(57)【要約】【課題】有機溶剤の分解物の発生を抑制し、純度の高い有機溶剤を回収可能であり、配管の腐食を抑制可能な、有機溶剤回収システムを提供する。【解決手段】本発明の有機溶剤回収システムは、吸着材を充填した処理槽を有し、吸着処理と脱着処理とを交互に繰り返す吸脱着処理装置と、前記脱着ガスを冷却凝縮し、有機溶剤を含む回収液と水を主成分とする分離液とに分離する凝縮分液装置と、分離膜を有し、前記凝縮分液装置から排出された回収液を導入することで、有機溶剤を主成分とする濃縮液と水を主成分とする透過液とに分離する膜分離装置と、前記吸脱着装置から排出された前記脱着ガスが前記凝縮分離装置に導入される前に、当該脱着ガスから潜熱を取り出し蓄熱する蓄熱部と、蓄熱部に蓄熱された熱を前記凝縮分液装置より排出された回収液へ与える熱付与部とを有する熱媒装置と、を備える。【選択図】図１
2018034109.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
有機溶剤を含有する被処理ガスから当該有機溶剤を回収する有機溶剤回収システムであって、
吸着材を充填した処理槽を有し、処理槽に導入された前記被処理ガス中の有機溶剤を吸着材に吸着させ、有機溶剤の濃度が下げられた処理ガスを排出する吸着処理と、処理槽に導入された水蒸気にて吸着材から有機溶剤を脱着し、高濃度の有機溶剤を含む脱着ガスを排出する脱着処理と、を交互に繰り返す吸脱着処理装置と、
前記脱着ガスを冷却凝縮し、有機溶剤を含む回収液と水を主成分とする分離液とに分離する凝縮分液装置と、
回収液を接触させることで回収液に含有される水または有機溶剤の分解物が混入した水を選択的に透過して分離する分離膜を有し、前記凝縮分液装置から排出された回収液を導入することで、有機溶剤を主成分とする濃縮液と水を主成分とする透過液とに分離する膜分離装置と、
前記吸脱着装置から排出された前記脱着ガスが前記凝縮分離装置に導入される前に、当該脱着ガスから潜熱を取り出し蓄熱する蓄熱部、および蓄熱部に蓄熱された熱を前記凝縮分液装置より排出された回収液へ与える熱付与部を有する熱媒装置と、
を備えた有機溶剤回収システム。
【請求項２】
上記吸着材が活性炭素繊維を含む請求項１記載の有機溶剤回収システム。
【請求項３】
上記膜分離装置が浸透気化分離法に基づく装置である請求項１または２に記載の有機溶剤回収システム。
【請求項４】
上記分離膜が炭素膜である請求項１から３のいずれか１項に記載の有機溶剤回収システム。
【請求項５】
上記分離膜が中空糸構造を有している請求項１から４のいずれか１項に記載の有機溶剤回収システム。
【請求項６】
上記被処理ガス中に含まれる有機溶剤が水と反応することで酸を発生する成分を含んでいる請求項１から５のいずれか１項に記載の有機溶剤回収システム。
【請求項７】
上記成分が酢酸エステルまたは塩基性化合物である請求項６に記載の有機溶剤回収システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、有機溶剤含有ガスから有機溶剤を回収し、回収した有機溶剤を精製する有機溶剤回収システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、有機溶剤含有ガスを清浄化するシステムとして、有機溶剤含有ガスから有機溶剤を除去し、除去した有機溶剤を高濃度に濃縮して回収する有機溶剤回収システムが知られている。この種の有機溶剤回収システムは、一般的に、吸着材として粒状活性炭或いは繊維状活性炭を充填した処理槽へ有機溶剤含有ガスを供給し、吸着材にて吸着させて清浄化した処理済ガスを排出する吸着処理と、処理槽へ水蒸気を導入して吸着材から有機溶剤を脱着する脱着処理とを交互に繰り返す吸脱着処理装置と、吸脱着処理装置より脱着された高濃度の有機溶剤を含む脱着ガスを凝縮させて高濃度の有機溶剤を含む回収液と水を主成分とする分離排水とに分離する凝縮回収装置と、の組み合わせにて構成されている（例えば、特許文献１、２参照）。
