(57)【要約】【課題】排気ガス中からＶＯＣを回収する回収装置及び回収方法において、回収ＶＯＣを分解、変成させず、設置スペースをより小さくすることのできるコンパクトなＶＯＣ回収装置及びＶＯＣ回収方法を提供する。【解決手段】ＶＯＣ含有排気ガス中のほとんどのＶＯＣが気液平衡関係により吸収液に吸収、溶解されるＶＯＣ吸収装置１と、ＶＯＣ吸収装置１から排出される気相の排気ガスと液相のＶＯＣ溶存吸収液とをそれぞれ気相部分と液相部分に分離する気液分離装置２と、気液分離装置２から排出されるＶＯＣ溶存吸収液を導入し、ＶＯＣと吸収液とに分離するＶＯＣ分離装置３と、分離されたＶＯＣ及び吸収液をそれぞれ貯蔵するＶＯＣタンク５及び吸収液タンク４とを備え、回収しようとする排気ガス中のＶＯＣの沸点より高い沸点を有する溶剤を吸収液とするように構成した。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
排ガス中のＶＯＣを吸収液に吸収させる吸収手段と、ＶＯＣを吸収した吸収液と排気ガスとを分離する気液分離手段とを備え、回収しようとする排気ガス中のＶＯＣの沸点より高い沸点を有する溶剤を吸収液とするように構成されたことを特徴とするＶＯＣの回収装置。
【請求項２】
排ガス中のＶＯＣを吸収液に吸収させる吸収ステップと、ＶＯＣを吸収した吸収液と排気ガスとを分離する気液分離ステップとを備え、回収しようとする排気ガス中のＶＯＣの沸点より高い沸点を有する溶剤を吸収液とすることを特徴とするＶＯＣの回収方法。
【請求項３】
ＶＯＣを吸収した吸収液からＶＯＣと吸収液とを分離するＶＯＣ分離手段を備え、分離された吸収液を、ＶＯＣを吸収液に吸収させる吸収手段に供給する構成とした請求項１に記載のＶＯＣの回収装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ガス中に含まれるＶＯＣ（揮発性有機化合物；Volatile Organic Compounds）を回収するための、回収装置及び回収方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
ＶＯＣは、塗料溶剤（シンナー等）、接着剤、インキ、一部の洗浄剤等に含まれおり、その種類は、トルエン、キシレン、酢酸エチルなど主なもので約２００種ある。ＶＯＣは固定発生源から大気中に年間約１００万トン排出されており、浮遊粒子状物質（ＳＰＭ）や光化学オキシダントの原因物質の一つにもなっている。このため、２００６年に大気汚染防止法によりＶＯＣの排出規制が施行されている。
【０００３】
この規制への対応方法として、例えば、各種プラスチック製品、合成繊維、半導体の製造工程や磁気テープ工業等の各種操作に伴って発生する排ガス中に含まれるＶＯＣを回収する活性炭吸着法が採用されてきた。活性炭吸着法の一形態である固定床式溶剤回収法では、活性炭を充填した複数の吸着塔を設け、ＶＯＣの吸着と脱着を交互に繰り返してＶＯＣを回収する。
【０００４】
この吸着方法では、吸着塔内に粒状に成型された活性炭が積層されているため、活性炭の周囲を流れる排ガスの流速が速すぎると粒状の活性炭が流動を起こし、排ガスが活性炭表面に十分接触しないまま出口に向かうことになり、活性炭の吸着性能が十分に発揮されないことになる。このような理由から、活性炭の周囲を流れる排ガスの流速は活性炭の流動化を抑えるため、所定の流速以下となるように決められている。所定の流速としては、空塔速度（活性炭塔が空の状態での排ガス流速）として0.5ｍ／秒以下が一般的である。
【０００５】
このため、吸着塔の直径は排ガス風量により決定されることになる。例えば、排ガス風量が100ｍ３／分の場合、吸着塔の直径は2ｍ程度にもなる。このように、活性炭吸着法を採用する場合、活性炭吸着装置を設置するためには大きなスペースが必要になるという問題が発生する。
【０００６】
