(57)【要約】【課題】簡易な気液接触構造で容易に水溶性のＶＯＣガスを捕集することができるＶＯＣガスの処理装置を提供することを目的としている。【解決手段】本発明のＶＯＣガスの処理装置１０は、ＶＯＣを含む排気ガスを下方から上方へ流す流路を形成したケーシング本体１２と、前記ケーシング本体１２の断面方向であると共に、水平方向に前記ＶＯＣを捕集する充填材２０と、前記充填材２０に散水する散水手段３０と、を備え、前記充填材２０は、上面に複数の凹凸が交互に配置され、隣接する前記凹凸間であって、前記上面と交差する方向に前記排気ガスが通気する開口２６を形成し、前記凹凸に水が溜まる凹部２８を形成したことを特徴としている。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
水溶性ＶＯＣを含む排気ガスを下方から上方へ流す流路を形成したケーシング本体と、
前記流路の断面方向であると共に水平方向に配置し、前記ＶＯＣを捕集する充填材と、
前記充填材に散水する散水手段と、
を備え、
前記充填材は、上面に複数の凹凸が交互に隣り合わせに配置され、隣接する前記凹凸間であって前記上面と交差する方向に前記排気ガスが通気する開口を形成し、前記凹凸に水が溜まる凹部を形成したことを特徴とするＶＯＣガスの処理装置。
【請求項２】
前記充填材は、ワイヤと薄板部材により織布状に形成したことを特徴とする請求項１に記載のＶＯＣガスの処理装置。
【請求項３】
前記散水手段は、前記充填材の上面及び下面に散水することを特徴とする請求項１又は請求項２に記載のＶＯＣガスの処理装置。
【請求項４】
前記充填材は、前記ケーシング本体の流路に沿って多段に形成したことを特徴とする請求項１ないし請求項３のいずれか１項に記載のＶＯＣガスの処理装置。
【請求項５】
前記散水手段は、下流側の前記充填材の上面に新鮮水を散水することを特徴とする請求項４に記載のＶＯＣガスの処理装置。
【請求項６】
前記散水手段は、前記新鮮水を前記充填材に供給する第１の供給手段と、前記充填材に散水した後の洗浄水を前記充填材に供給する第２の供給手段が接続され、前記第２の供給手段の前記洗浄水の吸い込み口付近に、前記第１の供給手段による前記新鮮水の一部を供給する排出口を配置したことを特徴とする請求項４又は請求項５に記載のＶＯＣガスの処理装置。
【請求項７】
請求項６に記載のＶＯＣガスの処理装置において、
前記ＶＯＣガスの濃度に基づいて、前記散水手段から前記新鮮水の供給量を制御する制御手段を設けたことを特徴とするＶＯＣガスの処理装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、特に水溶性のＶＯＣガスを含む排気ガスを気液接触により捕集するＶＯＣガスの処理装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
揮発性有機化合物（以下、ＶＯＣガスという）を含む排気ガスを気液接触により除去する多孔板型排ガス処理装置がある。多孔板型排ガス処理装置は、塔内を上昇する排気ガスと塔内に散布される洗浄液との気液接触を促進する多孔板を塔内に水平配置し、多孔板のオリフィスに流入する洗浄液を、オリフィスを通過する排気ガスによって吹き上げて多孔板の上部空間で洗浄液の飛沫流動層を形成し、ここで排気ガスと洗浄液とを激しく接触させて排気ガスの洗浄処理を行う装置である。
【０００３】
従来の多孔板型排ガス処理装置として特許文献１に開示の装置は、塔内に分割配置された上下２枚重ねの多孔板の上板を移動させてオリフィスの開口面積を最適範囲に維持する処理装置が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平９−１９２４４５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
多孔板を用いた装置の場合、排気ガスの流量によってオリフィスの通過風速が異なる。そこで、特許文献１のように上下２内の多孔板の一方を移動させて上下のオリフィスの重なり部分の開口面積を調整することにより、飛沫流動層を形成するようにしている。
【０００６】
