(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
処理対象ガスに含まれる揮発性有機化合物を吸着剤に吸着させ、前記吸着剤に吸着された前記揮発性有機化合物を加圧環境下で水蒸気を用いて脱着して前記水蒸気に混入させる吸着・脱着装置と、前記揮発性有機化合物が混入した前記水蒸気を燃焼させる燃焼装置とを有する揮発性有機化合物処理システムであって、
前記揮発性有機化合物が混入した前記水蒸気が液化した液体を回収する液体回収装置と、
前記液体回収装置により回収した前記液体をミスト化して前記吸着剤に噴霧する噴霧装置とを有することを特徴とする揮発性有機化合物処理システム。
【請求項２】
前記噴霧装置は、水蒸気の供給により駆動するエゼクタを用いて前記液体をミスト化することを特徴とする請求項１に記載の揮発性有機化合物処理システム。
【請求項３】
前記脱着に用いられる前記水蒸気の一部を供給して前記エゼクタを駆動させることを特徴とする請求項２に記載の揮発性有機化合物処理システム。
【請求項４】
前記噴霧装置は、前記吸着剤に前記水蒸気が供給される供給側に、前記液体を噴霧することを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項に記載の揮発性有機化合物処理システム。
【請求項５】
前記吸着・脱着装置から前記揮発性有機化合物が混入した前記水蒸気が前記燃焼装置へ供給される供給経路から分岐する液体回収経路が設けられており、
前記液体回収装置は、前記液体回収経路を開閉する開閉機構を有することを特徴とする請求項１〜４のいずれか一項に記載の揮発性有機化合物処理システム。
【請求項６】
前記液体回収装置は、回収した前記液体を貯溜する貯溜部を有し、
前記噴霧装置は、前記貯溜部に貯溜された前記液体を前記吸着剤に噴霧することを特徴とする請求項１〜５のいずれか一項に記載の揮発性有機化合物処理システム。
【請求項７】
処理対象ガスに含まれる揮発性有機化合物を吸着剤に吸着させ、前記吸着剤に吸着された前記揮発性有機化合物を加圧環境下で水蒸気を用いて脱着して前記水蒸気に混入させる吸着・脱着工程と、前記揮発性有機化合物が混入した前記水蒸気を燃焼させる燃焼工程とを有する揮発性有機化合物の処理方法であって、
前記揮発性有機化合物が混入した前記水蒸気が液化した液体を回収する液体回収工程と、
前記液体回収工程により回収した前記液体をミスト化して前記吸着剤に噴霧する噴霧工程とを有することを特徴とする揮発性有機化合物の処理方法。
【請求項８】
前記噴霧工程では、前記吸着剤に前記水蒸気が供給される供給側に、前記液体を噴霧することを特徴とする請求項７に記載の揮発性有機化合物の処理方法。
【請求項９】
前記液体回収工程では、回収した前記液体を貯溜する貯溜工程を有し、
前記噴霧工程では、前記貯溜工程により貯溜された前記液体を前記吸着剤に噴霧することを特徴とする請求項７または８に記載の揮発性有機化合物の処理方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ガス状の揮発性有機化合物を処理する揮発性有機化合物処理システム及び揮発性有機化合物の処理方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
トルエンやキシレン等の各種揮発性有機化合物を取り扱う工場では、揮発性有機化合物を含むガス（処理対象ガス）を処理するための処理システムを設けている。
このような処理システムとして、特許文献１には、処理対象ガスを吸着・脱着装置に供給して揮発性有機化合物を活性炭等の吸着剤に吸着させ、また吸着剤が吸着した揮発性有機化合物を水蒸気で吸着剤から脱着して揮発性有機化合物を水蒸気に混入させる。そして、揮発性有機化合物が混入した水蒸気をガスタービンやボイラ等の燃焼装置により燃焼させて揮発性有機化合物を分解・無害化すると共に揮発性有機化合物が有する化学エネルギーを有効利用して処理する揮発性有機化合物処理システムが開示されている。