更に、排ガス中に含まれるＶＯＣ種が酢酸エチルのように分解しやすい物質の場合、活性炭の持つ触媒作用により、吸着の際に酢酸に変成してしまうという問題が発生する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２００９−６６５３０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
そこで、本発明は、排気ガス中からＶＯＣを回収する回収装置及び回収方法において、上記の問題を解決して、回収ＶＯＣを分解、変成させず、設置スペースをより小さくすることのできるコンパクトなＶＯＣ回収装置及びＶＯＣ回収方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明のＶＯＣの回収装置は、吸収液を貯蔵し送液する供給手段と、排ガス中のＶＯＣを吸収液に吸収させる吸収手段と、ＶＯＣを吸収した吸収液と排気ガスとを分離する気液分離手段と、ＶＯＣを吸収した吸収液からＶＯＣと吸収液とを分離するＶＯＣ分離手段と、分離された吸収液を前記吸収手段に戻すための循環手段とを備え、回収しようとする排気ガス中のＶＯＣの沸点より高い沸点を有する溶剤を吸収液とするように構成されたことを特徴とする。
【００１０】
本発明のＶＯＣの回収方法は、吸収液を貯蔵し送液する供給ステップと、排ガス中のＶＯＣを吸収液に吸収させる吸収ステップと、ＶＯＣを吸収した吸収液と排気ガスとを分離する気液分離ステップと、ＶＯＣを吸収した吸収液からＶＯＣと吸収液とを分離するＶＯＣ分離ステップと、分離された吸収液を前記吸収手段に戻すための循環ステップとを備え、回収しようとする排気ガス中のＶＯＣの沸点より高い沸点を有する溶剤を吸収液とすることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、吸収液の沸点は回収しようとする排気ガス中のＶＯＣの沸点より高いため、ＶＯＣを含む排気ガスが吸収液と混在すると、気液平衡により排ガス中のＶＯＣのほとんどが吸収液に吸収（溶解）される。この吸収操作により排ガスからＶＯＣが除去され、ＶＯＣが大気中に放出されるのを防止することができる。この吸収操作においては、活性炭の吸着操作にみられるようなＶＯＣを含む排気ガスの流速を上述したような低い流速に維持する必要はない。むしろ、排ガスと吸収液との混合、接触を促進するためには高い流速での操作が望ましい。その結果、操作を行う装置の流路断面積を小さくすることができ、装置のコンパクト化が可能になる。
【００１２】
更に、本発明によれば、ＶＯＣを吸収液に吸収させる操作には、活性炭のような触媒作用を起こす物質は介在しないため、活性炭吸着法で生じるような回収ＶＯＣが分解、変成するという不具合は発生しない。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明のＶＯＣの回収装置の第一実施例を示す全体構成図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、本発明のＶＯＣの回収装置及び回収方法について具体的に説明する。なお、本発明は以下の実施例に限定されるものではなく、種々の変形実施が可能である。
【実施例１】
【００１５】
はじめに、本発明のＶＯＣの回収装置の構成について説明する。
【００１６】
本発明のＶＯＣ回収装置の第一実施例を示す図１において、１はＶＯＣ吸収装置であり、ＶＯＣ吸収装置１には、ＶＯＣ含有排気ガスライン７と吸収液供給ライン11が接続している。
【００１７】
２は気液分離装置であり、気液分離装置２の入口はＶＯＣ吸収装置１の出口に接続している。更に、気液分離装置２には、排気ガスライン８、ＶＯＣ溶存吸収液ライン９が接続している。
【００１８】
３はＶＯＣ分離装置であり、ＶＯＣ分離装置３には、ＶＯＣ溶存吸収液ライン９、吸収液戻りライン10、回収ＶＯＣライン12が接続している。
