(57)【要約】【課題】溶剤を含有する溶剤含有ガスから溶剤を効率よく回収する。【解決手段】溶剤含有ガスから溶剤を回収するための回収装置は、ガス流路１は予冷却器２、水冷却器３、溶剤含有ガスを凝縮するための凝縮器４の順に設けられるものとし、凝縮器４には直膨式の冷凍機システムから冷媒を供給するものであり、凝縮器４の温度が２℃になるよう冷媒の供給をするものとし、これによってガス中に含有する水が凍ることを防止しながら効率がよい溶剤回収をするものである。【選択図】図１
2009208037.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
溶剤含有ガスから溶剤を回収するための回収装置であって、該回収装置は、溶剤含有ガスを凝縮するための凝縮器と、該凝縮器に冷媒を供給するための冷媒供給手段と、溶剤含有ガスを予冷却するための予冷脚手段とを供えると共に、冷媒供給手段は、凝縮器の温度が０℃を越えたものにして溶媒含有ガス中の水分が凍結しないよう冷媒の供給をするものとし、予冷脚手段は、凝縮器で溶剤回収されたガスが冷媒として供給されるよう凝縮器に接続されていることを特徴とする溶剤の回収装置。
【請求項２】
溶剤含有ガスは、沸点が１８０〜２５０℃のパラフィン系炭化水素溶剤を１０００〜１００００ｐｐｍ含むものであることを特徴とする請求項１記載の溶剤の回収装置。
【請求項３】
溶剤含有ガスは、沸点が７５〜１５０℃のアルコール系炭化水素溶剤を２００００〜３００００ｐｐｍ含むものであることを特徴とする請求項１記載の溶剤の回収装置。
【請求項４】
溶剤回収される溶剤含有ガスの流路は、予冷却手段、水冷却手段、凝縮器の順であることを特徴とする請求項１乃至３の何れか１記載の溶剤の回収装置。
【請求項５】
凝縮器に供給する冷媒は、直膨式の冷凍機システムから連続して供給されるものであることを特徴とする請求項１乃至４の何れか１記載の溶剤の回収装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、洗浄溶剤や反応溶剤等の溶剤（溶媒）、特に沸点が１８０〜２５０℃のパラフィン系炭化水素溶剤や、沸点が７５〜１５０℃のアルコール系炭化水素溶剤を、数千ｐｐｍ以上の高濃度の溶剤を含有する溶剤含有ガスからの溶剤の回収に好適な溶剤の回収装置の技術分野に属するものである。
【背景技術】
【０００２】
ところでこのような有機溶剤は、化学工場、塗装工場、印刷工場、薬品工場、半導体製造工場、精密機械製造工場等の各種施設において、反応、抽出、コーティング、脱脂洗浄等の各種工程で広く溶剤として採用されている。そしてこのような溶剤の多くは、高沸点であるが故、液体としてそのまま回収されるが、一部が気化して空気と混じるものがあり、このようなものをそのまま大気に放出することは公害発生の要因となり、そこで何らかのかたちで回収することが必要になる。
そこでこのような大気に混じった溶剤を回収する手段として、ゼオライトや活性炭等の吸着剤を用い、これらに溶剤を吸脱着して回収するようにしたもの（例えば特許文献１、２）が知られているが、ゼオライト等の吸着剤は高価であるため、経済的な面での負担が大変であるという問題がある。またゼオライトや活性炭は、良い吸脱着媒体であると同時に優れた触媒機能を有しており、このため、溶剤を吸脱着するあいだに酸化する等して変質させてしまうという問題があり、特に沸点が２００℃以上のような高沸点の溶剤の場合、脱着する際に高温雰囲気下での処理が必要になってより酸化が進行し、溶剤が早期に変質してしまうだけでなく、吸着剤の劣化も早く、溶剤および活性炭の繰り返しての使用回数が少なくなるという問題がある。
そこで、ＶＯＣガスがを、冷却器に冷媒が供給されていない側の第一凝縮器（熱交換器）に供給した後、冷却器に冷媒が供給されている側の第二凝縮器（熱交換器）に供給することを交互に繰返すようにし、第二凝縮器内では、ガス中に含まれる水分（水蒸気）が含有溶剤を取り込む状態で凍結して付着させる一方、第一凝縮器内では、前回凍結した水分を供給される溶剤含有ガスで昇温させて解凍し、溶剤含有液体として回収すると共に、該供給された溶剤含有ガスの前冷却をするようにしたものを提唱した（特許文献３参照）。
