(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
吸着剤としてプレコートしたメソポア活性炭を充填した層からなる吸着剤層を備え、吸着と脱着を交互に行う吸着装置を用い、一方の吸着装置に揮発性炭化水素を含む排ガスを通過せしめ、該吸着装置内の吸着剤層に揮発性炭化水素を吸着させ、揮発性炭化水素を含まない排ガスを吸着装置の出口から放出し、その間に、他方の吸着装置を脱着に切り替えて、先に吸着された揮発性炭化水素を系外に取り出して冷却し、液体として回収することからなる、希薄な揮発性炭化水素を含む大量の排ガス浄化方法において、
前記吸着装置として、上部にプレコートしたメソポア活性炭からなるハニカム又はコルゲート状の吸着剤層を、下部にはプレコートした粒状のメソポア活性炭及びプレコートした粒状の疎水性シリカゲルの少なくとも一方を充填した吸着剤層を備えた上下連通した吸着装置を用い、かつ、原料排ガスの供給位置が、前記吸着装置の上部と下部の中間に位置することを特徴とする希薄な揮発性炭化水素を含む大量の排ガス浄化方法。
【請求項２】
前記吸着装置は、脱着時に該吸着装置の下部から真空ポンプを用いて吸引すること及び頂部から少量の空気ないし窒素をパージガスとして用いることの少なくとも一方を行い、吸着及び脱着の切り替え時間を１〜３０分とし、かつ、得られたパージ排ガスを冷却して含まれている揮発性炭化水素を系外に取り出して回収し、この際の未凝縮ガスを吸着工程にある前記吸着装置の底部に戻すことを特徴とする請求項１に記載の揮発性炭化水素を含む大量の排ガス浄化方法。
【請求項３】
前記吸着装置の出口から放出される排ガス中の揮発性炭化水素濃度はほぼゼロｐｐｍであることを特徴とする請求項１又は２に記載の揮発性炭化水素を含む大量の排ガス浄化方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、希薄な揮発性炭化水素（以下、「ＶＯＣ」と略記する。）を含む排ガスの浄化方法に関し、特に、大気中に放散される極く希薄なＶＯＣを含む大量の排ガス中のＶＯＣを燃焼させずにそのまま回収する方法に関する。更に詳しくは、本発明は、従来のように、ＶＯＣを含む排ガスを徒らに燃焼させて温暖化ガスとして問題視されている炭酸ガス（ＣＯ２）を大気中に放散させるのではなく、地球温暖化防止の観点及び公害防止上の観点から、上記排ガスをゼロエミッションにまで浄化すると共に、該排ガスからＶＯＣを効率よく分離して再利用するための、吸着方式に係るＶＯＣを含む大量の排ガス浄化方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、ＶＯＣを含む排ガスを処理する方法は、多数提案されてきている。即ち、公害防止上、法的に義務付けられたＶＯＣ排出濃度の規制値を満足すべく排ガス中のＶＯＣを除去する方法として、従来から燃焼法、吸着法、吸収法、加圧膜分離法などが知られている。
【０００３】
しかしながら、上記の方法は、処理する排ガスの量が毎時数百ないし数千ｍ３で、かつ、含まれているＶＯＣの濃度が％オーダーの比較的濃い場合に限られていた。このうち、ｐｐｍオーダーの希薄なＶＯＣを含む大量の排ガスの処理方法として、吸着剤としてハイシリカゼオライトを用い、吸着及び脱着を交互に繰り返して回転するハニカム式ローターによって、希薄なＶＯＣを数千ｐｐｍの濃度にまで濃縮して触媒燃焼させるか、直接燃焼させるかは別として、燃焼法が多く採用されてきた。しかしながら、このような燃焼法は、昨今の温暖化ガス（炭酸ガス）の排出規制の強化によって、適用が著しく困難な状況になってきている。
