CN110087757B - 含有机溶剂的气体处理系统 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种能使能量高效的含有机溶剂的气体处理系统。含有机溶剂的气体处理系统的特征在于，具有：鼓风机(10)，该鼓风机(10)对脱离用气体A进行送风；浓缩脱离装置(20)，该浓缩脱离装置(20)被提供含有机溶剂的原气体和所述脱离用气体A，排出净化气体和浓缩气体；以及蓄热式燃烧装置(30)，该蓄热式燃烧装置(30)具有导入所述浓缩气体的第1蓄热部(31)、与所述第1蓄热部(31)连通并燃烧所述浓缩气体的连通部(33)、和从所述连通部(33)送出燃烧后的浓缩气体的第2蓄热部(32)，在所述蓄热式燃烧装置(30)的所述连通部(33)具有热交换机构(34)，该热交换机构(34)在所述脱离用气体A被提供给所述浓缩脱离装置(20)之前施加热量。

Description

含有机溶剂的气体处理系统

技术领域

本发明涉及通过对浓缩了有机溶剂的浓缩气体进行燃烧从而进行处理的含有机溶剂的气体处理系统。

背景技术

有机溶剂的通用性较高且可作为各种物质的溶剂，因此便利性较高。另一方面，有机溶剂易挥发且又含有有害物质，因此将挥发后的含有机溶剂的原气体直接排出至大气中会造成环境负荷增大。因此，希望原气体被燃烧且分解成无害物质后排出至大气中。为此，提出了对原气体进行浓缩并燃烧的含有机溶剂的气体处理系统。

含有机溶剂的气体处理系统为了使原气体燃烧，会消耗较多的能量。因此，在持续运行的情况下，会产生运行成本的问题。在该问题中降低由于使用而产生的能量损耗方面是技术的着重点。

例如在含有机溶剂的气体处理系统中使用的燃烧装置提出了如下的催化剂燃烧方式：不是对原气体进行直接燃烧，而是为了降低燃烧温度，使用催化剂。另外，为了对由燃烧产生的热进行再利用，还提出了蓄热式燃烧装置。

在专利文献1的利用浓缩装置和蓄热式燃烧装置的含有机溶剂的气体处理系统中，在原气体中的有机溶剂浓度较低的情况下，使浓缩气体预热·升温的能量使用量、以及用于使浓缩气体中含有的有机溶剂氧化燃烧的能量使用量增大，提出了作为含有机溶剂的气体处理系统的运行成本增加的课题，从而揭示了将温度计配置于位于蓄热式燃烧装置的燃烧室的连通部，根据该温度计的输出，对从浓缩装置除去有机溶剂的脱离用气体的送风源即鼓风机的风量1进行控制的发明。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本专利特开2011－072896号公报

发明内容

发明所要解决的技术问题

专利文献1的方法是力图使能量高效，但是含有机溶剂的气体处理系统是希望更高效地运用能量。本发明鉴于这种要求，提供一种含有机溶剂的气体处理系统，通过将使有机溶剂进行氧化燃烧时产生的热量施加于提供给浓缩装置的脱离用气体，从而能够更大幅地高效运用能量。

解决技术问题所采用的技术方案

更具体而言，本发明所涉及的含有机溶剂的气体处理系统的特征在于，具有：鼓风机，该鼓风机对脱离用气体进行送风；浓缩脱离装置，该浓缩脱离装置被提供含有机溶剂的原气体和所述脱离用气体，排出净化气体和浓缩气体；蓄热式燃烧装置，该蓄热式燃烧装置具有导入所述浓缩气体的第1蓄热部、与所述第1蓄热部连通并燃烧所述浓缩气体的连通部、和从所述连通部送出燃烧后的浓缩气体的第2蓄热部；温度传感器，该温度传感器对即将提供给所述浓缩脱离装置之前的所述脱离用气体的温度进行检测；以及控制装置，该控制装置基于所述温度传感器的信号来控制所述鼓风机的流量，在所述蓄热式燃烧装置的所述连通部具有热交换机构，该热交换机构在所述脱离用气体提供给所述浓缩脱离装置之前施加热量，所述控制装置控制所述鼓风机的流量以及通过所述热交换机构中的流路的截面积，以使得使所述浓缩气体燃烧而获得的热量充当使所述浓缩气体上升至燃烧温度的热量、以及使所述脱离用气体上升至规定的温度为止的热量，并使重新加热热量维持在0℃。

