(57)【要約】  発明の一態様の排ガス処理装置（１０）は、吸引ブロワ（１２）としてスピルバック機能（定圧機能）を有するものを用い、吸着塔（１１ａ、１１ｂ）の出口管路である大気放出管路（２３）と吸引ブロワ（１２）の入口側（１２ａ）との間に排ガスバイパス弁（４３）を有する排ガスバイパス管路（４２）を設け、吸引ブロワの入口側（１２ａ）の圧力が予め定めた所定値となるように制御し、この圧力が予め定めた所定値を越えた際には、排ガスバイパス弁（４３）を開状態としてブロワ（１２）の入口側（１２ａ）を大気放出管路（２３）直結させる。本発明の一態様の排ガス処理装置によれば、排ガス処理装置を製造設備に組み込む際に、製造設備の排ガス管路の背圧を自動的に所定値以下となるようにして、製造設備に損傷が生じ難い、安全性に優れた排ガス処理方法及び装置を提供することを提供できる。
2020050389.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
吸着と脱着を交互に行う吸着剤層を有する吸着塔を複数用い、前記複数の吸着塔の一つに、揮発性成分を含む排ガスを吸引ブロワを経て供給することにより前記吸着塔内の吸着剤層に前記揮発性成分を吸着させ、実質的に前記揮発性成分を含まない排ガスを前記吸着塔の出口から取り出して系外に放出し、その間に、他の吸着塔の少なくとも一つを脱着に切り換えて先に吸着された前記揮発性成分を流量制御弁及び真空ポンプを有するバイパス管路を経てパージ排ガスとして系外に取り出すことからなる揮発性成分含有排ガスの処理方法において、
前記吸引ブロワとしてスピルバック機能を有するものを用い、
前記吸着塔の出口管路と前記吸引ブロワの入口側との間に排ガスバイパス弁を有する排ガスバイパス管路を設け、
前記吸引ブロワの入口側の圧力に応じて前記スピルバック機能によって前記吸引ブロワの入口側の圧力を予め定めた所定値となるように制御し、
前記吸引ブロワの入口側の圧力が前記予め定めた所定値を越えた際には、前記バイパス弁を開状態として前記ブロワの入口側を前記吸着塔の出口と直結させることを特徴とする、揮発性成分含有排ガスの処理方法。
【請求項２】
前記吸引ブロワの前記スピルバック機能が、前記吸引ブロワに圧力コントロール弁を有するバイパス管路を設けることにより付与されたものであることを特徴とする、請求項１に記載の揮発性成分含有排ガスの処理方法。
【請求項３】
前記吸引ブロワの前記スピルバック機能が、前記吸引ブロワの駆動用モータをインバータモータとし、前記インバータモータの回転数を制御することにより付与されたものであることを特徴とする、請求項１に記載の揮発性成分含有排ガスの処理方法。
【請求項４】
前記パージ排ガスを冷却処理し、この際の未凝縮ガスを前記吸着塔の入口側に戻すことをと特徴とする、請求項１〜３のいずれか１項に記載の揮発性成分含有排ガスの処理方法。
【請求項５】
前記揮発性成分を含む排ガスが重合性物質含有排ガスであり、前記吸着剤層がシリカゲル、疎水性シリカゲル又は合成ゼオライトから選択された少なくとも１種を含むことを特徴とする、請求項１〜４のいずれか１項に記載の揮発性成分含有排ガスの処理方法。
【請求項６】
前記重合性物質が、アクリロニトリル、メチルエチルケトン、塩化ビニルモノマー、スチレン、テトラヒドロフランから選択される１種であることを特徴とする、請求項５に記載の揮発性成分含有排ガスの処理方法。
【請求項７】
請求項１〜６のいずれか１項に記載の揮発性成分含有排ガスの処理方法を実施するための装置であって、
少なくとも前記複数の吸着塔と、前記スピルバック機能を有する吸引ブロワと、前記排ガスバイパス弁を有する排ガスバイパス管路と、前記流量制御弁及び真空ポンプを有するバイパス管路と、これらの機器の動作を制御するための制御盤とを備え、
前記制御盤は、前記制御盤の扉内に取り付けられた外部から視認し得る表示装置と、前記扉の外部から各種パラメータを設定することができるタッチパネルと、を有し、かつ耐圧防爆構造とされていることを特徴とする、揮発性成分含有排ガスの処理方法を実施するための装置。
【請求項８】
少なくとも前記複数の吸着塔と、前記スピルバック機能を有する吸引ブロワと、前記排ガスバイパス弁を有する排ガスバイパス管路と、前記流量制御弁及び真空ポンプを有するバイパス管路と、前記制御盤とは、防爆エリアに設けられていることを特徴とする、請求項７に記載の揮発性成分含有排ガスの処理方法を実施するための装置。
【請求項９】
吸着と脱着を交互に行う吸着剤層を有する吸着塔を複数用い、前記複数の吸着塔の一つに、揮発性成分を含む排ガスを供給することにより前記吸着塔内の吸着剤層に前記揮発性成分を吸着させ、実質的に前記揮発性成分を含まない排ガスを前記吸着塔の出口から取り出して系外に放出し、その間に、他の吸着塔の少なくとも一つを脱着に切り換えて先に吸着された前記揮発性成分を流量制御弁及び真空ポンプを有するバイパス管路を経てパージ排ガスとして系外に取り出すことからなる揮発性成分含有排ガスの処理方法において、
予め前記複数の吸着塔のいずれかの内部圧力に基く最適な前記流量制御弁の開度を定めておき、前記複数の吸着塔のいずれかの内部圧力に基いて前記流量制御弁の開度を前記予め定めた設定値となるように制御することを特徴とする、揮発性成分含有排ガスの処理方法。
【請求項１０】
前記真空ポンプの起動直後の前記流量調節弁の開度を、前記前記複数の吸着塔のいずれかの内部圧力が予め定めた圧力に達するまでは予め定めた一定値に制御し、前記複数の吸着塔のいずれかの内部圧力が予め定めた圧力に達した後は前記流量調節弁の開度を予め定めた所定の増加率で増大させるように制御することを特徴とする、請求項９に記載の揮発性成分含有排ガスの処理方法。
【請求項１１】
前記揮発性成分を含む排ガスを供給する管路と前記吸着塔の間に圧力制御弁を設けたことを特徴とする、請求項９又は１０に記載の揮発性成分含有排ガスの処理方法。
【請求項１２】
前記吸着塔の出口管路と前記揮発性成分を含む排ガスを供給する管路との間に排ガスバイパス弁を有する排ガスバイパス管路を設け、
前記揮発性成分を含む排ガスを供給する管路の圧力が予め定めた所定値を越えた際には、前記排ガスバイパス弁を開状態として前記揮発性成分を含む排ガスを供給する管路を前記吸着塔の出口と直結させることを特徴とする、請求項９〜１１のいずれか１項に記載の発性成分含有排ガスの処理方法。
【請求項１３】
前記揮発性成分を含む排ガスを供給する管路と前記吸着塔の間にスピルバック機能を有する吸引ブロワを設け、
前記吸着塔の出口管路と前記吸引ブロワの入口側との間に排ガスバイパス弁を有する排ガスバイパス管路を設け、
前記吸引ブロワの入口側の圧力に応じて前記スピルバック機能によって前記吸引ブロワの入口側の圧力を予め定めた所定値となるように制御し、
前記吸引ブロワの入口側の圧力が予め定めた所定値を越えた際には、前記排ガスバイパス弁を開状態として前記吸引ブロワの入口側を前記吸着塔の出口と直結させることを特徴とする、請求項９又は１０に記載の揮発性成分含有排ガスの処理方法。
