JP4960985B2 - 吸着ロータ式ガス処理装置、及び、吸着ロータ製造方法 - Google Patents

Description

本発明は、例えば工場排ガスに含まれる揮発性有機物質（いわゆるＶＯＣ）の除去に用いる吸着ロータ式ガス処理装置、及び、このガス処理装置で用いる吸着ロータの製造方法に関し、
詳しくは、被処理ガス中の揮発性有機物質に対して吸着作用させる吸着剤をロータ回転方向に分散させた状態で保持する通気性の吸着ロータを設け、この吸着ロータのロータ回転方向における各部をその吸着ロータの回転により被処理ガスの通風域である吸着域と脱着用ガスの通風域である脱着域とに交互に位置させる構成にしてある吸着ロータ式ガス処理装置、及び、このガス処理装置で用いる吸着ロータの製造方法に関する。

この種の吸着ロータ式ガス処理装置では、吸着ロータに保持させる吸着剤としてゼオライトを初め種々の吸着剤が用いられるが（特許文献１参照）、被処理ガス中における揮発性有機物質を吸着剤に吸着させる吸着工程において、被処理ガスが水分（水蒸気）を含む場合、被処理ガス中における水分も揮発性有機物質とともに吸着剤に吸着されてしまい、この水分吸着に原因して本来の揮発性有機物質を吸着により除去する除去性能（換言すれば、被処理ガスに対する浄化性能）が大きく低下してしまう。

そして、この水分吸着に原因する性能低下を防止するため、吸着工程に先立ち被処理ガスを冷却除湿することも行なわれている。

特開２００７−４４６８７号公報

しかし、上記の如く被処理ガスを吸着工程に先立ち冷却除湿するにしても、現実的にはその除湿度に限界があるため、冷却除湿後の被処理ガス中に水分が未だ残存し、このため、上記の如き水分吸着に原因する性能低下を十分に防止することができず、その分、被処理ガス中の揮発性有機物質について所要の除去率を得るのに必要な吸着剤量が多くなって装置が大型化するとともに装置コストが増大する、また、必要な吸着剤量の増大に伴い脱着工程での必要加熱量なども増大して消費エネルギが嵩むといった問題が依然としてあった。

また、吸着工程に先立ち被処理ガスを冷却除湿するには、除湿装置としてガス冷却用の熱交換器及び冷熱源機を要し、この点からも装置の全体が大型化するとともに、全体としての装置コスト及び消費エネルギがさらに増大する問題もあった。

この実情に鑑み、本発明の主たる課題は、合理的なロータ構成を採用することにより上記の如き問題を効果的に解消する点にある。

上記課題を解決するのに、第１の参考構成として、
被処理ガス中の揮発性有機物質に対して吸着作用させる吸着剤をロータ回転方向に分散させた状態で保持する通気性の吸着ロータを設け、
この吸着ロータのロータ回転方向における各部をその吸着ロータの回転により被処理ガスの通風域である吸着域と脱着用ガスの通風域である脱着域とに交互に位置させる構成にしてある吸着ロータ式ガス処理装置において、
前記吸着ロータは、前記吸着剤としてシリカゲルを保持させた水分吸着部と、前記吸着剤としてゼオライトを保持させた有機物質吸着部とが、その順に前記吸着域における被処理ガス通風方向の上流側から並ぶ状態に備えられた構造にしてもよい。

一般にゼオライトは揮発性有機物質に対する吸着性に優れることが知られているが、図５に示すシリカゲルの水分に対する吸着特性のグラフＳｓ、ゼオライトのイソプロパノール（揮発性有機物質の一例）に対する吸着特性のグラフＺｖ、ゼオライトの水分に対する吸着特性のグラフＺｓから判るように、シリカゲルの水分吸着性（Ｓｓ）はゼオライトの水分吸着性（Ｚｓ）に比べかなり優れている。

したがって、上記の如く、吸着ロータをシリカゲル保持の水分吸着部とゼオライト保持の有機物質吸着部とがその順に吸着域における被処理ガス通風方向の上流側から並ぶ構造にすれば、吸着域で吸着ロータの域内ロータ部分に被処理ガスを通過させて、そのロータ部分の吸着剤を吸着作用させる吸着工程において、被処理ガスが先ず上流側の水分吸着部を通過する過程で被処理ガス中における水分を水分吸着部のシリカゲルに効率的に吸着させ、このシリカゲルによる水分吸着により被処理ガス中の水分をゼオライトではもはや吸着できない程度ないしそれに近い程度まで低減することができる。

そして、このように水分吸着部で十分に水分除去された被処理ガスを下流側の有機物質吸着部に通過させることで、その通過過程において有機物質吸着部のゼオライトを被処理ガス中の揮発性有機物質に対し水分の影響がほぼ無い状態（即ち、ゼオライト本来の揮発性有機物質に対する優れた吸着性が発揮される状態）で吸着作用させることができる。