发明效果

本发明所涉及的含有机溶剂的气体处理系统将有机溶剂燃烧后的热量施加于从浓缩脱离装置除去有机溶剂的脱离用气体，因此，无需为了提高脱离用气体的温度另外准备能量。结果是，能高效地运用能量。

另外，本发明所涉及的含有机溶剂的气体处理系统根据由热交换机构升温后的脱离用气体的温度来调节脱离用气体的流量，因此，能够使系统的各部分维持在一定温度来连续运行。

附图说明

图1是表示本发明所涉及的含有机溶剂的气体处理系统的结构的图。

图2是对本发明所涉及的含有机溶剂的气体处理系统和现有的含有机溶剂的气体处理系统中热量利用上的差异进行比较的图。

图3是热交换器的说明图。

图4是表示具有从含有有机溶剂的浓缩气体向脱离用气体也施加热量的热交换器(热交换单元)的结构的图。

图5是表示作为热交换单元利用残留于浓缩脱离装置的热量的情况下的结构的图。

图6是表示在热交换机构中设置有多个内部热交换器的情况下的结构的图。

图7是详细表示热交换机构的内部结构的图。

图8是表示图6的含有机溶剂的气体处理系统的利用状态的图。

图9是表示图6的含有机溶剂的气体处理系统中使流量增大时的利用状态的图。

图10是表示图6的含有机溶剂的气体处理系统中使用两个内部热交换器时的利用状态的图。

图11是表示具有多个内部热交换器的热交换机构在热交换单元是其他方式的情况下也能够利用的结构的图。

具体实施方式

以下对本发明所涉及的含有机溶剂的气体处理系统示出附图以及实施例进行说明。另外，以下的说明是本发明的几个实施方式的示例，本发明不限于以下的说明。以下的说明在不脱离本发明的要旨的范围内能够进行改变。

(实施方式1)

图1示出了本发明所涉及的含有机溶剂的气体处理系统1的结构。本发明所涉及的含有机溶剂的气体处理系统1具有浓缩脱离装置20、蓄热式燃烧装置30、以及将脱离用气体A送风至浓缩脱离装置20的鼓风机10。

鼓风机10对脱离用气体A进行送风，以作为用于取出被浓缩脱离装置20捕捉的有机溶剂的载气。脱离用气体A可以优选利用通常的新鲜空气，也可为使氮气、氧气的比率变化后的气体。另外，鼓风机10的流量也可由后文中阐述的控制装置40来控制。

浓缩脱离装置20只要能使原气体V中的有机溶剂浓缩，则不作特别限定。例如可以利用多塔式吸附浓缩装置、蜂窝状转子型浓缩装置等。其中优选使用蜂窝状转子型浓缩装置。众所周知的，蜂窝状转子型浓缩装置中，填充了吸附材料的转子将轴20a作为枢轴进行旋转。并且从转子的一部分提供包含有机溶剂的原气体V，并排出被吸附材料除去了有机溶剂后的净化气体CV。使吸附材料吸附原气体V中的有机溶剂的工序为吸附工序。

另一方面，吸附了有机溶剂的吸附材料在与通过转子的旋转提供原气体V的位置不同的位置暴露于脱离用气体A。从提供原气体V的相反侧提供脱离用气体A。脱离用气体A在通过吸附材料时除去有机溶剂，从而成为含有机溶剂的浓缩气体B。另外，浓缩气体B中的有机溶剂浓度根据原气体V中的有机溶剂浓度、脱离用气体A的流量而变化。另外，使脱离用气体A接触吸附材料且使有机溶剂从吸附材料脱离而生成浓缩气体B是浓缩气体生成工序。

