脱臭装置
【課題】臭気ガスに含まれる臭気成分を効率よく速やかにミストに吸収して効率よく脱臭する。
【解決手段】脱臭装置は、臭気ガスが供給される脱臭タンク１と、この脱臭タンク１に界面活性剤を含む水をミストに霧化して供給する霧化装置２と、脱臭タンク１から排出される排出ガスからミストを分離する回収装置３とを備えている。脱臭装置は、脱臭タンク１に供給される臭気ガスをミストに吸着させて臭気成分の濃度を低下する。
【解決手段】脱臭装置は、臭気ガスが供給される脱臭タンク１と、この脱臭タンク１に界面活性剤を含む水をミストに霧化して供給する霧化装置２と、脱臭タンク１から排出される排出ガスからミストを分離する回収装置３とを備えている。脱臭装置は、脱臭タンク１に供給される臭気ガスをミストに吸着させて臭気成分の濃度を低下する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、主として、印刷工場や塗装工場から排出される臭気ガスに含まれる臭気成分を分離して脱臭する脱臭装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
印刷工場や塗装工場から排気されるガスは、トルエンなどの臭気成分を含んでいる。臭気成分は周囲の環境を悪くして種々の弊害を与えることから、脱臭して排出することが要求される。臭気ガスは、活性炭等の吸着剤に臭気成分を吸着して分離することができる。臭気成分を吸着剤に吸着させる装置は、臭気ガスの流量と濃度でタンクの容量が特定される。タンクは、臭気ガスの流量に比例して臭気ガスの通過方向に直交する面積、たとえば臭気ガスを垂直方向に通過させるタンクにあっては、水平断面積を大きくする必要がある。また、臭気成分を分離する程度、いいかえると、タンクから排出される臭気ガスに含まれる臭気成分を低濃度にするほど、タンクを高くする必要がある。たとえば、印刷工場から排出される臭気ガスの流量は、毎分数百立方メートルと極めて大きくなるので、吸着剤を充填するタンクが極めて大きくなって、設備コストが高騰し、経済的な面からもこの方式で臭気ガスを脱臭することができない。
【０００３】
さらに、臭気ガスをガスバーナーで高温に加熱して臭気成分を燃焼させる方式も開発されているが、この方式は燃料消費が多く、ランニングコストが高くなって不経済な欠点がある。このような欠点を解消する装置として、臭気ガスを微細なミストに接触させて臭気成分を分離する装置が開発されている。（特許文献１及び２参照）
【０００４】
特許文献１の空気清浄機は、超音波振動子などで水蒸気を発生させる水蒸気発生部を備えている。この水蒸気発生部で発生される水蒸気は、空気と接触されて空気との混合気体とする。混合気体は静電回収部に送られて帯電され、空気に含まれる汚染物質を液滴状として負電極で集塵して回収する。また、特許文献２は、気液接触方法と装置を記載している。この装置は、気流中に液滴を噴霧する超音波液滴噴霧ノズルを備えている。この超音波液滴噴霧ノズルに対して高電圧に帯電した電極を、イオン化ダクトに設けている。イオン化ダクトの電極でもって、気体と液滴とを分離する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開平１１−９０２６２号公報
【特許文献２】特開昭５１−１０４４７６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
以上の特許文献に記載される装置は、水などの液体を超音波振動で霧化し、霧化されたミストに気体を接触させて、気体に含まれる成分を高電圧の電極でもって分離する。この装置は、空気に含まれる臭気成分をミストに吸収して分離できる。ただ、この構造の装置は、全ての臭気成分を効率よくミストに吸収して回収するのが難しい欠点がある。
【０００７】
本発明は、さらに従来の装置の欠点を解決することを目的に開発されたものである。本発明の重要な目的は、臭気ガスに含まれる臭気成分を効率よく速やかにミストに吸収して効率よく脱臭できる脱臭装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段及び発明の効果】
【０００８】
本発明の脱臭装置は、前述の目的を達成するために以下の構成を備える。
脱臭装置は、臭気ガスが供給される脱臭タンク１、２１、３１、４１と、この脱臭タンク１、２１、３１、４１に界面活性剤を含む水をミストに霧化して供給する霧化装置２、２２、３２、４２と、脱臭タンク１、２１、３１、４１から排出される排出ガスからミストを分離する回収装置３、４３とを備えている。脱臭装置は、脱臭タンク１、２１、３１、４１に供給される臭気ガスをミストに吸着させて臭気成分の濃度を低下する。
【０００９】
以上の脱臭装置は、臭気ガスに含まれる臭気成分を効率よく速やかにミストに吸収して効率よく脱臭できる特徴がある。とくに、本発明の脱臭装置は、水に界面活性剤を添加しているので、トルエンなどの非親水性の溶媒からなる臭気成分を効率よく分離して脱臭できる特徴がある。
【００１０】
本発明の脱臭装置は、霧化装置２２が、界面活性剤を含む水を超音波振動でミストに霧化する超音波振動子２６と、この超音波振動子２６に高周波電力を供給する交流電源２７とを備えることができる。また、本発明の脱臭装置は、霧化装置２、４２を、界面活性剤を含む水を静電噴霧する装置とすることができる。
【００１１】
以上の脱臭装置は、ミストを微細な粒子とすることで、ミストと臭気成分との気液界面を理想的な状態として、臭気成分をミストに極めて効率よく、しかも速やかに吸着できる特長がある。それは、ミストを微細な粒子とすることで、排出ガスと界面活性剤を含む水との接触面積を著しく大きくできるからである。したがって、脱臭装置は、臭気ガスに含まれる臭気成分を速やかに分離して、効率よく脱臭できる特徴がある。
【００１２】
本発明の脱臭装置は、霧化装置４２が、界面活性剤を含む水を静電噴霧するノズル４７を備えると共に、回収装置４３がサイクロン７０を備え、さらに、ノズル４７とサイクロン７０とに電位差を設ける電源４９とを備えて、ノズル４７から静電噴霧されたミストをサイクロン７０の内面に静電気の作用で付着して回収することができる。
以上の脱臭装置は、ミストを微細な粒子として界面活性剤を含む水と臭気ガスとの接触面積を極めて大きくして、臭気成分を速やかに効率よくミストに吸着しながら、臭気成分を吸収したミストを効率よく回収できる特徴も実現する。この脱臭装置は、ミストが速やかに臭気成分を吸収し、さらに、臭気成分を吸収したミストを効率よく回収することで、臭気ガスを効果的に脱臭して臭気ガスに含まれる臭気成分の濃度を著しく低減できる特徴がある。
【００１３】
本発明の脱臭装置は、霧化装置３２が、界面活性剤を含む水と臭気ガスとを噴射する２流体ノズル３５を備え、２流体ノズル３５でもって、界面活性剤を含む水をミストに霧化することができる。
この脱臭装置は、界面活性剤を含む水と臭気ガスとの気液界面を理想的な状態として、界面活性剤を含む水ででもって臭気ガスの臭気成分を極めて効率よく、しかも速やかに脱臭できる特長がある。それは、界面活性剤を含む水と臭気ガスとが２流体ノズルで噴霧されるので２流体ノズルの内部において、高速流動される臭気ガスと界面活性剤を含む水とを強制的に接触させて、界面活性剤を含む水をミストに粉砕して噴射して、臭気成分を界面活性剤を含む水に吸着させるからである。２流体ノズルは、その内部で高速流動する臭気ガスを、界面活性剤を含む水と激しく接触させながらミストに霧化する。したがって、この脱臭装置は、界面活性剤を含む水と臭気ガスとの気液界面において、界面活性剤を含む水と臭気ガスとを理想的な状態で接触させて、臭気ガスに含まれる臭気成分を速やかに効率よく界面活性剤を含む水に吸着できる。
【００１４】
本発明の脱臭装置は、臭気ガスを有機溶媒とすることができる。
【００１５】
本発明の脱臭装置は、回収装置３、４３が、排出ガスを冷却する冷却ダクト６０を備えており、この冷却ダクト６０で冷却して臭気ガスからミストを回収することができる。
以上の脱臭装置は、排出ガスを冷却してミストを回収するので、臭気成分を吸着して気化した微細なミストを液化して効率よく回収できる特徴がある。