【０００４】
このような状況を踏まえて、ＶＯＣを燃焼させずに回収できる方法として、吸着法、吸収法、加圧膜分離法、繊維状活性炭法が注目を集めてきているが、これらの方法のほとんどは公知である。特に、吸着したＶＯＣを脱着する際に、スチームを使用せずに乾式のままで効率良く回収できる吸着法について言えば、例えば下記特許文献１〜５にも開示されている。しかも、前述したように、これらの特許文献に開示されている吸着法の適用対象は、濃厚なＶＯＣを含む毎時数百ｍ３ないし多くても数千ｍ３程度の排ガス処理に限られている。その理由は、吸着剤層を通過する排ガスの上昇速度が速すぎると（秒速約３０ｃｍが限度）、小さな粒径の吸着剤が浮き上がってフラッディング現象を起こすために、その限度の秒速で処理するとなると、装置の大きさが極めて大きくなり、経済的に成立しないからである。
【０００５】
そこで、本発明者等は、既に上記のようなフラッディング現象を起こさない吸着剤として、粒状の吸着剤ではなく、ハニカム状のメソポア活性炭を使用する方法を前段濃縮に適用し、後段は濃縮されたＶＯＣを本発明者等が開発した公知の技術で回収する方法の発明を提案している（下記特許文献６参照）。すなわち、前段濃縮、後段回収という方法であって、数百ないし数千ｐｐｍの希薄なＶＯＣを含み、かつ、毎時一万ｍ３を越す大量の排ガスを処理する場合の好適な方法として提案したものである。
【特許文献１】特開平０９−０４７６３５号公報
【特許文献２】特開平０９−０５７０６０号公報
【特許文献３】特開平０９−２１５９０８号公報
【特許文献４】特開平１１−０７１５８４号公報
【特許文献５】特開平１１−０７７４９６号公報
【特許文献６】特開２００７−０３８２０１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
上記特許文献６に開示されている発明は、昨今、話題になっている温暖化ガス(炭酸ガス）の排出規制に対応でき、ＶＯＣを燃焼させないために炭酸ガスを発生させることがなく、しかも、ＶＯＣをそのまま回収できる方法として優れた効果を奏するものである。一方、経済的な観点からして、市場性のある装置として通用させるには、これらの方法で使用される個々の機器構成や配置、操作方法の簡便化に改良を加え、簡潔な装置に仕上げる必要がある。
【０００７】
すなわち、発明者等の実験によると、上記特許文献６に開示されているＶＯＣを含む大量の排ガス浄化方法のように、ハニカム状のメソポア活性炭を使用したローターにより吸脱着を相互にスイングさせることにより完結させた前段濃縮工程を経ることによってある程度濃縮した排ガスを得、このある程度濃縮した排ガスを後段の処理装置に移動させてゼロエミッションを達成する工程を備えることは、必ずしも最良の装置構成とはならないことが見出された。すなわち、上記特許文献６に開示されているＶＯＣを含む大量の排ガス浄化方法では、前段の濃縮工程においても脱着手段として真空ポンプが必要となり、かつ、吸着時に大気中に排出されるＶＯＣ濃度から換算したＶＯＣ回収率は８０％を超えないからである。
【０００８】
