JP6377937B2 - Filter device - Google Patents
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Description
本発明は、酸ヒュームを含む気体から酸ヒュームを除去するフィルタ装置に関する。 The present invention relates to a filter device for removing acid fume from a gas containing acid fume.
従来、酸性溶液を使用する工程において発生する酸性を示す水蒸気である酸ヒュームを気体から除去する酸ヒューム除去装置が知られている。例えば、特許文献１には、金属部材加工工程において当該金属部材を表面処理する酸性溶液から発生する酸ヒュームを洗浄ノズルから噴射される洗浄液に吸収させ除去する酸ヒューム除去装置が記載されている。 2. Description of the Related Art Conventionally, an acid fume removing device that removes acid fume, which is water vapor indicating acidity generated in a process using an acidic solution, from a gas is known. For example, Patent Literature 1 describes an acid fume removing device that absorbs and removes acid fume generated from an acidic solution for surface-treating a metal member in a metal member processing step by a cleaning liquid sprayed from a cleaning nozzle.
しかしながら、特許文献１に記載の酸ヒューム除去装置は、酸ヒュームを含む気体と薬剤を含む洗浄液とを接触させる洗浄部、及び、酸ヒュームを吸収した使用済みの洗浄液を処理する洗浄液処理部を備えるため、体格が大きくなり、また、装置の製造コストが増大する。 However, the acid fume removing device described in Patent Document 1 includes a cleaning unit that makes a gas containing acid fume come into contact with a cleaning solution containing a chemical, and a cleaning liquid processing unit that processes a used cleaning liquid that has absorbed acid fume. Therefore, the physique becomes large and the manufacturing cost of the apparatus increases.
本発明の目的は、安価かつ簡便に酸ヒュームを含む気体から酸ヒュームを除去するフィルタ装置を提供することにある。 The objective of this invention is providing the filter apparatus which removes acid fume from the gas containing acid fume cheaply and simply.
本発明は、酸ヒュームを含む気体から酸ヒュームを回収するフィルタ装置であって、内部に酸ヒュームを含む気体を導入する導入口及び内部の気体を外部に導出する導出口を有するフィルタケーシングと、フィルタケーシング内の導入口側に収容され活性炭から形成される第一フィルタと、フィルタケーシング内の導出口側に収容されヒドロキシアパタイトから形成される第二フィルタと、を備えることを特徴とする。
The present invention is a filter device for recovering acid fume from a gas containing acid fume, the filter casing having an introduction port for introducing the gas containing acid fume inside and a lead-out port for leading the gas inside to the outside, a first filter formed of activated carbon is contained in the inlet side of the filter casing, characterized in that it comprises a second filter formed from housed in guiding the outlet side of the filter casing hydroxyapatite, a.
本発明のフィルタ装置は、酸ヒュームを含む気体の流れにおいて活性炭から形成される第一フィルタとヒドロキシアパタイトから形成される第二フィルタとが順番に配置されている。これにより、酸ヒュームを構成する水蒸気を活性炭によって選択的に吸着した後、気体中の残留成分となっている酸性成分をヒドロキシアパタイトによって吸収する。本発明のフィルタ装置は、固体である活性炭及びヒドロキシアパタイト、並びに、活性炭及びヒドロキシアパタイトを収容するフィルタケーシングによってのみ酸ヒュームを除去できるため、従来の湿式による酸ヒューム除去装置が備える洗浄液の処理部が不要であり、湿式の酸ヒューム除去装置に比べ簡単に設置することができる。したがって、本発明のフィルタ装置は、安価かつ簡便に酸ヒュームを含む気体から酸ヒュームを除去することができる。
Filter device of the present invention, a second filter formed from a first filter and hydroxyapatite formed from activated carbon in a stream of gas containing acid fumes are arranged in order. Thus, the steam constituting the acid fumes after selectively adsorbed by the activated carbon, to absorb an acidic component which is the remaining components in a gas by hydroxyapatite. Filter apparatus of the present invention, activated carbon and hydroxyapatite is solid, as well, because it can remove the acid fumes only by a filter casing housing the activated carbon and hydroxyapatite, the processing unit of the cleaning liquid provided in the conventional wet with acid fume removal device It is not necessary and can be installed more easily than a wet acid fume removing device. Therefore, the filter device of the present invention can remove acid fume from a gas containing acid fume easily and inexpensively.