しかしながら、このような多孔板を移動させる構成では装置が大掛かりとなってしまうという問題がある。
また多孔板を通過する気泡が大きい場合、水との接触率が低下して、捕集効率が低下してしまう。そこで、気泡を小さくするためには、孔径を小さくする必要がある。この場合、圧力損失が増加するため排気ガスを多孔板に通過させるための駆動力が大きくなるという問題があった。
【０００７】
そこで本発明は、上記従来技術の問題点を解決するため、簡易な気液接触構造で容易に水溶性のＶＯＣガスを捕集することができるＶＯＣガスの処理装置を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明のＶＯＣガスの処理装置は、水溶性ＶＯＣを含む排気ガスを下方から上方へ流す流路を形成したケーシング本体と、前記流路の断面方向であると共に水平方向に配置し、前記ＶＯＣを捕集する充填材と、前記充填材に散水する散水手段と、を備え、前記充填材は、上面に複数の凹凸が交互に隣り合わせに配置され、隣接する前記凹凸間であって前記上面と交差する方向に前記排気ガスが通気する開口を形成し、前記凹凸に水が溜まる凹部を形成したことを特徴としている。
また前記充填材は、ワイヤと薄板部材により織布状に形成するとよい。
【０００９】
上記構成により、上面と交差する方向に排気ガスが通気する開口を形成すると共に、開口に隣接して水が溜まる凹部を容易に形成することができる。従って充填材の製作コストの低減化を図ることができる。
また前記散水手段は、前記充填材の上面及び下面に散水するとよい。
【００１０】
上記構成により、上面の散水手段により凹部に水溜りを形成することができ、下面の散水手段によって充填材を洗浄することができる。また充填材の上下面の散水により排気ガスと水との接触率を高めることができる。従って排気ガス中のＶＯＣガスの捕集効率を高めることができる。
また前記充填材は、前記ケーシングの流路に沿って多段に形成しているとよい。
【００１１】
上記構成により、排気ガスと水との接触面積が増加して排気ガス中のＶＯＣガスの捕集効率を高めることができる。
前記散水手段は、下流側の前記充填材の上面に新鮮水を散水するとよい。
【００１２】
上記構成により、ＶＯＣガスの捕集量の少ない充填材に供給された新鮮水は、ＶＯＣによる汚染が少なく、装置下段（上流側）の充填材への散水として有効利用することができる。また装置全体の新鮮水の供給量を低減し、稼動コストを削減することができる。
【００１３】
前記散水手段は、新鮮水を前記充填材に供給する第１の供給手段と、前記充填材に散水した後の洗浄水を前記充填材に供給する第２の供給手段が接続され、前記第２の供給手段の前記洗浄水の吸い込み口付近に、前記第１の供給手段による前記新鮮水の一部を供給する排出口を配置しているとよい。
【００１４】
上記構成により、洗浄水と共に新鮮水が第２の給水手段に供給され易くなり、ＶＯＣガスの捕集効率を向上することができる。
上記ＶＯＣガスの処理装置は、ＶＯＣガスの濃度に基づいて、前記散水手段から前記新鮮水の供給量を制御する制御手段を設けているとよい。
【００１５】
上記構成により、高濃度の排気ガスの場合には、新鮮水の供給量を増加することにより、捕集効率を向上することができる。また低濃度の排気ガスの場合には、新鮮水の供給量を減らして、稼動コストの低減化を図ることができる。
【発明の効果】
【００１６】
上記構成による本発明のＶＯＣガスの処理装置によれば、隣接する平板部材間で形成された凹凸の間に排気ガスが通気する隙間を形成すると共に、凹凸の凹部で散水手段による散水を溜める構成としたことにより、隙間を通気した排気ガスが凹部の水溜りでバブリングされて排気ガス中の水溶性ＶＯＣガスを吸着して捕集することができる。開口は凹部に水が溜まった状態で閉塞することがないため、圧力損失が増加することがない。また凹部に溜まった水は、開口から落下し易い構成のため、凹部にＶＯＣガスを吸着した水が長時間溜まり続けることがない。
【００１７】
また充填材はワイヤと平板部材を織布状に形成することで容易に排ガスと水による気液接触を形成することができ、充填材を備えた装置全体の低コスト化を図ることができる。
【００１８】