即ち、このことにより、先述の如き水分吸着に原因する性能低下を効果的に防止することができて、被処理ガス中の揮発性有機物質に対する除去性能（換言すれば、被処理ガスに対する浄化性能）を被処理ガスが水分を含まない場合に近い程度にまで高めることができる。

つまり、このように装置性能を効果的に向上し得ることで、また、シリカゲルの優れた水分吸着性を活用していることで、被処理ガス中の揮発性有機物質について所要の除去率を得るのに必要な吸着剤量を水分吸着部の付設を含めても従前に比べ全体として効果的に低減することができて、装置を小型化し得るとともに装置コストも低減することができ、更にまた、必要吸着剤量の低減により脱着工程での必要加熱量なども低減できるなど、消費エネルギも効果的に低減することができる。

そしてまた、吸着工程に先立ち被処理ガスを冷却除湿することも不要になり、ないしは、冷却除湿するにしても除湿装置を小能力のもので済ませることができ、この点からも装置全体の小型化及び全体としての装置コストや消費エネルギの低減を効果的に達成することができる。

なお、上記構成の実施において吸着ロータは、水分吸着部と有機物質吸着部とが一体的な単一ロータ構造、あるいは、水分吸着部と有機物質吸着部との夫々を独立したロータとする直列２連ロータ構造のいずれを採用してもよいが、装置構造の簡略化の面やロータ周りのシールが容易でガスリークによる装置性能の低下の虞が少ないなどの面から単一ロータ構造を採用するのが望ましい。

また、有機物質吸着部に保持させるゼオライトには、揮発性有機物質に対する吸着性が特に優れる疎水性ゼオライトを使用するのが望ましい。

第２の参考構成として、
前記脱着域における脱着用ガスの通風向きは、脱着用ガスを前記有機物質吸着部から前記水分吸着部の順に通過させる向きにしてもよい。

つまり、この構成によれば、脱着部で吸着ロータの域内ロータ部分に脱着用ガスを通過させて、そのロータ部分の吸着剤から先の吸着工程での吸着物を脱着用ガスへ脱着させる脱着工程において、未だ脱着に使用しておらずガス温度が未だ高いなど脱着性の未だ高い脱着ガスを先ず有機物質吸着部に通過させるから、その有機物質吸着部におけるゼオライトからの揮発性有機物質の脱着度を高く確保することでき、これにより、次の吸着工程において有機物質吸着部のゼオライトを水分除去後における被処理ガス中の揮発性有機物質に対し効率的に吸着作用させる所期の目的を一層確実かつ効果的に実現することができる。

一方、水分吸着部には有機物質吸着部のゼオライトに対する脱着作用でガス温度が低下するなど脱着性の低下した脱着用ガスを通過させて水分吸着部のシリカゲルから吸着水分を脱着させることになるが、シリカゲルは前述の如く極めて優れた水分吸着性を有することから、水分吸着部のシリカゲルからの水分脱着が多少不完全になったとしても、次の吸着工程において水分吸着部のシリカゲルを被処理ガス中の水分に対し十分に吸着作用させることができる。

これらのことから、上記構成によれば、脱着域において逆に水分吸着部から有機物質吸着部の順に脱着用ガスを通過させるのに比べ、有機物質吸着部のゼオライトを被処理ガス中の揮発性有機物質に対し効率的に吸着作用させる所期目的を一層確実かつ効果的に実現し得る分、装置性能の向上を一層確実かつ効果的に達成することができる。

第３の参考構成として、
前記水分吸着部におけるシリカゲル保持量と前記有機物質吸着部におけるゼオライト保持量との体積比を２：８〜５：５の範囲にしてもよい。

一般に水分吸着部におけるシリカゲル保持量と有機物質吸着部におけるゼオライト保持量との最適体積比は被処理ガス中の水分と揮発性有機物質との濃度比や揮発性有機物質の種類などによって異なるものとなるが、この種の吸着ロータ式ガス処理装置が用いられることの多い有機溶剤使用設備などでの一般的な濃度比（例えば、水分１００ｐｐｍ、揮発性有機物質１５０００ｐｐｍ）の場合、実験によれば、水分吸着部におけるシリカゲル保持量と有機物質吸着部におけるゼオライト保持量との最適体積比は２：８〜５：５の範囲（さらに好ましくは３：７〜４：６）であることが判明した。

即ち、水分吸着部におけるシリカゲル保持量と有機物質吸着部におけるゼオライト保持量との体積比を上記の２：８〜５：５の範囲にすれば、一般的に、それらシリカゲル保持量とゼオライト保持量とを相互に過不足のない比率状態にすることができて、所期の装置性能の向上を効果的に達成しながら全体としての吸着剤量を最小化することができる。

