(57)【要約】【課題】外乱の影響などを受けても、タンク内の圧力を予め規定された圧力で一定に維持しつつ、大気中への排ガスの排出量を削減することができる排出方法を提供する。【解決手段】本発明は、化学品の貯蔵タンクで発生する排ガスを排出する方法であって、貯蔵タンクの許容圧力の範囲を超えないようにするために、前記貯蔵タンクからの排ガスの排出を調節する排ガス弁と、前記貯蔵タンクに供給される不活性ガスの供給を調節する不活性ガス弁とが、弁制御手段によって制御され、前記弁制御手段による制御が、前記排ガス弁の弁開度および前記不活性ガス弁の弁開度について、一方の弁の弁開度が０になる前または０になると同時に他方の弁の弁開度が上昇し始める制御である。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
化学品の貯蔵タンクで発生する排ガスを排出する方法であって、
前記貯蔵タンクの許容圧力の範囲を超えないようにするために、前記貯蔵タンクからの排ガスの排出を調節する排ガス弁と、前記貯蔵タンクに供給される不活性ガスの供給を調節する不活性ガス弁とが、弁制御手段によって制御され、
前記弁制御手段による制御が、前記排ガス弁の弁開度および前記不活性ガス弁の弁開度について、一方の弁の弁開度が０になる前または０になると同時に他方の弁の弁開度が上昇し始める制御である、
ことを特徴とする排ガス排出方法。
【請求項２】
前記排ガスの排出が、吸引手段によって行われる、請求項１に記載の排ガス排出方法。
【請求項３】
前記吸引手段と前記排ガス弁との間に、さらに第２の不活性ガスが供給されるように、第２の不活性ガス弁および吸引制御手段が設けられ、
前記第２の不活性ガス弁と前記吸引手段とが、前記吸引手段の吸い込み側圧力が予め規定された圧力になるように吸引制御手段によって制御される、
請求項２に記載の排ガス排出方法。
【請求項４】
前記吸引制御手段が、以下の（ａ）または（ｂ）の制御を行う制御手段である、請求項３に記載の排ガス排出方法。
（ａ）前記吸引手段による吸い込みが、前記吸引手段の運転に必要とされる最小の吸引力になる前に、前記第２の不活性ガス弁の弁開度を上昇させる制御。
（ｂ）前記第２の不活性ガス弁の弁開度が０になる前に、前記吸引手段による吸い込みを前記吸引手段の運転に必要とされる最小の吸引力から増進させる制御。
【請求項５】
前記タンクに貯蔵される化学品が、揮発性有機化合物である、請求項１〜４のいずれかの項に記載の排ガス排出方法。
【請求項６】
前記揮発性有機化合物が、以下の（ｉ）または（ｉｉ）の特性を有する化合物である、請求項５に記載の排ガス排出方法。
（ｉ）沸点が１５０℃以下。
（ｉｉ）３７．８℃における蒸気圧が、絶対圧で２０ｋＰａを超える。
【請求項７】
前記揮発性有機化合物が、トルエン、キシレン、酢酸エチル、メタノール、ジクロロメタン、メチルエチルケトン、ｎ−ブタン、イソブタン、１，３，５−トリメチルベンゼン、イソプロピルアルコール、アセトン、ｎ−ヘキサン、シクロヘキサン、エチレングリコール、Ｎ，Ｎ−ジメチルホルムアミド、スチレンモノマー、ベンゼン、シクロヘキサノン、エタノール、酢酸ビニル、塩化ビニル、エチルベンゼン、クメン、クロロエタン、アクリロニトリル、テトラヒドロフラン、メタクリル酸メチル、１，３−ブタジエン、酸化プロピレン、臭化メチル、１，４−ジオキサン、アセトニトリル、塩化アリル、アクリル酸、イソプレン、アセトアルデヒド、１，２−ジクロロプロパン、エチレンオキシド、ｏ−ジクロロベンゼン、ｐ−ジクロロベンゼン、クロロベンゼン、トリエチルアミン、フェノール、ナフタレン、アクリル酸メチル、ホルムアルデヒド、エピクロロヒドリン、二硫化炭素、１，３−ジクロロプロペン、２−アミノエタノール、ε―カプロラクタム、アクロレイン、アニリン、アリルアルコール、クレゾール、シクロヘキサノール、ヒドラジン、ピリジン、ヘキサメチレンジアミン、無水マレイン酸、ガソリン、原油およびナフサからなる群より選択される化合物である、請求項５または６に記載の排ガス排出方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は排ガス排出方法に関し、より詳細には、タンク内の圧力を予め規定された圧力で一定に維持しつつ、大気中への排ガスの排出量を削減することができる排ガス排出方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
化学工業の分野において、製造された化学品は、製造後すぐに出荷される場合もあるが、一般的には、貯蔵タンク（以下、単に「タンク」と記載する場合がある）に貯蔵され、必要に応じて出荷される。
【０００３】
ところで、化学品には、分解しやすいものや揮発しやすいものなどが存在し、貯蔵中にガスが発生することがある。特に、沸点が低い（すなわち、蒸気圧が高い）揮発性有機化合物（Volatile Organic Compounds、以下「ＶＯＣ」と記載する場合がある）は、タンク内の温度が上昇すると、その温度における蒸気圧に相当するＶＯＣの蒸気（ガス）が発生し、タンク内に充満しやすい。タンク内にこのようなガスが充満すると、タンク内が非常に高圧状態となり破裂するなどの危険性が生じる。
【０００４】
