(57)【要約】      （修正有）【課題】効率よく有機溶剤を回収できる有機溶剤含有ガス処理システムを提供する。【解決手段】吸着材を含有した吸着エレメント１にて吸着し清浄ガスを生成する吸着部と、前記吸着エレメント１に前記有機溶剤含有ガスよりも高温のガスを通過させ、前記吸着エレメント１に吸着した前記有機溶剤を脱着し脱着ガスを生成する脱着部を有する濃縮装置と、吸着材を含有する吸着エレメント１１が、少なくとも原ガス吸着領域２１、追吸着領域２２、第１脱着領域２３、第２脱着領域２４、冷却領域２５から構成され、循環経路を形成しているとともに、第１脱着領域２３のガスラインに窒素ガスを封入し、原ガス吸着域２１で吸着されずに通気した有機溶剤含有処理ガスを前記濃縮装置の吸着領域に戻す機能を有し、第１脱着領域２３から脱着した脱着ガスの全部もしくは一部を凝縮器８にて回収する回収装置とを有する有機溶剤含有ガス処理システム。【選択図】図１
2013132582.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
有機溶剤を含有するガスから有機溶剤を回収する有機溶剤含有ガス処理システムであって、
有機溶剤を含有する有機溶剤含有ガス中の前記有機溶剤を、吸着材を含有した吸着エレメントにて吸着し清浄ガスを生成する吸着部と、前記吸着エレメントに前記有機溶剤含有ガスよりも高温のガスを通過させ、前記吸着エレメントに吸着した前記有機溶剤を脱着し脱着ガスを生成する脱着部を有する濃縮装置と、
吸着材を含有する吸着エレメントが、少なくとも原ガス吸着領域、追吸着領域、第１脱着領域、第２脱着領域、冷却領域から構成され、前記濃縮装置の脱着ガスを原ガス吸着領域、追吸着領域、第１脱着領域、第２脱着領域、冷却領域の順序で連続的または間欠的に通過するように構成され、追吸着領域から排出されたガスが冷却領域に接続され、該冷却領域から排出されたガスが第２脱着領域に接続され、該第２脱着領域から排出されたガスが追吸着領域に接続される循環経路を形成しているとともに、第１脱着領域のガスラインに窒素ガスを封入し、原ガス吸着域で吸着されずに通気した有機溶剤含有処理ガスを前記濃縮装置の吸着領域に戻す機能を有し、第１脱着領域から脱着した脱着ガスの全部もしくは一部を凝縮器にて回収する機能を有した回収装置と、
を有する有機溶剤含有ガス処理システム。
【請求項２】
濃縮装置の吸着エレメントが円柱状もしくは円筒状である請求項１に記載の有機溶剤含有ガス処理システム。
【請求項３】
回収装置の吸着エレメントが円柱状もしくは円筒状である請求項１または２に記載の有機溶剤含有ガス処理システム。
【請求項４】
濃縮装置の吸着エレメントのエレメント構造がハニカム状である請求項１〜３のいずれかに記載の有機溶剤含有ガス処理システム。
【請求項５】
回収装置の吸着エレメントのエレメント構造がハニカム状であることを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載の有機溶剤含有ガス処理システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、有機溶剤を含有するガスの吸脱着処理システムに関し、詳細には有機溶剤の吸脱着処理を、特に低濃度かつ大風量の有機溶剤含有ガスにおいて、効率よく行なうことのできる有機溶剤含有ガス処理システムに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、各工場から発生する有機溶剤含有ガスの排出規制が強化され、工場などから排出される有機溶剤含有ガス濃度の低減が望まれている。
【０００３】
