(57)【要約】【課題】  水蒸気の噴出による白煙を生ずることなく溶剤含有ガスに含まれる溶剤を容易に除去する方法を提供する。【解決手段】  溶剤含有ガス中の溶剤を吸着剤に吸着させる吸着工程と、吸着槽内に水蒸気を吹き込んで吸着剤から溶剤を脱着させる脱着工程とを繰り返す溶剤含有ガスの処理方法において、吸着槽１ａ、１ｂの出口側と入口側送風機２５との間に第１のコンデンサー２０を介装する第１の経路Ａと、第２のコンデンサー２２と返送用送風機２４とを介装する第２の経路Ｂを設け、脱着工程において溶剤と水蒸気の混合気体を第１の経路を通過させてコンデンサー２０で溶剤を凝縮除去すると共に未凝縮の気体を入口側送風機の入口側に返送し、更に脱着工程と吸着工程との間に排気弁２ｂを開放すると共に返送用送風機を作動させ吸着槽１ｂ内に残存する水蒸気を第２の経路に導入して水蒸気をコンデンサー２２で凝縮する工程を付加する溶剤含有ガスの処理方法。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
吸着槽の入口側に連結した入口側送風機により前記吸着剤を充填した吸着槽内に溶剤含有ガスを供給して溶剤含有ガス中の溶剤を吸着剤に吸着させ、溶剤除去後の気体を前記吸着槽の排気口から放出する吸着工程と、吸着槽内に水蒸気を吹き込んで吸着剤から脱着させた溶剤と水蒸気との混合気体を吸着槽の出口側に連結した第１のコンデンサーで凝縮させて溶剤と水とを回収し、溶剤が残存する未凝縮の気体を吸着槽の入口側に戻す脱着工程とを交互に繰り返す溶剤含有ガスの処理方法において、吸着槽の出口側と入口側送風機の入口側との間に第１のコンデンサーを介装する第１の経路と、吸着槽の出口側と入口側送風機の入口側との間に第２のコンデンサーと返送用送風機とを介装する第２の経路を設け、前記脱着工程において溶剤と水蒸気の混合気体を第１の経路を通過させて第１のコンデンサーで溶剤を凝縮除去すると共に未凝縮の気体を入口側送風機の入口側に返送し、更に前記脱着工程と吸着工程との間に脱着工程の終了した吸着槽の排気口を開放すると共に第２の経路に設置した返送用送風機を作動させ吸着槽内に導入した外気と共に吸着槽内に残存する水蒸気を第２の経路に導入して水蒸気を第２のコンデンサーで凝縮する工程を付加することを特徴とする溶剤含有ガスの処理方法。
【請求項２】
吸着剤を充填した吸着槽の入口側にガスクーラーと入口側送風機とを連結し、入口側送風機により前記吸着槽内にガスクーラーで冷却した溶剤含有ガスを供給して溶剤含有ガス中の溶剤を吸着剤に吸着させ、溶剤除去後の気体を前記吸着槽の排気口から放出する吸着工程と、吸着槽内に水蒸気を吹き込んで吸着剤から脱着させた溶剤と水蒸気との混合気体を吸着槽の出口側に連結した第１のコンデンサーで凝縮して溶剤と水とを回収し、溶剤が残存する未凝縮の気体を吸着槽の入口側に戻す脱着工程とを交互に繰り返す溶剤含有ガスの処理方法において、吸着槽の出口側とガスクーラー又は入口側送風機の入口側との間に第一のコンデンサーを介装する第１の経路を、吸着槽の出口側とガスクーラーの入口側との間に返送用送風機を介装する第２の経路を設け、前記脱着工程において溶剤と水蒸気の混合気体を第１の経路を通過させて第１のコンデンサーで溶剤を凝縮除去すると共に未凝縮の気体をガスクーラー又は入口側送風機の入口側に返送し、更に前記脱着工程と吸着工程との間に脱着工程の終了した吸着槽の排気口を開放すると共に第２の経路に設置した返送用送風機を作動させ吸着槽内に導入した外気と共に吸着槽内に残存する水蒸気を前記ガスクーラーの入口側に送る工程を付加することを特徴とする溶剤含有ガスの処理方法。
【請求項３】
吸着剤に供給する外気の通気方向が吸着工程における溶剤含有ガスの通気方向と逆方向である請求項１又は２に記載の溶剤含有ガスの処理方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、溶剤含有ガスの処理方法に関する。詳細には、吸着剤に溶剤を吸着させる吸着工程と水蒸気による脱着工程を交互に行うことにより溶剤含有ガス中の溶剤を除去する溶剤含有ガスの処理方法において、吸着工程開始後に吸着槽内の水蒸気が噴出して白煙化することを防止する溶剤含有ガスの処理方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
