集塵脱臭装置グローバルクリーンで使用する無機質吸着材とは

低コストと高吸着性能を両立した画期的な素材。

  • 結晶構造モデル
  • SEM観察像

グローバルクリーンでは、高い消臭性能を低い導入費用及びランニングコストで実現するために、吸着材には従来のような活性炭ではなく、粘土質の一種である含水珪酸マグネシウム(通称)を化学処理などを経て製造する無機質吸着材を使用します。
多孔質鉱物である無機質吸着材は比表面積が大きく、脱臭剤の素材としてとても適した構造になっています。消臭目的の燃焼が不要となるのでCo2や高温ガス排出もなく再生も容易であるため、環境に非常に優しい素材となっています。
含水珪酸マグネシウムはスペイン、トルコを始めとして世界中に広く分布していて供給も安定しており、情勢変化に伴う生産コストの増大や、生産不能に陥るといったリスクを避けられます。

優れた圧損特性。処理ニーズに合わせて柔軟な加工が可能。

無機質吸着材は等、処理ニーズにあわせてハニカム状に加工しフィルター化します。下図は圧損特性測定の一例で、形状ごとの変化を示しています。既に優れた特性値がマークされていますが、ご要望に応じて、さらに通気性をアップさせることが可能です。但し、通気性を良くすると比表面積は一般的に小さくなり、同一重量又は、同一面積での吸着容量が低下します。そのため通気性能と吸着容量のバランスを取ることが重要となりますが、弊社ではご使用条件に応じた適性なフィルターを製作しご提供させて頂きます。

  • 構造別圧損特性

アルデヒド類に対する抜群の吸着能力

活性炭比較で50〜100倍の吸着性能。約20時間連続で濃度0。

無機質吸着材はアルデヒド類に対して抜群の吸着能力を有しており、従来の乾式脱臭剤とは異なった特徴を発揮します。再生品においても新品と同様の効力を発揮することが流通試験で認められました。また、約20時間連続してアセトアルデヒド濃度を0にする力があるので頻繁な交換を必要としません。

  • 図-1 アルデヒドの吸着容量を従来品と比較
  • 図-2 常温下のアセトアルデヒドに対する吸着等温線を比較
  • 図-3 無機質吸着材の流通試験結果
  • 図-4 破過線図(アセトアルデヒド処理の経時性能低下グラフ)
ハニカム形状に加工した部材は非常に良好なガス吸着を実現

HCHO(ホルムアルデヒド)を吸着後、活性酸素の働きによって化学的にHCHO(ホルムアルデヒド)を分解し、人体に無害な物質に致します。
HCHO(ホルムアルデヒド)の分解に必要な活性酸素はMnO2(二酸化マンガン)によって供給されます。MnO2(二酸化マンガン)はMnO(一酸化マンガン)と共存しながら活性酸素を行き来させますが、活性酸素はHCHO(ホルムアルデヒド)を取り込んで酸化させ、H2O(水)とCO2(炭酸ガス[二酸化炭素])へと変化させます。
一連の反応の結果、MnO2(二酸化マンガン)が減少し、MnO(一酸化マンガン)が増加するものの、空気中のO2を取り込んで元に戻っていきます。
反応式は以下の通りです。
2MnO2(+HCHO→2MnO+2(O)+HCHO→2MnO+CO2+H2O
この反応式の信憑性についてはCO2(炭酸ガス[二酸化炭素])の増加を計測できることから頷けるものと考えます。

活性炭にはない高い吸着性能

化学的に小さな分子まで吸着することができる無機質吸着材。

化学的吸着を行う無機質吸着材は、物理的吸着を行う活性炭と比べ、優れた特性が多くあります。物理吸着では孔の中に入ったガス分子は摩擦で捕集されますが逃げやすく、特に小さい分子が取れないのに対し、化学吸着は表面に植えつけられた化学反応する手が小さなガス分子まで捕集します。化学吸着で捕集された分子は活性炭結合で離れません。その後、分解して吸着させることができます。

無機質吸着材化学的吸着 活性炭物理的吸着
  • 化学的反応で捕捉
  • 小さな分子も捕捉
  • 活性炭結合で離れない
  • 大型分子も化学的に分解し吸着
  • 穴の壁面の摩擦で捕捉
  • 小さい分子の臭いは捕捉不可
  • 摩擦のみで捕捉している為離れやすい
  • 大型分子はそのまま
ホルムアルデヒド吸着能力は活性炭の最大約100倍。

無機質吸着材は低濃度領域で優れたホルムアルデヒド吸着性能を示します。その吸着量は平衡濃度1ppm時において、活性炭と比較すると50〜100倍にも達します。

  • 図-5 ホルムアルデヒドの等温吸着線
  • 図-6 活性炭とのホルムアルデヒド吸着量比較

【図5解説】 ●無機質吸着材Wアルデヒド類用
<アセトアルデヒドの発生しやすい箇所>
煙草室(タバコ)、食品加工工場(コーンスターチ工場等)
<ホルムアルデヒドの発生しやすい箇所>
病院、焼き付け塗装工場、新築家屋


●無機質吸着材 (3)トルエン・キシレン用
<トルエン・キシレンの発生しやすい箇所>
塗装工場、印刷工場に限られる
<備考>
一般的に低濃度(1000ppm以下)の処理に適する。触媒燃焼による濃縮。回収方法は切り替え型とハニカムローター型。ミスト処理が良ければ、長期使用可能。

集塵脱臭装置グローバルクリーン吸着フィルター仕様

無機質吸着材の分子式 (OH2)4(OH)4Mg8Si12O306〜8H2O
比較面積(BET法) 50〜350m2/g
細孔形状・サイズ 11×5.6Å 長方形トンネル構造
加工形状 ハニカム
主な用途・使用場所 <産業用>
焼き付け塗装工場、金属類スクラップ等処理工場、煙草製造工場、畜産関連事業場、魚腸骨処理場、食品加工業、コーヒー製造業、飼料製造業、有機質肥料製造業、病院、火葬場(斎場)、その他多数
<民生用>
煙草(喫煙臭)の除去、ドラフト排気の脱臭(食堂、厨房、調理場等)、吸引大気の浄化(住居、車、他)、室内装飾兼脱臭用置物(成形品)、ペット用敷砂、床処理剤、その他多数

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集塵脱臭装置グローバルクリーン設置対応エリア

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