即，浓缩脱离装置20被提供含有有机溶剂的原气体V和脱离用气体A，排出由原气体V去除了有机溶剂后的净化气体CV、以及由脱离用气体A包含了有机溶剂的浓缩气体B。

蓄热式燃烧装置30至少具有第1蓄热部31和第2蓄热部32这2个蓄热部。蓄热式燃烧装置30也可具有3个以上的蓄热部。另外，蓄热式燃烧装置30具有使第1蓄热部31以及第2蓄热部32连通的连通部33。第1蓄热部31和第2蓄热部32互相气密分隔。各个蓄热部中气体可以从一端通过至另一端。各个蓄热部中，使气体通过，从而从气体带走热量，或者对气体施加热量。

连通部33也可是燃烧室，具有燃烧催化剂33a和燃烧器33b。燃烧催化剂33a可以优选利用铂类催化剂，从而能够降低有机溶剂的燃烧温度。燃烧器33b可以利用电式或燃烧式，但可以优选利用电式。燃烧器33b将燃烧催化剂33a的温度维持在燃烧温度。

通过了第1蓄热部31的浓缩气体B在连通部33中被燃烧，且浓缩气体B中的有机溶剂分解为水和二氧化碳。分解后的浓缩气体B成为含有二氧化碳和水的排出气体D，被送出至与连通部33连通的第2蓄热部32并被排出。由此，排出气体D是「燃烧后的浓缩气体B」。另外，使浓缩气体B燃烧是燃烧工序。

排出气体D在第2蓄热部32中排放热量。第2蓄热部32将该热量蓄热，并使蓄热量增加。另一方面，第1蓄热部31为了持续给浓缩气体B施加热量，蓄热量减少。由此，以一定的定时对第1蓄热部31和第2蓄热部32进行交换。交换通常是通过对浓缩气体B的入口和排出气体D的出口的连接进行变更来进行的。即，第1蓄热部31和第2蓄热部32交换后，浓缩气体B由第2蓄热器部32进入，通过连通部33后，成为排出气体D，通过第1蓄热部31而被排出。

在交换的时候，也可对向浓缩气体B施加热量的第1蓄热部31进行清洗。第1蓄热部31中由于浓缩气体B通过，因此残留有有机溶剂。清洗是将不包含有机溶剂的气体流过第1蓄热部31从而带走残留的有机溶剂的处理。蓄热式燃烧装置30若具有3个以上的蓄热部，则能够使接受浓缩气体B、排出排出气体D、清洗这3个的状态依次轮换。结果是，能够对浓缩气体B进行连续的燃烧处理，而不会使浓缩气体B的流动停止。

本发明的含有机溶剂的气体处理系统1中，热交换机构34设置于蓄热式燃烧装置30的连通部33。热交换机构34利用连通部33的内部或连通部33的外壁面的热量，对提供给浓缩脱离装置20之前的脱离用气体A施加热量。图1中，用标号34a来表示进行热交换的部分。以后，称为内部热交换器34a。另外，在脱离用气体A与吸附材料相接触之前，使浓缩气体B燃烧(燃烧工序)并利用产生的热量使温度上升是预备加热工序。

另外，热交换机构34也可具有加热器35。加热器35是在仅利用内部热交换器34a时向脱离用气体A施加的热量不足的情况下使用的热源。加热器35也可是电式，也可是燃烧式。因此，热交换机构34至少具有内部热交换器34a，也可包含加热器35。

这些各个装置通过流路相连结。流路由导管、管道等构成。从鼓风机10到蓄热式燃烧装置30通过第1流路51连结。在设置于蓄热式燃烧装置30的连通部33的热交换机构34内配置有与第1流路51相连接的第2流路52。第2流路52是内部热交换器34a内的流路。第2流路52与第3流路53相连结，且与浓缩脱离装置20的脱离用气体导入口相连接。