その理由として、ハニカム状の吸着剤層を採用する最大のメリットが、秒速１ｍを越えるスピードで吸着剤層を通過せしめ、かつ、吸着剤との接触時間が１〜２秒で吸着完了する利点とは裏腹に、吸着剤（スケスケの状態のハニカムで嵩比重が０．１程度）の破過が速いということにある。因みに、従来使用されている粒状活性炭の嵩比重は０．４前後であって、ハニカム状の吸着剤層に比べて４〜５倍の吸着容量を有する。但し、ハニカム状の吸着剤層の濃縮割合は、使用するハニカム状の吸着剤層の組成にも依るが、メソポア活性炭を主材とする場合は５倍ないしは１０倍程度（排ガス中のＶＯＣが２，０００ｐｐｍの場合は１０，０００ＰＰｍないしは２０，０００ｐｐｍ）、即ち、得られるＶＯＣ濃度は１ｖｏｌ％〜２ｖｏｌ％程度である。この程度の濃度であれば、上記特許文献６に記載のＶＯＣを含む大量の排ガス浄化方法よる後段回収装置でほぼ１００％、ＶＯＣの回収は可能であるが、排ガス中に含まれるＶＯＣが数百ｐｐｍと更に希薄になり、かつ、毎時数千ないし数万ｍ３のガスを処理する場合を考えると、前段で濃縮を完了させたのち、後段で回収する装置構成の是非が問われる。
【０００９】
その理由の１つとして、従来から公知なように、ハニカム状の吸着剤層からなる塔を二つ設けて、交互に吸脱着操作を行い、脱着の際に用いる真空ポンプで吸引して得たパージ排ガスを冷却した後、未凝縮ガスを片方のハニカム状の吸着剤層に繰り返し戻す方法は、ハニカム状の吸着剤層の吸着容量が少ないがために装置の容量が非常に大きくなることが挙げられる。要するに、破過が早いために操作後に大気中に放散される空気中のＶＯＣの回収率が８０％にも満たないことは前述したとおりである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
前記課題を解決するため、本発明の希薄なＶＯＣを含む大量の排ガスの浄化方法は、請求項１に記載されているように、吸着剤として揮発性炭化水素でプレコー卜したメソポア活性炭を充填した層を備え、吸着と脱着を交互に行う吸着装置を用い、一方の吸着装置にＶＯＣを含む排ガスを通過せしめ、該吸着装置内の吸着剤層にＶＯＣを吸着させ、ＶＯＣを含まない排ガスを吸着装置の出口から放出し、その間に、他方の吸着装置を脱着に切り替えて、先に吸着されたＶＯＣを系外に取り出して冷却し、液体として回収することからなる、ＶＯＣ含有排ガスの処理方法において、前記吸着装置の上部に揮発性炭化水素でプレコートしたメソポア活性炭からなるハニカム又はコルゲート状の吸着剤層を、下部には粒状の揮発性炭化水素でプレコートしたメソポア活性炭及び揮発性炭化水素でプレコートした粒状の疎水性シリカゲルの少なくとも一方を充填した吸着剤層を備えた吸着装置を用い、かつ、原料排ガスの供給位置が、上下に連通した層の中間に位置することを特徴とする。
【００１１】
また、本発明に係る希薄なＶＯＣを含む大量の排ガス浄化方法は、請求項２に記載されているように、脱着時に上部と下部が一体化した前記の吸着装置の下部から真空ポンプを用いて吸引すること及び頂部から少量の空気ないし窒素をパージガスとして用いることの少なくとも一方を行い、吸脱着の切り替え時間を１〜３０分とし、かつ、得られたパージ排ガスを冷却し系外に液体として取り出し、この際の未凝縮ガスを前記吸着装置の底部に戻すことを特徴とする。
【００１２】
