(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
揮発性有機化合物を吸着する吸着剤を充填した吸着層を内部に有する吸着塔に、揮発性有機化合物を含有するガスを導入し、揮発性有機化合物を上記吸着剤に吸着させて含有量を低減させた処理後ガスを排出した後、燃焼炉で生じる熱により加熱して生成した脱着用水蒸気を上記吸着塔に導入して吸着剤から揮発性有機化合物を脱着させ、脱着した有機化合物含有水蒸気を、全ての吸着層よりも一方の端部側に設けた供出口から排出して前記燃焼炉に導入して燃焼させる、吸着塔の運用方法であって、
上記吸着塔には、一つ又は一群の燃焼炉で生じる熱により加熱して生成した上記脱着用水蒸気の供給口を、少なくとも上記吸着層の上記供出口側の端部より離れた箇所に複数設けてあり、
そのうちの少なくとも１つの供給口は上記吸着層内に直接に上記脱着用水蒸気を導入するものであり、
それぞれの供給口を開放するにあたっては、
上記供出口までの上記吸着層内の経路の一部を共有する複数の供給口があれば、上記供出口に近い供給口を先に開放し、
次に開放する供給口は、少なくとも直前に開放した供給口を閉じる前に開放し、
それぞれの供給口を閉じるにあたっては、少なくとも直前に開放した供給口を開放してから一定時間経過後に行うことを特徴とする、
揮発性有機化合物吸着塔の運用方法。
【請求項２】
同時に開放状態にある２つの供給口のうち、先に開放された方の供給口を、次に開放する供給口を開放するタイミングに合わせて閉じることを特徴とする、請求項１に記載の揮発性有機化合物吸着塔の運用方法。
【請求項３】
最後に開ける供給口を開放した後、一旦閉じた供給口を全て開放することを特徴とする請求項１又は２に記載の揮発性有機化合物吸着塔の運用方法。
【請求項４】
３つめ以降の供給口を開放するタイミングは、それよりも１つ前の供給口を開放した時点から２分以上後であって、１つ前の供給口に由来する有機化合物含有水蒸気が燃焼炉に到達する前であり、
それぞれの供給口を閉鎖するタイミングは、２つ後に開放する供給口の開放に合わせたことを特徴とする、請求項１乃至３のいずれかに記載の揮散性有機化合物吸着塔の運用方法。
【請求項５】
上記供出口までの上記吸着層内の経路が複数存在し、少なくともその経路の数に対応するそれぞれの経路上に上記脱着用水蒸気を導入する供給口が存在し、
上記吸着層内が並列に仕切られており、それぞれの仕切られた領域にのみ上記脱着用水蒸気を導入する供給口が存在し、
一の供給口を開放した後は、その供給口と同じ上記領域への専用の供給口が存在する場合には、その供給口を、他の供給口よりも優先して開放し、当該経路への専用の供給口が全て開放し終わってから、他の経路への専用の供給口を開放する、
請求項１乃至４のいずれかに記載の揮発性有機化合物吸着塔の運用方法。
【請求項６】
上記吸着塔の、全ての吸着層よりも他方の端部側の位置に供給口を設け、全供給口の最後に開放することを特徴とする、請求項１乃至５のいずれかに記載の揮発性有機化合物吸着塔の運用方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、揮発性有機化合物を含むガスを排出する前に、ガスから揮発性有機化合物を処理するにあたり、装置にかかる負荷を軽減させる運用方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
工場から発生する排ガスには、そのまま大気中に排出すると問題を起こす揮発性有機化合物が含まれる場合がある。この場合、排ガスを大気中に排出する前に、含有している揮発性有機化合物を処理しなければならない。その方法として、活性炭等の吸着剤を内蔵した吸着塔で、排ガス中に含まれる揮発性有機化合物を吸着剤に吸着させ、ガス中の濃度を低減させて大気へ排出し、その後、吸着剤から揮発性有機化合物を脱着させて吸着塔を再利用可能にするとともに、揮発性有機化合物を処理するという吸脱着方式が一般的である。
【０００３】
上記の脱着には、揮発性有機化合物を含まないガスを吸着剤に接触させることが必要である。一基の吸着塔で脱着と同時に吸着することはできないので、脱着は速やかに実行することが好ましい。脱着を速める方法としては、脱着用のガスを大量に導入する方法、真空ポンプで吸引して圧力を低下させる方法、吸熱反応である脱着を促進するために高温の脱着用水蒸気を導入する方法などがある。
【０００４】
高温の脱着用水蒸気を導入するには、その加熱のために燃料を大量に消費してしまうので、燃料を節約する方法が検討されている。特許文献１には、この回収した揮発性有機化合物を含む脱着用水蒸気を燃焼炉に誘導し、揮発性有機化合物を燃料として燃焼させ（請求項１）、その燃焼熱を利用して、脱着用水蒸気の加熱を行うこと（請求項２）が記載されている。
【０００５】
一方、特許文献２には、真空ポンプで吸引する吸着塔で、吸着剤を設けた吸着剤層を複数段に分けて設けることで、高性能の真空ポンプを使わなくても、脱着速度を速める方法が提案されている。この文献に記載の吸着塔は、揮発性有機化合物であるアルコール類を含有するガスを下方から導入して、アルコール類が低減された排ガスを上方から抜き出すものである（特許文献２図１）。脱着用ガスの導入孔（パージエア導入管）を最上部の吸着剤層より上の箇所と各吸着剤層間に設け、脱着したガスの排気孔（排気導管）を各吸着剤層間と最下部の吸着剤層より下の箇所とに設けてある（特許文献２［００３９］）。その上で、脱着用ガスの導入孔と、それと吸着剤層を一つ挟んだ下にある排気導管との自動弁をセットで上から順次開き、脱着が終わり次第順次閉じる（特許文献２［００４２］〜［００４５］）。
【０００６】
ただし、この方法は吸引によって各層で段階的に脱着するものであり、加熱した脱着用水蒸気による方法では、個々の層間からガスを吸引する特許文献２の方法を採用してもこのような効果はない。
【０００７】
また、特許文献３には、複数の吸着装置を用いて揮発性有機化合物の吸着と、その揮発性有機化合物の蒸気による脱着とを行う場合に、蒸気の総需要量が一定レベルを超えないように、一つの脱着装置の脱着工程の開始タイミングを早める方法が記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開２００７−２２２７３６号公報