【請求項１４】
前記吸引ブロワの前記スピルバック機能が、前記吸引ブロワに圧力コントロール弁を有するバイパス管路を設けることにより付与されたものであることを特徴とする、請求項１３に記載の揮発性成分含有排ガスの処理方法。
【請求項１５】
前記吸引ブロワの前記スピルバック機能が、前記吸引ブロワの駆動用モータをインバータモータとし、前記インバータモータの回転数を制御することにより付与されたものであることを特徴とする、請求項１３に記載の揮発性成分含有排ガスの処理方法。
【請求項１６】
前記パージ排ガスを冷却処理し、この際の未凝縮ガスを前記吸着塔の入口側に戻すことをと特徴とする、請求項９〜１５のいずれか１項に記載の揮発性成分含有排ガスの処理方法。
【請求項１７】
前記揮発性成分を含む排ガスが重合性物質含有排ガスであり、前記吸着剤層がシリカゲル、疎水性シリカゲル又は合成ゼオライトから選択された少なくとも１種を含むことを特徴とする、請求項９〜１６のいずれか１項に記載の揮発性成分含有排ガスの処理方法。
【請求項１８】
前記重合性物質が、アセトン、アクリロニトリル、メチルエチルケトン、塩化ビニルモノマー、スチレン、テトラヒドロフランから選択される１種であることを特徴とする、請求項１７に記載の揮発性成分含有排ガスの処理方法。
【請求項１９】
請求項９〜１８のいずれか１項に記載の揮発性成分含有排ガスの処理方法を実施するための装置であって、
少なくとも前記複数の吸着塔、前記流量制御弁及び真空ポンプを有するバイパス管路、及び、これらの機器の動作を制御するための制御盤を備え、
前記制御盤は、前記制御盤の扉内に取り付けられた外部から視認し得る表示装置と、前記扉の外部から各種パラメータを設定することができるタッチパネルとを有し、かつ耐圧防爆構造とされていることを特徴とする、揮発性成分含有排ガスの処理方法を実施するための装置。
【請求項２０】
少なくとも前記複数の吸着塔、前記流量制御弁及び真空ポンプを有するバイパス管路及び前記制御盤は、防爆エリアに設けられていることを特徴とする、請求項１９に記載の揮発性成分含有排ガスの処理方法を実施するための装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、安全性を強化した排ガス処理方法及び装置に関し、特に大気中に放散される揮発性炭化水素（以下、「ＶＯＣ」ということがある。）等の揮発性成分を含む排ガスを浄化し、揮発性成分を効率よく分離して再利用することができるようにするとともに、安全性を強化した排ガス処理方法及び装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、ＶＯＣ等の揮発性成分を含む多量の排ガスを処理する排ガス処理装置は、多数提案されてきている。これらの排ガス処理装置の開発目的は、公害防止上、法的に義務付けられたＶＯＣ等の排出濃度の規制値を満足するように、排ガス中のＶＯＣ等の大気放出濃度及び大気放出量を基準値以下にするためである。このような大量の排ガス中のＶＯＣ等の揮発性成分を除去する方法として、燃焼法は温暖化ガス（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ため、吸着及び脱着を交互に繰り返す吸着法が多く採用されている。【０００３】
例えば、特許文献１（特開２００４−０４２０１３号公報）には、図６に示したように、排ガス中に混在するＶＯＣを除去してゼロエミツションを達成させ、排ガス中のＶＯＣを分離・回収する排ガス処理装置１００が開示されている。この排ガス処理装置１００は、揮発性炭化水素で予めプレコートして成るメソポアー活性炭（ＭＰＣ）を充填した吸着塔１０１ａ，１０１ｂを用い、吸・脱着の切り換え時間を１〜３０分としている。吸着時には排ガス供給管路１０２から供給された排ガスを吸着塔１０１ａ又は１０１ｂ内に導入してＶＯＣを吸着除去し、ＶＯＣを除去された清浄な排ガスはガス管路１０３ａ又は１０３ｂから大気中に放散される。【０００４】
また、脱着時には、真空ポンプ１０４とパージ管路１０５からのパージガス（空気）を併用し、得られたパージ排ガスを気液分離器１０６を経て、液化したＶＯＣを回収管路１０７を経て回収するとともに、未凝縮のＶＯＣは戻し管路１０８を経て吸着塔１０１ａ，１０１ｂの入口の排ガス中に戻されるようになっている。この排ガス処理装置１００では、ＭＰＣが排ガス中の水分をほとんど吸着しないため、排ガス中の水分はそのまま放出ガス中にスルーさせているので、脱着時の真空ポンプに必要な真空排気容量は小さくてすむという利点が存在する。【０００５】
また、特許文献２（特開２００８−０６８２０５号公報）には、実質的に特許文献１に開示されている排ガス処理装置の前段に、予め排ガス中に水分ないし含まれる揮発性炭化水素で飽和させて爆発限界値を避けた後に加圧し、排ガス中に含まれる揮発性炭化水素を数倍に濃縮する前処理装置を設けた排ガス処理装置が開示されている。この排ガス処理装置によれば、後段の吸着・脱着装置を著しく小型化することができ、特にガソリンベーパー含有排ガスを処理するのに有用となる。【０００６】
さらに、特許文献３（特開２０１５−１１３３３６号公報）には、吸着材として疎水性のシリカゲルを用い、吸着法によってガス状塩化ビニルモノマーを含有する排気ガスから塩化ビニルモノマーを回収し、さらに回収された塩化ビニルモノマーを用いて塩化ビニルポリマーを製造する方法が示されている。この特許文献３に開示されている発明によれば、塩化ビニルポリマーの製造プラントで発生した排気ガスから塩化ビニルモノマーを回収して塩化ビニルポリマーの製造原料として再利用することができるので、経済的となる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２００４−０４２０１３号公報
【特許文献２】特開２００８−０６８２０５号公報
【特許文献３】特開２０１５−１１３３３６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
上述したように、吸着法によるＶＯＣ含有排ガス処理装置は、性能が既に基準値以下にすることを十分に満足する装置であること、安全性が良好であること、さらには塩化ビニルモノマーも含むＶＯＣを濃縮ガス回収及び液化回収できるというメリットもあることから、稼働実績も増えてきている。さらに、現在では、吸着法によるＶＯＣ含有排ガス処理装置は、製造工程から発生するＶＯＣ含有排ガスの環境規制対応の排ガス処理装置として、ＶＯＣ等の回収液を原料として再利用できるリサイクル機器しての排ガス処理装置として、製造設備の一部として組み込まれてきている。そのため、製造設備としての排ガス処理装置は、排ガス処理装置としての性能だけでなく、使い易さ及び耐久性も要求されている。製造設備に組み込まれる排ガス処理装置として満足した性能を得るためには、製造設備には１年に１回は点検時期があるため、耐久性として最低１年間は故障がないこと、また点検修理が必要な場合でも簡単な作業対応で処理できること、故障の事前予知ができることなどが必要である。【０００９】