【００１６】
本発明の脱臭装置は、回収装置３、４３がサイクロン５０、７０を備え、サイクロン５０、７０でもって排出ガスからミストを分離することができる。
この脱臭装置は、サイクロンでもって、臭気成分を吸収しているミストを効率よく回収できる。
【００１７】
本発明の脱臭装置は、脱臭タンク１、２１、３１、４１と回収装置３、４３とを多段に連結して、各々の脱臭タンク１、２１、３１、４１に界面活性剤を含む水をミストに霧化して供給して、臭気ガスをミストに吸着して回収することができる。
この脱臭装置は、多段に連結して臭気成分を分離するので、臭気ガスに含まれる臭気成分の濃度を著しく低くできる特徴がある。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本発明の第１の実施例にかかる脱臭装置の概略構成図である。
【図２】図１に示す脱臭装置の静電噴霧装置を示す拡大断面図である。
【図３】本発明の第２の実施例にかかる脱臭装置の概略構成図である。
【図４】本発明の第３の実施例にかかる脱臭装置の概略構成図である。
【図５】図４に示す脱臭装置の２流体ノズルの拡大断面図である。
【図６】本発明の第４の実施例にかかる脱臭装置の概略構成図である。
【図７】図６に示す脱臭装置の脱臭タンクの水平断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明する。ただし、以下に示す実施例は、本発明の技術思想を具体化するための脱臭装置を例示するものであって、本発明は脱臭装置を以下のものに特定しない。
【００２０】
さらに、この明細書は、特許請求の範囲を理解しやすいように、実施例に示される部材に対応する番号を、「特許請求の範囲」および「課題を解決するための手段の欄」に示される部材に付記している。ただ、特許請求の範囲に示される部材を、実施例の部材に特定するものでは決してない。
【００２１】
本発明の脱臭装置は、臭気ガスに含まれる臭気成分を分離して、臭気ガス中の臭気成分の濃度を低下させる。この脱臭装置は、臭気ガスとして、たとえば、揮発性有機化合物（ＶＯＣ［Volatile Organic Compounds］）である臭気成分を含むガスを分解する。脱臭装置は、たとえば、揮発性有機化合物（ＶＯＣ）として、トルエン、キシレン、酢酸エチル等の非親水性の溶媒からなる臭気成分を分離して、臭気ガス中の臭気成分の濃度を低下できる。ただ、脱臭装置は、揮発性有機化合物（ＶＯＣ）以外の臭気成分を分離して、臭気成分濃度を低下させることもできる。
【００２２】
図１ないし図５に示す脱臭装置は、臭気ガスが供給される脱臭タンク１、２１、３１と、この脱臭タンク１、２１、３１に界面活性剤を含む水をミストに霧化して供給する霧化装置２、２２、３２と、脱臭タンク１、２１、３１から排出される排出ガスからミストを分離する回収装置３とを備える。これらの脱臭装置は、脱臭タンク１、２１、３１に供給される臭気ガスを、界面活性剤を含む水を霧化させたミストに吸着し、このミストを回収して臭気ガスに含まれる臭気成分を分離して、臭気成分の濃度を低下する。
【００２３】
図１に示す脱臭装置の霧化装置２は、脱臭タンク１の内部に界面活性剤を含む水を微細な粒子のミストに噴霧する静電噴霧装置１５である。静電噴霧装置１５は、図２に示すように、界面活性剤を含む水を加圧してノズル１７に供給する加圧ポンプ１６と、この加圧ポンプ１６から供給される加圧された界面活性剤を含む水を静電気の作用で微細な粒子に噴霧してミストに霧化するノズル１７と、このノズル１７に対して高電圧を印加している静電噴霧用の電極１８と、この電極１８とノズル１７との間に高電圧を印加する高圧電源１９とを備えている。加圧ポンプ１６は、界面活性剤を含む水を蓄えている貯溜タンク４に連結されており、界面活性剤を含む水を連続的にノズル１７に供給している。図の静電霧化装置２は、複数のノズル１７を備えており、これらのノズル１７を脱臭タンク１の天板に、下向きに固定している。各々のノズル１７は、加圧ポンプ１６から加圧して供給される界面活性剤を含む水を、脱臭タンク１の内部に噴霧する。静電噴霧装置１５は、高圧電源１９の静電電圧でもって、ノズル１７から噴射されるミストを微細な粒子として脱臭タンク１に噴霧する。脱臭タンク１に噴霧されたミストは、臭気ガスに接触して臭気成分を吸着する。
【００２４】
図３に示す脱臭装置の霧化装置２２は、脱臭タンク２１の内部に界面活性剤を含む水を微細な粒子のミストとして脱臭タンク２１に噴霧する超音波霧化装置２５である。超音波霧化装置２５は、界面活性剤を含む水を超音波振動で微細なミストに霧化する超音波振動子２６と、この超音波振動子２６に高周波電力を供給する交流電源２７とを備える。図３の超音波霧化装置２５は、脱臭タンク２１に界面活性剤を含む水を蓄えており、脱臭タンク２１の底面に複数の超音波振動子２６を固定している。脱臭タンク２１は、供給ポンプ２９を介して、界面活性剤を含む水を蓄えている貯溜タンク４に連結されており、界面活性剤を含む水が供給されている。脱臭タンク２１の底面に固定された超音波振動子２６は、上向きに超音波振動を放射して、界面活性剤を含む水を超音波振動させて液面からミストに霧化する。霧化されたミストは、脱臭タンク２１に供給される臭気ガスに接触し、臭気ガスに含まれる臭気成分を吸着して分離する。
【００２５】
図４に示す脱臭装置の霧化装置３２は、界面活性剤を含む水と臭気ガスとを噴射する２流体ノズル３５を備えており、この２流体ノズル３５でもって界面活性剤を含む水をミストに霧化する。２流体ノズル３５は、界面活性剤を含む水と臭気ガスとを一緒に脱臭タンク３１に噴霧して、臭気ガスをミストに接触させる。図の霧化装置３２は、界面活性剤を含む水をミストに噴霧する２流体ノズル３５と、この２流体ノズル３５に加圧された臭気ガスを供給する加圧供給部３６とを備える。この２流体ノズル３５は、界面活性剤を含む水を加圧された臭気ガスで破砕して微細なミストとして噴霧する。
【００２６】
２流体ノズル３５の断面図を図５に示している。図の２流体ノズル３５は、加圧された臭気ガスを噴射する噴射路３７と、この噴射路３７に界面活性剤を含む水を供給する水路３８とを備える。噴射路３７は、供給される臭気ガスの流速を速くするために、界面活性剤を含む水の供給部を細く絞ってベンチュリー部３７Ａとしている。この２流体ノズル３５は、加圧供給部３６から供給される加圧された臭気ガスを内部で高速流動させる。とくに、ベンチュリー部３７Ａで流速が速くなる。高速流動する臭気ガスは、ベルヌーイの定理によりベンチュリー部３７Ａで圧力が低くなって、界面活性剤を含む水を吸入する。水路３８から吸入された界面活性剤を含む水は、高速流動する臭気ガスで破砕され、微細なミストとなって噴射路３７から噴射される。水路３８は、界面活性剤を含む水を蓄えている貯溜タンク４に供給ポンプ３９を介して連結されており、貯溜タンク４から連続的に界面活性剤を含む水が供給されている。
【００２７】
この２流体ノズル３５は、高速流動する臭気ガスで界面活性剤を含む水をミストに霧化して噴射する。このとき、臭気ガスは界面活性剤を含む水と激しく接触して界面活性剤を含む水を破砕し、さらに、界面活性剤を含む水を微細なミストに破砕する。したがって、界面活性剤を含む水は、気液界面において臭気ガスに激しく撹拌され、しかも微細なミストに破砕される。このため、界面活性剤を含む水と臭気ガスは、気液界面において理想的な状態で接触し、臭気ガスに含まれる臭気成分は速やかに界面活性剤を含む水に吸収される。加圧供給部３６は、臭気ガスを２流体ノズル３５に強制送風するコンプレッサー３６Ａや有圧ファンが使用できる。
【００２８】
脱臭タンク１、２１、３１に噴霧されて、臭気ガスに含まれる臭気成分を吸着したミストは、臭気ガスと共に脱臭タンク１、２１、３１から排出される。脱臭タンク１、２１、３１から排出される排出ガスは、回収装置３に供給されて、臭気成分を吸着したミストが回収される。
【００２９】
