(57)【要約】【課題】吸着材を用いて有機溶剤含有ガスの吸脱着を高効率かつ連続的に行なうことを可能とした、ガス処理装置およびこのガス処理装置を用いたガス処理方法を提供する。【解決手段】このガス処理装置は、被処理ガスを導入する処理ガス入口ライン１７と、記処理ガス入口ライン１７に設けられ、前処理用吸着材１５が収容される前処理用吸着槽１４と、脱着ガスによってコンデンサおよび／またはセパレータから押し出される戻りガスを、処理ガス入口ライン１７の前処理用吸着槽１４よりも上流側に戻す戻りライン１３とを有する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
有機溶剤を吸着可能な吸着材を有し、有機溶剤を含む被処理ガスと前記吸着材から有機溶剤を脱着するための加熱蒸気とが交互に供給される処理槽を有し、
２つの前記処理槽から選択された一つの前記処理槽に前記加熱蒸気を導入する加熱蒸気供給部と、
残りの前記処理槽に前記被処理ガスを導入する被処理ガス供給部と、
前記加熱蒸気供給部と連通された気相部を有し、前記加熱蒸気の供給時に前記処理槽から排出された脱着ガスから有機溶剤を回収するコンデンサおよび／またはセパレータを含む回収機構部と、を備え、
前記被処理ガス供給部は、
前記被処理ガスを導入する処理ガス入口ラインと、
前記処理ガス入口ラインに設けられ、前処理用吸着材が収容される前処理用吸着槽と、有し、
前記回収機構部は、
前記脱着ガスによって前記コンデンサおよび／またはセパレータから押し出される戻りガスを、前記処理ガス入口ラインの前処理用吸着槽よりも上流側に戻す戻りラインを有する、ガス処理装置。
【請求項２】
前記吸着材は、活性炭素繊維または粒状活性炭である、請求項１に記載のガス処理装置。
【請求項３】
前記前処理用吸着材は、粒状活性炭、活性炭素繊維、ゼオライト、シリカゲル、イオン交換樹脂、および、活性アルミナの群の少なくとも一つから選択される材料である、請求項１または２に記載のガス処理装置。
【請求項４】
有機溶剤を含む被処理ガスから有機溶剤を回収するガス処理方法であって、
請求項１から請求項３のうちいずれか１項に記載のガス処理装置を用い、
前記脱着ガスによって前記コンデンサおよび／またはセパレータから押し出される前記戻りガスを前記被処理ガスに混合し、前記前処理用吸着槽を通過させた後の前記脱着ガスを、前記被処理ガス供給部から、残りの前記処理槽に導入して、有機溶剤を含む被処理ガスから有機溶剤を回収する、ガス処理方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、吸着材を用いて有機溶剤含有ガスに含まれる有機溶剤の吸着を行なう工程と、吸着した有機溶剤の脱着を行なう工程とを並行に行なうことを可能としたガス処理装置およびガス処理方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、有害大気汚染物質に対する排出濃度規制が強化されてきており、ガス処理装置からの排ガスの濃度を低減することが望まれている。
【０００３】
従来、ガス処理装置は、吸着材で被処理ガスの有機溶剤を吸着する１対の吸着槽と、各吸着槽に対する被処理ガス供給手段と脱着用ガス供給手段とを設け、吸着槽に被処理ガスを供給する吸着工程と脱着用ガスを供給する脱着工程とに切り替える手段を設けて構成されている。
【０００４】
ガス処理装置の吸着材の例として活性炭素繊維（Activated  Carbon  Fiber（ACF）、以下、ＡＣＦと記す。）が使用されている。ＡＣＦは低濃度の有機溶剤含有ガスを吸着する機能に優れ、古くから吸着材として使用されている。たとえば、ＡＣＦを支持体に固定し、または自己支持にて円筒状に構成し、芯材内に縦型に配設したガス処理装置が、特開昭５１−３８２７８号公報（特許文献１）に提案されている。
【０００５】