タンク内にガスが充満し続けないように、従来、タンク内に滞留しているガスは、排ガスとしてシールポットを介して大気中に排出されていた。このようにして、タンク内の圧力が所定の範囲（タンクの許容圧力の範囲）を超えないようにされていた。しかし、排ガスによっては、環境面などから、大気中への排出が大気汚染防止法、悪臭防止法などの法律で規制されているものがある。また、自主的な管理の改善を促進し、環境の保全上の支障を未然に防止することを目的として、事業者からの対象化学物質の環境への排出量・移動量を自ら把握し、国に届け出るようＰＲＴＲ法で義務付けされている化合物もある。
【０００５】
そこで、近年、排ガス排出量削減の対策として、排ガスを吸着剤に吸着させて回収したり燃焼したりする方法（特許文献１）、排ガスを水や薬剤を用いて洗浄したり水や薬剤に吸収させたりする方法（特許文献２）などがなされている。このような排ガス排出方法の１つとして、タンクから排ガスを吸引して焼却炉で燃焼し、無害化してから大気中に放出することがなされている。
【０００６】
しかし、タンクへの製品受け入れや出荷、外気温などの外乱の影響を受けるとタンク内の圧力が大きく変動し、特にタンク圧力を微加圧で安定化させるのは容易ではない。そのため、貯蔵タンク内の圧力を安定させて、排ガスを大気中へ放出させずにタンクから排ガスを排出させるのは容易ではない。また、タンク内の圧力が大きく変動すると、タンクの破損を招くことにもなる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２００４−９８０１４号公報
【特許文献２】特開２００９−２８５９６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
本発明の課題は、外乱の影響などを受けても、タンク内の圧力を予め規定された圧力で一定に維持しつつ、大気中への排ガスの排出量を削減することができる排出方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明者らは、上記課題を解決するべく鋭意検討を行った結果、以下の構成からなる解決手段を見出し、本発明を完成するに至った。
（１）化学品の貯蔵タンクで発生する排ガスを排出する方法であって、
前記貯蔵タンクの許容圧力の範囲を超えないようにするために、前記貯蔵タンクからの排ガスの排出を調節する排ガス弁と、前記貯蔵タンクに供給される不活性ガスの供給を調節する不活性ガス弁とが、連動して弁制御手段によって制御され、
前記弁制御手段による制御が、前記排ガス弁の弁開度および前記不活性ガス弁の弁開度について、一方の弁の弁開度が０になる前または０になると同時に他方の弁の弁開度が上昇し始める制御である、
ことを特徴とする排ガス排出方法。
（２）前記排ガスの排出が、吸引手段によって行われる、（１）に記載の排ガス排出方法。
（３）前記吸引手段と前記排ガス弁との間に、さらに第２の不活性ガスが供給されるように、第２の不活性ガス弁および吸引制御手段が設けられ、
前記第２の不活性ガス弁と前記吸引手段とが、前記吸引手段の吸い込み側圧力が予め規定された圧力になるように吸引制御手段によって制御される、
（２）に記載の排ガス排出方法。
（４）前記吸引制御手段が、以下の（ａ）または（ｂ）の制御を行う制御手段である、（３）に記載の排ガス排出方法。
（ａ）前記吸引手段による吸い込みが、前記吸引手段の運転に必要とされる最小の吸引力になる前に、前記第２の不活性ガス弁の弁開度を上昇させる制御。
（ｂ）前記第２の不活性ガス弁の弁開度が０になる前に、前記吸引手段による吸い込みを前記吸引手段の運転に必要とされる最小の吸引力から増進させる制御。
（５）前記タンクに貯蔵される化学品が、揮発性有機化合物である、（１）〜（４）のいずれかの項に記載の排ガス排出方法。
（６）前記揮発性有機化合物が、以下の（ｉ）または（ｉｉ）の特性を有する化合物である、（５）に記載の排ガス排出方法。
（ｉ）沸点が１５０℃以下。
（ｉｉ）３７．８℃における蒸気圧が、絶対圧で２０ｋＰａを超える。
（７）前記揮発性有機化合物が、トルエン、キシレン、酢酸エチル、メタノール、ジクロロメタン、メチルエチルケトン、ｎ−ブタン、イソブタン、１，３，５−トリメチルベンゼン、イソプロピルアルコール、アセトン、ｎ−ヘキサン、シクロヘキサン、エチレングリコール、Ｎ，Ｎ−ジメチルホルムアミド、スチレンモノマー、ベンゼン、シクロヘキサノン、エタノール、酢酸ビニル、塩化ビニル、エチルベンゼン、クメン、クロロエタン、アクリロニトリル、テトラヒドロフラン、メタクリル酸メチル、１，３−ブタジエン、酸化プロピレン、臭化メチル、１，４−ジオキサン、アセトニトリル、塩化アリル、アクリル酸、イソプレン、アセトアルデヒド、１，２−ジクロロプロパン、エチレンオキシド、ｏ−ジクロロベンゼン、ｐ−ジクロロベンゼン、クロロベンゼン、トリエチルアミン、フェノール、ナフタレン、アクリル酸メチル、ホルムアルデヒド、エピクロロヒドリン、二硫化炭素、１，３−ジクロロプロペン、２−アミノエタノール、ε―カプロラクタム、アクロレイン、アニリン、アリルアルコール、クレゾール、シクロヘキサノール、ヒドラジン、ピリジン、ヘキサメチレンジアミン、無水マレイン酸、ガソリン、原油およびナフサからなる群より選択される化合物である、（５）または（６）に記載の排ガス排出方法。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、外乱の影響などを受けても、タンク内の圧力を予め規定された圧力で一定に維持しつつ、大気中への排ガスの排出量を削減することができるという効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明の排ガス排出方法に用いられる装置の一例を示す模式図である。