【０００３】
上記有機溶剤回収システムにより回収された回収液中には、通常、有機溶剤の他に脱着処理に用いられる水蒸気に由来する水分、および有機溶剤の分解物等が含まれることがある。故に、純度の高い回収液を得る為には、一般的に回収液を蒸留処理によって有機溶剤とその他水分及び分解物とを分離する操作が必要となる。
【０００４】
しかしながら、蒸留処理においては、蒸留塔等の高額な設備が必要となりイニシャルコストが嵩むばかりでなく、有機溶剤回収システム全体の設置スペースの増大、および莫大なエネルギーを要する為にランニングコストも嵩む。よって、コスト面から好ましいものではない。
【０００５】
このような観点から、蒸留処理に代わる新たな回収液の精製方法として、浸透気化分離法（パーベーパレーション法）に基づく膜分離処理が注目されている。浸透気化分離法は混合物の分離に適した分離法であり、分離膜として、無機膜としてのゼオライト膜や高分子膜としてのポリスルホン膜、シリコン膜、ポリアミド膜、ポリイミド膜等が一般的に利用される。
【０００６】
このような浸透気化分離法に基づいた膜分離装置を備えた有機溶剤回収システムとして、例えば、特許文献３、４に開示のものがある。当該特許文献３、４に開示の有機溶剤回収システムは、上述した従来の有機溶剤回収システムの凝縮回収装置の下流側にさらに浸透気化分離法に基づいた膜分離装置を追加した構成である。膜分離装置は、凝縮回収装置にて回収された高濃度の有機溶剤を含む回収液から水を分離して除去することにより、有機溶剤の精製を行う。さらに、特許文献４においては、膜分離装置へと供給される回収液と吸脱着処理装置より排出される脱着ガスとを熱交換させることにより、膜分離装置へと供給される回収液の熱源として脱着ガスを利用することによってランニングコストを下げる構成となっている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特公昭６４−１１３２６号公報
【特許文献２】特開平３−１９３１１３号公報
【特許文献３】特開２００９−６６５３０号公報
【特許文献４】特開２０１１−９２８７１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
上記特許文献４に開示される有機溶剤回収システムは、膜分離装置へと供給される回収液と吸脱着処理装置より排出される脱着ガスとを熱交換部にて直接熱交換させている。ここで、吸脱着処理装置より排出される脱着ガスの温度は一定ではなく、脱着処理において通常使用される水蒸気温度の１００〜１２０℃まで到達することもある。そのため、膜分離装置へと供給される回収液と吸脱着装置より排出される脱着ガスとを直接熱交換させることにより、熱交換器内部で局所的に回収液の温度が高温になるという事態が発生することがわかった。その結果として、回収液中に含まれる有機溶剤の分解が促進され、分解物による膜分離性能の低下、および膜分離装置によって処理された透過液に含まれる分解物の処理が必要となってしまう。さらには、局所的に回収液の温度が高温になると有機溶剤の種類によっては酸が発生してしまい、配管などの腐食を促進する原因となってしまう。
【０００９】
そこで、本発明は、上述した問題点を解決すべくなされたものであり、有機溶剤を含有する被処理ガスから当該有機溶剤を回収するに際し、当該有機溶剤の分解物の発生を抑制し、純度の高い有機溶剤を回収可能であり、配管の腐食を抑制可能な、有機溶剤回収システム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】
【００１０】
本発明者らは、従来技術の課題を解決するため鋭意検討した結果、ついに本発明を完成するに至った。即ち本発明は以下の通りである
【００１１】