【特許文献１】特開平５−１５７２４号公報
【特許文献２】特開平５−１５７２５号公報
【特許文献３】特開２００６−１６７５４３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
前記提唱したものは、高い回収能力を発揮し、溶剤回収の手段として有効であったが、このものは二塔の凝縮器を必要とするため装置全体が大型化すると共に、設備費も高騰することになって中小企業や零細企業のように資金的にも厳しく、また広い設置スペースを確保できないようなところでは設置するのに難しいという問題があり、ここに本発明が解決せんとする課題がある。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
本発明は、上記の如き実情に鑑みこれらの課題を解決することを目的として創作されたものであって、請求項１の発明は、溶剤含有ガスから溶剤を回収するための回収装置であって、該回収装置は、溶剤含有ガスを凝縮するための凝縮器と、該凝縮器に冷媒を供給するための冷媒供給手段と、溶剤含有ガスを予冷却するための予冷脚手段とを供えると共に、冷媒供給手段は、凝縮器の温度が０℃を越えたものにして溶媒含有ガス中の水分が凍結しないよう冷媒の供給をするものとし、予冷脚手段は、凝縮器で溶剤回収されたガスが冷媒として供給されるよう凝縮器に接続されていることを特徴とする溶剤の回収装置である。
請求項２の発明は、溶剤含有ガスは、沸点が１８０〜２５０℃のパラフィン系炭化水素溶剤を１０００〜１００００ｐｐｍ含むものであることを特徴とする請求項１記載の溶剤の回収装置である。
請求項３の発明は、溶剤含有ガスは、沸点が７５〜１５０℃のアルコール系炭化水素溶剤を２００００〜３００００ｐｐｍ含むものであることを特徴とする請求項１記載の溶剤の回収装置である。
請求項４の発明は、溶剤回収される溶剤含有ガスの流路は、予冷却手段、水冷却手段、凝縮器の順であることを特徴とする請求項１乃至３の何れか１記載の溶剤の回収装置である。
請求項５の発明は、凝縮器に供給する冷媒は、直膨式の冷凍機システムから連続して供給されるものであることを特徴とする請求項１乃至４の何れか１記載の溶剤の回収装置である。
【発明の効果】
【０００５】
請求項１の発明とすることにより、凝縮器が１塔でありながら、該凝縮器内が水分凍結による閉鎖がない状態で長時間の運転ができると共に、凝縮器で溶剤回収されたガスが予冷却手段の冷媒として有効利用できることになって、溶剤回収装置の小型化、低価格化が達成できると同時にエネルギー効率の高いものにできることになる。
請求項２の発明とすることにより、沸点が１８０〜２５０℃のパラフィン系炭化水素溶剤を１０００〜１００００ｐｐｍ含むものから効率よく溶剤回収をすることができる。
請求項３の発明とすることにより、沸点が７５〜１５０℃のアルコール系炭化水素溶剤を２００００〜３００００ｐｐｍ含むものから効率よく溶剤回収をすることができる。
請求項４の発明とすることにより、溶剤含有ガスの流路が予冷却手段、水冷却手段、凝縮器の順になってより効率のよい溶剤回収ができることになる。
請求項５の発明の発明とすることにより、製作コストが低廉でコンパクト化した回収装置にすることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００６】
次ぎに、本発明の実施の形態について図面に基づいて説明する。図中、１は気化した溶剤が混入していて溶剤回収が必要な溶剤含有ガスの流路であって、該流路１は、予冷却器（予冷凝縮器）２、冷媒を２℃の冷水とする水冷却器（水冷凝縮器）３を経由してメインの凝縮器（熱交換器）４に至るようになっている。そして凝縮器４の出口側流路１ａにはブロア５が設けられているが、該ブロア５の吸排気作動によって、溶剤含有ガスを凝縮器４に吸引し、そして後述するように凝縮器４で溶剤回収がなされた処理済みガスを前記予冷却器２の冷媒として供給した後、排気するようになっている。
