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公開番号2025111322
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-07-30
出願番号2024005684
出願日2024-01-17
発明の名称ガス処理装置及びガス処理方法
出願人住友重機械工業株式会社
代理人弁理士法人雄渾
主分類G01N 27/416 20060101AFI20250723BHJP(測定;試験)
要約【課題】本発明の課題は、硫化水素を電子供与体とした電極反応を行うことにより、硫化水素含有ガスを処理するガス処理装置及びガス処理方法において、効率的なガス処理を行うに当たり、コストを増大させることなく、簡便に継続的な監視を行うガス処理装置及び方法
【解決手段】上記課題を解決するために、一対の電極を有する反応部と、反応部のアノード側に硫化水素含有ガスを導入するガス導入部と、反応部から排出されるアノード溶液が導入される気液接触部と、気液接触部から排出される硫化水素ガス濃度を測定するガス濃度測定部と、ガス濃度測定部で測定された硫化水素ガス濃度に基づき、反応部における電解液中の成分変動を検知する変動検知部と、を備えるガス処理装置及びこの装置を用いたガス処理方法を提供する。本発明によれば、pH計によらず、ガス処理に係る継続的な監視が可能となる。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項１】
硫化水素を含有するガスの処理を行うガス処理装置であって、
一対の電極を有する反応部と、
前記反応部のアノード側に硫化水素を含有するガスを導入するガス導入部と、
前記反応部から排出されるアノード溶液が導入される気液接触部と、
前記気液接触部から排出される硫化水素ガス濃度を測定するガス濃度測定部と、
前記ガス濃度測定部で測定された硫化水素ガス濃度に基づき、前記反応部における電解液中の成分変動を検知する変動検知部と、を備えることを特徴とする、ガス処理装置。
続きを表示（約 620 文字）【請求項２】
前記変動検知部は、前記電解液中の水素イオン濃度又は硫化水素イオン濃度に関する変動を検知することを特徴とする、請求項１に記載のガス処理装置。
【請求項３】
前記変動検知部の検知結果に基づき、前記電解液のｐＨ調整を行うｐＨ調整部を備えることを特徴とする、請求項１又は２に記載のガス処理装置。
【請求項４】
前記変動検知部の検知結果に基づき、運転異常の有無を判断する異常判断部を備えることを特徴とする、請求項１又は２に記載のガス処理装置。
【請求項５】
前記異常判断部は、前記変動検知部の検知結果及び前記反応部における電極反応の結果に基づき、運転異常の有無を判断することを特徴とする、請求項４に記載のガス処理装置。
【請求項６】
硫化水素を含有するガスの処理を行うガス処理方法であって、
一対の電極を有する反応部のアノード側に、硫化水素を含有するガスを導入するガス導入工程と、
前記反応部で電極反応を行う反応工程と、
前記反応部から排出されるアノード溶液が導入される気液接触工程と、
前記気液接触工程から排出される硫化水素ガス濃度を測定するガス濃度測定工程と、
前記ガス濃度測定工程で測定された硫化水素ガス濃度に基づき、前記反応工程における電解液中の成分変動を検知する変動検知工程と、を備えることを特徴とする、ガス処理方法。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、硫化水素を含有するガスの処理に係るガス処理装置及びガス処理方法に関するものである。
続きを表示（約 1,500 文字）【背景技術】
【０００２】
従来、自然発生したガスや、各種処理工程で発生するガスに対し、ガスの有効活用や環境への影響を鑑み、ガス中の成分に応じた各種ガス処理が広く行われている。特に、硫化水素を含有するガスについては、硫化水素が強い腐食性を有するなど、環境等への影響が大きいことから、脱硫処理を行うことが一般的である。
【０００３】
脱硫処理としては、物理化学的な反応を利用した乾式脱硫や湿式脱硫と呼ばれるものが知られている。乾式脱硫や湿式脱硫は、高い脱硫性能を有する一方で、鉄剤のような脱硫剤やアルカリなどの薬品を必要とする処理であり、脱硫剤の定期的な交換や多量の薬品使用によるランニングコストが高く、かつ処理後に発生する多量の廃棄物処理にもコストがかかるという問題がある。
【０００４】
近年、脱硫処理の一つとして、微生物を用いた生物脱硫と呼ばれるものが注目されている。生物脱硫とは、微生物を担持した充填層に対し、処理対象となるガス（硫化水素を含有するガス）を通して微生物と接触させ、ガス中の硫化水素を酸化させるものである。そのため、生物脱硫による処理は、乾式脱硫や湿式脱硫と比べて、脱硫剤や薬品等の使用に係るコストや、処理後に発生する廃棄物処理に係るコストが少なく、低ランニングコストでの処理が可能となるものとして期待されている。
【０００５】
例えば、特許文献１には、硫化水素を酸化分解する微生物が付着した充填材層を有する生物脱硫塔と、該塔に消化ガスを導入する手段と、該塔から処理ガスを排出する手段と、該塔に空気または酸素を供給する手段とを備えた消化ガスの脱硫装置が記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
特開平２－２６６１５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
特許文献１に記載されるような生物脱硫を用いた脱硫処理は、低コストでの運用が期待できる一方、微生物を用いた処理は温度変化に弱く、処理が一度停止すると、安定した処理条件の制御が困難になることや、乾式脱硫や湿式脱硫と比べ、処理効率が低いことが大きな課題となっている。
【０００８】
一方、本発明者は、硫化水素を電子供与体とした電極反応を行うことにより、低コストかつ効率よく硫化水素を含有するガスを処理することができるガス処理装置及びガス処理方法を既に検討している。
本発明者は、検討を重ねる中で、硫化水素を電子供与体とした電極反応を利用するガス処理において、効率的なガス処理を行うためには、硫化水素ガスを電解液中に効率的に溶解させることが重要であることを見出し、さらに硫化水素ガスの溶液への溶解性がｐＨに依存することから、電解液のｐＨ変動に係る継続的な情報取得が重要であることを見出した。
【０００９】
ここで、ｐＨ変動に係る継続的な情報取得手段としては、ｐＨ計を用いることが一般的である。しかしながら、硫化水素は高い腐食性を持つ物質であり、水と共存する場合には特に腐食を進行させる性質を持つことが知られている。したがって、電解液のｐＨ変動に係る継続的な情報取得を行うに当たり、ｐＨ計を使用すると、ｐＨ計の交換頻度が高くなるという課題がある。
【００１０】
また、ガス処理全般において、ガス処理効率や適切な装置運転に関与する情報取得、いわゆる監視については、低コストかつ簡便に継続可能であることが望まれる。
（【００１１】以降は省略されています）

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