また、本発明のフィルタ装置では、活性炭としてジャトロファの種子から形成された活性炭を用いる。ジャトロファの種子から形成された活性炭は、水蒸気を比較的大量に吸着する特性を有している。これにより、本発明のフィルタ装置は、酸ヒュームを構成する水蒸気を気体中から効率的に除去することができる。 In the filter device of the present invention, activated carbon formed from jatropha seeds is used as activated carbon. Activated carbon formed from jatropha seeds has the property of adsorbing a relatively large amount of water vapor. Thereby, the filter apparatus of this invention can remove efficiently the water vapor | steam which comprises an acid fume from gas.
また、本発明のフィルタ装置では、ヒドロキシアパタイトを用いる。ヒドロキシアパタイトは、塩素イオンやフッ素イオンなどの酸性イオンと置換可能な水酸基を有している。これにより、本発明のフィルタ装置は、酸ヒュームに含まれる酸性成分を気体中から効率的に除去することができる。
Further, the filter device of the present invention uses a hydroxycarboxylic apatite. Hydroxyapatite has a hydroxyl group that can be substituted with acidic ions such as chlorine ions and fluorine ions. Thereby, the filter apparatus of this invention can remove efficiently the acidic component contained in an acid fume from gas.
また、本発明のフィルタ装置は、二つの固体からなるフィルタから形成されているため体格が比較的小さい。これにより、酸ヒュームの発生状況に応じて酸ヒュームを含む気体が流れる排気管に着脱可能に設けることができる。したがって、本発明のフィルタ装置は、洗浄部や洗浄液処理部を備える湿式の酸ヒューム除去装置に比べより簡便に酸ヒュームを除去することができる。 Moreover, since the filter device of the present invention is formed of a filter made of two solids, the physique is relatively small. Thereby, according to the generation | occurrence | production state of acid fume, it can provide in the exhaust pipe into which the gas containing acid fume flows so that attachment or detachment is possible. Therefore, the filter device of the present invention can remove acid fume more easily than a wet acid fume removing device including a cleaning unit and a cleaning liquid processing unit.
以下、本発明の実施形態を図に基づいて説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
（一実施形態）
本発明の一実施形態によるフィルタ装置を用いる酸性溶液処理システムの概略図を図１（ａ）に示す。酸性溶液処理システム５は、例えば、貴金属塩の製造やガラス器具の洗浄などに使用された王水を処理するシステムである。酸性溶液処理システム５は、ドラフトチャンバ６、第一排気管７、フィルタ装置１、及び、第二排気管８などから構成されている。第一排気管７及び第二排気管８は、特許請求の範囲に記載の「排気管」に相当する。
ドラフトチャンバ６では、王水の希釈による酸化特性の低下を防止するため、使用済みの王水を加熱濃縮する酸性溶液加熱工程が行われる。このとき、ドラフトチャンバ６では、酸性を示す水蒸気、すなわち、酸ヒュームが発生する。なお、図１に示す実線矢印Ｆは、ドラフトチャンバ６から排出される気体の流れを示す
(One embodiment)
A schematic diagram of an acidic solution processing system using a filter device according to an embodiment of the present invention is shown in FIG. The acidic solution treatment system 5 is a system that treats aqua regia used, for example, for the production of precious metal salts and the cleaning of glassware. The acidic solution treatment system 5 includes a draft chamber 6, a first exhaust pipe 7, a filter device 1, a second exhaust pipe 8, and the like. The first exhaust pipe 7 and the second exhaust pipe 8 correspond to “exhaust pipes” recited in the claims.
In the draft chamber 6, an acidic solution heating step for heating and concentrating used aqua regia is performed in order to prevent deterioration of oxidation characteristics due to dilution of aqua regia. At this time, water vapor indicating acidity, that is, acid fume is generated in the draft chamber 6. A solid arrow F shown in FIG. 1 indicates the flow of gas discharged from the draft chamber 6.
第一排気管７は、一方の端部がドラフトチャンバ６と接続している。第一排気管７の他方の端部は、フィルタ装置１と接続している。第一排気管７は、ドラフトチャンバ６の内部と連通する第一排気通路７１を有している。第一排気管７は、ドラフトチャンバ６の内部で発生する気体をドラフトチャンバ６の外部に導出する。 One end of the first exhaust pipe 7 is connected to the draft chamber 6. The other end of the first exhaust pipe 7 is connected to the filter device 1. The first exhaust pipe 7 has a first exhaust passage 71 communicating with the inside of the draft chamber 6. The first exhaust pipe 7 guides the gas generated inside the draft chamber 6 to the outside of the draft chamber 6.