ここで、本発明の第１特徴構成は吸着ロータ式ガス処理装置に係り、その特徴は、
被処理ガス中の揮発性有機物質に対して吸着作用させる吸着剤をロータ回転方向に分散させた状態で保持する通気性の吸着ロータを設け、
この吸着ロータのロータ回転方向における各部を吸着ロータの回転により被処理ガスの通風域である吸着域と脱着用ガスの通風域である脱着域とに交互に位置させる構成にしてある吸着ロータ式ガス処理装置であって、
前記吸着ロータは、前記吸着剤としてシリカゲルを保持させた水分吸着部と、前記吸着剤としてゼオライトを保持させた有機物質吸着部とが、その順に前記吸着域における被処理ガス通風方向の上流側から並ぶ状態に備えられた構造にし、
前記脱着域における脱着用ガスの通風向きは、脱着用ガスを前記有機物質吸着部から前記水分吸着部の順に通過させる向きにし、
前記吸着ロータのうち前記吸着域にあるロータ部分の前記有機物質吸着部に対して吸着水分加熱用のマイクロ波を照射する吸着域側マイクロ波照射手段を設けてある点にある。

この構成によれば、基本的に上述した第１参考構成及び第２参考構成と同様の効果を得ることができる。
ところで、一般に知られているように特定周波数範囲（２．４５ＧＨｚ前後）のマイクロ波は液体状態の水のみを選択的に効率良く加熱することができる。

したがって、そのような周波数範囲のマイクロ波を吸着水分加熱用のマイクロ波として上記吸着域側マイクロ波照射手段により吸着域にあるロータ部分の有機物質吸着部に照射すれば、水分吸着部のシリカゲルにより水分を吸着除去した後の被処理ガスに水分が未だ残存し、その残存水分が揮発性有機物質とともに有機物質吸着部のゼオライトに吸着されるとしても、その吸着水分（凝縮水分）のみを照射マイクロ波により選択的に効率良く加熱して気化させる形態で、その吸着水分を吸着工程の段階において有機物質吸着部のゼオライトから被処理ガス中へ脱着させることができる。

即ち、このことにより、有機物質吸着部のゼオライトを被処理ガス中の揮発性有機物質に対し水分の影響が無い状態で効率良く吸着作用させることを、水分吸着部のシリカゲルによる効果的な水分吸着と相俟って一層確実かつ効果的に達成することができる。

なお、吸着工程の段階で有機物質吸着部のゼオライトから脱着させた水分は、有機物質吸着部のゼオライトにより揮発性有機物質が除去された被処理ガス（換言すれば、浄化された処理済ガス）とともに吸着域から送出される。
本発明の第２特徴構成は、第１特徴構成の実施に好適な実施形態を特定するものであり、その特徴は、
前記吸着ロータにおける前記水分吸着部と前記有機物質吸着部との境界部分に通気性のマイクロ波遮断手段を設けてある点にある。
この構成によれば、吸着域側マイクロ波照射手段の照射マイクロ波が吸着域にあるロータ部分の水分吸着部にまで侵入することを防止することができる。
本発明の第３特徴構成は、第２特徴構成の実施に好適な実施形態を特定するものであり、その特徴は、
マイクロ波遮断手段が、前記吸着ロータにおける前記水分吸着部と前記有機物質吸着部との境界部分に形成した前記金網状の金属材保持部である点にある。
本発明の第４特徴構成は、第１〜第３特徴構成のいずれかの実施に好適な実施形態を特定するものであり、その特徴は、
前記水分吸着部におけるシリカゲル保持量と前記有機物質吸着部におけるゼオライト保持量との体積比を２：８〜５：５の範囲にしてある点にある。

本発明の第５特徴構成は、第１〜第４特徴構成のいずれかの実施に好適な実施形態を特定するものであり、その特徴は、
前記吸着ロータのうち前記脱着域にあるロータ部分の前記水分吸着部に対して吸着水分加熱用のマイクロ波を照射する脱着域側マイクロ波照射手段を設けてある点にある。

つまり、前述の如く特定周波数範囲（２．４５ＧＨｚ前後）のマイクロ波は液体状態の水のみを選択的に効率良く加熱することができるから、そのような周波数範囲のマイクロ波を吸着水分加熱用のマイクロ波として上記脱着域側マイクロ波照射手段により脱着域にあるロータ部分の水分吸着部に照射すれば、先の吸着域での吸着工程で水分吸着部のシリカゲルが吸着した大量の水分（凝縮水分）を照射マイクロ波により効率良く加熱して気化させる形態で、その大量の吸着水分を水分吸着部のシリカゲルから脱着用ガスへ効率良く脱着させることができる。