【特許文献２】特開２００２−２９３７５４号公報
【特許文献３】特開２０１０−００５５７９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
しかしながら、特許文献１のように揮発性有機化合物を脱着させた水蒸気が燃焼炉へ一時に大量に供給されると、燃焼炉の発熱量が大きくなり装置への熱負荷も大きくなるので、燃焼炉を大型にしないと長期的な利用が難しくなってしまう。一方で、脱着される水蒸気の量はその開始直後にピークを示した後、急激に減少していくため、燃焼炉を大きくしてしまうと、ピーク後は燃料が不足して、発熱量が小さくなりすぎてしまう。このため、燃焼炉へ供給される、水蒸気により脱着された揮発性有機化合物の量は、脱着工程全体に亘って平準化されていることが求められる。
【００１０】
また、脱着開始のタイミングに合わせて水蒸気の量を減らし、脱着の進行とともに水蒸気の量を増やしていけば、燃焼炉が急激に高温になることを防ぐことができるが、燃焼炉における水蒸気の発生量を調整しようとすることはかえって燃焼炉にかかる負荷を増やしてしまうため行うべきではない。
【００１１】
特許文献２に記載のように、吸着塔の高さ方向に複数の供給口を設け、供出口に近い側の供給口から順に、交代で供給口を開けていくと、一回の開放ごとに脱着する吸着層の領域が限られるために発熱量のピーク高さを抑えることはできる。しかし、個々の供給口を開けるたびに、何度もほぼ同程度の発熱量のピークが生じてしまう。このため、熱量の最大値を抑えることができても、結果として装置にかかる熱負荷の軽減としては不十分だった。
【００１２】
特許文献３には、脱着のタイミングを調整する方法が記載されているが、これは並列して運用する複数の吸着塔に対して、平行して脱着を行う場合に、装置全体で必要とする水蒸気のピーク量を一定以下にするために、個々の吸着塔の脱着開始タイミングをずらすというものであり、各々の吸着塔が別個独立である環境にしか適用できなかった。また、一つの吸着塔ごとのピークの大きさは変わらないため、燃焼炉への熱負荷の低減は不十分であった。
【００１３】
そこでこの発明は、特許文献２にかかる方法よりもさらに高いレベルで燃焼炉にかかる熱負荷を低減させることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
この発明は、一つの吸着塔に、一つ又は一群の燃焼炉から分岐した脱着用水蒸気の供給口を、吸着層の脱着した後の水蒸気を燃焼炉に送り出す供出口側の端部より離れた箇所に複数設け、うち少なくとも１つの供給口は吸着層へ直接に脱着用水蒸気を供給する箇所に設け、
それぞれの供給口を開放するにあたっては、
次に開放する供給口は、少なくとも直前に開放した供給口を閉じる前に開放し、
それぞれの供給口を閉じるにあたっては、少なくとも直前に開放した供給口を開放してから一定時間経過後に行うことで、上記の課題を解決したのである。なお、ここで直前とは、一瞬前を意味するのではなく、手順の順番上、その一つ前に行ったものであることを意味する。
【００１５】
ここで、脱着用水蒸気を供給する燃焼炉は、一つ又は一群で固定である。そして、吸着塔の吸着層の脱着時の出口である供出口側の端部より離れた箇所とは、吸着層に直接供給される箇所と、供出口側とは反対側の端部の、吸着層が充填されていない箇所との両方を含む。少なくとも一つの供給口が、吸着層へ直接に脱着用水蒸気を供給するとは、その供給口が、吸着層の全域ではなく、基本的にはその供給口よりも供出口側に吸着された水蒸気のみを脱着するものであることを意味する。吸着層の、供出口とは反対側の端部よりも供出口から離れている箇所に設けられた供給口は、その供給口から導入された脱着用水蒸気は、吸着層全域に亘って脱着を行うものとなる。
【００１６】
その上で、それぞれの供給口の開放と閉鎖を上記の条件の下で行うと、２つめ以降の供給口が開放される際に、そこに新たに流れ込む脱着用水蒸気は、最大でも脱着用水蒸気の全量の半分以下となり、特許文献２のように、新たに開放する供給口に全量が流れ込む場合に比べて、脱着される水蒸気の量のピークが大幅に低下することになる。
【００１７】
その後、長期間に亘って開放し続けていると、脱着させるべき水蒸気がその供給口の周囲に無くなっているにも関わらず、脱着用水蒸気の一部を占有し続けることになるため、適度なタイミングで一定時間経過後に供給口を閉じることになる。ピークが過ぎた後は脱着されて燃焼炉に供給される揮発性有機化合物の量は緩やかに減少していくので、そのピークが過ぎる分程度以上の一定時間経過後に供給口を閉じることで、その供給口が閉鎖されることに伴い、それより後に開放された供給口により多くの水蒸気が流れ込んでも、わずかに脱着量が上向く程度で、急激な増加ピークは現れないで済む。
【００１８】
具体的には、２つめの供給口の開放は、吸着塔の吸着層よりも供出口側の端部において、又はそこから燃焼炉までの配管中において、１つめの供給口の開放による気中の有機物の量が増加し始めた後であって、その増加が極大値に到達する前に行うとよく、特に、吸着塔の供出口付近における有機物量で判断するとより好ましい。２つめの供給口を開放すると、１つめの供給口に供給される脱着用水蒸気は半減するので、それにより脱着する量も減少させることができ、ピークを低くすることができるからである。もっとも、このタイミングを燃焼炉で測定していたのでは、検知した時点で既に有機物が燃焼炉に到達しているので、２つめの供給口の開放によるピーク平準化効果が間に合わない。このため、燃焼炉より手前、すなわち吸着塔側で測定するとよく、配管中で変化を観測するよりは、供出口付近で変化を観測する方が、燃焼炉に有機物の第一波が到達するまでの時間が少しでも長く稼げるため好ましい。
【００１９】
なお、脱着開始後は、供給された脱着用水蒸気Ｆは、脱着初期は吸着層で冷やされて大部分が凝縮し、大量の水（ドレン）として排出されるが、脱着用水蒸気Ｆの供給とともに吸着層の温度が上昇すると、部分的に凝縮して水（ミスト）と蒸気の混合体となる。従って、脱着工程が進むと蒸気の割合が高くなり温度が上昇する。このため、本発明を実施する前に、予め、１つめの供給口を開放することによる、吸着塔の端部にある供出口付近で気中からガスサンプルを採取して含まれる有機物の量を測定するとともに、その箇所における温度を測定しておくと、発明を実施する際には、温度を測定することにより脱着工程の進行度合いをほぼリアルタイムに把握することができる。ただし、この脱着工程の進行と、温度との関係は、常温から水の沸点まで加熱されていくほとんどの吸着塔で、ほぼ類似の関係となるため、気中の有機物の量をリアルタイムに測定するより容易に脱着工程の進行を把握できる。
