(57)【要約】【課題】ゴムを含む有機廃液からゴムを効果的に分離回収し、有機溶媒の回収率を向上する。【解決手段】ゴムとそのゴムを溶解させた有機溶媒を含む有機廃液からゴムを回収する方法であり、加圧状態の有機廃液に液体二酸化炭素を添加して有機廃液と液体二酸化炭素からなる混合液体中にゴムを析出させる工程と、その混合液体を加圧状態で固液分離してその混合液体中に析出したゴムを回収する工程とを含む。析出したゴムを回収した同圧状態の混合液体を加熱又は減圧して液体二酸化炭素を気化させて有機溶媒と二酸化炭素を回収する工程を更に含むことが好ましく、加圧状態の混合液体の固液分離が液体サイクロンにより行われることが好ましい。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ゴムと前記ゴムを溶解させた有機溶媒を含む有機廃液から前記ゴムと前記有機溶媒を回収する方法において、
加圧状態の前記有機廃液に液体二酸化炭素を添加して前記有機廃液と前記液体二酸化炭素からなる混合液体中に前記ゴムを析出させる工程と、
前記混合液体を加圧状態で固液分離して前記混合液体中に析出した前記ゴムを回収する工程と
を含む有機廃液からのゴムの回収方法。
【請求項２】
析出したゴムが回収された後の混合液体を加熱又は減圧して液体二酸化炭素を気化させて有機溶媒と二酸化炭素を回収する工程を更に含む請求項１記載の有機廃液からのゴムの回収方法。
【請求項３】
加圧状態の混合液体の固液分離が液体サイクロン(16)により行われる請求項１又は２記載の有機廃液からのゴムの回収方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、主にゴムの製造、ゴム製品の加工工程で排出されるゴムを含む有機廃液からそのゴムを分離して回収する方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
ゴムの製造工場やゴム製品の加工工場では不可避的にゴムとそのゴムを溶解させた有機溶媒を含む有機廃液が多く発生する。近年の工場から排出される廃液の処理や環境問題は重要な社会的問題であり、工場から排出されるこれらのゴム含有有機廃液は単に焼却するだけでなく、その原料であるゴム、ゴムを溶解するベンゼン、トルエンなどの有機溶媒を回収し、再利用することが重要視されている。そして  従来、ゴムを含む有機廃液からゴムを回収する方法として、容器に貯留されたゴムを含む有機廃液を容器に貯留した状態で真空乾燥し又は加熱蒸留して、その有機廃液から溶媒を揮発させてゴムを回収する方法（例えば、特許文献１参照。）が提案されている。
【特許文献１】特開２００１−２２６４１０号公報（明細書［００２１］）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかし、ゴムを含む有機廃液を真空乾燥し又は加熱蒸留して溶媒を揮発させるとその廃液中のゴム濃度が増加し、有機廃液における粘度が急激に増加する。そして、溶媒が実際の揮発する有機廃液における気液接触面でのゴム濃度が著しく増加し、溶媒の揮発が進行すると容器に貯留された有機廃液における表面に粘度の高いゴム膜が形成される。有機廃液の表面にゴム膜が形成されると、ゴム膜の下方に存在する有機廃液中の溶媒を効果的に揮発させることができずに、結果的にゴムを固体の状態で有効に回収することができない不具合があった。また、揮発して除去された有機溶媒の気相濃度が低いため、揮発した気体から有機溶媒を回収する効果が低いという別の不具合もあった。
本発明の目的は、ゴムを含む有機廃液からゴムを効果的に分離回収し得る有機廃液からのゴムの回収方法を提供することにある。
本発明の別の目的は、ゴムを含む有機廃液からの有機溶媒の回収率を向上し得る有機廃液からのゴムの回収方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
請求項１に係る発明は、図１に示すように、ゴムとそのゴムを溶解させた有機溶媒を含む有機廃液からゴムと有機溶媒を回収する方法の改良である。
その特徴ある点は、加圧状態の有機廃液に液体二酸化炭素を添加して有機廃液と液体二酸化炭素からなる混合液体中にゴムを析出させる工程と、混合液体を加圧状態で固液分離してその混合液体中に析出したゴムを回収する工程とを含むことを特徴とする。