回収装置３は、脱臭タンク１、２１、３１から排出される排出ガスからミストを分離して回収する。図１、図３、及び図４に示す脱臭装置は、第１の回収装置３Ａと第２の回収装置３Ｂとからなる２段の回収装置３を備えている。第１の回収装置３Ａと第２の回収装置３Ｂは直列に連結されて、脱臭タンク１、２１、３１の排出側に連結されている。
【００３０】
図の脱臭装置は、第１の回収装置３Ａをサイクロン５０としている。回収装置３であるサイクロン５０は、脱臭タンク１、２１、３１の排出側に連結しており、脱臭タンク１、２１、３１から排出される排出ガスから、臭気成分を吸着したミストを分離する。サイクロン５０は円筒状で、天板５２の中心に、排出ガスを排出する排気口５３を開口している。円筒５１の下部は、下方に向かって細くなるテーパー部５４としている。このテーパー部５４の下端は、排出ガスから分離されたミストを排出する排出口５５を開口している。このサイクロン５０は、脱臭タンク１、２１、３１から排出される排出ガスを水平面内に回転させながら臭気成分を吸着したミストを凝集して分離する。排出ガスから分離されたミストは、下端の中心に集められて排出口５５から排出される。ミストが分離された排出ガスは、天板５２の排気口５３から排気される。この構造のサイクロン５０は、排出ガスから能率よくミストを分離できる。
【００３１】
さらに、図の脱臭装置は、第２の回収装置３Ｂを冷却ダクト６０としている。回収装置３である冷却ダクト６０は、第１の回収装置３Ａであるサイクロン５０の排出側に連結しており、サイクロン５０から排出される排出ガスから、残存するミストを分離して回収する。冷却ダクト６０は、ミストを冷却して凝集させる冷却用熱交換器６１を内蔵している。この冷却用熱交換器６１は、熱交換パイプ６２にフィン（図示せず）を固定している。熱交換パイプ６２に冷却用の冷媒や冷却水を循環させて、冷却用熱交換器６１は冷却される。排出ガスに残存するミストは、一部が気化して排出ガスに含まれる。排出ガスが冷却用熱交換器６１で冷却されると、気化した微細なミストは、結露、凝集されて効率よく回収される。排出ガスと共に冷却ダクト６０に流入されるミストは、冷却用熱交換器６１に衝突し、あるいは互いに衝突して大きく凝集し、あるいはまた冷却用熱交換器６１のフィン等に衝突して大きく凝集して溶液として回収される。冷却用熱交換器６１でミストが分離された排出ガスは、臭気成分の濃度が低下されて排出される。
【００３２】
以上の脱臭装置は、サイクロン５０と冷却ダクト６０からなる２段の回収装置３を備え、サイクロン５０でミストが回収された排出ガスを、冷却ダクト６０で冷却してミストを凝集させて回収している。このように、２段の回収装置３で排出ガス中のミストを回収する構造は、各々の回収装置３で排出ガス中の臭気成分を分離できるので、２段の回収装置３を通過させることによって、排出ガスに含まれる臭気成分の濃度をより効果的に低下できる特長がある。ただ、脱臭装置は、必ずしも回収装置を２段に連結する必要はなく、単一の回収装置で排出ガスに含まれるミストを凝集して回収することも、３段以上に回収装置を連結して排出ガスに含まれるミストを凝集して回収することもできる。
【００３３】
さらに、以上の脱臭装置は、回収装置３として、サイクロン５０と冷却ダクト６０を備えているが、回収装置には、パンチング板、デミスター、シェブロン、バグフィルター、キャピラリーないしハニカム、スクラバー、スプレー塔、静電回収機等の、排出ガス中からミストを分離して回収できる他の全ての構造のものが使用できる。さらに、本発明の脱臭装置は、以上の回収装置を、単独で使用し、あるいは複数を多段に連結することもできる。とくに、タイプの異なる回収装置を組み合わせてミストを分離する構造は、回収する臭気成分の濃度や特性に応じて、最適な回収装置を選択することによって、臭気成分をより効率よく分離して回収できる。また、多段に連結する回収装置には、必ずしも異なるタイプのものを使用する必要はなく、同タイプの回収装置を多段に連結することもできる。
【００３４】
さらに、図６に示す脱臭装置は、霧化装置４２が、界面活性剤を含む水を静電噴霧するノズル４７を備えると共に、回収装置４３がサイクロン７０を備えおり、さらに、ノズル４７とサイクロン７０とに電位差を設ける電源４９とを備えている。この脱臭装置は、霧化装置４２を静電噴霧装置４５として、界面活性剤を含む水を静電噴霧して微細な粒子に霧化させると共に、界面活性剤を含む水が噴霧される脱臭タンク４１をサイクロン７０として回収装置４３に併用している。さらに、この脱臭装置は、静電噴霧装置４５のノズル４７から静電噴霧されたミストを、回収装置４３であるサイクロン７０の内面に静電気の作用で付着して回収する。
【００３５】
霧化装置４２である静電噴霧装置４５は、界面活性剤を含む水を加圧ポンプ４６で加圧してノズル４７に供給すると共に、噴霧用の電極４８とノズル４７とに電源４９で高電圧を印加して、ノズル４７から界面活性剤を含む水を静電気の作用で微細な粒子として噴霧している。さらに、界面活性剤を含む水が噴霧される脱臭タンク４１であるサイクロン７０は、内面をミストの吸着部７６とするために、電源４９に接続している。サイクロン７０は、噴霧用の電極４８と同じ極性に印可されている。この回収装置４３は、静電霧化装置４５のノズル４７で帯電されて噴霧されるミストを、静電気の力でサイクロン７０の内面に吸着させて効率よく回収する。図のサイクロン７０は、外側を絶縁材７７で絶縁している。
【００３６】
図に示すサイクロン７０は、円筒７１の下部を下方に向かって細くなるテーパー部７４として、このテーパー部７４の下端は、臭気成分を吸着したミストを排出する排出口７３とすると共に、天板７２の中心には、排出ガスを排出する排気口７３を開口している。このサイクロン７０は、円筒７１の下部を、ミストの吸着部７６として電源４９に接続して、噴霧用の電極４８と同じ極性に印可している。この脱臭タンクサイクロン７０は、図７に示すように、供給パイプ７８から供給される臭気ガスを水平面内に回転させながら、この臭気ガスに向かって静電噴霧装置４５のノズル４７から界面活性剤を含む水をミストに霧化して噴霧している。図７の霧化装置４２は、円筒７１の内面に沿って、複数基のノズル４７を所定の間隔で固定している。この構造は、複数のノズル４７から界面活性剤を含む水をミストに噴霧するので、より効率よく臭気ガスに含まれる臭気成分を吸着させることができる。さらに、界面活性剤を含む水を噴霧するノズル４７は、図７の鎖線で示すように、脱臭タンク４１であるサイクロン７０に臭気ガスを供給する供給パイプ７８の内部に配設することもできる。以上のサイクロン７０は、臭気成分を吸着したミストを下端の中心に集めて排出口７５から排出し、ミストが分離された排出ガスを、天板７２を貫通してサイクロン７０の内部に設けた排気口７３から排気する。このサイクロン７０は、ノズル４７から噴霧されるミストに臭気ガスの臭気成分を吸着させながら、臭気成分を吸着したミストを静電気の作用でサイクロン７０の内面に付着させて、効率よく分離して回収できる。
【００３７】
さらに、図６の脱臭装置も、回収装置４３を、第１の回収装置４３Ａと第２の回収装置４３Ｂで構成しており、脱臭タンク４１に併用されるサイクロン７０を第１の回収装置４３Ａとして、このサイクロン７０の排出側に、第２の回収装置４３Ｂとして冷却ダクト６０を連結している。第２の回収装置４３Ｂである冷却ダクト６０は、サイクロン７０から排出される排出ガスに残存するミストを分離して回収する。
【００３８】
水に添加する界面活性剤には、ポリエチレングリコールを使用する。ただ、界面活性剤には、ポリビニルアルコールやアルキルグリコシド等を使用することもできる。界面活性剤は、所定の濃度となるように水に添加されて、貯溜タンク４に一時蓄えられる。貯溜タンク４に蓄えられる界面活性剤を含む水は、加圧ポンプ１６、４６や供給ポンプ２９、３９によって、脱臭タンク１、２１、３１、４１に供給される。
【００３９】