本発明に基づく有機溶剤回収システムは、有機溶剤を含有する被処理ガスから当該有機溶剤を回収する有機溶剤回収システムであって、吸着材を充填した処理槽を有し、処理槽に導入された前記被処理ガス中の有機溶剤を吸着材に吸着させ、有機溶剤の濃度が下げられた処理ガスを排出する吸着処理と、処理槽に導入された水蒸気にて吸着材から有機溶剤を脱着し、高濃度の有機溶剤を含む脱着ガスを排出する脱着処理と、を交互に繰り返す吸脱着処理装置と、前記脱着ガスを冷却凝縮し、有機溶剤を含む回収液と水を主成分とする分離液とに分離する凝縮分液装置と、回収液を接触させることで回収液に含有される水または有機溶剤の分解物が混入した水を選択的に透過して分離する分離膜を有し、前記凝縮分液装置から排出された回収液を導入することで、有機溶剤を主成分とする濃縮液と水を主成分とする透過液とに分離する膜分離装置と、前記吸脱着装置から排出された前記脱着ガスが前記凝縮分離装置に導入される前に、当該脱着ガスから潜熱を取り出し蓄熱する蓄熱部、および蓄熱部に蓄熱された熱を前記凝縮分液装置より排出された回収液へ与える熱付与部を有する熱媒装置と、を備える。
【００１２】
上記本発明に基づく有機溶剤回収システムにあっては、上記吸着材が活性炭素繊維であることが好ましい。
【００１３】
上記本発明に基づく有機溶剤回収システムにあっては、上記膜分離装置が浸透気化分離法に基づくものであることが好ましい。
【００１４】
上記本発明に基づく有機溶剤回収システムにあっては、上記分離膜が炭素膜であることが好ましい。
【００１５】
上記本発明に基づく有機溶剤回収システムにあっては、上記分離膜が中空糸構造を有していることが好ましい。
【００１６】
上記本発明に基づく有機溶剤回収システムにあっては、上記被処理ガス中に含まれる有機溶剤が水と反応することで酸を発生する成分を含んでいる場合に特に好適に利用される。ここで、水と反応することで酸を発生する成分としては、例えば、酢酸エステルまたは塩基性化合物が挙げられる。
【発明の効果】
【００１７】
本発明に基づく有機溶剤回収システムによれば、吸脱着処理装置が脱着処理時に排出する高濃度の有機溶剤を含む脱着ガスから潜熱を取り出し蓄熱する蓄熱部と、蓄熱部に蓄熱された熱を凝縮分液装置より排出された回収液へ与える熱付与部とを有する熱媒装置を備えている。よって、脱着ガスの潜熱を一旦する蓄積してから回収液に与えることで、回収液が部分的に高温になり有機溶剤が分解することを防げる。また、高温で酸が発生する有機溶剤が含まれていても、酸の発生を抑制できる。
【００１８】
このように、本発明によれば、被処理ガスから有機溶剤を回収するに際し、有機溶剤の分解物の発生を抑制し、純度の高い有機溶剤を回収可能であり、配管などの腐食を抑制可能な、省エネルギー化が図られた有機溶剤回収システムを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】本発明の実施形態の有機溶剤回収システムの構成を示す概略図である。
【図２】比較例の有機溶剤回収システムの構成を示す概略図である。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
本発明の一実施形態の有機溶剤回収システム１００について図１を用いて説明する。図１に示すように、本実施形態の有機溶剤回収システム１００は、吸脱着処理装置１、凝縮分液装置２、膜分離装置３、熱媒装置４を備えている。
【００２１】
吸脱着処理装置１は、被処理ガス（有機溶剤含有ガス）を処理して清浄ガス（処理済ガス）を排出する装置であり、図１に示すように、それぞれ吸着材１４が充填された処理槽１３を備えている。本実施形態では２つの処理槽１３を備えているが、備える数に限定はなく、１つでも、３つ以上でもよい。
【００２２】