本発明に係る希薄なＶＯＣを含む大量の排ガス浄化方法によれば、上部をハニカムによる精製部、下部を粒状活性炭及び／又は疎水性シリカゲルによる濃縮部とする一体化した装置にすることによって、上部ハニカム状の吸着剤層を通過する処理ガス速度を秒速１〜２ｍにまで高めて、ここで５〜１０倍程度に濃縮させる一方、脱着時に、真空ポンプによってこの濃縮ガスが、下部の粒状吸着剤層を通過する際にここで改めて吸着されていたＶＯＣを脱着することによって更に濃厚なガスになり、吸脱着の際のこの繰り返しによって、上部と連通した下部の粒径吸着剤に平衡吸着量に相当するＶＯＣを溜め込む、いわゆる、カスケード式アダプター（脱着毎に未凝縮のＶＯＣを原料にリターンさせずにこの塔に集めて濃縮し溜め込む吸着塔）の役割を果たすことが可能になる。かかる装置構成と操作方法によって、パージ排ガス中に含まれるＶＯＣを容易に常温程度でも液化させて液体として回収することが可能になる。よって、大気に排出するガス中のＶＯＣ濃度をほぼゼロｐｐｍにすることができるようになる。なお、カスケード式アダプターについては本発明者等による上記特許文献２に詳細に開示されている。
【００１３】
更に本発明に係る希薄なＶＯＣを含む大量の排ガス浄化方法においては、前記の吸脱着装置の脱着時手段については前述したように、一体化した装置の下部から真空ポンプを用いて吸引及び／又は頂部から少量の空気ないし窒素をパージガスとして併用し、吸脱着の切り替え時間を１〜３０分とし、かつ、得られたパージ排ガスを冷却して系外に液体として取り出す。そして、この際の未凝縮ガスを、一体化した装置の底部に戻すことによって、前記の課題、特に、前段濃縮を目的とするハニカム部位と、後段回収を目的とする吸脱着部位を分けてそれぞれに操作する欠点を解消して、経済性のある、然も、原料ガス中に含まれるＶＯＣのほぼ全量を回収して、ゼロエミッションを達成させることによって、炭酸ガスの温暖化の観点と公害防止上の観点を共にクリアすることができるようになる。
【００１４】
なお、原料排ガスを前記の上下に一体化した吸着塔の中間位置に戻す方法は、例えば希薄な炭酸ガスを濃縮する際に用いられた公知例が存在するように、特に目新しい手段ではなく、石油精製の際の蒸留塔の分離操作にも汎用的に使用されている。但し、何れの公知例の場合も、塔の下部に目的成分を濃縮させていることに変わりはなく、石油精製の場合は、沸点差を利用して各段の気液平衡を維持させながら、軽い成分は上に、重い成分は下に落とすが、炭酸ガス濃縮の場合は、原料ガスが非常に薄い炭酸ガスを含む空気であるが故に、炭酸ガスだけを吸着する吸着剤、即ち、ユニオン昭和（株）の粒径ゼオライト、１３Ｘ（商品名）を使用して濃縮している。しかしながら、１３Ｘに濃縮された（吸着された）炭酸ガスは、真空ポンプでは脱着できず、必ずパージガス（空気）を使用する必要がある。しかも、このパージガスの量は、大量であり、原料ガス量に匹敵するため、上部吸着剤層と分離して下部に配置された同じく１３Ｘの層に、真空ポンプとパージガス（還流パージ）を併用して得た炭酸ガスを高圧に圧縮させて該吸着剤層に戻している。そして、一部濃縮したガスは外に取り出している。
【００１５】
上記公知例による方法は、本発明者等も当時関与していたが、所期の目的を達成できなかった。このやり方は根本的に今回の本発明者等の希薄なＶＯＣを含む大量の排ガス浄化方法とは異なっている。まず、吸着剤が相違している。上記公知例による方法は、ハニカム状の吸着剤層も使用していないし、回収目的成分自体が大きく本発明とは異なっている。また、上記公知例による方法は、装置構成や操作方法も本発明とは異なっている、すなわち、本発明の希薄なＶＯＣを含む大量の排ガス浄化方法は、ＶＯＣの回収に際して上下に連通した吸着塔の底部から真空ポンプの吸引力を利用して上部と下部に濃縮されたＶＯＣを一気に外へ抜き出して冷却し、未凝縮ガスのみを元の吸着塔の底部に戻す方法である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