【００１９】
４は吸収液タンクであり、吸収液タンク４には、吸収液戻りライン10、吸収液循環ポンプ６を備えた吸収液供給ライン11が接続している。
【００２０】
つぎに、動作について説明する。
【００２１】
吸収液タンク４に貯蔵された吸収液は吸収液循環ポンプ６により吸収液供給ライン11に接続されたＶＯＣ吸収装置１に送られる。
【００２２】
ＶＯＣ吸収装置１では、吸収液供給ライン11から供給された吸収液とＶＯＣ含有排気ガスライン７から供給されたＶＯＣ含有排気ガスとが混合される。ＶＯＣ吸収装置１では、例えば、ＶＯＣ含有排気ガスを微細な気泡にすることで吸収液との混合を促進する等の操作がなされる。この操作により、ＶＯＣ含有排気ガス中のほとんどのＶＯＣが気液平衡関係により吸収液に吸収、溶解される。
【００２３】
気液分離装置２では、ＶＯＣ吸収装置１から排出される気液混合状態の排気ガスとＶＯＣ溶存吸収液とを導入し、気相の排気ガスと液相のＶＯＣ溶存吸収液とをそれぞれ気相部分と液相部分に分離し、気相部分の排気ガスは排気ガスライン８に排出される。
【００２４】
ＶＯＣ分離装置３では、気液分離装置２から排出されるＶＯＣ溶存吸収液を導入し、ＶＯＣと吸収液とに分離する。分離方法としては、各分子の大きさの違いを利用した膜分離方法や各分子の質量の違いを利用した遠心分離方法が適用される。分離されたＶＯＣは回収ＶＯＣライン12を介して回収ＶＯＣタンク５に、分離された吸収液は吸収液戻りライン10を介して吸収液タンク４にそれぞれ送られる。
【００２５】
以上のように、本実施例のＶＯＣの回収装置は、吸収液を貯蔵し送液する供給手段と、排ガス中のＶＯＣを吸収液に吸収させる吸収手段と、ＶＯＣを吸収した吸収液と排気ガスとを分離する気液分離手段と、ＶＯＣを吸収した吸収液からＶＯＣと吸収液とを分離するＶＯＣ分離手段と、分離された吸収液を前記吸収手段に戻すための循環手段とを備え、回収しようとする排気ガス中のＶＯＣの沸点より高い沸点を有する溶剤を吸収液とするように構成されたものである。
【００２６】
また、本発明のＶＯＣの回収方法は、吸収液を貯蔵し送液する供給ステップと、排ガス中のＶＯＣを吸収液に吸収させる吸収ステップと、ＶＯＣを吸収した吸収液と排気ガスとを分離する気液分離ステップと、ＶＯＣを吸収した吸収液からＶＯＣと吸収液とを分離するＶＯＣ分離ステップと、分離された吸収液を前記吸収手段に戻すための循環ステップとを備え、回収しようとする排気ガス中のＶＯＣの沸点より高い沸点を有する溶剤を吸収液とするものである。
【００２７】
本実施例によれば、吸収液の沸点は回収しようとする排気ガス中のＶＯＣの沸点より高いため、ＶＯＣを含む排気ガスが吸収液と混在すると、気液平衡により排ガス中のＶＯＣのほとんどが吸収液に吸収（溶解）される。この吸収操作により排ガスからＶＯＣが除去され、ＶＯＣが大気中に放出されるのを防止することができる。この吸収操作においては、活性炭の吸着操作にみられるようなＶＯＣを含む排気ガスの流速を上述したような低い流速に維持する必要はない。むしろ、排ガスと吸収液との混合、接触を促進するためには高い流速での操作が望ましい。その結果、操作を行う装置の流路断面積を小さくすることができ、装置のコンパクト化が可能になる。
【００２８】
更に、本発明によれば、ＶＯＣを吸収液に吸収させる操作には、活性炭のような触媒作用を起こす物質は介在しないため、活性炭吸着法で生じるような回収ＶＯＣが分解、変成するという不具合は発生しない。
【符号の説明】
【００２９】
１  ＶＯＣ吸収装置
２  気液分離装置
３  ＶＯＣ分離装置
４  吸収液タンク
５  回収ＶＯＣタンク
６  吸収液循環ポンプ
７  ＶＯＣ含有排気ガスライン
８  排気ガスライン
９  ＶＯＣ溶存吸収液ライン
10  吸収液戻りライン
11  吸収液供給ライン
12  回収ＶＯＣライン
【図１】
2020065969.tif 000003