また、実公平７−２０２８号公報（特許文献２）、実公平７−２０２９号公報（特許文献３）、実公平７−２０３０号公報（特許文献４）にも、同様な吸脱着装置が提案されている。これらは、いずれも、ＡＣＦを格納している芯材に蒸気を噴出し、ＡＣＦに吸着された有機溶剤を脱着させるものである。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開昭５１−３８２７８号公報
【特許文献２】実公平７−２０２８号公報
【特許文献３】実公平７−２０２９号公報
【特許文献４】実公平７−２０３０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
吸着に関与する細孔が粒状活性炭では、マクロポアであるのに対し、ＡＣＦでは、ミクロポアであることから、有機溶剤の吸着・脱着速度がＡＣＦの方が速く、また脱着時間が短時間で終了するため回収溶剤の品質が良いことが挙げられる。
【０００８】
また、脱着工程により脱着された脱着ガスはコンデンサで冷却され、さらにセパレータで回収溶剤として分離回収される。コンデンサおよび／またはセパレータには加圧防止のため、コンデンサおよび／またはセパレータの気相部分を開放しておく必要がある。
【０００９】
しかし、脱着ガスによって押し出されるコンデンサおよび／またはセパレータに滞留しているガスは、飽和蒸気圧に近い未濃縮の高濃度有機溶剤含有ガスであるため、高濃度有機溶剤含有ガスを処理する酸化分解設備や回収設備を付設する必要があった。以下、脱着ガスによって押し出されるコンデンサおよび／またはセパレータに滞留している高濃度有機溶剤含有ガスを「戻りガス」と呼ぶ。
【００１０】
脱着工程の初期段階では、吸着槽内に滞留した被処理ガスが脱着用蒸気でコンデンサおよび／またはセパレータへ押し出される。しかし被処理ガスの殆どは冷却濃縮されないため、吸着槽の約容積分だけの「戻りガス」が短時間で排出される。その後は、殆ど冷却凝縮される有機溶剤含有蒸気がコンデンサおよび／またはセパレータへ送られるため、「戻りガス」の風量は著しく低下する。
【００１１】
つまり「戻りガス」の風量は脱着工程初期で最も大きくなり、その後著しく低下するため、「戻りガス」中の有機溶剤を高効率で回収することは困難とされていた。
【００１２】
また、分離回収された有機溶剤は、環境配慮や製造コスト削減の意識から再利用されることも多いため、回収率の向上のためには高濃度の有機溶剤を含有している「戻りガス」を効率よく回収する必要がある。
【００１３】
したがって、本発明は、吸着材を用いて有機溶剤含有ガスの吸脱着を高効率かつ連続的に行なうことを可能とした、ガス処理装置およびこのガス処理装置を用いたガス処理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】
【００１４】
近年の環境認識の向上に伴い、排出ガス中の有機溶剤含有量の規制が強化されたことから、有機溶剤含有量の低減化が活発となってきていることから、高い有機溶剤回収を持つガス処理装置が求められる。
【００１５】
本発明は、被処理ガス供給部の前段に前処理用吸着材が充填された前処理用吸着槽を設け、脱着ガスによって押し出される戻りガスを前処理用吸着槽の前段に送り、被処理ガスと混合させた後、前処理用吸着槽を通過させて吸着槽で処理する手段を設けることで、戻りガスによる吸着工程入口ガス濃度の変動を大幅に緩和して平準化できるため、吸着熱による吸着材の劣化や性能低下を防ぐことができる。また戻りガスを別途処理設備で処理した時よりも有機溶剤を高収率で回収でき、従来よりもコンパクトでありランニングコストも安価となるガス処理装置を提供するものである。
【００１６】
本発明に係るガス処理装置においては、有機溶剤を吸着可能な吸着材を有し、有機溶剤を含む被処理ガスと上記吸着材から有機溶剤を脱着するための加熱蒸気とが交互に供給される処理槽を２つ有し、一方の上記処理槽に上記加熱蒸気を導入する加熱蒸気供給部と、残りの上記処理槽に上記被処理ガスを導入する被処理ガス供給部と、上記加熱蒸気供給部と連通された気相部を有し、上記加熱蒸気の供給時に上記処理槽から排出された脱着ガスから有機溶剤を回収するコンデンサおよび／またはセパレータを含む回収機構部と、を備える。
