(57)【要約】【課題】臭化メチルを含む排ガスを活性炭繊維に吸着させた後、吸着ガスを脱着させて分解処理を行う方法における活性炭繊維の性能を回復させる方法、および排ガスを連続的に吸脱着処理する方法を課題とする。【解決手段】臭化メチルを含む排ガスを活性炭繊維に吸着させた後、１９０〜３５０℃の温度で吸着成分を脱着させることにより、活性炭繊維の性能を吸着前の９５％以上まで回復させることが可能となる。【選択図】なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
液状成分および臭化メチルを含むガス成分を含有する排ガスから液状成分を除去する工程と、活性炭繊維を充填した吸着槽に排ガスを導入しガス成分および残存液状成分を活性炭繊維に吸着させる工程と、活性炭繊維からガス成分および残存液状成分を脱着させる工程とをこの順に有することを特徴とする排ガスの処理方法。
【請求項２】
ガス成分および残存液状成分を脱着させる温度が１９０〜３５０℃の範囲内であることを特徴とする請求項１に記載の排ガスの処理方法。
【請求項３】
活性短繊維からガス成分および残存液状成分を脱着させた後の活性炭繊維性能が、ガス成分および残存液状成分を活性炭繊維に吸着させる前の９５％以上であることを特徴とする請求項１または２に記載の排ガスの処理方法。
【請求項４】
液状成分および臭化メチルを含むガス成分を含有する排ガスが、芳香族カルボン酸製造工程より発生する排ガスであることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の排ガスの処理方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、排ガスの処理方法に関する。より詳しくは、臭化メチルを含む排ガスを活性炭繊維に吸着させた後、吸着ガスを脱着させて分解処理を行う方法における活性炭繊維の性能回復方法および連続的な排ガスの吸脱着処理方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
ハロゲン化アルキルの一種である臭化メチルは、農産物の病害虫駆除や、一年生雑草の防除などを目的として、燻蒸処理用の農薬として使用されている。臭化メチルを含む排ガスの発生源としては、不可欠用途として臭化メチルを用いる穀物燻蒸後の排ガスや、芳香族カルボン酸製造工程にて副生する臭化メチルを含む排ガスがあり、直接燃焼・触媒燃焼・吸着分解・着濃縮後に燃焼などの各種手法は提案されているものの、何れの排ガスも直接または空気などで希釈された後に大気放出されており、処理方法の確立が求められている。
【０００３】
燻蒸設備の排ガスに含まれる臭化メチルを吸着後に燃焼分解する方法としては、臭化メチルを含有する燻蒸排ガス中の臭化メチルを活性炭等の吸着剤に吸着した後、臭化メチルを焼却処理することにより前記吸着剤の脱着再生を行う方法（特許文献１）、および臭化メチルを含有する排ガスを活性炭層に導入し、臭化メチルを吸着・脱着・燃焼・アルカリ吸収することにより臭化メチルを処理する方法（特許文献２）が提案されている。
【０００４】
芳香族カルボン酸製造工程の排ガスに含まれる臭化メチルを吸着濃縮後、燃焼分解する方法としては、テレフタル酸製造設備の排ガスを冷却して凝縮性成分を凝縮させた後、活性炭およびシリカ系吸着剤を併用して臭化メチルを吸着除去する方法（特許文献３）が提案されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開平１０−１５１３２０号公報
【特許文献２】特開平８−２４５７２号公報
【特許文献３】特許第２９９７７２０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかし、特許文献１に開示された方法では、脱着工程における加熱温度、および脱着処理後の活性炭性能に関する記載はなく、排ガスに含まれるその他不純物の吸着・脱着への影響についても記載は見られず、脱着処理後の活性炭性能がどの程度回復しているかは不明である。