従来、装置などから排出される比較的低濃度でかつ大風量の有機溶剤含有ガスの処理システムとして、前段に連続的に回転する円筒体内部に、シート状吸着部材を波形に折り曲げて形成されるそれぞれ独立した多数の通気孔が前記円筒体の回転軸と平行方向となるように配置され、これら開口両面側にそれぞれ独立した吸着用ガス導入口及び排出口ならびに脱着用導入口およびその取り出し口を、直接もしくは有効円筒部材を介してそれぞれ対向させて構成するとともに、脱着用ガスは濃縮ガスとして取り出す有機溶剤濃縮装置を配置し、後段に該脱着濃縮ガスを溶剤回収装置に導入して溶剤を吸着させ、該吸着物を脱着して回収することを特徴とするシステムが特許文献１で提案されている。
【０００４】
しかし、上記システムは以下のような問題があった。
（１）後段の溶剤回収装置がスチーム脱着であるため、溶剤回収装置から多量のスチームドレイン水が回収される。そのため、回収溶剤を処理する場合、処理コストが嵩む。
（２）後段の溶剤回収装置がバッチ式であるため、吸着と脱着が切り替わる際に圧力変動が生じる。そのため、前段の濃縮装置(被処理ガス側)の圧力変動が許容されない装置の処理には適応できない。また、前段の濃縮装置に圧力変動が生じることが、システムの性能低下を引き起こす要因となる。
【０００５】
さらに特許文献２では、低濃度の有機溶剤含有ガスを溶剤濃縮装置の吸着体に通気吸着させ、ガス中の有機溶剤を吸着除去した後、小量の加熱された脱着用気体により該吸着体に吸着された有機溶剤を脱着し、この吸脱着を繰り返し行うことで低濃度有機溶剤含有ガスから高濃度の濃縮ガスを取り出し、この取り出された濃縮ガスを燃焼装置で酸化分解させるシステムが提案されている。
【０００６】
しかし、前記システムは有機溶剤を酸化分解させることで、二酸化炭素などの温室効果ガスが排出され、環境への影響が懸念される問題がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開昭６３−１６７４３０号公報
【特許文献２】特開平１０−３３０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
本発明は従来技術の課題を背景になされたもので、環境への有機溶剤の拡散を安定的に低減でき、特に、低濃度かつ大風量の有機溶剤含有ガスから、効率よく有機溶剤を回収でき、環境にも易しい有機溶剤含有ガス処理システムを提供することを課題とするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明は、以下の通りの有機溶剤含有ガス処理システムである。
１．有機溶剤を含有するガスから有機溶剤を回収する有機溶剤含有ガス処理システムであって、
有機溶剤を含有する有機溶剤含有ガス中の前記有機溶剤を、吸着材を含有した吸着エレメントにて吸着し清浄ガスを生成する吸着部と、前記吸着エレメントに前記有機溶剤含有ガスよりも高温のガスを通過させ、前記吸着エレメントに吸着した前記有機溶剤を脱着し脱着ガスを生成する脱着部を有する濃縮装置と、
吸着材を含有する吸着エレメントが、少なくとも原ガス吸着領域、追吸着領域、第１脱着領域、第２脱着領域、冷却領域から構成され、前記濃縮装置の脱着ガスを原ガス吸着領域、追吸着領域、第１脱着領域、第２脱着領域、冷却領域の順序で連続的または間欠的に通過するように構成され、追吸着領域から排出されたガスが冷却領域に接続され、該冷却領域から排出されたガスが第２脱着領域に接続され、該第２脱着領域から排出されたガスが追吸着領域に接続される循環経路を形成しているとともに、第１脱着領域のガスラインに窒素ガスを封入し、原ガス吸着域で吸着されずに通気した有機溶剤含有処理ガスを前記濃縮装置の吸着領域に戻す機能を有し、第１脱着領域から脱着した脱着ガスの全部もしくは一部を凝縮器にて回収する機能を有した回収装置と、
を有する有機溶剤含有ガス処理システム。
２．濃縮装置の吸着エレメントが円柱状もしくは円筒状である上記１に記載の有機溶剤含有ガス処理システム。
３．回収装置の吸着エレメントが円柱状もしくは円筒状である上記１または２に記載の有機溶剤含有ガス処理システム。
４．濃縮装置の吸着エレメントのエレメント構造がハニカム状である上記１〜３のいずれかに記載の有機溶剤含有ガス処理システム。
