(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
活性炭素繊維素材で有機溶剤含有被処理ガスを吸着処理する吸着槽を設け、前記吸着槽に対する被処理ガス供給手段と脱着用蒸気供給手段とを設けるとともに、前記吸着槽に被処理ガスを供給する吸着処理状態と、脱着用蒸気を供給する脱着用処理状態とに切り替える切替手段を設けたガス処理装置において、前記脱着用蒸気を吸着槽内を通さずに、脱着処理状態にある吸着槽から送られる未凝縮の脱着用蒸気及び有機溶剤を凝縮させる装置であるコンデンサーへ直接繋げる配管及び弁を設けたことを特徴とするガス吸着処理装置。
【請求項２】
請求項1に記載のガス処理装置を用いて、運転開始時において脱着用蒸気を活性炭素繊維素材を格納している吸着槽を通さずに、コンデンサーへ直接流すことを特徴とする有機溶剤含有ガスを処理する方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明が属する技術分野】
本発明は、繊維状活性炭（以下ＡＣＦと記す）を吸着剤として、有機物の吸着を行うと同時に、吸着した有機物を脱着させることを可能としたガス吸脱着装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
近年、有害大気汚染物質に対する排出濃度規制が強化されてきており、ガス処理装置からの排ガスの濃度を低減することが望まれている。
【０００３】
従来、上記ガス処理装置は、活性炭繊維素材で被処理ガス（つまり排ガス）の有機溶剤を吸着する１対の吸着槽と、各吸着槽に対する被処理ガス供給手段と脱着用ガス供給手段とを設け、前記吸着槽に被処理ガスを供給する吸着処理装置と脱着用ガスを供給する脱着処理状態とに切り替える切り替え手段を設けて構成されている。
【０００４】
上記のガス処理装置はＡＣＦが使用されている。ＡＣＦは低濃度の有機ガスを吸着する機能に優れ、古くから吸着材として使われている。たとえば、ＡＣＦを支持体に固定し、または自己支持にて円筒状に構成し、芯材内にたて型に配設した装置が特開昭５１−３８２７８号公報、特公報６４−１１３２６号に提案されている。また、実公平７−２０２８，２０２９，２０３０にも同様な吸脱着装置が提案されている。これらは、いずれも、ＡＣＦを格納している芯材に蒸気を噴出し、ＡＣＦに吸着された有機物を脱着させるものである。
【０００５】
ＡＣＦの含水率はＡＣＦの吸着能力に大きく影響し、含水率が高くなると、吸着能力は極端に低下する。このため、前記提案においては、蒸気の噴出方向を上または下から、あるいは芯材の中央内部方向からなどいろいろ工夫が凝らされている。しかし、どうしても運転開始時においては水蒸気配管中に多量のドレインが混入しており、この多量ドレインが運転初期の脱着時に吸着エレメントに蒸気と共に噴出されるため、吸着エレメント内のＡＣＦにドレインが接触し、吸着能力を大きく低下させる問題があった。特に外気の温度が低い場合にはこのドレイン量が増すために吸着能の低下が著しく、また有機ガスが低沸点溶剤の場合にも吸着能の低下は顕著である。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、ＡＣＦを用いて有機ガス特に低沸点溶剤の吸脱着を連続的に行い高性能を維持することを可能とした吸脱着装置に関するものである。
【０００７】
【発明を解決するための手段】
従来、運転開始前に吸脱着装置の手前で蒸気配管中のドレインを配管の下部から分岐した配管後の弁を開放しドレインを抜き取ることは一般的に行われているが、前記の弁からの蒸気の噴出量が実際に吸脱着装置内にて噴出する量よりも少ないため、一次側の配管が長く経路に凹凸がある場合にはこの箇所に滞留していたドレインは蒸気と共に全てが移動することなく大半が留まることになり、その後の運転開始の脱着時において留まっていたドレインが蒸気と共に吸着槽内へ噴出され、ＡＣＦに飛散して吸着能力を低下させていた。
【０００８】
本発明は、運転開始においてＡＣＦを格納している吸着槽を通さずにコンデンサーへ直接蒸気を流すことにより運転前に蒸気配管中に滞留していた多量のドレインを排出させ、脱着を行っている吸着槽内へのドレインの流入を防ぐことを可能とした。吸着槽を通さずにコンデンサーへ流す配管に設置する弁が手動弁の場合には、運転開始時に蒸気配管中のドレインの排出が終了した時点にて手動弁を閉めてから運転を開始することになるが、この弁を自動弁とし、開閉を運転開始時のある一定時間行うように制御回路を組み込み自動にてドレインを排出することが望ましい。
【０００９】
ここで言う有機ガスとは、塩化メチレン、トリクロロエタン、トリクロロエチレン、四塩化炭素、クロロホルム等の有機溶剤を指し、特に本発明においては塩化メチレン等の低沸点溶剤が適する。
【００１０】