図１、図３、及び図４に示す脱臭装置は、脱臭タンク１と回収装置３とを２段に連結しており、各々の脱臭タンク１に界面活性剤を含む水をミストに霧化して供給して、臭気ガスをミストに吸着させて回収している。このように、脱臭タンク１と回収装置３とを多段に連結する構造は、各段の脱臭タンク１に界面活性剤を含む水をミストに霧化して供給すると共に、各段の回収装置３で臭気成分を吸着したミストを回収して分離するので、多段に連結された脱臭タンク１と回収装置３とを通過する臭気ガスに含まれる臭気成分の濃度を著しく低くできる特徴がある。ただ、本発明の脱臭装置は、脱臭タンクと回収装置とを１段に連結することも、３段以上に連結することもできる。さらに、図１、図３、及び図４に示す脱臭装置は、同じ構造の脱臭タンク１、２１、３１と回収装置３とを２段に連結しているが、脱臭装置は、異なる構造の脱臭タンクと回収装置とを多段に連結することもできる。
【００４０】
図１に示す脱臭装置は、以下のようにして臭気ガスに含まれる臭気成分を分離して脱臭する。
脱臭タンク１に臭気ガスを供給するすると共に、脱臭タンク１の内部に、霧化装置２である静電噴霧装置１５でもって、界面活性剤を含む水を微細な粒子のミストに噴霧する。静電噴霧装置１５は、高圧電源１９の静電電圧でもって、ノズル１７から噴射されるミストを微細な粒子として脱臭タンク１に噴霧する。脱臭タンク１に噴霧されたミストは、臭気ガスに接触し、臭気ガスに含まれる臭気成分を吸着する。臭気成分を吸着したミストは、排出ガスと共に脱臭タンク１から排出される。脱臭タンク１から排出される排出ガス中のミストは、回収装置３によって回収される。臭気成分がミストに吸着されて分離された臭気ガスは、臭気成分の濃度が低下されて排出される。
【００４１】
図３に示す脱臭装置は、以下のようにして臭気ガスに含まれる臭気成分を分離して脱臭する。
界面活性剤を含む水を蓄えている脱臭タンク２１に臭気ガスを供給すると共に、霧化装置２２である超音波霧化装置２５でもって、脱臭タンク２１の底面に固定された超音波振動子２６から超音波振動を放射して、界面活性剤を含む水を微細な粒子のミストに噴霧する。霧化されたミストは、脱臭タンク２１に供給される臭気ガスに接触し、臭気ガスに含まれる臭気成分を吸着する。臭気成分を吸着したミストは、排出ガスと共に脱臭タンク２１から排出される。脱臭タンク２１から排出される排出ガス中のミストは、回収装置３によって回収される。臭気成分がミストに吸着されて分離された臭気ガスは、臭気成分の濃度が低下されて排出される。
【００４２】
図４に示す脱臭装置は、以下のようにして臭気ガスに含まれる臭気成分を分離して脱臭する。
霧化装置３２である２流体ノズル３５に、加圧された臭気ガスと界面活性剤を含む水とを供給し、この２流体ノズル３５から、界面活性剤を含む水と臭気ガスとを一緒に脱臭タンク３１に噴霧する。２流体ノズル３５は、高速流動する臭気ガスで界面活性剤を含む水をミストに霧化して噴射する。このとき、臭気ガスは、界面活性剤を含む水と激しく接触して界面活性剤を含む水を微細なミストに破砕すると共に、界面活性剤を含む水は、気液界面において臭気ガスに激しく撹拌されて、臭気ガスに含まれる臭気成分を速やかに吸収する。臭気成分を吸着したミストは、排出ガスと共に脱臭タンク３１から排出される。脱臭タンク３１から排出される排出ガス中のミストは、回収装置３によって回収される。臭気成分がミストに吸着されて分離された臭気ガスは、臭気成分の濃度が低下されて排出される。
【００４３】
図６に示す脱臭装置は、以下のようにして臭気ガスに含まれる臭気成分を分離して脱臭する。
脱臭タンク４１であるサイクロン７０に臭気ガスを供給するすると共に、脱臭タンク４１の内部に、霧化装置４２である静電噴霧装置４５のノズル４７から、界面活性剤を含む水を静電噴霧する。静電噴霧装置４５は、電源４９の静電電圧でもって、ノズル４７から噴射されるミストを微細な粒子として脱臭タンク４１に噴霧する。脱臭タンク４１に噴霧されたミストは、臭気ガスに接触し、臭気ガスに含まれる臭気成分を吸着する。さらに、この脱臭タンク４１であるサイクロン７０は、ミストの吸着部７６として電源４９に接続されているので、ノズル４７から帯電されて噴霧されるミストを、静電気の力でサイクロン７０の内面に吸着させて効率よく回収する。第１の回収装置４３Ａであるサイクロン７０において、臭気成分を吸着したミストが回収された排出ガスが、第２の回収装置４３Ｂである冷却ダクト６０に供給されて、この排出ガスに残存するミストが回収される。臭気成分がミストに吸着されて分離された臭気ガスは、臭気成分の濃度が低下されて排出される。
【産業上の利用可能性】
【００４４】
本発明の脱臭装置は、印刷工場や塗装工場等の工場から排出される臭気ガスに含まれる臭気成分を効率よく分離して脱臭できる。
【符号の説明】
【００４５】
１…脱臭タンク
２…霧化装置
３…回収装置 ３Ａ…第１の回収装置
３Ｂ…第１の回収装置
４…貯溜タンク
１５…静電噴霧装置
１６…加圧ポンプ
１７…ノズル
１８…電極
１９…高圧電源
２１…脱臭タンク
２２…霧化装置
２５…超音波霧化装置
２６…超音波振動子
２７…交流電源
２９…供給ポンプ
３１…脱臭タンク
３２…霧化装置
３５…２流体ノズル
３６…加圧供給部 ３６Ａ…コンプレッサ
３７…噴射路 ３７Ａ…ベンチュリー部
３８…水路
３９…供給ポンプ
４１…脱臭タンク
４２…霧化装置
４３…回収装置 ４３Ａ…第１の回収装置
４３Ｂ…第１の回収装置
４５…静電噴霧装置
４６…加圧ポンプ
４７…ノズル
４８…電極
４９…電源
５０…サイクロン
５１…円筒
５２…天板
５３…排気口
５４…テーパー部
５５…排出口
６０…冷却ダクト
６１…熱交換器
６２…冷却パイプ
７０…サイクロン
７１…円筒
７２…天板
７３…排気口
７４…テーパー部
７５…排出口
７６…吸着部
７７…絶縁材
７８…供給パイプ
【技術分野】
【０００１】
本発明は、主として、印刷工場や塗装工場から排出される臭気ガスに含まれる臭気成分を分離して脱臭する脱臭装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
印刷工場や塗装工場から排気されるガスは、トルエンなどの臭気成分を含んでいる。臭気成分は周囲の環境を悪くして種々の弊害を与えることから、脱臭して排出することが要求される。臭気ガスは、活性炭等の吸着剤に臭気成分を吸着して分離することができる。臭気成分を吸着剤に吸着させる装置は、臭気ガスの流量と濃度でタンクの容量が特定される。タンクは、臭気ガスの流量に比例して臭気ガスの通過方向に直交する面積、たとえば臭気ガスを垂直方向に通過させるタンクにあっては、水平断面積を大きくする必要がある。また、臭気成分を分離する程度、いいかえると、タンクから排出される臭気ガスに含まれる臭気成分を低濃度にするほど、タンクを高くする必要がある。たとえば、印刷工場から排出される臭気ガスの流量は、毎分数百立方メートルと極めて大きくなるので、吸着剤を充填するタンクが極めて大きくなって、設備コストが高騰し、経済的な面からもこの方式で臭気ガスを脱臭することができない。
【０００３】
さらに、臭気ガスをガスバーナーで高温に加熱して臭気成分を燃焼させる方式も開発されているが、この方式は燃料消費が多く、ランニングコストが高くなって不経済な欠点がある。このような欠点を解消する装置として、臭気ガスを微細なミストに接触させて臭気成分を分離する装置が開発されている。（特許文献１及び２参照）
【０００４】
特許文献１の空気清浄機は、超音波振動子などで水蒸気を発生させる水蒸気発生部を備えている。この水蒸気発生部で発生される水蒸気は、空気と接触されて空気との混合気体とする。混合気体は静電回収部に送られて帯電され、空気に含まれる汚染物質を液滴状として負電極で集塵して回収する。また、特許文献２は、気液接触方法と装置を記載している。この装置は、気流中に液滴を噴霧する超音波液滴噴霧ノズルを備えている。この超音波液滴噴霧ノズルに対して高電圧に帯電した電極を、イオン化ダクトに設けている。イオン化ダクトの電極でもって、気体と液滴とを分離する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開平１１−９０２６２号公報
【特許文献２】特開昭５１−１０４４７６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