５．回収装置の吸着エレメントのエレメント構造がハニカム状であることを特徴とする上記１〜４のいずれかに記載の有機溶剤含有ガス処理システム。
【発明の効果】
【００１０】
本発明の有機溶剤含有ガス処理システムは、濃縮装置及び回収装置共に有機溶剤の脱着にスチームを用いないため、回収溶剤中の水分を最小限に抑えることができ、有機溶剤を効率よく回収することができる。さらには、排水処理費用を大幅に削減でき、コストパフォーマンスにも優れるシステムを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明に好ましい濃縮装置のフロー図の一例である。
【図２】本発明に好ましい回収装置のフロー図の一例である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
図１及び図２は本発明の好ましい実施の形態の一例を示す。本発明は、有機溶剤含有ガスを吸着、脱着することにより、有機溶剤の含有濃度を上げる濃縮装置と、前記濃縮装置から排出される濃縮ガスを吸着、脱着、回収して、かつ処理済ガスを前記濃縮装置に返送することできる回収装置から構成されている有機溶剤含有ガス処理システムである。
【００１３】
図１は濃縮装置を示している。装置には、工場などから排出される有機溶剤を含有する原ガスＡ１が供給される。該原ガスＡ１は、吸着エレメントの吸着領域２に導入され、吸着エレメントに含有される吸着部材にて原ガス中の有機溶剤が吸着され、排気ダクトを通り清浄空気Ａ２として排出される。また、脱着ガスＢ１はヒーターにて加熱され、過熱ガスとして脱着領域３に導入され、吸着領域で吸着材に吸着された有機溶剤を脱着し、濃縮ガスＢ２として排出される。これは、吸着エレメント１が回転移動することにより、連続処理が行われる。
【００１４】
図２は回収装置を示している。該回収装置は円筒状吸着体が使用されることが好ましい。円筒状吸着体１１は、原ガス吸着領域２１、追吸着領域２２、第１再生領域２３及び第２再生領域２４、さらに第２再生領域２４から原ガス吸着領域２１へ移り変わる間の位置に冷却領域２５が設けられている。
【００１５】
回転吸着体としては、吸着材をシート担持させ、円筒ハニカム状に成形したディスクハニカム型ハニローターであることが好ましい。
【００１６】
原ガス吸着領域２１には供給ファン５ａによって前記濃縮装置の脱着領域３で脱着して得た濃縮ガスＢ２が供給される。該原ガス中の有機溶剤は該原ガス吸着領域２１内を通過（矢印Ｃ１方向に示す）する間に吸着部材に吸着されて排気ダクトを通り清浄空気として排出される。
【００１７】
吸着部材が原ガス吸着領域２１に移動する前の冷却領域２５の入口側には追吸着領域２２を通過（矢印Ｃ２で示す）したガスを導入し、導入されたガスが矢印Ｅ方向に沿って冷却領域２５の吸着部材を通過することによって吸着部材を冷却し、原ガス吸着領域２１で有機溶剤が吸着されやすいようにする。一方、吸着部材との熱交換によって温度が高まったガスはヒーター６ａの入口側へ導入し、第２再生領域２４における脱着用ガスとして使用するように構成する。次に、前記第２再生領域２４を通過（矢印Ｄ１方向に示す）し、第２再生領域２４の吸着部材から有機溶剤を脱着したガスはファン５ｂを介してクーラー９に供給し、冷却した後に追吸着領域２２を流通（矢印Ｃ２方向に示す）させ、第２再生領域２４で脱着した有機溶剤を吸着させ、さらに追吸着領域２２の出口ガスは冷却領域２５の入口側に循環させる。追吸着領域２２においては、原ガス吸着領域２１の後に第２再生領域２４で脱着した有機溶剤をさらに吸着するので、追吸着領域２２の吸着部材の吸着量を増加させることができる。
【００１８】
