution air is always introduced, the pressure fluctuation of the fluid in the exhaust gas treatment system is reduced and stabilized, and the aging of the apparatus can be prevented to some extent. In addition, the catalytic combustion device or catalytic combustion processFirst and secondSince diluted air flows, overheating of the catalytic combustion apparatus or the like can be prevented, and safety can be further improved.
[0020]
  In the exhaust gas treatment method for a gas sterilizer according to the present invention, the adsorption step includesFirstBy constantly introducing diluted air, when the exhaust gas from the sterilizer is interrupted, the sterilized gas adsorbed in the adsorption process isFirstWhen desorbing with dilution air,
  Alternatively, in the exhaust gas treatment apparatus for a gas sterilizer of the present invention, the first exhaust gas introduction pathFirstBy constantly introducing dilution air, when the exhaust gas from the sterilizer is interrupted, the sterilized gas adsorbed in the adsorption tower isFirstWhen configured to be desorbed by dilution air,
  the aboveFirstThe adsorbent can be regenerated by using diluted air as a desorption gas for the adsorption tower.
[0021]
  That is, for example, after the sterilization gas in the sterilizer is exhausted, the atmosphere is introduced into the sterilizer, and aeration is performed to exhaust the exhaust gas by repeating the vacuum exhaust and the air introduction. And in the air introduction process, the exhaust gas introduction from the sterilizer to the exhaust gas treatment device is interrupted, so the adsorption processFirstBy always introducing dilution air, the aboveFirstThe diluted air acts as a desorption gas for the adsorption tower, the adsorbed sterilization gas is desorbed, and the adsorbent is regenerated.
[0022]
  And does not contain sterilization gasFirstSince the desorption is performed with diluted air, the desorption efficiency is improved as compared with the conventional method in which desorption is performed with an aeration gas, and it is not necessary to provide a heating means in the adsorption tower. Therefore, the danger of ignition and combustion is avoided and the safety is further improved. Furthermore, in the adsorption tower or adsorption processFirstIf the dilution air is always introduced, the pressure fluctuation of the fluid in the exhaust gas treatment system is reduced and stabilized, and the aging of the apparatus can be prevented to some extent. In addition, the catalytic combustion device or catalytic combustion processFirst and secondSince diluted air flows, overheating of the catalytic combustion apparatus or the like can be prevented, and safety can be further improved.
[0025]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Next, embodiments of the present invention will be described in detail.
[0026]
FIG. 1 is a diagram showing an exhaust gas treatment apparatus for a gas sterilizer according to an embodiment of the present invention. In the figure, 1 is an exhaust gas treatment apparatus of the present invention, and 2 is a gas sterilizer.
[0027]
The gas sterilizer 2 includes an exhaust pump 3 for discharging exhaust gas in a sterilization tank (not shown). The exhaust gas treatment device 1 is connected to the exhaust pipe of the exhaust pump 3 to harm the exhaust gas. Perform processing to convert.
[0028]
In this embodiment, the gas sterilizer 2 uses a negative pressure type gas sterilizer 2 that performs sterilization and the like while maintaining the inside of the sterilization tank at atmospheric pressure or lower, and oxidizes 100% concentration as a sterilization gas. An example using ethylene gas will be described.
[0029]
Exhaust gas is exhausted by the exhaust pump 3 as follows. That is, first, the exhaust pump 3 is operated and exhausted from the sealed sterilization tank after the sterilization process is completed, and the exhaust is performed when the inside of the sterilization tank is reduced to a predetermined pressure or less. And introduce air into the sterilization tank. When the atmosphere is introduced until the inside of the sterilization tank is close to the atmospheric pressure, the sterilization tank is again sealed and exhausted by the exhaust pump 3. This operation is called aeration, and exhaust gas in the sterilization tank is discharged by repeating this aeration a predetermined number of times.
[0030]
The exhaust gas treatment apparatus 1 includes an adsorption tower 5 that adsorbs sterilization gas in exhaust gas, and a catalytic combustion apparatus 6 that catalytically burns the sterilization gas in exhaust gas discharged from the adsorption tower 5.
