(57)【要約】【課題】本発明は濃縮倍率を高くすることが可能で、かつ大気放出を行う清浄空気の清浄度の高いガス濃縮装置を提供しようとするものである。【解決手段】本発明は以上のような課題を解決するため、２つの吸着ロータ１，２を設けそれぞれ吸着ゾーン、脱着ゾーン、パージゾーンを有するとともに、第１吸着ゾーン３を出たガスを大気放出し、第１パージゾーン７を出たガスを第１ヒータ１０を介して第１脱着ゾーン５へ通し、第１脱着ゾーン５を出たガスを第２吸着ゾーン４と第２パージゾーン８とに通し、第２吸着ゾーン４を出たガスを第１吸着ゾーン３へ通し、第２パージゾーン８を出たガスを第２ヒータ１３を介して第２脱着ゾーン６へ通すようにしたもので、これによって被処理ガスを２段階で濃縮し、大気放出は第１吸着ゾーン３を出たガスのみとするようにした。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
吸着ロータはそれぞれ第１及び第２の吸着ゾーン、脱着ゾーン、パージゾーンを有するとともに、被処理ガスを第１吸着ゾーン及び第１パージゾーンに通し、第１吸着ゾーンを出たガスを大気放出し、第１パージゾーンを出たガスを第１ヒータを介して第１脱着ゾーンへ通し、第１脱着ゾーンを出たガスを第２吸着ゾーンと第２パージゾーンとに通し、第２吸着ゾーンを出たガスを第１吸着ゾーンへ通し、第２パージゾーンを出たガスを第２ヒータを介して第２脱着ゾーンへ通すようにしたガス濃縮装置。
【請求項２】
複数の吸着ロータを有し、第１吸着ロータに第１吸着ゾーン、第１脱着ゾーン、第１パージゾーンを設け、第２吸着ロータに第２吸着ゾーン、第２脱着ゾーン、第２パージゾーンを設けるようにした請求項１記載のガス濃縮装置。
【請求項３】
第２吸着ゾーンを出たガスを第1吸着ゾーンと第1パージゾーンとに通すようにした請求項１記載のガス濃縮装置。
【請求項４】
第１脱着ゾーンから出たガスを冷却するクーラを設けた請求項１記載のガス濃縮装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、たとえば疎水性ゼオライトなどの吸着剤を用いたガス濃縮装置に関するもので、特に極めて濃縮倍率の高いものを提供するものである。
【背景技術】
【０００２】
ガス濃縮装置は、例えば印刷工場や塗装工場などから排出される有機溶剤ガスを濃縮し、燃焼処理などを行い易くするものである。このガス濃縮装置にはいくつかの種類があるが、疎水性ゼオライトを担持したハニカム（蜂の巣）状の吸着ロータを用いることによって、ガスの濃縮を行うものは省エネルギー効果が高く、安価であるため急速に普及している。
【０００３】
現在普及している一般的なガス濃縮装置について説明する。セラミック紙などの不燃性紙をハニカム状に形成し、これに疎水性ゼオライトなどの有機ガス吸着剤を担持して吸着ロータを構成する。このように構成された吸着ロータを吸着ゾーン及び脱着ゾーンに分割し、吸着ロータを回転させながら吸着ゾーンには被処理ガスを流し、脱着ゾーンには１８０℃程度の高温の脱着空気を流すようにする。
【０００４】
工場などから排出される有機溶剤ガスを被処理ガスとして吸着ゾーンに流し、脱着ゾーンへ流す脱着空気の量を被処理ガスの量の１／１０とすると、被処理ガスは脱着ゾーン出口で１０倍に濃縮されることになる。
【０００５】
このようなガス濃縮装置として要求される性能のうち、濃縮倍率の高いものの開発が求められている。このような技術として例えば特許文献１に開示されたものがある。
【特許文献１】特開平１１−３０９３３０号公報
【特許文献２】特開２０００−４２３４０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
特許文献１に開示されたものは、１つの吸着ロータに吸着ゾーンと脱着ゾーンとをそれぞれ２つ設け、第１脱着ゾーンから出たガスを第２吸着ゾーンに吸着させ、第２脱着ゾーン出口のガス濃度を高めるようにしたものである。
【０００７】