この請求項１に記載された有機廃液からのゴムの回収方法では、ゴムを一旦析出させた後に固液分離してゴムを回収するので、有機溶媒の揮発を妨げるようなゴム膜が形成されることはなく、ゴムを含む有機廃液からゴムを有効に分離回収することができる。
【０００５】
請求項２に係る発明は、請求項１に係る発明であって、析出したゴムが回収された後の混合液体を加熱又は減圧して液体二酸化炭素を気化させて有機溶媒と二酸化炭素を回収する工程を更に含むことを特徴とする。
ゴムが除去された後の混合液体には、ゴムを溶解させた有機溶媒と、その後添加された液体二酸化炭素が含まれる。この請求項２に記載された有機廃液からのゴムの回収方法では、ゴムが除去された後の混合液体を有機溶媒と液体二酸化炭素を分離して回収することができ、有機溶媒を揮発させる従来の方法と比較して、ゴムを含む有機廃液からの有機溶媒の回収率を向上させることができる。
請求項３に係る発明は、請求項１又は２に係る発明であって、加圧状態の混合液体の固液分離が液体サイクロン１６により行われることを特徴とする。
この請求項３に記載された有機廃液からのゴムの回収方法では、ゴムが析出した混合液体からそのゴムを効果的に分離回収することができる。
【発明の効果】
【０００６】
本発明の有機廃液からゴムを回収する方法では、有機廃液に液体二酸化炭素を添加して有機廃液と液体二酸化炭素からなる混合液体中にゴムを析出させる工程と、混合液体を加圧状態で固液分離してその混合液体中に析出したゴムを回収する工程とを含むので、有機溶媒の揮発を妨げるようなゴム膜が形成されることはなく、ゴムを含む有機廃液からゴムを有効に分離回収することができる。そして、ゴムが除去された後の混合液体には、ゴムを溶解させた有機溶媒と、その後添加された液体二酸化炭素が含まれる。従って、析出したゴムが回収された後の混合液体を加熱又は減圧して液体二酸化炭素を気化させて有機溶媒と二酸化炭素を回収する工程を更に含むことにより、ゴムが除去された後の混合液体から有機溶媒と二酸化炭素を分離して回収することができ、ゴムを含む有機廃液からの有機溶媒の回収率を向上させることができる。この場合  加圧状態の混合液体の固液分離を液体サイクロンにより行うようにすれば、ゴムが析出した混合液体からそのゴムを効果的に分離回収することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００７】
次に本発明を実施するための最良の形態を図面に基づいて説明する。
図１に示すように、本発明は有機廃液からそのゴムを回収する方法であって、その対象とする有機廃液はゴムとそのゴムを溶解させた有機溶媒を含むものである。ここで、ゴムとしては、天然ゴム（ＮＲ）及び合成ゴムが挙げられる。合成ゴムとしては、イソプレンゴム（ＩＲ）、スチレンブタジエンゴム（ＳＢＲ）、ブチルゴム（ＩＩＲ）、ブタジエンゴム（ＢＲ）、エチレンプロピレンゴム（ＥＰＤＭ）、ニトリルゴム（ＮＢＲ）、クロロプレンゴム（ＣＲ）、ハイパロン（ＣＳＭ）、ウレタンゴム（Ｕ）、多硫化ゴム（Ｔ）、シリコーンゴム（Ｑ）、フッ素ゴム（ＦＫＭ）、アクリルゴム（ＡＣＭ）、エピクロルヒドリンゴム（ＥＣＯ）などが挙げられる。また、有機溶媒としては、これらのゴムを溶解可能なベンゼン、トルエン、キシレン、トリクレン、エーテル等が挙げられる。
【０００８】
本発明における有機廃液からゴムを回収する方法にあっては、加圧状態の有機廃液に液体二酸化炭素を添加して有機廃液と液体二酸化炭素からなる混合液体中にゴムを析出させる工程と、混合液体を加圧状態で固液分離してその混合液体中に析出して固体となったゴムをその混合液体から分離させて回収する工程と、ゴムを回収した後の残余の混合液体を加熱又は減圧して液体二酸化炭素を気化させて有機溶媒と二酸化炭素を回収する工程とを含む。以下にこれらを分説する。
【０００９】
＜ゴムの析出工程＞
先ず、図１（ａ）に示すように有機廃液に液体二酸化炭素を添加してゴムの溶解度を低下させ、図１（ｂ）に示すように有機廃液と液体二酸化炭素からなる混合液体中にゴムを析出させる。ここで、二酸化炭素は図示しないポンプを用いて加圧することにより液体となるものである。本発明では有機廃液に液体二酸化炭素を添加するため、ゴムを含む有機廃液と液体二酸化炭素からなる混合液体が１０〜３０℃であれば４．０〜８．０ＭＰａにまで加圧することが好ましい。
【００１０】