以下、本発明を実施するための最良の形態を、実施例及び図面を用いて詳細に説明するが、以下に述べる実施例は、本発明をここに記載したものに限定することを意図するものではなく、本発明は特許請求の範囲に示した技術思想を逸脱することなく種々の変更を行ったものにも均しく適用し得るものである。
【００１７】
なお、図１は実施例の排ガス浄化方法で使用し得る装置の概略構成を示す図である。図２は実施例の排ガス浄化方法におけるＡ系で吸着工程を実施する際のフローシート図である。図３は実施例の排ガス浄化方法におけるＢ系で吸着工程を実施する際のフローシート図である。図４は実施例の排ガス浄化方法で使用し得る他の装置の概略構成を示す図である。
【００１８】
本発明に係る希薄なＶＯＣを含む大量の排ガス浄化方法は、一対の吸着剤層を上下に分けて一体化した吸着装置を使用する。この吸着装置は、上部に排ガス中に含まれている希薄なＶＯＣを５〜１０倍程度に濃縮するハニカム状の吸着剤層が設けられている。このハニカム状の吸着剤層は、上記ＶＯＣで予めプレコートした、吸着孔径が１ｎｍ〜１０ｎｍのメソポア活性炭をセラミック担体で保持した定置型のハニカム又はコルゲート状メソポア活性炭であって、場合によっては、疎水性シリカゲルのコルゲートも併用して使用できる。
【００１９】
そして、上部のハニカム状の吸着剤層に５〜ｌ０倍程度に濃縮されたＶＯＣは、脱着時に下部の吸着剤層に溜まったＶＯＣと一諸に真空ポンプで系外に取り出されるが、この下部の吸着剤層は、同じく吸着孔径が１〜１０ｎｍのプレコートした粒状のメソポア活性炭を充填した吸着剤層、及び／又は、平均の吸着孔径が４〜６ｎｍに特化した粒状の疎水性シリカゲルをＶＯＣによってプレコー卜して用いている。この粒状の吸着剤層はハニカム状の吸着剤層に比べて数倍の吸着容量を持つために、下部の吸着剤層の底部に溜まったＶＯＣ、即ち、その前の操作によって未凝縮ガスのリターンによって下部の吸着剤層にはさらに濃縮されたＶＯＣが存在するが、この濃縮されたＶＯＣとハニカム状の吸着剤層に吸着されたＶＯＣが合流してパージ排ガスとして共に真空ポンプによって外部に取り出される。
【００２０】
このような操作を一対の吸着装置を切り替えて繰り返し操作すると、パージ排ガス中のＶＯＣ濃度が著しく濃くなるので、冷却温度をそれ程下げずに多量のＶＯＣを液体として回収できるメリットがある。このように上部と下部を上下に連通した吸着塔を用いて処理するが故に、リタンーガスは塔底に、原料ガスは中間位置にという発想が生まれ、パージ排ガス中に含まれる希薄なＶＯＣを超低温までに下げる必要もなく、簡便に液化することができるようになる。
【００２１】
本発明に係る希薄なＶＯＣを含む大量の排ガス浄化方法においては、一対の吸着装置の吸脱着操作の切り替え時間は１〜３０分であって、望ましくは５分程度とし、パージ操作には真空ポンプ及び／又は常温の空気ないし窒素をパージガスとして併用する。このパージ操作の際に得られたパージ排ガスは冷却して系外に取り出し、含まれているＶＯＣを液体として回収すると共に、未凝縮ガスは前記一対の吸着装置のうちの吸着処理を行っている側の吸着装置の底部にリターンさせる。用いる其空ポンプの型式は問わないが、液封式の回転ポンプが望ましく、到達真空度は３．５〜５Ｋｐａあれば充分である。
【００２２】
［本発明で対象とする排ガス］
