(57)【要約】【課題】  従来装置にみられた処理空気の加湿問題を低減ないし完全に解決した空気中の極性物質除去装置の開発。【解決手段】  陽極室と陰極室の間に、アニオン交換膜とカチオン交換膜を交互に配し、陽極側のアニオン交換膜と陰極側のカチオン交換膜との間にはイオン交換樹脂を存在せしめ被処理空気を通過させる極性物質捕集室、陽極側のカチオン交換膜と陰極側のアニオン交換膜との間には極性物質吸収能を有する室液を入れる極性物質濃縮室とを交互に設け、極性物質捕集室内にはイオン交換膜面に投影されるイオン交換樹脂の存在範囲の６５％以上の範囲において、イオン交換樹脂が膜間にただ一カ所の逆バイアス界面を形成して存在していることを特徴とする、空気中の極性物質除去装置。【特許請求の範囲】
【請求項１】
陽極室と陰極室の間に、アニオン交換膜とカチオン交換膜を交互に配し、陽極側のアニオン交換膜と陰極側のカチオン交換膜との間にはイオン交換樹脂を存在せしめ被処理空気を通過させる極性物質捕集室、陽極側のカチオン交換膜と陰極側のアニオン交換膜との間には極性物質吸収能を有する室液を入れる極性物質濃縮室とを交互に設け、極性物質捕集室内にはイオン交換膜面に投影されるイオン交換樹脂の存在範囲の６５％以上の範囲において、イオン交換樹脂が膜間にただ一カ所の逆バイアス界面を形成して存在していることを特徴とする、空気中の極性物質除去装置。
【請求項２】
極性物質捕集室内に、空気を通すがイオン交換樹脂を通さないでかつイオン交換膜面にほぼ垂直に存在する隔壁により仕切られた区画群が存在し、この区画内にイオン交換樹脂が収容されている請求項１の装置。
【請求項３】
捕集室の膜間距離が３〜２０００ｍｍである請求項１、２の装置。
【請求項４】
濃縮室室液の液温を、処理済み空気に対する所望の温湿度にみあう露点付近に維持し、必要に応じ処理済み空気の加温を行う機構を付加してなる請求項１および２の装置。
【請求項５】
濃縮室より室液を除いた状態で被処理空気を捕集室内に通過させ極性物質を捕集する操作と、濃縮室に室液を存在せしめて通電し極性物質を濃縮室に移行させる操作とを、交互に行う請求項１および２の装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は空気中の極性物質を除去する装置に関し、詳しくはガスあるいはミスト状になって空気中に存在するＳＯｘ、ＮＯｘなどの酸性物質あるいはアンモニア、アミン類などの塩基性物質、さらにこれらの中和物である塩（以後、これらを総合して極性物質という）を除去する装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
空気中に存在する極性物質を除去するには、活性炭等の担体に酸あるいは塩基を付着させたものやイオン交換樹脂（以後、樹脂と略記することがある）、ゼオライト、活性炭などが広く使用されている。これらは「吸着剤」であり、吸着性能が次第に低下し、やがて使用できなくなり、使用後は処理問題が残るなど吸着剤としての宿命がある。
【０００３】
一方、特開平１０−２７７３３１において、脱塩用の電気透析装置の脱塩室に相当する部屋にイオン交換樹脂を入れ、ここに水を噴霧などにより供給し樹脂の「含水状態」を維持し、通電しながら被処理空気を通過せしめる除去装置が提案されている。
この電気式極性物質除去装置とも言うべき装置は、空気中の極性物質を電気制御の下に長時間にわたり安定して除去できるなど、看過できない特徴を備えている。
【特許文献１】特開平１０−２７７３３１
【０００４】