また水平方向と交差する方向に形成した開口により排気ガスの通気が確保されるため、圧力損失が低くなり、かつ隣接する凹部の水と気液接触率も高めることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】本発明のＶＯＣガスの処理装置の構成概略を模式的に示した図である。
【図２】充填材の平面の部分拡大図である。
【図３】充填材の断面の部分拡大図である。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
本発明のＶＯＣガスの処理装置の実施形態を添付の図面を参照しながら、以下詳細に説明する。図１は本発明のＶＯＣガスの処理装置の構成概略を模式的に示した図である。図示のように、本発明のＶＯＣガスの処理装置１０は、ケーシング本体１２と、充填材２０（２０ａ，２０ｂ）と、散水手段３０と、エリミネーター４０と、制御手段７０とを主な構成要件としている。
【００２１】
まず本発明の捕集対象となるＶＯＣガスは、水溶性、かつ低濃度であり、一例として、プロピレングリコール系の有機ガスであり、濃度５０ｐｐｍＣ（炭化水素濃度表示）以下のガスを対象として以下説明する。
【００２２】
ケーシング本体１２は、本体下部の側方に導入口１４と、本体上面に排気口１６を形成している。導入口１４は、ＶＯＣガスを含む排気ガス発生部のダクト１８と接続し、ダクト１８途中には排気ガスをケーシング本体１２へ導入する送風ファン１９が形成されている。ケーシング本体１２は、本体下方から上方の鉛直方向へ排気ガスが通気する流路が形成されている。ケーシング本体１２の底面には底部水槽１５を取り付けている。底部水槽１５は、後述する散水手段３０により散水された後の洗浄水を一時貯留するものである。底部水槽１５には排出管１５ａが取り付けられている。排出管１５ａは水槽内に溜まった洗浄水が所定量を超えた場合に、外部へ排出するように構成されている。
【００２３】
図２は充填材の平面の部分拡大図である。図３は充填材の断面の部分拡大図である。充填材２０は排気ガス中のＶＯＣガスを捕集するスクリーンである。充填材２０は薄板部材２２とワイヤ２４を用いて織布状に形成している。薄板部材２２及びワイヤ２４は防錆性かつ所定の強度を備えている。薄板部材２２は一例として幅約１０ｍｍの薄層のステンレス鋼の平板を用いることができる。またワイヤ２４は一例として直径２ｍｍのステンレス鋼のワイヤを用いることができる。図２に示すように充填材２０は、縦方向のワイヤ２４と横方向の薄板部材２２を交互に編み込んで表面に複数の凹凸を形成している。凹凸は縦方向及び横方向に交互に隣り合わせに形成される。また縦方向の凹凸、すなわちワイヤ２４の軸心に沿った方向の凹凸は、隣接する凹凸間で隙間が形成されている。
【００２４】
このような充填材２０は、ケーシング本体１２の鉛直方向の流路に対して、交差する方向、即ち水平方向に取り付けている。そして織布状に形成された充填材２０をケーシング本体１２の水平方向に取り付けることにより、上面に複数の凹凸が交互に隣り合わせに配置され、隣接する前記凹凸間であって前記上面と交差する方向に前記排気ガスが通気する開口２６と、前記凹凸に前記水が溜まる凹部２８が形成される。
【００２５】
開口２６は、ワイヤ２４に沿って隣接した凹凸の間に形成され、排気ガスの通過エリアとなる。
凹部２８は図２に示すように織布状に形成した充填材２０を平面視してワイヤ２４が露出する窪んだ箇所に形成される。凹部２８は図３に示すように。散水手段３０により散水された水が一時的に溜まる箇所となる。凹部２８は、水が一時的に溜まり、散水中は、落下していく方が望ましい。これは凹部２８にＶＯＣガスを吸着した水が留まり続けると捕集効率が低下してしまうためである。本発明の凹部２８は、ワイヤ２４に沿った開口２６の間に形成されるため、凹部２８に一時溜まった水は、隣接する開口２６から落下し易く、水が長時間留まり難い構造となる。
【００２６】
また本発明の充填材２０は、ケーシング本体１２の流路に沿って、多段に設けることができる。本実施形態では一例として、下流側（上段）充填材２０ａ，上流側（下段）充填材２０ｂを所定の間隔を置いて配置している。
【００２７】