【図２】図１の装置において、さらに第２の不活性ガス弁を設けた装置を示す模式図である。
【図３】本発明の排ガス排出方法に用いられる装置の他の例を示す模式図である。
【図４】排ガス排出方法に用いられていた従来の装置を示す模式図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
本発明の排ガス排出方法は、化学品の貯蔵タンクで発生する排ガスを排出する方法である。この方法は、貯蔵タンクの許容圧力の範囲を超えないようにするために、貯蔵タンクからの排ガスの排出を調節する排ガス弁と、貯蔵タンクに供給される不活性ガスの供給を調節する不活性ガス弁とが、弁制御手段によって制御されるものであり、弁制御手段による制御が排ガス弁の弁開度および不活性ガス弁の弁開度について、一方の弁の弁開度が０になる前または０になると同時に他方の弁の弁開度が上昇し始める制御である点に特徴がある。
以下、図１に基づいて、本発明の排ガス排出方法を説明する。
【００１３】
図１は、本発明の排ガス排出方法に用いられる装置の一例を示す模式図である。図１に示す装置（排ガス処理装置）１０は、タンク１１と、シールポット１２と、第１の不活性ガス弁１３、排ガス弁１４、吸引手段１５と、燃焼手段１６と、弁制御手段１７とを備える。タンク１１と燃焼手段１６とは、タンク１１から排出される排ガスを燃焼手段１６に供給し得るように、吸引手段１５を介して連通されている。また、タンク１１と吸引手段１５との間には、シールポット１２および排ガス弁１４が、タンク１１側から順に設けられている。タンク１１とシールポット１２との間には、第１の不活性ガス弁１３を有する不活性ガス供給管が、タンク１１に不活性ガスを供給するように連通されている。さらに、第１の不活性ガス弁１３および排ガス弁１４を制御する弁制御手段１７が設けられている。
【００１４】
タンク１１は、製造された製品（化学品）を貯蔵しておく貯蔵タンクであり、その大きさや材質は特に限定されず、従来使用されている貯蔵タンクなどが挙げられる。なお、製品（化学品）は特に限定されず、例えば揮発性有機化合物（ＶＯＣ）などが挙げられる。
【００１５】
揮発性有機化合物（ＶＯＣ）とは、常温でも高い蒸気圧を有し、標準沸点の低い有機化合物であり、揮発性が高く、大気中に排出され、または飛散した時に気体である有機化合物をいう。ＶＯＣとしては、例えば、トルエン、キシレン、酢酸エチル、メタノール、ジクロロメタン、メチルエチルケトン、ｎ−ブタン、イソブタン、１，３，５−トリメチルベンゼン、イソプロピルアルコール、アセトン、ｎ−ヘキサン、シクロヘキサン、エチレングリコール、Ｎ，Ｎ−ジメチルホルムアミド、スチレンモノマー、ベンゼン、シクロヘキサノン、エタノール、酢酸ビニル、塩化ビニル、エチルベンゼン、クメン、クロロエタン、アクリロニトリル、テトラヒドロフラン、メタクリル酸メチル、１，３−ブタジエン、酸化プロピレン、臭化メチル、１，４−ジオキサン、アセトニトリル、塩化アリル、アクリル酸、イソプレン、アセトアルデヒド、１，２−ジクロロプロパン、エチレンオキシド、ｏ−ジクロロベンゼン、ｐ−ジクロロベンゼン、クロロベンゼン、トリエチルアミン、フェノール、ナフタレン、アクリル酸メチル、ホルムアルデヒド、エピクロロヒドリン、二硫化炭素、１，３−ジクロロプロペン、２−アミノエタノール、ε―カプロラクタム、アクロレイン、アニリン、アリルアルコール、クレゾール、シクロヘキサノール、ヒドラジン、ピリジン、ヘキサメチレンジアミン、無水マレイン酸、ガソリン、原油、ナフサなどが挙げられる。
【００１６】
これらのＶＯＣの中でも、本発明の排ガス排出方法は、特に、高い揮発性化合物（沸点が１５０℃以下の化合物、あるいは３７．８℃における蒸気圧が絶対圧で２０ｋＰａを超える化合物）の処理に用いられるのが好ましい。
上記化合物の多くは、１５０℃以下の沸点を有しており、特に、１５０℃以下の沸点を有する化合物の中でも、トルエン、ベンゼン、エピクロロヒドリンなどは、環境に及ぼす影響が大きい化合物、発ガン性が疑われる化合物、腎臓・肝臓などに障害を与える化合物などであり、できる限り大気中に放出させないことが好ましい。
また、３７．８℃における蒸気圧が絶対圧で２０ｋＰａを超える化合物としては、ガソリン、原油、ナフサなどが挙げられる。
【００１７】
シールポット１２は、タンク１１を保護する安全設備として用いられる。シールポット１２は、当業者が一般的に使用しているものが用いられる。製品の出荷や外気温の影響によりタンク１１内の圧力が急激に変化する場合がある。このような急激な圧力変化の場合、弁の制御が遅れることがあり、タンクの許容圧力を超えた状態が続くことがある。このような場合にシールポット１２は、タンク１１内の圧力がタンクの許容圧力を超えないようにすることができる。
【００１８】
タンクの許容圧力とは、タンクが圧力変動によって機械的な破損や変形を起こさないタンクの機械強度限界値のことである。タンク内は圧力変動によって、タンク内が大気圧よりも加圧状態になるプラス側圧力（正圧）、またはタンク内が大気圧よりも減圧状態であるマイナス側圧力（負圧）となる。タンクの許容圧力は、正圧側の許容圧力および負圧側の許容圧力が存在する。
