(57)【要約】【課題】  活性炭４を用いで被処理ガス中に混入する有機化合物を吸脱着する吸脱着槽において、吸着した有機化合物の脱着性能を向上させる。【解決手段】  吸脱着槽を構成する器筐１の上下端で、活性炭４が充填された筒体５の上下端部を支持して筒体５を器筐１内を通すように設け、該器筐１側に冷熱媒体を通しながら筒体５内に吸着のための被処理ガス、脱着のためのキャリアガスを各供給して活性炭で有機化合物の吸着、脱着をそれぞれするようにし、これによって熱媒体温度を５０℃という低温にしたものでも高い脱着量を確保できながらそのまま再利用可能となるｐＨの高い有機化合物を回収できた。【選択図】        図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
活性炭等の吸着剤を用いて含有する有機化合物の吸脱着をする吸脱着槽であって、該吸脱着槽は、内部に冷熱媒が選択的に通過する器筐と、該器筐内を通過する状態で器筐に両端が支持され、吸着剤が充填され、かつ吸脱着ガスが通過する筒体とを備えて構成されていることを特徴とする吸脱着槽構造。
【請求項２】
活性炭等の吸着剤を用いて含有する有機化合物の吸脱着をする方法であって、吸着剤が充填され吸脱着ガスが通過する筒体を、内部に冷熱媒が通過する器筐内を通過するようにして設けて、器筐内を通過する冷熱媒により筒体の冷熱をして吸脱着するようにしたことを特徴とする吸脱着方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、メチレンクロライド等の有機化合物の吸脱着能に優れた吸着剤槽の技術分野に属するものである。
【背景技術】
【０００２】
今日、メチレンクロライド（ジクロロメタン：ＣＨ２Ｃｌ２）、クロロフォルム（トリクロロメタン：ＣＨＣｌ３）、１，１，１−トリクロロエタン（ＣＨ３ＣＣｌ３）、トリクロロトリフルオロエタン（ＣＣｌＦ２−ＣＣｌ２Ｆ）、トリクロロエチレン（ＣＨＣｌ＝ＣＣｌ２）、テトラクロロエチレン（ＣＣｌ２＝ＣＣｌ２）、臭化プロピル（１−ブロモプロパン：ＣＨ３ＣＨ２ＣＨ２Ｂｒ）等、フッ素、塩素、臭素等のハロゲンを含有するハロゲン化有機化合物（特にハロゲン化炭化水素類）は、化学工場、塗装工場、印刷工場、薬品工場等の各種施設において、反応、抽出、コーティング、脱脂洗浄等の各種工程で広く溶剤として採用されている。そしてこのようなハロゲン化有機化合物は、ガス化して施設外に排出される惧れがあり、そこでこれら施設の排気経路には、排気中のハロゲン化有機化合物のガスを除去（回収）する除去（回収）装置を設けることが環境対策のためにも要請されている。そしてこのような除去装置のなかには、活性炭等の吸着剤を用い、該吸着剤に吸着させたハロゲン化有機化合物を脱着（脱離）して回収することが従来から試みられている（例えば特許文献１参照）。
【特許文献１】特開２０００−３００９４３号
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
ところで今日、吸着剤からハロゲンを含む有機化合物を脱着する手法として、吸着剤を加熱して有機化合物を脱着し、該脱着したガス状の有機化合物を真空ポンプ等の吸引手段を用いて吸引し、これを凝集させて液化することになるが、前記吸着剤の加熱方法としては、図４に示すように、冷熱媒体（水や油、あるいは水蒸気等）が通過できるよう複数のパイプ２５を引き回した器筐２６内に活性炭２７を充填する構成にし、前記パイプ２５に冷熱媒体を通過させることで活性炭に対する有機化合物の吸脱着をするようにしたドライ方式のものが知られている。しかしながらこのものは、活性炭２７が器筐外面近くにまで存在することになって活性炭に対する熱伝達効率が悪く、均一な温度管理が難しいものとなって吸脱着にどうしても時間がかかってしまうという問題があり、ここに本発明が解決せんとする課題がある。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
本発明は、上記の如き実情に鑑みこれらの課題を解決することを目的として創作されたものであって、請求項１の発明は、活性炭等の吸着剤を用いて含有する有機化合物の吸脱着をする吸脱着槽であって、該吸脱着槽は、内部に冷熱媒が選択的に通過する器筐と、該器筐内を通過する状態で器筐に両端が支持され、吸着剤が充填され、かつ吸脱着ガスが通過する筒体とを備えて構成されていることを特徴とする吸脱着槽構造である。
請求項２の発明は、活性炭等の吸着剤を用いて含有する有機化合物の吸脱着をする方法であって、吸着剤が充填され吸脱着ガスが通過する筒体を、内部に冷熱媒が通過する器筐内を通過するようにして設けて、器筐内を通過する冷熱媒により筒体の冷熱をして吸脱着するようにしたことを特徴とする吸脱着方法である。