本発明で対象とするガスは、塗装工場や半導体工場、化学製品を取り扱う製造工程などから排出される毎時数千〜数万ｍ３以上の大量の排ガスであって、かつ、希薄なＶＯＣ（例えばエチレンやプロピレンのようなオレフィン類炭化水素、メタノールのようなアルコール類、ベンゼンやトルエンのような芳香族炭化水素類、ブタジエンやヘキセン、スチレンのようなジエン類重合物質、トリクレン、塩化メチレンや酢酸エチルのように公害防止条例で規制されている有害物質）を含むものである。しかも、好ましくは含有濃度が％オーダーを超えない毎時数千ｍ３以上の排ガスを対象とするが、これに限る訳ではない。
【実施例１】
【００２３】
本実施例に係る希薄なＶＯＣを含む大量の排ガス（空気）の浄化方法において使用し得る装置の一例を図１により説明する。この装置は、送風機による原料排ガス供給ライン１、及び異なる吸着剤層を上下に充填した一対の吸着塔１Ａ、１Ｂ、下部ライン２Ａ、２Ｂ、パージ排ガスライン３、真空ポンプ４、冷却器５ａ、ドレンタンク５ｂ、未凝縮ガス戻しライン７、回収液取り出しライン６、大気に放散するガスライン９、パージガス供給ライン９Ａを備えている。なお、１０Ａ、１０Ｂ、１１Ａ、ｌ１Ｂ、１２Ａ、１２Ｂ、１３Ａ、１３Ｂ、１４Ａ、１４Ｂは、いずれも電磁弁である。なお、以下においては、吸着塔１Ａを含む構成部分をＡ系といい、吸着塔１Ｂを含む構成部分をＢ系と称する。
【００２４】
本実施例においては、吸着塔１Ａ及び１Ｂの上部に充填する吸着剤層１Ａａ及び１Ｂａとしてメソポア活性炭からなるハニカム及び／又は疎水性シリカゲルからなるコルゲートを使用し、下部に充填する吸着剤層１Ａｂ及び１Ｂｂとして粒状のメソポア活性炭及び／または疎水性シリカゲルをプレコートした状態にしたもの、或いは、吸着塔１Ａ及び１Ｂを稼働する前にプレコート操作を終えたものを使用する。具体的には、上部に充填する吸着剤層１Ａａ及び１Ｂａとしては日本ノリット杜のメソポア活性炭（商品名：ＧＦ−４５）からなるハニカム状の吸着層を使用することができ、下部に充填する吸着剤層１Ａｂ及び１Ｂｂとしてキヤタラ社の粒状活性炭（商品名：ＧＨ−１）及び／又は富士シリシア化学社の粒状疎水性シリカゲル（商品名：Ｓ−３、Ｓ−６）からなる吸着剤層を使用し得る。
【００２５】
本実施例のＶＯＣを含む大量の排ガス浄化方法において、Ａ系で吸着処理、Ｂ系で脱着処理を行う場合のガスないし液体のフローを図２により説明する。なお、図２における電磁弁のうち、黒く塗りつぶされているものは「閉」状態とされている電磁弁を示し、白抜きで示されているものは「開」状態とされているものを示す（なお、係る点は、図３においても同様である）。
【００２６】
Ａ系では、送風機により送風された原料排ガス供給ライン１からの原料排ガスは、電磁弁１２Ａを経て吸着塔１Ａの中間部に導入され、ハニカム状の吸着剤層１Ａａを通る間にＶＯＣが吸着され、清浄化された原料排ガスは上部ライン８Ａ、電磁弁１０Ａ、大気に放散するガスライン９を経て大気中に放出される。一方、Ｂ系では、パージガスライン９Ａより供給されたパージガス（例えば空気）は、電磁弁１１Ｂ、上部ライン８Ｂを経て吸着塔１Ｂ内に導入され、ハニカム状の吸着剤層１Ｂａを通る間に予め吸着されていたＶＯＣを脱着し、更にパージガスと共に下部の粒状吸着剤層１Ｂｂに入り、この粒状吸着剤層１Ｂｂに吸着されていたＶＯＣと共に下部ライン２Ｂ、電磁弁１３Ｂ、パージ排ガスライン３及び真空ポンプ４を経て冷却器５ａに導入される。
【００２７】