【００２０】
そして、それぞれの供給口を閉じるタイミングは、少なくとも次の供給口が開いてからでなければならず、１つめの供給口が開放された後は、必ず１つの供給口は開放されている。特に、供給口が塔の高さ方向に直列に複数設けられている場合は、２つめの供給口を開放した後は常に２つの供給口が開放されているようにする、すなわち、３つめ以降の供給口は、それよりも２つ前に開放した供給口の閉鎖と同時に開放すると、個々の供給口に供給される蒸気量が減りすぎることなく、また、集中しすぎることなく適度に運用することができるので好ましい。
【００２１】
この、３つめ以降の供給口の開放は、１つ前に供給口を開けた時点から２分以上後であって、１つ前に開けた供給口から供給された蒸気が燃焼炉に到達する前に行うとよい。２分未満であると、それぞれの供給口から供給される蒸気の量が少なすぎて脱着が十分に進まない。一方で、供給された蒸気が燃焼炉に到達するまでの時間より長く間を取っても、脱着時間が長くなりすぎてしまい、作業効率が悪くなる。
【００２２】
供給口を開ける順番は、供出口に近い側の供給口から、順に開放していくことになる。従って、最後に開ける供給口は、基本的には供出口から最も遠い位置にある供給口になる。ただし、吸着層内が並列に仕切られているときは必ずしもこの限りではない。吸着層内が並列に仕切られていて、それぞれの仕切られた領域にのみ脱着用水蒸気を供給する供給口が存在する場合、一の供給口を開けた後、次に開ける供給口は、別の領域により供出口に近い未開放の供給口があっても、先に開放した供給口と同じ仕切られた領域に供給する供給口であって、先に開放した供給口よりも供出口から遠い箇所に位置する供給口を先に開けても、ピークが上昇する問題は生じない。それぞれの領域は互いに干渉しないためである。特に、吸着塔の能力、体積及び水平断面積が大きく、一度に脱着することが難しい場合には、このような並列の仕切りを設けることで、ここの仕切られた領域ごとに、独立して脱着を行うことで、脱着漏れを抑えることができる。このような大規模な吸着塔の場合、並列に仕切られた個々の領域において、直列に複数段となる複数個の供給口が設けられていると、脱着の徹底がしやすい。
【００２３】
なお、吸着層内に並列の仕切があったとしても、吸着層よりも供出口から遠い箇所には仕切を設けず、そこに最後に開放する供給口を設けておくと、その最後に開放する供給口は、並列である全ての領域に脱着用水蒸気を導入して、脱着を徹底させることができる。また、並列の仕切がある場合には、全ての供給口を開けた後で、一旦閉めた供給口も全て開放すると、全ての仕切られた領域について、脱着を徹底させることができる。
【００２４】
一方、仕切が無く、直列に多段階となる複数の供給口が設けてある場合は、より供出口から遠い供給口から導入された脱着用水蒸気はそれよりも供出口に近い部分の吸着層を全て脱着できるので、このような一斉開放を行う意義は薄く、吸着層よりも供出口から遠い箇所に、最後に開放する供出口を設けておけば、それによって脱着の徹底が可能である。
【発明の効果】
【００２５】
この発明により、揮発性有機化合物を吸着処理する吸着塔を運用するにあたり、燃焼炉に供給される揮発性有機化合物の量が平準化されるため、小型の燃焼炉で安定した運用を行うことができる。燃焼炉自体にかかる熱負荷も軽減されるため、燃焼炉の装置寿命を向上させることもできる。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】第一の実施形態を実施する吸着塔及び燃焼炉等の構成図
【図２】第一の実施形態におけるフロー図
【図３】一の供給口を開放した際の温度及び揮発性有機化合物の量変化と、それを基準とした２つめの供給口の開放タイミングの概念図
【図４】第二の実施形態を実施する吸着塔の構成図
【図５】第三の実施形態を実施する吸着塔の構成図
【図６】実施例におけるグラフ
【発明を実施するための形態】
【００２７】
以下、この発明の実施形態について説明する。この発明は、揮発性有機化合物含有ガスＡを、その濃度を低減させた処理後ガスＢとして大気中へ排出可能とし、その分の揮発性有機化合物を回収し燃料として使用する揮発性有機化合物処理装置の運用方法にかかるものである。
【００２８】
この発明で処理する揮発性有機化合物とは、常圧で加熱することで気体になり得る有機化合物であり、特に常温で液体であるものが吸着処理しやすい。例えば、メタノール、エタノール、イソプロピルアルコール等の炭素数が１〜８程度のアルコール、トルエン、ベンゼンなどの芳香族有機化合物などの、炭化水素系の溶剤が挙げられる。
【００２９】
図１はこの発明を実施する揮発性有機化合物処理装置の全体像の第一の実施形態を示す。この揮発性有機化合物処理装置は、吸着塔１１と、燃焼炉１３と、熱交換器１４とからなる。
【００３０】
吸着塔１１（１１ａ、１１ｂ）は、略円筒形であり、下方側の端部近傍に一枚の多孔板２０を設けてある。多孔板２０は吸着塔１１の横断面全てを覆う大きさであり、この多孔板２０上に、揮発性有機化合物を吸着し、加熱により脱着できる吸着剤を充填させた吸着層１２を設けている。この吸着剤としては、例えば活性炭などが挙げられる。吸着層１２は吸着塔１１の上下端までは到達せず、上下どちらにも空洞部分を有する。
【００３１】
吸着塔１１の吸着層１２より上端側には、揮発性有機化合物含有ガスＡの導入口１７が設けてあり、吸着層１２より下端側には、処理後ガスＢの排出口１８が設けてある。排出口１８は大気中へ放出するものである。また、下端側の底部には図示しないが、主に蒸気が凝集して生じた水を排出する排水口が設けてある。揮発性有機化合物含有ガスＡは、別の装置等で発生したもので、揮発性有機化合物を除去して処理後ガスＢにする処理対象である。例えば、種々の排ガスなどが挙げられる。揮発性有機化合物含有ガスＡは、導入口１７から導入されて排出口１８までの間にある吸着層１２を通過する際に、揮発性有機化合物を吸着剤に吸着されて、揮発性有機化合物の濃度が低下した処理後ガスＢとなる。