溶剤を含有する排ガス等は、そのまま大気中に放出すると環境汚染を引き起こすことから、溶剤の除去処理が行われる。従来、溶剤の除去には、活性炭等の吸着剤に溶剤を吸着させて溶剤含有ガス中の溶剤を捕捉する方法が用いられる。溶剤の吸着剤への吸着が一定量に達すると吸着剤が破過し、溶剤が漏出するため、適当な時期に吸着剤の脱着処理を行って吸着剤を再生する必要がある。
【０００３】
吸着剤から溶剤を脱着させる方法としては、公知の方法として吸着剤を減圧する方法や高温の不活性ガスや水蒸気を用いる方法等を挙げることができるが、コストが低いことから水蒸気を用いる方法が一般的である。
【０００４】
脱着処理に水蒸気を用いた溶剤含有ガスの処理装置の一例を図３に示す。吸着槽１ａには溶剤含有ガスが供給され吸着工程が行われ、吸着槽１ｂには水蒸気が供給され脱着工程が行われている。この装置では、２槽の並列に設置された吸着槽１ａ及び１ｂで吸着工程と脱着工程が交互に繰り返され、これにより溶剤含有ガスが連続的に処理される。
【０００５】
水蒸気を用いる脱着処理においては、脱着処理直後の吸着槽内には水蒸気が充満しているので、脱着工程から吸着工程に切り替わる際に吸着槽内に残存していた水蒸気は排ガスに押されて排出口から大気中に噴出し白煙を生じるという問題がある。この白煙を防止する方法としては例えば以下の方法が用いられている。
【０００６】
（１）吸着槽から大気中に気体を放出する排気管にミストトラップを設ける方法
（２）吸着槽から大気中に放出する気体を加熱する方法
（３）吸着槽内に水蒸気を吹き込んだ後外気を導入して吸着槽に残存している水蒸気をコンデンサーに押し出す方法（特許文献１）
これらの方法はいずれも以下の問題を有している。
【０００７】
（１）の方法においては、白煙中に含まれるミストは除去できるが、水蒸気の捕捉は十分でないため、白煙を完全に防止することができない。
【０００８】
（２）の方法は吸着槽から排気する水蒸気を含む気体を加熱することにより乾き蒸気として排出する方法であって、白煙防止効果は十分に得られるものの、加熱に要するエネルギーのコストが大きくなるという問題がある。
【０００９】
（３）の方法は、溶剤の吸着剤からの脱着が終了後、図４に示すように外気を送風機により吸着槽内に導入するとともに吸着槽内に残存する水蒸気をコンデンサーに押し出して吸着槽内から水蒸気を取り除く方法である。この方法においても白煙防止効果は十分得られるが、吸着槽への水蒸気と外気の導入の制御が必要で、処理装置が複雑になるという問題がある。
【００１０】
なお、図３及び図４中、１ａ、１ｂは吸着槽、２ａ、２ｂは排気弁、３ａ、３ｂは吸気弁、４ａ、４ｂは排気口、５ａ、５ｂは吸着剤、６ａ、６ｂは吸気口、３０、３３は送風機、３１はコンデンサー、３２はタンクである。
【特許文献１】特公平６−３４８９７号公報（特許請求の範囲）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
本発明の目的は、脱着工程から吸着工程へ切り替えの際に吸着槽に残存する水蒸気が外部に排出されることに起因する白煙を生ずることなく溶剤含有ガスを容易に処理する方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
本発明者は、吸着槽の出口側に連結したコンデンサーの後段に送風機を設置して脱着工程と吸着工程との間に吸着槽の排気口を開放するとともにコンデンサーの後段に取り付けた送風機を作動させて吸着槽に外気を導入することにより容易に吸着槽に残存する水蒸気の噴出による白煙化が防止できることを見出し先に特許出願を行った（特願２００３−１４２３０６）。
【００１３】