【特許文献１】特許第３９５６９９６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
ところで、上記処理システムでは、吸着剤から揮発性有機化合物を脱着させるために吸着・脱着装置内を所定の圧力まで加圧する工程を有するが、当該加圧に伴って揮発性有機化合物を含んだ水蒸気等が凝縮し、揮発性有機化合物を含む液体（ドレン）が生じることがある。このドレンは、揮発性有機化合物を含むため、従来、上記処理システムから回収した後、回収したドレンを専門の処理業者等へ引き渡して廃棄処理している。
しかしながら、上記の様な揮発性有機化合物を含んだドレンの廃棄処理では、揮発性有機化合物が有する化学エネルギーを無駄に廃棄することとなり、また、廃棄処理コストが掛かるという問題がある。
【０００４】
本発明は、上記問題点に鑑みてなされたものであり、ドレンが有する揮発性有機化合物の化学エネルギーを廃棄することなく有効に回収することができる揮発性有機化合物処理システム及び揮発性有機化合物の処理方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記の課題を解決するために、本発明は、処理対象ガスに含まれる揮発性有機化合物を吸着剤に吸着させ、上記吸着剤に吸着された上記揮発性有機化合物を加圧環境下で水蒸気を用いて脱着して上記水蒸気に混入させる吸着・脱着装置と、上記揮発性有機化合物が混入した上記水蒸気を燃焼させる燃焼装置とを有する揮発性有機化合物処理システムであって、上記揮発性有機化合物が混入した上記水蒸気が液化した液体を回収する液体回収装置と、上記液体回収装置により回収した上記液体をミスト化して上記吸着剤に噴霧する噴霧装置とを有するという構成を採用する。
このような構成を採用することによって、本発明では、揮発性有機化合物が混入した水蒸気が液化した液体を回収して再度吸着剤に噴霧することで、揮発性有機化合物を廃棄することなく吸着剤に回収することができる。
【０００６】
また、本発明では、上記噴霧装置は、水蒸気の供給により駆動するエゼクタを用いて上記液体をミスト化するという構成を採用する。
このような構成を採用することによって、本発明では、電源等の動力を必要としないで容易に液体をミスト化することができる。
【０００７】
また、本発明では、上記脱着に用いられる上記水蒸気の一部を供給して上記エゼクタを駆動させるという構成を採用する。
このような構成を採用することによって、本発明では、揮発性有機化合物処理システムの内部で使用する水蒸気をエゼクタに供給することで、エゼクタを駆動させるための外部動力を別途用意することが不要となる。
【０００８】
また、本発明では、上記噴霧装置は、上記吸着剤に上記水蒸気が供給される供給側に、上記液体を噴霧するという構成を採用する。
このような構成を採用することによって、本発明では、ミスト化した液体を吸着剤に供給される水蒸気の流れに混入させて気化させると共に吸着剤を通過させて、液体に含まれる揮発性有機化合物を吸着剤に回収させ易くすることができる。
【０００９】
また、本発明では、上記吸着・脱着装置から上記揮発性有機化合物が混入した上記水蒸気が上記燃焼装置へ供給される供給経路から分岐する液体回収経路が設けられており、上記液体回収装置は、上記液体回収経路を開閉する開閉機構を有するという構成を採用する。
このような構成を採用することによって、本発明では、液体回収装置は、開閉機構による液体回収経路の開閉によって液体を回収することができる。
【００１０】
また、本発明では、上記液体回収装置は、回収した上記液体を貯溜する貯溜部を有し、上記噴霧装置は、上記貯溜部に貯溜された上記液体を上記吸着剤に噴霧するという構成を採用する。
このような構成を採用することによって、本発明では、ドレンを一時的に貯溜することができるためドレンを噴霧するタイミングの調整が可能となる。
【００１１】