【００１９】
シールポットの作動条件は、これらのタンクの許容圧力を考慮して設定される。すなわち、タンク内の圧力が正圧側の許容圧力を超えないようにするための正圧に対するシールポットの作動条件は、以下の式（Ｉ）のように設定される。なお、式（Ｉ）中の圧力損失とは、ガスが配管や機器を流れるときに生じる摩擦抵抗によって失われる圧力のことをいう。
０（大気圧）＜シールポットの設定値≦タンクの正圧側の許容圧力−圧力損失  （Ｉ）
【００２０】
例えば、タンク内の正圧側の許容圧力が０．７ｋＰａ（ゲージ圧（ゲージ圧＝絶対圧−大気圧）。以下、特に記載がない限り、圧力はゲージ圧を示す）、圧力損失が０．１５ｋＰａとした場合、正圧に対するシールポットの設定値は、０（大気圧）よりも高く０．５５ｋＰａ以下の任意の値にすればよい。正圧に対するシールポットをこのように設定しておくと、タンク内に排ガスが充満して０．７ｋＰａを超える圧力がかかった場合、シールポットから排ガスが大気中に放出され、タンク内の圧力が０．７ｋＰａを超えることがない。
【００２１】
タンク内の正圧側の許容圧力が０．６ｋＰａ、圧力損失が０．１５ｋＰａである場合に、正圧に対するシールポットの設定値を、例えば０．５５ｋＰａとすると、シールポットからの大気への排ガスの排出による圧力降下が追いつかず、タンクの正圧側の許容圧力０．６ｋＰａを超える圧力がタンクにかかることになる。そのため、タンクが膨張して破損したり変形したりする。
【００２２】
一方、タンク内の圧力が負圧側の許容圧力を超えないようにするための負圧に対するシールポットの作動条件は、以下の式（ＩＩ）のように設定される。
０（大気圧）＞シールポットの設定値≧タンクの負圧側の許容圧力＋圧力損失  （ＩＩ）
【００２３】
例えば、タンク内の負圧側の許容圧力が−０．４ｋＰａ、圧力損失が０．１５ｋＰａとした場合、負圧に対するシールポットの設定値は、０（大気圧）よりも低く−０．２５ｋＰａ以上の任意の値にすればよい。負圧に対するシールポットをこのように設定しておくと、タンク内が−０．４ｋＰａよりも減圧状態になりそうな場合、シールポットから大気を吸い込むため、タンク内の圧力が−０．４ｋＰａよりも減圧状態になることがない。
【００２４】
タンク内の負圧側の許容圧力が−０．３ｋＰａ、圧力損失が０．１５ｋＰａである場合に、負圧に対するシールポットの設定値を、例えば−０．２５ｋＰａとすると、タンク内が減圧状態になり−０．３ｋＰａに達しても、シールポットからの大気の吸い込みが追いつかず、タンク内の負圧側の許容圧力−０．３ｋＰａよりも減圧状態になる。そのため、タンクが大気圧に押しつぶされて破損したり変形したりする。
【００２５】
吸引手段１５は、タンク１１から排出される排ガスを吸引することができれば、特に限定されない。吸引手段１５としては、例えば、送風機（ブロア、ファンなど）、コンプレッサー（圧縮機）などが挙げられる。
【００２６】
例えば、吸引手段１５としてブロアを用いた場合、ブロアの排ガス吸引量をブロアの吸い込み側（上流側）圧力でインバーター制御してもよい。インバーター制御とは、ブロア吸い込み側圧力の値と設定値との差に応じてブロアの周波数を変化させる制御のことをいう。排ガス排出量に応じてブロアの周波数を調整するインバーター制御を採用することによって、装置の省エネ運転を行うことができる。なお、ブロアの排ガス吸引量はブロワの回転数に比例し、インバーター制御によって周波数を調整することでブロワの回転数を変化させている。
例えば、ブロワの周波数の幅が０〜６０Ｈｚの場合、最大回転数が１８００ｒｐｍ（１分間に１８００回転）のブロアは、３０Ｈｚで９００ｒｐｍ、４０Ｈｚで１２００ｒｐｍ、６０Ｈｚで１８００ｒｐｍとなる。また、最大回転数が９００ｒｐｍ（１分間に９００回転）のブロアは、３０Ｈｚで４５０ｒｐｍ、４０Ｈｚで６００ｒｐｍ、６０Ｈｚで９００ｒｐｍとなる。
【００２７】
燃焼手段１６は、貯蔵タンク１１から排出される排ガスを焼却処理することができれば、特に限定されない。燃焼手段１６としては、一般的には焼却炉が用いられる。貯蔵タンク１１から排出された排ガスは、焼却処理だけでなく、吸着処理、加圧した後に冷却することで化学品製造工程に回収するなどを行ってもよい。また、分解処理、合成処理などによって改質し、無毒化してもよい。
【００２８】
本発明の方法において、第１の不活性ガス弁１３および排ガス弁１４の開閉により、不活性ガスの供給と排ガスの排出とのバランスを保つことによって、タンク１１内の圧力が予め規定された圧力になるように制御されている。なお、不活性ガスとしては、窒素、希ガス（アルゴン、ヘリウムなどの第１８族元素）などが挙げられる。
【００２９】
第１の不活性ガス弁１３および排ガス弁１４は、それぞれ独立して制御するのではなく、両方の弁を連動して制御する点が、本発明の第一の特徴である。この装置は、第１の不活性ガス弁１３および排ガス弁１４の両方を連動して制御するために、弁制御手段１７を備える。図４に示すように、従来の排ガス処理装置には、不活性ガス弁３３および排ガス弁３４を連動して同時に制御するという弁制御手段は特に設けられていない。
【００３０】