更に本発明者は鋭意研究を行った結果、吸着槽の出口側と入口側とを結ぶ２つの経路、即ち吸着剤から脱着させた溶剤と水蒸気とを凝縮させて回収する経路と、吸着槽内に残存する水蒸気を送風機により外気に置換する経路とを設けて脱着工程と吸着槽内に残存する水蒸気を外気と置換する工程を別の経路で行うことにより、溶剤の吸着槽への戻り量を減らすことができるためより有利に溶剤含有ガスの処理を行い得ることを見出し本発明を完成するに到った。
【００１４】
すなわち、上記課題を解決する本発明は、以下に記載するものである。
【００１５】
〔１〕  吸着槽の入口側に連結した入口側送風機により前記吸着剤を充填した吸着槽内に溶剤含有ガスを供給して溶剤含有ガス中の溶剤を吸着剤に吸着させ、溶剤除去後の気体を前記吸着槽の排気口から放出する吸着工程と、吸着槽内に水蒸気を吹き込んで吸着剤から脱着させた溶剤と水蒸気との混合気体を吸着槽の出口側に連結した第１のコンデンサーで凝縮させて溶剤と水とを回収し、溶剤が残存する未凝縮の気体を吸着槽の入口側に戻す脱着工程とを交互に繰り返す溶剤含有ガスの処理方法において、吸着槽の出口側と入口側送風機の入口側との間に第１のコンデンサーを介装する第１の経路と、吸着槽の出口側と入口側送風機の入口側との間に第２のコンデンサーと返送用送風機とを介装する第２の経路を設け、前記脱着工程において溶剤と水蒸気の混合気体を第１の経路を通過させて第１のコンデンサーで溶剤を凝縮除去すると共に未凝縮の気体を入口側送風機の入口側に返送し、更に前記脱着工程と吸着工程との間に脱着工程の終了した吸着槽の排気口を開放すると共に第２の経路に設置した返送用送風機を作動させ吸着槽内に導入した外気と共に吸着槽内に残存する水蒸気を第２の経路に導入して水蒸気を第２のコンデンサーで凝縮する工程を付加することを特徴とする溶剤含有ガスの処理方法。
【００１６】
〔２〕  吸着剤を充填した吸着槽の入口側にガスクーラーと入口側送風機とを連結し、入口側送風機により前記吸着槽内にガスクーラーで冷却した溶剤含有ガスを供給して溶剤含有ガス中の溶剤を吸着剤に吸着させ、溶剤除去後の気体を前記吸着槽の排気口から放出する吸着工程と、吸着槽内に水蒸気を吹き込んで吸着剤から脱着させた溶剤と水蒸気との混合気体を吸着槽の出口側に連結した第１のコンデンサーで凝縮して溶剤と水とを回収し、溶剤が残存する未凝縮の気体を吸着槽の入口側に戻す脱着工程とを交互に繰り返す溶剤含有ガスの処理方法において、吸着槽の出口側とガスクーラー又は入口側送風機の入口側との間に第一のコンデンサーを介装する第１の経路を、吸着槽の出口側とガスクーラーの入口側との間に返送用送風機を介装する第２の経路を設け、前記脱着工程において溶剤と水蒸気の混合気体を第１の経路を通過させて第１のコンデンサーで溶剤を凝縮除去すると共に未凝縮の気体をガスクーラー又は入口側送風機の入口側に返送し、更に前記脱着工程と吸着工程との間に脱着工程の終了した吸着槽の排気口を開放すると共に第２の経路に設置した返送用送風機を作動させ吸着槽内に導入した外気と共に吸着槽内に残存する水蒸気を前記ガスクーラーの入口側に送る工程を付加することを特徴とする溶剤含有ガスの処理方法。
【００１７】
〔３〕  吸着剤に供給する外気の通気方向が吸着工程における溶剤含有ガスの通気方向と逆方向である〔１〕又は〔２〕に記載の溶剤含有ガスの処理方法。
【発明の効果】
【００１８】
本発明によれば、脱着工程から吸着工程へ切り替えの際の水蒸気の排出に起因する白煙を生ずることなく、容易に溶剤含有ガスから溶剤を除去することができる。また、本発明は、脱着工程において脱着させた溶剤の凝縮と回収を行う第１の経路と、脱着工程終了後に吸着槽内に残存する水蒸気を外気と置換する第２の経路とを別に設けて、脱着工程と脱着工程を終了した吸着槽内の水蒸気を外気と置換する工程とを別の経路を用いて行うため、溶剤の吸着槽への戻り量を低減することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
本発明に用いる処理装置の一例のブロック図を図１に示す。以下、図１を用いて本発明を具体的に説明する。
