(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ガスの吸着作用を有するシートによって構成されたハニカム状の吸着ローターを有し、前記吸着ロータに対して相対的に停止状態であるとともに前記吸着ロータを複数の部分に分割する手段によって前記吸着ローターを吸着ゾーンと脱着ゾーンとに分割し、さらに脱着ゾーンを前記吸着ローターの回転方向に対して少なくとも３つの領域に分割し、前記３つの領域に分割された脱着ゾーンのうち中央に位置するゾーンを出たガスを排出濃縮ガスとし、前記中央に位置するゾーンの両側に位置するゾーンそれぞれを出たガスを前記吸着ゾーンへ導くようにしたガス吸着濃縮装置。
【請求項２】
パージゾーンを設け、脱着ゾーンには前記パージゾーンを通過したガスを導くようにした請求項１記載のガス吸着濃縮装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、たとえば有機溶剤蒸気などの濃縮除去に用いられるガス吸着濃縮装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来は有機溶剤蒸気等を濃縮除去する装置として、活性炭やゼオライト等の吸着剤を詰めた圧力容器に有機溶剤蒸気を含む空気を通し、吸着剤に有機溶剤蒸気等を吸着させ、その後圧力容器内を減圧して吸着した有機溶剤蒸気を排出することによって空気中に含まれる有機溶剤蒸気を濃縮する圧力スウィング式濃縮除去装置が実施されている。
【０００３】
このような装置は大がかりな装置となり価格が高くなるため、例えば国際公開番号ＷＯ９１／１６９７１号に開示されたような吸着剤を担持したシートを円筒ハニカム（蜂の巣）状に形成した吸着ロータを作成し、この吸着ロータを回転させながら吸着ゾーンで有機溶剤蒸気を吸着させ、脱着ゾーンに熱風を送って吸着した有機溶剤蒸気を脱着させることによって、空気中に含まれる有機溶剤蒸気を濃縮するハニカム式濃縮除去装置が開発された。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
ハニカム式濃縮除去装置は圧力スウィング式濃縮除去装置と比較して安価であり、比較的小型の装置で多量の空気の処理を行うことができる。しかし、次第により薄い濃度のガスも濃縮除去したいという要求が高まり、従来のハニカム式濃縮除去装置では、その要求に十分に応えられない場合があった。
【０００５】
つまり、従来は排出する空気中の有機溶剤蒸気の濃度が低い場合には、この空気中の有機溶剤蒸気の処理をせずに排出することがあったが、次第に濃度が低くても有機溶剤蒸気の回収する必要性が高くなって来た。
【０００６】
そして濃度の低い有機溶剤蒸気を燃焼処理する場合には、そのまま点火しても自己燃焼を維持することができないため、補助燃料として都市ガス等を有機溶剤蒸気に混合し、自己燃焼可能な濃度まで濃度を上げている。
【０００７】
具体的には従来のハニカム式濃縮除去装置では、５０ｐｐｍ程度の有機溶剤蒸気であればほぼ５００ｐｐｍまで濃縮することができるが、５００ｐｐｍでは自己燃焼の維持は不可能であり、１０００ｐｐｍ程度になるまで都市ガス等を混合し、燃焼処理装置等で処理する場合が多い。
【０００８】
従って、より濃縮度が上がれば混合する都市ガスの量が少なくて済み、排出する二酸化炭素の量も少なくなる。
【０００９】
本発明は濃縮倍率が高く、処理ガスの有機溶剤蒸気濃度が低い場合であっても高い濃度まで濃縮可能なガス吸着濃縮装置を提供しようとするものである。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