弁制御手段１７は、第１の不活性ガス弁１３および排ガス弁１４の両方に接続されており、弁制御手段１７からの指示に基づき、第１の不活性ガス弁１３および排ガス弁１４の開閉が連動して行われる。この指示は、通常、タンクの大きさ、貯蔵される化学品の受け入れ流量や出荷の流量、貯蔵される化学品の種類などから予め規定されたプログラムによって行われる。
【００３１】
弁制御手段１７としては、第１の不活性ガス弁１３および排ガス弁１４のうち、一方の弁の弁開度が０になる前に他方の弁の弁開度が上昇し始める制御（クロスレンジ方式）、または一方の弁の弁開度が０になると同時に他方の弁の弁開度が上昇し始める制御（スプリットレンジ方式）が採用される。なお、弁開度とは、弁の開放度合いを示す用語であり、弁開度が１００（１００％）の場合、弁が完全に開放している状態、弁開度が０（０％）の場合、弁が完全に閉塞している状態を示す。
本発明においては、クロスレンジ方式を採用することが好ましい。以下、クロスレンジ方式について説明する。
【００３２】
まず、タンク１１内の圧力が上昇してくると、タンク１１から排出される排ガスを吸引手段１５で吸引するために、弁制御手段１７は、排ガス弁１４の弁開度を上げる指示を出すと同時に、第１の不活性ガス弁１３に対しては弁開度を下げていき、閉鎖した状態（弁開度が０％）になるように指示を出す。次いで、タンク１１内の圧力が降下してくると、排ガス弁１４の弁開度を下げていく指示を出し、排ガス弁１４の弁開度が０となる前に、第１の不活性ガス弁１３に対しては弁開度を上げていく指示を出す。ここから排ガス弁１４の弁開度が０になるまでは、第１の不活性ガス弁１３および排ガス弁１４の両方が開放している状態になる。排ガス弁１４の弁開度が０になれば、第１の不活性ガス弁１３のみが開放した状態になる。このように、両方の弁を制御して、両方の弁が開放された状態を含む方式を「クロスレンジ方式」と称する。
【００３３】
このようにクロスレンジ方式を採用して、第１の不活性ガス弁１３および排ガス弁１４の両方を制御することによって、排ガス弁１４と吸引手段１５との間を真空状態にすることが防止される。その結果、圧力制御の安定性が向上する。もし、排ガス弁１４の弁開度が０になった後に、第１の不活性ガス弁１３を開放し始めた場合、タンク１１から排出される排ガス量の減少速度に対して吸引手段１５の排ガス吸引速度の方が大きくなりやすく、排ガス弁１４と吸引手段１５との間の急激な圧力降下が起こり、その結果、タンク１１内においても急激に圧力降下が起こる。
【００３４】
また、図２に示すように、吸引手段１５と排ガス弁１４との間に第２の不活性ガスが供給されるように、第２の不活性ガス弁１８を設けてもよい。第２の不活性ガス弁１８を設けることによって、排ガス弁１４と吸引手段１５との間が真空状態になるのを防止したり、吸引手段１５の吸い込み側（上流側）圧力を安定化させたりすることができる。
なお、第２の不活性ガスとしては、上記の不活性ガス（窒素、希ガス（アルゴン、ヘリウムなどの第１８族元素））などが挙げられる。上記タンク１１に供給される不活性ガスおよび吸引手段１５に供給される第２の不活性ガスは、同一のガスを用いてもよく、異なるガスを用いてもよい。
【００３５】
第２の不活性ガス弁１８は、吸引制御手段１９と共に設けられる。吸引制御手段１９は、吸引手段１５および第２の不活性ガス弁１８の両方に接続されている。吸引制御手段１９からの指示に基づき、吸引手段１５の吸い込み側圧力が予め規定された圧力になるように、吸引手段１５および第２の不活性ガス弁１８の両方を同時に制御する点が、本発明の第二の特徴である。この制御は、通常、タンクの大きさ、貯蔵される化学品の受け入れ流量や出荷の流量、貯蔵される化学品の種類などから予め規定されたプログラムによって行われる。
吸引制御手段１９としては、吸引手段１５による吸い込み（吸引力）が、吸引手段１５の運転に必要とされる最小の吸引力になる前に、第２の不活性ガス弁１８の弁開度を上昇させる制御、あるいは第２の不活性ガス弁１８の弁開度が０になる前に、吸引手段１５による吸い込みを吸引手段１５の運転に必要とされる最小の吸引力から増進させる制御（吸引制御手段によるクロスレンジ方式）を採用してもよく、吸引手段１５による吸い込み（吸引力）が０になると同時に第２の不活性ガス弁１８の弁開度を上昇させる制御、あるいは第２の不活性ガス弁１８の弁開度が０になると同時に吸引手段１５による吸い込みを、吸引手段１５の運転に必要とされる最小の吸引力から増進させる制御（吸引制御手段によるスプリットレンジ方式）を採用してもよい。
本発明においては、吸引制御手段によるクロスレンジ方式を採用することが好ましい。以下、吸引制御手段によるクロスレンジ方式について説明する。
【００３６】