【０００７】
６は冷媒タンクであって、該冷媒タンク６に貯留される冷媒は、直膨式の冷凍機７によって冷却される冷却器８に対し、ポンプ９の駆動によって連続的に供給されて冷却されたものが、前記凝縮器４の冷媒として供給されるようになっている。
また１０は前記凝縮器４で回収された凝縮液タンクであって、該凝縮液タンク１０に回収された凝縮液は、ポンプ１１の駆動によって図示しない水分除去装置に供給され、該水分が除去された溶剤が回収されるようになっている。
【０００８】
次に、具体的に溶剤回収の手段について説明するが、溶剤含有ガスとしては、沸点約１９６℃のパラフィン系炭化水素溶剤が５０００ｐｐｍの濃度で含むものとし、そして６０℃で前記流路１に供給される。そして該供給された溶剤含有ガスを、凝縮器４で凝縮して溶剤回収をすることになるが、凝縮器４の運転開始温度が１８℃であり、ここに２℃に冷却した冷媒を供給すると、約２時間で凝縮器４の温度が約２℃になった。この状態を維持して溶剤の回収率を測定したところ、回収率は９１．１％であった。そしてこの場合に、凝縮器４内において、溶剤含有ガスに含有する水分の凍結現象は運転開始から６時間を経ても発現せず、更なる運転が可能であった。
【０００９】
これに対し、運転開始温度が９℃の凝縮器４に−５℃の冷媒を供給して前記溶剤含有ガスの溶剤回収を試みたところ、凝縮器４が約２時間で凍結状態になって閉塞した。
【００１０】
このように、本発明が実施されたものにおいては、凝縮器４が１塔でありながら、該凝縮器４内の温度が約２℃に維持されることになって凝縮器４内は水分の凍結による閉塞がなく、長時間に亘って高回収率での回収運転ができることになる。しかも凝縮器４によって溶剤回収されたガスは、予冷却器２を冷却するための冷媒として有効利用される。
この結果、１塔の凝縮器４を用いて高効率の溶剤回収ができることになって設備の小型化、低廉化が達成できると共に、エネルギー効率も向上できることになる。
【００１１】
次に、上記回収装置を用いて沸点８２℃のイソプロパノールガスが２５０００ｐｐｍの濃度で含まれたもののイソプロパノールを回収しようとするものであり、そして５０℃で前記流路１に供給される。そして該供給された溶剤含有ガスを、凝縮器４で凝縮して溶剤回収をすることになるが、凝縮器４の運転開始温度が１８℃であり、ここに２℃に冷却した冷媒を供給すると、約２時間で凝縮器４の温度が約２℃になった。この状態を維持して溶剤の回収率を測定したところ、回収率は７１．０％であった。そしてこの場合に、凝縮器４内において、溶剤含有ガスに含有する水分の凍結現象は運転開始から６時間を経ても発現せず、更なる運転が可能であった。
【００１２】
さらにまた、前記回収装置は、溶剤回収ガスの流路に予冷却器２、水冷却器３の順に配したものとしたが、これを水冷却器３、予冷却器２と逆に配したものとで溶剤回収率に差異があるかについて検討した。含有溶剤としては、沸点が２００〜２０６℃のパラフィン系炭化水素溶剤を１０００ｐｐｍの濃度で含有するものとし、予冷却器２と水冷却器３との配置を異ならしめた以外は、前記パラフィン系炭化水素溶剤の回収手法と同じにして回収率を比較した。これによると、予冷却器２、水冷却器３の順に配したものは回収率が８６％であったのに対し、逆に水冷却器３、予冷却器２の順に配したものは回収率が７８．８％と、若干ではあるが低いことが確認され、前者の方が回収効率が高いことが確認された。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】溶剤回収装置の回路図である。
【符号の説明】
【００１４】
１    流路
２    予冷却器
３    水冷却器
４    凝縮器
５    冷媒タンク
【図１】
2009208037.tif 000003