【手続補正書】
【提出日】平成24年1月27日(2012.1.27)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも２塔式の吸着塔の１塔に於いて、揮発性有機化合物（以下ＶＯＣ）及び水分 を含有する空気を相対的低温でＶＯＣ吸着塔に導入してＶＯＣ選択型吸着剤と接触させてＶＯＣを吸着剤に吸着させて空気を系外に放出し、吸着したＶＯＣを相対的高温で窒素を使用して脱着して、ＶＯＣ処理ガスを減容濃縮し、減容濃縮したＶＯＣガスを少なくとも２塔式の水分吸着塔の１塔に於いて、揮発性有機化合物及び水分を含有する窒素を加圧して水分選択型吸着剤と接触させて水分を吸着剤に吸着させてＶＯＣと分離し、続いて最寒冷温度になるように冷却器で冷却してＶＯＣを液化回収し、流過する低ＶＯＣ、低水分濃度の窒素を減圧して、他の水分吸着した水分吸着塔に導入して水分選択型吸着剤と接触させて水分を吸着剤から脱着させて水分吸着剤を再生し、水分が破過する前に塔を切り替えて水分除去し、流過した窒素を水分除去後、ＶＯＣ選択型吸着剤の高温再生に使用するに際し、ＶＯＣ選択型吸着剤が、シリカライト、脱アルミニュームモルデナイト（以下ＵＳＭ）、ベータ(以下β)、脱アルミニュームＹ型ゼオライト（以下ＵＳＹ）、高ＳｉＯ２／Ａｌ２Ｏ３比メソポーラスシリカ(以下ＭＰＳ)からなる群より選ばれる一種以上であり、水分選択型吸着剤が、Ｋ−Ａ、Ｎａ−Ａ、Ｎａ−Ｋ−Ａ、Ｃａ−Ａ、或は表面が液相又は気相で有機ケイ素化合物の加水分解生成物によりシリカコートされたＫ−Ａ、Ｎａ−Ａ、Ｎａ−Ｋ−Ａ及びＣａ−Ａからなる群より選ばれる一種以上である、温度スイング法ＶＯＣ濃縮、低温液化ＶＯＣ回収方法。
【請求項２】
少なくとも２塔式のＶＯＣ選択型吸着剤を充填したＶＯＣ吸着塔の替わりに、低温吸着ゾーンと高温再生ゾーンを有するローター式のＶＯＣ吸着塔を使用し、高温再生ゾーンのパージガスに窒素を使用し、低温液化凝縮器でＶＯＣを液化回収した後、流過した窒素を水分除去後、ＶＯＣ選択型吸着剤の高温再生に使用する、請求項１記載の温度スイング法ＶＯＣ濃縮、低温液化ＶＯＣ回収方法。
【請求項３】
少なくとも２塔式のＶＯＣ選択型吸着剤を充填したＶＯＣ吸着塔の替わりに、低温吸着ゾーンと高温再生ゾーンを有するローター式のＶＯＣ吸着塔を使用し、高温再生ゾーンのパージガスに高温空気を使用し、低温液化凝縮器でＶＯＣを液化回収した後、流過した不凝縮ＶＯＣおよび水分を含有する空気をＶＯＣ選択型吸着剤の低温吸着ゾーンに還流する、請求項１記載の温度スイング法ＶＯＣ濃縮、低温液化ＶＯＣ回収方法。
【請求項４】
ＶＯＣ選択型吸着剤および水分選択型吸着剤が、ハニカム形成された請求項１〜３のいずれか一に記載の水分除去、冷熱の回収を行う、温度スイング法ＶＯＣ濃縮、低温液化ＶＯＣ回収方法。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００８】
かくして、本発明によれば、下記の１〜８の発明を提供する：
１．少なくとも２塔式の吸着塔の１塔に於いて、揮発性有機化合物（以下ＶＯＣ）及び水 分を含有する空気を相対的低温でＶＯＣ吸着塔に導入してＶＯＣ選択型吸着剤と接触させてＶＯＣを吸着剤に吸着させて空気を系外に放出し、吸着したＶＯＣを相対的高温で窒素を使用して脱着して、ＶＯＣ処理ガスを減容濃縮し、減容濃縮したＶＯＣガスを少なくとも２塔式の吸着塔の１塔に於いて、揮発性有機化合物及び水分を含有する窒素を加圧して水分吸着塔に導入して水分選択型吸着剤と接触させて水分を吸着剤に吸着させてＶＯＣと分離し、続いて最寒冷温度になるように冷却器で冷却してＶＯＣを液化回収し、流過する低ＶＯＣ、低水分濃度の窒素を減圧して、他の水分吸着した水分選択型吸着剤吸着塔に導入して吸着剤と接触させて水分を吸着剤から脱着させて水分吸着剤を再生し、水分が破過する前に塔を切り替えて水分除去し、流過した窒素を水分除去した後、ＶＯＣ選択型吸着剤の高温再生に使用する温度スイング法ＶＯＣ濃縮、低温液化ＶＯＣ回収方法。