以上の特許文献に記載される装置は、水などの液体を超音波振動で霧化し、霧化されたミストに気体を接触させて、気体に含まれる成分を高電圧の電極でもって分離する。この装置は、空気に含まれる臭気成分をミストに吸収して分離できる。ただ、この構造の装置は、全ての臭気成分を効率よくミストに吸収して回収するのが難しい欠点がある。
【０００７】
本発明は、さらに従来の装置の欠点を解決することを目的に開発されたものである。本発明の重要な目的は、臭気ガスに含まれる臭気成分を効率よく速やかにミストに吸収して効率よく脱臭できる脱臭装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段及び発明の効果】
【０００８】
本発明の脱臭装置は、前述の目的を達成するために以下の構成を備える。
脱臭装置は、臭気ガスが供給される脱臭タンク１、２１、３１、４１と、この脱臭タンク１、２１、３１、４１に界面活性剤を含む水をミストに霧化して供給する霧化装置２、２２、３２、４２と、脱臭タンク１、２１、３１、４１から排出される排出ガスからミストを分離する回収装置３、４３とを備えている。脱臭装置は、脱臭タンク１、２１、３１、４１に供給される臭気ガスをミストに吸着させて臭気成分の濃度を低下する。
【０００９】
以上の脱臭装置は、臭気ガスに含まれる臭気成分を効率よく速やかにミストに吸収して効率よく脱臭できる特徴がある。とくに、本発明の脱臭装置は、水に界面活性剤を添加しているので、トルエンなどの非親水性の溶媒からなる臭気成分を効率よく分離して脱臭できる特徴がある。
【００１０】
本発明の脱臭装置は、霧化装置２２が、界面活性剤を含む水を超音波振動でミストに霧化する超音波振動子２６と、この超音波振動子２６に高周波電力を供給する交流電源２７とを備えることができる。また、本発明の脱臭装置は、霧化装置２、４２を、界面活性剤を含む水を静電噴霧する装置とすることができる。
【００１１】
以上の脱臭装置は、ミストを微細な粒子とすることで、ミストと臭気成分との気液界面を理想的な状態として、臭気成分をミストに極めて効率よく、しかも速やかに吸着できる特長がある。それは、ミストを微細な粒子とすることで、排出ガスと界面活性剤を含む水との接触面積を著しく大きくできるからである。したがって、脱臭装置は、臭気ガスに含まれる臭気成分を速やかに分離して、効率よく脱臭できる特徴がある。
【００１２】
本発明の脱臭装置は、霧化装置４２が、界面活性剤を含む水を静電噴霧するノズル４７を備えると共に、回収装置４３がサイクロン７０を備え、さらに、ノズル４７とサイクロン７０とに電位差を設ける電源４９とを備えて、ノズル４７から静電噴霧されたミストをサイクロン７０の内面に静電気の作用で付着して回収することができる。
以上の脱臭装置は、ミストを微細な粒子として界面活性剤を含む水と臭気ガスとの接触面積を極めて大きくして、臭気成分を速やかに効率よくミストに吸着しながら、臭気成分を吸収したミストを効率よく回収できる特徴も実現する。この脱臭装置は、ミストが速やかに臭気成分を吸収し、さらに、臭気成分を吸収したミストを効率よく回収することで、臭気ガスを効果的に脱臭して臭気ガスに含まれる臭気成分の濃度を著しく低減できる特徴がある。
【００１３】
本発明の脱臭装置は、霧化装置３２が、界面活性剤を含む水と臭気ガスとを噴射する２流体ノズル３５を備え、２流体ノズル３５でもって、界面活性剤を含む水をミストに霧化することができる。
この脱臭装置は、界面活性剤を含む水と臭気ガスとの気液界面を理想的な状態として、界面活性剤を含む水ででもって臭気ガスの臭気成分を極めて効率よく、しかも速やかに脱臭できる特長がある。それは、界面活性剤を含む水と臭気ガスとが２流体ノズルで噴霧されるので２流体ノズルの内部において、高速流動される臭気ガスと界面活性剤を含む水とを強制的に接触させて、界面活性剤を含む水をミストに粉砕して噴射して、臭気成分を界面活性剤を含む水に吸着させるからである。２流体ノズルは、その内部で高速流動する臭気ガスを、界面活性剤を含む水と激しく接触させながらミストに霧化する。したがって、この脱臭装置は、界面活性剤を含む水と臭気ガスとの気液界面において、界面活性剤を含む水と臭気ガスとを理想的な状態で接触させて、臭気ガスに含まれる臭気成分を速やかに効率よく界面活性剤を含む水に吸着できる。
【００１４】
本発明の脱臭装置は、臭気ガスを有機溶媒とすることができる。
【００１５】
本発明の脱臭装置は、回収装置３、４３が、排出ガスを冷却する冷却ダクト６０を備えており、この冷却ダクト６０で冷却して臭気ガスからミストを回収することができる。
以上の脱臭装置は、排出ガスを冷却してミストを回収するので、臭気成分を吸着して気化した微細なミストを液化して効率よく回収できる特徴がある。
【００１６】
本発明の脱臭装置は、回収装置３、４３がサイクロン５０、７０を備え、サイクロン５０、７０でもって排出ガスからミストを分離することができる。
この脱臭装置は、サイクロンでもって、臭気成分を吸収しているミストを効率よく回収できる。
【００１７】
本発明の脱臭装置は、脱臭タンク１、２１、３１、４１と回収装置３、４３とを多段に連結して、各々の脱臭タンク１、２１、３１、４１に界面活性剤を含む水をミストに霧化して供給して、臭気ガスをミストに吸着して回収することができる。
この脱臭装置は、多段に連結して臭気成分を分離するので、臭気ガスに含まれる臭気成分の濃度を著しく低くできる特徴がある。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本発明の第１の実施例にかかる脱臭装置の概略構成図である。
【図２】図１に示す脱臭装置の静電噴霧装置を示す拡大断面図である。
【図３】本発明の第２の実施例にかかる脱臭装置の概略構成図である。
【図４】本発明の第３の実施例にかかる脱臭装置の概略構成図である。
【図５】図４に示す脱臭装置の２流体ノズルの拡大断面図である。
【図６】本発明の第４の実施例にかかる脱臭装置の概略構成図である。
【図７】図６に示す脱臭装置の脱臭タンクの水平断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明する。ただし、以下に示す実施例は、本発明の技術思想を具体化するための脱臭装置を例示するものであって、本発明は脱臭装置を以下のものに特定しない。
【００２０】
さらに、この明細書は、特許請求の範囲を理解しやすいように、実施例に示される部材に対応する番号を、「特許請求の範囲」および「課題を解決するための手段の欄」に示される部材に付記している。ただ、特許請求の範囲に示される部材を、実施例の部材に特定するものでは決してない。
【００２１】
本発明の脱臭装置は、臭気ガスに含まれる臭気成分を分離して、臭気ガス中の臭気成分の濃度を低下させる。この脱臭装置は、臭気ガスとして、たとえば、揮発性有機化合物（ＶＯＣ［Volatile Organic Compounds］）である臭気成分を含むガスを分解する。脱臭装置は、たとえば、揮発性有機化合物（ＶＯＣ）として、トルエン、キシレン、酢酸エチル等の非親水性の溶媒からなる臭気成分を分離して、臭気ガス中の臭気成分の濃度を低下できる。ただ、脱臭装置は、揮発性有機化合物（ＶＯＣ）以外の臭気成分を分離して、臭気成分濃度を低下させることもできる。
【００２２】
図１ないし図５に示す脱臭装置は、臭気ガスが供給される脱臭タンク１、２１、３１と、この脱臭タンク１、２１、３１に界面活性剤を含む水をミストに霧化して供給する霧化装置２、２２、３２と、脱臭タンク１、２１、３１から排出される排出ガスからミストを分離する回収装置３とを備える。これらの脱臭装置は、脱臭タンク１、２１、３１に供給される臭気ガスを、界面活性剤を含む水を霧化させたミストに吸着し、このミストを回収して臭気ガスに含まれる臭気成分を分離して、臭気成分の濃度を低下する。
【００２３】