また、本発明は、処理対象ガスに含まれる揮発性有機化合物を吸着剤に吸着させ、上記吸着剤に吸着された上記揮発性有機化合物を加圧環境下で水蒸気を用いて脱着して上記水蒸気に混入させる吸着・脱着工程と、上記揮発性有機化合物が混入した上記水蒸気を燃焼させる燃焼工程とを有する揮発性有機化合物の処理方法であって、上記揮発性有機化合物が混入した上記水蒸気が液化した液体を回収する液体回収工程と、上記液体回収工程により回収した上記液体をミスト化して上記吸着剤に噴霧する噴霧工程とを有するという処理方法を採用する。
このような処理方法を採用することによって、本発明では、揮発性有機化合物が混入した水蒸気が液化した液体を回収して再度吸着剤に噴霧することで、揮発性有機化合物を廃棄することなく吸着剤に回収することができる。
【００１２】
また、本発明は、上記噴霧工程では、上記吸着剤に上記水蒸気が供給される供給側に、上記液体を噴霧するという処理方法を採用する。
このような処理方法を採用することによって、本発明では、ミスト化した液体を吸着剤に供給される水蒸気の流れに混入させて気化させると共に吸着剤を通過させて、液体に含まれる揮発性有機化合物を吸着剤に回収させ易くすることができる。
【００１３】
また、本発明は、上記液体回収工程では、回収した上記液体を貯溜する貯溜工程を有し、上記噴霧工程では、前記貯溜工程により貯溜された上記液体を上記吸着剤に噴霧するという処理方法を採用する。
このような処理方法を採用することによって、本発明では、ドレンを一時的に貯溜することができるためドレンを噴霧するタイミングの調整が可能となる。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、処理対象ガスに含まれる揮発性有機化合物を吸着剤に吸着させ、上記吸着剤に吸着された上記揮発性有機化合物を加圧環境下で水蒸気を用いて脱着して上記水蒸気に混入させる吸着・脱着装置と、上記揮発性有機化合物が混入した上記水蒸気を燃焼させる燃焼装置とを有する揮発性有機化合物処理システムであって、上記揮発性有機化合物が混入した上記水蒸気が液化した液体を回収する液体回収装置と、上記液体回収装置により回収した上記液体をミスト化して上記吸着剤に噴霧する噴霧装置とを有するという構成を採用することによって、揮発性有機化合物が混入した水蒸気が液化した液体を回収して再度吸着剤に噴霧することで、揮発性有機化合物を廃棄することなく吸着剤に回収することができる。つまり、吸着剤に回収された揮発性有機化合物を水蒸気と共に燃焼装置に供給して燃焼させることができる。
したがって、本発明は、ドレンが有する揮発性有機化合物の化学エネルギーを廃棄することなく有効に回収することができると共に、廃棄処理コストの低減を図ることができる効果がある。
【００１５】
また、本発明によれば、処理対象ガスに含まれる揮発性有機化合物を吸着剤に吸着させ、上記吸着剤に吸着された上記揮発性有機化合物を加圧環境下で水蒸気を用いて脱着して上記水蒸気に混入させる吸着・脱着工程と、上記揮発性有機化合物が混入した上記水蒸気を燃焼させる燃焼工程とを有する揮発性有機化合物の処理方法であって、上記揮発性有機化合物が混入した上記水蒸気が液化した液体を回収する液体回収工程と、上記液体回収工程により回収した上記液体をミスト化して、上記吸着剤に噴霧する噴霧工程とを有するという処理方法を採用することによって、揮発性有機化合物が混入した水蒸気が液化した液体を回収して、噴霧することで再度水蒸気に混入させることができる。つまり、吸着剤に回収された揮発性有機化合物を水蒸気と共に燃焼工程にて燃焼させることができる。
したがって、本発明は、ドレンが有する揮発性有機化合物の化学エネルギーを廃棄することなく有効に回収することができると共に、廃棄処理コストの低減を図ることができる効果がある。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
以下、本発明の一実施形態について図面を参照して説明する。
図１は、本発明の実施形態における揮発性有機化合物処理システムＡの概要を示す模式図である。