【００１７】
上記被処理ガス供給部は、上記被処理ガスを導入する処理ガス入口ラインと、上記処理ガス入口ラインに設けられ、前処理用吸着材が収容される前処理用吸着槽と、有する。
【００１８】
上記回収機構部は、上記脱着ガスによって上記コンデンサおよび／またはセパレータから押し出される戻りガスを、上記処理ガス入口ラインの前処理用吸着槽よりも上流側に戻す戻りラインを有する。
【００１９】
１つの実施態様では、上記吸着材は、活性炭素繊維または粒状活性炭である。
【００２０】
１つの実施態様では、上記前処理用吸着材は、粒状活性炭、活性炭素繊維、ゼオライト、シリカゲル、イオン交換樹脂、および、活性アルミナの群の少なくとも一つから選択される材料である。
【００２１】
本発明に係るガス処理方法は、有機溶剤を含む被処理ガスから有機溶剤を回収するガス処理方法であって、上述のいずれかに記載のガス処理装置を用い、上記脱着ガスによって上記コンデンサおよび／またはセパレータから押し出される上記戻りガスを上記被処理ガスに混合し、上記前処理用吸着槽を通過させた後の上記脱着ガスを、上記被処理ガス供給部から、残りの上記処理槽に導入して、有機溶剤を含む被処理ガスから有機溶剤を回収する。
【発明の効果】
【００２２】
この発明に基づいたガス処理装置およびこのガス処理装置を用いたガス処理方法によれば、吸着材を用いて有機溶剤含有ガスの吸脱着を高効率かつ連続的に行なうことを可能とする。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】本実施の形態におけるガス処理装置の構成、および、このガス処理装置を用いたガス処理方法を示す図である。
【図２】本実施の形態におけるガス処理装置を用いたガス処理方法の実施例および比較例の結果を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２４】
以下、本発明の実施の形態について、図を参照して詳細に説明する。なお、以下に示す実施の形態においては、同一または対応する部分について図中同一の符号を付し、その説明は繰り返さない場合がある。また、以下に説明する実施の形態において、個数、量などに言及する場合、特に記載がある場合を除き、本発明の範囲は必ずしもその個数、量などに限定されない。
【００２５】
本明細書において用いる有機溶剤とは、塩化メチレン、クロロホルム、四塩化炭素、塩化エチレン、トリクロロエチレン、テトラクロロエチレン、Ｏ−ジクロロベンゼン、ｍ−ジクロロベンゼン、フロン−１１２、フロン−１１３、ＨＣＦＣ、ＨＦＣ、臭化プロピル、ヨウ化ブチル、酢酸メチル、酢酸エチル、酢酸プロピル、酢酸ブチル、酢酸ビニル、プロピオン酸メチル、アクリル酸メチル、アクリル酸エチル、アクリル酸ブチル、メタクリル酸メチル、炭酸ジエチル、蟻酸エチル、ジエチルエーテル、ジプロピルエーテル、テトラヒドロフラン、ジブチルエーテル、アニソール、メタノール、エタノール、イソプロパノール、ｎ−ブタノール、２−ブタノール、イソブタノール、ｔ−ブタノール、アリルアルコール、ペンタノール、ヘプタノール、エチレングリコール、ジエチレングリコール、フェノール、Ｏ−クレゾール、ｍ−クレゾール、ｐ−クレゾール、キシレノール、アセトン、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン、シクロヘキサノン、ホロン、アクリロニトリル、ｎ−ヘキサン、イソヘキサン、シクロヘキサン、メチルシクロヘキサン、ｎ−ヘプタン、ｎ−オクタン、ｎ−ノナン、イソノナン、デカン、ドデカン、ウンデカン、テトラデカン、デカリン、ベンゼン、トルエン、ｍ−キシレン、ｐ−キシレン、ｏ−キシレン、エチルベンゼン、１，３，５−トリメチルベンゼン、Ｎ−メチルピロリドン、ジメチルホルムアミド、ジメチルアセトアミドおよびジメチルスルホキシド等を指す。