【００３２】
また、吸着塔１１の吸着層１２内部に、複数段からなる脱着用水蒸気Ｆの供給口１５Ａ〜１５Ｃが上から順にほぼ等間隔で設けてある。これらの供給口は、吸着塔１１の外壁を貫通して、吸着層１２の内部まで到達し、吸着層１２内に拡散しやすくなるように開口している。
【００３３】
さらに、吸着層１２よりも下端側にも、脱着用水蒸気Ｆの供給口１５Ｄが設けてある。これらの供給口１５Ａ〜１５Ｄは、後述する一の燃焼炉１３から生じた脱着用水蒸気Ｆを分岐させた配管の先に設けてある。すなわち、供給される脱着用水蒸気Ｆの量は、各供給口１５Ａ〜１５Ｄのうち、開放されている供給口がほぼ等しく分け合うことになる。供給された脱着用水蒸気Ｆは、脱着初期は吸着層１２で冷やされて大部分が凝縮し、大量の水（ドレン）として排水口から排出されるが、脱着用水蒸気Ｆの供給とともに吸着層１２の温度が上昇すると、部分的に凝縮して水（ミスト）と蒸気の混合体となり、吸着層１２に吸着された揮発性有機化合物を脱着させ、気体又は液滴（ミスト）状態で揮発性有機化合物を同伴させつつ上昇し、吸着塔１１の上端に設けた供出口１６から出て行く。従って、それぞれの供給口１５Ａ〜１５Ｄは、供出口１６までの経路が一部共通することとなる。以下、供出口１６から出て行く有機化合物含有水蒸気Ｋは、純粋な蒸気状態だけではなく、水及び脱着した有機化合物の蒸気と液滴（ミスト）の混合体も指す。
【００３４】
各供給口１５Ａ〜１５Ｄに通じる配管にはそれぞれ弁が取り付けてあり、それぞれ開閉を独立して自在に制御できる。運用時には、供出口１６に最も近い、すなわち、この実施形態では最も上にある供給口１５Ａから順番に開放する。
【００３５】
上記の供出口１６付近に、含有水蒸気温度センサ２５が設けてあり、そこまで到達し、燃焼炉１３へ向かう有機化合物含有水蒸気Ｋの温度を計測できる。前述のように有機化合物含有水蒸気Ｋは水（ミスト）と蒸気の混合体であるが、吸着層１２の温度上昇につれて蒸気の比率が高くなるため、含有水蒸気温度センサ２５の検知温度は上昇する。即ち、この検知温度により脱着工程のおよその進行度合いを把握することができる。脱着用水蒸気の供給量、温度は基本的に変わらないため、時間経過によっても脱着工程の進行度合いを把握することはできるが、温度や湿度等の外的条件の影響を受けるため、温度による把握が望ましい。
【００３６】
上記の供出口１６から出た有機化合物含有水蒸気Ｋは、含有水蒸気配管２１を通って燃焼炉１３へ送られる。燃焼炉１３は上記の脱着用水蒸気Ｆを生成させるための熱を発生させるためのものであり、そのための燃料Ｄを供給する燃料供給口２２を有しており、それとは別に、上記の吸着塔１１の供出口１６から送られてきた有機化合物含有水蒸気Ｋを供給する含有水蒸気供給口２３も有している。また燃焼炉１３は当然にバーナや煙突も有している（いずれも図示せず。）。さらに、内部温度を測定する燃焼炉内温度センサ２４を有している。この燃焼炉１３で発生した熱が、熱交換器１４へ供給される。
【００３７】
熱交換器１４は、水蒸気の元となる水Ｅを供給する循環口３１を備え、水Ｅを加熱して脱着用水蒸気Ｆを発生させる。生じた脱着用水蒸気Ｆは、脱着用水蒸気供給路３２を通じて、上記の吸着塔１１の供給口１５Ａ〜１５Ｄへ供給されるが、その途中には分岐３３が設けてあり、分岐の一方は熱交換器１４へ循環する循環経路３４を形成している。この循環経路中には、水Ｅを噴霧する機能を有しており、循環口３１を通じて熱交換器１４に繋がる。生成する脱着用水蒸気Ｆが十分な高温になるまでは、発生する水蒸気はこの循環経路を巡り、吸着塔１１や外部へは排出しないようにして、熱効率を高めている。また、熱交換器１４は発生する水蒸気の温度を調整するために、内部温度を測定する水蒸気温度センサ３６を有している。
【００３８】
上記の分岐３３の他方は、上記の吸着塔１１の供給口１５Ａ〜１５Ｄとの間にさらにもう一つの分岐３５が設けてある。この分岐３５の一方は、大気への開放口３９に繋がっており、脱着用水蒸気供給路３２内の内圧が過剰になったり、脱着用水蒸気Ｆが余ったときに、大気中に逃がすことができるよう、必要に応じて開閉可能な弁が設けられている。
【００３９】
上記の脱着用水蒸気供給路３２の、分岐３５の他方には、さらにもう一つの分岐４０が設けてあり、それぞれが、二本並列で設けてある吸着塔１１（１１ａ，１１ｂ）のそれぞれの供給口１５Ａ〜１５Ｄに繋がっている。すなわち、一方の吸着塔１１ａで揮発性有機化合物含有ガスＡの吸着を行っている間に、他方の吸着塔１１ｂでは、供給口１５Ａ〜１５Ｄからの脱着用水蒸気Ｆの供給により脱着を行うことで、常に揮発性有機化合物含有ガスＡの処理を持続させることができる。ただし、一方の吸着塔における脱着は、後述するように他方の吸着塔の吸着能が減衰して限界に到達するまでの時間に終わらせなければならない。
【００４０】
上記の構成からなる揮発性有機化合物処理装置の運用方法の実施手順について説明する。この発明にかかる揮発性有機化合物処理装置は、まず、揮発性有機化合物含有ガスＡに含まれる揮発性有機化合物を、一方の吸着塔１１（１１ａ又は１１ｂ）に導入し、吸着層１２の吸着剤に吸着させる。吸着層１２を通過した処理後ガスＢは排出口１８から出て大気中へ放出される。この吸着作業を一定時間が経過するまで、又は、吸着能が一定以下になるまで行う。なお、吸着能の低下を検知して吸着を止めるには、排出口１８に揮発性有機化合物の検出装置（図示せず）を設け、そこで処理後ガスＢに含まれる揮発性有機化合物の濃度を測定し、予め定めた値以上になったら、吸着層１２の吸着能が限界に達していると解釈して導入口１７の弁へ閉める命令を出す制御回路を設ける。
【００４１】
一方、吸着を終える前から脱着の準備を進めておく。脱着用水蒸気Ｆは即座に供給開始できるものではないので、吸着終了後から加熱を始めると、脱着が始まるまでの間にタイムラグが生じてしまい、本来必要な吸着工程が止まってしまうためである。
【００４２】
