(57)【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を接触させることで有機溶剤を吸着し、水蒸気を接触させることで当該吸着した有機溶剤を脱着する吸着材を充填した複数基の吸着槽を備え、
前記吸着槽に充填された吸着材に被処理ガスを供給することで有機溶剤を前記吸着材に吸着させて処理ガスとして排出する吸着工程と、
前記吸着槽に充填された吸着材に水蒸気を供給することで有機溶剤を前記吸着材から脱着させて有機溶剤を含有する脱着ガスとして排出する脱着工程とを、
交互に繰り返し、
脱着工程で排出される有機溶剤を含有する脱着ガスを凝縮器で冷却回収する有機溶剤回収装置であって、
前記脱着工程において前記吸着槽内で凝縮したドレン水を排出するために前記吸着槽下部に接続された槽ドレン配管を冷却するシステムを有することを特徴とする有機溶剤回収装置。
【請求項２】
槽ドレン配管を冷却させる手段において、槽ドレン配管内に温度検出器を設置し、槽ドレン内の凝縮液温度を前記有機溶剤と水との共沸温度以下とする請求項１に記載の有機溶剤回収装置。
【請求項３】
槽ドレン配管を冷却させる手段として、槽ドレン配管へ二重管式冷却器を接続し、冷却水及び冷水を該二重管式冷却器へ導入することで該槽ドレン配管を冷却する請求項１または２に記載の有機溶剤回収装置。
【請求項４】
前記被処理ガスに含有される有機溶剤が、ケトン系またはジエン系有機溶剤である請求項１〜３のいずれかに記載の有機溶剤回収装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ケトン系またはジエン系等の反応性の高い有機溶剤含有ガスの処理に好適な有機溶剤回収装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、有機溶剤などの大気汚染原因物質に対する排出濃度規制が強化されており、有機溶剤の処理を行うガス処理装置の出口排ガス濃度を低減させる技術が求められている。
【０００３】
前記ガス処理装置としては、吸着材として粒状活性炭や活性炭素繊維などを充填させた吸着槽を複数基有し、各吸着槽へ有機溶剤含有被処理ガスを供給する吸着手段と、１００℃以上の水蒸気を噴出する脱着手段とを設け、前記吸着槽にて有機溶剤含有被処理ガスを吸着する工程と、前記吸着材に吸着された有機溶剤を水蒸気にて脱着する工程とを、交互に行うことで有機溶剤を回収するシステムを設けた構成が利用されている（例えば、特許文献１、２参照）。
【０００４】
しかし、前記ガス処理システムでは、特にケトン系またはジエン系等の反応性の高い有機溶剤を処理する場合において、吸着材にて吸着された有機溶剤を水蒸気により脱着させる工程にて残存した溶剤によって、吸着材上で溶剤が反応し異常発熱を引き起こす問題があった。
【０００５】
そこで、前記反応性の高い有機溶剤を処理する方法として、吸着処理時の吸着槽を減圧し、６０℃〜８５℃の低温水蒸気で脱着を行う方法（例えば、特許文献３参照）、吸着処理前後に吸着槽内を不活性ガスで置換する方法（例えば、特許文献４参照）、吸着槽内に搭載された活性炭及び排ガス出口側に温度検出器を設置し、検出温度が一定条件に達した場合に窒素ガスを導入する方法（例えば、特許文献５参照）が提案されている。
【０００６】
前記技術を用いることで反応性の高い有機溶剤を吸脱着処理する場合において安全性を高めることが可能であるが、吸着材である活性炭に反応性の高い有機溶剤が多量に付着した場合においては異常発熱の危険性が高まってしまうという問題があった。
【０００７】
活性炭に反応性の高い有機溶剤が多量に付着してしまう可能性としては脱着工程時に吸着槽内で凝縮したドレン水を排出するために吸着槽下部に接続されている槽ドレン配管より、凝縮器にて冷却回収された凝縮液が逆流することが挙げられる。