第二排気管８は、一方の端部がフィルタ装置１と接続している。第二排気管８の他方の端部は、大気に連通する大気口８２を形成する。第二排気管８は、フィルタ装置１の内部と大気口８２とを連通する第二排気通路８１を有している。第二排気管８は、フィルタ装置１の内部の気体を大気に導出する。 One end of the second exhaust pipe 8 is connected to the filter device 1. The other end of the second exhaust pipe 8 forms an atmosphere port 82 that communicates with the atmosphere. The second exhaust pipe 8 has a second exhaust passage 81 that communicates the inside of the filter device 1 with the atmosphere port 82. The second exhaust pipe 8 leads the gas inside the filter device 1 to the atmosphere.
フィルタ装置１は、第一排気管７の他方の端部及び第二排気管８の一方の端部に着脱可能に設けられる。フィルタ装置１は、図１（ｂ）に示すように、フィルタケーシング１０、第一フィルタ１１、第二フィルタ１２などから構成されている。 The filter device 1 is detachably provided at the other end of the first exhaust pipe 7 and one end of the second exhaust pipe 8. As shown in FIG. 1B, the filter device 1 includes a filter casing 10, a first filter 11, a second filter 12, and the like.
フィルタケーシング１０は、略筒状に形成されている樹脂部材である。フィルタケーシング１０は、導入口形成部１０１、フィルタ部１０２、導出口形成部１０３から形成される。導入口形成部１０１、フィルタ部１０２、及び、導出口形成部１０３は、一体に形成される。 The filter casing 10 is a resin member formed in a substantially cylindrical shape. The filter casing 10 is formed of an inlet port forming part 101, a filter part 102, and an outlet port forming part 103. The inlet port forming unit 101, the filter unit 102, and the outlet port forming unit 103 are integrally formed.
導入口形成部１０１は、第一排気管７と接続する。導入口形成部１０１は、第一排気通路７１と連通する導入口１０４を有する。導入口１０４は、第一排気通路７１を流れる気体をフィルタケーシング１０の内部に導入する。 The introduction port forming unit 101 is connected to the first exhaust pipe 7. The introduction port forming unit 101 has an introduction port 104 communicating with the first exhaust passage 71. The introduction port 104 introduces the gas flowing through the first exhaust passage 71 into the filter casing 10.
フィルタ部１０２は、一方の端部が導入口形成部１０１と接続している。フィルタ部１０２の他方の端部は、導出口形成部１０３と接続している。フィルタ部１０２は、内部に第一フィルタ１１及び第二フィルタ１２を収容する。 One end of the filter unit 102 is connected to the introduction port forming unit 101. The other end of the filter unit 102 is connected to the outlet opening forming unit 103. The filter unit 102 accommodates the first filter 11 and the second filter 12 therein.
第一フィルタ１１は、フィルタ部１０２内の導入口形成部１０１側に収容されている。第一フィルタ１１は、図２（ａ）に示すように、柱状に形成される。第一フィルタ１１では、第一フィルタ１１の外形を形成するメッシュ１１１の内部に粒状の活性炭１１２を収容する。 The first filter 11 is accommodated on the introduction port forming part 101 side in the filter part 102. The first filter 11 is formed in a column shape as shown in FIG. In the first filter 11, granular activated carbon 112 is accommodated inside a mesh 111 that forms the outer shape of the first filter 11.