本発明者らは、この装置の将来性に着目して常々関心を寄せていたが、優れた特徴が多々あるものの、処理後の空気は霧状の水蒸気を含む超加湿空気となっていることが明らかとなった。このままで殆どの用途で処理後の除湿が欠かせないことであり、用途展開を図る上で大きな障害である。
これは、極性物質捕集室（以後、捕集室と略記することがある）内の「含水状態」に保たれた樹脂表面の水が、通電によるジュール熱などにより加温されることも加わり、処理空気中に大量の水分を蒸散することが原因と判明した。そこで、加湿回避のため樹脂の含水率を次第に下げてみると、樹脂外部に付着する水分（自由水）が無くなるころより極性物質捕集室の電気抵抗が顕著に上昇し始め、自由水が無くなってからは電気抵抗が大きく極性物質の移行が殆ど停止状態になってしまうことが明らかとなった。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明の課題は、処理空気の極端な湿度上昇を低減ないし完全に解決し、広い用途範囲で使用できる極性物質除去装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明者らはこの課題について種々検討中のところ、全く同じ樹脂を同量用いているにもかかわらず、捕集室の膜間におけるアニオン交換樹脂とカチオン交換樹脂の位置関係（以後、樹脂配列ということがある）の違いにより捕集室の電気抵抗が大きく異なることに気付いた。さらに膜間におけるアニオン交換樹脂とカチオン交換樹脂の存在位置における交互性を少なくしていくと捕集室の電気抵抗が低くなることを確認し、交互性を可能な限り排除した樹脂配列に向けて検討したところ、なんと、イオン交換樹脂外の水分がなくなっても（失われても）通電性と極性物質に対する捕集力をなんとか維持できる樹脂配列があることを見い出し、さらに詳細について検討を重ね、ついに本発明を完成した。
【０００７】
すなわち本発明は、陽極室と陰極室の間に、アニオン交換膜とカチオン交換膜を交互に配し、陽極側のアニオン交換膜と陰極側のカチオン交換膜との間にはイオン交換樹脂を存在せしめ被処理空気を通過させる極性物質捕集室、陽極側のカチオン交換膜と陰極側のアニオン交換膜との間には極性物質吸収能を有する室液を入れる極性物質濃縮室とを交互に設け、極性物質捕集室内にはイオン交換膜面に投影されるイオン交換樹脂の存在範囲の６５％以上の範囲において、イオン交換樹脂が膜間にただ一カ所の逆バイアス界面を形成して存在していることを特徴とする、空気中の極性物質除去装置に関する。
【０００８】
逆バイアス界面
ここで、陽極側のアニオン交換膜などのアニオン交換体と陰極側のカチオン交換膜などのカチオン交換体との接触面を逆バイアス界面というが、本発明の極性物質捕集室では、アニオン交換体としてアニオン交換膜、アニオン交換樹脂、カチオン交換体としてカチオン交換樹脂、カチオン交換膜の四種類のイオン交換体が存在しており、これらの間で陽極側のアニオン交換体と陰極側のカチオン交換体との接点である逆バイアス状態の接点が面状に分布する状態を「逆バイアス界面」としている。
【０００９】
樹脂配列と電気抵抗