吸着材１４は、粒状、粉体状、繊維状、ハニカム状の活性炭、ゼオライト、シリカゲルや活性アルミナなどを用いることができる。特に活性炭素繊維を用いることが好ましい。活性炭素繊維は表面にミクロ孔を有することと繊維状構造であることより、被吸着物質の吸着速度及び脱着速度が速い為、被処理ガスを効率よく処理することができる為である。
【００２３】
吸着材１４として活性炭素繊維を用いる場合、そのＢＥＴ比表面積は、１５００〜２０００ｍ２／ｇ、平均細孔径は、１５〜１８Å、細孔容積は、０．５〜０．８ｃｍ３／ｇであるのが好ましい。この数値範囲であると、被処理ガスを効率よく処理することができる。
【００２４】
吸脱着処理装置１は、処理槽１３に有機溶剤含有の被処理ガスを導入して有機溶剤を吸着材１４に吸着させて清浄ガスを排出する吸着処理を実施する。また、処理槽１３に脱着用ガスを導入して吸着材１４から有機溶剤を脱着する脱着処理を実施する。本実施形態では、脱着用ガスとして水蒸気を用いる。
【００２５】
処理槽１３には上ダンパー１６および下ダンパー１５が取付けられており、これらダンパーの開閉によりガスの流路を切替えることができる。
【００２６】
被処理ガスは、被処理ガス供給ダクト１１より原ガス送風機１２へ送り込まれ、下ダンパー１５及び上ダンパー１６が開いて吸着処理できる状態となっている処理槽１３（処理槽）に導入される。処理槽１３での吸着処理により、被処理ガスは、有機溶剤が処理槽１３の吸着材１４にて吸着されて、清浄ガスとなってと処理槽１３に接続された清浄ガス排出ダクト１７より排出される。
【００２７】
本実施形態では、被処理ガスに含まれる有機溶剤は、水と反応することで酸を発生させる成分を含むものとする。水と反応することで酸を発生させる成分とは、一般的には酢酸エステル及び塩基性化合物が挙げられる。例えば、酢酸エチル、酢酸ブチル、塩化メチレン、トリクレンなどが挙げられるが、これらに限定されるものではない。
【００２８】
一方、下ダンパー１５及び上ダンパー１６が閉じられて脱着処理できる状態となっている処理槽１３（脱着槽）には、その処理槽１３に設けられた水蒸気供給口１８から脱着用ガスとして水蒸気が導入される。この水蒸気は、水蒸気供給ライン２０より水蒸気ライン切替弁２１を経由して水蒸気供給口１８へ供給される。処理槽１３への水蒸気の導入により吸着材１４に吸着された有機溶剤の脱着処理が行われる。
【００２９】
ここで、被処理ガスを処理槽１３に導入し吸着材１４に有機溶剤を吸着させる吸着処理と、処理槽１３に脱着用ガスを導入し吸着材１４から有機溶剤を脱着させる脱着処理とを、下ダンパー１５及び上ダンパー１６の開閉操作によって交互に繰り返し行うことで、連続して有機溶剤含有ガスを清浄化することができる。
【００３０】
処理槽１３から脱着された有機溶剤を含む水蒸気は、処理槽１３に設けられた脱着水蒸気排出口１９より脱着水蒸気ライン３１を経由して第一熱交換器３２へ供給される。第一熱交換器３２は、処理槽１３から脱着された有機溶剤を含む水蒸気の熱と後述のように熱媒装置４を循環する熱媒との熱を交換する機器である。本実施形態では、第一熱交換器３２は、後述のように熱媒装置４が備えているが、例えば、凝縮分離装置２が備えていてもよいし、設置場所は問わない。
【００３１】
処理槽１３から脱着された有機溶剤を含む水蒸気は、第一熱交換器３２において潜熱が奪われ、配管ライン４４を介して凝縮分液装置２へと供給される。凝縮分離装置２は、凝縮器３３、凝縮液タンク３４を備える。処理槽１３から脱着された有機溶剤を含む水蒸気は、凝縮器３３にて冷却され液化し、配管ライン４５を通って凝縮液タンク３４へと供給され、比重差により有機溶剤を含む回収液と水を主成分とする分離液とに分離される。凝縮器３３では、冷水を用いて冷却するものとするが、これに限定されない。
【００３２】