ここで、活性炭１１２の製造方法及び特性について説明する。図２（ｂ）に第一フィルタ１１の内部に充填される活性炭１１２の写真を示す。
一実施形態によるフィルタ装置１に用いられる活性炭１１２は、ジャトロファの種子から形成されている。活性炭１１２は、ジャトロファの種子を炭化させる炭化工程と、炭化工程の後にジャトロファの種子の炭化物を水蒸気によって賦活する賦活工程と、を経て形成される。
炭化工程では、ジャトロファの種子を無酸素環境において所定の炭化温度で乾留する。炭化工程における炭化温度は、特に限定されない。２００℃以上４００℃未満の温度で行うこともできるが、４００から１０００℃の間の温度で行うことが望ましい。特に、７５０から９００℃の間の温度で行うことが酸ヒュームの除去にとって効果的である。
賦活工程では、炭化工程によって得られたジャトロファの種子の炭化物を水蒸気存在下で熱処理する。具体的には、炉内を窒素等の不活性ガスによって不活性雰囲気とし、所定の賦活温度で発生した飽和水蒸気圧を導入する。賦活温度は、炭化温度と同等以上とすればよい。具体的には、７５０〜９００℃程度で賦活することが望ましい。飽和水蒸気圧は、６０℃以上の温度における飽和水蒸気圧とすることが望ましい。なお、賦活工程は、複数回に分けて３０分以上行う方が酸ヒュームの除去にとって効果的である。
これらの工程によって形成された活性炭１１２は、細孔直径が０．５〜１．０ｎｍの範囲内に分布し、微分細孔径分布において０．７ｎｍにピークを有する。一実施形態によるフィルタ装置１には、直径が０．５ｍｍの大きさの活性炭１１２がメッシュ１１１の内部に充填されているが、活性炭１１２の粒径はこれに限定されない。
Here, a manufacturing method and characteristics of the activated carbon 112 will be described. FIG. 2B shows a photograph of the activated carbon 112 filled in the first filter 11.
The activated carbon 112 used in the filter device 1 according to one embodiment is formed from jatropha seeds. The activated carbon 112 is formed through a carbonization step of carbonizing jatropha seeds and an activation step of activating the jatropha seed carbide with water vapor after the carbonization step.
In the carbonization step, jatropha seeds are dry-distilled at a predetermined carbonization temperature in an oxygen-free environment. The carbonization temperature in the carbonization step is not particularly limited. Although it can be performed at a temperature of 200 ° C. or higher and lower than 400 ° C., it is preferable to perform at a temperature between 400 and 1000 ° C. In particular, it is effective to remove acid fume at a temperature between 750 and 900 ° C.
In the activation process, the carbide of jatropha seeds obtained by the carbonization process is heat-treated in the presence of water vapor. Specifically, the inside of the furnace is made an inert atmosphere with an inert gas such as nitrogen, and a saturated water vapor pressure generated at a predetermined activation temperature is introduced. The activation temperature may be equal to or higher than the carbonization temperature. Specifically, it is desirable to activate at about 750 to 900 ° C. The saturated water vapor pressure is desirably a saturated water vapor pressure at a temperature of 60 ° C. or higher. In addition, it is more effective for removal of acid fume that the activation process is performed in a plurality of times for 30 minutes or more.
The activated carbon 112 formed by these steps has a pore diameter distributed in the range of 0.5 to 1.0 nm, and has a peak at 0.7 nm in the differential pore diameter distribution. In the filter device 1 according to the embodiment, activated carbon 112 having a diameter of 0.5 mm is filled in the mesh 111, but the particle size of the activated carbon 112 is not limited thereto.
第二フィルタ１２は、第一フィルタ１１の下流側であってフィルタ部１０２内の導出口形成部１０３側に収容されている。第二フィルタ１２は、第一フィルタ１１と同じように柱状に形成される。第二フィルタ１２は、第二フィルタ１２の外形を形成するメッシュの内部に粒状のアパタイト１２２を収容する。 The second filter 12 is accommodated on the downstream side of the first filter 11 and on the outlet port forming portion 103 side in the filter portion 102. The second filter 12 is formed in a column shape like the first filter 11. The second filter 12 accommodates the granular apatite 122 inside the mesh that forms the outer shape of the second filter 12.
ここで、アパタイト１２２の製造方法及び特性について説明する。図２（ｃ）に第二フィルタ１２の内部に充填されるアパタイト１２２の写真を示す。
一実施形態によるフィルタ装置１に用いられるアパタイト１２２は、ヒドロキシアパタイトであって、水酸基を有する。アパタイト１２２は、公知の方法によって形成され、例えば、室温において中性若しくはアルカリ性の水溶液中においてカルシウムイオンとリン酸イオンとを反応させることによって形成される。
一実施形態によるフィルタ装置１では、直径が２．５ｍｍのアパタイト１２２の粒状物が第二フィルタ１２のメッシュの内部に充填されているが、アパタイト１２２の粒径はこれに限定されない。
Here, a manufacturing method and characteristics of the apatite 122 will be described. FIG. 2C shows a photograph of the apatite 122 filled in the second filter 12.