【０００７】
特許文献２に開示された方法では、脱着工程における加熱温度（６０〜２５９℃程度）は記載されているものの、臭化メチルの脱着性能と温度の関係のみの記述に留まっており、排ガスに含まれるその他不純物の吸着・脱着への影響についても記載はみられないことから、脱着処理後の活性炭性能は不明である。
【０００８】
特許文献３に開示された方法では、シリカゲルカラムにより排ガス中の水分は除去されているものの、その他有機不純物の活性炭に対する吸着・脱着への影響についての記載は見られない。さらに脱着処理方法についての記載もみられず、脱着処理後の活性炭性能は不明である。
【０００９】
このように、排ガスに含まれる臭化メチルを除去する手法としては、活性炭などの吸着剤を用いて濃縮し、その後燃焼処理に供する手法が一般的であるが、吸着剤から臭化メチルおよびその他不純物を脱着する手法、および脱着後の吸着材性能については詳細な検討がされていなかった。
【００１０】
したがって、本発明は排ガスに含まれる臭化メチルを除去する手法において、臭化メチルを吸着した活性炭繊維の性能回復方法、および臭化メチルおよびその他不純物を含む排ガスの連続的な吸着・脱着処理手法を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上記課題につき鋭意検討を実施した結果、臭化メチルおよびその他不純物を含有する排ガスを吸着材に吸着させた後、１９０℃以上の温度で脱着処理を行うことによって、活性炭繊維の性能が脱着前の９５％以上まで回復し、臭化メチルおよびその他不純物を含む排ガスの連続的な吸着・脱着が可能であることを見いだした。
【００１２】
上記目的を達成するために、本発明は以下の構成を採用する。すなわち、
１．液状成分および臭化メチルを含むガス成分を含有する排ガスから液状成分を除去する工程と、活性炭繊維を充填した吸着槽に排ガスを導入しガス成分および残存液状成分を活性炭繊維に吸着させる工程と、活性炭繊維からガス成分および残存液状成分を脱着させる工程とをこの順に有することを特徴とする排ガスの処理方法。
２．ガス成分および残存液状成分を脱着させる温度が１９０〜３５０℃の範囲内であることを特徴とする１に記載の排ガスの処理方法。
３．活性短繊維からガス成分および残存液状成分を脱着させた後の活性炭繊維性能が、ガス成分および残存液状成分を活性炭繊維に吸着させる前の９５％以上であることを特徴とする１または２に記載の排ガスの処理方法。
４．液状成分および臭化メチルを含むガス成分を含有する排ガスが、芳香族カルボン酸製造工程より発生する排ガスであることを特徴とする１〜３のいずれかに記載の排ガスの処理方法。
【発明の効果】
【００１３】
本発明により、臭化メチルおよびその他不純物を含有する排ガスの連続的な吸着・脱着処理が可能となり、脱着物を分解処理することにより、排ガスの清浄化が可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明の排ガス吸着・脱着設備の一例を示す概略図である
【発明を実施するための形態】
【００１５】
本発明は、臭化メチルを含む排ガスを活性炭繊維に吸着させた後、吸着ガスの脱着処理を行う方法における活性炭繊維の性能回復方法および連続的な排ガスの吸脱着処理方法に関する。
【００１６】
液状成分およびガス成分を含む排ガスとしては、臭化メチルを含む排ガスであれば特に指定はされないが、穀物や種子の燻蒸の際に発生する臭化メチルを含む排ガスや、芳香族カルボン酸製造工程より発生する臭化メチルを含む排ガスが好ましく、大量の排ガスに含まれる濃度の希薄な臭化メチルを高効率で処理可能という点からテレフタル酸製造工程より発生する排ガスがより好ましい。