【００２６】
（ガス処理装置１００）
図１を参照して、本実施の形態におけるガス処理装置１００の構成について説明する。図１は、本実施の形態におけるガス処理装置１００の構成を示す図である。このガス処理装置１００は、第１処理槽２、第２処理槽３を備える。
【００２７】
第１処理槽２は、円筒形状の第１吸着材４Ａを含み、第２処理槽３は、円筒形状の第２吸着材４Ｂを含む。第１吸着材４Ａおよび第２吸着材４Ｂは、外側から内側に向けて被処理ガスが通過して吸着工程が実施され、内側から外側に向けて加熱蒸気が通過して脱着工程が実施される。第１吸着材４Ａおよび第２吸着材４Ｂには、ＡＣＦが用いられる。
【００２８】
第１処理槽２および第２処理槽３は、処理ガス導入ライン１６および脱着ガスライン９に連通されている。処理ガス導入ライン１６への連通の開閉、および、脱着ガスライン９への連通の開閉を行なうため、第１処理槽２および第２処理槽３には、それぞれ、第１自動下ダンパ７および第２自動下ダンパ８が設けられている。
【００２９】
第１処理槽２および第２処理槽３の上方には、それぞれ、被処理ガスの流通を制御する第１自動上ダンパ５および第１自動上ダンパ６が設けられている。
【００３０】
脱着ガスライン９には、コンデンサ１０が連結され、コンデンサ１０に連結される回収液ライン１１には、セパレータ１２が連結されている。セパレータ１２は、液相領域１２Ａおよび気相領域１２Ｂを有する。セパレータ１２の液相領域１２Ａからは、回収ライン１２Ｃにより回収溶剤Ｃが回収される。
【００３１】
コンデンサ１０およびセパレータ１２の気相領域には、戻りガスライン１３が連結されている。戻りガスライン１３は、処理ガス入口ライン１７に導入されている。処理ガス入口ライン１７は、処理ガス導入ライン１６に連結しており、処理ガス入口ライン１７には、前処理用吸着槽１４および送風機１が設けられている。前処理用吸着槽１４は、前処理用吸着材１５を有する。
【００３２】
加熱蒸気Ｄは、加熱蒸気ライン１８を通じて、第１処理槽２および第２処理槽３に供給される。
【００３３】
第１処理槽２には、加熱蒸気ライン１８が連通し、加熱蒸気ライン１８には、第１蒸気開閉弁１９が設けられている。第２処理槽３には、加熱蒸気ライン１８が連通し、加熱蒸気ライン１８には、第１蒸気開閉弁２０が設けられている。
【００３４】
なお、上記ガス処理装置１００において、第１自動上ダンパ５、第２自動上ダンパ６、第１自動下ダンパ７、第２自動下ダンパ８、第１蒸気開閉弁１９、第２蒸気開閉弁２０、コンデンサ１０、セパレータ１２、および、送風機１は、図示しない制御装置により、以下に示すガス処理方法を実現するように運転および開閉が適宜制御される。
【００３５】
なお、上記ガス処理装置１００において、少なくとも、加熱蒸気ライン１８、第１蒸気開閉弁１９、第２蒸気開閉弁２０により、加熱蒸気供給部が構成される。
【００３６】
また、少なくとも、送風機１、処理ガス入口ライン１７、処理ガス導入ライン１６により、被処理ガス供給部が構成される。
【００３７】
また、少なくとも、脱着ガスライン９、コンデンサ１０、回収液ライン１１、セパレータ１２、および、回収ライン１２Ｃにより、回収機構部が構成される。
【００３８】
（ガス処理方法）
次に、図１を参照して、上記構成を有するガス処理装置１００を用いたガス処理方法について説明する。図１は、本実施の形態におけるガス処理装置１００を用いたガス処理方法を示す図である。
【００３９】
図１において、ガス処理装置１００の第１処理槽２は脱着工程が実施され、第２処理槽３吸着工程が実施される。
【００４０】
（第２処理槽３の吸着工程）
図１を参照して、有機溶剤含有ガスを含んだ被処理ガスＡは、処理ガス入口ライン１７から、送風機１にて吸着工程となっている第２処理槽３に送られる。第２自動下ダンパ８は、処理ガス導入ライン１６を開放し、脱着ガスライン９を閉鎖するように制御される。