【００２０】
吸着槽１ａ、１ｂはそれぞれ吸気弁３ａ、３ｂを備えた吸気口６ａ、６ｂを有しており、吸気口６ａ、６ｂを介して入口側送風機２５と接続する。また、吸着槽１ａ、１ｂは、排気口７ａ、７ｂ、８ａ、８ｂ、排気弁２ａ、２ｂを備えた排気口４ａ、４ｂを有している。排気口７ａ、７ｂは経路Ｂの一端に、排気口８ａ、８ｂは経路Ａの一端と接続する。Ａは第１の経路で、コンデンサー２０を、Ｂは第２の経路で、コンデンサー２２と送風機２４を介装し、経路Ａ、Ｂの他端は入口側送風機２５の入口側と接続している。
【００２１】
図１においては、吸着槽１ａが吸着工程、吸着槽１ｂが脱着工程の状態を示している。溶剤含有ガスは、入口側送風機２５により吸気口６ａから吸着槽１ａに導入される。溶剤含有ガスに含まれる溶剤は吸着槽１ａを通過する際に吸着槽１ａに充填した吸着剤５ａに吸着する。吸着槽１ａを通過して浄化されたガスは、排気弁２ａを通って排気口４ａから大気中に放出される。
【００２２】
一方、吸着槽１ｂに充填した吸着剤５ｂには溶剤が吸着している。排気弁２ｂ、吸気弁３ｂ、バルブ１０ｂを閉じた状態でバルブ１２ｂ、１１ｂを開け、吸着槽１ｂに水蒸気を導入し、吸着剤５ｂに吸着した溶剤を脱着させる。脱着した溶剤と水蒸気との混合気体は、吸着槽１ｂから押し出されて経路Ａに導入され、コンデンサー２０で冷却され凝縮する。コンデンサー２０で凝縮した溶剤と水はタンク２１に回収される。
【００２３】
混合気体に含まれる溶剤はコンデンサー２０で冷却されて大部分は凝縮し液化するが、僅かに気体として残存する。コンデンサー２０から排出される微量の溶剤を含む気体は、入口側送風機２５の入口側に送られ吸着槽１ａで処理される。
【００２４】
吸着槽１ｂで脱着処理が終了後、バルブ１２ｂ、１１ｂを閉じ、吸着槽１ｂの排気弁２ｂ、バルブ１０ｂを開放すると同時に経路Ｂに設置した返送用送風機２４を作動させて排気口４ｂから吸着槽１ｂ内に外気を導入する。吸着槽１ｂ内に残存する水蒸気は外気とともに吸着剤５ｂを通って返送用送風機２４の前段に連結した第２のコンデンサー２２に導入され、冷却される。第２のコンデンサー２２で凝縮した水はタンク２３に回収する。第２のコンデンサー２２から排出される気体も微量の溶剤を含んでいるので入口側送風機２５の入口側に送られ吸着槽１ａで処理される。
【００２５】
その後、吸気弁３ａ、排気弁２ａ、バルブ１０ｂを閉じ、吸気弁３ｂ、バルブ１１ａ、１２ａを開けて上記と同様に吸着槽１ａでは脱着工程を、吸着槽１ｂでは吸着工程を行う。
【００２６】
本発明は、上述のように吸着槽に水蒸気を吹き込むことにより吸着剤から溶剤を脱着させ、その後吸着槽の排気口を開放するとともに返送用送風機２４を作動させ外気を吸着槽に導入することにより水蒸気の濃度を低下させ、これにより脱着工程から吸着工程に切り替える際に生じる白煙を防止するものである。脱着工程終了後に外気を導入することにより吸着剤に吸着して残存している溶剤が円筒状の吸着剤の内側から外側に移動して、吸着剤内側の残存溶剤濃度は低くなっている。この状態で吸着工程に移行すると、溶剤含有ガスは円筒状吸着剤の外から内方向（外気の通気方向と逆方向）に供給されるので、吸着剤から溶剤が洩れ出る量は極めて少なくなる。
【００２７】
図１の処理装置は、脱着工程において脱着した溶剤の凝縮と回収を行う第１の経路Ａと、脱着工程終了時に吸着槽内に残存する水蒸気を外気と置換する第２の経路Ｂとを設けている。経路Ａ内には凝縮した、あるいは未凝縮の状態の溶剤が多く存在するため、吸着槽内の水蒸気を外気と置換する工程を経路Ａにより行うと、経路Ａ内に存在する溶剤を吸着槽入口側へ戻すこととなる。従って、上述した処理装置のように第１の経路Ａと第２の経路Ｂとを別々に設けることにより、吸着槽への溶剤の戻り量を減らすことができる。特に外気の置換風量が多い場合には溶剤の戻り量が多くなるため、２つの経路を設けることによる溶剤の戻り量低減の効果は顕著となる。
【００２８】