ところで、陽極側のアニオン交換膜と陰極側のカチオン交換膜の間において、カチオン交換樹脂とアニオン交換樹脂が交互に存在する「交互性」が増すと異種イオン交換体間の逆バイアス状の接点や接点の増加により電気抵抗が増す。したがって、交互性が最低であるイオン交換樹脂が膜間に唯一の逆バイアス界面をとる場合に、膜間の電気抵抗が最低となり、しかも吸着したイオンの移動（隣室への排出）も容易になることが、本発明者らの研究（T.Miyamatsu,A.Tanioka,"Optimization of Electrodeionization Apparatus by the Arrangement of Ion-exchange Resins",Bull. Soc. Sea Water Sci.,Jpn.,58(2),pp.160-166(2004)）により指摘されている。これは電気抵抗の高い純水中での現象ではあるが、純水以上の電気絶縁体である空気に取り囲まれた本発明のケースでも、同様の機構が容易に推定される。
【００１０】
捕集室内での現象
すなわち、直流電圧が印加されると逆バイアス界面において、水素イオンと水酸イオンが生成されることが知られているが、捕集室の膜間にあってこの界面がただ一カ所であることは、この界面より陽極側にはアニオン交換体、逆に陰極側にはカチオン交換体のみにより隣の濃縮室に繋がることであって、繋がりの中に異種イオン交換体などの障害物がないことであり、捕集された極性物質由来のイオンの移動は勿論のことこれらのイオンによる捕集した極性物質由来のイオンの隣室への追い出しと樹脂の遊離型への転換（樹脂の再生）とが最も効率的に行われる。
なお、水解イオンの生成に必要な水分は、樹脂が捕捉する被処理空気中の水分やイオン交換膜からの拡散水によりまかなわれ、水の補給は被処理空気が乾燥空気でない限り必要ではない。
【発明の効果】
【００１１】
本発明装置は、電子伝導性、イオン伝導性に最適の樹脂配列を備えたものであり、イオン交換樹脂を必ずしも含水状態に維持する必要がなくなり、従来装置にみられた処理空気の加湿問題が大幅に低減できるか、完全に回避できる装置開発が可能となり、広い分野における環境対策に極めて有効である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
電気透析装置との類似点
以下、本発明装置についてより詳細に説明するが、本発明は、以下の記載のみに限定されるものではない。
本発明装置は、両端に陽極室と陰極室を備え、この間にアニオン交換膜とカチオン交換膜を交互に配して、この膜を隔膜とする異る機能の室を交互に設けている点で、水処理分野で用いられる電気透析装置に構成が似ており、電源装置から、電極、電極室室液、イオン交換膜、各セルのセル枠、スペイサー等多くの部材が本発明装置に転用可能である。
【００１３】
対象となる極性物質
除去できる極性物質とは、酸、塩基、および塩（えん）であって、これらは再生状態にあるアニオン交換対およびカチオン交換体にイオンとして吸着される物質であり、気体のみならず、微粒あるいは超微粒の固体、液体やミスト状態であっても良い。具体的には、アンモニア、ビリジン類、アルキルアミン類などに代表される塩基性ガス；硫化水素、硫酸、亜硫酸、硝酸、亜硝酸、フッ化水素、塩化水素、各種有機酸などの酸性ガス；およびこれらの塩があり、さらに脂肪酸、硼酸、亜砒酸、フェノール類、水酸化カルシウム、水酸化マグネシウムなど弱酸性や弱塩基性物質も含まれる。
【００１４】
捕集室は、陽極側のアニオン交換膜と陰極側のカチオン交換膜に囲まれ、位置的に電気透析装置の脱塩室に相当し、極性物質濃縮室は濃縮室に相当する。空気中の極性物質を捕集するためにはイオン交換樹脂の官能基の少なくとも一部が遊離型（酸性基であればＨ型、塩基性基であればＯＨ型）でなければならない。
【００１５】
極性物質は最初にこのような固体酸あるいは固体塩基としてのイオン交換樹脂にイオンとして捕捉される。そして、電極に直流電圧が印加されておれば捕捉されたイオンが陽イオンであればカチオン交換樹脂の繋がりを通り陰極方向に、陰イオンであればアニオン交換樹脂の繋がりを通路にして陽極方向に移動し、それぞれ捕集室の隔膜であるカチオン交換膜、アニオン交換膜を通り抜け、濃縮室に至る。