【００４１】
第２自動上ダンパ６は、第２吸着材４Ｂにおける被処理ガスＡの流通を可能とする開状態に制御される。
【００４２】
第２処理槽３の第２吸着材４Ｂでガス吸着が行われ、吸着工程出口ガスＢとして、系外へ導出される。また、加熱蒸気ライン１８の第２蒸気開閉弁２０は閉状態に制御される。
【００４３】
（第１処理槽２の脱着工程）
図１を参照して、第１処理槽２には被処理ガスを送ることはなく、第１自動下ダンパ７で、処理ガス導入ライン１６は閉鎖され、脱着ガスライン９が開放された状態に制御される。また、第１自動上ダンパ７は、第１吸着材４Ａの外側から内側へのガスの流通が閉鎖され、脱着用の加熱蒸気Ｄが、加熱蒸気ライン１８を通じて、第１吸着材４Ａの内側から外側への流通を可能に導入される。加熱蒸気ライン１８の第１蒸気開閉弁１９は開状態に制御される。
【００４４】
第１処理槽２内では、加熱蒸気が噴出し、第１吸着材４Ａに吸着された有機溶剤が、第１吸着材４Ａから脱着される。脱着された有機溶剤ガスは、脱着ガスライン９を通ってコンデンサ１０へ送られる。
【００４５】
脱着された有機溶剤ガスと加熱蒸気はコンデンサ１０にて凝縮し、高濃度の有機溶剤を含んだ凝縮液が回収液ライン１１を通ってセパレータ１２へ送られる。凝縮液は、セパレータ１２において、有機溶剤と水とに分離され、回収ライン１２Ｃから回収溶剤Ｃが回収される。
【００４６】
コンデンサ１０およびセパレータ１２内に滞留している戻りガスは、脱着ガスによって押し出され、戻りガスライン１３を通って処理ガス入口ライン１７に導入され、被処理ガスＡに混合される。
【００４７】
処理ガス入口ライン１７から導入される被処理ガスＡおよび戻りガスは、前処理用吸着槽１４で処理された後、第２処理槽３に送られる。以上の工程が繰り返し行なわれて、回収ライン２７Ｃから回収溶剤Ｋが回収される。一定時間が経過すると吸着工程と脱着工程が切り替わり、第１処理槽が吸着工程、第２吸着槽が脱着工程となる。このように、吸着工程と脱着工程を交互に行う連続的に処理可能なシステムである。
【００４８】
また、本実施の形態におけるガス処理装置１００によれば、戻りガスを前処理用吸着槽１４の前段に送り、被処理ガスＡと混合して前処理用吸着槽１４を通過させることで、処理槽に設けられる吸着材を劣化させる物質を前処理用吸着槽１４で除去することができる。
【００４９】
ここでいう吸着材を劣化させる物質とは、沸点２００℃以上の高沸点物質などの難脱着物質や酸化性ガス、重合性物質などを指す。また、戻りガスによる吸着工程入口ガス濃度の変動を大幅に緩和して平準化することも可能となる。これにより吸着槽で発生する吸着熱による熱暴走を抑制でき、吸着材の劣化や吸着性能の低下を防ぐことを可能とする。
【００５０】
また、本実施の形態におけるガス処理装置１００によれば、戻りガスを被処理ガスと混合して処理槽で再び吸着回収処理することにより、戻りガスを酸化分解設備や回収設備で別途処理するよりも有機溶剤の高い回収効率を得ることが期待できる。
【００５１】
また、本実施の形態におけるガス処理装置１００によれば、戻りガスを別途処理する設備を必要としないため、ガス処理装置の省スペース化が可能となり、さらに製造コストを従来のガス処理装置よりも安価に抑えることが期待できる。
【００５２】
また、本実施の形態におけるガス処理装置１００によれば、戻りガスを別途処理する設備を必要としないため、ガス処理装置のランニングコストを従来よりも安価に抑えることが期待できる。
【００５３】
また、本実施の形態におけるガス処理装置１００によれば、戻りガスを吸着槽で処理を行なうため、戻りガスによる吸着工程入口ガス濃度の変動を大幅に緩和して平準化することも可能となる。そのため、戻りガスの影響で被処理ガス濃度が上昇しても、吸着材の細孔内に残存している有機溶剤や水分子が吸着熱によって脱着する減少を抑制でき、従来のガス処理装置と同じ除去性能で被処理ガスを処理することができる。