[0031]
The adsorption tower 5 communicates with the first exhaust gas introduction path 7 branched from the exhaust gas path 17 communicating with the exhaust pump 3 of the gas sterilizer 2. The exhaust gas passage 17 and the first exhaust gas introduction passage 7 are provided with a first valve 18 and a second valve 19, respectively. When the sterilization process in the gas sterilizer 2 is completed and the exhaust pump is operated, the first valve 18 is closed and the second valve 19 is opened, so that the exhaust gas in the sterilization tank becomes the first exhaust gas introduction path. 7 is introduced into the adsorption tower 5. In the drawing, 15 is a pressure gauge provided in the exhaust gas passage 17.
[0032]
In the adsorption tower 5, for example, a cylindrical case is filled with an adsorbent, and ethylene oxide which is a sterilized gas component in the exhaust gas introduced into the adsorption tower 5 is adsorbed and removed. As the adsorbent, for example, activated carbon, zeolite, silica gel, activated alumina and the like can be used. In particular, activated carbon can be suitably used because the adsorbed ethylene oxide gas can be desorbed relatively easily. These adsorbents can be used alone or in combination.
[0033]
The exhaust port of the adsorption tower 5 and the intake port of the catalytic combustion device 6 are communicated with each other through a second exhaust gas introduction path 9, and the exhaust gas that has passed through the adsorption or the like 5 is introduced into the catalytic combustion device 6. Yes.
[0034]
The catalyst combustion device 6 is filled with a catalyst and heated to a predetermined temperature, whereby the ethylene oxide gas in the exhaust gas is decomposed and made harmless by catalytic combustion, and is discharged from the processing gas discharge passage 16. ing.
[0035]
As the catalyst used in the catalytic combustion apparatus 6, noble metal catalyst can be suitably used because combustion proceeds at a low temperature and low concentration ethylene oxide gas can be catalytically combusted. As such a noble metal catalyst, for example, platinum, rhodium, palladium or the like can be suitably used, and a catalyst in which these noble metals are supported on an appropriate carrier such as silica, alumina, zeolite or the like can be used.
[0036]
In the exhaust gas treatment apparatus 1, a first air introduction path 8 that introduces dilution air is provided in a first exhaust gas introduction path 7 that introduces exhaust gas into the adsorption tower 5. Further, a second air introduction path 10 for introducing dilution air is provided in a second exhaust gas introduction path 9 for introducing the exhaust gas discharged from the adsorption tower 5 into the catalytic combustion apparatus 6.
[0037]
Each of the first air introduction path 8 and the second air introduction path 10 branches from an air supply path that communicates with a blower or a compressor (hereinafter referred to as “blower”) 12 that is an air generating device, and is divided into one blower 12. Dilution air is supplied to the first and second air introduction passages 8 and 10. By doing in this way, since one air generator is sufficient, it is advantageous in terms of equipment cost and maintenance cost.
[0038]
The first air introduction path 8 has an orifice 14 for adjusting the flow rate of diluted air for diluting the exhaust gas introduced into the adsorption tower 5 and a check for preventing the exhaust gas from flowing to the blower 12 and ensuring safety. A valve 21 is provided.
[0039]
While the exhaust gas treatment apparatus 1 is in operation, dilution air from the blower 12 and the first air introduction path 8 is constantly introduced into the first exhaust gas introduction path 7. By doing in this way, when the exhaust gas from the gas sterilizer 2 is interrupted, such as during air introduction to the sterilization tank in aeration, the diluted air from the first air introduction path 8 flows into the adsorption tower 5, The ethylene oxide gas adsorbed by the adsorbent in the adsorption tower 5 is desorbed by the diluted air. In this case, “always” means “substantially always from the start to the end of exhaust gas treatment”.
[0040]
On the other hand, the second air introduction path 10 is provided with a preheating heater 13 that preheats diluted air introduced into the catalytic combustion apparatus 6 to prevent a temperature drop in the catalytic combustion apparatus. Note that the preheater 13 may be externally attached to the catalytic combustion apparatus 6 in order to reduce the size of the apparatus, or a type built in the catalytic combustion apparatus 6 may be used. In addition, an ejector 11 that sucks exhaust gas discharged from the adsorption tower 5 by applying a negative pressure to the exhaust gas discharged from the adsorption tower 5 is provided at a communication portion between the second air introduction passage 10 and the second exhaust gas introduction passage 9. It has been.