図１に示す脱臭装置の霧化装置２は、脱臭タンク１の内部に界面活性剤を含む水を微細な粒子のミストに噴霧する静電噴霧装置１５である。静電噴霧装置１５は、図２に示すように、界面活性剤を含む水を加圧してノズル１７に供給する加圧ポンプ１６と、この加圧ポンプ１６から供給される加圧された界面活性剤を含む水を静電気の作用で微細な粒子に噴霧してミストに霧化するノズル１７と、このノズル１７に対して高電圧を印加している静電噴霧用の電極１８と、この電極１８とノズル１７との間に高電圧を印加する高圧電源１９とを備えている。加圧ポンプ１６は、界面活性剤を含む水を蓄えている貯溜タンク４に連結されており、界面活性剤を含む水を連続的にノズル１７に供給している。図の静電霧化装置２は、複数のノズル１７を備えており、これらのノズル１７を脱臭タンク１の天板に、下向きに固定している。各々のノズル１７は、加圧ポンプ１６から加圧して供給される界面活性剤を含む水を、脱臭タンク１の内部に噴霧する。静電噴霧装置１５は、高圧電源１９の静電電圧でもって、ノズル１７から噴射されるミストを微細な粒子として脱臭タンク１に噴霧する。脱臭タンク１に噴霧されたミストは、臭気ガスに接触して臭気成分を吸着する。
【００２４】
図３に示す脱臭装置の霧化装置２２は、脱臭タンク２１の内部に界面活性剤を含む水を微細な粒子のミストとして脱臭タンク２１に噴霧する超音波霧化装置２５である。超音波霧化装置２５は、界面活性剤を含む水を超音波振動で微細なミストに霧化する超音波振動子２６と、この超音波振動子２６に高周波電力を供給する交流電源２７とを備える。図３の超音波霧化装置２５は、脱臭タンク２１に界面活性剤を含む水を蓄えており、脱臭タンク２１の底面に複数の超音波振動子２６を固定している。脱臭タンク２１は、供給ポンプ２９を介して、界面活性剤を含む水を蓄えている貯溜タンク４に連結されており、界面活性剤を含む水が供給されている。脱臭タンク２１の底面に固定された超音波振動子２６は、上向きに超音波振動を放射して、界面活性剤を含む水を超音波振動させて液面からミストに霧化する。霧化されたミストは、脱臭タンク２１に供給される臭気ガスに接触し、臭気ガスに含まれる臭気成分を吸着して分離する。
【００２５】
図４に示す脱臭装置の霧化装置３２は、界面活性剤を含む水と臭気ガスとを噴射する２流体ノズル３５を備えており、この２流体ノズル３５でもって界面活性剤を含む水をミストに霧化する。２流体ノズル３５は、界面活性剤を含む水と臭気ガスとを一緒に脱臭タンク３１に噴霧して、臭気ガスをミストに接触させる。図の霧化装置３２は、界面活性剤を含む水をミストに噴霧する２流体ノズル３５と、この２流体ノズル３５に加圧された臭気ガスを供給する加圧供給部３６とを備える。この２流体ノズル３５は、界面活性剤を含む水を加圧された臭気ガスで破砕して微細なミストとして噴霧する。
【００２６】
２流体ノズル３５の断面図を図５に示している。図の２流体ノズル３５は、加圧された臭気ガスを噴射する噴射路３７と、この噴射路３７に界面活性剤を含む水を供給する水路３８とを備える。噴射路３７は、供給される臭気ガスの流速を速くするために、界面活性剤を含む水の供給部を細く絞ってベンチュリー部３７Ａとしている。この２流体ノズル３５は、加圧供給部３６から供給される加圧された臭気ガスを内部で高速流動させる。とくに、ベンチュリー部３７Ａで流速が速くなる。高速流動する臭気ガスは、ベルヌーイの定理によりベンチュリー部３７Ａで圧力が低くなって、界面活性剤を含む水を吸入する。水路３８から吸入された界面活性剤を含む水は、高速流動する臭気ガスで破砕され、微細なミストとなって噴射路３７から噴射される。水路３８は、界面活性剤を含む水を蓄えている貯溜タンク４に供給ポンプ３９を介して連結されており、貯溜タンク４から連続的に界面活性剤を含む水が供給されている。
【００２７】
この２流体ノズル３５は、高速流動する臭気ガスで界面活性剤を含む水をミストに霧化して噴射する。このとき、臭気ガスは界面活性剤を含む水と激しく接触して界面活性剤を含む水を破砕し、さらに、界面活性剤を含む水を微細なミストに破砕する。したがって、界面活性剤を含む水は、気液界面において臭気ガスに激しく撹拌され、しかも微細なミストに破砕される。このため、界面活性剤を含む水と臭気ガスは、気液界面において理想的な状態で接触し、臭気ガスに含まれる臭気成分は速やかに界面活性剤を含む水に吸収される。加圧供給部３６は、臭気ガスを２流体ノズル３５に強制送風するコンプレッサー３６Ａや有圧ファンが使用できる。
【００２８】
脱臭タンク１、２１、３１に噴霧されて、臭気ガスに含まれる臭気成分を吸着したミストは、臭気ガスと共に脱臭タンク１、２１、３１から排出される。脱臭タンク１、２１、３１から排出される排出ガスは、回収装置３に供給されて、臭気成分を吸着したミストが回収される。
【００２９】
回収装置３は、脱臭タンク１、２１、３１から排出される排出ガスからミストを分離して回収する。図１、図３、及び図４に示す脱臭装置は、第１の回収装置３Ａと第２の回収装置３Ｂとからなる２段の回収装置３を備えている。第１の回収装置３Ａと第２の回収装置３Ｂは直列に連結されて、脱臭タンク１、２１、３１の排出側に連結されている。
【００３０】
図の脱臭装置は、第１の回収装置３Ａをサイクロン５０としている。回収装置３であるサイクロン５０は、脱臭タンク１、２１、３１の排出側に連結しており、脱臭タンク１、２１、３１から排出される排出ガスから、臭気成分を吸着したミストを分離する。サイクロン５０は円筒状で、天板５２の中心に、排出ガスを排出する排気口５３を開口している。円筒５１の下部は、下方に向かって細くなるテーパー部５４としている。このテーパー部５４の下端は、排出ガスから分離されたミストを排出する排出口５５を開口している。このサイクロン５０は、脱臭タンク１、２１、３１から排出される排出ガスを水平面内に回転させながら臭気成分を吸着したミストを凝集して分離する。排出ガスから分離されたミストは、下端の中心に集められて排出口５５から排出される。ミストが分離された排出ガスは、天板５２の排気口５３から排気される。この構造のサイクロン５０は、排出ガスから能率よくミストを分離できる。
【００３１】
さらに、図の脱臭装置は、第２の回収装置３Ｂを冷却ダクト６０としている。回収装置３である冷却ダクト６０は、第１の回収装置３Ａであるサイクロン５０の排出側に連結しており、サイクロン５０から排出される排出ガスから、残存するミストを分離して回収する。冷却ダクト６０は、ミストを冷却して凝集させる冷却用熱交換器６１を内蔵している。この冷却用熱交換器６１は、熱交換パイプ６２にフィン（図示せず）を固定している。熱交換パイプ６２に冷却用の冷媒や冷却水を循環させて、冷却用熱交換器６１は冷却される。排出ガスに残存するミストは、一部が気化して排出ガスに含まれる。排出ガスが冷却用熱交換器６１で冷却されると、気化した微細なミストは、結露、凝集されて効率よく回収される。排出ガスと共に冷却ダクト６０に流入されるミストは、冷却用熱交換器６１に衝突し、あるいは互いに衝突して大きく凝集し、あるいはまた冷却用熱交換器６１のフィン等に衝突して大きく凝集して溶液として回収される。冷却用熱交換器６１でミストが分離された排出ガスは、臭気成分の濃度が低下されて排出される。
【００３２】
以上の脱臭装置は、サイクロン５０と冷却ダクト６０からなる２段の回収装置３を備え、サイクロン５０でミストが回収された排出ガスを、冷却ダクト６０で冷却してミストを凝集させて回収している。このように、２段の回収装置３で排出ガス中のミストを回収する構造は、各々の回収装置３で排出ガス中の臭気成分を分離できるので、２段の回収装置３を通過させることによって、排出ガスに含まれる臭気成分の濃度をより効果的に低下できる特長がある。ただ、脱臭装置は、必ずしも回収装置を２段に連結する必要はなく、単一の回収装置で排出ガスに含まれるミストを凝集して回収することも、３段以上に回収装置を連結して排出ガスに含まれるミストを凝集して回収することもできる。
【００３３】