この蒸気ラインの変更によりＡＣＦの蒸気ドレインによる濡れもなくなり、常にＡＣＦは乾燥状態を維持することが可能となり、吸着能力は維持されることから吸着槽として、また脱着槽とし切り替えが行えることになった。この結果、本発明の装置は連続的に有機ガスの吸脱着が可能となり非常に操作性に優れるとともに、長期期間にわたっての高性能を維持することが可能となった。
【００１１】
本発明においてＡＣＦとはアクリロニトリル（ＰＡＮ）系繊維、レーヨン系、石炭ピッチ系、フェノール樹脂系、石油ピッチ系など原料繊維を既存の方法にて処理して得られた比表面積３００〜３０００ｍ2／ｇ，繊維直径が２〜３０μｍ程度、繊維長さが０．５〜１０ｍｍ程度、細孔半径が８〜２０Å程度の繊維状活性炭を使用することが好ましい。
【００１２】
また、この対策により、蒸気の噴出口は芯材の上下いずれの位置でもよく、上側の場合は、蒸気の自然落下の観点から優れ、下側の場合はＡＣＦ下部のＡＣＦの濡れが少ないという点で優れ、装置の配置する条件によって自由に選択することが可能となった。
【００１３】
【発明の実施の形態】
次に、本発明の一実施形態を図１にて説明する。有機溶剤を含んだ溶剤混合ガス（被処理ガス）Ｘはプレフィルター１（コンデンサー１０、セパレータ１２内に滞留しているガスは＊３，＊４を通って再度このプレフィルター１に戻される）を通り、送風機２にて吸着槽３（この時吸着槽４には、溶剤混合ガスに送ることはなく、自動ダンパー６で封鎖されている。吸着槽４内では、蒸気を噴出して、すでに吸着エレメント５に吸着されたガスを脱着している状態である）に送られ、吸着エレメント５でガス吸着が行われ、清浄空気Ｙとして、吸着槽３の排気口１４より系外に排出される。凝縮液は、吸着槽４下部の槽ドレインライン８を通ってセパレータ１２に送られる。未凝縮の蒸気及び溶剤は脱着ガスライン９を通って、コンデンサー１０へ送られる。コンデンサー１０からは高濃度の有機溶剤を含んだ凝縮液が回収液ライン１１を通り槽ドレインライン８に合流してセパレーター１２へ送られる。
運転開始時、外部温度が低下すればするほど装置手前の蒸気配管中のドレイン量が多くなり、運転開始直後の脱着を行う吸着槽４内の吸着エレメント５内に噴出し、ＡＣＦを濡らしてしまう。このため本発明は運転開始時において蒸気配管中のドレインを吸着槽を通さずにコンデンサー１０へ排出する配管１６と弁７を設けることにより、蒸気配管中のドレインが吸着エレメント５内に噴出することを防止したものである。この結果、吸着槽３，４を切り替えて連続運転をしても、常時系外に排出されるガス濃度は低濃度でかつ一定化することが可能となった。
【００１４】
以下に実施例を示す。
塩化メチレンを９０００ｐｐｍ含む４０℃の溶剤混合ガスを、風量６５Ｎｍ3／分で送風機２より吸着槽３に送風した。吸着槽４で８分間脱着を行い、その後自動ダンパー６で吸着槽３への送風を封鎖し、次に吸着槽３の吸着エレメント５内に蒸気を噴出した。この処置と同時に吸着槽４の自動ダンパー６を開放し、今度は、この吸着槽４でガス吸着を行った。この吸着と脱着の操作を繰り返し１０回実施した。本発の配管及び弁のないものを従来の装置として、同様の条件でガス処理した。
【００１５】
系外に排出されるガスの濃度は、島津製作所社製の総炭化水素計の測定器を用いて測定した。
【００１６】
蒸気ラインを独立した場合とない場合について、連続運転した時の排出ガス濃度を図３，４に示した。
【００１７】
図３，４のグラフからわかるように、系外に排出されるガス濃度は吸着槽３，４交互の切り替え運転においても、安定し、かつ低濃度であることが明らかであることがわかる。連続運転してもガス濃度の変動も殆どない。
【００１８】
【発明の効果】
以上に説明したごとく、蒸気配管を工夫することにより低沸点溶剤を含む混合ガスの吸脱着が連続的に安定に高効率に行えることが可能となり、産業界に寄与すること大である。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態である蒸気配管の変更及び弁の取付けフロー図例
【図２】ガス吸着処理装置の基本処理フロー図例
【図３】蒸気配管の変更及び弁取付け後の排出ガス濃度
【図４】従来蒸気配管の場合の排出ガス濃度
【符号の説明】
１ ：プレフィルター
２ ：送風機
３ ：吸着槽（４が脱着槽として機能する時）
４ ：吸着槽（３が脱着槽として機能する時）
５ ：吸着エレメント
６ ：自動ダンパー
７ ：蒸気調整自動弁
８ ：槽ドレインライン
９ ：脱着ガスライン
１０：コンデンサー
１１：回収液ライン
１２：セパレータ
１３：戻りガスライン
１４：排気口
１５：蒸気ライン
１６：ドレイン排出ライン
Ｘ ：溶剤混合ガス（被処理ガス）
Ｙ ：清浄空気
Ｚ ：回収溶剤
Ｗ１：蒸気
Ｗ２：回収水
Ｗ３：冷却水
【図１】
0004524519.tif 000002
【図２】
0004524519.tif 000003
【図３】
0004524519.tif 000004
【図４】
0004524519.tif 000005