[0041]
For example, as shown in FIG. 2, the ejector 11 has a T-shaped flow path, and the dilution air supplied from the blower 12 flows through the illustrated vertical flow path 23 to the catalytic combustion apparatus 6. The exhaust gas supplied and discharged from the adsorption tower 5 is supplied to the catalytic combustion apparatus 6 from a branch path 22 branched in the horizontal direction shown in the figure. Further, in the vicinity of the branch path 22 in the flow path 23 in which the dilution air flows, a tapered cylindrical body 20 that is a flow rate improving member that increases the flow rate of the dilution air is provided. And when dilution air passes the cylindrical body 20, a flow rate becomes quick, the negative pressure is given in the branch path 22 with the air flow, and exhaust gas is attracted | sucked.
[0042]
While the exhaust gas treatment apparatus 1 is in operation, dilution air from the blower 12 and the second air introduction path 10 is constantly introduced into the second exhaust gas introduction path 9. By doing in this way, since dilution air always flows into the ejector 11 and the inside of the adsorption tower 5 is always sucked by the air flow, the exhaust gas from the adsorption tower 5 and the first exhaust gas introduction path 7 to the gas sterilizer 2 side. Therefore, the safety of the gas sterilizer 2 can be ensured. Moreover, since the inside of the adsorption tower 5 is always set to a negative pressure, leakage of exhaust gas from the adsorption tower 5 itself can be prevented, and contamination of the surrounding environment can be prevented.
[0043]
In the exhaust gas treatment apparatus, the dilution air introduced from the first air introduction path 8 to the first exhaust gas introduction path 7 is always controlled by the orifice 14 or flows from the second air introduction path 10 to the second exhaust gas introduction path 9. The dilution air to be introduced into the air is always flowed through the ejector 11.
[0044]
Using the exhaust gas treatment apparatus 1, the exhaust gas treatment method of the present invention can be performed, for example, as follows.
[0045]
Here, the operation pattern by the pressure fluctuation in the sterilization tank in the sterilization treatment and the exhaust gas treatment is shown in FIG.
[0046]
First, the sterilization process by the gas sterilizer 2 is performed.
[0047]
That is, the object to be sterilized is accommodated in the sterilization tank, the sterilization tank is sealed, the exhaust pump 3 is operated, and the air in the sterilization tank is discharged (step A in FIG. 3). At this time, in the exhaust gas treatment device 1, the first valve 18 is opened and the second valve 19 is closed, and the exhaust gas is discharged from the exhaust gas passage 17. Next, the exhaust pump 3 is stopped, and ethylene oxide gas is introduced into the sterilization tank until the pressure is slightly lower than atmospheric pressure to fill the ethylene oxide gas (step B in FIG. 3). Then, a sterilization process is performed for a predetermined time (for example, about 2 to 4 hours) while keeping the inside of the sterilization tank at a negative pressure slightly lower than the atmospheric pressure (step C in FIG. 3).
[0048]
On the other hand, before the sterilization process is finished, the catalytic combustion device 6 and the preheater heater 13 of the exhaust gas treatment apparatus 1 are turned on to start preheating, and when the sterilization process is finished and the exhaust gas treatment is started, catalytic combustion is performed. The tank temperature of the apparatus 6 is set to a predetermined combustion temperature (for example, about 320 ° C.). At this time, the blower 12 also starts operation, introduces dilution air into the adsorption tower 5 through the first air introduction path 8, and introduces dilution air into the catalytic combustion apparatus 6 through the second air introduction path 10. Introduce.
[0049]
When the sterilization process is completed, the exhaust gas treatment apparatus 1 is prepared to close the first valve 18 and open the second valve 19 so that the exhaust gas treatment is possible. On the other hand, in the gas sterilizer 2, the ethylene oxide gas in the sterilization tank is discharged, and the discharged ethylene oxide gas is introduced into the exhaust gas treatment device 1 and detoxified.
[0050]
That is, the exhaust pump 3 is operated to exhaust the exhaust gas in the sterilization tank (step Da shown in the figure), and when the sterilization tank is depressurized to a predetermined degree of vacuum, the exhaust pump 3 is stopped or sterilized with the exhaust pump 3. The valve provided in the communication path of the tank is closed, and the atmosphere is introduced into the sterilization tank (step Db in the drawing). This exhausting step (Da) and the air introduction step (Db) are repeated a predetermined number of times (for example, about 30 times) (D1, D2,... In the drawing) and aeration is performed. At this time, each cycle of aeration (D1, D2,...) Of the exhaust process (Da) and the air introduction process (Db) takes about 4 to 5 minutes.