さらに、以上の脱臭装置は、回収装置３として、サイクロン５０と冷却ダクト６０を備えているが、回収装置には、パンチング板、デミスター、シェブロン、バグフィルター、キャピラリーないしハニカム、スクラバー、スプレー塔、静電回収機等の、排出ガス中からミストを分離して回収できる他の全ての構造のものが使用できる。さらに、本発明の脱臭装置は、以上の回収装置を、単独で使用し、あるいは複数を多段に連結することもできる。とくに、タイプの異なる回収装置を組み合わせてミストを分離する構造は、回収する臭気成分の濃度や特性に応じて、最適な回収装置を選択することによって、臭気成分をより効率よく分離して回収できる。また、多段に連結する回収装置には、必ずしも異なるタイプのものを使用する必要はなく、同タイプの回収装置を多段に連結することもできる。
【００３４】
さらに、図６に示す脱臭装置は、霧化装置４２が、界面活性剤を含む水を静電噴霧するノズル４７を備えると共に、回収装置４３がサイクロン７０を備えおり、さらに、ノズル４７とサイクロン７０とに電位差を設ける電源４９とを備えている。この脱臭装置は、霧化装置４２を静電噴霧装置４５として、界面活性剤を含む水を静電噴霧して微細な粒子に霧化させると共に、界面活性剤を含む水が噴霧される脱臭タンク４１をサイクロン７０として回収装置４３に併用している。さらに、この脱臭装置は、静電噴霧装置４５のノズル４７から静電噴霧されたミストを、回収装置４３であるサイクロン７０の内面に静電気の作用で付着して回収する。
【００３５】
霧化装置４２である静電噴霧装置４５は、界面活性剤を含む水を加圧ポンプ４６で加圧してノズル４７に供給すると共に、噴霧用の電極４８とノズル４７とに電源４９で高電圧を印加して、ノズル４７から界面活性剤を含む水を静電気の作用で微細な粒子として噴霧している。さらに、界面活性剤を含む水が噴霧される脱臭タンク４１であるサイクロン７０は、内面をミストの吸着部７６とするために、電源４９に接続している。サイクロン７０は、噴霧用の電極４８と同じ極性に印可されている。この回収装置４３は、静電霧化装置４５のノズル４７で帯電されて噴霧されるミストを、静電気の力でサイクロン７０の内面に吸着させて効率よく回収する。図のサイクロン７０は、外側を絶縁材７７で絶縁している。
【００３６】
図に示すサイクロン７０は、円筒７１の下部を下方に向かって細くなるテーパー部７４として、このテーパー部７４の下端は、臭気成分を吸着したミストを排出する排出口７３とすると共に、天板７２の中心には、排出ガスを排出する排気口７３を開口している。このサイクロン７０は、円筒７１の下部を、ミストの吸着部７６として電源４９に接続して、噴霧用の電極４８と同じ極性に印可している。この脱臭タンクサイクロン７０は、図７に示すように、供給パイプ７８から供給される臭気ガスを水平面内に回転させながら、この臭気ガスに向かって静電噴霧装置４５のノズル４７から界面活性剤を含む水をミストに霧化して噴霧している。図７の霧化装置４２は、円筒７１の内面に沿って、複数基のノズル４７を所定の間隔で固定している。この構造は、複数のノズル４７から界面活性剤を含む水をミストに噴霧するので、より効率よく臭気ガスに含まれる臭気成分を吸着させることができる。さらに、界面活性剤を含む水を噴霧するノズル４７は、図７の鎖線で示すように、脱臭タンク４１であるサイクロン７０に臭気ガスを供給する供給パイプ７８の内部に配設することもできる。以上のサイクロン７０は、臭気成分を吸着したミストを下端の中心に集めて排出口７５から排出し、ミストが分離された排出ガスを、天板７２を貫通してサイクロン７０の内部に設けた排気口７３から排気する。このサイクロン７０は、ノズル４７から噴霧されるミストに臭気ガスの臭気成分を吸着させながら、臭気成分を吸着したミストを静電気の作用でサイクロン７０の内面に付着させて、効率よく分離して回収できる。
【００３７】
さらに、図６の脱臭装置も、回収装置４３を、第１の回収装置４３Ａと第２の回収装置４３Ｂで構成しており、脱臭タンク４１に併用されるサイクロン７０を第１の回収装置４３Ａとして、このサイクロン７０の排出側に、第２の回収装置４３Ｂとして冷却ダクト６０を連結している。第２の回収装置４３Ｂである冷却ダクト６０は、サイクロン７０から排出される排出ガスに残存するミストを分離して回収する。
【００３８】
水に添加する界面活性剤には、ポリエチレングリコールを使用する。ただ、界面活性剤には、ポリビニルアルコールやアルキルグリコシド等を使用することもできる。界面活性剤は、所定の濃度となるように水に添加されて、貯溜タンク４に一時蓄えられる。貯溜タンク４に蓄えられる界面活性剤を含む水は、加圧ポンプ１６、４６や供給ポンプ２９、３９によって、脱臭タンク１、２１、３１、４１に供給される。
【００３９】
図１、図３、及び図４に示す脱臭装置は、脱臭タンク１と回収装置３とを２段に連結しており、各々の脱臭タンク１に界面活性剤を含む水をミストに霧化して供給して、臭気ガスをミストに吸着させて回収している。このように、脱臭タンク１と回収装置３とを多段に連結する構造は、各段の脱臭タンク１に界面活性剤を含む水をミストに霧化して供給すると共に、各段の回収装置３で臭気成分を吸着したミストを回収して分離するので、多段に連結された脱臭タンク１と回収装置３とを通過する臭気ガスに含まれる臭気成分の濃度を著しく低くできる特徴がある。ただ、本発明の脱臭装置は、脱臭タンクと回収装置とを１段に連結することも、３段以上に連結することもできる。さらに、図１、図３、及び図４に示す脱臭装置は、同じ構造の脱臭タンク１、２１、３１と回収装置３とを２段に連結しているが、脱臭装置は、異なる構造の脱臭タンクと回収装置とを多段に連結することもできる。
【００４０】
図１に示す脱臭装置は、以下のようにして臭気ガスに含まれる臭気成分を分離して脱臭する。
脱臭タンク１に臭気ガスを供給するすると共に、脱臭タンク１の内部に、霧化装置２である静電噴霧装置１５でもって、界面活性剤を含む水を微細な粒子のミストに噴霧する。静電噴霧装置１５は、高圧電源１９の静電電圧でもって、ノズル１７から噴射されるミストを微細な粒子として脱臭タンク１に噴霧する。脱臭タンク１に噴霧されたミストは、臭気ガスに接触し、臭気ガスに含まれる臭気成分を吸着する。臭気成分を吸着したミストは、排出ガスと共に脱臭タンク１から排出される。脱臭タンク１から排出される排出ガス中のミストは、回収装置３によって回収される。臭気成分がミストに吸着されて分離された臭気ガスは、臭気成分の濃度が低下されて排出される。
【００４１】
図３に示す脱臭装置は、以下のようにして臭気ガスに含まれる臭気成分を分離して脱臭する。
界面活性剤を含む水を蓄えている脱臭タンク２１に臭気ガスを供給すると共に、霧化装置２２である超音波霧化装置２５でもって、脱臭タンク２１の底面に固定された超音波振動子２６から超音波振動を放射して、界面活性剤を含む水を微細な粒子のミストに噴霧する。霧化されたミストは、脱臭タンク２１に供給される臭気ガスに接触し、臭気ガスに含まれる臭気成分を吸着する。臭気成分を吸着したミストは、排出ガスと共に脱臭タンク２１から排出される。脱臭タンク２１から排出される排出ガス中のミストは、回収装置３によって回収される。臭気成分がミストに吸着されて分離された臭気ガスは、臭気成分の濃度が低下されて排出される。
【００４２】
図４に示す脱臭装置は、以下のようにして臭気ガスに含まれる臭気成分を分離して脱臭する。
霧化装置３２である２流体ノズル３５に、加圧された臭気ガスと界面活性剤を含む水とを供給し、この２流体ノズル３５から、界面活性剤を含む水と臭気ガスとを一緒に脱臭タンク３１に噴霧する。２流体ノズル３５は、高速流動する臭気ガスで界面活性剤を含む水をミストに霧化して噴射する。このとき、臭気ガスは、界面活性剤を含む水と激しく接触して界面活性剤を含む水を微細なミストに破砕すると共に、界面活性剤を含む水は、気液界面において臭気ガスに激しく撹拌されて、臭気ガスに含まれる臭気成分を速やかに吸収する。臭気成分を吸着したミストは、排出ガスと共に脱臭タンク３１から排出される。脱臭タンク３１から排出される排出ガス中のミストは、回収装置３によって回収される。臭気成分がミストに吸着されて分離された臭気ガスは、臭気成分の濃度が低下されて排出される。
【００４３】
図６に示す脱臭装置は、以下のようにして臭気ガスに含まれる臭気成分を分離して脱臭する。