The apatite 122 used in the filter device 1 according to one embodiment is hydroxyapatite and has a hydroxyl group. The apatite 122 is formed by a known method, for example, by reacting calcium ions and phosphate ions in a neutral or alkaline aqueous solution at room temperature.
In the filter device 1 according to the embodiment, the granular material of the apatite 122 having a diameter of 2.5 mm is filled in the mesh of the second filter 12, but the particle size of the apatite 122 is not limited thereto.
導出口形成部１０３は、第二排気管８と接続する。導出口形成部１０３は、第二排気通路８１と連通する導出口１０５を有する。導出口１０５は、フィルタ部１０２の内部の気体を第二排気通路８１に導出する。 The outlet opening forming part 103 is connected to the second exhaust pipe 8. The outlet opening forming portion 103 has a outlet opening 105 communicating with the second exhaust passage 81. The outlet 105 leads the gas inside the filter unit 102 to the second exhaust passage 81.
次に、一実施形態によるフィルタ装置１の作用について説明する。
ドラフトチャンバ６において、王水を加熱濃縮すると、塩素イオンを含む水蒸気である酸ヒュームが発生する。酸ヒュームを含む気体は、第一排気通路７１を通ってフィルタ装置１の内部に導入される。フィルタ装置１の内部では、第一フィルタ１１に充填されている活性炭１１２によって酸ヒュームを構成する水蒸気及び水分が吸着される。活性炭１１２を通過した気体には、塩素を含む酸性ガスが酸ヒュームの残留成分として含まれている。当該酸性ガスは、第二フィルタ１２に充填されているアパタイト１２２の水酸基と置換反応する。これにより、フィルタ装置１に導入された気体に含まれる酸ヒュームは、第一フィルタ１１及び第二フィルタ１２によって除去され、酸ヒュームが除去された気体は大気口８２から外部に排出される。
Next, the operation of the filter device 1 according to one embodiment will be described.
When the aqua regia is heated and concentrated in the draft chamber 6, acid fumes that are water vapor containing chlorine ions are generated. The gas containing acid fume is introduced into the filter device 1 through the first exhaust passage 71. Inside the filter device 1, water vapor and water constituting acid fume are adsorbed by the activated carbon 112 filled in the first filter 11. The gas that has passed through the activated carbon 112 contains an acidic gas containing chlorine as a residual component of acid fume. The acid gas undergoes a substitution reaction with the hydroxyl group of the apatite 122 filled in the second filter 12. Thereby, the acid fume contained in the gas introduced into the filter device 1 is removed by the first filter 11 and the second filter 12, and the gas from which the acid fume has been removed is discharged from the atmosphere port 82 to the outside.
本願発明者らは、本願発明のフィルタ装置における酸ヒュームの除去特性に関する実験を行った。
実験では、ドラフトチャンバの内部において、過塩素酸を溶解した酸性溶液を７０℃程度まで加熱する。本願発明のフィルタ装置をドラフトチャンバの排気通路に設け、当該加熱された酸性溶液から発生する気体をフィルタ装置に通す。フィルタ装置の下流側の出口から排出される気体の塩化水素濃度を検知管により一定時間毎に検出する。一実施形態によるフィルタ装置には、ドラフトチャンバ側にジャトロファの種子から形成された活性炭を１．３ｋｇ充填したフィルタが設けられ、大気口側にヒドロキシアパタイトを３．０ｋｇ充填したフィルタが設けられている。なお、当該加熱された酸性溶液から発生する気体には、窒素、酸素の他に過塩素酸を含む酸ヒューム及び塩化水素ガスが含まれる。当該加熱された酸性溶液から発生する気体に含まれる過塩素酸を含む酸ヒュームは、白煙として視認することも可能である。なお、本願発明のフィルタ装置を用いない場合、ドラフトチャンバの排気管から排出される塩化水素の濃度は、検知管による検出によって１０００ｐｐｍ以上であることを確認している。
The inventors of the present application conducted experiments on acid fume removal characteristics in the filter device of the present invention.