２．上記１において、少なくとも２塔式のＶＯＣ選択型吸着剤を充填したＶＯＣ吸着塔の替わりに、低温吸着ゾーンと高温再生ゾーンを有するローター式のＶＯＣ吸着塔を使用し、高温再生ゾーンのパージガスに窒素を使用し、低温液化凝縮器でＶＯＣを液化回収した後、流過した窒素を水分除去後、ＶＯＣ選択型吸着剤の高温再生に使用する、温度スイング法ＶＯＣ濃縮、低温液化ＶＯＣ回収方法。
３．同じく上記１において、少なくとも２塔式のＶＯＣ選択型吸着剤を充填したＶＯＣ吸着塔の替わりに、低温吸着ゾーンと高温再生ゾーンを有するローター式のＶＯＣ吸着塔を使用し、高温再生ゾーンのパージガスに高温空気を使用し、低温液化凝縮器でＶＯＣを液化回収した後、流過した不凝縮ＶＯＣおよび水分を含有する空気をＶＯＣ選択型吸着剤の低温吸着ゾーンに還流する、温度スイング法ＶＯＣ濃縮、低温液化ＶＯＣ回収方法。
４．ＶＯＣ選択型吸着剤が、シリカライト、ＵＳＭ、β、ＵＳＹ、ＭＰＳからなる群より選ばれる一種以上である、上記１記載のＶＯＣ、水分含有空気からの水分除去後の温度スイング法ＶＯＣ濃縮、低温液化ＶＯＣ回収方法。
５．水分選択型吸着剤が、Ｋ−Ａ、Ｎａ−Ａ、Ｎａ−Ｋ−Ａ及びＣａ−Ａからなる群より 選ばれる一種以上である、上記１記載のＶＯＣ、水分含有空気からの水分除去後の低温液化ＶＯＣ回収方法。
６．水分選択型吸着剤が、表面が液相で有機ケイ素化合物の加水分解生成物によりシリカ コートされたＫ−Ａ、Ｎａ−Ａ、Ｎａ−Ｋ−Ａ及びＣａ−Ａからなる群より選ばれる一種以上である、上記１記載のＶＯＣ、水分含有空気からの水分除去後の低温液化ＶＯＣ回収方法。
７．水分選択型吸着剤が、表面が気相で有機ケイ素化合物の加水分解生成物によりシリカ コートされたＫ−Ａ、Ｎａ−Ａ、Ｎａ−Ｋ−Ａ及びＣａ−Ａからなる群より選ばれる一種以上である、上記１記載のＶＯＣ、水分含有空気からの水分除去後の低温液化ＶＯＣ回収方法。
８．水分選択型吸着剤が、ハニカム形成された、上記１〜７のいずれか一に記載の水分除去、冷熱の回収を行う、低温液化ＶＯＣ回収方法。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００９】
本方法においてはＶＯＣと水分を含有する原料ガスを、室温近傍の相対的低温でＶＯＣ選択型吸着剤で吸着して、無害化した空気を系外に放出し、吸着したＶＯＣを相対的高温で窒素を使用して、ＶＯＣを脱着して４〜１２倍程度に減容濃縮するため、後段の低温液化ＶＯＣ回収装置が小型化でき、パージガスとして窒素を使用することから、高温再生時の回収ＶＯＣの劣化、ＶＯＣ吸着剤の劣化を回避でき、またＶＯＣ回収時の引火、爆発等も回避できる。大気圧近傍の減容濃縮されたＶＯＣの回収では、ＶＯＣを殆ど吸着しない水分吸着剤を充填された吸着塔で行われ、ＶＯＣを除去された窒素は前段のＶＯＣ吸着剤の再生に使用されるため、本方法においてはＶＯＣ含有窒素中のＶＯＣを室温以下の低温で 液化、回収をすることが出来る。このため回収工程は窒素雰囲気で実施されるため安全であり、またＶＯＣは劣化することなく回収され、ＶＯＣ吸着剤も劣化されることがない。本方法を採用することにより、コンパクトで、窒素雰囲気で操作される安全な操作で、省エネルギーの、回収溶剤及び吸着剤の劣化のないＶＯＣの回収装置を提供することが可能である。
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２０
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２０】
［ＰＳＡ−ＶＯＣ低温液化回収］
第１ステップ（Ａ塔−吸着工程、Ｂ塔−向流パージ工程）