即ち、このことにより、水分吸着部におけるシリカゲルの水分脱着度を一層確実かつ効果的に高めた状態で、その水分吸着部のシリカゲルを次の吸着域での被処理ガス中水分の吸着除去にあたらせることができ、その分、水分吸着部におけるシリカゲルの必要保持量を一層低減することができて、吸着ロータ全体としての必要吸着剤量を一層低減することができる。

また、マイクロ波照射により吸着水分を効率良く加熱し得ることで脱着用ガスの必要温度も低減することができ、このことからも必要吸着剤量の低減と相俟って消費エネルギを一層効果的に低減することができる。

なお、前述と同様、上記構成の実施において吸着水分加熱用マイクロ波は、必ずしも２．４５ＧＨｚ近傍の周波数のマイクロ波に限られるものではなく、水分吸着部のシリカゲルに吸着された水分を効率良く加熱し得る周波数範囲のマイクロ波であればよい。

本発明の第６特徴構成は、第１〜第５特徴構成のいずれかの吸着ロータ式ガス処理装置で用いる吸着ロータの製造方法に係り、その特徴は、
被処理ガス中の揮発性有機物質に対して吸着作用する吸着剤をロータ回転方向に分散させた状態で保持する通気性吸着ロータを製造するのに、
ペーパー状の保持基材に前記吸着剤としてシリカゲルを保持させたシリカゲル保持部と前記吸着剤としてゼオライトを保持させたゼオライト保持部とを隣接させて形成し、
これらシリカゲル保持部及びゼオライト保持部を形成した複数枚の前記保持基材を、それら保持基材どうしの間に通気用空隙部が形成される状態に、かつ、それら保持基材に形成した前記シリカゲル保持部どうし及び前記ゼオライト保持部どうしが前記通気用空隙部を挟んで重なる状態に積層し、
この積層体における前記シリカゲル保持部どうしの積層部を前記水分吸着部とし、かつ、前記ゼオライト保持部どうしの積層部を前記有機物質吸着部とする状態で、前記積層体をロータ構成材として前記水分吸着部と前記有機物質吸着部とが被処理ガス通風方向に並ぶ通気性吸着ロータを形成する点にある。

つまり、この製造方法によれば、ペーパー状の保持基材にシリカゲル保持部とゼオライト保持部とを隣接させて形成する初期工程を除き、それ以降の製造工程は一種の吸着剤を保持させた保持基材の積層体をロータ構成材として通気性の吸着ロータを製造する従前の吸着ロータ製造方法と全く同様の製造形態で、シリカゲル保持の水分吸着部とゼオライト保持の有機物質吸着部とを有する通気性吸着ロータを製造することができる。

したがって、吸着剤としてシリカゲルを保持する水分吸着部と吸着剤としてゼオライトを保持する有機物質吸着部とを個別に製造し、その後、製造した水分吸着部と製造した有機物質吸着部とを接合により一体化して、それら水分吸着部と有機物質吸着部とを有する通気性吸着ロータを製造するなどの他の製造方法に比べ、シリカゲル保持の水分吸着部とゼオライト保持の有機物質吸着部とが被処理ガス通風方向に並ぶ通気性吸着ロータを容易かつ能率良く製造することができ、また、その製造コストも安価にすることができる。

装置構成を示す縦断面図 装置構成を示す横断面部 吸着ロータを示す斜視図 ロータ構成材の製造工程を説明する概略斜視図 シリカゲル及びゼオライトの吸着特性を示すグラフ 別実施形態における吸着工程及び脱着工程を模式的に示す図 別実施形態の吸着ロータを示す横断面図

図１〜図３は工場排気などの被処理ガスＧからそれに含まれる有機溶剤などの揮発性有機物質ｖを除去して被処理ガスＧを浄化する吸着ロータ式ガス処理装置を示し、１は吸着剤Ｘをロータ回転方向の全周にわたらせて保持させた吸着ロータであり、この吸着ロータ１はハニカム構造のロータ構成材１ｘに吸着剤Ｘを保持させた構造にしてロータ回転軸芯Ｐの方向に通気可能にしてある。

２は装置ケースであり、その内部は内部壁体２ａにより被処理ガスＧの通風域である吸着域３と脱着用ガスＨの通風域である脱着域４とに区画してある。

なお、場合によっては、上記吸着域３及び脱着域４に加えて、パージ用気体を通風するパージ域や他の目的のガス通風域を区画形成したり、吸着域３や脱着域４を被処理ガスＧや脱着用ガスＨを折り返し形態で直列に通過させる複数の細分域に区画するなどしてもよい。

吸着ロータ１は吸着域３と脱着域４とに跨らせた状態で装置ケース２に収容してあり、吸着ロータ１の回転により吸着ロータ１の回転方向における各部を吸着域３と脱着域４とに交互に通過させて位置させる。

