(57)【要約】【課題】溶媒と固形分とを含む混合物から効率的に溶媒を回収する装置を提供すること。【解決手段】溶媒と熱軟化性および／または熱硬化性固形分とを含有する混合物から溶媒を回収する装置であって、蒸発タンク、混合物収納容器、コンデンサー、溶媒回収タンク、蒸気加熱手段および蒸気噴射手段を備え、該混合物収納容器は蒸発タンクに設けられ、そして混合物収納容器には該混合物が導入され、該蒸気噴射手段は該混合物収納容器の上部に設けられ、そして、過熱蒸気を混合物上に噴射するように配置されており、該過熱蒸気の噴射によって発生した該溶媒の蒸気の一部は該コンデンサーで凝縮されて該溶媒回収タンクに回収され、残りの溶媒の蒸気は蒸気加熱手段でさらに加熱されて過熱蒸気とされ、該蒸気噴射手段から該混合物上に噴射されるように構成されている。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
溶媒と熱軟化性および／または熱硬化性固形分とを含有する混合物から溶媒を回収する装置であって、
蒸発タンク、混合物収納容器、コンデンサー、溶媒回収タンク、蒸気加熱手段および蒸気噴射手段を備え、
該混合物収納容器は蒸発タンクに設けられ、そして混合物収納容器には該混合物が導入され、
該蒸気噴射手段は該混合物収納容器の上部に設けられ、そして、過熱蒸気を混合物上に噴射するように配置されており、
該過熱蒸気の噴射によって発生した該溶媒の蒸気の一部は該コンデンサーで凝縮されて該溶媒回収タンクに回収され、残りの溶媒の蒸気は蒸気加熱手段でさらに加熱されて過熱蒸気とされ、該蒸気噴射手段から該混合物上に噴射されるように構成された、溶媒回収装置。
【請求項２】
請求項１に記載の装置を用いて、溶媒と熱軟化性および／または熱硬化性固形分とを含有する混合物から固形物を回収する方法であって、
該混合物を蒸発タンク内の混合物収納容器に供給する工程；
蒸気噴射手段を用いて過熱蒸気を該混合物の上部から噴射して該溶媒を蒸発させる工程；
該蒸発した溶媒の一部をコンデンサーで回収する工程：および、
溶媒が除去された、混合物収納容器内の固形分を回収する工程；を含む方法。
【請求項３】
溶媒と熱軟化性および／または熱硬化性固形分とを含有する混合物から溶媒と固形物とを分離する方法であって、
該混合物を蒸発タンク内の混合物収納容器に供給する工程；
過熱蒸気を該混合物上に噴射し、該溶媒を蒸発させる工程；
該蒸発した溶媒の一部を回収する工程；
該蒸発した溶媒の残りの一部を蒸気加熱手段で加熱して過熱蒸気として循環させる工程；および
溶媒が除去された、混合物収納容器内の固形分を回収する工程；を含む方法。
【請求項４】
前記蒸気噴射手段を用いて過熱蒸気を前記混合物の上部から噴射して前記溶媒を蒸発させる工程において、該混合物の溶媒が蒸発した後に、前記混合物収納容器に新たな混合物を供給して前記工程を繰り返す、請求項２または３に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、溶媒回収装置に関する。さらに詳しくは、ペンキ、塗料、グラビアインキ、接着剤などの製造工程で生じる廃棄物から、溶媒を回収する装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、グラビアインキ、塗料などの製造工程で生じる廃棄物中には、一般に、プラスチックなどの有機物あるいは無機物などの固形分が溶媒中に溶解あるいは分散されている。この固形分は、粘着性があり、溶媒を抱き込みやすく、加熱すると軟化する性質（熱軟化性）および／または加熱すると硬化する性質（熱硬化性）を有している。この熱軟化性固形分は、熱溶媒には溶解する、あるいは加熱により粘度が低下するが冷却すると固化しやすく、溶媒の回収が終了し、冷却すると溶媒を抱きこんで固化し、蒸発タンクからの回収が困難となるとともに、溶媒を含んでいるので、廃棄物としての処理も困難となる。一方、熱硬化性の固形分は加熱すると固化し、熱軟化性固形分と同様、蒸発タンクからの回収が困難となるとともに、溶媒を含んでいるので、廃棄物としての処理も困難となる。
【０００３】