揮発性有機化合物処理システムＡは、トルエンやキシレン等の各種揮発性有機化合物の処理を必要とする工場内に構築されるものであり、図１に示すように、吸着・脱着装置１、ガスタービン（燃焼装置）２、熱交換器３、ドレン排出系（液体回収装置）４、エゼクタ（噴霧装置）５及び不図示の制御装置を備えている。
【００１７】
吸着・脱着装置１は、円筒状の部材の開口をドーム状の部材で閉じたような形状の金属製の浄化容器１１と、浄化容器１１内部中段に設けられた吸着剤１０とを有する。吸着・脱着装置１は、処理対象ガスである揮発性有機化合物（以下、ＶＯＣと称する）含有ガスに含まれるＶＯＣを浄化容器１１内部の吸着剤１０に吸着させることによって処理対象ガスからＶＯＣを除去し、吸着剤１０に吸着したＶＯＣを加圧環境下で水蒸気を用いて脱着して水蒸気に混入させる。吸着剤１０には、例えば活性炭が使用される。また、上記加圧環境は、水蒸気を吸着・脱着装置１に供給することによって実現される。
【００１８】
このような吸着・脱着装置１には、吸着剤１０より上側の外部から、水蒸気を入力する配管Ｘ１、ＶＯＣが除去された処理済ガスを外部へ出力する配管Ｘ２及び、ミスト化したドレンを入力する配管Ｘ１０が設けられており、一方、吸着剤１０より下側の外部から、処理対象ガスを入力する配管Ｘ３及び、ＶＯＣが混入した水蒸気を外部へ出力する配管（供給経路）Ｘ４が設けられる構成となっている。また、吸着・脱着装置１は、吸着剤１０を冷却する必要から、空気（冷却用空気）を下側の外部から入力する配管Ｘ５が設けられる。
【００１９】
ガスタービン２は、圧縮機２１、燃焼器２２、タービン２３を備えている。
圧縮機２１は、外部から吸気した空気を加圧して圧縮空気とし、燃焼器２２に供給する構成となっている。燃焼器２２は、圧縮機２１から供給される圧縮空気と燃料ガスとを混合して燃焼させ、タービン２３へ排出する。また、燃焼器２２には、吸着・脱着装置１から出力されたＶＯＣが混入した水蒸気が配管Ｘ４を介して供給され、この水蒸気を燃料ガスと共に燃焼させる構成となっている。タービン２３は、燃焼器２２から供給される燃焼ガスの運動エネルギー及び圧力エネルギーによって回転駆動されて、圧縮機２１の駆動力と、ガスタービン２外部の負荷２５の駆動力とを発生する構成となっている。そして、ガスタービン２から排出される燃焼ガス（排ガス）は、熱交換器３へ排出される構成となっている。
【００２０】
熱交換器３は、ガスタービン２から供給される燃焼ガスの保有する熱を利用して水蒸気を生成する構成となっている。熱交換器３が生成した水蒸気の一部は、配管Ｘ６を介して工場のプロセス用として使用され、残りの水蒸気は、配管Ｘ７を介して吸着・脱着装置１等に供給される。なお、配管Ｘ７は、途中３つの配管に分岐しており、一つは吸着・脱着装置１に水蒸気を入力する配管Ｘ１に、もう一つは吸着・脱着装置１を経由することなく配管Ｘ４に合流位置１００で接続される配管Ｘ８に、そしてもう一つはエゼクタ５に水蒸気を供給する配管Ｘ９に分岐する構成となっている。
【００２１】
ドレン排出系４は、ＶＯＣが混入した水蒸気が凝縮して液化し、ＶＯＣが微量ながら溶け込んでいるドレン（液体）を回収するものであり、配管Ｘ４から分岐するドレン配管（液体回収経路）Ｘ４１と、ドレン配管Ｘ４１の途中に設けられたドレン排出弁４２と、ドレン排出弁４２をバイパスするように設けられたバイパス配管Ｘ４１ａとを有しており、また、バイパス配管Ｘ４１ａには上流側から順に第１仕切弁４３、ドレントラップ（開閉機構）４４及び第２仕切弁４５が設けられる構成となっている。
【００２２】
ドレン排出系４は、ドレントラップ４４の保守点検時等以外は、ドレン排出弁４２は常時閉状態とされ、また、第１仕切弁４３及び第２仕切弁４５は常時開状態とされており、配管Ｘ４を流通するドレンがドレン配管Ｘ４１を介してバイパス配管Ｘ４１ａに導入される構成となっている。