【００１７】
排ガスの吸着剤としては、吸着速度が速く、炭塵の発生量が少なく、布状で取り扱いが容易など、粒状活性炭よりも優れた特徴をもつ活性炭繊維を用いる必要がある。活性炭繊維としては、比表面積が１０００〜１８００ｍ２／ｇ、細孔径が５０〜１０００ｎｍ、添加物によるコーティングが無いものを使用することが好ましく、例えばＫＦ１７００ＦＥ（東洋紡製）を好ましく用いることができる。
【００１８】
液状成分は活性炭繊維の吸着性能を阻害するため、液状成分を含む排ガスを活性炭繊維に吸着させる前に、液状成分を分離する必要がある。排ガスから液状成分を除去する方法としては、特に指定はされないが、排ガスを加熱してミスト分を蒸発させる手法や、ミストセパレータやデミスタなどのミスト分離装置を用いて液状成分を分離する手法が好ましく用いられ、これらを組み合わせて用いることも可能である。
【００１９】
臭化メチルを含むガス成分および残存液状成分（以下吸着成分と称する）を活性炭繊維に吸着させる手法としては、充填層を持つ反応器に活性炭繊維を充填し、排ガスを充填層に流通させることで、吸着成分と活性炭繊維とを接触させる手法が好ましい。
【００２０】
活性炭繊維から吸着成分を脱着させる手法としては、充填層へ加熱したガスを流通させる手法や、活性炭繊維（充填層）自体を加熱して吸着成分を脱着させる手法が好ましく用いられる。充填層へ流通するガスとしては、活性炭繊維への吸着力が低い物質あれば特に指定はされないが、空気・窒素・水蒸気を用いることが好ましい。
【００２１】
脱着温度は１５０〜４００℃の範囲であることが好ましく、１９０〜３５０℃の範囲にあることがより好ましい。脱着温度が上記を越えて低い場合は吸着成分の脱着が不十分となり、後述の活性炭処理性能が低下する。脱着温度が上記を越えて低い場合は、活性炭繊維自体の分解反応が生じるため、活性炭繊維の寿命が低下する。なお、脱着温度とは、ガス流通方式においては充填層へ流通させるガス自体の温度を示し、充填層加熱方式においては、加熱された充填層自体の温度を示す。
【００２２】
本発明における活性炭繊維性能とは、活性炭繊維１ｇあたりの臭化メチル吸着量を示し、活性炭重量、および活性炭繊維充填層入出ガスの臭化メチル濃度より計算される。脱着後の活性炭繊維性能とは、吸着成分の脱着処理を実施した後、再度排ガスを活性炭繊維に吸着させた際の活性炭繊維１ｇあたりの臭化メチル吸着量を示す。活性炭繊維性能を向上させる手法としては、脱着温度を１９０〜３５０℃の範囲とする、脱着時間を長くする、などの手法が好ましく用いられる。脱着処理後の活性炭繊維性能は吸着前の９５％以上であることが好ましく、９８％以上であることがより好ましい。活性炭繊維性能が上記を越えて低い場合、短時間で活性炭繊維が破過するため、排ガス処理→活性炭繊維再生のサイクルが短くなり、排ガス処理が非効率的になる。
【００２３】
脱着させたガス成分（以下脱着成分と称する）は、通常臭化メチル以外の有機成分を含むため、コンデンサ等を用いて脱着成分を凝縮させ、気液分離に凝縮した有機成分を回収することが好ましい。
【００２４】
脱着成分には高濃度の臭化メチルが含まれているため、直接大気に放出せず分解反応に供することが好ましい。脱着成分の分解方法としては、例えば燃焼反応により脱着成分を高温で熱分解する手法が好ましく用いられ、脱着成分から凝縮性の有機成分を回収した後、８００℃以上の温度で燃焼分解させる方式がより好ましく用いられる。
【００２５】
排ガス中の臭化メチル濃度は特に指定はされないが、１００００ｐｐｍ以下であることが好ましく、３００ｐｐｍ以下であることがより好ましい。臭化メチル濃度が上記を超えて高くなると、短時間で活性炭繊維が破過するため、排ガス処理が非効率的になる。
【００２６】