つまり、吸着ロータ１の回転に伴い、吸着域３では吸着ロータ１の域内ロータ部分に被処理ガスＧを通過させ、これにより、そのロータ部分の保持吸着剤Ｘ（詳しくは後述するゼオライトＸｚ）により被処理ガスＧ中の揮発性有機物質ｖを吸着除去する吸着工程を実施する。

また、吸着ロータ１の回転に伴い、脱着域４では吸着ロータ１の域内ロータ部分に高温の脱着用ガスＨを通過させ、これにより、そのロータ部分の保持吸着剤Ｘ（ゼオライトＸｚ）が先の吸着工程で吸着した揮発性有機物質ｖを脱着用ガスＨへ脱着させる脱着工程を実施して、そのロータ部分における保持吸着剤Ｘを次の吸着工程に備えて再生する。

即ち、このように吸着ロータ１におけるロータ回転方向の各部をロータ回転に伴い吸着域３と脱着域４とに交互に位置させることで、上記吸着工程と脱着工程との連続的な併行実施を可能にして、被処理ガスＧから揮発性有機物質ｖを吸着除去する被処理ガスＧの浄化処理を連続的に行う。

なお、装置ケース２の内部壁体２ａ及び外部壁体２ｂと吸着ロータ１との間の隙間は吸着ロータ１の回転を許容するシール手段によりシールしてある。

５ａは生産室などから排出される被処理ガスＧを吸着域３のガス流入室３ａに送給する被処理ガス路、５ｂは吸着域３において吸着ロータ１を通過することで揮発性有機物質ｖが吸着除去された被処理ガスＧ′（即ち、浄化された処理済ガス）を吸着域３のガス流出室３ｂから送出する処理済ガス路である。

また、６ａは脱着用ガスＨを脱着域４のガス流入室４ａに送給する脱着用ガス路、６ｂは脱着域４において吸着ロータ１を通過することで揮発性有機物質ｖを含む状態になった使用済の脱着用ガスＨ′を脱着域４のガス流出室４ｂから送出する使用済脱着用ガス路である。

脱着用ガスＨの風量は被処理ガスＧの風量よりも小風量に制限してあり、これにより、被処理ガスＧにおける揮発性有機物質ｖの濃度よりも使用済の脱着用ガスＨ′における揮発性有機物質ｖの濃度を高くする濃縮処理を被処理ガスＧの浄化処理とともに上記吸着工程及び脱着工程の併行実施により行なうようにしてある。

そして、濃縮状態の揮発性有機物質ｖを含む状態になった使用済の脱着用ガスＨ′は使用済脱着用ガス路６ｂを通じて触媒燃焼式や直接燃焼式の後段ガス処理装置に送り、この後段ガス処理装置での燃焼処理により使用済脱着用ガスＨ′中の揮発性有機物質ｖを酸化分解して無害化する。

一方、被処理ガスＧが揮発性有機物質ｖとともに多量の水分ｓを含む（例えば、揮発性有機物質１００ｐｐｍ、水分１５０００ｐｐｍ）ことに対し、吸着ロータ１は、吸着剤としてシリカゲルＸｓを保持させた水分吸着部１Ａと、吸着剤として疎水性ゼオライトＸｚを保持させた有機物質吸着部１Ｂとを備えるものにしてある。

そしてまた、それら水分吸着部１Ａと有機物質吸着部１Ｂとはその順で吸着域３における被処理ガス通風方向の上流側から並ぶ状態にして吸着ロータ１に備えさせてある。

つまり、この吸着ロータ１を用いることにより、吸着域３で域内のロータ部分に被処理ガスＧを通過させて、そのロータ部分の吸着剤Ｘを吸着作用させる吸着工程では、被処理ガスＧを先ず上流側の水分吸着部１Ａに通過させて、その通過過程で被処理ガスＧ中における水分ｓ（水蒸気）を水分吸着部１ＡのシリカゲルＸｓに吸着させる。

即ち、シリカゲルＸｓは図５に示す如くゼオライトＸｚに比べ水分吸着性がかなり高いことから、上記水分吸着部１ＡのシリカゲルＸｓによる水分吸着により被処理ガスＧ中の水分ｓはゼオライトＸｚではもはや吸着できない程度ないしそれに近い程度まで低減することができる。

そして、このように水分吸着部１Ａで十分に水分除去された被処理ガスＧを下流側の有機物質吸着部１Ｂに通過させることで、その通過過程において有機物質吸着部１ＢのゼオライトＸｚを被処理ガスＧ中の揮発性有機物質ｖに対し水分ｓの影響がほぼ無い状態（即ち、ゼオライト本来の揮発性有機物質ｖに対する優れた吸着性が十分に発揮される状態）で吸着作用させる。

即ち、このことにより、ゼオライトＸｚの水分吸着に原因する性能低下を防止して、被処理ガスＧ中の揮発性有機物質ｖに対する除去性能（換言すれば、被処理ガスＧに対する浄化性能）を被処理ガスＧが水分ｓを含まない場合に近い程度にまで向上させる。