[0051]
The exhaust gas discharged from the exhaust pump 3 in the exhaust process (Da) is introduced into the adsorption process performed in the adsorption tower 5 through the exhaust gas path 17 and the first exhaust gas introduction path 7. At this time, diluted air is introduced into the first exhaust gas introduction path 7 from the first air introduction path 8, and exhaust gas diluted with dilution air is introduced into the adsorption process.
[0052]
In the adsorption process, most of the ethylene oxide gas in the exhaust gas is adsorbed and removed by the adsorbent, and the adsorbed exhaust gas is introduced into the catalytic combustion process performed in the catalytic combustion device 6 through the second exhaust gas introduction path 9. . At this time, diluted air is introduced into the second exhaust gas introduction passage 9 from the second air introduction passage 10, and exhaust gas further diluted with the dilution air is introduced into the catalytic combustion process.
[0053]
By introducing the diluted air through the ejector 11 as described above, a negative pressure is applied to the exhaust gas discharged from the adsorption process by the air flow of the diluted air and sucked. By doing in this way, since the exhaust gas introduced into the catalytic combustion process in the catalytic combustion apparatus 6 is diluted with diluted air and the concentration is further reduced, the risk of ignition and explosion is further reduced, and safety is improved. Get higher.
[0054]
Further, by applying a negative pressure to the exhaust gas discharged from the adsorption process and sucking it, the adsorption process in the adsorption tower 5 is operated in a negative pressure state, and the backflow of ethylene oxide gas to the gas sterilizer 2 side is performed. And the safety of the gas sterilizer 2 can be secured. Moreover, since the negative pressure to the adsorption process in the adsorption tower 5 is generated by the air flow of dilution air, no special suction device or valve operation is required, and the backflow of sterilization gas due to troubles of those devices does not occur. Therefore, safety is extremely high.
[0055]
In the catalytic combustion process, the ethylene oxide gas in the exhaust gas is catalytically burned and rendered harmless, and is discharged from the processing gas discharge path 16.
[0056]
On the other hand, in the atmosphere introduction process (Db), exhaust gas exhaust from the exhaust pump 3 stops, but since the dilution air is constantly introduced into the adsorption process in the adsorption tower 5, the introduction of exhaust gas is interrupted. The diluted air can act as a desorbing gas for the adsorbent, and the ethylene oxide gas adsorbed on the adsorbent in the adsorption step can be desorbed by the diluted air to regenerate the adsorbent.
[0057]
Thus, since desorption is performed with diluted air that does not contain sterilization gas, the desorption efficiency is improved, and there is no need to provide heating means in the adsorption tower 5. Therefore, the danger of ignition and combustion is avoided and the safety is further improved. Furthermore, when dilution air is constantly introduced into the adsorption tower 5 or the adsorption process, the pressure fluctuation of the fluid in the exhaust gas treatment system is reduced and stabilized, and the aging of the apparatus can be prevented to some extent. Further, since the dilution air always flows in the catalytic combustion device 6 or the catalytic combustion process, the catalytic combustion device 6 can be prevented from being overheated and safety can be further improved.
[0058]
The ethylene oxide gas released from the adsorbent by desorption in the air introduction step (Db) is introduced into the catalytic combustion step performed in the catalytic combustion device 5 through the second exhaust gas introduction path 9 and rendered harmless. At this time, similarly to the above description, the diluted air is introduced from the second air introduction passage 10 into the second exhaust gas introduction passage 9, and the desorption gas diluted with the dilution air is introduced into the catalytic combustion process.
[0059]
Thereafter, the gas sterilizer 2 repeats the aeration in the exhaust process (Da) and the air introduction process (Db) to complete the discharge of the ethylene oxide gas in the sterilization tank. In the exhaust gas treatment device 1, exhaust gas is introduced along with the exhaust process (Da), and the ethylene oxide gas is rendered harmless by the adsorption process by the adsorption tower 5 and the catalytic combustion process by the catalytic combustion apparatus 6.