【０００８】
かかる問題を解決するために、吸着槽下部に接続されている槽ドレン配管の吸着槽の排出口上部に、支柱と逆流防止板からなるバッフルを設けることで、槽ドレン配管から有機溶剤の逆流を防ぐ技術が提案されている（例えば、特許文献６参照）。
【０００９】
しかし、かかる解決法では、槽ドレン配管からの凝縮液の逆流を防ぐことは可能であるが、槽ドレン配管に滞留している凝縮液が脱着工程による水蒸気の熱によって昇温し突沸が引き起こる故に発生する飛沫が吸着材に付着することを完全に防ぐことは困難であり、より安全性の高い回収方法が望まれていた。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１０】
【特許文献１】特開昭５１−３８２７８号公報
【特許文献２】特公昭６４−１１３２６号公報
【特許文献３】特開昭６３−２６４１１９号公報
【特許文献４】特開２０１３−７１１１５号公報
【特許文献５】特開２０００−５５５４号公報
【特許文献６】特開２００３−５３１３１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
本発明は、反応性の高い有機溶剤を処理する場合において、安全に処理することができる有機溶剤回収装置を提供することを課題とするものである。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
本発明者らは鋭意検討した結果、以下に示す手段により、上記課題を解決できることを見出し、本発明に到達した。すなわち本発明は以下の通りである。
【００１３】
１．有機溶剤を含有する被処理ガスを接触させることで有機溶剤を吸着し、水蒸気を接触させることで当該吸着した有機溶剤を脱着する吸着材を充填した複数基の吸着槽を備え、
前記吸着槽に充填された吸着材に被処理ガスを供給することで有機溶剤を前記吸着材に吸着させて処理ガスとして排出する吸着工程と、
前記吸着槽に充填された吸着材に水蒸気を供給することで有機溶剤を前記吸着材から脱着させて有機溶剤を含有する脱着ガスとして排出する脱着工程とを、
交互に繰り返し、
脱着工程で排出される有機溶剤を含有する脱着ガスを凝縮器で冷却回収する有機溶剤回収装置であって、
前記脱着工程において前記吸着槽内で凝縮したドレン水を排出するために前記吸着槽下部に接続された槽ドレン配管を冷却するシステムを有することを特徴とする有機溶剤回収装置。
２．槽ドレン配管を冷却させる手段において、槽ドレン配管内に温度検出器を設置し、槽ドレン内の凝縮液温度を前記有機溶剤と水との共沸温度以下とする上記１に記載の有機溶剤回収装置。
３．槽ドレン配管を冷却させる手段として、槽ドレン配管へ二重管式冷却器を接続し、冷却水及び冷水を該二重管式冷却器へ導入することで該槽ドレン配管を冷却する上記１または２に記載の有機溶剤回収装置。
４．前記被処理ガスに含有される有機溶剤が、ケトン系またはジエン系有機溶剤である上記１〜３のいずれかに記載の有機溶剤回収装置。
【発明の効果】
【００１４】
本発明の有機溶剤回収装置を用いることで、反応性の高い有機溶剤を処理した場合に吸着槽下部に接続された槽ドレン配管を冷却することにより、凝縮液の突沸を抑制し吸着材への付着を少なくすることで、安全に処理することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明による有機溶剤回収装置の一例を示したものである。
【図２】バッフル１９を設置した場合の一例（吸着槽下部拡大図）を示したものである。
【図３】一般的な有機溶剤回収装置の一例を示したものである。
【図４】実施例１における吸脱着処理でのる槽ドレン配管１７内の温度の測定結果である。