加えて、排ガス処理装置を製造設備に組み込む際には、製造設備の排ガス管路に悪影響を与える大きな背圧を持たない構造とすることが要求される。排ガス処理装置は、製造設備の後段に取り付けられるものである。製造設備からの排気ガスには、真空ポンプからの排出ガス、製造設備から発生するブリージングガス等がある。しかしながら、製造設備の出口に背圧があると、最悪の場合、製造設備を破損させることがあり、また、後段に設置する排ガス処理装置にも圧損の制約がある。圧損の許容範囲は、それぞれの製造設備において異なるが、おおよその背圧は大気圧〜０．５ＫＰａＧ以内であれば安全に使用できる許容範囲とされている。【００１０】
本発明は従来技術のこのような課題を解決すべくなされたものである。すなわち、本発明の目的は、排ガス処理装置を製造設備に組み込む際に、製造設備の排ガス管路の背圧を自動的に所定値以下となるようにし、さらには、脱着時の流量制御弁による吸引風量を最適な範囲に保てるようにして、製造設備に損傷が生じ難い、安全性に優れた吸着法によるＶＯＣ含有排ガス処理方法を提供することにある。【００１１】
さらに、本発明の別の目的は、制御盤もＶＯＣ含有排ガス処理装置及び製造設備と同様の防爆区域に設置できる構造のものとし、かつ、防爆区域において簡単に排ガス処理装置の所定のパラメータを設定・修正できるようにしたＶＯＣ含有排ガス処理装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
上記目的を達成するため、本発明の第１の態様の揮発性成分含有排ガスの処理方法は、
吸着と脱着を交互に行う吸着剤層を有する吸着塔を複数用い、前記複数の吸着塔の一つに、揮発性成分を含む排ガスを吸引ブロワを経て供給することにより前記吸着塔内の吸着剤層に前記揮発性成分を吸着させ、実質的に前記揮発性成分を含まない排ガスを前記吸着塔の出口から取り出して系外に放出し、その間に、他の吸着塔の少なくとも一つを脱着に切り換えて先に吸着された前記揮発性成分を流量制御弁及び真空ポンプを有するバイパス管路を経てパージ排ガスとして系外に取り出すことからなる揮発性成分含有排ガスの処理方法において、
前記吸引ブロワとしてスピルバック機能を有するものを用い、
前記吸着塔の出口管路と前記吸引ブロワの入口側との間に排ガスバイパス弁を有する排ガスバイパス管路を設け、
前記吸引ブロワの入口側の圧力に応じて前記スピルバック機能によって前記吸引ブロワの入口側の圧力を予め定めた所定値となるように制御し、
前記吸引ブロワの入口側の圧力が前記予め定めた所定値を越えた際には、前記バイパス弁を開状態として前記ブロワの入口側を前記吸着塔の出口と直結させることを特徴とする。【００１３】
本発明の第１の態様の揮発性成分含有排ガスの処理方法においては、製造設備の排ガス管路は排ガス処理装置の吸引ブロワの入口側に接続されるので、この吸引ブロアの入口側の圧力が背圧として製造設備に印加されることになる。本発明の第１の態様の揮発性成分含有排ガスの処理方法によれば、吸引ブロアの入口側の圧力を吸引ブロアのスピルバック機能（定圧機能）によって実質的に予め定めた一定の圧力に制御することができるようになるので、製造設備の排ガス管路に過大な圧力が掛からなくなる。加えて、吸引ブロアの入口側の圧力が予め定めた所定の圧力を超えて増大する場合には、バイパス弁が開いて吸引ブロワの入口側が吸着装置の出口と直結されるため、製造設備からの揮発性成分含有排ガスは直接大気中に放出され、製造設備の排ガス管路に過大な背圧が掛かることがなくなって製造設備の破損の可能性が減少する。【００１４】
なお、排ガス処理装置内の排ガス処理装置内の圧力損失は、装置規模にもよるが、およそ１ＫＰａＧ〜３ＫＰａＧ程度で、これにより配管サイズ及び吸着塔サイズが決定される。また、製造設備からの排ガス許容圧損は、大気圧〜０．５ＫＰａＧ程度である。さらに、本発明で適用し得る揮発性成分含有排ガスとしては、製油所、ガソリン貯蔵基地等におけるＶＯＣ含有排ガスだけでなく、各種製品製造工場、リサイクル工場、製薬会社、電気・半導体メーカー等におけるＶＯＣ、各種溶剤、各種揮発性成分等の含有排ガス、化学工場の不活性ガス含有排ガス等に対しても適用可能である。なお、本発明における揮発性成分ないしＶＯＣとしては、重合性を有する揮発性成分も含まれる。【００１５】
また、本発明の第２の態様の揮発性成分含有排ガスの処理方法は、第１の態様の揮発性成分含有排ガスの処理方法において、前記吸引ブロワの前記スピルバック機能が、前記吸引ブロワに圧力コントロール弁を有するバイパス管路を設けることにより付与されたものであることを特徴とする。また、本発明の第３の態様の揮発性成分含有排ガスの処理方法は、第１の態様の揮発性成分含有排ガスの処理方法において、前記吸引ブロワの前記スピルバック機能が、前記吸引ブロワの駆動用モータをインバータモータとし、前記インバータモータの回転数を制御することにより付与されたものであることを特徴とする。【００１６】
本発明の第２及び第３の態様の揮発性成分含有排ガスの処理方法によれば、容易に吸引ブロワの入口側の圧力を予め定めた所定値に維持することができ、製造設備の排ガス管路に過大な圧力が掛からないようにすることができる。【００１７】
また、本発明の第４の態様の揮発性成分含有排ガスの処理方法は、第１〜３のいずれかの態様の揮発性成分含有排ガスの処理方法において、前記パージ排ガスを冷却処理し、この際の未凝縮ガスを前記吸着塔の入口側に戻すことを特徴とする。【００１８】
本発明の第４の態様の揮発性成分含有処理方法によれば、パージ排ガスの未凝縮ガス中には微量の揮発性成分が含まれているが、この微量の揮発性成分も再度吸着塔を通すことにより回収できるため、揮発性成分含有排ガス中の揮発性成分の回収効率が向上する。【００１９】
さらに、本発明の第５の態様の揮発性成分含有排ガスの処理方法は、第１〜４のいずれかの態様の揮発性成分含有排ガスの処理方法において、前記揮発性成分を含む排ガスが重合性物質含有排ガスであり、前記吸着剤層がシリカゲル、疎水性シリカゲル又は合成ゼオライトから選択された少なくとも１種を含むことを特徴とする。また、本発明の第６の態様の揮発性成分含有排ガスの処理方法は、第５の態様の揮発性成分含有排ガスの処理方法において、前記重合性物質が、アクリロニトリル、メチルエチルケトン、塩化ビニルモノマー、スチレン、テトラヒドロフランから選択される１種であることを特徴とする。【００２０】