【００１６】
ここで、捕捉されたイオンは、同じイオン性のイオン交換体の繋がりを通路として、電極方向に移動するために、（1）同じ樹脂の繋がりは膜に垂直方向が最短距離であり好ましく、（2）繋がりの途中に異物が混入しない、ことが肝要である。特に異物は、圧倒的に反対荷電のイオン交換樹脂であり、イオンの移動を止めるばかりか、膜間の電気抵抗を増加させる。
「膜間にただ一カ所の逆バイアスの界面を持つ」ことは、（1）、（2）の条件を満たす最善の樹脂配列である。
【００１７】
三つの逆バイアス界面
ここで極性物質捕集室内において、「膜間にただ一つの逆バイアス界面を有する場合」としては、以下の三つの場合がある。
第一は、逆バイアス界面が樹脂層内にある場合であって、アニオン交換膜と接しているアニオン交換樹脂存在域とカチオン交換膜と接しているカチオン交換樹脂存在域とが膜間で形成する境界面が逆バイアス界面であり、界面は膜面にほぼ平行、傾斜、あるいは湾曲していてもよい。
第二は、カチオン交換膜に接しているカチオン交換樹脂存在域がそのままアニオン交換膜と接触する場合であり、実質アニオン交換膜面が逆バイアス界面となる。
第三はアニオン交換膜に接しているアニオン交換樹脂存在域がカチオン交換膜と接触する場合であり、カチオン交換膜面が逆バイアス界面である。
【００１８】
「膜間にただ一つの逆バイアス界面を有する」範囲は、第一、第二および第三の少なくとも一つの樹脂配列で構成され、第一、第二および第三のケースが互いに隣接して構成される比較的広い範囲の場合も含まれる。また、捕集室内における第一、第二および第三のケースが共存するパターンは、膜面に投影される形状が、層状；円、多角形、任意形状の島状；海と島が混在する海島状、あるいはこれらの混在パターンなどどれであってもかまわない。
【００１９】
捕集室への樹脂装着方法
捕集室内に上記のような樹脂配列の樹脂層を設けるには、（１）区画材を用い、各区画毎にアニオン交換樹脂またはカチオン交換樹脂を入れる、（２）区画材が全くない場合には、膜間にアニオン交換樹脂群とカチオン交換樹脂群を交互に逐次充填し、必要により樹脂群の境界には互いに混合しないようにネットなどのセパレーターを挿入しておく、（３）本発明者らによる特願００２−０９０３７８、特願２００２−１０８９５５の方法であり、分解または溶解して除去できる樹脂製のセパレーターを用い、アニオン交換樹脂群とカチオン交換樹脂群を分離状態で捕集室内に収容し、装置を組み立て後該セパレーターを除去して装置として完成する、等の方式が利用できる。
【００２０】
ただ一つの逆バイアス界面を有する領域の割合
本発明において、極性物質捕集室内の全イオン交換樹脂が膜面に投影される面積に対する、膜間にただ一カ所の逆バイアス界面を有して存在する樹脂が膜面に投影される面積が６５％以上であることが必要で、より好ましくは７５％以上である。これは６５％以下では捕集室の電気抵抗が上昇して発明の目的が達成できなくなるためであり、７５％以上がより好ましい。
【００２１】
残余の領域
かかる条件が満たされる限り、残り最大３５％の領域には、特に制限はなく、アニオン交換樹脂とカチオン交換樹脂が混合し合った樹脂群、活性炭を始めとするイオン交換樹脂の機能を補う吸着剤が存在してもよい。
【００２２】
補給水
本発明では、従来法のように、水の補給を行って捕集室のイオン交換樹脂を常に湿潤状態に保つ必要はないが、本発明は水の補給を排除するものではない。