なお、本例では、被処理ガスＧにおける揮発性有機物質ｖの濃度が１００ｐｐｍ程度で水分ｓの濃度が１５０００ｐｐｍ程度であることに対し、水分吸着部１Ａにおけるシリカゲル保持量と有機物質吸着部１Ｂにおけるゼオライト保持量との体積比は２：８〜５：５の範囲（好ましくは、３：７〜４：６の範囲）にしてあり、これにより、水分吸着部１Ａのシリカゲル保持量と有機物質吸着部１Ｂのゼオライト保持量とを相互に過不足のない最適比率にして、揮発性有機物質ｖの除去性能の向上を効果的に達成しながら全体としての吸着剤量も最小化する。

また、脱着域４における脱着用ガスＨの通風向きは、域内ロータ部分における有機物質吸着部１Ｂから水分吸着部１Ａの順に脱着用ガスＨを通過させる向きにし、未だ脱着に使用していない脱着性の高い脱着用ガスＨを先ず有機物質吸着部１ＢのゼオライトＸｚに対し脱着作用させる。

つまり、このことにより、脱着部４における脱着用ガスＨの通風向きを上記向きとは逆向きにする場合に比べ、有機物質吸着部１ＢにおけるゼオライトＸｚからの揮発性有機物質ｖの脱着度を高く確保して、次の吸着工程において有機物質吸着部１ＢのゼオライトＸｚを水分除去後における被処理ガスＧ中の揮発性有機物質ｖに対し効率的に吸着作用させることを一層確実かつ効果的に実現する。

上記吸着ロータ１の製造については、図４の（ａ）〜（ｃ）に示す如く、先ず、ペーパー状の保持基材７に、シリカゲルＸｓを保持させた層状のシリカゲル保持部７ａと、疎水性ゼオライトＸｚを保持させた層状のゼオライト保持部７ｂとを隣接させて形成する。

その後、これらシリカゲル保持部７ａとゼオライト保持部７ｂとを形成したペーパー状の保持基材７をシリカゲル保持部７ａとゼオライト保持部７ｂとの隣接方向とは直交する方向で波打つ波形に成型する。

次に、この波型成型した保持基材７の多数枚を、それら波形保持基材７どうしの間にペーパー状隔離材８を挟んだ状態で、かつ、それら波形保持基材７のシリカゲル保持部７ａどうし及びゼオライト保持部７ｂどうしが重なる状態に積層し、これにより、波形保持基材７どうしの間（より具体的には、波型保持基材７とペーパー状隔離材８との間）に通気用空隙部９を有するハニカム状の積層体１０を形成する。

そして、このハニカム状積層体１０におけるシリカゲル保持部Ｘｓどうしの積層部をシリカゲル保持の水分吸着部１Ａとし、かつ、ゼオライト保持部Ｘｚどうしの積層部をゼオライト保持の有機物質吸着部１Ｂとする状態で、このハニカム状の積層体１０を前述ハニカム構造のロータ構成材１ｘとして、それら水分吸着部１Ａと有機物質吸着部１Ｂとがロータ回転軸芯Ｐの方向（即ち、吸着域３や脱着域４でのガス通風方向）に並ぶ状態の通気性吸着ロータ１を製造する。

なお、この製造方法で吸着ロータ１を製造する場合、ペーパー状隔離材８にも保持基材７と同様のシリカゲル保持部及びゼオライト保持部を形成しておいてもよい。

〔別実施形態〕
次に本発明の別実施形態を列記する。

図１において破線で示す如く、吸着域側マイクロ波照射手段として吸着ロータ１のうち吸着域３にあるロータ部分の有機物質吸着部１Ｂに対して周波数が２．４５ＧＨｚないしその近傍の吸着水分加熱用マイクロ波ｍｗを照射する吸着域側マグネトロン１１を吸着域３に装備するようにしてもよい。

つまり、このような吸着域側マイクロ波照射手段１１を装備すれば、吸着域３において水分吸着部１ＡのシリカゲルＸｓにより水分ｓを吸着除去した後の被処理ガスＧに僅かながらも水分ｓが残存して、その残存水分ｓが図６（ａ）に模式的に示す如く揮発性有機物質ｖとともに有機物質吸着部１ＢのゼオライトＸｚに吸着されたとしても、図６（ｂ）に模式的に示す如く、その吸着水分ｓのみを照射マイクロ波ｍｗにより選択的に効率良く加熱して気化させる形態で、その吸着水分ｓを吸着工程の段階において有機物質吸着部１ＢのゼオライトＸｚから被処理ガスＧ中へ脱着させることができる。