本発明の第５及び第６の態様の揮発性成分含有排ガスの処理方法によれば、所定の組成の吸着剤を用いることにより、重合性物質を吸着した際にも吸着熱が少ないばかりか重合反応が進行しないようにできるので、安全にアクリロニトリル、メチルエチルケトン、塩化ビニルモノマー、スチレン、テトラヒドロフラン等の重合性物質を含有する排ガスを浄化し、これらの重合性物質を回収することができるようになる。【００２１】
また、本発明の第７の態様の揮発性成分含有排ガスの処理方法を実施するための装置は、第１〜６のいずれかの態様の揮発性成分含有排ガスの処理方法を実施するための装置であって、少なくとも前記複数の吸着塔と、前記スピルバック機能を有する吸引ブロワと、前記排ガスバイパス弁を有する排ガスバイパス管路と、前記流量制御弁及び真空ポンプを有するバイパス管路と、これらの機器の動作を制御するための制御盤とを備え、前記制御盤は、前記制御盤の扉内に取り付けられた外部から視認し得る表示装置と、前記扉の外部から各種パラメータを設定することができるタッチパネルと、を有し、かつ耐圧防爆構造とされていることを特徴とする。【００２２】
一般の制御盤であれば、制御盤内及び制御盤表面にタッチパネルを設置すれば、簡単な操作で各種機器のパラメータを設定できるが、排ガス処理装置で使用する制御盤は、安全のため、耐圧防爆タイプとなる。一般的な耐圧防爆制御盤の扉は２０ｍｍ程度の鉄板製で、さらには多くのボルトで締め付けられているため、扉の開閉には約２０分程度が必要である。また、耐圧防爆制御盤による各種パラメータ変更操作は、防爆指針により、運転中は防爆制御盤の蓋を開放できず、防爆制御盤の蓋を開けるには電源を切断しなければならない等の規制がある。そのため、作動中のパラメータの設定は、その都度非防爆エリアの安全地帯でシーケンサに入力して使用しなければならず、防爆エリアで使用各種パラメータを変更できるようにするには防爆機器仕様の高額なパラメータ入力機器を設置しなければならなかった。【００２３】
本発明の第７の態様の揮発性成分含有排ガスの処理方法を実施するための装置によれば、耐圧防爆制御盤の扉内に取り付けられた表示装置が外部から視認でき、しかも耐圧防爆制御盤に扉の外部から各種パラメータを設定することができるタッチパネルを設けたため、扉を開放せずに容易に各種パラメータ入力が可能となるので、より多くの設定を設けて効率のよい排ガス処理ができるようにすることができ、しかも、故障予測などの機能を追加して、より安全な装置とすることができる。【００２４】
さらに、本発明の第８の態様の揮発性成分含有排ガスの処理方法を実施するための装置は、第７の態様の揮発性成分含有排ガスの処理方法を実施するための装置において、少なくとも前記複数の吸着塔と、前記スピルバック機能を有する吸引ブロワと、前記排ガスバイパス弁を有する排ガスバイパス管路と、前記流量制御弁及び真空ポンプを有するバイパス管路と、前記制御盤とは、防爆エリアに設けられていることを特徴とする。【００２５】
本発明の第８の態様の揮発性成分含有排ガスの処理方法を実施するための装置によれば、実質的に全ての作動機器及び制御盤が防爆エリアに設けられているので、安全性が向上に、しかも防爆エリア内で容易に各種パラメータの設定ができるようになる。【００２６】
また、本発明の第９の態様の揮発性成分含有排ガスの処理方法は、
吸着と脱着を交互に行う吸着剤層を有する吸着塔を複数用い、前記複数の吸着塔の一つに、揮発性成分を含む排ガスを供給することにより前記吸着塔内の吸着剤層に前記揮発性成分を吸着させ、実質的に前記揮発性成分を含まない排ガスを前記吸着塔の出口から取り出して系外に放出し、その間に、他の吸着塔の少なくとも一つを脱着に切り換えて先に吸着された前記揮発性成分を流量制御弁及び真空ポンプを有するバイパス管路を経てパージ排ガスとして系外に取り出すことからなる揮発性成分含有排ガスの処理方法において、
予め前記複数の吸着塔のいずれかの内部圧力に基く最適な前記流量制御弁の開度を定めておき、前記複数の吸着塔のいずれかの内部圧力に基いて前記流量制御弁の開度を前記予め定めた設定値となるように制御することを特徴とする。【００２７】
また、本発明の第１０の態様の揮発性成分含有排ガスの処理方法は、第９の態様の態様の揮発性成分含有排ガスの処理方法において、前記真空ポンプの起動直後の前記流量調節弁の開度を、前記前記複数の吸着塔のいずれかの内部圧力が予め定めた圧力に達するまでは予め定めた一定値に制御し、前記複数の吸着塔のいずれかの内部圧力が予め定めた圧力に達した後は前記流量調節弁の開度を予め定めた所定の増加率で増大させるように制御することを特徴とする。【００２８】
一般的な吸着と脱着を交互に行う吸着剤層を有する吸着塔を複数用いた揮発性成分含有排ガスの処理装置における圧力変動幅は、１００ＫＰａＡ（大気圧）〜３．３ＫＰａＡ程度である。そのため、脱着工程時の吸着塔内の圧力は、大気圧から３．３ＫＰａＡまで真空ポンプで排気して３．３ＫＰａＡが到達真空度となるが、排気風量は大気圧時点が最大で、真空になるにつれて小さくなる。そこで、脱着工程時は、吸着塔から真空ポンプの間に流量制御弁を設けて真空ポンプによる吸引風量を制御する必要がある。【００２９】
本発明の第９及び１０の態様の揮発性成分含有排ガスの処理方法によれば、流量制御弁による吸引風量制御は、複数の吸着塔のいずれかの内部圧力に基いて流量制御弁の開度を予め定めた設定値となるように制御しているので、真空ポンプの後段に設置している熱交換器や気液分離機の内部流量を望ましい範囲内に保つことができるようになり、フラッディングが生じ難く、また、気液分離機で発生したミストが吸着塔に到達して吸着効果を低下するようなことが抑制され、さらには、真空ポンプが過電流により停止することも少なくなる。なお、複数の吸着塔のいずれかの内部圧力に基く流量制御弁の所定の開度の設定値としては、実験的に適宜に定めればよい。【００３０】
また、本発明の第１１の態様の揮発性成分含有排ガスの処理方法は、第９又は１０の態様の揮発性成分含有排ガスの処理方法において、前記揮発性成分を含む排ガスを供給する管路と前記吸着塔の間に圧力制御弁を設けたことを特徴とする。【００３１】
揮発性成分を含む排ガスを供給する管路（製造設備の排ガス管路）の圧力が排ガス処理装置内の圧力損失相当の圧力よりも高い場合には、特に吸引ブロアを設けなくても吸着塔に揮発性成分を含む排ガスを供給することができるようになる。第１１の態様の揮発性成分含有排ガスの処理方法によれば、揮発性成分を含む排ガスを供給する管路の圧力が高い場合には、圧力制御弁を設けるのみで吸着塔に供給される揮発性成分を含む排ガスの圧力を最適な値に維持することができるようになる。なお、係る態様の揮発性成分含有排ガスの処理方法は、製造設備の排ガス管路の圧力が低くてこの製造設備の出口側にブロアが設けられて圧力が高められている場合にも適用可能である。【００３２】