凝縮分液装置２にて得られた有機溶剤を含む回収液は、配管ライン４６を通って膜分離装置３へと供給される。膜分離装置３は、回収液タンク３８、送液ポンプ３９、ヒーター４０、膜分離器４１を備えている。配管ライン４６を通って供給された有機溶剤を含む回収液は、回収液タンク３８に供給され、送液ポンプ３９によって配送ライン４６を通って第二熱交換器３６、ヒーター４０、膜分離器４１へと順に送られる。第二熱交換器３６とヒーター４０との間は配管ライン４８、ヒーター４０と膜分離器４１との間は配管ライン４９で接続している。第二熱交換器３６は、回収液の熱と後述のように熱媒装置４を循環する熱媒との熱を交換する機器である。本実施形態では、第二熱交換器３６は、後述のように熱媒装置４が備えているが、例えば、膜分離装置３が備えていてもよいし、設置場所は問わない。
【００３３】
膜分離器４１は、有機溶剤を含む回収液中の水分などの不純物を浸透気化分離法に基づいて分離する。膜分離器４１にて不純物が取り除かれた回収液は、濃縮液ライン４２を経由し回収液タンク３８に再び供給される。分離された不純物は排出ライン５０から排出される。
【００３４】
膜分離装置３では、上記処理が繰り返されて、回収タンク３８中の回収液の不純物が徐々に減らされる。そして所定時間上記処理が繰り返された後、回収タンクに接続した回収ライン４３から回収液が排出され回収される。
【００３５】
ここで、膜分離器４１に使用する分離膜は、例えば、各種の無機膜や高分子膜が利用可能ではあるが、特に炭素膜を使用することが好ましい。これは、浸透気化分離法にて分離する有機溶剤を含んだ回収液は比較的高温にて使用し、且つ酸成分が含まれる可能性があるからである。耐熱性や耐酸性等に優れた炭素膜を使用することで高寿命化を図ることができる。例えば、高分子膜を使用した場合においては、有機溶剤を含む回収液によって高分子膜が大きく膨潤してしまい、膜分離器４１から高分子膜が離脱されてしまう可能性があり、ゼオライト膜を使用した場合においては、有機溶剤を含む回収液中の酸成分によって、膜構造が破壊されてしまう可能性があるためである。
【００３６】
また、膜分離器４１に使用する分離膜は、中空糸構造を有していることが好ましい。分離膜の構造を中空糸にすることで、単位体積当たりの分離膜充填量を増加させることができ、結果としてシステムの小型化、低コスト化及び省エネルギー化を図ることができるためである。
【００３７】
なお、中空糸構造を有する炭素膜の原料としては、アクリル系樹脂、ポリイミド系樹脂、セルロース系樹脂、ポリフェニレンオキシド系樹脂、ポリフルフリルアルコール、フェノール樹脂等が挙げられるが、特にその原料が限定されるものではない。
【００３８】
また、中空糸構造を有する炭素膜とは、上述の樹脂原料などを中空状に加工し、さらにそれを不活性雰囲気下で熱処理したものである。熱処理温度としては、樹脂原料の熱分解開始温度以上であり、一般的には２５０℃以上である。不活性雰囲気下の熱処理温度は、膜分離性能に直結するため、最適な温度を選定することができる。しかし、温度が高すぎる場合、熱収縮により炭素膜の膜孔が閉塞してしまうため、上限としては１３００℃程度が望ましい。
【００３９】
更に、不活性雰囲気下での熱処理の前に、空気中での熱処理（耐炎化、不融化、熱安定化ともいう）や、樹脂に難燃剤などを付与することも可能である。また、不活性雰囲気下での熱処理の後に、薬品による処理や、熱処理による表面処理を加えてもよい。炭素膜は、炭素、水素、酸素、窒素、硫黄などの元素と、前述の金属成分で構成され、主成分としては炭素であり、その含有率は６０％以上である。炭素の含有量の上限としては、特に制限はないが、９９．９％程度が事実上の上限である。
【００４０】
熱媒装置４は、第一熱交換器３２と第二熱交換器３６と熱媒タンク３５とを備えている。熱媒タンク３５には熱媒が蓄えられており、その一部が、第一熱交換装置３２、熱媒タンク３５、および第二熱交換器３６を循環する。第一熱交換装置３２、熱媒タンク３５、および第二熱交換器３６は、循環ライン３７で接続されており、熱媒は循環ライン３７を通る。
【００４１】