ドレントラップ４４は、バイパス配管Ｘ４１ａの上流側にてドレンを滞留させると共に、所定量のドレンが滞留すると余剰のドレンを自動的に下流側に排出する構成となっている。ドレントラップ４４は、フロート式、バイメタル式、ベローズ式等の各種方式を採用することができるが、本実施形態ではドレンが滞留することによる温度変化で開閉するバイメタル式のドレントラップを採用している。
【００２３】
エゼクタ５は、ドレン排出系４により回収した液体のドレンをミスト化して配管Ｘ１０を介して吸着・脱着装置１の吸着剤１０に噴霧するものであり、配管Ｘ９から供給される水蒸気により駆動する構成となっている。このような構成のエゼクタ５は、水蒸気の供給により内部が負圧となり、ドレン配管Ｘ４１を介して回収されたドレンを吸引すると共に、供給された水蒸気と吸引したドレンとを混合して噴射することにより、ドレンをミスト化（霧状化）して、液体と気体とが混合した二相流体として配管Ｘ１０に導入させる構成となっている。
【００２４】
不図示の制御装置は、内部メモリに記憶された制御プログラム及び各種制御用データ等に基づいて、本システムの全体の動作を制御するものである。すなわち、制御装置は、各種制御用データ等に基づいて制御演算を行う制御機器及び上記各構成機器（吸着・脱着装置１、ガスタービン２、熱交換器３等）とのデータ授受を行う各種入出力インターフェース回路等から構成されており、上記各構成機器を統括的に制御する構成となっている。
このような制御装置は、例えば、配管Ｘ２に設けられた開閉弁Ｙ２、配管Ｘ３に設けられた開閉弁Ｙ３、配管Ｘ４に設けられた開閉弁Ｙ４、配管Ｘ５に設けられた開閉弁Ｙ５、配管Ｘ９に設けられた開閉弁Ｙ９及び配管Ｘ１０に設けられた開閉弁Ｙ１０の開放／閉塞の動作を各々制御する構成となっている。また、制御装置は、配管Ｘ１に設けられた調節弁Ｙ１、配管Ｘ４に設けられた調節弁Ｙ４ａ及び調節弁Ｙ４ｂ、配管Ｘ８に設けられた調節弁Ｙ８の開放／閉塞、さらにこれらの当該開放量を調節することで流体の供給量を各々制御することができる構成となっている。
【００２５】
続いて、上記のように構成された揮発性有機化合物処理システムＡによるＶＯＣを処理する動作について図２及び図３を参照して説明する。
図２及び図３は、吸着・脱着装置１の各工程における様子を示す模式図であって、図２（ａ）は吸着工程、図２（ｂ）は加圧・加温工程、図３（ａ）は脱着工程、図３（ｂ）は冷却工程を示している。吸着・脱着装置１は、これらの各工程（吸着・脱着工程）を繰り返し行うことにより、処理対象ガスからＶＯＣを除去する。
なお、図２及び図３において、各弁の白抜き表示は「開状態」にあることを示し、各弁の黒抜き表示は「閉状態」にあることを示している。
【００２６】
（吸着工程）
不図示の制御装置は、図２（ａ）に示すように、開閉弁Ｙ４、開閉弁Ｙ５、開閉弁Ｙ９、開閉弁Ｙ１０、調節弁Ｙ１、調節弁Ｙ４ａを閉状態とすると共に、開閉弁Ｙ２及び開閉弁Ｙ３を開状態とする。開閉弁Ｙ２及び開閉弁Ｙ３が開状態となることで、吸着・脱着装置１にＶＯＣを含んだ処理対象ガスが配管Ｘ３を介して下側から順次入力され、中段に設けられた吸着剤１０を通過して上側の配管Ｘ２から順次出力される。この吸着工程において、処理対象ガスは、吸着剤１０を通過する際にＶＯＣが活性炭に吸着されるために浄化され、処理済ガスとして配管Ｘ２を介して外部に排出されることとなる。
なお、このとき調節弁Ｙ８及び調節弁Ｙ４ｂは、開放量を調節した開状態となっており、配管Ｘ８及び配管Ｘ４を介して常時一定量の水蒸気をガスタービン２に供給している。
【００２７】
（加圧・加温工程）
次に、制御装置は、加圧・加温工程を行うべく、図２（ｂ）に示すように、開閉弁Ｙ２、開閉弁Ｙ３、開閉弁Ｙ４、開閉弁Ｙ５、開閉弁Ｙ９、開閉弁Ｙ１０及び調節弁Ｙ４ａを閉状態とすると共に、調節弁Ｙ１を開状態とする。調節弁Ｙ１が開状態となることで、吸着・脱着装置１に水蒸気が配管Ｘ１を介して上側から順次入力され、浄化容器１１内が加圧・加温状態となり、吸着剤１０の雰囲気が加温されることとなる。