【００５４】
本実施の形態におけるガス処理装置１００に使用される吸着材はＡＣＦまたは粒状活性炭を用いるとよい。ここでいうＡＣＦとはアクリロニトリル（ＰＡＮ）系繊維、レーヨン系、石炭ピッチ系、フェノール樹脂系、石油ピッチ系、植物由来系など原料繊維を既存の方法にて処理して得られた比表面積３００〜３０００ｍ２／ｇ、繊維直径が２μｍ〜３０μｍ程度、繊維長さが０．５ｍｍ〜１００ｍｍ程度、平均細孔直径が４Å〜３０Å程度であるとよい。
【００５５】
以下、実施例を挙げて本実施の形態におけるガス処理装置１００をより詳細に説明する。
【００５６】
＜実施例＞
被処理ガスの一例となる有機溶剤含有ガスには塩化メチレン、吸着材には東洋紡株式会社製のＡＣＦ「Ｋ−ＦＩＬＴＥＲ」３．８ｋｇ／槽を用い、一回の脱着に必要な蒸気量は１．９ｋｇとした。
【００５７】
塩化メチレンを２２，０００ｐｐｍ含む２５℃の被処理ガスを、風量２．７Ｎｍ３／ｍｉｎで送風機１より吸着工程となっている第２処理槽３に送風した。第２処理槽３で処理された後は清浄空気Ｂとして系外に排出された。
【００５８】
第２処理槽３から排出される吸着工程出口ガスの塩化メチレン濃度が１，１００ｐｐｍに達した時点で工程を切り替えた。第２処理槽３が吸着工程を行なっている間、第１処理槽２では加熱蒸気を噴出して脱着工程を行なった。
【００５９】
脱着ガスはコンデンサ１０で凝縮され、セパレータ１２で有機溶剤と水に分離された。コンデンサ１０およびセパレータ１２に滞留しているガスは脱着ガスによって押し出され、戻りガスとして戻りガスライン１３を通って前処理用吸着槽１４の前段の処理ガス入口ライン１７に送られた。前処理用吸着槽１４の前処理用吸着材１５には粒状活性炭を用いた。
【００６０】
特定の処理槽での処理サイクルは、吸着工程→脱着工程を１サイクルとし、合計１２サイクルを実施した。１２サイクル運転で１セットとし、これを６６セット繰り返し、各処理槽ＡＣＦの劣化確認を実施した。
【００６１】
＜比較例１＞
本発明のガス処理装置に前処理用吸着槽１４がないこと以外は実施例と同様のガス処理を行って、ＡＣＦの劣化確認を実施した。
【００６２】
＜比較例２＞
本発明のガス処理装置に戻りガスライン１３がなく、戻りガスは酸化分解処理装置で別途処理した。それ以外は実施例と同様のガス処理を行って、ＡＣＦの劣化確認を実施した。
【００６３】
実施例、比較例１から３の吸着工程において、吸着工程最終出口から系外に排出されるガスの濃度、および第１吸着工程入口ガスの濃度は島津製作所製の総炭化水素計の測定器を用いて測定した。
【００６４】
劣化確認実施前後のＡＣＦのＢＥＴ比表面積は、マイクロメリティックスジャパン合同会社製の比表面積・細孔分布測定装置（Ｇｅｍｉｎｉ２３７５）を用いて測定した。ＡＣＦを１２０℃で１２時間真空乾燥し、液体窒素の沸点（−１９５．８℃）における窒素ガスの吸着量を相対圧が０．０２〜０．９５の範囲で測定し、試料の吸着等温線を作成した。相対圧０．０２〜０．１５の範囲での結果をもとに、ＢＥＴ法により算出した。
【００６５】
劣化確認実施前後のＡＣＦの細孔直径１０Å以下のマイクロポア細孔容積は、マイクロメリティックスジャパン合同会社製の比表面積・細孔分布測定装置（Ｇｅｍｉｎｉ２３７５）を用いて測定した。ＡＣＦを１２０℃で１２時間真空乾燥し、液体窒素の沸点（−１９５．８℃）における窒素ガスの吸着量を相対圧が０．０２〜０．９５の範囲で測定し、試料の吸着等温線を作成した。
【００６６】
この結果をＭＰ法によって解析範囲０〜２０Å、ｔ決定式Ｈ．Ｊの条件で解析し、吸着時のマイクロポア細孔径分布数表の結果より全マイクロポア細孔容積から細孔直径１０．０３Å以上のマイクロポア細孔容積を引いて算出した。
【００６７】
図２に、実施例、および、比較例１から２の吸着工程入口および出口の塩化メチレン濃度、サイクル終了後のセパレータで分離された液体塩化メチレンの回収率、約８００回吸脱着サイクルを繰り返した後のＡＣＦの表面物性を示す。