【図５】比較例１における吸脱着処理でのる槽ドレン配管１７内の温度の測定結果である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
本発明の有機溶剤回収装置は、有機溶剤を含有する被処理ガスを接触させることで有機溶剤を吸着し、水蒸気を接触させることで当該吸着した有機溶剤を脱着する吸着材を充填した複数基の吸着槽を備え、前記吸着槽に充填された吸着材に被処理ガスを供給することで有機溶剤を前記吸着材に吸着させて処理ガスとして排出する吸着工程と、前記吸着槽に充填された吸着材に水蒸気を供給することで有機溶剤を前記吸着材から脱着させて有機溶剤を含有する脱着ガスとして排出する脱着工程とを、交互に繰り返し、脱着工程で排出される有機溶剤を含有する脱着ガスを凝縮器で冷却回収する有機溶剤回収装置であって、前記脱着工程において前記吸着槽内で凝縮したドレン水を排出するために前記吸着槽下部に接続された槽ドレン配管を冷却するシステムを有することを特徴とする。
【００１７】
前記槽ドレン配管を冷却するシステムにおいては、槽ドレン配管を二重管構造とし、二重管の外側に冷却水及び冷水を導入することで行うことが好ましい。ここで使用する冷却水及び冷水は、該有機溶剤回収装置の再生の際に発生する有機溶剤含有水蒸気を凝縮させる凝縮器に使用した冷却水及び冷水を再利用しても良い。再利用することで冷却水及び冷水の使用量を減らすことができる。
【００１８】
前記槽ドレン配管を冷却する温度は、被処理ガスに含有する有機溶剤と水との共沸温度以下とすることが好ましい。共沸温度以下とすることで、槽ドレン配管からの溶剤の飛沫を大きく抑制することができる。
【００１９】
本発明の有機溶剤回収装置で回収することが好ましい被処理ガスに含有される有機溶剤としては、ケトン系またはジエン系有機溶剤が挙げられる。ケトン系またはジエン系有機溶剤は、非常に反応性に富んでおり、反応工程において過酸化物を生成し、これが吸着材に大量に蓄積することで燃焼する可能性のある有機溶剤である。特に液状で吸着材に付着した場合はより顕著な反応を示す。そこで本発明の有機溶剤回収装置を使用することで、ケトン系またはジエン系有機溶剤といった反応性の高い有機溶剤を安全に処理することが可能となる。
【００２０】
本発明の好ましい実施形態を図１にて説明する。有機溶剤含有被処理ガス２は送風機３にて自動下ダンバー５及び６の開閉により吸着工程となっている吸着槽７に送られ、被処理ガスに含有する有機溶剤は吸着槽７内の吸着材８に接触する際に吸着され、その結果被処理ガスは処理済みガスとなって排気口９へ送られて大気中に放出される。
【００２１】
一方、自動上ダンパー１０及び１１の開閉により脱着工程となっている吸着槽７内の有機溶剤が吸着された吸着材８は水蒸気ライン１２より導入された水蒸気によって脱着され、回収ライン１３を通じて凝縮器１５へ導入され冷却水１６にて液化・凝縮し、凝集した有機溶剤は回収溶剤１４として回収される。また、吸着槽７内で凝縮された有機溶剤を含む水蒸気は槽ドレン配管１７を通して回収溶剤１４へと送液される。
【００２２】
本発明者らは、脱着工程時に吸着槽７内で凝縮された有機溶剤を含むドレン水が槽ドレン配管１７内に滞留し、水蒸気の熱により突沸した際に、吸着槽７の下部より有機溶剤と水の混合液が吸着材８に付着するのを防ぐために、図１に示すように槽ドレン配管１７に二重管式冷却器１８を取り付け、冷却水１６にて槽ドレン配管１７内に滞留した有機溶剤を含むドレン水を冷却させるシステムを考案した。
【００２３】
さらに、吸着槽７の下部より飛散する有機溶剤と水の吸着材８への付着を防ぐために、図２に示すように吸着槽７に接続される槽ドレン配管１７への排出口にバッフル１９を設けることも好ましい実施形態である。バッフル１９を設けることで槽ドレン配管１７からの有機溶剤と水の飛散をより防止することが可能となり、装置の安全性はさらに向上する。