この脱着工程の準備段階を図２のフローを用いて説明する。まず、燃焼炉１３で燃料Ｄの燃焼を開始し、脱着用水蒸気Ｆの循環経路３４（３２→３３→３４→３１）内の空気を、経路中に設けたファン（図示せず）で循環させる（Ｓ１１）。この時の空気温度を水蒸気温度センサ３６で検知し、水蒸気が生成できる設定温度Ｔ１以上になったことを水制御回路（図示せず）が確認したら（Ｓ１２）、分岐３３から熱交換器１４へ戻る循環経路３４中への水Ｅの水供給口３８の弁を開放し、水Ｅを噴霧して熱交換器１４内で水蒸気を生成させる（Ｓ１３）。熱交換器１４では、水蒸気温度センサ３６で生成する水蒸気の温度を検知しておき、脱着用水蒸気Ｆが脱着に好適な温度Ｔ２になるまで（Ｓ１４）、又は吸着が終了するまで、開放口３９への弁を開放して、大気中へ放出する（Ｓ１５）。脱着は吸熱反応であるため、十分に高温の水蒸気でなければ脱着が速やかに進行しないからである。なお、ここで脱着用水蒸気Ｆとは、過熱水蒸気又は飽和水蒸気である。
【００４３】
吸着塔１１での吸着が終了し、脱着用水蒸気Ｆが所定の温度Ｔ２以上になったら（Ｓ１４）、開放口制御回路（図示せず）は、開放口３９への弁を閉じ、最も供出口１６に近い供給口１５Ａへの脱着用水蒸気Ｆの弁を開放する（Ｓ１６）。供給口１５Ａに供給された脱着用水蒸気Ｆは、吸着層１２の上層部分に吸着した揮発性有機化合物を脱着させて、有機化合物含有水蒸気Ｋとなって供出口１６から供出させる（Ｓ１７）。
【００４４】
供出口１６付近に設けた含有水蒸気温度センサ２５に、有機化合物含有水蒸気Ｋが到達すると、このセンサは温度上昇を検出する（Ｓ１８）。この温度上昇は吸着塔１１の設備にもよるが、上記のように脱着工程の進行度合いに応じて上昇する。具体的には、温度の値が常温から上昇を始め、４０℃程度まで上がったら有機化合物含有水蒸気Ｋが到達したと考えて運用するとよい。供給口１５Ａの開放から、有機化合物含有水蒸気Ｋの到達が検出されるまでには、吸着層１２が暖められて脱着用水蒸気Ｆがミストと蒸気の混合体として吸着層１２を通過するまでの時間と、吸着層１２を抜けてから供出口１６付近に設けた含有水蒸気温度センサ２５に到達するまでの時間とを合わせたタイムラグＴｒａｇが存在する。
【００４５】
供給口１５Ａを開放してから上記のタイムラグＴｒａｇが経過した後に検出される有機化合物含有水蒸気Ｋは、脱着開始直後に最も多く脱着が進行するため、含有する揮発性有機化合物の量が急激に上昇して極大値を示し、その後、緩やかに減少するという挙動を示す。また、含有水蒸気温度センサ２５が示す温度は、脱着工程の進行度合いに応じて上昇する。この揮発性有機化合物の量と温度の変化の例を図３に示す。ここで、図３で記載の供出口１６付近における温度変化、つまり有機化合物含有水蒸気Ｋによる温度変化は、供給口１５Ａのみを単独で開放した場合の変化であり、それを基準に供給口１５Ｂを開放するタイミングを決定することになる。
【００４６】
なお、供給口１５Ａを開放したときに脱着される揮発性有機化合物は、吸着層１２の全域ではなく、供給口１５Ａよりも上方の部分だけであり、全域を一括して脱着させる場合と比べて、揮発性有機化合物の量の極大値の値は十分に小さくなっている。この実施形態では、供給口１５Ａより上の部分とは吸着層１２の全体の四分の一程度であり、脱着される揮発性有機化合物の極大値も、全域を一括して脱着させた場合と比べて約四分の一程度にまで抑えられている。そして、揮発性有機化合物の量が極大値を、温度が極小値を示すまでの間に、次の供給口１５Ｂを開放することで、その極大値及び極小値をさらに低下させて全体を平準化する。
【００４７】
ところが、供給口１５Ａの開放直後に供給口１５Ｂを開放すると、揮発性有機化合物の量の極大値を示すピークが近接しすぎて重なり、平準化の効果が不十分になってしまうおそれがある。このため、供給口１５Ｂの開放は、供給口１５Ａから供給された脱着用水蒸気Ｆがある程度進行した後にすべきである。
【００４８】
具体的には、供給口１５Ｂの開放（Ｓ１９）は、供給口１５Ａの開放により吸着塔１１に供給される水蒸気が到達することで、供出口１６付近の大気が暖まり始めて、４０℃に到達した時点から、吸着層１２が十分に暖まって、供出口１６付近の大気が９０℃に到達する時点までの時間Ｔｏｐｅｎ０の間にすることが好ましい。供出口１６付近が９０℃を超えると、最も先に進行した有機化合物含有水蒸気Ｋは燃焼炉１３まで到達していることがほとんどであり、供給口１５Ｂの開放による燃焼炉１３の温度上昇ピークの平準化効果の応答性が低下するためである。なお、供出口１６から燃焼炉１３までの含有水蒸気配管２１の長さにもよるが、８０℃に到達する時点より前に開放すると、燃焼炉１３への到達により先んじやすくより好ましい。図３では、供出口１６の温度が９０℃に到達するのとほぼ同時に、燃焼炉１３の温度が急上昇しており、この時点で有機化合物含有水蒸気Ｋが到達するケースを示している。燃焼炉１３までの含有水蒸気配管２１の移送距離を長くすることで、燃焼炉１３への到達を遅らせることができ、逆に短くすることで燃焼炉１３への到達を早めることができるので、装置設計により多少の誤差があり、一方で、装置設計により微調整することもできる。
【００４９】
従って、供給口１５Ａを開けてから、供給口１５Ｂを開けるまでの時間Ｔｏｐｅｎ１は、Ｔｒａｇ＜Ｔｏｐｅｎ１＜Ｔｒａｇ＋Ｔｏｐｅｎ０となる。この関係を図３の下部に示す。原点は供給口１５Ａを開放した時点である。図中斜線の入った帯部分が、それぞれの供給口を開放している時間を示す。
【００５０】
供給口１５Ｂを開けるとき（Ｓ１９）、１つ前の供給口１５Ａは開放したままである。供給口１５Ｂが開放されると、供給源が同一である脱着用水蒸気Ｆが、供給口１５Ａと供給口１５Ｂとに分散するため、供給口１５Ａに供給される脱着用水蒸気Ｆは事実上半減する。これにより、含有水蒸気配管２１内の有機化合物含有水蒸気Ｋを押し出す圧力も一時的に低下するので、供給口１５Ａから供給された脱着用水蒸気Ｆにより脱着された揮発性有機化合物の極大値は、供給口１５Ｂを開けない場合よりもさらに減少することになり、燃焼炉１３の温度上昇ピークも平準化される。
【００５１】
供給口１５Ｂを開放することで、吸着層１２のうち、供給口１５Ａと供給口１５Ｂとの領域で特に脱着が起きる。これにより、供給口１５Ａを開放した際の上記Ｔｒａｇよりも長い時間であるＴｒａｇ２が経過した後に、含有水蒸気温度センサ２５に供給口１５Ｂへ供給された脱着用水蒸気Ｆによる有機化合物含有水蒸気が到達する。これは吸着層１２を抜けるのに要する時間が、供給口１５Ａよりも供給口１５Ｂの方が長くなるためである。ただし、供給口１５Ｂの開放により到達した有機化合物含有水蒸気が示す有機化合物の含有量の極大値と、それにより生じる燃焼炉１３の温度上昇のピークは、供給口１５Ａの開放により生じた極大値よりも十分に小さいものとなる。供給口１５Ｂに流れ込む脱着用水蒸気Ｆの量は、供給口１５Ａに供給された脱着用水蒸気Ｆの全量の半分であり、また、供給口１５Ａに供給される脱着用水蒸気Ｆも同時に半減するために、供給口１５Ａ由来の有機化合物含有水蒸気の量もほぼ半減するので、供給口１５Ｂ由来の極大値はいずれも大きく平準化される。