[0060]
Here, it is necessary to control the ethylene oxide concentration of the exhaust gas after dilution introduced into the catalytic combustion process to be always 3% or less, which is the explosion limit. Further, it is desirable to control the exhaust gas after adsorption discharged from the adsorption process and the ethylene oxide concentration of the desorption gas so that the explosion limit is always 3% or less.
[0061]
For controlling the concentration of ethylene oxide gas discharged from the adsorption tower 5, for example, depending on the size of the adsorption tower 5 and the type and amount of the adsorbent to be filled, the flow rate of dilution air introduced from the first air introduction path 8 is set to the orifice. This can be realized by adjusting at 14.
[0062]
Thus, by controlling the amount of diluted air introduced so that the concentration of ethylene oxide gas discharged from the adsorption tower 5 is below the explosion limit, the risk of ignition and explosion can be almost completely eliminated. And in the negative pressure type gas sterilizer 2 using high-concentration ethylene oxide gas, the exhaust gas can be detoxified safely and efficiently, and the safety of the surrounding environment of the gas sterilizer 2 can be ensured.
[0063]
As described above, according to the exhaust gas treatment apparatus and method, since the exhaust gas to be introduced into the adsorption step in the adsorption tower 5 is diluted with diluted air and introduced, the concentration of ethylene oxide gas flowing through the exhaust gas treatment system is entirely The risk of ignition and explosion is greatly reduced. Moreover, by always introducing dilution air into the adsorption process in the adsorption tower 5, the pressure fluctuation of the fluid in the exhaust gas treatment system is reduced and stabilized, and the aging of the apparatus can be prevented to some extent. Further, since the dilution air always flows in the catalytic combustion process in the catalytic combustion device 6, overheating of the catalytic combustion device 6 and the like can be prevented, and safety can be further improved.
[0064]
FIG. 4 shows an exhaust gas treatment apparatus according to the second embodiment of the present invention.
[0065]
In this apparatus, when any trouble occurs in the catalytic combustion apparatus 6 on the upstream side of the ejector 11 in the second exhaust gas introduction path 9 for introducing the exhaust gas from the adsorption tower 5 to the catalytic combustion apparatus 6 via the ejector 11. In the event of an emergency, a third valve 24 for stopping the inflow of exhaust gas to the catalytic combustion device 6 is provided. And when troubles, such as abnormal temperature rise of the catalyst combustion apparatus 6, occur, the trouble is detected, the 2nd valve 19 and the 3rd valve 24 are closed, exhaust gas introduction into the adsorption tower 5, and the catalyst combustion apparatus Control is performed to stop the inflow of exhaust gas to 6 and to open the first valve 18. By doing in this way, when trouble arises in the catalytic combustion apparatus 6, inflow of exhaust gas is stopped, and higher safety can be secured.
[0066]
In the above apparatus, the process gas discharge path 16 is provided with a fourth valve 25 that shuts off the communication with the atmosphere of the catalytic combustion apparatus 6 when the operation is stopped. Further, a fifth valve 26 is provided in the second air introduction path 10 for introducing the air introduced from the blower 12 to the catalytic combustion apparatus 6 so as to block the inflow of air to the catalytic combustion apparatus 6 when the operation is stopped.
[0067]
By doing in this way, deterioration of the catalyst with which the catalyst combustion apparatus 6 was filled can be prevented. That is, after the end of the steady operation, the catalyst is about 100 ° C. At this time, external air may enter the catalytic combustion apparatus through the processing gas discharge path 16. The outside air contains water vapor, pollutants, poisonous substances, and the like. When this air enters the catalytic combustion apparatus 6, the catalyst is exposed to an oxidizing atmosphere, and the deterioration of the catalyst is promoted. . Therefore, by controlling the fourth valve 25, the fifth valve 26 and the second valve 19 to be closed when the operation is stopped, the inflow of air into the catalytic combustion apparatus 6 is completely prevented after the operation is stopped. The catalyst is prevented from deteriorating, and stable operation over a long period can be ensured.
[0068]
Moreover, in the said apparatus, the orifice 14 is provided in the upstream of the 1st air introduction path 8, and the non-return valve 21 is provided in the downstream. By doing in this way, the flow volume of the air for dilution introduced from the 1st air introduction path 8 is stabilized more, and more stable operation can be performed.