従来、このような廃棄物からの溶媒の回収は、廃棄物を蒸発タンクに投入し、外部から熱を加えて溶媒を蒸発させ、蒸発した溶媒をコンデンサーなどで凝縮させることにより行われている。この方法では、廃棄物中の溶媒が蒸発するに従って、廃棄物中に含まれる有機物あるいは無機物などの固形分が蒸発タンクの加熱部（例えば、蒸発タンクの壁面、加熱コイル）などに固形物として析出し、伝熱効率の低下をきたすとともに、固形物の処理が困難となる。
【０００４】
さらに、水蒸気を直接蒸発タンクの廃棄物中に供給し、その熱で溶媒を蒸発させて、溶媒を回収する方法が知られている。しかし、この場合、溶媒とともに水蒸気も回収されるので、回収した溶媒中に水が混入する。このため、さらなる溶媒の分離・回収工程が必要となる。さらに、水（水蒸気）が廃棄物中に含まれる粘着性の固形分と反応あるいは結合し、または固形物中に取り込まれて、廃棄物の処理が困難となる場合がある。
【０００５】
他方、プラスチックから溶媒を回収する方法が特許文献１に記載されている。この特許文献１は、完全溶融前の廃プラスチックを溶融槽に導入して、溶融して熱分解を行い、熱分解により、有害ガス、非凝縮性炭化水素ガス、低沸点生成物および高沸点生成物に分離し、高沸点生成物を再加熱し、一部を熱分解槽に循環し、熱分解残渣は熱分解槽下部から抜き取る、廃プラスチックの熱分解法を記載している。この方法では、できるだけマイルドに加熱するために、高沸点生成物の一部を還流しているが、熱源としては不充分であるため、熱分解槽を加熱している。そのため、熱分解残渣が熱分解槽に付着しやすくなる。そのため、攪拌機を備え、攪拌羽根の先端にスクレイパーを設けて、熱分解残渣を剥離する必要がある。
【０００６】
このような装置を用いて、熱軟化性固形分を含有する廃棄物から溶媒を回収する場合、固形分は、粘着性を有しているため、蒸発タンクに付着しやすい。そして、いったん付着すると剥離しにくく、熱効率が悪くなり、溶媒回収が効率的に行えず、剥離に時間がかかるという問題がある。
【０００７】
特許文献２には、溶媒と熱軟化性および／または熱硬化性固形分を含有する混合物から溶媒を効率よく回収するために、混合物に含まれる溶媒の蒸気の一部を加熱して、過熱蒸気として混合物中に導入して、溶媒を蒸発させて回収するように構成した溶媒回収方法が開示されている。この方法では効率よく溶媒が回収されるが、混合物中にノズルを導入して過熱蒸気を導入するため、蒸発が進行すると固形物の粘度が上昇し、ノズルからの過熱蒸気の供給が十分でなくなり、溶媒回収効率が低下する傾向がある。また、固形物の回収装置が大掛かりになるという問題がある。
【０００８】
そこで、溶媒と熱軟化性および／または熱硬化性固形分を含有する混合物から溶媒を効率よく回収する方法および装置が求められている。
【特許文献１】特開平７−２６８３５４号公報
【特許文献２】特開２００５−５８８６４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
本発明は、塗料廃棄物などの、溶媒と熱軟化性および／または熱硬化性固形分とを含有する混合物（廃棄物）から、溶媒を効率よく回収する装置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】
【００１０】
本発明は、溶媒と熱軟化性および／または熱硬化性固形分とを含有する混合物から溶媒を回収する装置を提供する。この装置は、蒸発タンク、混合物収納容器、コンデンサー、溶媒回収タンク、蒸気加熱手段および蒸気噴射手段を備え、該混合物収納容器は蒸発タンクに設けられ、そして混合物収納容器には該混合物が導入され、該蒸気噴射手段は該混合物収納容器の上部に設けられ、そして、過熱蒸気を混合物上に噴射するように配置されており、該過熱蒸気の噴射によって発生した該溶媒の蒸気の一部は該コンデンサーで凝縮されて該溶媒回収タンクに回収され、残りの溶媒の蒸気は蒸気加熱手段でさらに加熱されて過熱蒸気とされ、該蒸気噴射手段から該混合物上に噴射されるように構成されている。
【００１１】
本発明は、また、上記装置を用いて、溶媒と熱軟化性および／または熱硬化性固形分とを含有する混合物から固形物を回収する方法を提供する。この方法は、該混合物を蒸発タンク内の混合物収納容器に供給する工程；蒸気噴射手段を用いて過熱蒸気を該混合物の上部から噴射して該溶媒を蒸発させる工程；該蒸発した溶媒の一部をコンデンサーで回収する工程：および、溶媒が除去された、混合物収納容器内の固形分を回収する工程；を含む。