有機廃液に添加される液体二酸化炭素の量は、ゴムを含む有機廃液を１００重量％とした場合に１００〜１００００重量％であることが好ましい。この液体二酸化炭素の添加量が１００重量％未満であるとゴムを十分に析出させることが困難になり、この液体二酸化炭素の添加量が１００００重量％を越えるとこの液体二酸化炭素を後工程で回収する負担が増加する不具合がある。この液体二酸化炭素の添加量の更に好ましい範囲は、ゴムを含む有機廃液を１００重量％とした場合に５００〜５０００重量％である。
【００１１】
図２に示すように、有機廃液を連続的に処理するためには、ラインミキサ１１を用いて有機廃液に液体二酸化炭素を添加して攪拌することが好ましい。図２に示す装置では、有機廃液は高圧ポンプ１２により圧力が加えられ、加圧された状態でラインミキサ１１に供給される。一方、液体二酸化炭素は流体貯留ボンベ１３に貯留され、循環ポンプ１４により液体状態を維持した状態でラインミキサ１１に供給される。ラインミキサ１１は内部に複数枚の邪魔板が設けられ、一端に供給された有機廃液と液体二酸化炭素が内部を通過した他端に向かう際にそれら複数枚の邪魔板を通過するように構成され、それら複数枚の邪魔板を通過することにより両者が十分に混合されて有機廃液と液体二酸化炭素からなる混合液体が得られるように構成される。そして、このように構成されたラインミキサ１１により、有機廃液と液体二酸化炭素を十分に攪拌して混合することにより、ゴムの溶解度を低下させてそのゴムを得られた混合液体中に連続的に析出させることができる。
【００１２】
＜固液分離工程＞
この工程では、図１（ｂ）に示すようにゴムが析出した混合液体を加圧状態を維持した状態で図１（ｃ）に示すように固液分離する。そして、析出して固体となり、液体から分離されたゴムを回収する。この固液分離は、図１（ｃ）に示すようにゴムが析出した混合液体を加圧状態で静置させて、その析出したゴムを沈降させることにより分離しても良く、図２に示すような液体サイクロン１６を用いても良い。図２に示す液体サイクロン１２は、緩やかな傾斜を有するロート状の容器本体１６ａと、その容器本体１６ａの上部を封鎖する蓋体１６ｂと、その容器本体１６ａの下部を封鎖するボールバルブ１６ｃを有し、蓋体１６ｂには、ゴムが析出した加圧状態の混合液体を容器本体１６ａの内部に供給する入口１６ｄと、ゴムが除去された混合液体を外部に排出する出口１６ｅが設けられる。そして、ゴムが析出した加圧状態の混合液体は入口１６ｄを介して容器本体１６ａの上部から容器本体１６ａの内部で渦を巻くようにその縁に沿って投入される。混合液体がその容器本体１６ａの内部で渦を巻くように回転すると、析出して固体となったゴムは遠心力により液体から分離してボールバルブ１６ｃに至る。
【００１３】
一方、この液体サイクロン１６では、液体である混合液体はその容器本体１６ａの中央から上昇し、ゴムが除去された状態で蓋体１６ｂに形成された出口１６ｅから排出される。こようにして混合液体は加圧状態で固液分離され、ボールバルブ１６ｃを開放することによりその混合液体中に析出したゴムを容器本体１６ａから排出して回収可能に構成される。このような液体サイクロン１６を用いた場合には、この液体サイクロン１６を前段のラインミキサ１１に連続して設けることにより有機廃液を連続的に処理することが可能になる。なお、図２に示す装置では、ボールバルブ１６ｃの下方にゴム貯槽１７が設けられる場合を示し、ボールバルブ１６ｃを開放することにより排出されたゴムを常温及び常圧で貯留可能に構成される。
このように本発明のゴムの回収方法では、ゴムを一旦析出させた後に固液分離するので、ゴムを含む有機廃液からゴムを効果的に分離回収することができる。
【００１４】
＜加熱・減圧工程＞
図１（ｄ）に示すようにゴムが除去された後の混合液体には、ゴムを溶解させた有機溶媒と、その後添加された液体二酸化炭素が含まれる。この工程は、これらを再利用するために行われるものであり、ゴムが除去された後の混合液体から有機溶媒と液体二酸化炭素を分離して回収する。この有機溶媒と液体二酸化炭素の分離は液体二酸化炭素を気化させることにより行われることが好ましく、液体二酸化炭素の気化は、析出したゴムを回収した後の同圧状態の混合液体を加熱又は減圧することにより行うことが好ましい。
【００１５】