【００２４】
バッフル１９の形状としては、平板状、傘状、半球状でもよく、排出口に対して円錐状または末広がり状の形状とするのが好ましい。バッフル１９は排出口の上部に位置するように支柱によって設置される。バッフル１９の材質としては有機溶剤含有被処理ガス２に含まれる有機溶剤に溶解しないものを使用するのが好ましい。
【実施例】
【００２５】
以下に実施例を示し、本発明をより具体的に説明する。吸着槽下部に接続された槽ドレン配管を冷却する本発明装置を用いてメチルエチルケトンを処理した場合の例を実施例１、通常の溶剤回収装置にてメチルエチルケトンを処理した場合の例を比較例１として以下に示す。
【００２６】
[実施例１]
図１に示される本発明の有機溶剤回収装置において、以下に示す条件で被処理ガスを正常化処理し、有機溶剤を回収した。尚、本発明がこれに限定されるものではない。
【００２７】
有機溶剤含有被処理ガス２として、ケトン系有機溶剤の一種であるメチルエチルケトンを４０００ｐｐｍ含む４５℃の溶剤混合ガスを、風量４．０Ｎｍ３／分で送風機３にて吸着槽７に送り、吸着材８により１０分間吸着処理を行った。吸着処理後、水蒸気により１０分間脱着した。脱着ガスであるメチルエチルケトンと水蒸気の混合ガスは、凝縮器１５へ送られ、冷却水１６にて凝縮し、メチルエチルケトンを回収した。ここで、脱着工程において吸着槽７から槽ドレン配管１７に排出・滞留したメチルエチルケトンのドレン水を冷却するため、二重管式冷却器１８にて槽ドレン配管１７を冷却した。その際、一連のメチルエチルケトンの吸脱着処理における槽ドレン配管１７内の温度を測定した。その結果を図４に示した。
【００２８】
［比較例１］
図３に示される一般的な有機溶剤回収装置において、以下に示す条件で被処理ガスを正常化処理し、有機溶剤を回収した。
【００２９】
有機溶剤含有被処理ガス２として、ケトン系有機溶剤の一種であるメチルエチルケトンを４０００ｐｐｍ含む４５℃の溶剤混合ガスを、風量４．０Ｎｍ３／分で送風機３にて吸着槽７に送り、吸着材８により１０分間吸着処理を行った。吸着処理後、水蒸気により１０分間脱着した。脱着ガスであるメチルエチルケトンと水蒸気の混合ガスは、凝縮器１５へ送られ、冷却水１６にて凝縮し、メチルエチルケトンを回収した。その際、一連のメチルエチルケトンの吸脱着処理における槽ドレン配管１７内の温度を測定した。その結果を図５に示した。
【００３０】
図４、５に示すグラフを比較すると分かるように、実施例１の発明の装置を用いることで、槽ドレン配管１７内の温度はメチルエチルケトンと水の共沸温度である７３℃以下であることが明らかであり、槽ドレン配管１７内のメチルエチルケトンを含むドレン水の突沸を抑制できることがわかる。
【産業上の利用可能性】
【００３１】
有機溶剤回収処理装置は、反応性の高い有機溶剤含有する被処理ガスを処理する場合においてに、吸着槽下部に接続された槽ドレン配管を冷却することにより、槽ドレン配管内の有機溶剤を含むドレン水の突沸を抑制し、より安全に処理することができるため、産業界への寄与大である。
【符号の説明】
【００３２】
１．有機溶剤回収装置
２．有機溶剤含有被処理ガス
３．送風機
４．送風ダクト
５．自動下ダンパー
６．自動下ダンパー
７．吸着槽
８．吸着材
９．排気口
１０．自動上ダンパー
１１．自動上ダンパー
１２．水蒸気ライン
１３．回収ライン
１４．回収溶剤
１５．凝縮器
１６．冷却水 
１７．槽ドレン配管
１８．二重管式冷却器
１９．バッフル
【図１】
0006555034.tif 000002
【図２】
0006555034.tif 000003
【図３】
0006555034.tif 000004
【図４】
0006555034.tif 000005
【図５】
0006555034.tif 000006