【００１２】
本発明はさらに、溶媒と熱軟化性および／または熱硬化性固形分とを含有する混合物から溶媒と固形物とを分離する方法を提供する。この方法は、該混合物を蒸発タンク内の混合物収納容器に供給する工程；過熱蒸気を該混合物上に噴射し、該溶媒を蒸発させる工程；該蒸発した溶媒の一部を回収する工程；該蒸発した溶媒の残りの一部を蒸気加熱手段で加熱して過熱蒸気として循環させる工程；および溶媒が除去された、混合物収納容器内の固形分を回収する工程；を含む。
【００１３】
一つの実施態様においては、前記蒸気噴射手段を用いて過熱蒸気を前記混合物の上部から噴射して前記溶媒を蒸発させる工程において、該混合物の溶媒が蒸発した後に、前記混合物収納容器に新たな混合物を供給して前記工程を繰り返す。
【発明の効果】
【００１４】
本発明の溶媒回収装置は、蒸発タンク内に混合物収納容器を配置し、この混合物収納容器に溶媒と熱軟化性および／または熱硬化性固形分を含む混合物を導入し、この混合物収納容器の上部に設けた蒸気噴射手段を用いて混合物の上方から過熱蒸気を噴射する。そのため、ノズルの詰まりがなく溶媒を蒸発させることができ、かつ固形分は混合物収納容器に残るので、その混合物収納容器ごと、容易に蒸発タンク外に排出できる。すなわち、蒸発タンクを外部から加熱する必要がないため、効率よく溶媒の回収ができる。また、混合物収納容器を用いることにより、混合物中の固形分が蒸発タンクの壁面に付着したり焦げ付いたりしないため、固形物の排出が極めて容易となる。さらに必要に応じて、固形物を容器ごと廃棄することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
本発明の溶媒回収装置および溶媒の回収方法について、図１に基づいて説明する。本発明の溶媒回収装置１は、蒸発タンク２、混合物収納容器３、蒸気噴射手段４、コンデンサー１１、溶媒回収タンク１２、および蒸気加熱手段１８を備えている。蒸発タンク２には、原料である混合物を導入するための混合物導入口６、窒素ガス導入口１６、および発生した溶媒蒸気７を抜き出すための配管が設けられている。また、蒸発タンク２は、混合物収納容器３を脱着（出し入れ）自在に構成されており、蒸発タンク２には混合物収納容器３が備えられている。そして、混合物収納容器３の上方には蒸気噴射手段４（例えば、１本または複数本のノズル）が配置され、混合物５上に過熱蒸気を噴出するように構成されている。蒸発タンク２からの溶媒蒸気７は、調節弁１０で一部がコンデンサー１１に、残りの一部が蒸気加熱手段８に分配され、蒸気加熱手段８で加熱され、過熱蒸気として蒸気噴射手段４（例えば、ノズル）に供給されるように構成されている。
【００１６】
溶媒と熱軟化性および／または熱硬化性固形分を含有する混合物から溶媒回収を行う方法を、本発明の装置１を用いル場合を例に挙げて説明する。まず、混合物収納容器３を備えた蒸発タンク２の混合物収納容器３内に、混合物導入口６から混合物５を導入する。そして、酸素が入らないように、蒸発タンク２内に、窒素ガス導入口１６から窒素ガスを充満する。ついで、ブロワー９を運転させて、蒸発タンク２からの窒素ガスを蒸気加熱手段８に導入し、加熱された窒素ガスを蒸気噴射手段４から混合物収納容器３内の混合物５の上方から噴射する。加熱した窒素ガスにより混合物５の温度が上昇すると溶媒が蒸発する。溶媒の蒸気が発生することにより、蒸発タンク２内の圧力が高くなる。蒸発タンク２内の圧力がコンデンサー１１の出口に設定した圧力より高くなると、蒸気と窒素ガスの一部は、調節弁１０を介してコンデンサー１１に導かれる。窒素ガスは大気中に放出され、一方、溶媒の蒸気７は凝縮されて回収される。蒸発タンク２から排出される気体の残りの一部は、蒸気加熱手段８を介して循環を繰り返すことにより、窒素ガスが徐々に除去され、溶媒の蒸気７だけとなる。さらに循環を繰り返すことにより、蒸発タンク２から排出された溶媒の蒸気の一部はコンデンサー１１に導かれて溶媒が回収され、残りの一部の蒸気は蒸気加熱手段８に供給され、さらに加熱された蒸気（過熱蒸気）が蒸発タンク２に循環される。
【００１７】
コンデンサー１１で液化した溶媒は溶媒回収タンク１２に貯留され、溶媒回収ポンプ１３により、溶媒１４が回収される。
【００１８】