また、前記第１再生領域２３で脱着されたガスは有機溶剤を高濃度に含んだ状態であり、その濃度は原ガス濃度に対して１００〜２００倍程度となる。従って、原ガスが２００ｐｐｍ程度の比較的低濃度の場合でも、前記再生ガス濃度は３００００ｐｐｍ（３％）以上になり、有機溶剤によっては爆発下限濃度を超えることになる。従って、前記第１再生領域２３における脱着ガスの爆発燃焼に対する安全対策としては、該脱着ガスの酸素濃度を限界酸素濃度以下にする必要がある。通常、爆発燃焼範囲の溶剤ガス中の酸素濃度としては、安全を見て限界酸素濃度の１／３〜１／４以下（酸素濃度３％以下）で管理することが望ましく、窒素等の不活性ガスによって酸素と置換する方法が一般的である。
【００１９】
そのため、第１脱着領域２３ではヒーター６ｂで加熱した窒素ガスを該第１脱着領域２３に通過（矢印Ｄ２に示す）させ、酸素濃度を限界酸素濃度の１／３〜１／４以下になるように調整を行ないながら該第１再生領域２３の吸着部材から有機溶剤を脱着する。脱着された有機溶剤含有ガスは凝縮器８へ導入され有機溶剤が凝縮回収される。なお、凝縮器８へ導入する以前に高濃度とするために、バイパス路１０及びファン５ｃを設けて凝縮器８の出口側排ガスを第１再生領域２３の入口側へ循環する経路を形成している。
【００２０】
このように回転吸着体を用いた連続式方法は、脱着に加熱空気を用いることにより吸着体を迅速に、しかも均一に加熱でき、さらに前記フローを採用することで安全に効率的に吸着脱着処理が安定に高くできるというメリットがある。
【００２１】
前記回収装置から排出される被処理ガスは、図１のダクトＡ１と接続されており、図１の濃縮装置にて処理される。つまり、回収装置の被処理ガスを円筒状に形成されたハニカム状吸着体が吸着領域２と脱着領域３を巡回し連続的に有機溶剤を吸脱着処理を行なうことができる濃縮装置に返送され、該被処理ガス中のリークしている有機溶剤は濃縮装置で吸着され、処理されたガスは清浄ガスとして排出される。
【００２２】
さらに濃縮装置及び回収装置ともに脱着にスチームを用いないため、回収溶剤中の水分を最小限に抑えることが出来、排水処理費用を大幅に低減できる、コストパフォーマンスの高いシステムとなる
【００２３】
濃縮装置及び／または回収装置の吸着体はともにハニカム構造体が好ましく、素材は活性炭、ゼオライト、シリカゲルなどが好ましい。
【実施例】
【００２４】
以下、実施例に基づいて詳細に説明する。
【００２５】
（実施例）
有機溶剤含有ガスとして、酢酸エチル２００ｐｐｍを含む温度３０℃、相対湿度６０％、処理ガス風量４００Ｎｍ３/ｍｉｎで濃縮装置に供給する。
【００２６】
濃縮装置は、ゼオライトを担持させた吸着体を使用し、脱着処理には濃縮倍率が約６倍になるように加熱空気量を調整した。濃縮装置において脱着した酢酸エチル含有ガスを回収装置の原ガス吸着領域２１に送った。本実施例のシステムにより清浄化されたガス中の酢酸エチル濃度は約４ｐｐｍまで低減され、濃縮装置の原ガス吸着領域から算出すると、除去率は約９８％であった。
【００２７】
この濃縮ガス約１２００ｐｐｍを継続的に回収装置に供給した。第１脱着領域のヒーター温度を１４０℃に設定し、キャリアガスとして窒素ガスを約４７Ｌ/ｍｉｎの流量で循環させた。さらに冷却凝縮の冷媒として５℃の冷媒を流し、脱着された高濃度ガスを冷却凝縮させた。その結果、回収装置の処理ガス濃度は酢酸エチル約２００ｐｐｍであった。該被処理ガスを前記濃縮装置の吸着領域２に返送した。
【産業上の利用可能性】
【００２８】
本発明の有機溶剤含有ガス処理システムは、環境への溶剤拡散を安定的に低減でき、有機溶剤含有ガスから溶剤を効率よく回収することが出来る。しかも非常に少量の窒素使用量で安全に除去、回収できランニングコストも非常に少なくすることができ、産業界に寄与すること大である。
【符号の説明】
【００２９】
１・・・吸着体
２・・・吸着領域
３・・・脱着領域
４・・・ヒーター
５ａ・・・供給ファン
５ｂ，５ｃ・・・ファン
６ａ，６ｂ・・・ヒーター
８・・・凝縮器
９・・・クーラー
１０・・・バイパス路
１１・・・吸着体
２１・・・原ガス吸着領域
２２・・・再吸着領域
２３，２４・・・再生領域
２５・・・冷却領域
【図１】
2013132582.tif 000003
【図２】
2013132582.tif 000004