散水手段３０は配管３２及びノズル３４から構成され、前記充填材２０に水を散水する手段である。散水手段３０は、充填材２０の上面及び下面に配置し、充填材２０に水を吹き付けている。充填材２０の上面の散水手段３０は、凹凸の凹部２８に水溜りが形成される散水量に設定している。
【００２８】
散水手段３０は給水手段に接続している。給水手段は、外部タンク５１と接続する第１の給水手段５０と、底部水槽１５と接続する第２の給水手段６０から構成されている。
【００２９】
第１の給水手段５０は、新鮮水（上水）を貯留する外部タンク５１と、給水ポンプ５２と、開閉バルブ５３（５３ａ、５３ｂ）と、接続配管５４（５４ａ、５４ｂ）から構成されている。外部タンク５１は新鮮水を一時的に貯留する水槽である。外部タンク５１内にはフロート５１ａが取り付けられ、所定の貯水量よりも低下した場合には、自動的に所定の貯水量まで給水するように構成されている。接続配管５４ａは、最も下流側即ち、ケーシング本体１２で最上段の充填材２０ａの上面に配置された散水手段３０ａと外部タンク５１とを接続する配管であり、配管途中に開閉バルブ５３ａが取り付けられている。接続配管５４ｂは外部タンク５１から底部水槽１５へ新鮮水を補給する配管であり、配管途中には開閉バルブ５３ｂが形成されている。接続配管５４ｂの排出口５４ｃは、底部水槽１５に接続する接続配管６１の吸い込み口６１ａ付近に取り付けられている。接続配管５４ａ、５４ｂの外部タンク５１側には給水ポンプ５２が取り付けられている。
【００３０】
第２の給水手段６０は、底部水槽１５と散水手段３０を接続する接続配管６１と、給水ポンプ６２と、開閉バルブ６３から構成されている。
接続配管６１は、散水手段３０と底部水槽１５を接続する配管である。ここで第２の給水手段６０が給水する散水手段３０は、下流側の充填材２０の下面以下の充填材２０ｂの散水手段３０ｂ〜３０ｄを給水対象としている。接続配管６１の配管途中には給水ポンプ６２が取り付けられている。
【００３１】
散水手段３０は、最も下流側の充填材２０ａに新鮮水を供給すると捕集効率が向上する。これは通常、下流側の充填材２０ａは上流側の充填材２０ｂに比べて、ＶＯＣガスの捕集率が低い。このため下流側の充填材２０ｂに新鮮水を散水すると、散水した水には僅かなＶＯＣガスが吸着される。この水は、上流側の充填材２０ｂに落下しても、十分に捕集能力がある。従って散水手段３０による水を低減し、効率的に供給することができる。
【００３２】
エリミネーター４０は、ケーシング本体１２の排気口１６の手前に取り付けている。エリミネーター４０は、後段の液滴の飛散を防止するものである。エリミネーター４０は、一例として親水性材料をつづら折りしてなるプレートを、流路と平行になるように複数枚取り付けて構成されている。親水性材料としては、ポリエステル繊維の不織布をプレス成形したものを用いることができる。
【００３３】
制御手段７０は、ダクト１８に設けた第１の測定手段７２と、底部水槽１５に設けた第２の測定手段７４と、第１の給水手段５０の開閉バルブ５３と、給水ポンプ５２と電気的に接続している。第１の測定手段７２は、ダクト１８中の排気ガスのＶＯＣ濃度を検出するセンサーである。第２の測定手段７４は、底部水槽１５の溜まった洗浄水のＶＯＣ濃度を検出するセンサーである。制御手段７０は、第１及び／又は第２の測定手段７２、７４によるＶＯＣ濃度をモニタリングして、第１の給水手段５０の開閉バルブ５３の開閉量又は給水ポンプ５２の回転数を調整して新鮮水の供給量を制御している。なお制御手段７０のＶＯＣ濃度のモニタリングは、ダクト１８と底部水槽１５の両方又は何れか一方をモニタリングする構成とすることができる。
【００３４】
上記構成による本発明のＶＯＣガスの処理装置の作用について以下説明する。
ＶＯＣガスを含む排気ガスの発生部に接続されたダクト１８上の送風ファン１９を稼動させると、導入口１４からケーシング本体１２内へＶＯＣガスを含んだ排気ガスが導入される。装置内は予め散水手段３０により、充填材２０への散水が行われている。
【００３５】
給水手段による散水手段３０への水の供給経路は、第１の給水手段５０により上段の充填材２０ａの上面に配置された散水手段３０ａに新鮮水が供給される。その他の散水手段３０ｂ〜３０ｄは第２の給水手段６０により底部水槽１５の洗浄水が供給される。また新鮮水の一部は底部水槽１５へ供給されている。