本発明の装置１においては、混合物収納容器３に収納した混合物５に過熱蒸気を噴射することによって溶媒の蒸発を行う。その結果、蒸気噴出手段４（例えばノズル）は混合物５と接触することがないため、ノズルが詰まることがない。また、混合物収納容器３内に固形物をそのまま残存させつつ、効率よく溶媒を蒸発させることができる。また、過熱蒸気の噴射により溶媒の蒸発が進行すると、固形物の温度が溶媒の沸点より上昇する。そのため、固形物中の溶媒はほとんど回収される。固形物の温度を予め設定しておくと、固形物中の溶媒の濃度を所定の濃度に設定できる。蒸発すべき溶媒がなくなった時点で、再度、混合物５を混合物収納容器３内に供給し、過熱蒸気を噴射して、溶媒蒸気を発生させ、上記と同じ方法を繰り返す。追加した混合物５に由来する固形物は、最初の固形物の上に積層された状態となる。このように回分操作を繰り返した場合の固形物の積層状態を図２に示す。図２に示すように、混合物収納容器３内に固形物１７が層状に形成される。
【００１９】
また、連続的に混合物５を供給しながら過熱蒸気を噴射することにより、連続的に蒸発を行うことができる。この場合、固形物が所定の厚みとなった時点で一旦混合物５の供給を止めることが、溶媒を全部蒸発させることができる点で、好ましい。この方法でも、層状の固形物が生成する。なお、熱可塑性の固形分の場合、溶媒を含有しない、柔らかな状態のガムシート状態の固形物が生じる。
【００２０】
上記のように、蒸発タンク２内に備えられる混合物収納容器３には、固形物１７が蓄積される。混合物収納容器３が固形物１７で一杯になれば、固形物１７を取り出して、再度、上記運転を繰り返せばよい。あるいは固形物１７が蓄積された混合物収納容器３を取り出し、新たな混合物収納容器３と入れ替えてもよい。蒸発タンク２および混合物収納容器３をそれぞれ２個準備することにより、一方の溶媒蒸発が終了したときに運転を切り替え、連続的に操作することも可能である。
【００２１】
必要に応じて、さらに溶媒を完全に除いておくことが好ましい。固形物１７からさらに溶媒を除去する、あるいは乾燥させるためには、例えば、真空ポンプ１５を用いることができる。この工程は蒸発タンク２内で行ってもよく、別の装置で行ってもよい。真空にすると、溶媒は固形物が有する熱により蒸発することができる。
【００２２】
この混合物収納容器３の材質、および形状は、溶媒に溶解しない限り、特に制限はない。固形物１７の廃棄を考慮して、例えば、廃ドラム缶、耐熱性の樹脂製袋（例えば、テフロン（登録商標））、布製の袋などを用いることができる。これらは、固形物１７を収納した容器３ごと廃棄することができる。
【００２３】
固形物１７をさらに利用するために、混合物収納容器３の形状を、四角、円筒などの形状にすることができ、これらを燃焼、埋め立てなどに使用することができる。さらに、乾燥した固形物１７を、例えば、旋盤などで削りだすことにより、粉体とすることができる。
【産業上の利用可能性】
【００２４】
本発明の溶媒回収装置を用いることにより、粘着性の熱軟化性および／または熱硬化性固形分を含有する廃棄物に含まれる溶媒を、過熱蒸気を噴射することにより蒸発させることができる。そのため、非常に熱効率よく溶媒を回収できる。本発明の溶媒回収装置では、固形物が混合物収納容器にそのまま残り、蒸発タンクに固形物が蓄積することがないので、固形物の処理が極めて容易である。従って、本発明の装置は、インク製造時の廃液などの、粘着性の固形分を含む廃液の処理に好適に利用される。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】本発明の溶媒回収装置の構成を示す模式図である。
【図２】本発明の溶媒回収装置を用いて回収される固形物の状態を示す模式図である。
【符号の説明】
【００２６】
１  溶媒回収装置
２  蒸発タンク
３  混合物収納容器
４  蒸気噴射手段
５  混合物
６  混合物導入口
７  溶媒蒸気
８  蒸気加熱手段
９  ブロアー
１０  調節弁
１１  コンデンサー
１２  溶媒回収タンク
１３  溶媒回収ポンプ
１４  回収溶媒
１５  真空ポンプ
１６  窒素ガス導入口
１７  固形物
【図１】
2007209858.tif 000003
【図２】
2007209858.tif 000004