[0069]
Except for the above, the second embodiment is the same as the first embodiment, and the same parts are denoted by the same reference numerals. In addition to the above, the same operational effects as those of the first embodiment are obtained.
[0070]
In each of the above embodiments, as the gas sterilizer 2, an example in which a negative pressure type sterilizer that performs sterilization processing while holding the inside of the sterilization tank at a slightly lower negative pressure than the atmospheric pressure is shown. However, the present invention is not limited to this, and a positive pressure type sterilizer that performs sterilization by holding the inside of the sterilization tank at a slightly higher positive pressure than the atmospheric pressure can also be used.
[0071]
In each of the above embodiments, an example in which ethylene oxide gas is used as the sterilization gas of the gas sterilizer has been described. However, the present invention is not limited to this, and various gases can be used as long as they have a sterilization effect. can do. Moreover, it is possible to use an appropriate adsorbent other than those exemplified in the above description according to the type of sterilization gas to be adsorbed.
[0072]
【The invention's effect】
  As described above, according to the present invention, the exhaust gas introduced into the adsorption tower or the adsorption process is reduced.FirstSince it is introduced by diluting with diluted air, the concentration of the sterilizing gas flowing through the exhaust gas treatment system decreases as a whole, greatly reducing the risk of ignition and explosion.
  Further, since the exhaust gas introduced into the catalytic combustion apparatus or the catalytic combustion process is diluted with the first and second dilution air and the concentration is further reduced, the risk of ignition and explosion is further reduced, and the safety is high. Become.
In addition, by applying a negative pressure to the exhaust gas discharged from the adsorption process and sucking it, the adsorption tower or the adsorption process is operated in a negative pressure state to prevent the backflow of sterilization gas to the sterilizer or from the adsorption tower. The sterilization gas and the surrounding environment can be secured. In addition, since the negative pressure to the adsorption tower or the adsorption process is generated by the air flow of the second dilution air, there is no need for a special suction device or valve operation, and a sterilization gas backflow or the like occurs due to troubles of these devices. Therefore, the apparatus and method are extremely safe.
[0073]
  In this case, in particular, make sure that the concentration of the sterilized gas discharged from the adsorption tower is below the explosion limit.FirstWhen the amount of diluted air introduced is controlled, the risk of ignition and explosion can be almost completely eliminated. In particular, in a negative pressure sterilizer using a high-concentration sterilization gas, it becomes possible to make the exhaust gas harmless safely and efficiently, and the safety of the surrounding environment of the sterilizer can be improved. It goes without saying that a safe and efficient detoxification process can also be performed in a positive pressure sterilizer.
[0074]
  In this case, the adsorption tower or adsorption processFirstWhen the dilution air is always introduced, the pressure fluctuation of the fluid in the exhaust gas treatment system is reduced and stabilized, and the aging of the apparatus can be prevented to some extent. In addition, the catalytic combustion device or catalytic combustion processFirst and secondSince diluted air flows, overheating of the catalytic combustion apparatus or the like can be prevented, and safety can be further improved.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a configuration diagram showing an embodiment of an exhaust gas treatment apparatus for a sterilizer according to the present invention.
FIG. 2 is a diagram illustrating the principle of an ejector.
FIG. 3 is a diagram showing operation patterns in sterilization treatment and exhaust gas treatment.
FIG. 4 is a configuration diagram showing a second embodiment of the exhaust gas treatment apparatus for a sterilizer according to the present invention.