このとき、常温状態にあった吸着・脱着装置１に、加圧・加温用の水蒸気を供給することによって当該水蒸気の一部が凝縮して液体のドレンとなる。そして、このドレンには、吸着工程によって吸着剤１０に付着したＶＯＣが微量ながら溶け込んでいる。
【００２８】
（脱着工程）
浄化容器１１内が十分に加圧・加温されると、制御装置は、脱着工程を行うべく、図３（ａ）に示すように、開閉弁Ｙ２、開閉弁Ｙ３、開閉弁Ｙ５及び調節弁Ｙ８を閉状態とすると共に、開閉弁Ｙ４、開閉弁Ｙ９、開閉弁Ｙ１０、調節弁Ｙ１及び調節弁Ｙ４ａを開状態とする。調節弁Ｙ１及び調節弁Ｙ４ａが開状態となることで、吸着・脱着装置１に水蒸気が配管Ｘ１を介して上側から順次入力されると共に、中段に設けられた吸着剤１０を通過してＶＯＣが混入した水蒸気が下側の配管Ｘ４を介して順次出力される。この脱着工程では、吸着剤１０の活性炭に吸着されたＶＯＣは、所定温度に加温された環境下において、吸着剤１０を通過する水蒸気によって活性炭から脱着され、水蒸気に混入した状態で配管Ｘ４を介して排出されることとなる。
このとき、加圧・加温工程において生じたドレンもＶＯＣが混入した水蒸気と共に配管Ｘ４を介して排出される。さらに、配管Ｘ４を流通するＶＯＣが混入した水蒸気は、その流通過程での熱損失等により一部が液化し、ドレンを生じさせる。
なお、制御装置は、調節弁Ｙ８を、開放量を調節して開状態とし、配管Ｘ４を流通するＶＯＣが混入した水蒸気に、配管Ｘ８を介して水蒸気を加えて、一定量の水蒸気をガスタービン２に供給させる制御を行う構成であっても良い。
【００２９】
ＶＯＣが混入した水蒸気と共に排出されたドレン及び流通過程で液化したドレンは、調節弁Ｙ４ａ及び開閉弁Ｙ４との間に設けられたドレン排出系４により回収される（液体回収工程）。より具体的には、先ず、ドレンは、配管Ｘ４から分岐して設けられたドレン配管Ｘ４１に導入される。次に、ドレンは、ドレン配管Ｘ４１からバイパス配管Ｘ４１ａに流動すると共に、ドレントラップ４４の上流側に滞留する。ドレントラップ４４は、所定量のドレンを滞留させると、ドレンが滞留することによる温度変化で開閉するバイメタル構造が動作し、余剰のドレンを自動的に下流側に排出することでドレンのみを回収する。
一方、ドレン排出系４によりドレンのみが分離された後のＶＯＣが混入した水蒸気は、配管Ｘ４を流通してガスタービン２に連続的に供給され、ガスタービン２の燃焼器２２により燃焼されることで分解・無害化されることとなる（燃焼工程）。
【００３０】
ドレン排出系４により回収されたドレンは、ドレン配管Ｘ４１を介してエゼクタ５に導入される。エゼクタ５は、開閉弁Ｙ９が開状態となることで、脱着に用いられる水蒸気の一部が配管Ｘ９を介して供給され駆動する。エゼクタ５は、水蒸気の供給により内部が負圧となり、ドレン配管Ｘ４１を介して回収されたドレンを吸引すると共に、供給された水蒸気と吸引したドレンとを混合して噴射することにより、ドレンをミスト化し、液体と気体が混合した二相流体となった状態で配管Ｘ１０に導入する。
【００３１】
ミスト化したドレンは、開閉弁Ｙ１０が開状態にあることから、配管Ｘ１０を介して吸着・脱着装置１内に噴霧される（噴霧工程）。ここで、ミスト化したドレンは、吸着剤１０に配管Ｘ１を介して水蒸気が供給される供給側に噴霧され、配管Ｘ１から流通する水蒸気の流れに混入して再び吸着剤１０に回収されることとなる。このとき、ミスト化したドレンは、水蒸気との混入あるいは加温状態の吸着剤１０の作用により気化するとともに、吸着剤１０を通過することで吸着剤１０にＶＯＣを再び吸着・回収させる。そして、吸着剤１０に回収されたＶＯＣは、順次供給される水蒸気の作用により脱着され、当該水蒸気と共に、配管Ｘ４を介してガスタービン２に供給されることとなる。
【００３２】
（冷却工程）
次に、制御装置は、冷却工程を行うべく、図３（ｂ）に示すように、開閉弁Ｙ３、開閉弁Ｙ４、開閉弁Ｙ９、開閉弁Ｙ１０、調節弁Ｙ１及び調節弁Ｙ４ａを閉状態とすると共に、開閉弁Ｙ２及び開閉弁Ｙ５を開状態とする。開閉弁Ｙ２及び開閉弁Ｙ５が開状態となることで、吸着・脱着装置１に空気が配管Ｘ５を介して下側から順次入力され、中段に設けられた吸着剤１０を通過して上側の配管Ｘ２から順次出力される。この冷却工程では、開閉弁Ｙ２を開状態にすることで浄化容器１１内を減圧させ常圧に戻し、空気が吸着剤１０を通過することによって活性炭の雰囲気を冷却することで常態に戻すこととなる。