そして、冷却器５ａで一部液化したＶＯＣはドレンタンク５ｂで気液分離され、液体成分は回収液取り出しライン６を経て外部へ取り出され、ＶＯＣの未凝縮成分を含むパージガスは未凝縮ガス戻しライン７、電磁弁１４Ａ及び下部ライン２Ａを経てＡ系の吸着塔１Ａの下部に導入される。Ａ系の吸着塔１Ａの下部に導入されたＶＯＣの未凝縮成分を含むパージガスは、粒状の吸着剤層１Ａｂを通過する間にＶＯＣが吸着除去され、残余のパージガスは原料排ガス供給ライン１から導入された原料排ガスと共にハニカム状の吸着剤層１Ａａに導入される。このようにして、Ａ系で吸着処理及びＢ系で脱着処理が行われる。
【００２８】
そして、本実施例のＶＯＣを含む大量の排ガス浄化方法においては、吸着塔１Ａのハニカム状の吸着剤層１Ａａが破過する前に、電磁弁が切り替えられ、Ａ系で脱着処理及びＢ系で吸着処理が行われる。このＡ系で脱着処理、Ｂ系で吸着処理を行う場合のガスないし液体のフローを図３により説明する。
【００２９】
Ｂ系では、送風機により送風された原料排ガス供給ライン１からの原料排ガスは、電磁弁１２Ｂを経て吸着塔１Ｂの中間部に導入され、ハニカム状の吸着剤層１Ｂａを通る間にＶＯＣが吸着され、清浄化された原料排ガスは上部ライン８Ｂ、電磁弁１０Ｂ、大気に放散するガスライン９を経て大気中に放出される。一方、Ａ系では、パージガスライン９Ａより供給されたパージガス（例えば空気）は、電磁弁１１Ａ、上部ライン８Ａを経て吸着塔１Ａ内に導入され、ハニカム状の吸着剤層１Ａａを通る間に予め吸着されていたＶＯＣを脱着し、更にパージガスと共に下部の粒状吸着剤層１Ａｂに入り、この粒状吸着剤層１Ａｂに吸着されていたＶＯＣと共に下部ライン２Ａ、電磁弁１３Ａ、パージ排ガスライン３及び真空ポンプ４を経て冷却器５ａに導入される。
【００３０】
そして、冷却器５ａで一部液化したＶＯＣはドレンタンク５ｂで気液分離され、液体成分は回収液取り出しライン６を経て外部へ取り出され、ＶＯＣの未凝縮成分を含むパージガスは未凝縮ガス戻しライン７、電磁弁１４Ｂ及び下部ライン２Ｂを経てＢ系の吸着塔１Ｂの下部に導入される。Ｂ系の吸着塔１Ｂの下部に導入されたＶＯＣの未凝縮成分を含むパージガスは、粒状の吸着剤層１Ｂｂを通過する間にＶＯＣが吸着除去され、残余のパージガスは原料排ガス供給ライン１から導入された原料排ガスと共にハニカム状の吸着剤層１Ｂａに導入される。このようにして、Ｂ系で吸着処理及びＡ系で脱着処理が行われる。
【００３１】
本実施例では、原料ガス供給ライン１から２，０００ｐｐｍの酢酸エチルを含む空気を、毎時８ｍ３の割合で、吸着塔１Ａないし１Ｂの中段に送気するが、その前に吸着剤層を予め該ガスでプレコートする。また、原料ガスライン１を通過する空気の送気速度は、毎秒約１．５ｍであって、切り替え時間は約１０分であつた。
【００３２】
検証された成果として、上記の条件で試験した結果は、例えばＡ系で吸着処理を行う場合、吸着塔１Ａの上部のハニカム状の吸着剤層１Ａａに濃縮された酢酸エチル濃度は約１５，０００ｐｐｍで約７〜８倍に濃縮されていることが判った。この吸着塔１Ａは、１０分後に吸着処理を別の吸着塔１Ｂで行われるように切り帯えて、脱着処理に移行するが、その際は、真空ポンプ４を稼働させ、併せてパージガスとして空気を用いる。パージガス供給ライン９Ａから供給する空気の量は毎分８Ｌであって、パージ係数（α）としては約２に相当する。真空度は３ＫＰａである。