また、本発明の第１２の態様の揮発性成分含有排ガスの処理方法は、第９〜第１１のいずれかの態様の揮発性成分含有排ガスの処理方法において、前記吸着塔の出口管路と前記揮発性成分を含む排ガスを供給する管路との間に排ガスバイパス弁を有する排ガスバイパス管路を設け、前記揮発性成分を含む排ガスを供給する管路の圧力が予め定めた所定値を越えた際には、前記排ガスバイパス弁を開状態として前記揮発性成分を含む排ガスを供給する管路を前記吸着塔の出口と直結させることを特徴とする。【００３３】
第１２の態様の揮発性成分含有排ガスの処理方法によれば、揮発性成分を含む排ガスを供給する管路の圧力が何らかの原因によって急増した場合には、外部に直結して前記揮発性成分を含む排ガスを供給する管路の圧力を逃がすことができるので、製造設備の排ガス管路に過大な圧力が掛からないようにすることができる。【００３４】
また、本発明の第１３の態様の揮発性成分含有排ガスの処理方法は、第９又は１０の態様の揮発性成分含有排ガスの処理方法において、
前記吸引ブロワとしてスピルバック機能を有するものを用い、
前記吸着塔の出口管路と前記吸引ブロワの入口側との間に排ガスバイパス弁を有する排ガスバイパス管路を設け、
前記吸引ブロワの入口側の圧力に応じて前記圧力コントロール弁を作動させて前記吸引ブロワの入口側の圧力を予め定めた所定値となるように制御し、
前記吸引ブロワの入口側の圧力が前記予め定めた所定値を越えた際には、前記バイパス弁を開状態として前記ブロワの入口側を前記吸着塔の出口と直結させることを特徴とする。【００３５】
本発明の第１３の態様の揮発性成分含有排ガスの処理方法によれば、第９〜１２のいずれかの態様の揮発性成分含有排ガスの処理方法の作用効果だけでなく、少なくとも第１の態様の揮発性成分含有排ガスの処理方法の作用効果をも奏することができるようになる。【００３６】
また、本発明の第１４の態様の揮発性成分含有排ガスの処理方法は、第１３の態様の揮発性成分含有排ガスの処理方法において、前記吸引ブロワの前記スピルバック機能が、前記吸引ブロワに圧力コントロール弁を有するバイパス管路を設けることにより付与されたものであることを特徴とする。さらに、本発明の第１５の態様の揮発性成分含有排ガスの処理方法は、第１３の態様の揮発性成分含有排ガスの処理方法において、前記吸引ブロワの前記スピルバック機能が、前記吸引ブロワの駆動用モータをインバータモータとし、前記インバータモータの回転数を制御することにより付与されたものであることを特徴とする。【００３７】
本発明の第１４及び第１５の態様の揮発性成分含有排ガスの処理方法によれば、容易に吸引ブロワの入口側の圧力を予め定めた所定値に維持することができ、製造設備の排ガス管路に過大な圧力が掛からないようにすることができる。【００３８】
また、本発明の第１６の態様の揮発性成分含有排ガスの処理方法は、第９〜１５のいずれかの態様の揮発性成分含有排ガスの処理方法において、前記パージ排ガスを冷却処理し、この際の未凝縮ガスを前記吸着装置の入口側に戻すことを特徴とする。【００３９】
本発明の第１６の態様の揮発性成分含有排ガスの処理方法によれば、パージ排ガスの未凝縮ガス中には微量の揮発性成分が含まれているが、この微量の揮発性成分も再度吸着塔を通すことにより回収できるため、揮発性成分含有排ガスの揮発性成分回収効率が向上する。【００４０】
また、本発明の第１７の態様の揮発性成分含有排ガスの処理方法は、第９〜１６のいずれか態様の揮発性成分含有排ガスの処理方法において、前記揮発性成分を含む排ガスが重合性物質含有排ガスであり、前記吸着剤層がシリカゲル、疎水性シリカゲル又は合成ゼオライトから選択された少なくとも１種を含むことを特徴とする。【００４１】
また、本発明の第１８の態様の揮発性成分含有排ガスの処理方法は、第１７の態様の揮発性成分含有排ガスの処理方法において、前記重合性物質が、アセトン、アクリロニトリル、メチルエチルケトン、塩化ビニルモノマー、スチレン、テトラヒドロフランから選択される１種であることを特徴とする。【００４２】
本発明の第１７及び１８の態様の揮発性成分含有排ガスの処理方法によれば、本発明の第５及び第６の態様の揮発性成分含有排ガスの処理方法の場合と同様の作用効果を奏することができるようになる。【００４３】
さらに、本発明の第１９の態様の揮発性成分含有排ガスの処理方法を実施するための装置は、第９〜１８のいずれかの態様の揮発性成分含有排ガスの処理方法を実施するための装置であって、
少なくとも前記複数の吸着塔、前記流量制御弁及び真空ポンプを有するバイパス管路、及び、これらの機器の動作を制御するための制御盤を備え、
前記制御盤は、前記制御盤の扉内に取り付けられた外部から視認し得る表示装置と、前記扉の外部から各種パラメータを設定することができるタッチパネルとを有し、かつ耐圧防爆構造とされていることを特徴とする。【００４４】
また、本発明の第２０の態様の揮発性成分含有排ガスの処理方法を実施するための装置は、第１５の態様の揮発性成分含有排ガスの処理方法を実施するための装置において、少なくとも前記複数の吸着塔、前記流量制御弁及び真空ポンプを有するバイパス管路及び前記制御盤は、防爆エリアに設けられていることを特徴とする。【００４５】
本発明の第１９及び第２０の態様の揮発性成分含有排ガスの処理方法を実施するための装置によれば、それぞれ本発明の第７及び第８の態様の揮発性成分含有排ガスの処理方法を実施するための装置の場合と同様の作用効果を奏することができるようになる。
【発明の効果】
【００４６】
以上述べたように、本発明の揮発性成分排ガス処理方法及び排ガス処理装置によれば、排ガス処理装置を製造設備に組み込む際に、製造設備の排ガス管路の背圧を自動的に所定値以下とするとともに、脱着時の流量制御弁による吸引風量を最適な範囲に保てるようになるので、製造設備に損傷が生じ難い、安全性に優れた吸着法による排ガス処理方法を提供ことができる。
【図面の簡単な説明】
【００４７】
【図１】実施形態の揮発性成分含有排ガス処理装置のフローシートである。
【図２】実施形態の揮発性成分含有排ガス処理装置の作動状態を纏めて示す概念図である。
【図３】実施形態の揮発性成分含有排ガス処理装置の脱着時の流量制御弁の制御状態を示す図である。
【図４】変形例２の揮発性成分含有排ガス処理装置のフローシートである。
【図５】実施形態で使用した耐圧防爆制御盤の平面図である。
【図６】従来の揮発性成分含有排ガス処理装置のフローシートである。
【発明を実施するための形態】
【００４８】
本発明の実施形態の揮発性成分含有排ガス処理装置を、図１及び図２を用いて、揮発性成分が揮発性炭化水素（ＶＯＣ）の場合を例にとって説明する。なお、図１は実施形態１の揮発性成分含有排ガス処理装置のフローシートである。図２は実施形態の揮発性成分含有排ガス処理装置の作動状態を纏めて示す概念図である。なお、図１における一点鎖線で挟まれた領域は防爆エリアを示している。
【００４９】
本発明の一実施形態の揮発性成分含有排ガス処理装置１０は、図１に示すように、２基の吸着塔１１ａ、１１ｂと、吸引ブロワ１２と、真空ポンプ１３と、熱交換器１４と、気液分離器１５と、回収ポンプ１６とを備えている。このうち、吸着塔１１ａを含む部分がＡ系統を形成し、吸着塔１１ｂを含む領域がＢ系統を形成している。