In the experiment, an acidic solution in which perchloric acid is dissolved is heated to about 70 ° C. inside the draft chamber. The filter device of the present invention is provided in the exhaust passage of the draft chamber, and gas generated from the heated acidic solution is passed through the filter device. The hydrogen chloride concentration of the gas discharged from the outlet on the downstream side of the filter device is detected at regular intervals by a detector tube. In the filter device according to one embodiment, a filter filled with 1.3 kg of activated carbon formed from jatropha seeds is provided on the draft chamber side, and a filter filled with 3.0 kg of hydroxyapatite is provided on the atmosphere side. . The gas generated from the heated acidic solution includes acid fume containing hydrogen perchloric acid and hydrogen chloride gas in addition to nitrogen and oxygen. The acid fume containing perchloric acid contained in the gas generated from the heated acidic solution can be visually recognized as white smoke. In addition, when not using the filter apparatus of this invention, it has confirmed that the density | concentration of the hydrogen chloride discharged | emitted from the exhaust pipe of a draft chamber is 1000 ppm or more by the detection by a detection pipe.
実験結果を図３に示す。図３には、酸性溶液から白煙が発生し始めたときから経過した各時間において検出された塩化水素濃度を示す。
図３より、白煙が発生し始めてから１５０分後まで排出される塩化水素の濃度は、検出限界以下であった。その後、白煙が発生してから２４０分後までに排出される塩化水素の濃度は２０ｐｐｍ程度であり、フィルタ装置の下流側の出口から排出される気体には白煙は確認されなかった。
また、本願発明者らは、ドラフトチャンバ側にヒドロキシアパタイトを充填したフィルタが設けられ、大気口側にジャトロファの種子から形成された活性炭を充填したフィルタが設けられたフィルタ装置について、同様の実験を行った。本実験においては、フィルタ装置の下流側の出口から白煙が排出されることが確認されている。
The experimental results are shown in FIG. FIG. 3 shows the hydrogen chloride concentration detected at each time elapsed from the time when white smoke began to be generated from the acidic solution.
From FIG. 3, the concentration of hydrogen chloride discharged until 150 minutes after the start of the generation of white smoke was below the detection limit. Thereafter, the concentration of hydrogen chloride discharged after 240 minutes from the generation of white smoke was about 20 ppm, and no white smoke was confirmed in the gas discharged from the outlet on the downstream side of the filter device.
In addition, the inventors of the present application conducted a similar experiment on a filter device in which a filter filled with hydroxyapatite was provided on the draft chamber side, and a filter filled with activated carbon formed from jatropha seeds was provided on the atmosphere port side. went. In this experiment, it has been confirmed that white smoke is discharged from the outlet on the downstream side of the filter device.
一実施形態によるフィルタ装置１では、一段目のフィルタとしてのジャトロファの種子から形成される活性炭によって酸ヒュームを構成する水蒸気を除去し、二段目のフィルタとしてのヒドロキシアパタイトによって酸ヒュームの残留成分である酸性ガスを除去する。このように、一実施形態によるフィルタ装置１は、段階的に酸ヒュームを構成する成分を除去可能な固体のフィルタから構成されており、従来の酸ヒュームを含む気体と洗浄液との接触によって酸ヒュームを除去する湿式による酸ヒューム除去装置に比べ、簡便に酸ヒュームを気体中から除去することができる。 In the filter device 1 according to one embodiment, water vapor constituting acid fume is removed by activated carbon formed from jatropha seeds as a first-stage filter, and residual components of acid fume are removed by hydroxyapatite as a second-stage filter. Remove some acid gases. As described above, the filter device 1 according to the embodiment includes a solid filter capable of removing components constituting the acid fume in a stepwise manner, and the acid fume is brought into contact with the gas containing the conventional acid fume and the cleaning liquid. The acid fume can be easily removed from the gas as compared with the wet type acid fume removing apparatus for removing water.
また、従来の酸ヒューム除去装置では、酸ヒュームを含む気体と洗浄液とを接触させるための洗浄空間を形成する洗浄部、及び、使用済みの洗浄液を処理する洗浄液処理部を備えるため、装置の体格が大きくなり、また、装置の製造コストが高くなる。特に、酸ヒュームは、粒子径が０．０５〜０．５μｍの範囲に分布しているため、洗浄空間に散布された洗浄液の粒子と酸ヒュームとが接触しにくく比較的大きな洗浄空間が必要となる。
一方、一実施形態によるフィルタ装置１では、固体のフィルタを用いて酸ヒュームを除去するため、フィルタ装置１を小型にすることができ、装置の製造コストを低減することができる。具体的には、本願の発明者らによる実験結果より、従来の酸ヒュームを含む気体と洗浄液との接触によって酸ヒュームを除去する湿式による酸ヒューム除去装置に比べ、装置の体積を５分の１から１０分の１程度まで小さくすることができる。したがって、フィルタ装置１では、装置の体格を小さくし安価に酸ヒュームを除去することができる。
In addition, the conventional acid fume removing apparatus includes a cleaning unit that forms a cleaning space for bringing a gas containing acid fume into contact with the cleaning liquid, and a cleaning liquid processing unit that processes the used cleaning liquid. And the manufacturing cost of the apparatus increases. In particular, since acid fumes are distributed in a particle size range of 0.05 to 0.5 μm, it is difficult for the particles of the cleaning liquid sprayed in the cleaning space to come into contact with the acid fume, and a relatively large cleaning space is required. Become.