吸着槽に充填する吸着剤は通常吸着剤として使用するものであれば特に制限されず、例えば、活性炭、活性炭素繊維、ゼオライト等を挙げることができる。
【００２９】
吸着槽に外気を導入する際の風量は、吸着剤１ｋｇ当たり０．１〜０．４ｍ3とすることが好ましい。０．１ｍ3未満では効果が十分でなく、０．４ｍ3を超えると吸着槽に戻される外気が増加して溶剤の除去効率が低下する傾向がある。
【００３０】
本発明に用いる処理装置の他の例を図２に示す。
【００３１】
処理装置には図１と同様に２つの吸着槽１ａ、１ｂが設けられ、吸着槽１ａにおいては吸着工程が、吸着槽１ｂにおいては脱着工程が行われている。
【００３２】
図２に示す処理装置においても図１とほぼ同様の操作を行う。図２においては、入口側送風機２５の前段にガスクーラー２６が連結され、ガスクーラー２６で冷却した気体を吸着槽１ａに導入する点が図１とは異なっている。また、経路Ｂには返送用送風機２４のみが設置されており、吸着槽１ｂから排出された水蒸気は図１中の第２のコンデンサー２２に代えてガスクーラー２６により液化してタンク２７に回収する。
【００３３】
なお、その他の点は図１と同様であるので、同一部分に同一符号を付けてその説明を省略する。
【００３４】
図２においては、経路Ａに設置した第１のコンデンサー２０から排出する気体をガスクーラー２６の入口側に返送する場合について示したが、ガスクーラー２６と入口側送風機２５との間（入口側送風機２５の入口側）に返送してもよい。
【００３５】
上記説明においては、２槽の吸着槽を用いる場合を例として説明したが、これに限られず、１槽の吸着槽の場合も、３槽以上の吸着槽を用いる場合でも同様である。
【実施例】
【００３６】
以下、実施例により本発明を更に詳細に説明する。
【００３７】
実施例１及び比較例１
図１に示す処理装置を用い、下記に示す条件で排ガス中に含まれる溶剤（塩化メチレン）の回収を行った。結果を表１に示す。装置から排出される排ガス中の溶剤濃度の経時変化を図５に示す。
吸着槽型式：ＧＳ−２型（２缶交互切り替え、水蒸気脱着方式）
充填剤：活性炭素繊維  ５ｋｇ／槽  充填
運転条件：
（１）回収装置入口溶剤濃度  約２５００ｐｐｍ（供給溶剤量２．８ｋｇ／ｈ）
（２）ガス処理量  ５Ｎｍ3／ｍｉｎ
（３）ガス温度  ２５℃
（４）脱着蒸気量  １０ｋｇ／ｈ
【００３８】
【表１】
2005066503.tif 000003
比較例１では脱着工程から吸着工程への切り替え時に吸着槽からの排気が白煙を生じたが、実施例１においては白煙の噴出は見られなかった。
【図面の簡単な説明】
【００３９】
【図１】本発明に用いる処理装置の一例を示すブロック図である。
【図２】本発明に用いる処理装置の他の例を示すブロック図である。
【図３】従来の処理装置の一例を示すブロック図である。
【図４】従来の処理装置の他の例を示すブロック図である。
【図５】実施例における処理装置から排出される排ガス中の溶剤濃度の経時変化を示す図である。
【符号の説明】
【００４０】
１ａ、１ｂ    吸着槽
２ａ、２ｂ    排気弁
３ａ、３ｂ    吸気弁
４ａ、４ｂ、７ａ、７ｂ、８ａ、８ｂ    排気口
５ａ、５ｂ    吸着剤
６ａ、６ｂ    吸気口
１０ａ、１０ｂ、１１ａ、１１ｂ、１２ａ、１２ｂ    バルブ
２０    第１のコンデンサー
２２    第２のコンデンサー
２１、２３、２７    タンク
２４    返送用送風機
２５    入口側送風機
２６    ガスクーラー
Ａ、Ｂ    経路
【図１】
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【図２】
2005066503.tif 000005
【図３】
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【図４】
2005066503.tif 000007
【図５】
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