【００５２】
一方、供給口１５Ｂを開放してから一定時間経過した後であって、Ｔｒａｇ２が経過して供給口１５Ｂから供給された水蒸気が燃焼炉１３に到達する前に、次の供給口１５Ｃを開放する（Ｓ２０）。これに合わせて供給口１５Ａを閉鎖する。供給口１５Ａを開放したままであると、それぞれの供給口１５Ａ〜１５Ｃに流れ込む脱着用水蒸気Ｆが３等分されて、供給口１５Ｃからの脱着効率が低くなりすぎてしまうためである。既に供給口１５Ａより上方の吸着層１２では、ほとんどの揮発性有機化合物が脱着し終えており、その分の水蒸気を供給口１５Ｃに回すこととなる。なお、このとき供給口１５Ｂは開放したままである。
【００５３】
この、供給口１５Ｂを開放してから、供給口１５Ｃを開放するまでの時間は、供給口１５Ａに由来する有機化合物含有水蒸気Ｋの到達による燃焼炉１３の温度上昇が示されてから、供給口１５Ｂに由来する有機化合物含有水蒸気Ｋの到達による燃焼炉１３の温度上昇が示されるまでの間に設定することが好ましい。具体的には、吸着塔の規模によるが、ほとんどの場合、供給口１５Ｂを開放してから２分以上１５分以下が好適な時間となる。
【００５４】
ただし、供給口１５Ａの閉鎖と供給口１５Ｃの開放は、完全に同時である必要はなく、若干のタイムラグを設けてから供給口１５Ａを閉鎖するようにすると、供給口１５Ｃに流れ込む脱着用水蒸気Ｆは、最初のピーク時には全体の三分の一であり、ピーク後に脱着用水蒸気Ｆが増えて二分の一になるという多段階的な上昇を示し、有機化合物含有水蒸気が含有する揮発性有機化合物の量をさらに平準化することができる。
【００５５】
次の供給口も、同様に、１つ前に供給口を開けた時点から２分以上後であって、１つ前に開けた供給口に由来する有機化合物含有水蒸気Ｋが燃焼炉に到達するまでの間に開放し、併せて、２つ前に開けた供給口を閉鎖することで、脱着用水蒸気Ｆの量を確保しつつ、揮発性有機化合物の量の極大値を抑えて、平準化することができる（Ｓ２１）。図では四つの供給口１５Ａ〜１５Ｄを記載しているが、さらに供給口が多段階に設けた場合も、同様の方法により、揮発性有機化合物の量の極大値を抑えて平準化することができる。
【００５６】
この実施形態における最後の供給口１５Ｄは、吸着層１２の中ではなく、吸着層１２よりも下方の、吸着塔１１の底部に設けてあり、導入された脱着用水蒸気Ｆは、吸着層１２の全体に行き渡って脱着させることができる。吸着層１２より下方であれば概ね吸着層１２の全体に行き渡るが、満遍なく拡散させるためには、底部に設けてあることが最も好ましい。
【００５７】
最後の２つの供給口を閉鎖するタイミングは、それと同時に開放する供給口が存在していないだけで、上記と同様のタイミングで閉鎖すればよい（Ｓ２２，Ｓ２３）。また、最後の１つの供給口１５Ｄだけは、それよりもさらに長く時間を取って開放し、最後の供給口１５Ｄを開放してから十分な脱着が進行したと実験上判断できる一定時間経過後であってもよい。ただし、もう一方の吸着塔１１ｂにおける吸着の限界が来る前に終わらせる必要がある。最後の供給口１５Ｄの閉鎖により、この吸着塔１１ａの脱着を終了する。
【００５８】
閉鎖後、余剰になった脱着用水蒸気Ｆは開放口３９から大気外へ放出し（Ｓ２４）、燃焼炉１３の温度は下げずに、熱交換器１４における脱着用水蒸気Ｆの生成も停止させないことが好ましい。一旦停止すると、再度加熱する際に装置にかかる熱負荷が大きく、また、準備に時間がかかりすぎて、次の吸着塔１１ｂの脱着開始までに生じる時間ロスも大きくなってしまうためである。脱着用水蒸気Ｆを生成し続けていれば、次に吸着塔１１ｂで行う脱着の際には、Ｓ１１〜Ｓ１５までの工程を省略して、Ｓ１６から速やかに開始することができる。
【００５９】
その後、脱着が終わった吸着塔１１ａは、他方の吸着塔１１ｂの吸着能が低下して吸着を終了するとともに、再び揮発性有機化合物含有ガスＡからの吸着を受け持つことになる。
【００６０】
上記のように供給口１５Ａ〜１５Ｄを開放及び閉鎖することで、揮発性有機化合物の量を平準化することで、燃焼炉１３にかかる負荷は小さくなり、過剰な能力を持つ燃焼炉１３でなくても、必要最低限の大きさの燃焼炉１３で脱着工程を行うことができる。ただし、このように平準化しても、最初の供給口１５Ａの開放による有機化合物含有水蒸気Ｋが到達した際などは、燃焼炉１３に導入される燃料と揮発性有機化合物の総量は一時的に急上昇するし、供給口の閉鎖により急低下することもある。その変化は、燃焼炉１３の炉内温度として明確に現れるので、燃焼炉内温度センサ２４で燃焼炉１３内の温度を計測し続け、温度上昇を検知したら燃料Ｄの供給量を搾り、温度低下を検知したら供給量を上げるように微調整することで、燃焼炉１３にかかる熱負荷をさらに低下させることができる。
【００６１】
この実施形態は、いくつかの点で変更してもこの発明の効果を得ることができる。
上記の実施形態では供出口１６付近に設けている含有水蒸気温度センサ２５は、供出口１６からわずかに含有水蒸気配管２１内に入った箇所に設けてもよい。ただし、含有水蒸気配管２１中に設ける場合に比べて、吸着塔の大きさ、吸着剤の量に応じて設定温度の調整幅が大きくなる。より燃焼炉１３に近い配管内に設ける上記の形態であると、吸着塔１１の大きさによる調整幅を小さくすることができる。
【００６２】
また、含有水蒸気温度センサ２５を用いず、燃焼炉１３内に設けた燃焼炉内温度センサ２４の測定によっても、燃焼温度の上昇という結果で有機化合物含有水蒸気の到達を検知することはできる。しかしその場合、既に燃焼炉１３が温度上昇を起こしているため、それから供給口１５Ａ〜１５Ｄの開放調整を行っても、調整の結果が燃焼炉１３に届くまでに時間が掛かりすぎてしまう。このため、燃焼炉１３内の燃焼炉内温度センサ２４が、予め規定した温度域から外れた場合の調整は、燃焼炉１３に直結する燃料供給口２２からの燃料Ｄの調整により行うことが好ましい。
【００６３】