On the other hand, in the filter device 1 according to the embodiment, the acid fume is removed using a solid filter. Therefore, the filter device 1 can be reduced in size, and the manufacturing cost of the device can be reduced. Specifically, from the experimental results by the inventors of the present application, the volume of the apparatus is reduced to 1/5 compared to a conventional acid fume removing apparatus that removes acid fume by contact between a gas containing acid fume and a cleaning liquid. Can be reduced to about 1/10. Therefore, in the filter device 1, the size of the device can be reduced and acid fume can be removed at low cost.
一実施形態によるフィルタ装置１では、第一フィルタ１１にジャトロファの種子から形成された活性炭１１２が充填されている。ジャトロファの種子から形成された活性炭１１２は、上述したような細孔直径分布及び微分細孔径分布を有しているため、相対水蒸気圧０．０５における水蒸気吸着量と相対水蒸気圧０．４５における水蒸気吸着量との差が１１０ｍｇ以上と比較的大きく、多くの水蒸気を吸着することができる。これにより、第一フィルタ１１において酸ヒュームを構成する水蒸気を効率的に除去し、アパタイト１２２が置換反応しやすい酸性成分のみを気体中に残す。したがって、フィルタ装置１では、効率的に酸ヒュームを除去することができる。 In the filter device 1 according to one embodiment, the first filter 11 is filled with activated carbon 112 formed from jatropha seeds. The activated carbon 112 formed from the seeds of Jatropha has the pore diameter distribution and the differential pore diameter distribution as described above, and therefore, the water vapor adsorption amount at a relative water vapor pressure of 0.05 and the water vapor at a relative water vapor pressure of 0.45. The difference from the adsorption amount is relatively large at 110 mg or more, and a large amount of water vapor can be adsorbed. Thereby, the water vapor which comprises acid fume in the 1st filter 11 is removed efficiently, and only the acidic component in which apatite 122 is easy to carry out a substitution reaction is left in gas. Therefore, the filter device 1 can efficiently remove acid fume.
また、一実施形態によるフィルタ装置１では、第二フィルタ１２にヒドロキシアパタイトが充填されている。ヒドロキシアパタイトは、塩素イオンやフッ素イオンなどと置換されやすい水酸基を有している。これにより、第一フィルタ１１において水蒸気が除去された気体に含まれる酸性成分を効率的に除去することができる。 In the filter device 1 according to the embodiment, the second filter 12 is filled with hydroxyapatite. Hydroxyapatite has a hydroxyl group that is easily substituted with chlorine ions, fluorine ions, and the like. Thereby, the acidic component contained in the gas from which water vapor has been removed in the first filter 11 can be efficiently removed.
また、一実施形態によるフィルタ装置１は、必要に応じて酸ヒュームが排出される排気管に取り付けることができる。これにより、酸ヒュームの発生する頻度が比較的低い工程において、必要に応じてフィルタ装置１を排気管に取り付け、酸ヒュームを除去することができる。また、フィルタ装置１の使用によって酸ヒュームの除去特性が低下した場合、容易に交換することができる。 Moreover, the filter apparatus 1 by one Embodiment can be attached to the exhaust pipe from which acid fume is discharged | emitted as needed. As a result, in a process in which the frequency of acid fume generation is relatively low, the filter device 1 can be attached to the exhaust pipe as necessary to remove acid fume. Moreover, when the removal characteristic of an acid fume falls by use of the filter apparatus 1, it can replace | exchange easily.
