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tb = 破過時間 [min] We = 活性炭の単位重量あたりの有機ガス吸着容量 [g/g] W = 活性炭層の重量 [g] C0 = 入口ガス濃度 [g/cm3] Q = ガス流量 [cm3/min] ρB = 活性炭層のかさ密度 [g/cm3] k0 = 吸着速度定数 [min–1] C = 破過濃度(出口ガス濃度) [g/cm3] 2004年,ロスアラモス国立研究所(Los Alamos National Laboratory(LANL), USA)の研究者であったG. O. Woodは,上記のWheeler-Jonas式を中心とする活性 炭層の破過時間の詳細な推算モデルを報告した 6, 8).こ のモデルは,前稿に示したようなWheeler-Jonas式の単 独での破過状態への適用から発展して,吸着対象の有 機ガスの種類,使用環境の温度・相対湿度などを考慮 に入れており,より詳細な推算が可能である.活性炭 層のガス吸着性能のうち,特に吸着容量は湿度の影響 によって減少することが知られている 9–12).これは実際 の活性炭層の利用では,事前に乾燥雰囲気下で保管す るか,または使用の直前までに充分に乾燥させること で抑えることができるが,ここでの推算は湿度が破過 時間にどの程度の影響をもたらすかという予防的知見 を得るものである.Woodはさらに,複数種類の有機ガ スが同時に吸着する場合の破過時間推算モデルについ ても報告している 13).本稿ではその詳細までは触れな いが,そこでは式(1)での活性炭の単位重量あたりの 有機ガス吸着容量We は,混合溶液における各成分のモ ル分率と蒸気圧の関係を表したRaoultの法則などによ り,各有機ガスそれぞれに相当する容量にさらに分け て考慮の上で計算が行われている. さらに近年,アメリカ合衆国・労働安全衛生研究 所(National Institute for Occupational Safety and Health (NIOSH),USA)のNational Personal Protective Technology Laboratory(NPPTL)では,上記のWoodの破過時間 推算モデルを基にしたソフトウェアMultiVaporTM(以 降はMultiVaporと記載する.)をウェブサイト上で公開 している 14).このMultiVapor は,前述のWoodの破過 時間推算モデルに多くの人が比較的容易に触れること ができるツールとして大きな関心が持たれる.しかし, その一方で MultiVapor から得られる計算結果について はその妥当性をはじめとして多くのことが現在のとこ ろまだ明らかではなく,今後の具体的な応用に向けて, 2013年 5月 20日受付;2013年 7月 22日受理 J-STAGE早期公開日:2013年 8月 21日

Estimation of Organic Vapor Breakthrough Time of Activated Carbon Bed Using NIOSH MultiVaporTM Software