排出浓缩气体B的浓缩脱离装置20的浓缩气体排出口与第4流路54相连接，且与蓄热式燃烧装置30的导入口相连结。另外，蓄热式燃烧装置30的排出口与排出路55相连接。另外，提供原气体V的原气体流路60、以及排出由原气体V除去了有机溶剂后的净化气体CV的净化气体流路62设置于浓缩脱离装置20。另外，本说明书中，各流路中「上游」是指鼓风机10侧(气体的送风源侧)，「下游」是指气体流向侧。

本发明所涉及的含有机溶剂的气体处理系统1也可对于上述的结构进一步附加以下的构成要素来提高效率、或者提高便利性。

热交换单元41设置于第1流路51中，是可以在将脱离用气体A提供给热交换机构34之前进行热量交换的装置。首先，热交换单元41也可是在第1流路51和第4流路54之间进行热交换的外置热交换器41a。另外，热交换单元41也可是浓缩脱离装置20(热交换器41b)(详细情况用图5进行说明)。

另外，加热冷却器43、温度传感器44设置于第3流路53。温度传感器44可在加热冷却器43的下游侧，设置于浓缩脱离装置20的脱离用气体A的提供口(导入口)之前与加热冷却器43的下游之间。其用于通过监视浓缩脱离装置20之前的脱离用气体A的温度，从而可以控制脱离用气体A的流量。

另外，也可设置有基于温度传感器44的信号来控制鼓风机10的流量以及加热冷却器43等的控制装置40。为了强化从上游向下游的空气流动，可以在各流路适当地配置辅助鼓风机11。其用于补偿流路中的压力损失。图1中示出了辅助鼓风机11配置于第4流路54，但是也可配置于其它流路。

针对具有以上结构的含有机溶剂的气体处理系统1的动作进行说明。本发明所涉及的含有机溶剂的气体处理系统1中将脱离用气体A提供给浓缩脱离装置20之前与对浓缩气体B进行燃烧而产生的热量之间进行热交换。浓缩气体B中含有有机溶剂，若使其燃烧，则有机溶剂自身成为燃料而产生热量。利用该热量加热脱离用气体A。由此，无需另外准备用于加热脱离用气体A的能量。因此，能够进行作为含有机溶剂的气体处理系统1整体的节能运行。

首先，对气体流动进行说明。原气体V在未图示的产生有机溶剂的地方产生，且通过原气体流路60提供给浓缩脱离装置20。原气体V通过浓缩脱离装置20中的吸附材料，有机溶剂被吸附，从而成为不具有有机溶剂的净化气体CV，且通过净化气体流路62被排出。净化气体流路62的前端也可是大气中，也可是未图示的再利用场所。

从鼓风机10送出的脱离用气体A通过第1流路51，且流向蓄热式燃烧装置30。蓄热式燃烧装置30中，设置有通过热交换机构34的第2流路52。从蓄热式燃烧装置30至浓缩脱离装置20为止设置有第3流路53。脱离用气体A通过这些流路。并且，若通过浓缩脱离装置20则脱离用气体A成为浓缩气体B。

浓缩气体B通过第4流路54，且流向蓄热式燃烧装置30的第1蓄热部31。浓缩气体B中的有机溶剂若通过蓄热式燃烧装置30，则被分解为水和二氧化碳，成为排出气体D。排出气体D通过排出路55被释放。

接着针对为了使含有机溶剂的气体处理系统1运行所需的热量进行说明。另外，在本领域中，将热量换算成每单位体积的气体温度进行说明。由此，也存在热量用温度(℃)来表示的情况。

浓缩脱离装置20中，吸附有原气体V中的有机溶剂。为了使该有机溶剂脱离，提供给浓缩脱离装置20的脱离用气体A需要成为约180℃左右的温度。脱离用气体A最初在20℃左右，因此需要用于使脱离用气体A从20℃至180℃上升160℃的热量。将其作为热量QA。