【００５０】
２基の吸着塔１１ａ、１１ｂ内にはそれぞれ同一の吸着材１７ａ、１７ｂが配置されている。これらの吸着剤１７ａ、１７ｂは、それぞれ揮発性成分や排ガスの種類によって最適なものが選択される。例えば、揮発性成分が重合性成分を含まないＶＯＣである場合、吸着剤としては、予め揮発性成分をプレコートしたメソポアー（２０〜４０Å程度）からなる難燃性の活性炭、同様にプレコートしたシリカゲルないし合成ゼオライトを使用することができる。これらの吸着剤１７ａ、１７ｂは、単一層のものであっても、複数層に分かれているものであってもよく、複数層に分かれているものではそれぞれ異なる種類の吸着剤からなるものも採用することができる。なお、揮発性成分が重合性成分を含む場合は、吸着時に重合体が生じないようにするため、シリカゲル、疎水性シリカゲル又は合成ゼオライト〜選択された少なくとも1種を用いる。
【００５１】
図示省略した製造設備からの揮発性成分含有排ガスは、排ガス導入管路１８を介して吸引ブロワ１２の入口側１２ａに供給され、吸引ブロワ１２の出口側１２ｂは２分され、それぞれ管路１９ａ、１９ｂ、自動開閉弁２０ａ、２０ｂを介して吸着塔１１ａ、１１ｂの下部の入口側に接続されている。また、吸着塔１１ａ、１１ｂの上部の出口側はそれぞれ管路２１ａ、２１ｂ及び自動開閉弁２２ａ、２２ｂを介して合流され、大気放出管路２３を介して図示省略した大気中への放出路へ接続されている。また、系外からのパージガス（例えば空気）は、パージガス供給管路２４及び自動開閉弁２５を介して２分され、それぞれ自動開閉弁２６ａ、２６ｂ及び管路２７ａ、２７ｂを介して吸着塔１１ａ、１１ｂの出口側の管路２１ａ、２１ｂに接続されている。
【００５２】
また、吸着塔１１ａ、１１ｂの下部の入口側には、それぞれ脱着回収管路２８ａ、２８ｂ及び自動開閉弁２９ａ、２９ｂを介して合流され、流量制御弁３０を介して真空ポンプ１３の入口側に接続されている。真空ポンプ１３の出口側は、チェッキ弁(逆止弁）３１、熱交換器１４、管路３２を経て気液分離器１５の入口側に接続されている。気液分離器１５の下部の液体出口側は、管路３３、仕切バルブ３４を経て回収ポンプ１６の入口側に接続されている。回収ポンプ１６の出口側は、自動開閉弁３５、ＶＯＣ回収管路３６を介して、液化されたＶＯＣを系外へ取り出すようになっている。
【００５３】
また、気液分離器１５の出口側は、管路３７を経て吸引ブロワ１２の出口側に接続されており、気液分離器１５で液化回収されなかったＶＯＣを含むパージガスは、管路１９ａ、１９ｂ及び自動開閉弁２０ａ、２０ｂを経て吸着塔１１ａ、１１ｂの入口側に導入されるようになっている。
【００５４】
さらに、吸引ブロワ１２の出口側と入口側とは、バイパス管路４０によって接続されており、バイパス管路４０の途中には圧力調節弁からなるバイパス弁４１が設けられている。このバイパス管路４０とバイパス弁４１とが本発明のスピルバック機能を形成する。また、排ガス導入管路１８と大気放出管路２３との間には排ガスバイパス管路４２が設けられており、この排ガスバイパス管路４３の途中には排ガスバイパス弁４３が設けられている。また、吸引ブロワ１２の入口側には吸引ブロワの入口側の圧力を測定する圧力センサ４４が設けられており、この圧力センサ４４の出力によりバイパス弁４１及び排ガスバイパス弁４３が制御されるようになっている。なお、排ガス圧力が異常に上昇することがない場合には、バイパス管路４０及びバイパス弁４１を省略することも可能である。
【００５５】
以下において、図１に示した揮発性成分含有排ガス処理装置１０の動作を説明する。まず、Ａ系統は吸着操作が、Ｂ系統は脱着操作が、それぞれ行われているものとする。このとき、吸着塔１１ａに連なる自動開閉弁２０ａ及び２２ａは開となっており、同じく自動開閉弁２６ａ及び２９ａは閉となっている。また、吸着塔１１ｂに連なる自動開閉弁２０ｂ及び２２ｂは閉となっており、自動開閉弁２６ｂ及び２９ｂは開となっている。
【００５６】
さらに、排ガスバイパス管路４０に設けられている排ガスバイパス弁４３は閉となっており、また、吸引ブロワ１２に並列に設けられているバイパス管路４０の圧力コントロール弁４１は所定の開度で開となっており、吸引ブロワ１２の入口側１２ａの圧力は所定の圧力（背圧）に維持されているものとする。
【００５７】
製造設備から導入された揮発性成分としてのＶＯＣ含有排ガスは、排ガス導入管路１８を経て吸引ブロワ１２により吸引され、管路１９ａ、自動開閉弁２０ａを経て吸着塔１１ａに導入される。そして、吸着塔１１ａでＶＯＣが吸着剤１７ａに吸着・除去され、清浄化された排ガスは管路２１ａ、自動開閉弁２２ａ及び大気放出管路２３を経て、大気中へ放出される。
【００５８】
その間にパージガス供給管路２４から供給された空気等のパージガスは、自動開閉弁２５及び２６ｂを経て吸着塔１１ｂに導入され、吸着剤１７ｂに吸着されていたＶＯＣは脱着され、パージガスとともに脱着回収管路２８ｂ、自動開閉弁２９ｂ、流量制御弁３０を経て真空ポンプ１３により吸引される。真空ポンプ１３の出口から排気されたＶＯＣを含むパージガスは、熱交換器１４で冷却されてＶＯＣが液化され、管路３２を介して気液分離器１５に導入される。気液分離器１５で分離された液化されたＶＯＣは、管路３３、仕切バルブ３４、回収ポンプ１６、自動開閉弁３５及びＶＯＣ回収管路３６を介して系外においてＶＯＣが回収される。
【００５９】
一方、気液分離器１５で吸着されなかったＶＯＣを含むパージガスは、管路３７、管路１９ａ、自動開閉弁２０ａを介して製造設備から導入されたＶＯＣ含有排ガスとともに吸着塔１１ａに導入され、清浄化され、大気放出管路２３を経て大気中へ放出される。
【００６０】
予め定めた所定時間、吸着塔１１ａでの吸着操作が行われた後、所定の休止時間後に、Ａ系統とＢ系統とが互いに逆の操作を行うように切り替えられる。すなわち、Ａ系統は脱着操作が、Ｂ系統は吸着操作が、それぞれ行われるようになる。このとき、吸着塔１１ａに連なる自動開閉弁２０ａ及び２２ａは閉とされ、同じく自動開閉弁２６ａ及び２９ａは開とされる。また、吸着塔１１ｂに連なる自動開閉弁２０ｂ及び２２ｂは開とされ、自動開閉弁２６ｂ及び２９ｂは閉とされる。
【００６１】
この実施形態の揮発性成分含有排ガス処理装置１０では、所定の時間間隔でＡ系統及びＢ系統の動作が切り替えられ、実質的に連続して製造設備から導入された揮発性成分としてのＶＯＣ含有排ガスが清浄化されて大気中へ放出されるとともに、液化されたＶＯＣが回収される。このような実施形態の揮発性成分含有排ガス処理装置１０の作動状態を纏めて図２に示した。
【００６２】
なお、排ガスバイパス管路４０に設けられている排ガスバイパス弁４３及び吸引ブロワ１２に並列に設けられているバイパス管路４０の圧力コントロール弁４１は先の場合と同様に維持されており、吸引ブロワ１２の入口側１２ａの圧力は所定の圧力（背圧）に維持されている。