[Explanation of symbols]
1 Exhaust gas treatment equipment
2 gas sterilizer
3 Exhaust pump
5 Adsorption tower
6 Catalytic combustion device
7 First exhaust gas introduction path
8 First air inlet
9 Second exhaust gas introduction path
10 Second air inlet
11 Ejector
12 Blower (or compressor)
13 Preheater heater
14 Orifice
15 Pressure gauge
16 Process gas discharge passage
17 Exhaust gas passage
18 1st valve
19 Second valve
20 Tubular body
21 Check valve
22 branch road
23 Flow path
24 3rd valve
25 4th valve
26 5th valve

Claims

ガス滅菌器からの排ガスを無害化するガス滅菌器用排ガス処理方法であって、
排ガス内の滅菌ガスを吸着する吸着工程と、上記吸着工程から排出された排ガス内の滅菌ガスを触媒燃焼する触媒燃焼工程とを備え、
上記吸着工程に排ガスを導入する際に第１の希釈空気を導入し、
上記吸着工程から排出された排ガスを触媒燃焼工程に導入する際に第２の希釈空気を導入するとともに、吸着工程から排出される排ガスに対し、上記第２の希釈空気の気流によって負圧を与えて吸引することにより、上記吸着工程を負圧状態で運転するようにしたことを特徴とするガス滅菌器用排ガス処理方法。An exhaust gas treatment method for a gas sterilizer for detoxifying exhaust gas from a gas sterilizer,
An adsorption process for adsorbing sterilization gas in the exhaust gas, and a catalytic combustion process for catalytic combustion of the sterilization gas in the exhaust gas discharged from the adsorption process,
When introducing exhaust gas into the adsorption process, the first dilution air is introduced ,
When the exhaust gas discharged from the adsorption process is introduced into the catalytic combustion process, the second dilution air is introduced, and negative pressure is applied to the exhaust gas discharged from the adsorption process by the air flow of the second dilution air. The exhaust gas treatment method for a gas sterilizer is characterized in that the adsorption step is operated under a negative pressure state by suction .

上記吸着工程に第１の希釈空気を常時導入することにより、滅菌器からの排ガスが途切れたときに、吸着工程で吸着された滅菌ガスを上記第１の希釈空気によって脱着するようにした請求項１記載のガス滅菌器用排ガス処理方法。 The first dilution air is always introduced into the adsorption step, so that when the exhaust gas from the sterilizer is interrupted, the sterilized gas adsorbed in the adsorption step is desorbed by the first dilution air. The exhaust gas treatment method for a gas sterilizer according to 1.

ガス滅菌器からの排ガスを無害化するガス滅菌器用排ガス処理装置であって、
排ガス内の滅菌ガスを吸着する吸着塔と、上記吸着塔から排出された排ガス内の滅菌ガスを触媒燃焼させる触媒燃焼装置とを備え、
上記吸着塔に排ガスを導入する第１排ガス導入路に第１の希釈空気を導入する第１空気導入路が設けられ、
上記吸着塔から排出された排ガスを触媒燃焼装置に導入する第２排ガス導入路に、第２の希釈空気を導入する第２空気導入路が設けられ、上記第２排ガス導入路と第２空気導入路との連通部に、吸着塔から排出される排ガスに対し、上記第２の希釈空気の気流によって負圧を与えて吸引するエジェクタが設けられることにより、上記吸着搭を負圧状態で運転するようにしたことを特徴とするガス滅菌器用排ガス処理装置。An exhaust gas treatment apparatus for a gas sterilizer that detoxifies exhaust gas from a gas sterilizer,
An adsorption tower that adsorbs the sterilization gas in the exhaust gas, and a catalytic combustion device that catalytically burns the sterilization gas in the exhaust gas discharged from the adsorption tower,
A first air introduction path for introducing first diluted air is provided in a first exhaust gas introduction path for introducing exhaust gas into the adsorption tower ;
A second air introduction path for introducing the second dilution air is provided in the second exhaust gas introduction path for introducing the exhaust gas discharged from the adsorption tower into the catalytic combustion apparatus, and the second exhaust gas introduction path and the second air introduction are provided. The ejector tower is operated in a negative pressure state by providing an ejector that sucks the exhaust gas discharged from the adsorption tower by applying a negative pressure to the exhaust gas discharged from the adsorption tower by the air flow of the second dilution air. An exhaust gas treatment apparatus for a gas sterilizer, characterized in that it is configured as described above .

上記第１排ガス導入路に第１の希釈空気を常時導入することにより、滅菌器からの排ガスが途切れたときに、吸着塔で吸着された滅菌ガスを上記第１の希釈空気によって脱着するように構成されている請求項３記載のガス滅菌器用排ガス処理装置。By always introducing the first dilution air into the first exhaust gas introduction path, when the exhaust gas from the sterilizer is interrupted, the sterilization gas adsorbed in the adsorption tower is desorbed by the first dilution air. The exhaust gas treatment apparatus for a gas sterilizer according to claim 3, which is configured.