以下、添付図面にもとづき、本発明の一実施形態を説明する。図１は、本発明の排ガス吸着・脱着設備の一例を示す概略図である。
【００２７】
液状成分およびガス成分（含臭化メチル）を含む排ガスをセパレータ１に導入し、液状成分とガス成分を分離した後、処理ガスブロワ２を用いてガス成分を活性炭繊維吸着塔３へ導入し、ガス成分および残存液状成分を活性炭繊維に吸着させ、処理後のガスを大気へ放出する。吸着されたガス成分および残存液状成分は、４より供給される２００℃以上のスチームにて脱着され、脱着ガスはコンデンサ５経由でセパレータ６へ導入され、気液分離後に脱着ガスブロワ７を経由して燃焼炉８に送付され、高温で燃焼分解される。脱着時に生じた液はセパレータ６よりドレンとして分離され、有効成分を回収した後に廃水処理工程へ送付される。
【実施例】
【００２８】
以下、実施例に基づいて本発明をより詳細に説明するが、本発明はこれらの実施例により限定されるものではない。
【００２９】
なお、臭化メチル濃度は、ガスクロマトグラフＧＣ−１４Ｂ（島津製作所製）を用い、カラム（ｃｈｒｏｍｏｓｏｒｂＷ  ＡＷ−ＤＭＣＳ）にて分析した。
【００３０】
実施例１
内径１．１ｃｍ、長さ１０ｃｍのガラス管に、活性炭繊維ＫＦ１７００ＦＥ（東洋紡製）０．４４２ｇを充填し、ミストセパレータで気液分離後のテレフタル酸合成工程排ガス（有機物として、臭化メチル２００ｐｐｍ、パラキシレン２０ｐｐｍ、酢酸メチル５０ｐｐｍを含む）を流量１６０Ｌ／ｈにて導入した。処理後ガスの臭化メチル濃度を１分毎に測定し、活性炭繊維が破過した時点（処理前後の臭化メチル濃度が同一となった時点）で排ガスの導入を中止し、臭化メチル濃度およびガス流量から臭化メチル吸着量を測定した結果、活性炭繊維１ｇあたり３１．６ｍｇであった。
【００３１】
破過後の活性炭繊維をガラス管から取り出し、電気炉にて２００℃で１時間加熱することで吸着物を脱着させた活性炭繊維を用い、上述の吸着テストを再度実施した。結果、臭化メチル吸着量は活性炭繊維１ｇあたり３１．２ｍｇであり、脱着後の活性炭繊維性能は吸着前の９９％であった。
【００３２】
実施例２
活性炭繊維重量を０．４８１ｇとする他は、実施例１と同様の吸着テストを実施し、臭化メチル吸着量を測定した結果、活性炭繊維１ｇあたり２９．７ｍｇであった。
【００３３】
破過後の活性炭繊維をガラス管から取り出し、電気炉にて２００℃で５分間加熱した活性炭繊維を用いて、吸着テストを再度実施した。結果、臭化メチル吸着量は活性炭繊維１ｇあたり２８．６ｍｇであり、脱着後の活性炭繊維性能は吸着前の９６％であった。
【００３４】
実施例３
活性炭繊維重量を０．４４３ｇとする他は、実施例１と同様の吸着テストを実施し、臭化メチル吸着量を測定した結果、活性炭繊維１ｇあたり３０．６ｍｇであった。
【００３５】
破過後の活性炭繊維をガラス管から取り出し、電気炉にて１８０℃で１時間加熱した活性炭繊維を用いて、吸着テストを再度実施した。結果、臭化メチル吸着量は活性炭繊維１ｇあたり２１．４ｍｇであり、脱着後の活性炭繊維性能は吸着前の７０％であった。
【００３６】
比較例１
活性炭繊維重量を０．４７６ｇ、セパレータを設置しない以外は、実施例１と同様の吸着テストを実施し、臭化メチル吸着量を測定した結果、活性炭繊維１ｇあたり２０．６ｍｇであった。
【産業上の利用可能性】
【００３７】
本発明により、活性炭繊維に吸着された有機物を効果的に脱着することで、活性炭繊維の性能を吸着前とほぼ同等まで回復させることが可能となり、穀物や種子を燻蒸する際の排ガスや、テレフタル酸製造工程より発生する排ガスに含まれる臭化メチルを連続的に処理することが可能となる。
【符号の説明】
【００３８】
１ セパレータ
２ 吸着ガスブロワ
３ 活性炭繊維充填塔
４ スチーム
５ コンデンサ
６ セパレータ
７ 脱着ガスブロワ
８ 燃焼炉
【図１】
2013158763.tif 000002