【００３３】
そして、制御装置は、再び上記した吸着工程に移行させ、上記工程を順に繰り返し行うことで処理対象ガスからＶＯＣを順次除去処理することとなる。
【００３４】
したがって、上述の本実施形態によれば、処理対象ガスに含まれるＶＯＣを吸着剤１０に吸着させ、吸着剤１０に吸着されたＶＯＣを加圧環境下で水蒸気を用いて脱着して上記水蒸気に混入させる吸着・脱着装置１と、ＶＯＣが混入した水蒸気を燃焼させるガスタービン２とを有する揮発性有機化合物処理システムＡであって、ＶＯＣが混入した水蒸気が液化したドレンを回収するドレン排出系４と、ドレン排出系４により回収したドレンをミスト化して吸着剤１０に噴霧するエゼクタ５とを有するという構成を採用することによって、ドレンを回収して再度吸着剤１０に噴霧することで、ＶＯＣを廃棄することなく吸着剤１０に回収することができる。つまり、脱着時に、吸着剤１０に回収されたＶＯＣを水蒸気と共にガスタービン２に供給して燃焼させることができる。
したがって、本実施形態は、ドレンが有するＶＯＣの化学エネルギーを廃棄することなく有効に回収することができると共に、廃棄処理コストの低減を図ることができる効果がある。
【００３５】
また、本実施形態では、水蒸気の供給により駆動するエゼクタ５を用いてドレンをミスト化するという構成を採用することによって、電源等の動力を必要としないで容易にドレンをミスト化することができる。
【００３６】
また、本実施形態では、脱着に用いられる水蒸気の一部を供給してエゼクタ５を駆動させるという構成を採用することによって、揮発性有機化合物処理システムＡで使用する水蒸気をエゼクタ５に供給することで、エゼクタ５を駆動させるため外部に水蒸気を供給する機構を別途用意することが不要となり、廃棄処理コストの低減に寄与することができる。
【００３７】
また、本実施形態では、エゼクタ５は、吸着剤１０に水蒸気が供給される供給側に、ドレンを噴霧するという構成を採用することによって、ミスト化したドレンを吸着剤１０に供給される水蒸気の流れに混入させて気化させると共に、吸着剤１０を通過させてＶＯＣを吸着剤１０に回収させ易くすることができる。
【００３８】
また、本実施形態では、吸着・脱着装置１からＶＯＣが混入した水蒸気がガスタービン２へ供給される配管Ｘ４から分岐するドレン配管Ｘ４１が設けられており、ドレン排出系４は、ドレン配管Ｘ４１に設けられたバイパス配管Ｘ４１ａを開閉するドレントラップ４４を有するという構成を採用することによって、ドレントラップ４４によるバイパス配管Ｘ４１ａの開閉によって自動的にドレンのみを回収することができる。
【００３９】
また、本実施形態は、処理対象ガスに含まれるＶＯＣを吸着剤１０に吸着させ、吸着剤１０に吸着されたＶＯＣを加圧環境下で水蒸気を用いて脱着して水蒸気に混入させる吸着・脱着工程と、ＶＯＣが混入した水蒸気を燃焼させる燃焼工程とを有する揮発性有機化合物の処理方法であって、ＶＯＣが混入した水蒸気が液化したドレンを回収する液体回収工程と、液体回収工程により回収したドレンをミスト化して吸着剤１０に噴霧する噴霧工程とを有するという処理方法を採用することによって、ドレンを回収して再度吸着剤１０に噴霧することで、ＶＯＣを廃棄することなく吸着剤１０に回収することができる。つまり、脱着工程時に、吸着剤１０に回収されたＶＯＣを水蒸気と共に燃焼工程で燃焼させることができる。
したがって、本実施形態は、ドレンが有するＶＯＣの化学エネルギーを廃棄することなく有効に回収することができると共に、廃棄処理コストの低減を図ることができる効果がある。
【００４０】