ガスの吸着作用を有するハニカム状の吸着ローターを吸着ゾーンと脱着ゾーンとに分割し、さらに脱着ゾーンを吸着ローターの回転方向に対して３つの領域に分割し、３つの領域に分割された脱着ゾーンのうち中央に位置するゾーンを出たガスを高濃縮ガスとし、中央に位置するゾーンの両側に位置するゾーンそれぞれを出たガスを吸着ゾーンへ導くようにした。
【００１１】
【発明の実施の形態】
本発明の請求項１に記載の発明は、ガスの吸着作用を有するシートによって構成されたハニカム状の吸着ローターを有し、吸着ローターを複数の部分に分割するチャンバーによって吸着ローターを吸着ゾーンと脱着ゾーンとに分割し、さらに脱着ゾーンを吸着ローターの回転方向に対して３つの領域に分割し、３つの領域に分割された脱着ゾーンのうち中央に位置するゾーンを出たガスを高濃縮ガスとし、中央に位置するゾーンの両側に位置するゾーンそれぞれを出たガスを吸着ゾーンへ導くようにしたものであり、脱着ゾーンの中で最も濃度の高い部分から出たガスを排出濃縮ガスとしているために、濃縮倍率を高く取れるという作用を有する。
【００１２】
【実施例】
本発明の実施例を図に沿って詳細に説明する。図１は本発明のガス吸着濃縮装置のフロー図である。１は吸着ローターであり、セラミック紙等の不燃性の紙を波付加工したものと、平状のものとを重ねて巻回しハニカム体を形成し、これに疎水性ゼオライトを担持して完成したものである。
【００１３】
２はギヤドモータであり、ベルト３を介して吸着ローター１を回転駆動するものである。吸着ローター１はケーシング等に回転自在に収納され、ギヤドモータ２によって回転駆動される。この構成については特許出願公開平成６年第２２６０３７号公報等で公知であるので説明を省略する。
【００１４】
吸着ロータ１を通る空気流通路はその回転方向に沿って、吸着ゾーン４、第１の脱着ゾーン５、第２の脱着ゾーン６、第３の脱着ゾーン７、パージゾーン８とに分割されている。またそれぞれのなす角度は、図２に示すように吸着ゾーン４は２９０度、第１の脱着ゾーン５は１０度、第２の脱着ゾーン６は２０度、第３の脱着ゾーン７は１０度、パージゾーン８は３０度である。
【００１５】
図１において９は処理ブロアであり、処理ガスを吸着ゾーン４及びパージゾーン８へ送るものである。１０はヒーターであり、その入口はパージゾーン８の出口と連通している。つまりパージゾーン８を出たガスがヒーター１０へ導かれる。
【００１６】
ヒーター１０を出たガスは第１、第２、第３の各脱着ゾーン５，６，７へ導かれる。第１、第３の各脱着ゾーン５，７を出たガスは各々リターン１、リターン２として処理ガスとともに処理ブロア９の入口へ導かれる。
【００１７】
第２の脱着ゾーン６を出たガスは脱着ブロア１１によって高濃縮ガスとして燃焼処理装置等（図示せず）へ送られる。
【００１８】
図３は本発明のガス吸着濃縮装置の要部斜視図である。吸着ロータ１は基板１２の上面に回転自在に取り付けられている。またギヤドモータ２も基板１２の上面に取り付けられている。
【００１９】
１３はチャンバーであり、基板１２から支持柱１４，１５を介して立設されている。そしてチャンバー１３の中は、４つの部屋に仕切られており、各々吸着ゾーン４、第１の脱着ゾーン５、第２の脱着ゾーン６、第３の脱着ゾーン７を構成する。
【００２０】
そして吸着ゾーン４、第１の脱着ゾーン５、第２の脱着ゾーン６、第３の脱着ゾーン７に対応する位置に連結パイプ１６，１７，１８，１９が各々連通している。
【００２１】
基板１２には吸着ゾーン４、第１の脱着ゾーン５、第２の脱着ゾーン６、第３の脱着ゾーン７および吸着ゾーン４に対応する位置に開口が設けられており、チャンバー１３と対象な形状なチャンバー（図示せず）が取り付けられている。
【００２２】
そして連結パイプ１６，１７，１８，１９はそれぞれヒーター１０に連結されている。
【００２３】