吸引手段１５による排ガスの吸引が進み、吸引手段１５の吸い込み側圧力が予め規定された圧力よりも降下すると、吸引制御手段１９から、吸引手段１５による吸い込み（吸引力）が吸引手段１５の運転に必要とされる最小の吸引力となる前に、第２の不活性ガス弁１８の弁開度を上げていく指示が出される。吸引手段１５による吸い込み（吸引力）が吸引手段１５の運転に必要とされる最小の吸引力になれば、第２の不活性ガス弁１８のみが作動した状態になる。一方、吸引手段１５の吸い込み側圧力が予め規定された圧力よりも上昇すると、吸引制御手段１９から、第２の不活性ガス弁１８の弁開度を下げていく指示が出され、第２の不活性ガス弁１８の弁開度が０になる前に、吸引手段１５による吸い込み（吸引力）を吸引手段１５の運転に必要とされる最小の吸引力から促進する指示が出される。第２の不活性ガス弁１８の弁開度が０になれば、吸引手段１５のみが作動した状態になる。このように、吸引手段１５および第２の不活性ガス弁１８の両方を制御して、第２の不活性ガス弁１８が開放され、同時に吸引手段１５も作動している状態を含む方式を、「吸引制御手段によるクロスレンジ方式」と称する。なお、本発明では「吸引制御手段によるクロスレンジ方式」として、弁制御手段１７で採用されているクロスレンジ方式と区別する。
【００３７】
例えば、吸引手段１５による吸い込み（吸引力）を増進させる場合、吸引手段１５のみの吸い込み（吸引力）を増進させると、吸引手段１５の吸い込み側圧力が急激に低下し、排ガス弁１４を介して連通されているタンク１１内の圧力も急激に低下させてしまうことがある。しかし、吸引制御手段１９によって、吸引手段１５の吸い込み（吸引力）を増進させると同時に、第２の不活性ガス弁１８の弁開度を下げて、吸引手段１５の吸い込み側へ供給される第２の不活性ガス量を減少させる指示が出されることで、吸引手段１５の吸い込み（吸引力）が増進すると同時に、吸引手段１５の吸い込み側圧力の急激な低下が緩衝されるため、排ガス弁１４を介して連通されているタンク１１内の圧力の急激な低下も緩衝される。
【００３８】
なお、吸引手段１５がブロワやファンのような回転式の場合、サージング現象による吸引手段１５の機器本体の振動を原因とする機械的な破損の防止や吸引手段１５の電動機内の整流子の焼け付きの防止を目的として、吸引手段１５の回転数は運用上の制約を受けることがある。このような場合には、吸引手段１５の回転数の下限値（最低回転数）を設定して、吸引手段１５の回転数が最低回転数未満に下がらないようにする方法などが採用される。この吸引手段１５の最低回転数における吸い込み（吸引力）が、吸引手段１５の運転に必要とされる最小の吸引力となる。吸引手段１５の回転数が上記のような運用上の制約を受ける場合、吸引制御手段１９が、吸引手段１５の回転数を最低回転数まで下げていく指示を出すと同時に、第２の不活性ガス弁１８の弁開度を上昇させる指示を出すように吸引制御手段によるクロスレンジ方式に設定しておくことが好ましい。例えば、吸引手段１５の吸い込み側圧力が急激に低下した場合には、吸引制御手段１９から、吸引手段１５の回転数が最低回転数で一定のまま、不活性ガス弁１８の弁開度を上昇させる指示が出されて吸引手段１５の吸い込み側に第２の不活性ガスが供給される。そのため、吸引手段１５の吸い込み側圧力が予め規定された圧力に速やかに戻され、規定値が保たれる。
【００３９】
吸引手段１５の回転数が上記のような運用上の制約を受ける場合には、吸引手段１５の空引き防止など設備の保護を目的として、第２の不活性ガス弁１８を介して、固定された規定量の第２の不活性ガスを吸引手段１５の吸い込み側へ供給させることがある。この場合には、例えば、タンク１１の圧力が予め規定された圧力よりも上昇すると、排ガス弁１４を介して連通されているタンク１１から吸引手段１５の吸い込み側に排ガスが供給されるため、吸引手段１５の吸い込み側圧力は予め規定された圧力よりも上昇する。この時、第２の不活性ガス弁１８を介して、固定された規定量の第２の不活性ガスを吸引手段１５の吸い込み側へ供給していると、吸引手段１５は排ガス弁１４を介して連通されているタンク１１から吸引手段１５の吸い込み側に供給される排ガスと、固定された規定量に相当する第２の不活性ガスとの両方を吸い込むことになり、吸引手段１５の回転数を大幅に増大させる必要が生じる。そのため、吸引手段１５の吸い込み側圧力が、予め規定された圧力に戻されるまでに時間的な遅れを生じる。しかし、吸引制御手段によるクロスレンジ方式を採用することで、吸引制御手段１９から、第２の不活性ガス弁１８の弁開度を下げていく指示が出されると同時に、吸引手段１５の吸い込み（吸引力）を増進させる指示が出されるため、第２の不活性ガスの供給量を抑制しながら、吸引手段１５の吸い込み側圧力が予め規定された圧力に速やかに戻される。すなわち、第２の不活性ガスの供給量を削減しながら、排ガス弁１４を介して連通されているタンク１１から吸引手段１５の吸い込み側に供給される排ガスを、吸引手段１５は吸い込むことになるため、効率的な運転となる。
【００４０】
なお、吸引手段１５として回転式以外の吸引手段を採用する場合、吸引手段１５の運転に必要とされる最小の吸引力は、任意に設定された連続運転時における最小の吸引力となる。この場合の吸引力（連続運転時における最小の吸引力）は、できる限り小さく設定しておくのが好ましい。
例えば、連続運転中にタンクからの排ガスが０になった時、吸引手段１５の吸い込み側から吸引手段１５の最小の吸引力に相当する量の第２の不活性ガスが供給されないと、吸引手段１５の吸い込み側の圧力が予め規定された圧力よりも低下する。したがって、タンクからの排ガスが０の時、吸引手段１５の運転に必要とされる最小の吸引力が小さい程、第２の不活性ガス使用量を低く抑えながら運転することが可能となる。
【００４１】