【発明の効果】
【０００５】
請求項１、２の発明とすることにより、筒体内の吸着剤は、器筐内を通過する冷熱媒によって外周側から効率よく冷却または加熱されることになって、吸脱着効率が高くなり、特に脱着において高い脱着効率を呈することになり、これによって吸着剤の量を低減できることになり、コストダウンが計れると共に装置全体の小型コンパクトかも達成できることになる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００６】
次ぎに、本発明の実施の形態について、図面に基づいて説明する。図中、１は吸脱着槽の器筐であって、該器筐１は大径筒状をし、その両端（本実施の形態では上下両端）が支持部材２、３によって塞がれており、該支持部材２、３間に吸着剤として活性炭４が充填された筒体５の複数本の各端部が溶着により支持されている。前記支持部材２には、筒体５の金網（充填した活性炭の保持と通風のため）が止着されて連通状となった一端側（ここでは上端側）を被って覆蓋する状態で蓋体２ａが封止状に止着（蓋体２ａと支持部材２とにより囲まれる空間に通過気体の分岐、合流室２ｃが形成される）され、該蓋体２ａに設けた通気孔２ｂが配管６に接続されるているが、該配管６は、キャリアガス（例えば空気）を供給する配管７と外部排気する配管８とに接続されている。７ａ、８ａは前記配管７、８に設けられる開閉バルブ、８ｂは排気用のブロアである。尚、蓋体２ａには温度計やセンサを差し込むための差し込み部２ｄが形成されている。
【０００７】
一方、筒体５の他端部を塞ぐ支持部材３には、筒体５の金網（充填した活性炭の保持と通風のため）が止着されて連通状となった他端側部位を被って覆蓋する状態で蓋体３ａが封止状に止着（蓋体３ａと支持部材３とにより囲まれる空間に通過気体の分岐、合流室３ｃが形成される）され、該蓋体２ａに設けた通気孔３ｂが配管９に接続されるが、該配管９は、処理ガスが供給される配管１０と脱着ガスが流れる配管１１とに接続されている。１０ａ、１１ａは前記各配管１０、１１に設けられる開閉バルブ、１２は配管１０に設けられる真空ポンプ、１３は配管１０に接続される凝縮器であって、該凝縮機１３は後述するように活性炭５から脱着した脱着ガス中に含まれる有機化合物を凝縮処理して液体とするもので、例えば加圧深冷型のものが採用できる。
【０００８】
また、器筐１の周面に形成される流入排出口１ａ、１ｂは配管１４、１５がそれぞれ接続されるが、一方の冷熱媒供給用の配管１４は、冷媒用配管１６、熱媒用配管１７にそれぞれ接続され、冷媒用配管１６は冷媒タンク１８に接続され、ポンプ１８ａの駆動により冷凍機１８ｂで冷やした冷媒を配管１６、１４を介して器筐１に供給できるようになっている。また熱媒用配管１７は熱媒タンク１９に接続され、ポンプ１９ａの駆動によりヒータ１９ｂで加熱した熱媒を配管１７、１４を介して器筐１に供給できるようになっている。また、他方の冷熱媒排出用の配管１５は、配管２０を経由して冷媒を冷媒タンク１８に還流できると共に、配管２１を介して熱媒を熱媒タンク１９に還流できるようになっている。尚、図中、２０ａ、２１ａは対応する配管に設けられる開閉バルブ、２２は温度センサー、２３は熱媒膨脹吸収タンクである。
【０００９】
次に、有機化合物を含有する被処理ガスから有機化合物を吸着する工程について説明する。これには、開閉バルブ７ａ、１０ａ、２１ａを閉じる一方、開閉バルブ８ａ、１１ａ、２０ａを開けた状態にし、ポンプ１８ａを駆動して冷媒を器筐１に供給して筒体５を冷却する。この場合の冷却温度は、吸着体が活性炭である場合には０〜１０℃程度が好ましく、これよりも低いと被処理ガス中に含まれる水分が凍結するため好ましくなく（水分がない場合には低くできる）、またこれよりも高いと吸着性能が低下する。そして希望する冷却状態になったら、配管１１から被処理ガスを供給する。これによって被処理ガスは筒体５を通ることになって前記含有する有機化合物が筒体５内に充填された活性炭４に吸着され、そして有機化合物が吸着されたガスが配管６、８を経由して系外に排出される。
【００１０】
一方、前記有機溶媒を吸着した活性炭４から有機化合物を脱着する工程について説明する。これには、開閉バルブ７ａ、１０ａ、２１ａを開ける一方、開閉バルブ８ａ、１１ａ、２０ａを閉じた状態にし、ポンプ１９ａを駆動して熱媒を器筐１に供給して筒体５を加熱すると共に、配管６、７を介してキャリアガスを活性炭４が充填される筒体５に供給する。これにより活性炭４からは前記吸着していた有機化合物が脱着し、該有機化合物が脱着した脱着ガスは、真空ポンプ１２の駆動を受け配管９、１０を経由して凝縮機１３に供給されて有機化合物が液化し回収されるようになっている。