以上、図面を参照しながら本発明の好適な実施形態について説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではない。上述した実施形態において示した各構成部材の諸形状や組み合わせ等は一例であって、本発明の主旨から逸脱しない範囲において設計要求等に基づき種々変更可能である。
【００４１】
例えば、図４の揮発性有機化合物処理システムＡの別実施形態に示す様に、ドレン排出系４には、ドレン配管Ｘ４１のドレン排出先に貯溜槽（貯溜部）４６を設け、また、エゼクタ５の代わりに、貯溜槽４６に貯留されたドレンを吸着・脱着装置１に圧送する電動ポンプ５０及び電動ポンプ５０により圧送されたドレンをミスト化して吸着剤１０に噴霧する噴霧ノズル５１が設けられる構成であっても良い。
なお、上記別実施形態では、貯溜槽４６によりドレンを一時的に貯溜することができるため（貯溜工程）、本実施形態のようにドレンが排出されたら順次回収して噴霧する必要は無くなり、例えば、次のサイクルの吸着・脱着工程にて、ドレンを噴霧するといったような、ドレンを噴霧するタイミングの調整が可能となる。したがって、別実施形態では、例えば、ガスタービン２における負荷変動が起きたタイミングで、ドレンを噴霧するといったことが可能となるため、ドレンの有する化学エネルギーを利用して負荷変動に対応することができる揮発性有機化合物処理システムＡを構成することができる効果がある。
また、ＶＯＣの非水溶性の特性を利用し、ＶＯＣ成分を水成分と比重分離させて、当該ＶＯＣ成分のみを吸着剤１０に噴霧する構成であってもよい。このような構成を採用することで、水成分が除去されるため、ＶＯＣの処理能率が向上する効果がある。
【００４２】
また、例えば、本実施形態では、揮発性有機化合物処理システムＡは、吸着・脱着装置１を一つ有する構成を説明したが、本発明は、上記構成に限定されるものではなく、例えば、吸着・脱着装置１が複数設けられ、各吸着・脱着装置１から順次吸着・脱着工程を行わせる構成であっても良い。
【００４３】
また、例えば、本実施形態では、燃焼装置は、ガスタービン２であると説明したが、本発明は、上記構成に限定されるものではなく、例えば、排熱回収ボイラ等の各種ボイラ等であっても良い。
【００４４】
また、例えば、本実施形態では、開閉機構は、ドレントラップ４４であると説明したが、本発明は、上記構成に限定されるものではなく、例えば、制御装置によりある一定のタイミングで開状態となる開閉弁でドレンを回収する構成であっても良い。
【００４５】
また、例えば、本実施形態では、揮発性有機化合物処理システムＡは、脱着工程時に、ドレンを回収し噴霧すると説明したが、本発明は、上記構成に限定されるものではなく、例えば、加圧・加温工程にて吸着・脱着装置１の底部に溜まったドレンを、調節弁Ｙ４ａを微開にすることでドレン排出系４により回収し、回収したドレンを吸着剤１０に噴霧して再吸着させ、ドレンが生じていない状態で、加圧・加温工程から脱着工程に移行させる構成であってもよい。
【図面の簡単な説明】
【００４６】
【図１】本発明の実施の形態における揮発性有機化合物処理システムの概要を示す模式図である。
【図２】本発明の実施の形態における吸着・脱着装置の吸着工程と加圧・加温工程における様子を示す模式図である。
【図３】本発明の実施の形態における吸着・脱着装置の脱着工程と冷却工程における様子を示す模式図である。
【図４】本発明の別実施形態における揮発性有機化合物処理システムの概要を示す模式図である。
【符号の説明】
【００４７】
１…吸着・脱着装置、２…ガスタービン（燃焼装置）、４…ドレン排出系（液体回収装置）、５…エゼクタ（噴霧装置）、１０…吸着剤、４４…ドレントラップ（開閉機構）、４６…貯溜槽（貯溜部）、５０…電動ポンプ、５１…噴霧ノズル、Ａ…揮発性有機化合物処理システム、Ｘ４…配管（供給経路）、Ｘ４１…ドレン配管（液体回収経路）
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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