【００６８】
サイクル運転前のＡＣＦの表面物性は、ＢＥＴ比表面積が１６１０ｍ２／ｇ、１０Å以下の全マイクロポア容積が０．６４ｍ３／ｇであった。
【００６９】
図４より、本実施例におけるガス処理装置およびこのガス処理装置を用いたガス処理方法によれば、戻りガスがあり、前処理用吸着槽を設けない比較例１と比べて塩化メチレン回収率は同等であった。
【００７０】
しかし、吸着工程の出口ガス濃度は４２％低減された。
【００７１】
約８００回吸脱着サイクルを繰り返した後のＡＣＦの表面物性評価では比較例１で劣化が見られたのに対し、本発明のガス処理装置ではまったく劣化しないことが明らかとなった。これは被処理ガスを前処理用吸着槽へ通過させて吸着入口濃度が平準化したことにより、吸着熱による過剰なＡＣＦの昇温を抑制できたことが有効であったといえる。
【００７２】
本発明のガス処理装置は、戻りガスがなく、前処理用吸着槽を設けた比較例２と比べて約８００回吸脱着サイクルを繰り返した後のＡＣＦの表面物性は同等でまったく劣化が見られなかった。
【００７３】
また、吸着出口の平均塩化メチレン濃度も同等であったが、塩化メチレン回収率は約１１．４％向上することが明らかとなった。これは本実施例の戻りガスライン２８および前処理用吸着槽２９が有機溶剤の回収率向上に有効であるといえる。また、実施例で回収できなかった塩化メチレン４．９％はセパレータ内の水層側に溶解または分散した量を意味するため、系外への排出量とは無関係である。
【００７４】
以上より、本実施例のガス処理装置によれば、戻りガスラインおよび前処理用吸着槽を設けることによって、有機溶剤の平均除去率向上と回収率向上、および吸着材の劣化抑制で効果が発揮されることを実証することができた。
【００７５】
以上、本実施の形態におけるガス処理装置、およびこのガス処理装置を用いたガス処理方法によれば、戻りガスを前処理用吸着槽の前段に送り、被処理ガスと混合させた後、前処理用吸着槽へ通過させて吸着槽で処理する手段を設けることで、従来の装置よりも高除去率を達成できるだけでなく、吸着材を劣化させる物質を前処理用吸着槽で除去することができる。
【００７６】
また、戻りガスによる吸着工程入口ガス濃度の変動を大幅に緩和して平準化することができるため、吸着熱による吸着材の劣化や性能低下を防ぐことができる。また、戻りガスを吸着槽で処理することで、別途処理設備で処理した時よりも有機溶剤を高い回収率で得ることができる。さらに、戻りガスを別途処理する設備を必要としないため、従来よりもコンパクトでありランニングコストも安価となるガス処理装置を提供することができる。
【００７７】
今回開示した上記実施の形態および実施例はすべての点で例示であって、制限的なものではない。本発明の技術的範囲は特許請求の範囲によって画定され、また特許請求の範囲の記載と均等の意味および範囲内でのすべての変更を含むものである。
【符号の説明】
【００７８】
１  送風機、２  第１処理槽、３  第２処理槽、４Ａ  第１吸着材、４Ｂ  第２吸着材、５  第１自動上ダンパ、６  第２自動上ダンパ、７  第１自動下ダンパ、８  第２自動下ダンパ、９  脱着ガスライン、１０  コンデンサ、１１  回収液ライン、１２  セパレータ、１２Ａ  液相領域、１２Ｂ  気相領域、１２Ｃ  回収ライン、１３  戻りガスライン、１４  前処理用吸着槽、１５  前処理用吸着材、１６  処理ガス導入ライン、１７  処理ガス入口ライン、１８  加熱蒸気ライン、１９  第１蒸気開閉弁、２０  第２蒸気開閉弁、１００  ガス処理装置、Ａ  被処理ガス、Ｂ  清浄空気、Ｃ  回収溶剤、Ｄ  加熱蒸気。
【図１】
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【図２】
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