【００１１】
叙述の如く構成された本発明の実施の形態において、有機化合物の吸着、そして該吸着した有機化合物の脱着ができるものでありながら、活性炭４を、従来のように器筐１内ではなく、器筐１に支持される筒体５内に充填するようにし、そして冷熱媒体を器筐１内を通すようにしたから、活性炭４が充填される筒体５が外気に晒されることがなく、この結果、活性炭４に対する熱伝達率が向上し、短時間での加熱、冷却ができると共に、活性炭温度も全体として均一化し、吸脱着効率が向上する。
【００１２】
このように、本発明が実施されたものにおいては、活性炭４が充填される筒体５は、冷熱媒体が通過する器筐１内に配管されて外部に露出する状態がなく、これによって優れた熱伝達効率での冷却、加熱ができることになって、吸脱着効率が向上し、短時間での吸脱着ができる許りでなく、活性炭の冷却、加熱が満遍なく均一的にできる結果、吸着量の増加、脱着量の増加が図れ、活性炭量を低減して装置全体の小型コンパクト化、コストダウンが達成できる。
【００１３】
さらに具体的に本発明を実施した結果について具体的に説明する。内径１００ｍｍ、長さ８００ｍｍの筒体５を１２本用意して前記吸脱着槽を形成し、ここに活性炭１９．２ｋｇを充填（筒体１本あたり１．６ｋｇの活性炭を充填）する。１−ブロモプロパンを吸脱着溶剤とし、該溶剤の含有濃度が５０００ｐｐｍとなるよう調製した被処理ガスを筒体５に通し、配管８での排気濃度が５０ｐｐｍになるまで吸着させた。このときの冷媒（吸着）温度は１０℃である。
【００１４】
次に、前記吸着させた活性炭の脱着をしたが、その脱着条件は次の通りである。脱着するためのキャリアガスは室内空気とし、１２０Ｌ／分の流量とした。
ｉ．予熱工程
ヒータ１９ｂとポンプ１９ａとを運転させ、熱媒温度が４０℃になるよう系全体を加熱した。
ｉｉ．脱着工程
熱媒温度が４０℃に達した時点で真空ポンプ１２を駆動して脱着を開始する。熱媒温度を８０℃にした実験、５０℃にし、真空度を異ならしめた実験をそれぞれ行い、各得られた脱着ガスを凝縮機１８で処理し、回収した溶剤のｐＨを測定した。そして脱着開始２時間後、システムを停止した。
ｉｉｉ．脱着量の測定工程
脱着作業が終了したら、再度、吸着をし、このときの吸着量を脱着量とした。
また比較例として、従来機種の同等品（活性炭量を同じにしたもの）について同様の実験をした。
前記実験、比較例により得られた結果を次表に示す。尚、表および以下の機際において、において、脱着量の単位「ＡＣ．ＷＴ％」は、充填活性炭重量（１９．２ｋｇ）に対する脱着量の比率を意味する。
【００１５】
【表１】
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【００１６】
前記表から脱着量は２２〜２３ＡＣ．ＷＴ％であった。従来機種の同等品（活性炭量を同じにしたもの）について別個に実験をしたところ、脱着量はおよそ５ＡＣ．ＷＴ％であって、４〜５倍の脱着能があり、優れた脱着能力があることが確認され、これによって活性炭量を１／４〜１／５に低減した小型コンパクト化したものでも従来品と同等のものを提供できる。
【００１７】
さらにまた、ｐＨをみたところ、従来機種の前記同等品で熱媒温度を８０℃にしたときのｐＨはおよそ２．０〜３．０であった。これは本実験において８０度としたもの（Ａ）と大差がない。ｐＨがこの値のものは、蒸留するの処理をしてからの再利用が要求されるものである。これに対し、熱媒温度を５０℃としたものでは、従来機種同等品のものはおよそ脱着量は２ＡＣ．ＷＴ％であって、実用性に欠けるが、本発明の実験例では前述したように高い脱着量を呈しながら、ｐＨは４．２となってこのまま溶剤として再利用できる位の回収液品質に改善することができ、この結果、特に脱着においては、低温での脱着ができることになって回収溶剤のこのままでの再利用が可能となるだけでなく、吸着剤自体の寿命も延びることになって、本発明が如何に優れているかの確認ができた。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】吸脱着装置のフロー図である。
【図２】吸脱着槽の正面断面図である。
【図３】吸脱着槽の平面図である。
【図４】従来の吸脱着槽の概略平面図である。
【符号の説明】
【００１９】
１    器筐
２、３  支持部材
２ａ、３ａ  蓋体
４    活性炭
５    筒体
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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