例えば、半導体や液晶製造工場などのクリーンルームの外気取り入れ口では純水をスプレーして空気中の塵埃やある程度の極性物質を除くエアワッシャリング工程があるが、この工程直後の空気は微小水滴を含むものであり、この工程直後に本装置による処理を行うことは、水の補給を行いつつ処理を行うことと異ならない。
また、被処理空気が相対湿度で２５％以下の低湿度になると水分補給は必要になるがこの場合でもイオン交換樹脂を常に湿潤状態維持する必要はなく、捕集室の水分を電気的に関知しながら水分補給を行い、装置出口で所定の湿度に制御することも可能である。
さらに、空気量が多くかつ極性物質濃度が比較的高い排煙脱硫などの場合においては、あらかじめ被処理空気に水を噴霧して電導度の高い霧滴として本発明装置に導くと、捕集室の電導度が向上し高い電流値で運転できるなど、処理能力を高めることができる。
【００２３】
ネット製の区画群
本発明装置は捕集室内に、気体を通過させイオン交換樹脂の通過を阻止する隔壁よりなる膜面方向に解放された区画群が存在し、この区画内にイオン交換樹脂が収容されている装置であってもよい。ここで隔壁はプラスチックネットや合繊ネットが好適であり、膜面方向に解放された区画群は、これらの隔壁が膜面に垂直に存在することにより、捕集室内のイオン交換樹脂を複数の区画に分割する。なかでも、膜面方向に解放されたセル群を有する、一体整形されたハニカム状スペイサーは好ましい。
【００２４】
ハニカム状スペイサー
ハニカム状スペイサーの場合には、セルはイオン交換膜面に投影した形状が四角または六角形であることが望ましく、六角形の場合には一対の平行な辺が平均的な空気の移動方向となるように各セルを配置するのが好ましい。四角形の場合には、各辺が平均的な空気の移動方向に対し傾斜するように配置する。なお、セルが六角形である場合、空気流に平行な一対の辺は必ずしも空気透過性はなくてもよい。
こうしたスペイサーを使用することにより、各セルの上下方向の高さが低くなり、下部で樹脂が圧縮されて膜間を広げたり、上部で大きな隙間が生じることがなくなる。さらに、セルの中央から下部はイオン交換樹脂が途切れることなく確実に存在するので、捕集室の電導度のバラツキが改善される。
【００２５】
膜間距離
捕集室の膜間距離については、電気透析装置にみられる３〜６ｍｍの比較的狭いものから電気透析装置では考えられないような広いものが可能である。
膜間距離の狭いものは、捕集室が一室のみも可能であるが、多くは捕集室と濃縮室のユニットを複数積層したフィルタープレス型であり、中、小型装置に適している。
本発明装置の特徴は、特有の樹脂配列により、膜間距離が広くても電気抵抗が低くかつ捕捉した極性物質イオンの移動が容易であり、膜間隔の広いのが可能な点にあり、最大２０００ｍｍが可能であり、例えば１，０００ｍｍの幅の広いイオン交換膜を使用することにより、大きな開口部を持ち巨大な風量に対応できる。この場合、捕集室の開口部を広くし高さ（または厚さ）を抑えることにより、捕集室は、「室」とは名ばかりで樹脂層が比較的薄く大面積のシート状となって、大量の空気を処理できる。
【００２６】
イオン交換膜
イオン交換膜としては、電気透析用の膜が使用できる。膜素材的には炭化水素系であってもフッ素樹脂系であってもよく、膜構造的には均質膜であっても、不均質膜であっても、さらに補強材として繊維が使用されていてもよい。イオン交換膜の官能基は電流効率的に選択イオン透過性に優れた強酸性基あるいは強塩基性基であることが良好な電流効率を得るために必要である。
【００２７】
交換樹脂