熱媒は、第一熱交換器３２を通過する際、吸脱着処理装置１より脱着された有機溶剤を含む水蒸気から受熱する。このとき水蒸気は熱を奪われ温度が下がり、熱媒は温度が上がる。受熱した熱媒は熱媒タンク３５内に導入され、熱媒タンク３５内の温度を平準化させる。熱媒タンク３５から排出された熱媒は、第二熱交換機３６を通過する際、回収液タンク３８より送液ポンプ３９によって第二熱交換器３６に供給された有機溶剤を含む回収液を加熱する。このとき回収液の温度は上がり、熱媒の温度は下がる。温度が下がった熱媒は再び第一熱交換器３２にて受熱して温度が上がる。これらを繰り返す。
【００４２】
熱媒タンク３５の熱媒容量は、熱媒の循環ライン３７及び第一熱交換器３２及び第二熱交換器３６の容量に対して十分大きくすることが望ましい。こうすることで、熱媒タンク３５内で熱媒の温度を平準化することができ、第二熱交換器３６にて熱媒によって有機溶剤を含む回収液を加熱する際に、有機溶剤の分解物が生成されるのを抑制することができる。
【００４３】
熱媒装置４に使用される熱媒は、熱による安定性及び比熱容量が高い流体であればどのようなものでもよいが、特に水を使用することが好ましい。
【００４４】
熱媒タンク３５内の熱媒温度は、５０〜７０℃の温度領域で安定させるのが望ましい。熱媒温度が５０℃を下回ると、処理槽１３から脱着された有機溶剤を含む水蒸気の熱を十分に第二熱交換器３６に供給される有機溶剤を含む回収液に伝えることができず、結果として膜分離装置３に設置したヒーター４０にて加熱する為のエネルギーが多くなってしまう。また、熱媒温度が８０℃を上回ると、第二熱交換器３６において有機溶剤を含む回収液の分解を促進させてしまい、結果として膜分離器４１の膜性能の低下、及び膜分離により得られる濃縮液の品質を低下させてしまう。
【００４５】
以上のように、有機溶剤回収システム１００は、熱媒装置４を備えることで、吸脱着処理装置１から排出される脱着された有機溶剤を含む水蒸気と、膜分離装置３を循環する有機溶剤を含む回収液とを、熱媒を通じて間接的に熱交換させることができる。吸脱着処理装置１より排出される脱着された有機溶剤を含む水蒸気が一時的に高温となった場合においても、膜分離装置３を循環する回収液に直接高温熱源を触れさせることが無いため、回収液の熱による分解物生成を大きく抑制することができ、結果として膜分離装置３の性能を高めることが可能となり、かつ濃縮液の純度を高めることができる。
【実施例】
【００４６】
以下に本実施形態の有機溶剤回収システム１００を用いた実施例を示して本発明を具体的に説明するが、本発明は以下の内容に限定されるものではない。
【００４７】
（実施例）
実施例では、有機溶剤回収システム１００を用いて、吸着材１３として、活性炭素繊維の不織布を用いた。また、膜分離器４１として、中空糸炭素膜を用いた。
【００４８】
被処理ガスとして酢酸エチル３０００ｐｐｍを含む４５℃の混合ガスを、風量４．０Ｎｍ３／分で原ガス送風機１２にて処理槽１３に導入し、処理槽１３の吸着材１４にて１０分間吸着処理を行った。次に有機溶剤を吸着した吸着材１４に水蒸気を用いて８分間脱着処理を行った。有機溶剤を含んだ脱着ガスは、脱着水蒸気排出口１９より脱着水蒸気ライン３１を経由して第一熱交換器３２へ供給され、熱媒装置４を循環させている温水と熱交換した後に凝縮器３３へ供給され液化凝縮され、凝縮液タンク３４にて分離水と酢酸エチルを主成分とする回収液とに分液された。
【００４９】
凝縮液タンク３４内の酢酸エチルを主成分とする回収液を回収液タンク３８に移送し、送液ポンプ３９にて第二熱交換器３６に供給し、熱媒装置４を循環させている温水により熱交換後、ヒーター４０にて７０℃まで加温させた後に膜分離器４１に導入して膜分離処理を行った。
【００５０】