しかし特許文献１に記載のものは、第２吸着ゾーンから出たガスを清浄空気として第１吸着ゾーンから出た清浄空気と混合している。吸着ゾーンにおける吸着ゾーン率は９５〜９８％程度であり、第２吸着ゾーンには濃度の高いガスが入るため、第２吸着ゾーンを出た空気はどうしても数１０ｐｐｍの濃度のガスが含まれるという問題がある。
【０００８】
特許文献２に開示されたものは、多数の吸着素子を環状に配置したもので、これも第１、第２吸着ゾーン及び第１、第２脱着ゾーンを有し第１脱着ゾーンから出たガスを第２吸着ゾーンに吸着させ、第２脱着ゾーン出口のガス濃度を高めるようにしている。また特許文献２に記載のものは、第１、第２パージゾーンを設け、吸着効率を高めるようにしている。
【０００９】
そしてこれは、第２吸着ゾーンから出たガスを第１吸着ゾーンの入口へ戻すようにして、上記の特許文献１に記載のものが有する問題を解消するようにしている。しかしながら、この特許文献２に記載のものは第２パージゾーンに入るガスが被処理ガスであり、よって第２脱着ゾーンに入るガスの濃度が低く、濃縮倍率に限界があるという問題がある。
【００１０】
本発明は濃縮倍率を高くすることが可能で、かつ大気放出を行う清浄空気の清浄度の高いガス濃縮装置を提供しようとするものである。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本件発明は以上のような課題を解決するため、第１吸着ゾーンから出るガスのみを大気放出するようにし、第２吸着ゾーンから出たガスを第１吸着ゾーンの入口へ戻し、また第２脱着ゾーンには第１脱着ゾーンから出たガスを第２パージゾーンに通し、その後のガスを通すようにした。
【発明の効果】
【００１２】
本発明のガス濃縮装置は、第１吸着ゾーンから出るガスのみを大気放出するようにしているため、大気放出されるガスの濃度を極めて希薄なものとすることができる。
【００１３】
また第１脱着ゾーンから出たガスを第２吸着ゾーンと第２パージゾーンに通して、その後第２脱着ゾーンに通しているため、第２脱着ゾーンを出るガスの濃度が極めて高くなる。よって全体としてガスの濃縮倍率を極めて高くすることができる。
【００１４】
さらに、第１吸着ロータから出たガスは１本の通路のみで第２吸着ロータへ連結され、全体的な構成が簡単である。つまり第１脱着ゾーンから出たガスのみが第２吸着ロータへ結合されている。そして第２吸着ロータから出たガスも１本の通路のみで第１吸着ロータへ結合されている。つまり第２吸着ゾーンから出たガスのみが第１ブロアに結合されている。
【００１５】
しかも第１吸着ロータ及び第２吸着ロータとも、吸着ゾーン、パージゾーン、脱着ゾーン及びヒータを有し、両方とも同じ構成である。よって、第１吸着ロータ及び第２吸着ロータとも同じ構成で別々のケーシングに格納するように構成すると、互いに大きさの異なる相似形の構成物を２つ併設することができる。よって設計や製造が容易であり、安価に製造可能なガス濃縮装置を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
本発明の請求項１に記載の発明は、吸着ロータはそれぞれ第１及び第２の吸着ゾーン、脱着ゾーン、パージゾーンを有するとともに、被処理ガスを第１吸着ゾーン及び第１パージゾーンに通し、第１吸着ゾーンを出たガスを大気放出し、第１パージゾーンを出たガスを第１ヒータを介して第１脱着ゾーンへ通し、第１脱着ゾーンを出たガスを第２吸着ゾーンと第２パージゾーンとに通し、第２吸着ゾーンを出たガスを第１吸着ゾーンへ通し、第２パージゾーンを出たガスを第２ヒータを介して第２脱着ゾーンへ通すようにしたため、大気放出される空気は第１吸着ゾーンを通過したガスだけであり、第２パージゾーン及び第２脱着ゾーンには第１脱着ゾーンを通過したガスがとおり、大気放出されるガスの濃度は低く、かつ第２脱着ゾーンを出るガスの濃縮度を高くすることができるという作用を有する。
【実施例１】
【００１７】
以下本発明のガス濃縮装置の実施例について図に沿って詳細に説明する。図は発明のガス濃縮装置のフロー図である。
【００１８】