【００３６】
充填材２０は、上面に形成された凹部２８に一時的に水が溜まり、直ちに隣接する開口２６から下方へと落下する。散水中の凹部２８は、常に水溜まりが生じている状態となる。
そして本体内に導入された排気ガスは、下方から上方へと流れる流路に沿って、充填材２０を通過する。
【００３７】
充填材２０は、上面に複数の凹凸が交互に隣り合わせに配置され、隣接する凹凸間であって上面と交差する方向に排気ガスが通気する開口２６を形成し、凹凸に水が溜まる凹部２８を形成している。このため凹凸間の隙間を通気した排気ガスは、凹部２８に溜まった水と接触する際にバブリングして気液接触する。これにより排気ガス中の水溶性ＶＯＣガスは凹部２８の水に吸着して除去される。開口２６は凹部２８に水が溜まった状態で閉塞することがないため、圧力損失が増加することがない。また凹部２８に溜まった水は、開口２６から落下し易い構成のため、凹部２８にＶＯＣガスを吸着した水が長時間溜まり続けることがない。なおＶＯＣガスが溶解した洗浄水は、外部の排水処理施設で処理される。
【００３８】
上下段の充填材２０ａ、２０ｂを通過した排気ガスは、ケーシング本体１２の後段のエリミネーター４０へ導入される。エリミネーター４０では、エア中の水分が除去される。エリミネーター４０を通気したエアは清浄空気となり、ケーシング本体１２の排気口１６から外部へと放出される。
【００３９】
制御手段７０では、第１及び／又は第２の測定手段７２，７４によるＶＯＣ濃度をモニタリングしている。ＶＯＣ濃度が高濃度の場合には、第１の給水手段５０による新鮮水の給水量を増加させる。これにより散水手段３０ａからの新鮮水の散水量が増加する。また底部水槽１５の第２の給水手段の吸い込み口６１ａ付近の新鮮水量も増加して、第２の給水手段６０はＶＯＣの汚染度の低い水を散水手段３０ｂ〜３０ｄに給水する。従って、新鮮水の供給量を抑えながら高濃度のＶＯＣガスを捕集することができる。
【００４０】
またＶＯＣガスが低濃度の場合には、第１の給水手段による新鮮水の供給量を減らして、第２の給水手段による洗浄水の給水量を増加させることにより、新鮮水の給水量を抑えながら低濃度のＶＯＣガスを捕集することができる。
【００４１】
このような本発明のＶＯＣガスの処理装置によれば、平板部材の隣接する凹凸の間で排気ガスが通気する隙間を形成すると共に、凹凸の凹部で散水手段による散水を溜める構成としたことにより、隙間を通気した排気ガスが凹部の水溜りでバブリングされて排気ガス中の水溶性ＶＯＣを吸着・捕集することができる。
また充填材はワイヤと平板を織布状に形成することで容易に排ガスと水による気液接触を形成することができ、充填材を備えた装置全体の低コスト化を図ることができる。
【００４２】
また水平方向と交差する方向に形成した開口により排気ガスの通気が確保されるため、圧力損失が増加することなく、かつ隣接する凹部の水と気液接触率も高めることができる。
【産業上の利用可能性】
【００４３】
本発明は各種工業製品の製造時に使用される有機溶剤・塗料などに含まれる水溶性ＶＯＣガスを除去するＶＯＣガスの処理装置の分野に適用することができる。
【符号の説明】
【００４４】
１０………ＶＯＣガスの処理装置、１２………ケーシング本体、１４………導入口、１５………底部水槽、１６………排気口、１８………ダクト、１９………送風ファン、２０………充填材、２２………薄板部材、２４………ワイヤ、２６………開口、２８………凹部、３０………散水手段、３２………配管、３４………ノズル、４０………エリミネーター、５０………第１の給水手段、５１………外部タンク、５２………給水ポンプ、５３………開閉バルブ、５４………接続配管、６０………第２の給水手段、６１………接続配管、６２………給水ポンプ、６３………開閉バルブ、７０………制御手段、７２………第１の測定手段、７４………第２の測定手段。
【図１】
2011136281.tif 000003
【図２】
2011136281.tif 000004
【図３】
2011136281.tif 000005