さらに、一方の吸着塔１１ａでの脱着が終わってから、他方の吸着塔１１ｂでの脱着を始めるまでの間、分岐３３を利用して、脱着用水蒸気Ｆを熱交換器１４に戻して待機状態にしてもよい。
【００６４】
また、供給口１５Ａを開放する際に、開放口３９を開放しておき、最初の脱着のピークが経過した後で開放口３９を閉じることで、最初の極大値又は極小値をさらに平準化させることができる。さらに、開放口３９を開放する代わりに、熱交換器１４で発生させる脱着用水蒸気Ｆの量を一時的に低下させてもよいが、これは熱交換器１４にかかる負荷が増えるため好ましくない。
【００６５】
次に、吸着塔１１の構成を変更した第二の実施形態について、図４を用いて説明する。この実施形態での吸着及び脱着を行う吸着塔５１は、円柱状である吸着層５３が、三枚の仕切５２により１２０度ずつ三分割されており、それぞれの仕切られた領域５４が独立したものである。それぞれの領域５４Ａ〜Ｃには、上下二段にそれぞれ供給口５５Ａ，５５Ｂ，供給口５５Ｃ，５５Ｄ、供給口５５Ｅ、５５Ｆが設けてある。また、吸着層５３より下方の、吸着塔１１の底部には、供給口５５Ｇが設けてある。吸着層５３の上方と下方にはいずれも仕切５２は到達していない。なお、図中省略しているが、供給口のそれぞれには開閉制御のための弁が設けてある。
【００６６】
有機化合物含有ガスＡを導入する導入口１７と、処理後ガスＢを排出する排出口１８と、供出口１６は吸着塔１１と同様に備えている。また、図には記載しないが、燃焼炉１３及び熱交換器１４の構成も同じであり、配管の構成も同一である。また、同じ構成の吸着塔５１を二本備えており、一方で脱着を行っている間に他方で吸着を行うという同一の運用方法が可能である。
【００６７】
この実施形態にかかる吸着塔５１で有機化合物含有ガスＡの吸着を行う場合には、導入口１７から導入された有機化合物含有ガスＡが、並列になっている領域５４Ａ〜５４Ｃのそれぞれに分かれて通過して吸着され、処理後ガスＢとなって排出される。
【００６８】
脱着工程の準備段階で、燃焼炉１３及び熱交換器１４において十分に高い温度の脱着用水蒸気Ｆを得る工程は第一の実施形態と同一である。脱着を開始するにあたっては、３つの領域５４Ａ〜５４Ｃのうち、いずれかの領域の、供出口１６に近い側の供給口５５Ａ，５５Ｃ，５５Ｅのいずれかを選んで開放する。仮に供給口５５Ａを開放した場合、次に開放する供給口は、同じ領域５４Ａで下方にある供給口５５Ｂでもよいし、別の領域５４Ｂ、５４Ｃのいずれかの、供出口１６に近い側の供給口５５Ｃ，５５Ｅのいずれかでもよい。二つめに供給口を開放する際には、一つめに開放した供給口５５Ａは開放したままであり、これにより、上記第一の実施形態と同様に、脱着する有機化合物含有水蒸気中に含まれる揮発性有機化合物の量の極大値を平準化させることができる。
【００６９】
そして、３つめの供給口を開放するタイミングに合わせて、１つめに開放した供給口５５Ａを閉じることで、脱着用水蒸気Ｆを効率よく配分することができる。そのタイミングも上記第一の実施形態と同様に設定できる。
【００７０】
また、別の実施形態として、２つめに開放する供給口と３つめに供給する供給口とが、それぞれ、１つめに開放する供給口と違う領域５４Ａ〜５４Ｃにあるようにし、４つめの供給口を開放するまではそれらは閉じないものとする。そして、１つめに開放した供給口を閉じるとともに、１つめに開放した供給口と同じ領域にある供給口を４つめの供給口として開け、以下、２つめに開放した供給口を閉じるとともに、同じ領域にある供給口を５つめとして開ける、というように繰り返していくことで、各領域５４Ａ〜５４Ｃで満遍なく脱着を行うことができる。
【００７１】
以下、それぞれの供給口５５Ａ〜５５Ｆは、下段にある供給口が、同じ領域の上段にある供給口より後に開放する、という条件の範囲であれば、自由な順番で開放してよい。例えば、５５Ａ，５５Ｂ，５５Ｃ，５５Ｄ，５５Ｅ，５５Ｆといった、それぞれの領域を順に脱着する順番でもよいし、５５Ａ，５５Ｃ，５５Ｅ，５５Ｂ，５５Ｄ、５５Ｆといった、先に上段の供給口を開放してから、下段の供給口を開放する順番でもよいし、それらを複合した変則的な順番でも実施可能である。
【００７２】
上記の供給口５５Ａ〜５５Ｆを全て開放した後、最後に、吸着塔５１の底部に設けた供給口５５Ｇを開放する。ここに供給された脱着用水蒸気Ｆは、全ての領域５４Ａ〜５４Ｃを通って、仕上げの脱着を行う。
【００７３】
さらに、供給口５５Ｇを開放してから一定時間経過した後、全ての供給口を開放して、脱着を徹底させてもよい。このような全開放は、最後の供給口１５Ｇを開放してから１５分以上経過した後に行うと、最後の供給口５５Ｇによる脱着を十分に果たした上で仕上げを行うことができる。一方で、３０分を超えてから行うと、脱着工程全体の時間がかかりすぎてしまうため好ましくない。
【００７４】
この実施形態は、さらに細部を変更しても実施可能である。仕切５２は吸着層５３内だけでなく、吸着層５３より下方の底部までを仕切るものであってもよい。脱着効率の点ではその方が望ましい。だたし、吸着塔５１全体の部材が増加し、制御が複雑になるというデメリットを有する。
【００７５】
また、構造を単純化するため、それぞれの領域５４Ａ〜５４Ｃに設ける供給口を多段にせず、一段だけとし、それぞれの領域の供給口を順に開放し、最後に底部の供給口を開放するものでもよい。吸着塔５１の吸着剤が比較的少ない場合にはこのような構成でも十分に実施可能である。ただし、各領域の脱着を徹底させるため、底部に設ける最後に開放する供給口は省略しない方がよい。
【００７６】
さらに、吸着層５３は、３分割ではなく、２分割や４分割でも実施可能である。ただし、分割数が増えすぎると脱着効率は低下する。
【００７７】
次に、吸着塔１１の構成を変更した第三の実施形態について、図５を用いて説明する。この実施形態での吸着及び脱着を行う吸着塔５７は、上記の第二の実施形態と同様に、吸着層５３が三枚の仕切５２によって三分割され、それぞれの仕切られた領域５４Ａ〜５４Ｃが独立している。第二の実施形態との違いは、それぞれの領域５４Ａ〜５４Ｃに設けられた供給口（５８Ａ〜５８Ｃ）が一つずつである点である。また、それらとは別に、吸着層５３より下方の、吸着塔１１の底部には、供給口５８Ｄが設けてあり、その他の構成は吸着塔５１と同じである。第二の実施形態を実行する吸着塔５１に比べて、吸着塔５７のような構成は、比較的規模が小さい場合に適用される。