本実施例においては、凝縮液タンクにて分離された酢酸エチルを主成分とする回収液の酢酸エチル濃度は９６．５ｗｔ％であり、膜分離器４１にて膜分離された濃縮液の酢酸エチル濃度は９９．９ｗｔ％であり、当該濃縮液の水分濃度は０．１ｗｔ％、酢酸濃度は１０ｐｐｍ以下であることが確認された。この結果は、被処理ガスから有機溶剤を回収することで得られる回収液の濃度および収率としては、十分に高濃度で高収率なものであると言える。
【００５１】
（比較例）
比較例では、有機溶剤回収システム１００の熱媒装置４の代わりに熱交換器３０を用いた、図２に示す有機溶剤回収システム１００ｃを用いた。熱交換器３０は、回収液と吸脱着処理装置より排出される脱着ガスの熱と、回収液タンク３８より送液ポンプ３９によって第二熱交換器３６に供給された有機溶剤を含む回収液とを、直接熱交換させる機器である。有機溶剤回収システム１００ｃにおいて熱交換器３０以外の構成は有機溶剤回収システム１００と同様である。比較例において、吸着材１４は、実施例と同じものを用いた。また、膜分離器４１には、実施例１と同じ中空糸炭素膜を用いた。
【００５２】
被処理ガスとして酢酸エチル３０００ｐｐｍを含む４５℃の混合ガスを、風量４．０Ｎｍ３／分で原ガス送風機１２にて処理槽１３に導入し、処理槽１３の吸着材１４にて１０分間吸着処理を行った。次に有機溶剤を吸着した吸着材１４に水蒸気を用いて８分間脱着処理を行った。有機溶剤を含んだ脱着ガスは、脱着水蒸気排出口１９より脱着水蒸気ライン３１を経由して熱交換器３０へ供給され、回収液タンク３８より送液ポンプ３９にて熱交換器３０へ供給される回収液と熱交換した後に凝縮器３３へ供給され液化凝縮され、凝縮液タンク３４にて分離水と酢酸エチルを主成分とする回収液とに分液された。
【００５３】
凝縮液タンク３４内の酢酸エチルを主成分とする回収液を回収液タンク３８に移送し、送液ポンプ３９にて熱交換器３０に供給し、有機溶剤を含んだ脱着ガスと熱交換後、ヒーター４０にて７０℃まで加温させた後に膜分離器４１に導入して膜分離処理を行った。
【００５４】
上記比較例においては、凝縮液タンクにて分離された酢酸エチルを主成分とする回収液の酢酸エチル濃度は９６．５ｗｔ％であり、膜分離器４１にて膜分離された濃縮液の酢酸エチル濃度は９９．９ｗｔ％であり、当該濃縮液の水分濃度は０．１ｗｔ％であることが確認された。この結果は、被処理ガスから有機溶剤を回収することで得られる回収液の濃度および収率としては、十分に高濃度で高収率なものであると言える。
【００５５】
しかしながら比較例においては、膜分離装置３において膜分離処理を行う回収液と吸脱着装置から排出される高温の脱着ガスとを直接熱交換させることにより、膜分離された濃縮液中の酢酸濃度が１００ｐｐｍ以上となっていることが確認された。これは、回収液が高温に晒されることにより酢酸エチルが加水分解され酢酸が発生したことを示している。
【００５６】
以上において説明した結果から、上述した本実施の形態の如くの有機溶剤回収システム１００を用いることで、膜分離された溶剤中の酸成分の量を抑制することができ、配管の腐食や濃縮液再利用時の酸成分による不具合を減らすことができる。
【００５７】
なお、上記開示した各実施形態および各実施例はすべて例示であり制限的なものではない。また、各実施形態および各実施例に開示された内容を組み合わせた実施形態および実施例も本発明の範囲に含まれる。本発明の技術的範囲は、特許請求の範囲によって有効であり、特許請求の範囲の記載と均等の意味および範囲内のすべての変更・修正・置き換え等を含むものである。
【符号の説明】
【００５８】
１    吸脱着処理装置
２    凝縮分液装置
３    膜分離装置
４    熱媒装置
１３  処理槽
３１  脱着水蒸気ライン
３２  第一熱交換器（蓄熱部）
３３  凝縮器
３４  凝縮液タンク
３５  熱媒タンク（蓄熱部）
３６  第二熱交換器（熱付与部）
３７  循環ライン
３８  回収液タンク
１００  有機溶剤回収システム
【図１】
2018034109.tif 000003
【図２】
2018034109.tif 000004