【００６３】
この実施形態の揮発性成分含有排ガス処理装置１０では、製造設備の排ガス管路は吸引ブロワ１２の入口側１２ａに接続されているので、この吸引ブロア１２の入口側１２ａの圧力が背圧として製造設備に印加されることになる。そこで、吸引ブロア１２の入口側１２ａの圧力を圧力センサ４４で測定し、測定された圧力が予め定めた所定の圧力となるように排ガスバイパス管路４０に設けられたバイパス弁４１の開度を調節して測定された圧力が予め定めた所定の圧力の範囲内となるようにしている。
【００６４】
このような構成を採用すると、実質的に製造設備の排ガス管に掛かる背圧を予め定めた一定の圧力に制御することができるようになるので、製造設備の排ガス管路に過大な圧力が掛からなくなる。加えて、吸引ブロア１２の入口側１２ａの圧力が予め定めた所定の圧力を超えて増大する場合には、圧力センサ４４の出力に基づいてバイパス管路バイパス弁が開き、吸引ブロワ１２の入口側１２ａが吸着塔１１ａ、１１ｂの出口と直結されるため、に製造設備からのＶＯＣ含有排ガスはそのまま大気中に放出される。これにより、吸引ブロワ１２の入口側１２ａの圧力が、大気圧近くまで落ちるので、製造設備の排ガス管路に過大な背圧が掛かることがなくなる。なお、排ガス処理装置内の排ガス処理装置内の圧力損失は、装置規模にもよるが、およそ１ＫＰａＧ〜３ＫＰａＧ程度で、これにより配管サイズ及び吸着塔サイズが決定される。また、製造設備からの排ガス許容圧損は、大気圧〜０．５ＫＰａＧ程度である。
【００６５】
上記実施形態では、揮発性成分含有排ガスとしてＶＯＣ含有排ガスの場合を例にとって説明したが、ＶＯＣ含有排ガスとしては、製油所、化学品貯蔵基地等におけるＶＯＣ含有排ガスだけでなく、各種製品製造工場、リサイクル工場、製薬会社、電気・半導体メーカー等におけるＶＯＣ、各種溶剤、各種揮発性成分等の含有排ガス、化学工場の不活性ガス含有排ガス等に対しても適用可能である。また、揮発性成分含有排ガスとして重合性成分を含むＶＯＣ含有排ガスの場合は、吸着剤１７ａ，１７ｂとしてシリカゲル、疎水性シリカゲル又は合成ゼオライトから選択された少なくとも１種を含むものを用いれば、吸着及び脱着時時に重合性成分を重合させることなく吸着及び脱着させることができるので、上記のＶＯＣ含有排ガスの場合と同様に処理が可能となる。
【００６６】
ここで、図３を用いて脱着時の流量制御弁３０による真空ポンプ１３の吸引流量制御について説明する。なお、図３は、実施形態の揮発性成分含有排ガス処理装置１０の脱着時の流量制御弁３０の制御状態を示す図である。
【００６７】
吸着塔１１ａ、１１ｂを真空排気する場合は、大気圧から３．３ＫＰａＡを真空ポンプで排気して３．３ＫＰａＡが到達真空度となる。真空ポンプの排気量は、大気圧時点で最大となり、真空になるにつれて小さくなる。そこで、真空ポンプ１３の入口側にある流量制御弁３０によって排気流量を制御する必要がある。その理由は、真空ポンプ１３の排気流量が増えた場合、後段の熱交換器１４、気液分離機１５内の線速が増え、最悪フラッディングを発生することがあるからである。
【００６８】
従来の脱着時の排気流量の制御は、圧力スイッチないし圧力センサからの信号に追従した開閉方式であったが、排気流量によっては圧力調整が一定でないため、設定が難しく、最悪は真空ポンプの過電流異常によるシステムダウン等が発生していた。圧力センサからの信号の追従で弁開度を開放する方法もあるが、ガス濃度の変化等もあるので調整が困難である。そこで、実施形態の実施形態の揮発性成分含有排ガス処理装置１０では、吸着塔１１ａ、１１ｂ内の圧力センサ４４ａ、４４ｂからの信号での流量制御弁３０の開度制御を行い、流量制御弁３０の開度を例えば３段など数段の開度設定を設けることで、円滑な真空ポンプ１３の排気量調整を行うことができるようにし、真空ポンプ１３に負荷がかからない運転制御を可能とした。図３に示したそれぞれの制御開始ポイントの圧力α、β、γ及びδは、吸着剤の離脱性能に基いて実績値を基にして決定し、初期設定時の入力操作を終えれば、その後に数値を変更する必要はなくなる。
【００６９】
まず、脱着工程開始時の状態は、吸引開始時の状態はいずれの脱着工程時であっても実施的に一定であるので、流量制御弁３０を予め定めた所定の開度、例えば約２０％として真空ポンプ１３により脱着を行っていく。時間の経過に伴って吸着塔１１ａ、１１ｂ内の圧力は低下していくが、この圧力が予め定めた第１の設定値αに達したとき、流量制御弁３０の開度を一定速度、例えば０．２％／秒ずつ増大させていく。この場合は、時間の経過に伴って流量制御弁３０の開度が増大していくとともに吸着塔１１ａ、１１ｂ内の圧力も低下していく。さらに吸着塔１１ａ、１１ｂ内の圧力が予め定めた第２の設定値βに達したとき、流量制御弁３０の開度を別の一定速度、例えば０．１％／秒ずつ増大させていく。この場合も、時間の経過に伴って流量制御弁３０の開度が増大していくとともに吸着塔１１ａ、１１ｂ内の圧力も低下していく。
【００７０】
さらに、吸着塔１１ａ、１１ｂ内の圧力が予め定めた第３の設定値γに達したとき、流量制御弁３０の開度を別の一定速度、例えば０．１５％／秒ずつ増大させていき、時間の経過に伴って流量制御弁３０の開度が増大していくとともに吸着塔１１ａ、１１ｂ内の圧力も低下して予め定めた第４の設定値δに達したとき、流量制御弁３０を全開とする。このときは、吸着塔１１ａ、１１ｂ内の圧力は実質的に真空に近い状態となっているので、流量制御弁３０を全開としても大きな流量変化は生じない。
【００７１】
このように吸着塔１１ａ、１１ｂ内の圧力に応じて流量制御弁３０の開度を一定速度で増大させると、真空ポンプ１３に過大な負荷が掛からなくなり、真空ポンプが過電流停止することもなくなるだけでなく、真空ポンプ１３の後段に設置している熱交換器１４及び気液分離器内の流量も良好な性能を奏する範囲に維持できるので、良好な脱着効率が得られるようになる。なお、流量制御弁３０の開度、制御時間ないし圧力の設定値は、予め実験的に最適な値を求めておけばよい。
【００７２】
［耐圧防爆制御盤］
ここで、実施形態の揮発性成分含有排ガス処理装置で使用した耐圧防爆制御盤５０の概略構成について図５を用いて説明する。なお、図５は実施形態で使用した耐圧防爆制御盤の平面図である。なお、本発明おいては耐圧防爆制御盤を使用することは必ずしも必要な構成ではなく、非防爆区域に設ける場合は耐圧防爆型ではない通常の制御盤を使用することができる。
【００７３】
この耐圧防爆制御盤は、耐圧ケース５１に扉５２が開閉可能に取り付けられており、ケース５１及び扉ともに約２０ｍｍ厚の鉄板製であって、使用時には扉５２の周囲が多数のボルト５３によって密閉された状態で使用される。そのため、扉５２の開閉には約２０分程度必要となる。また、扉５２の内部には各種操作スイッチ５４が設けられており、これらの操作スイッチ５４の設定状態は扉５２に設けられた窓５５を介して外部から視認できるようになっている。なお、窓５５には耐圧ガラスがはめ込まれている。