その際、上部の吸着剤層１Ａに濃縮された約１５，０００ｐｐｍの酢酸エチルは、下部に充填されている粒状の吸着剤層１Ａｂを通過するために、稼働当初はこの粒状の吸着剤層１Ａｂに吸着され、真空ポンプ４から排気されるパージ排ガス中に含まれている酢酸エチル含有量は少量ではあるが、吸着塔１Ａの底部に戻す操作を続けているうちに（吸着塔の底部にリターンさせる回数が増える）に従って、パージ排ガス中の酢酸エチルの濃度が次第に増加し初め、定常状態では、冷却器５ａにおけるパージ排ガスの冷却温度がほぼ常温であっても、酢酸エチルを液体状態で全量回収できるようになる。また、定常状態において、大気に放散するガスライン９から大気中に放散される排ガス中の酢酸エチルの濃度はほぼゼロｐｐｍであることが確認された。
【００３３】
なお、上記実施例においては、吸着塔１Ａ及び１Ｂとして上部にハニカム状の吸着剤層１Ａａ、１Ｂａを備え、下部に粒状の吸着剤層１Ａｂ及び１Ｂｂを備えたものを使用したが、ハニカム状の吸着剤層及び粒状の吸着剤層は別個の吸着塔に配置しても良い。このようなハニカム状の吸着剤層及び粒状の吸着剤層を別個の吸着塔に配置した変形例を図４により説明する。なお、図４においては図１〜図３に記載されているものと同一の構成要件には同一の参照符号を付与してその詳細な説明は省略する。
【００３４】
図４に示した変形例の装置が図１〜図３に示したものと構成が相違する点は、ハニカム状の吸着剤層１Ａａ、１Ｂａがそれぞれ第１の吸着塔１Ａ'及び１Ｂ'に配置され、粒状の吸着剤層１Ａｂ、１Ｂｂがそれぞれ第２の吸着塔１Ａ"、１Ｂ"に配置され、Ａ系の第１の吸着塔１Ａ'及び第２の吸着塔１Ａ"は接続配管１５Ａにより連通され、Ｂ系の第１の吸着塔１Ｂ'及び第２の吸着塔１Ｂ"は接続配管１５Ｂにより連通され、電磁弁１２Ａは接続配管１５Ａに、電磁弁１２Ｂは接続配管１５Ｂにそれぞれ連通されている点のみである。そして、この図４に示した変形例の装置の操作方及び効果は、図１〜図３に示したものと同様であるので、その詳細な説明は省略する。
【産業上の利用可能性】
【００３５】
このように、希薄なＶＯＣを含む大量の排ガスを上記の手段で、しかも、経済的にすぐれた新規な方法で処理することにより、上記ガスをゼロエミッションにまで浄化できることは、希薄なＶＯＣが酢酸エチルの場合に限らず、その他の有機化合物全般に適用できるため、地球温暖化ガスの防止技術としては画期的な発明でもあり、社会的ニーズに充分応えることができる。
【図面の簡単な説明】
【００３６】
【図１】実施例の排ガス浄化方法で使用し得る装置の概略構成を示す図である。
【図２】実施例の排ガス浄化方法におけるＡ系で吸着工程を実施する際のフローシート図である。
【図３】実施例の排ガス浄化方法におけるＢ系で吸着工程を実施する際のフローシート図である。
【図４】実施例の排ガス浄化方法で使用し得る他の装置の概略構成を示す図である。
【符号の説明】
【００３７】
１：原料排ガス供給ライン  １Ａ、１Ｂ：吸着塔  １Ａ'、１Ｂ'：第１の吸着塔  １Ａ"、１Ｂ"：第２の吸着塔  １Ａａ、１Ｂａ：（ハニカム状）吸着剤層  １Ａｂ、１Ｂｂ：（粒状）吸着剤層  ２Ａ、２Ｂ：下部ライン  ３：パージ排ガスライン  ４：真空ポンプ  ５ａ：冷却器  ５ｂ：ドレンタンク  ６：回収液取り出しライン  ７：未凝縮ガス戻しライン  ８Ａ、８Ｂ：上部ライン  ９：大気に放散するガスライン  ９Ａ：パージガス供給ライン  １０Ａ〜１４Ａ、１０Ｂ〜１４Ｂ：電磁弁  １５Ａ、１５Ｂ：接続配管
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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