即ち、このことにより、有機物質吸着部１ＢのゼオライトＸｚを被処理ガスＧ中の揮発性有機物質ｖに対し水分ｓの影響が無い状態で効率良く吸着作用させることを、水分吸着部１ＡのシリカゲルＸｓによる効果的な水分吸着と相俟って一層確実かつ効果的に達成することができる。

なお、上記の如く吸着工程の段階で有機物質吸着部１ＢのゼオライトＸｚから脱着させた水分ｓ（残存水分）は揮発性有機物質ｖが吸着除去された浄化済の被処理ガスＧ′（処理済ガス）とともに処理済ガス路５ｂへ送出される。

また、このように有機物質吸着部１ＢのゼオライトＸｚにおける吸着水分ｓが吸着工程の段階で脱着されることにより、脱着域４で脱着工程にある有機物質吸着部１ＢのゼオライトＸｚからは図６（ｃ）に模式的に示す如く概ね揮発性有機物質ｖのみが脱着される状態になる。

上記の如き吸着域側マイクロ波照射手段１１を装備する場合、吸着ロータ１における水分吸着部１Ａと有機物質吸着部１Ｂとの境界部分に通気性のマイクロ波遮断手段１２を設け、これにより、吸着域側マイクロ波照射手段１１の照射マイクロ波ｍｗが吸着域３にあるロータ部分の水分吸着部１Ａにまで侵入することを確実に防止するのが望ましい。

そして、このようなマイクロ波遮断手段１２を形成するには、例えば前述の如き吸着ロータ製造方法において、ペーパー状保持基材７に幅狭層状の金属材保持部をシリカゲル保持部７ａとゼオライト保持部７ｂとの境界部分に形成しておくことで、完成した吸着ロータ１において水分吸着部１Ａと有機物質吸着部１Ｂとの境界部分に金網状部分（図において水分吸着部１Ａと有機物質吸着部１Ｂとの境界線に相当）が形成されるようにし、この金網状部分を上記マイクロ波遮断手段１２とするなどしてもよい。

一方、図１において同じく破線で示す如く、脱着域側マイクロ波照射手段として吸着ロータ１のうち脱着域４にあるロータ部分の水分吸着部１Ａに対して周波数が２．４５ＧＨｚないしその近傍の吸着水分加熱用のマイクロ波ｍｗを照射する脱着域側マグネトロン１３を脱着域４に装備するようにしてもよい。

つまり、このような脱着域側マイクロ波照射手段１３を装備すれば、先の吸着域３での吸着工程で水分吸着部１のシリカゲルＸｓが吸着した大量の水分ｓ（凝縮水分）を照射マイクロ波により効率良く加熱して気化させる形態で、その大量の吸着水分ｓを吸着部１ＡのシリカゲルＸｓから脱着用ガスＨへ効率良く脱着させることができる。

即ち、このことにより、水分吸着部１ＡにおけるシリカゲルＸｓの水分脱着度を一層確実かつ効果的に高めた状態で、その水分吸着部１ＡのシリカゲルＸｓを次の吸着域３での被処理ガスＧ中の水分ｓの吸着除去にあたらせることができ、その分、水分吸着部１ＡにおけるシリカゲルＸｓの必要保持量を一層低減することができて、吸着ロータ１全体としての必要吸着剤量を一層低減することができる。

また、マイクロ波照射により吸着水分ｓを効率良く加熱し得ることで脱着用ガスＨの必要温度も低減することができ、このことからも必要吸着剤量の低減と相俟って消費エネルギを一層効果的に低減することができる。

上記の吸着域側マイクロ波照射手段１１や脱着域側マイクロ波照射手段１３を装備する場合、図７に示す如く吸着ロータ１を金属製の仕切壁１ｍによりロータ回転方向において多数の吸着剤保持区画１ａに内部区画したり、吸着ロータ１の外周面部に金属製の周壁１ｎを設けるなどし、これにより、吸着域側マイクロ波照射手段１１や脱着域側マイクロ波照射手段１３の照射マイクロ波ｍｗを、漏れの無い状態で吸着域３における有機物質吸着部１Ｂや脱着域４における水分吸着部１Ａに対し金属製仕切壁１ｍや金属製周壁１ｎによる反射波も含めた状態で一層効率良く集中的に照射できるようにしてもよい。

また、同様の目的で装置ケース２の内部壁体２ａや外部壁体２ｂを金属材で形成するのも好ましい。

前述の実施形態では吸着域３及び脱着域４の夫々でロータ回転軸芯Ｐの方向に被処理ガスＧ及び脱着用ガスＨを通過させる円盤状の吸着ロータ１を示したが、これに代え、シリカゲル保持の水分吸着部１Ａ及びゼオライト保持の有機物質吸着部１Ｂを備える吸着ロータ１を筒状にして、吸着域３及び脱着域４の夫々でロータ半径方向に被処理ガスＧ及び脱着用ガスＨを通過させるようにしてもよい。