イオン交換樹脂としては、強酸性基を交換基とする強酸性カチオン交換樹脂、第４級アンモニウム基などの強塩基性基を有する強塩基性アニオン交換樹脂が、極性物質を広いｐＨ範囲で確実に捕捉する能力に優れており好ましい。ただし、濃縮室に使用する際には、弱酸性基や弱塩基性基を交換基とするカチオン交換樹脂あるいはアニオン交換樹脂を使用することもできる。これらの樹脂はあらかじめ遊離型に調整されたものを使用するが、捕集室で用いる樹脂は塩型であっても通電して遊離型に転換することもできる。
また、カチオン交換樹脂とアニオン交換樹脂の使用比は被処理空気中の極性物質により、例えばアミン系の臭気物質が主体である場合には強酸性カチオン交換樹脂を高率または単独で用い、ＳＯｘ、ＮＯｘなどの酸性ガスが主体である場合には強塩基性アニオン交換樹脂を単独または多く使用するなど、適宜調整することが好ましい。
【００２８】
樹脂の粒径
粒径が細かな樹脂は、移動し易く通気性も悪いため使用を避けた方がよく、直径０．３ｍｍ以上が好ましく、０．４ｍｍ以下を除去したものや、０．４〜０．７ｍｍの範囲で粒径を揃えた均一粒径タイプは特に好ましい。架橋度、内部構造などの違いについては様々なものが使用でき、市販品の殆どが問題なく使用できる。
【００２９】
濃縮室
濃縮室は、もっとも一般的には、室液に水または電解質を含んだ水溶液を吸収液として用い、数ｍｍの膜間距離として、好ましくは膜間距離を一定に保つ斜交ネットを固定した濃縮室室枠を用い、外部タンクとの間を循環し、吸収した極性物質が一定濃度に達したところで室液を更新する。
【００３０】
吸収剤
極性物質が酸性物質または塩基性物質に限られる場合には、濃縮室の室液として極性物質の中和剤として塩基あるいは酸の水溶液を使用できる。この場合、揮発性の酸または塩基を使用するとイオン交換膜より捕集室側に逆拡散する可能性があるので、中和剤としてはイオン交換膜を透過し難い分子量の大きめの酸または塩基を使用する。また、極性物質の中和剤として固体の塩基または酸でもある遊離型に調整されたアニオン交換樹脂および／またはカチオン交換樹脂を使用でき、イオン交換樹脂は濃縮室に充填するか、室液が循環する外部タンクなどに充填しておく。樹脂が微粒子である場合には水分散液としても使用できる。
【００３１】
湿度上昇
濃縮室の室液として水または水性室液を使用すると、水分が親水性のイオン交換膜を介して捕集室側に拡散し、湿ったイオン交換膜が処理空気の湿度を上昇させる原因になる。
これによる湿度上昇圧力は、水分補給をしてイオン交換樹脂まで湿潤状態にする従来法に比べれば、軽いものである。
【００３２】
湿度上昇緩和策
湿度上昇をさらに軽減するには、広い膜間距離の捕集室として蒸発面であるイオン交換膜面の存在感を減らしたり、濃縮室室液として浸透圧の高い液を用いたり、捕集室側圧力を濃縮室側より高くして水の浸透を抑える等の策を取り、密閉空間では部分的な換気を行う。これにより湿度上昇圧力は殆どのケースで問題がないまでに緩和されるが、より湿度上昇に厳しい用途に対しては、以下の解決策により、ほぼ完全に湿度上昇を阻止できる。
【００３３】
湿度上昇解決策１
第一の解決策は、濃縮室室液の液温を、処理済み空気の所望の湿度に見合う露点付近に維持して被処理空気を処理し、必要に応じ処理済み空気の加温を行う方法である。濃縮室室液の冷却は、例えば外部タンクなど室液循環系の一部に冷却用ラジエーターを設置し室液温度を制御する。この冷却用ラジエーターと空気加温用ラジエーターとの間には、熱効率の良いヒートポンプを利用できる。
【００３４】
湿度上昇解決策２