図２に示す液体サイクロン１６の出口１６ｅには加熱器１８を介して気液貯槽１９が接続され、液体サイクロン１６により固体であるゴムが分離されて出口１６ｅから排出された混合液体は加熱器１８により加熱され、その後気液貯槽１９に貯留されるように構成される。そして、液体サイクロン１６から排出された時点で例えば２０℃の混合液体を加熱器２１により例えば４０℃に加熱すると、液体二酸化炭素の約六割が気化することになる。また、その気液貯槽１９の下部には圧力バルブ２１を介して溶媒回収槽２２が接続され、その気液貯槽１９の上部は冷却器２３を介して流体貯留ボンベ１３に接続される。液体から気体に態変した気液貯槽１９における二酸化炭素は、その気液貯槽１９の上部から冷却器２３に至り、その冷却器２３で冷却されて再び液化され、流体貯留ボンベ１３に貯留されて再利用される。
【００１６】
一方、気液貯槽１９に貯留された混合液体には当初有機廃液に添加された液体二酸化炭素の約４割が未だに液体として残存する。そして、圧力バルブ２１を開放するとこの気液貯槽１９に貯留された混合液体は減圧されて溶液回収槽２２に至る。気液貯槽１９に貯留された液体が減圧されると、その液体中に存在する二酸化炭素の大部分は気化し、大気圧まで減圧されて溶液回収槽２２に貯留された液体は、有機廃液におけるゴムを溶解させた有機溶媒となる。このようにすることにより本発明のゴムの回収方法では、有機溶媒を揮発させる従来の方法と比較して、ゴムを含む有機廃液からの有機溶媒の回収率を向上させることができる。
【００１７】
そして、図２の破線で示すように溶液回収槽２２の上部を圧縮機２４を介して流体貯留ボンベ１３に接続すれば、液体から気体に態変した二酸化炭素を溶液回収槽２２の上部から抜き出して圧縮機２４のより再び液化させ、その後流体貯留ボンベ１３に貯留することにより、その液体二酸化炭素を再利用することができる。このように二酸化炭素を回収して流体貯留ボンベ１３に貯留するようにすれば、有機廃液に添加された液体二酸化炭素を外部に放散させることなく回収して再利用することができる。
【実施例】
【００１８】
次に本発明の効果を確認するために行った実施例を図２を用いて説明する。
＜実施例１＞
有機廃液として、ゴム（ＮＢＲ）を４０ｋｇ、有機溶媒としてのトルエンを６０ｋｇ準備し、図１に示す混合攪拌機１６にその両者を入れて混合攪拌し、ゴム（ＮＢＲ）が４０重量％で、有機溶媒（トルエン）が６０重量％となる有機廃液を得た。
次にこの有機廃液を２０℃の状態で高圧ポンプ１２により圧力を加え、６ＭＰａに加圧された状態でラインミキサ１１に供給した。また、これと並行して流体貯留ボンベ１３に貯留された液体二酸化炭素を循環ポンプ１４により６ＭＰａに加圧された状態でラインミキサ１１に供給した。この液体二酸化炭素の供給量は、有機廃液の供給量の１０倍となるようにし、両者を十分に混合して有機廃液と液体二酸化炭素からなる混合液体を得た。そして、ゴムの溶解度を低下させてそのゴムをその混合液体中に析出させた。この液体二酸化炭素の供給量は、有機廃液を１００重量％とした場合に１０００重量％に相当するものである。
【００１９】
次にこの有機廃液と液体二酸化炭素からなる混合液体を２０℃であって６ＭＰａの状態を維持しつつ液体サイクロン１６に入れ、析出して固体となったゴムを液体から分離し、ボールバルブ１６ｃを開放することにより分離されたゴムを容器本体１６ａから排出して回収した。
析出したゴムをが分離した混合液体であって液体サイクロン１６の出口１６ｅから排出された液体を６ＭＰａの圧力を維持しつつ加熱器２１により４０℃に加熱し、気液貯槽１９に貯留した。次に圧力バルブ２１を開放して、気液貯槽１９に貯留された液体を減圧しつつ溶液回収槽２２に移動させて貯留させ、有機廃液におけるゴムを溶解させた有機溶媒であるトルエンを溶液回収槽２２に貯留させた。
そして、液体サイクロン１６により液体から分離された固体であるゴムの重量を測定したところ３９．９ｋｇであった。このため、このように回収して得られたゴムの重量は有機廃液を得るために当初トルエンに混合されたゴムの９９％以上であるため、ゴムは、定量的に回収されたことが判った。また、溶液回収槽２２に貯留されたトルエンの重量を測定したところ５８．５ｋｇであった。これは有機廃液を得るために当初用いられた量の９７．５％であることから、本発明にあっては、ゴムを含む有機廃液からの有機溶媒の回収率を従来に比較して向上させ得ることが判った。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】本発明実施形態のゴムの回収方法の各工程を示す図である。
【図２】そのゴムの回収方法に用いられる装置の構成を示す図である。
【符号の説明】
【００２１】
１６  液体サイクロン
【図１】
2007169305.tif 000003
【図２】
2007169305.tif 000004