除去対象の揮発性有機物質ｖはゼオライトＸｚによる吸着除去が可能なものであれば、どのようなものであってもよく、また、揮発性有機物質ｖを含む被処理ガスＧも工場排ガスに限られるものではなく、除去すべき揮発性有機物質ｖを含むガスであれば各種分野において取り扱われるどのようなガスであってもよい。

本発明の吸着ロータ式ガス処理装置で用いる吸着ロータ１は、本発明の吸着ロータ製造方法により製造したものであることが望ましいが、それに限らず、他の製造方法により製造した吸着ロータを使用してもよい。

本発明による吸着ロータ式ガス処理装置は各種分野において種々のガスからそれに含まれる揮発性有機物質を除去するのに利用することができる。

Ｇ 被処理ガス
ｖ 揮発性有機物質
Ｘ（Ｘｓ，Ｘｚ） 吸着剤（シリカゲル、ゼオライト）
１ 吸着ロータ
３ 吸着域
Ｈ 脱着用ガス
４ 脱着域
１Ａ 水分吸着部
１Ｂ 有機物質吸着部
ｍｗ 吸着水分加熱用マイクロ波
１１ 吸着域側マイクロ波照射手段
１３ 脱着域側マイクロ波照射手段
７ ペーパー状保持基材
７ａ シリカゲル保持部
７ｂ ゼオライト保持部
９ 通気用空隙部
１０ 積層体
１ｘ ロータ構成材

Claims (6)

1. 被処理ガス中の揮発性有機物質に対して吸着作用させる吸着剤をロータ回転方向に分散させた状態で保持する通気性の吸着ロータを設け、
   この吸着ロータのロータ回転方向における各部を吸着ロータの回転により被処理ガスの通風域である吸着域と脱着用ガスの通風域である脱着域とに交互に位置させる構成にしてある吸着ロータ式ガス処理装置であって、
   前記吸着ロータは、前記吸着剤としてシリカゲルを保持させた水分吸着部と、前記吸着剤としてゼオライトを保持させた有機物質吸着部とが、その順に前記吸着域における被処理ガス通風方向の上流側から並ぶ状態に備えられた構造にし、
   前記脱着域における脱着用ガスの通風向きは、脱着用ガスを前記有機物質吸着部から前記水分吸着部の順に通過させる向きにし、
   前記吸着ロータのうち前記吸着域にあるロータ部分の前記有機物質吸着部に対して吸着水分加熱用のマイクロ波を照射する吸着域側マイクロ波照射手段を設けてある吸着ロータ式ガス処理装置。
2. 前記吸着ロータにおける前記水分吸着部と前記有機物質吸着部との境界部分に通気性のマイクロ波遮断手段を設けてある請求項１記載の吸着ロータ式ガス処理装置。
3. マイクロ波遮断手段が、前記吸着ロータにおける前記水分吸着部と前記有機物質吸着部との境界部分に形成した前記金網状の金属材保持部である請求項２記載の吸着ロータ式ガス処理装置。
4. 前記水分吸着部におけるシリカゲル保持量と前記有機物質吸着部におけるゼオライト保持量との体積比を２：８〜５：５の範囲にしてある請求項１〜３のいずれか１項に記載の吸着ロータ式ガス処理装置。
5. 前記吸着ロータのうち前記脱着域にあるロータ部分の前記水分吸着部に対して吸着水分加熱用のマイクロ波を照射する脱着域側マイクロ波照射手段を設けてある請求項１〜４のいずれか１項に記載の吸着ロータ式ガス処理装置。
6. 請求項１〜５のいずれか１項に記載した吸着ロータ式ガス処理装置で用いる吸着ロータの製造方法であって、
   被処理ガス中の揮発性有機物質に対して吸着作用する吸着剤をロータ回転方向に分散させた状態で保持する通気性吸着ロータを製造するのに、
   ペーパー状の保持基材に前記吸着剤としてシリカゲルを保持させたシリカゲル保持部と前記吸着剤としてゼオライトを保持させたゼオライト保持部とを隣接させて形成し、
   これらシリカゲル保持部及びゼオライト保持部を形成した複数枚の前記保持基材を、それら保持基材どうしの間に通気用空隙部が形成される状態に、かつ、それら保持基材に形成した前記シリカゲル保持部どうし及び前記ゼオライト保持部どうしが前記通気用空隙部を挟んで重なる状態に積層し、
   この積層体における前記シリカゲル保持部どうしの積層部を前記水分吸着部とし、かつ、前記ゼオライト保持部どうしの積層部を前記有機物質吸着部とする状態で、前記積層体をロータ構成材として前記水分吸着部と前記有機物質吸着部とが被処理ガス通風方向に並ぶ通気性吸着ロータを形成する吸着ロータ製造方法。

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