本発明装置は、捕集室のイオン交換樹脂による極性物質の捕捉と、電気エネルギーによる捕捉した極性物質由来のイオンを隣の濃縮室への移行の二つの機能により成り立っており、通常、これら二つの機能は同時並行的に発現されるが、解決策２は、この二つの機能をそれぞれ切り離す方法である。
すなわち、あらかじめ濃縮室の室液を除いた状態として、空気中の極性物質の捕集を行ない、次に濃縮室に室液を存在させ通電して極性物質由来のイオンを濃縮室に移行させる、ことよりなる二つの操作を交互に行うものである。極性物質の捕集段階では濃縮室の室液がないため処理空気の湿度上昇は起きることがなく、イオン交換樹脂の能力範囲内で極性物質の捕集を行い、後半の極性物質移行段階でイオン交換樹脂は遊離型に再生され新たな捕集能力を付与される。
この極性物質移行段階では、極性物質の捕集を継続したまま極性物質の移行操作を行うことができる。一方、極性物質の捕集を中断する場合には、捕集室に純水を噴霧などにより補給して、捕集室の電導度を高めて高電流により操作時間の短縮を図ることも可能である。
【００３５】
処理風量
被処理空気の一時間あたりの処理風量は、本発明装置の捕集室容積に依存し、少ない処理風量では除去率的には問題ないが能率が悪く、逆にあまり風量が増すと除去率が低下する傾向があり、概ね捕集室内容積の5,000〜100,000倍の範囲で行うことが好ましい。密閉空間では100,000倍以上でも、それなりの処理効果を期待することができる。  
【００３６】
その他
本発明装置には、空気中の生物、塵埃などの固形物を除去するエアフィルターなどの前置装置を設けることがで、また、本発明装置では処理できない悪臭ガスなどのガス処理装置などを付加したり併用できる。さらに、必要により、酸素やマイナスイオンの付加、湿度調整などの各種装置についても同様である。
【００３７】
以下の試験は、実験用電気透析装置ＭＥ−Ｏ型（エイエムピーアイオネクス株式会社製）を部分的な改造と使用を変更して行った。原試験器の電極室室枠、脱塩室室枠および濃縮室室枠はいずれも厚さ０．８５ｍｍ、有効膜面積５０ｃｍ２であり、スペイサーとして斜交ネットが固定されている。捕集室は原装置の脱塩室に相当し、脱塩室室枠を下記のように改造し、該室に通じる配管系に空気ポンプを取り付け下降流で被処理空気を取り入れられる様にした。
【実施例１】
【００３８】
厚さ１００μｍのポリ乳酸シートに、まず縫製用ミシンを用い、直線状の針穴の列を、４．０ｍｍの間隔と１２．５ｍｍの間隔を交互に保って設け、次に、針穴部分で折り曲げて、垂直切断面において短辺が４．０ｍｍ、斜面が１２．５ｍｍ、高さが８．２ｍｍの台形状の凹凸を表裏に繰り返すポリ乳酸製凹凸シートを得た。
「斜交ネットを取り除いた脱塩室室枠」を１０枚重ねたものを捕集室室枠（したがって捕集室の膜間距離は８．５ｍｍとなる）として用意し、中央のくり抜き部分に上記凹凸シートをイオン交換樹脂セパレーターとして形を整えて収容した。これを室枠ごと水平板上に乗せ、先ず上面に出ている全ての凹部にアニオン交換樹脂（ダイアイオンＰＡ−４１８）を擦り切り状に入れ、上にアニオン交換膜さらにプラスチック板を重ね、次ぎにプラスチック板とともに上下を逆転した後、上部に出た全ての凹部に今度はカチオン交換樹脂（ダイアイオンＰＫ−２２８）を擦り切り状に入れ、この上にカチオン交換膜を重ねた。このものを捕集室として中央に配し、その両側に濃縮室さらに両外側に電極室よりなる装置構成として装置ユニットを組み立てた。なお、濃縮室および電極室には原装置の斜交ネット付きの室枠を各１枚を使用した。