【００７８】
その脱着の実施にあたっては、上記第一及び第二の実施形態と同様に、まず１つめの供給口５８Ａを開放し、それを開放したまま、１つめの供給口５８Ａに由来する有機化合物含有水蒸気Ｋが燃焼炉に到達する前に、２つめの供給口５８Ｂを開放する。３つめの供給口５８Ｃは、２つめの供給口５８Ｂを開放してから一定時間経過後、供給口５８Ｂに由来する有機化合物含有水蒸気が燃焼炉に到達する前に開放し、それにタイミングを合わせて、１つめの供給口５８Ａを閉鎖する。すなわち、各領域の供給口５８Ａ〜５８Ｃをまず順に開放していき、吸着塔５７の底部に設けられた４つめの供給口５８Ｄは最後に開放する。この４つめの供給口５８Ｄを開放するタイミングは、３つめの供給口５８Ｃを開放してから一定時間経過後、供給口５８Ｃに由来する有機化合物含有水蒸気Ｋが燃焼炉に到達する前であって、２つめの供給口５８Ｂを閉鎖するタイミングと合わせて行えばよい。さらに、同様のタイミングで３つめの供給口５８Ｃを閉鎖し、４つめの供給口５８Ｄから水蒸気の全量が供給されるようにして、全ての領域５４Ａ〜５４Ｃの脱着を徹底させる。
【００７９】
これらの第一から第三の実施形態のうち、吸着層断面積が大きな場合は、第二及び第三の実施形態のように並列に仕切って脱着することで効率がよくなる。一方で、脱着の徹底という点では、次の供給口から供給された水蒸気が、前の供給口により脱着された吸着層の領域でもさらに脱着を行う第一の実施形態の方が優れている。
【実施例】
【００８０】
以下、実施例によりこの発明をさらに具体的に示す。まず、実験装置について説明する。実験には、吸着塔寸法：φ６８（内径）×７００Ｈ、充填部：φ６８×６００Ｈ（体積：２．１８Ｌ）、活性炭重量：１０００ｇ（白鷺Ｓ２ｘ  ４／６）である吸着塔を使用し、水蒸気の供給口、供出口の位置を変えて、二種類の実験を行った。なお、吸着塔以外の構成は図１に準じたものである。
【００８１】
＜実験方法＞
予め吸着塔に、揮発性有機化合物としてトルエンを含むガスを流し、吸着剤である活性炭に十分にトルエンを吸着させた。吸着終了後、供給口から脱着用水蒸気を導入し、トルエンを含んだ有機化合物含有水蒸気を塔頂部の供出口から排出した。この水蒸気を、供出口から燃焼炉の間に設けた配管中で一部を採取し、冷却管に通して、凝縮、回収した。回収は１分ごとに行い、回収した凝集液のトルエン層を静置分離させ、その体積を計測して、脱着されたトルエンの量の時間変化を測定した。
【００８２】
（実施例１）
水蒸気の供給口を、吸着塔上面から１６０ｍｍ、３５０ｍｍの側面と、底面の中心に設け、供出口を吸着塔上面の中心に設けた。すなわち、図１の形態で、供給口が一段少ない形態である。層中上段の供給口をＡ、層中下段の供給口をＢ、底面の供給口をＣとし、次の手順を行った。
（１）Ａを開放し、１．６８ｋｇ/ｈの脱着用水蒸気を流す。Ｂ，Ｃは閉じる。
（２）５．５分後、Ｂを開放し、Ａ、Ｂに０．８４ｋｇ/ｈの脱着用水蒸気を流す。
（３）１２分後、Ａを閉じてＣを開放し、ＢとＣそれぞれに０．８４ｋｇ/ｈの脱着用水蒸気を流す。
（４）３０分後、Ｂを閉じてＣに１．６８ｋｇ/ｈの脱着用水蒸気を流す。
その結果を図６に示す。
【００８３】
（実施例２）
実施例１と同様の構成で、Ｂの開放を６分後に変更し、Ｃの開放とＡの閉鎖を１５分後に変更した。その結果を図６に示す。
【００８４】
（比較例）
供給口を多段にせず、吸着塔の底部に設けたもののみとし、脱着開始から終了まで１．６８ｋｇ／ｈの脱着用水蒸気を供給して測定を行った。その結果を図６に示す。
【００８５】
（結果）
比較例では、脱着開始後１２分で排出量が最大で２７ｇ/ｍｉｎを示し、その後急激に低下したが、実施例１で脱着工程全体を通じて排出量が最大で約４ｇ/ｍｉｎを示し、また、脱着工程を通じてほぼ同じ値で安定していることがわかる。また、実施例２でも最大は約７ｇ／ｍｉｎであり、最初のタイミング以外は実施例１とほぼ同様で平準化された。
【００８６】
実施例のそれぞれのタイミングでは、次のような現象が起こっていると考えられる。
（１）Ａ開放
Ａ開放により、脱着量は急上昇する。なお、供出口に近いＡから開放することにより、従来と比べて脱着量の上昇が早期に開始される。
（２）Ａ開放＋Ｂ開放
続けてＢを開放することによりＡからの水蒸気が半減し、脱着量のピークが従来と比べて大きく低下する。また、Ｂ開放により脱着された分の溶剤が出口（燃焼炉前）に到達するタイムラグがあるため、後半、全体としては下降傾向となる。
（３）Ｂ開放＋Ｃ開放
Ｂ開放により脱着された溶剤が到達するため、排出量が増加するが、ピークを超えた後は（２）と同様に下降傾向となる。
（４）Ｃ開放
（３）と同様。
【００８７】
なお、実施例１と実施例２の最初の極大値の違いは、実施例１では極大値が生じる直前に供給口Ａへの脱着用水蒸気の量が半減したために、ピークが抑えられたものと考えられる。
【符号の説明】
【００８８】
１１，１１ａ，１１ｂ  吸着塔
１２  吸着層
１３  燃焼炉
１４  熱交換器
１５Ａ，１５Ｂ，１５Ｃ，１５Ｄ  供給口
１６  供出口
１７  導入口
１８  排出口
２０  多孔板
２１  含有水蒸気配管
２２  燃料供給口
２３  含有水蒸気供給口
２４  燃焼炉内温度センサ
２５  含有水蒸気温度センサ
３１  循環口
３２  脱着用水蒸気供給路
３３  分岐（循環経路行き）
３４  循環経路
３５  分岐（大気排出行き）
３６  水蒸気温度センサ
３８  水供給口
３９  開放口
４０  分岐（吸着塔二分）
５１  吸着塔
５２  仕切
５３  吸着層
５４Ａ〜５４Ｃ  領域
５５Ａ〜５５Ｇ  供給口
５７  吸着塔
５８Ａ〜５８Ｄ  供給口
Ａ  揮発性有機化合物含有ガス
Ｂ  処理後ガス
Ｄ  燃料
Ｅ  水
Ｆ  脱着用水蒸気
Ｋ  有機化合物含有水蒸気
Ｔｒａｇ  供給開始から最初の検出までのタイムラグ
Ｔｏｐｅｎ０  ２つめの供給口を開放すべき時間帯
Ｔｏｐｅｎ１  １つめの供給口開放から２つめの供給口開放までの時間
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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