図１に於いて、ＶＯＣ、水分を含有する窒素を流路１２、ブロワー１３からバルブ１４ ａを通じて水分／ＶＯＣ選択性の高い水分吸着剤１６の充填された水分吸着塔１５ａに、吸着圧力約１１０〜１５０ｋＰＡで供給されると水分のみが選択的に吸着されてＶＯＣを含有する室温、超乾燥状態の窒素が塔後方から流過し、減圧弁１７ａ、バルブ１８ａを通じて蓄熱材２０の充填された蓄熱材充填塔１９ａに供給される。この時、塔１９ａは前回の再生工程で回収された冷熱により冷却されており、ＶＯＣ含有、室温の乾燥窒素と接触して、蓄熱材２０は昇温し、乾燥窒素は冷却される。流路２２から流過した低温、ＶＯＣ含有乾燥窒素はチラーユニット２３で最寒冷に冷却されて、流路２５からＶＯＣが液化回収される。未回収ＶＯＣを含有する低温、超乾燥窒素は流路２４から蓄熱材２０の充填された蓄熱材充填塔１９ｂに供給され蓄熱材２０は冷却されて、乾燥窒素は昇温する。昇温した乾燥窒素はバルブ１８ｂ、減圧弁１７ｂを通じて水分吸着剤１６の充填された水分吸着塔１５ｂに向流に供給される。ここで吸着塔１５ｂは、バルブ２１ｂを通じて真空ポンプ２６で排気されるため、再生圧力約５０〜８０ｋＰａの低圧で吸着された水分は脱着して再生される。ここで蓄熱材としては０．５〜１０ｍｍφの鉄、アルミニュウム等の金属球で構成される。流過した水分含有窒素はチラーユニット２７で冷却されて流路２８から水分が除去され、ヒータ２９にパージガスとして還流する。
【手続補正５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２４】
［ＰＳＡ−ＶＯＣ低温液化回収］
引き続き、図１に於いて、アセトン、水分を含有する窒素を流路１２、ブロワー１３か らバルブ１４ａを通じて水分／アセトン選択性の高い水分吸着剤１６の充填された水分吸 着塔１５ａに、吸着圧力約１１０〜１５０ｋＰＡで供給されると水分のみが選択的に吸着されてアセトンを含有する２５℃、露点−６８℃の超乾燥状態の窒素が塔後方から流過し、減圧弁１７ａ、バルブ１８ａを通じて蓄熱材２０の充填された蓄熱材充填塔１９ａに供給される。この時、塔１９ａは前回の再生工程で回収された冷熱により−５５〜−６０℃に冷却されており、アセトン含有乾燥窒素と接触して、蓄熱材２０は昇温し、乾燥窒素は−５５℃に冷却される。流路２２から流過した低温、アセトン含有乾燥窒素はチラーユニット２３で−６０℃に冷却されて、流路２５からアセトンが液化回収される。アセトン濃度１，４００ｐｐｍの未回収アセトンを含有する低温、超乾燥窒素は流路２４から蓄熱材２０の充填された蓄熱材充填塔１９ｂに供給され蓄熱材２０は冷却されて、乾燥窒素は２０℃に昇温する。昇温した乾燥窒素はバルブ１８ｂ、減圧弁１７ｂを通じて水分吸着剤１６の充填された水分吸着塔１５ｂに向流に供給される。ここで吸着塔１５ｂは、バルブ２１ｂを通じて真空ポンプ２６で排気されるため、再生圧力約５０〜８０ｋＰａの低圧で、吸着された水分は脱着して再生される。ここで蓄熱材としては０．５〜１０ｍｍφの鉄、アルミニュウム等の金属球で構成される。真空ポンプ２６から流過した水分含有窒素はチラーユニット２７で５℃に冷却されて、流路２８から水分が液化除去されて、乾燥窒素は再生用パージガスとしてヒータ２９に還流する。  
【手続補正６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００４２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００４２】
次に、最近普及しているハニカムロータを使用し、ＶＯＣを減容濃縮した後、ＰＳＡ−ＶＯＣで液化回収する方法のフローシートを図２に示す。ＶＯＣとしてトルエン濃度５，０００ｐｐｍを含有する空気１５０ｍ３Ｎ／ｈを流路３１からＵＳＹハニカム３４の充填したハニカムロータ３３に供給して、吸着ゾーン３３ａにおいて出口トルエン濃度１００ｐｐｍになるように除去し、流路３２、ブロワー３５から系外に放出される。吸着したトルエンは脱着ゾーン３３ｂにおいて、脱着工程のパージガスとして温度１２０℃、流量２０ｍ３Ｎ／ｈの高温窒素を使用し、ヒータ２９から供給して脱着し、ブロワー１１、流路１２からＰＳＡ−ＶＯＣに、流量２０ｍ３Ｎ／ｈ、トルエン濃度３０，０００ｐｐｍで供給される。水分選択型吸着剤１６としては最も性能の高いＫ−Ａ（１０ｎｍ）をハニカ ムとして使用した。ＰＳＡ−ＶＯＣ液化回収ユニットにおいて不凝結ガス濃度５０ｐｐｍまで除去され、水分含有窒素はチラーユニット２７で露点５℃まで冷却され、水分は流路２８から系外に除去される。窒素をパージガスに使用することから回収トルエンおよびＵＳＹの劣化は回避された。ハニカムロータでは流量の約５％がリークすることから、窒素を１ｍ３Ｎ／ｈ程度を補充した。