最後に捕集室にポリ乳酸シートの分解剤としての１０ｗｔ％の水酸化ナトリウム水溶液を使用し、３５℃で３時間循環後、水洗、１規定硫酸で中和、水洗よりなる操作を繰り返してポリ乳酸を除去し、アニオン交換樹脂とカチオン交換樹脂が図１に示す状態に分離して存在する捕集室とした。これを装置Ａとする。
電極室および濃縮室の室液として０．０５Ｍの硫酸ナトリウムと０．０５Ｍ燐酸混合水溶液を循環させて、電極間には定電流方式により８０ｍＡの電流を流しつつ、捕集室にはアンモニア濃度２５ｍｇ／ｍ３の空気を１２リットル／分の量で送り続けた。出てきた空気をインピンジャー法によりサンプリングしイオンクロマト法により出口のアンモニア濃度を測定した。
出口アンモニア濃度は当初から約４時間経過まで目立った低下が認められなかったものの、４８時間後には、測定限界以下、除去率は９９％以上となり、以後、この除去性能を推移し続けた。
３日間経過時点において、温度２２℃、湿度５５％の被処理空気が、出口では温度２２．５℃、湿度７３％であり、処理による湿度の上昇はみられたものの、ほぼ１００％もの高い湿度ではなかった。
当初、アンモニアの除去性能が認められなかったのは、樹脂の再生が遅れたことによると考えられる。  
【実施例２】
【００３９】
ポリエチレンモノフィラメントよりなる２０メッシュの織りネットを用い、断面が１ｃｍ角の正方形で奥行き１０ｃｍの奥に長いセルが集まったハニカム構造物を作った。
一方、捕集室室枠として、室枠幅（膜間距離）を１００ｍｍに拡大した室枠を用意し、この枠内に、下記のように樹脂を各セル内に充填された上記ハニカム構造物を、セル断面の対角線方向が室枠の上下方向と一致するように収容した。
ハニカム内に入れる樹脂としては、Ｃｌ型アニオン交換樹脂（ダイアイオンＰＡ−４１８）またはＮａ型カチオン交換樹脂（ダイアイオンＰＫ−２２８）を用い、一つのセルにはいずれかの樹脂のみを、かつ隣接するセルには市松模様状に異なった樹脂がくるように収容した。
次ぎに、このものを中央にして捕集室、その両側に濃縮室、さらに外側に電極室となる構成の装置を組み立てた。濃縮室および電極室などについては上記の装置Ａ同様とした。このものを装置Ｂとする。
電極間には定電圧方式で１０．０ボルトの直流電圧を加え続けたところ、当初２６ｍＡであった電流が徐々に増加し４８時間経過後には２４０ｍＡにまで増加した。同時に樹脂のかなりの部分が遊離型になったことが、濃縮室室液の電導度の増加により確認された。
以後、定電流方式に切り替えて１５０ｍＡの電流を流しつつ、捕集室にはアンモニア濃度２５ｍｇ／ｍ３の空気を３６リットル／分の量で送り続けた。アンモニアの除去率は当初５５％であったが、約３時間でアンモニアの検出限界以下となり９９％以上の除去率であり、以後この除去性能が継続した。
なお、３日間経過時点において、温度２２℃、湿度５５％の被処理空気が、出口では温度２２．４℃、湿度６３％であった。
【実施例３】
【００４０】
実施例２の試験終了後、捕集室内の樹脂の遊離型への再生を図るため、濃縮室室液を更新して２５０ｍＡの電流を４８時間流し、次いで濃縮室の室液を除去して、通電を停止したまま捕集室にアンモニアを２５ｍｇ／ｍ３含む空気を３６リットル／分の量で送り込んだ。アンモニアは当初より検出限界以下となり９９％以上の除去率は終始変わらなかったが、温度２２℃、湿度５５％の被処理空気が、出口の処理済み空気では温度２２．４℃、湿度５４％とほぼ同一水準であり、処理による湿度上昇がないことが確認された。
【００４１】
[参考例]
装置Ｂに使用した全ての樹脂を回収し、よく混合して各セル内に再充填した「装置Ｂ’」について実施例２および３と同じ操作を試みたものの、通電性に大差があり実施を中止した。