【００７４】
さらに、耐圧防爆制御盤５０の内部には、液晶表示パネル等の表示部５６と、複数、例えば５個のタッチパネル５７とが設けられており、これらの表示部５６及びタッチパネル５７の表面も耐圧ガラスで覆われており、表示部５６及びタッチパネル５７ともに外部には露出していない。このタッチパネル５７により、扉５２の外部から各種パラメータを設定することができるようになっており、設定した各種パラメータは表示部５６によって確認できるようになっている。
【００７５】
従来の耐圧防爆制御盤による各種パラメータ変更操作は、防爆指針により、運転中は防爆制御盤の蓋を開放できず、防爆制御盤の蓋を開けるには電源を切断しなければならない等の規制があった。しかしながら、実施形態の揮発性成分含有排ガス処理装置で使用した耐圧防爆制御盤５０によれば、扉５２を開放せずに容易に各種パラメータ入力が可能となるので、より多くの設定を設けて効率のよい排ガス処理ができるようにすることができ、しかも、故障予測などの機能を追加して、より安全な揮発性成分含有排ガス処理装置とすることができる
【００７６】
［変形例１］
上記の実施形態では、吸引ブロア１２のスピルバック機能として吸引ブロア１２に並列に設けられた排ガスバイパス管路４０と、この排ガスバイパス管路４０に設けられたバイパス弁４１とからなるものを用いた例を示したが、これに限らず吸引ブロア１２として吸引ブロワ１２の駆動用モータ(図示せず）をインバータモータとし、このインバータモータの回転数を制御することにより吸引ブロア１２にスピルバック機能を与えることもできる。この場合は、吸引ブロア１２の入口側１２ａに設けられた圧力センサ４４で検出された圧力が予め定めた所定の範囲内となるようにインバータ信号（４〜２０ｍＡ）をコントロールしてインバータモータの回転数を制御すればよい。ただし、このようなインバータモータを備えたＶＯＣ等の実施形態の揮発性成分含有排ガス処理装置１０を日本国内で用いるには、防爆エリアで使用するインバータモータとインバータとについて同一の防爆検定を受ける必要があるが、外国向けはこのような規制がないために不要である。そこで、この変形例の構成を採用するかどうかは、経済性をも考慮する必要がある。
【００７７】
［変形例２］
上記の実施形態では、揮発性成分を含む排ガスを供給する排ガス導入管路１８と吸着塔１１ａ、１１ｂとの間にスピルバック機能を有する吸引ブロア１２を設けた例を示したが、製造設備の排ガス管路内の排ガスの圧力が高くて排ガス導入管路１８内の圧力が吸着塔１１ａ、１１ｂを含む揮発性成分含有排ガス処理装置内の圧力損失相当の圧力よりも高い場合には、特に吸引ブロア１２を設けなくても吸着塔に揮発性成分を含む排ガスを供給することができる。例えば、製造設備の排ガス出口側にブロアが設けられている場合には、予め排ガスの圧力を高めておくことができるため、排ガス処理装置の入口側に吸引ブロア１２を設ける必要がない。吸引ブロア１２を排除した変形例２の揮発性成分含有排ガス処理装置のフローシートを、図４を用いて説明する。
【００７８】
変形例２の揮発性成分含有排ガス処理装置は、図１に示した実施形態の揮発性成分含有排ガス処理装置において、吸引ブロワ１２と、吸引ブロア１２に並列に設けられたバイパス管路及びバイパス弁４１に換えて圧力調節弁４５を設け、この圧力制御弁４５を排ガス導入管路１８の圧力を検知する圧力センサ４４の出力によって制御するようにしたものであり、その他の構成は実質的に実施形態のものと同様である。このような構成を備えている変形例２の揮発性成分含有排ガス処理装置によれば、排ガス導入管路１８の圧力が高くても、圧力制御弁４５によって吸着塔１１ａ、１１ｂに供給される揮発性成分を含む排ガスの圧力を最適な値に維持することができ、しかも、圧力制御弁のコストはスピルバック機能を有する吸引ブロア１２よりも安価であるため、経済的となる。なお、変形例２の揮発性成分含有排ガス処理装置の構成は、製造設備の排ガス管路の圧力が低く、この製造設備の出口側にブロアが設けられている場合にも適用可能である。
【００７９】
変形例２の揮発性成分含有排ガス処理装置においては、実施形態の揮発性成分含有排ガス処理装置の場合と同様に、排ガス導入管路１８と大気放出管路２３との間に排ガスバイパス管路４２を設け、この排ガスバイパス管路４３の途中に排ガスバイパス弁４３を設けてもよい。この場合も、何らかの原因で排ガス導入管路１８の圧力が予め定めた所定の圧力を超えて増大する場合には、圧力センサ４４の出力に基づいてバイパス管路バイパス弁が開き、排ガス導入管路１８が吸着塔１１ａ、１１ｂの出口と直結されるため、増大した圧力を逃がすことができるので、製造設備の排ガス管路に過大な圧力が掛からないようにすることができる。なお、圧力制御弁４５又は排ガスバイパス弁４３を設けた排ガスバイパス管路４３の少なくともいずれか一方は、省略可能である。
【符号の説明】
【００８０】
１０…揮発性成分含有排ガス処理装置    １１ａ、１１ｂ…吸着塔
１２…吸引ブロワ                      １２ａ…吸引ブロワの入口側
１２ｂ…吸引ブロワの出口側            １３…真空ポンプ
１４…熱交換器                        １５…気液分離器
１６…回収ポンプ                      １７ａ，１７ｂ…吸着剤
１８…排ガス導入管路
１９ａ、１９ｂ、２１ａ、２１ｂ、２７ａ、２７ｂ、３２、３３、３７…管路
２０ａ、２０ｂ、２２ａ、２２ｂ…自動開閉弁
２３…大気放出管路                    ２４…パージガス供給管路
２５、２６ａ、２６ｂ、２９ａ、２９ｂ…自動開閉弁
２８ａ、２８ｂ…脱着回収管路          ３０…流量制御弁
３１…チェッキ弁                      ３４…仕切バルブ
３５…自動開閉弁                      ３６…ＶＯＣ回収管路
４０…バイパス管路                    ４１…バイパス弁
４２…排ガスバイパス管路              ４３…排ガスバイパス弁
４４、４４ａ、４４ｂ…圧力センサ      ４５…圧力制御弁
５０…耐圧防爆制御盤                  ５１…耐圧ケース
５２…扉                              ５３…ボルト
５４…各種操作スイッチ                ５５…窓
５６…表示部                          ５７…タッチパネル
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【国際調査報告】
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