このように、吸引制御手段によるクロスレンジ方式を採用して、吸引手段１５の吸い込み側圧力に応じた吸引制御手段１９からの指示に基づく吸引手段１５のインバーター制御と、吸引手段１５の吸い込み側圧力に応じた吸引制御手段１９からの指示に基づく第２の不活性ガス弁１８からの第２の不活性ガス供給量の制御とを同時に行うことで、吸引手段１５の吸い込み側圧力が予め規定された圧力に速やかに戻され、規定値が保たれる。
【００４２】
吸引手段１５の吸い込み側圧力は、タンク１１内の圧力や吸引手段１５の排ガス吸引量の制御に影響するため、吸引手段１５の吸い込み側圧力が安定すると、タンク１１内の圧力もより安定しやすくなる。すなわち、タンク１１内の圧力が予め規定された圧力になるように、弁制御手段１７からの指示に基づき、第１の不活性ガス弁１３および排ガス弁１４の開閉を同時に制御すること、および吸引手段１５の吸い込み側圧力が予め規定された圧力になるように、吸引制御手段１９からの指示に基づき、吸引手段１５および第２の不活性ガス弁１８の両方を同時に制御することを組み合わせた実施態様が、特に好ましい。なお、吸引手段１５と排ガス弁１４との間に供給される不活性ガスは、タンク１１に供給される不活性ガスと異なっていてもよいが、不活性ガスの供給源を単一化できるという観点から、同一であることが好ましい。
【００４３】
次に、図３に本発明の他の実施態様に係る排ガス処理装置を示す。図３に示す排ガス処理装置２０は、タンクを２基（複数）設けたものである。タンクが複数設けられた装置においても、図１のようにタンクが１基のみの装置とメカニズムは同じである。
図３に示すように、タンク２１１、２１２それぞれに、不活性ガスの供給および排ガスの排気ができるように、第１の不活性ガス弁２３１、２３２および排ガス弁２４１、２４２が設けられている。タンク２１１に設けられた第１の不活性ガス弁２３１および排ガス弁２４１には、これら両方の弁を制御する弁制御手段２７１が接続されている。もう一方のタンク２１２に設けられた第１の不活性ガス弁２３２および排ガス弁２４２にも、これら両方の弁を制御する弁制御手段２７２が接続されている。
【００４４】
タンク２１１およびタンク２１２は連動して圧力が管理されるわけではなく、それぞれのタンク２１１、２１２は独立して管理される。すなわち、タンク２１１内の圧力に応じて、第１の不活性ガス弁２３１および排ガス弁２４１は、上述と同様に弁制御手段２７１によって制御され、タンク２１２内の圧力に応じて、第１の不活性ガス弁２３２および排ガス弁２４２は、上述と同様に弁制御手段２７２によって制御される。なお、図３の排ガス処理装置においても、吸引手段２５の吸い込み側（上流側）に第２の不活性ガス弁２８が設けられている。吸引手段２５および第２の不活性ガス弁２８は、上述と同様、これら両方と接続されている吸引制御手段２９によって、連動して制御される。
【００４５】
なお、図３のように複数のタンクが設けられている場合、少なくとも１ヶ所の弁制御手段においてクロスレンジ方式が採用されることが好ましい。
【実施例】
【００４６】
（実施例１）
図３に示す装置（排ガス処理装置）を用いて、貯蔵タンクから排ガスを排出させ、排出させた排ガスの焼却処理を行った。まず、タンク２１１としては容積が９５０ｍ3のタンク、タンク２１２としては容積が１４４０ｍ3のタンクを用いた。それぞれのタンク２１１、２１２には、エピクロロヒドリンが貯蔵されている。不活性ガスとしては窒素を用いた。９５０ｍ3の容積を有するタンク２１１内の圧力を調整する第１の不活性ガス弁２３１および排ガス弁２４１は、両方を同時に制御できるシステム（弁制御手段２７１）で管理されている。同様に、１４４０ｍ3の容積を有するタンク２１２内の圧力を調整する第１の不活性ガス弁２３２および排ガス弁２４２も、両方を同時に制御できるシステム（弁制御手段２７２）で管理されている。なお、弁制御手段２７１はクロスレンジ方式が採用され、弁制御手段２７２はスプリットレンジ方式が採用されている。
【００４７】
弁制御手段２７１は、タンク２１１の許容圧力を考慮して、第１の不活性ガス弁２３１および排ガス弁２４１の弁開度を決定する出力値（これらの弁に送る信号の強度）がプログラムされている。実施例１において、弁制御手段２７１にプログラムされた出力値と第１の不活性ガス弁２３１との関係は、次の通りである。出力値が０〜６５％では第１の不活性ガス弁２３１の弁開度が０％（完全に閉鎖状態）、６５％を超え１００％まで第１の不活性ガス弁２３１の弁開度が上昇し、出力値が７２％のとき弁開度は２０％、出力値が７９％のとき弁開度は４０％、出力値が８６％のとき弁開度は６０％、出力値が９３％のとき弁開度は８０％、出力値が１００％のとき弁開度は１００％（完全に開放状態）となる。出力値が６５％を超え１００％までのときの弁開度は、「弁開度＝（１００／３５）×出力値−（１３００／７）」の式で示される。
【００４８】
一方、弁制御手段２７１にプログラムされた出力値と排ガス弁２４１との関係は、次の通りである。出力値が０％のとき弁開度は１００％（完全に開放状態）、出力値が１５％のとき弁開度は８０％、出力値が３０％のとき弁開度は６０％、出力値が４５％のとき弁開度は４０％、出力値が６０％のとき弁開度は２０％、７５〜１００％のとき弁開度が０％（完全に閉鎖状態）となる。出力値が０％〜７５％のときの弁開度は、「弁開度＝１００−｛（１００／７５）×出力値｝」の式で示される。
【００４９】