脱臭タンク４１であるサイクロン７０に臭気ガスを供給するすると共に、脱臭タンク４１の内部に、霧化装置４２である静電噴霧装置４５のノズル４７から、界面活性剤を含む水を静電噴霧する。静電噴霧装置４５は、電源４９の静電電圧でもって、ノズル４７から噴射されるミストを微細な粒子として脱臭タンク４１に噴霧する。脱臭タンク４１に噴霧されたミストは、臭気ガスに接触し、臭気ガスに含まれる臭気成分を吸着する。さらに、この脱臭タンク４１であるサイクロン７０は、ミストの吸着部７６として電源４９に接続されているので、ノズル４７から帯電されて噴霧されるミストを、静電気の力でサイクロン７０の内面に吸着させて効率よく回収する。第１の回収装置４３Ａであるサイクロン７０において、臭気成分を吸着したミストが回収された排出ガスが、第２の回収装置４３Ｂである冷却ダクト６０に供給されて、この排出ガスに残存するミストが回収される。臭気成分がミストに吸着されて分離された臭気ガスは、臭気成分の濃度が低下されて排出される。
【産業上の利用可能性】
【００４４】
本発明の脱臭装置は、印刷工場や塗装工場等の工場から排出される臭気ガスに含まれる臭気成分を効率よく分離して脱臭できる。
【符号の説明】
【００４５】
１…脱臭タンク
２…霧化装置
３…回収装置 ３Ａ…第１の回収装置
３Ｂ…第１の回収装置
４…貯溜タンク
１５…静電噴霧装置
１６…加圧ポンプ
１７…ノズル
１８…電極
１９…高圧電源
２１…脱臭タンク
２２…霧化装置
２５…超音波霧化装置
２６…超音波振動子
２７…交流電源
２９…供給ポンプ
３１…脱臭タンク
３２…霧化装置
３５…２流体ノズル
３６…加圧供給部 ３６Ａ…コンプレッサ
３７…噴射路 ３７Ａ…ベンチュリー部
３８…水路
３９…供給ポンプ
４１…脱臭タンク
４２…霧化装置
４３…回収装置 ４３Ａ…第１の回収装置
４３Ｂ…第１の回収装置
４５…静電噴霧装置
４６…加圧ポンプ
４７…ノズル
４８…電極
４９…電源
５０…サイクロン
５１…円筒
５２…天板
５３…排気口
５４…テーパー部
５５…排出口
６０…冷却ダクト
６１…熱交換器
６２…冷却パイプ
７０…サイクロン
７１…円筒
７２…天板
７３…排気口
７４…テーパー部
７５…排出口
７６…吸着部
７７…絶縁材
７８…供給パイプ
【特許請求の範囲】
【請求項１】
臭気ガスが供給される脱臭タンク(1)、(21)、(31)、(41)と、この脱臭タンク(1)、(21)、(31)、(41)に界面活性剤を含む水をミストに霧化して供給する霧化装置(2)、(22)、(32)、(42)と、前記脱臭タンク(1)、(21)、(31)、(41)から排出される排出ガスからミストを分離する回収装置(3)、(43)とを備え、
前記脱臭タンク(1)、(21)、(31)、(41)に供給される臭気ガスをミストに吸着させて臭気成分の濃度を低下するようにしてなる脱臭装置。
【請求項２】
前記霧化装置(22)が、界面活性剤を含む水を超音波振動でミストに霧化する超音波振動子(26)と、この超音波振動子(26)に高周波電力を供給する交流電源(27)とを備える請求項１に記載される脱臭装置。
【請求項３】
前記霧化装置(2)、(42)が、界面活性剤を含む水を静電噴霧する静電噴霧装置(15)、(45)である請求項１に記載される脱臭装置。
【請求項４】
前記霧化装置(42)が、界面活性剤を含む水を静電噴霧するノズル(47)を備え、前記回収装置(43)がサイクロン(70)を備え、さらに、前記ノズル(47)と前記サイクロン(70)とに電位差を設ける電源(49)とを備えており、ノズル(47)から静電噴霧されたミストをサイクロン(70)の内面に静電気の作用で付着して回収する請求項３に記載される脱臭装置。
【請求項５】
前記霧化装置(32)が、界面活性剤を含む水と臭気ガスとを噴射する２流体ノズル(35)を備え、２流体ノズル(35)でもって界面活性剤を含む水をミストに霧化する請求項１に記載される脱臭装置。
【請求項６】
前記臭気ガスが有機溶媒である請求項１に記載される脱臭装置。
【請求項７】
前記回収装置(3)、(43)が、前記排出ガスを冷却する冷却ダクト(60)を備えており、この冷却ダクト(60)で冷却して臭気ガスからミストを回収する請求項１に記載される脱臭装置。
【請求項８】
前記回収装置(3)、(43)がサイクロン(50)、(70)を備え、サイクロン(50)、(70)でもって排出ガスからミストを分離する請求項１に記載される脱臭装置。
【請求項９】
前記脱臭タンク(1)、(21)、(31)、(41)と回収装置(3)、(43)とを多段に連結しており、各々の脱臭タンク(1)、(21)、(31)、(41)に界面活性剤を含む水をミストに霧化して供給して、臭気ガスをミストに吸着して回収するようにしてなる請求項１に記載される脱臭装置。
【請求項１】
臭気ガスが供給される脱臭タンク(1)、(21)、(31)、(41)と、この脱臭タンク(1)、(21)、(31)、(41)に界面活性剤を含む水をミストに霧化して供給する霧化装置(2)、(22)、(32)、(42)と、前記脱臭タンク(1)、(21)、(31)、(41)から排出される排出ガスからミストを分離する回収装置(3)、(43)とを備え、
前記脱臭タンク(1)、(21)、(31)、(41)に供給される臭気ガスをミストに吸着させて臭気成分の濃度を低下するようにしてなる脱臭装置。
【請求項２】
前記霧化装置(22)が、界面活性剤を含む水を超音波振動でミストに霧化する超音波振動子(26)と、この超音波振動子(26)に高周波電力を供給する交流電源(27)とを備える請求項１に記載される脱臭装置。
【請求項３】
前記霧化装置(2)、(42)が、界面活性剤を含む水を静電噴霧する静電噴霧装置(15)、(45)である請求項１に記載される脱臭装置。
【請求項４】
前記霧化装置(42)が、界面活性剤を含む水を静電噴霧するノズル(47)を備え、前記回収装置(43)がサイクロン(70)を備え、さらに、前記ノズル(47)と前記サイクロン(70)とに電位差を設ける電源(49)とを備えており、ノズル(47)から静電噴霧されたミストをサイクロン(70)の内面に静電気の作用で付着して回収する請求項３に記載される脱臭装置。
【請求項５】
前記霧化装置(32)が、界面活性剤を含む水と臭気ガスとを噴射する２流体ノズル(35)を備え、２流体ノズル(35)でもって界面活性剤を含む水をミストに霧化する請求項１に記載される脱臭装置。
【請求項６】
前記臭気ガスが有機溶媒である請求項１に記載される脱臭装置。
【請求項７】
前記回収装置(3)、(43)が、前記排出ガスを冷却する冷却ダクト(60)を備えており、この冷却ダクト(60)で冷却して臭気ガスからミストを回収する請求項１に記載される脱臭装置。
【請求項８】
前記回収装置(3)、(43)がサイクロン(50)、(70)を備え、サイクロン(50)、(70)でもって排出ガスからミストを分離する請求項１に記載される脱臭装置。
【請求項９】
前記脱臭タンク(1)、(21)、(31)、(41)と回収装置(3)、(43)とを多段に連結しており、各々の脱臭タンク(1)、(21)、(31)、(41)に界面活性剤を含む水をミストに霧化して供給して、臭気ガスをミストに吸着して回収するようにしてなる請求項１に記載される脱臭装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【公開番号】特開２０１０−２３４３３５（Ｐ２０１０−２３４３３５Ａ）
【公開日】平成２２年１０月２１日（２０１０．１０．２１）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００９−８７５５４（Ｐ２００９−８７５５４）
【出願日】平成２１年３月３１日（２００９．３．３１）
【出願人】（５９７０６４４６９）株式会社 本家松浦酒造場 (4)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２２年１０月２１日（２０１０．１０．２１）
【国際特許分類】
【出願日】平成２１年３月３１日（２００９．３．３１）
【出願人】（５９７０６４４６９）株式会社 本家松浦酒造場 (4)
【Ｆターム（参考）】
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