本発明のガス吸着濃縮装置は以上の構成よりなり、以下その動作について説明する。先ずギヤドモータ２、処理ブロア９、ヒーター１０、脱着ブロア１１へ通電し、動作を開始する。
【００２４】
すると、処理ガスに含まれる有機溶剤蒸気は吸着ロータ１の吸着ゾーン４で吸着される。有機溶剤蒸気を吸着した吸着ロータ１の部分は、その回転に伴って第１、第２、第３の各脱着ゾーン５，６，７へと移動する。
【００２５】
第１、第２、第３の各脱着ゾーン５，６，７ではヒーター１０より出た熱風によって吸着した有機溶剤蒸気が脱着される。各脱着ゾーンの出口における有機溶剤蒸気の濃度分布の測定データを図４に示す。
【００２６】
図４で分かるように脱着ゾーンの中央付近で有機溶剤蒸気の濃度が最も高くなり、両側で有機溶剤蒸気の濃度が低くなっている。従って、第２の脱着ゾーン６を出たガスは他の脱着ゾーン５，７を出たガスより有機溶剤蒸気の濃度が高くなる。
【００２７】
そして脱着ゾーン５，７を出たガスを吸着ゾーン４へ戻しているため、有機溶剤蒸気の濃度が最も高いガスのみ、高濃縮ガスとして燃焼処理装置等へ送られる。
【００２８】
なお、各部分を通過するガスの量は、図１に示すように処理ガスの量を１０とすると、吸着ゾーン４を通過するガスの量は９．５、パージゾーン８を通過するガスの量は１であり、第１、第３の各脱着ゾーン５，７を通過するガスの量はそれぞれ０．２５で、第２の脱着ゾーン６を通過するガスの量は０．５である。
【００２９】
従って、第１、第３の各脱着ゾーン５，７を通過し、吸着ゾーン４へ戻るガスの量は０．５となる。つまり、処理ガス１０に対し、浄化ガスは９．５、高濃縮ガスは０．５となる。
【００３０】
以上の実施例では、パージゾーン８を設ける例を示したが、パージゾーン８を設けることなく処理ブロア９を出たガスの一部を直接ヒーター１０へ送るようにしても良い。
【００３１】
さらに以上の実施例では、第１、第３の各脱着ゾーン５，７はそれぞれ同一の角度としたが、第１、第３の各脱着ゾーン５，７それぞれから出るガスの濃度がほぼ等しくなるように、第１の脱着ゾーン５の方を第３の脱着ゾーン７よりも大きくしても良い。
【００３２】
【発明の効果】
本発明のガス吸着濃縮装置は上記の如く構成したので、脱着ゾーンを３つに分割し、両側の脱着ゾーンを出たガスを吸着ゾーンに戻すだけの簡単な構成で、ガスの濃縮度を極めて高くすることができる。出願人の実験では処理ガスの濃度に対して高濃縮ガスの濃度はほぼ２０倍以上にすることができた。
つまり、５０ｐｐｍ程度の薄い処理ガスをほぼ１０００ｐｐｍにまで濃縮することができた。このため、濃縮されたガスは点火すると自己燃焼を維持することができ、燃焼処理装置は補助燃料等を必要としなくなる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明のガス吸着濃縮装置の実施例１を示すフロー図である。
【図２】本発明に用いられるガス吸着濃縮装置の吸着ローターのゾーンを示す上面図である。
【図３】本発明のガス吸着濃縮装置の実施例１を示す要部斜視図である。
【図４】本発明のガス吸着濃縮装置の脱着ゾーン出口の濃度分布図である。
【符号の説明】
１    吸着ローター
２    ギヤドモータ
３    ベルト
４    吸着ゾーン
５    第１の脱着ゾーン
６    第２の脱着ゾーン
７    第３の脱着ゾーン
８    パージゾーン
９    処理ブロア
１０  ヒーター
１１  脱着ブロア
１２  基板
１３  チャンバー
【図１】
0003581255.tif 000002
【図２】
0003581255.tif 000003
【図３】
0003581255.tif 000004
【図４】
0003581255.tif 000005