また、一実施形態のように王水を加熱濃縮すると、塩素イオンを含む水蒸気の他に複数種の窒素酸化物が発生する。一実施形態によるフィルタ装置１では、複数種の窒素酸化物が内部に導入されると、第一フィルタ１１において一酸化窒素が吸着処理され、第二フィルタ１２において一酸化窒素を除く他の窒素酸化物が除去される。これにより、一実施形態によるフィルタ装置１は、酸性溶液を利用する工程において排出される酸性ガスを含む複数の酸性成分を除去することができる。 Moreover, when aqua regia is heated and concentrated as in one embodiment, a plurality of types of nitrogen oxides are generated in addition to water vapor containing chlorine ions. In the filter device 1 according to the embodiment, when a plurality of types of nitrogen oxides are introduced therein, the nitrogen oxide is adsorbed in the first filter 11 and other nitrogen oxides excluding nitrogen monoxide in the second filter 12. Things are removed. Thereby, the filter apparatus 1 by one Embodiment can remove the some acidic component containing the acidic gas discharged | emitted in the process using an acidic solution.
（その他の実施形態）
（ア）上述の実施形態では、活性炭はジャトロファの種子から形成されるとした。しかしながら、活性炭の原料は、これに限定されない。オリーブの種子、籾殻やミツマタなどから形成されてもよい。
(Other embodiments)
(A) In the above-described embodiment, the activated carbon is formed from jatropha seeds. However, the raw material of activated carbon is not limited to this. It may be formed from olive seeds, rice husks, mitsumata and the like.
（イ）上述の実施形態では、アパタイトは、室温において中性若しくはアルカリ性の水溶液のカルシウムイオンとリン酸イオンとを反応させることによって形成されるヒドロキシアパタイトであるとした。しかしながら、ヒドロキシアパタイトの種類はこれに限定されない。鉱石として産出されるヒドロキシアパタイトであってもよい。
(A) In the above-described embodiment, the apatite is hydroxyapatite formed by reacting calcium ions and phosphate ions in a neutral or alkaline aqueous solution at room temperature. However, the type of hydroxyapatite is not limited thereto. A hydroxyapatite is produced as the ore may be.
（ウ）上述の実施形態では、第一フィルタ及び第二フィルタの形状は、柱状であるとした。しかしながら、第一フィルタ及び第二フィルタの形状はこれに限定されない。直方体形状であってもよい。 (C) In the above-described embodiment, the shapes of the first filter and the second filter are columnar. However, the shape of the first filter and the second filter is not limited to this. A rectangular parallelepiped shape may be sufficient.
（エ）上述の実施形態では、活性炭及びアパタイトは、外形をメッシュに形成される内部に充填されるとした。しかしながら、第一フィルタ及び第二フィルタの構成はこれに限定されない。 (D) In the above-described embodiment, the activated carbon and the apatite are filled in the inside of which the outer shape is formed into a mesh. However, the configuration of the first filter and the second filter is not limited to this.
以上、本発明はこのような実施形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々の形態で実施可能である。 As mentioned above, this invention is not limited to such embodiment, It can implement with a various form in the range which does not deviate from the summary.
１ ・・・フィルタ装置、
１０ ・・・フィルタケーシング、
１０４ ・・・導入口、
１０５ ・・・導出口、
１１ ・・・第一フィルタ、
１１２ ・・・活性炭、
１２ ・・・第二フィルタ、
１２２ ・・・アパタイト。
1 ... Filter device,
10: Filter casing,
104 ・ ・ ・ Inlet,
105... Outlet,
11: first filter,
112 ... Activated carbon,
12 ・ ・ ・ Second filter,
122 ・ ・ ・ Apatite.
Claims (3)
内部に酸ヒュームを含む気体を導入する導入口（１０４）、及び、内部の気体を外部に導出する導出口（１０５）を有するフィルタケーシング（１０）と、
前記フィルタケーシング内の前記導入口側に収容され、活性炭（１１２）から形成される第一フィルタ（１１）と、
前記フィルタケーシング内の前記導出口側に収容され、ヒドロキシアパタイト（１２２）から形成される第二フィルタ（１２）と、
を備えることを特徴とするフィルタ装置。 A filter device (1) for removing acid fume from a gas containing acid fume,
A filter casing (10) having an inlet (104) for introducing a gas containing acid fume inside, and an outlet (105) for leading the gas inside to the outside;
A first filter (11) housed on the inlet side in the filter casing and formed from activated carbon (112);
Accommodated in the guide outlet within the filter casing, and a second filter formed from hydroxyapatite (122) (12),
A filter device comprising:
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