実施例１において、例えば、弁制御手段２７１が出力値４０％の指示を第１の不活性ガス弁２３１および排ガス弁２４１に送ると、第１の不活性ガス弁２３１の弁開度は０％で、排ガス弁２４１の弁開度は４６．７％で装置が運転される。次いで、排ガスの排気が進み、タンク２１１内の圧力が下がってくると、それに連動して、弁制御手段２７１からの出力値が変更される。例えば、弁制御手段２７１が出力値７０％の指示を第１の不活性ガス弁２３１および排ガス弁２４１に送ると、第１の不活性ガス弁２３１の弁開度は１４．３％で、排ガス弁２４１の弁開度は６．７％となる。また、排ガスの排気が遅れ、タンク２２１内の圧力が上昇した場合も、それに連動して、弁制御手段２７１からの出力値が変更される。例えば、弁制御手段２７１が、出力値１０％の指示を第１の不活性弁２３１および排ガス弁２４１に送ると、第１の不活性ガス弁２３１の弁開度は０％で、排ガス弁２４１の弁開度は８６．７％となる。
【００５０】
また、タンク２１２は、製品受け入れや出荷の頻度が低い予備タンクであり、外乱の影響が少ないため、クロスレンジ方式ではなく、スプリットレンジ方式を採用している。
【００５１】
タンク２１１、２１２のそれぞれとブロア（吸引手段２５）との間に、シールポット２２１、２２２および排ガスの流量を制御する排ガス弁２４１と排ガス弁２４２が、それぞれのタンク側から順に設けられ、それぞれの排ガス弁の下流側（すなわち、燃焼手段側）のラインはつながって１本のラインとなり、ラインの上流側（タンク側）から下流側に向かって、ブロア（吸引手段２５）および焼却炉（燃焼手段２６）が設けられている。ブロア（吸引手段２５）と第２の不活性ガス弁２８は、連動して制御されるように、吸引制御手段２９に接続されている。
【００５２】
吸引制御手段２９は、吸引手段２５の吸い込み側圧力を考慮して、第２の不活性ガス弁２８の弁開度およびブロア（吸引手段２５）の周波数を決定する出力値がプログラムされている。なお、ブロアはインバーター制御を採用し、周波数が２１Ｈｚ以下に下がらないようにしている。吸引制御手段２９にプログラムされた出力値とブロア（吸引手段２５）との関係は、次の通りである。出力値が０〜３５％のときブロアの周波数は２１Ｈｚ（最低回転数）、出力値が３５％を超え１００％までブロア（吸引手段２５）の周波数が上昇し、出力値が４０％のとき周波数は２４Ｈｚ、出力値が５０％のとき周波数は３０Ｈｚ、出力値が６０％のとき周波数は３６Ｈｚ、出力値が８０％のとき周波数は４８Ｈｚ、出力値が１００％のとき周波数は６０Ｈｚ（最大回転数）となる。出力値が３５％を超え１００％までのときのブロア（吸引手段２５）の周波数は、「周波数＝（６０／１００）×出力値」の式で示される。
【００５３】
吸引制御手段２９にプログラムされた出力値と第２の不活性ガス弁２８との関係は、次の通りである。出力値が０％のとき弁開度は１００％（完全に開放状態）であり、出力値が１０％のとき弁開度は８０％、出力値が２０％のとき弁開度は６０％、出力値が３０％のとき弁開度は４０％、出力値が４０％のとき弁開度は２０％、５０〜１００％のとき弁開度が０％（完全に閉鎖状態）となる。出力値が０％〜５０％のときの弁開度は、「弁開度＝１００−｛（１００／５０）×出力値｝」の式で示される。
【００５４】
実施例１において、例えば、吸引制御手段２９が出力値４５％の指示をブロア（吸引手段２５）および第２の不活性ガス弁２８に送ると、ブロア（吸引手段２５）の周波数は２７Ｈｚで、第２の不活性ガス弁２８の弁開度は１０％で装置が運転される。次いで、排ガスの排気が進み、吸引手段２５の吸い込み側圧力が下がってくると、それに連動して、吸引制御手段２９からの出力値が変更される。例えば、吸引制御手段２９が出力値３０％の指示をブロア（吸引手段２５）および第２の不活性ガス弁２８に送ると、ブロア（吸引手段２５）の周波数は２１Ｈｚで、第２の不活性ガス弁２８の弁開度は４０％となる。また、排ガスの排気が遅れ、吸引手段２５の吸い込み側圧力が上昇した場合も、それに連動して、吸引制御手段２９からの出力値が変更される。例えば、吸引制御手段２９が、出力値６０％の指示をブロワ（吸引手段２５）および第２の不活性ガス弁２８に送ると、ブロワ（吸引手段２５）の周波数は３６Ｈｚで、第２の不活性ガス弁２８の弁開度は０％となる。
【００５５】
いずれのタンク２１１、２１２も内圧がゲージ圧で０．４５ｋＰａとなるように制御した。貯蔵期間中、出荷などの外乱の影響を受けても、タンクの内圧は速やかに０．４５ｋＰａに戻り、安定していた。また、タンクから排出されたエピクロロヒドリンを含む排ガスは、焼却炉で焼却され、大気中にエピクロロヒドリンは放出されていなかった。
【符号の説明】
【００５６】
１０、２０    装置（排ガス処理装置）
３０    従来の装置（排ガス処理装置）
１１、２１１、２１２、３１    タンク
１２、２２１、２２２、３２    シールポット
１３、２３１、２３２    不活性ガス弁
１４、２４１、２４２、３４    排ガス弁
１５、２５、３５    吸引手段
１６、２６、３６    燃焼手段
１７、２７１、２７２    弁制御手段
１８、２８    第２の不活性ガス弁
１９、２９    吸引制御手段
３３    不活性ガス弁
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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