第１吸着ロータ１，第２吸着ロータ２はそれぞれセラミック紙をハニカム状に形成し、疎水性ゼオライトを担持したものである。また第１吸着ロータ１，第２吸着ロータ２はギヤドモータ（図示せず）によって回転する。そして第１吸着ロータ１，第２吸着ロータ２はそれぞれ第１吸着ゾーン３，第２吸着ゾーン４、第１脱着ゾーン５，第２脱着ゾーン６、第１パージゾーン７，第２パージゾーン８に分割されている。
【００１９】
被処理ガスを送る第１ブロア９の出口は第１吸着ゾーン３及び第１パージゾーン７に連結されている。第１ヒータ１０は第１パージゾーン７の出口と第１脱着ゾーン５の入口の間に連結されている。第１脱着ゾーン５の出口は第２ブロア１１の吸い込み口に連結され、第２ブロア１１の出口はクーラ１２に連結している。
【００２０】
クーラ１２は一種の熱交換器であり、井戸からくみ上げた冷水や冷凍機で冷却した冷水などの冷却媒体によって、そこを通過するガスを冷却するものである。冷却媒体は冷水だけでなく冷風でもよく、またアンモニアや二酸化炭素のような冷凍媒体であってもよい。
【００２１】
クーラ１２の出口は第２吸着ゾーン４及び第２パージゾーン８に連結されている。第２ヒータ１３は第２パージゾーン８の出口と第２脱着ゾーン６の入口の間に連結されている。第２脱着ゾーン６の出口は有機ガスを燃焼処理する燃焼処理装置やプラズマによる分解装置あるいは触媒へ連結されている。
【００２２】
本発明のガス濃縮装置は以上のように構成され、以下その動作について説明する。第１吸着ロータ１、第２吸着ロータ２を回転させながら、第１ブロア９、第２ブロア１１、第１ヒータ１０、第２ヒータ１３に通電し、クーラ１２を冷却動作させる。
【００２３】
すると被処理ガスは第１ブロア９によって第１吸着ロータ１の第１吸着ゾーン３に送られ、被処理ガス中の有機ガスは疎水性ゼオライトに吸着される。ここで被処理ガスの濃度が２ｐｐｍで、量が２５Nｍ３／分とする。被処理ガスの一部は第１パージゾーン７へ行き第２処理ゾーン４を出たガスが足されるため第１吸着ゾーン３及び第1パージゾーン２に入るガスは例えば濃度が２．９ｐｐｍで量が２７．３７５Nｍ３／分となる。第１吸着ゾーン３を出るガスは例えば濃度が０．７ｐｐｍの極めて希薄なガスで量が２４．８７５２５Nｍ３／分となり、極めて希薄なガスであるので大気放出される。
【００２４】
第１パージゾーン７を被処理ガスが通過することによって第１吸着ロータ１を冷却し、逆に被処理ガスは熱エネルギーを回収する。これによって温度の上昇した被処理ガスは第１ヒータ１０でさらに温度が上昇し、例えば１８０℃の脱着ガスとなる。
【００２５】
脱着ガスは第１脱着ゾーン５を通過することによって、第１吸着ロータ１に吸着された有機ガスを脱着する。この脱着後のガス濃度は例えば２５ｐｐｍであり、ガスの量は２．５Ｎｍ３／分となる。
【００２６】
第１脱着ゾーン５を通過した高濃度のガスはクーラ１２で冷却されるため、第２吸着ゾーン４の吸着効率が高くなる。このため第２吸着ゾーン４を出たガスの濃度は低く、例えば１２．５ｐｐｍ程度になる。第２吸着ゾーン４を通過するガスの量を２．３７５Ｎｍ３／分とすると第２脱着ゾーン８を通過するガスの量は０．１２５Ｎｍ３／分となる。
【００２７】
従って第２脱着ゾーン８を出たガスの濃度は２６０ｐｐｍにもなる。つまり被処理ガスの濃度２ｐｐｍと比較して１３０倍の濃縮倍率となる。なお、上記の実施例では第1パージゾーン７に被処理ガスを入れるようにしたが、これは外気であってもよい。その場合は、第１ブロア９の出口から第１パージゾーン７へ至る通路に代えて、第１パージゾーン７の入口を大気開放する。
【産業上の利用可能性】
【００２８】
本発明は、濃縮倍率を高くすることが可能で、かつ大気放出を行う清浄空気の清浄度の高いガス濃縮装置を提供する。
【図面の簡単な説明】
【００２９】
【図１】本発明のガス濃縮装置の実施例を示すフロー図である。
【符号の説明】
【００３０】
１    第１吸着ロータ
２    第２吸着ロータ
３    第１吸着ゾーン
４    第２吸着ゾーン
５    第１脱着ゾーン
６    第２脱着ゾーン
７    第１パージゾーン
８    第２パージゾーン
９    第１ブロア
１０    第１ヒータ
１１    第２ブロア
１２    クーラ
１３    第２ヒータ
【図１】
2005103378.tif 000003