若使有机溶剂从浓缩脱离装置20脱离，则脱离用气体A成为浓缩气体B。浓缩气体B由于有机溶剂的蒸发热，从而温度下降得比180℃的脱离用气体A更低。浓缩气体B的温度设为TB1℃。在将热交换器41a(热交换单元41)设置于第4流路54中的情况下，浓缩气体B向提供给蓄热式燃烧装置30之前的脱离用气体A施加热量。结果是，浓缩气体B的温度进一步下降。在第4流路54中通过热交换下降的浓缩气体B的温度为TB2℃。

若提供给蓄热式燃烧装置30，则浓缩气体B的温度上升直到燃烧温度Tr(约350℃～450℃)为止。此时所需的热量设为QB。

图2示出了本发明所涉及的含有机溶剂的气体处理系统1(图2(a))和现有的含有机溶剂的气体处理系统100(图2(b))的结构。另外，将该图的说明中不需要的部分删除来示出。另外，在图2(a)中，是没有图1的热交换器41a的结构。将其作为含有机溶剂的气体处理系统1a，将带有热交换器41a的系统作为含有机溶剂的气体处理系统1b。图1表示含有机溶剂的气体处理系统1b。

参照图2(b)，现有的含有机溶剂的气体处理系统100中，不具有如含有机溶剂的气体处理系统1那样的热交换机构34，因此需要用于将热量QA施加于脱离用气体A的加热器102。

脱离用气体A在两个系统中，都被施加热量QA，且提供给浓缩脱离装置20以及浓缩脱离装置120，成为浓缩气体B来提供给蓄热式燃烧装置30以及蓄热式燃烧装置130。此外，由于浓缩气体B中含有有机溶剂，因此若使浓缩气体B燃烧则其自身成为燃料，产生热量QE。它是有机溶剂的氧化发热热量，通常作为温度上升量来表示并被称为「Δt」。

该Δt量的热量也能够用于使提供给连通部33的浓缩气体B的温度上升。另外，也能够用于使通过热交换机构34内的脱离用气体A的温度上升。另外，以下现有的含有气体的有机容器处理系统100的标号用括号表示。

本发明所涉及的含有机溶剂的气体处理系统1a中，将该热量QE充当用于使脱离用气体A升温的热量QA、以及用于使浓缩气体B上升至燃烧温度Tr为止的热量QB。

另一方面，现有的含有机溶剂的气体处理系统100中，尽管可将热量QE充当用于使浓缩气体B升温的热量QB，但是对于用于使脱离用气体A升温的热量QA未被使用。即，需要另外的能量源。

更具体地进行说明。另外，Δt设为150℃。即，通过使有机溶剂燃烧，从而在蓄热式燃烧装置30(130)内产生相当于150℃的热量。另外，在蓄热式燃烧装置30(130)内，热交换效率设为90％。即，在第1蓄热部31(131)以及第2蓄热部32(132)中进行热交换的情况下，热交换机构34的热交换效率设为90％。

首先，参照图3对热交换器中热交换的简单的计算方法进行说明。参照图3，流量相同的流体α和流体β从不同的方向流入热交换器200，且进行热交换。当前，设为图右侧是温度较高一侧，左侧是温度较低一侧。另外，设为流体α的温度比流体β的温度要高。并且，各个流体进入热交换器200前的温度设为Tα1、Tβ1，流出热交换器200后的温度分别设为Tα2、Tβ2。

于是，热交换效率η(％)如式(1)表示。

[数学式1]

再次参照图2(a)。脱离用气体A的初始温度设为20℃，在提供给浓缩脱离装置20时，使其温度上升至180℃。即，相当于160℃的热量为热量QA。另外，浓缩气体B降温至80℃，且蓄热式燃烧装置30的燃烧温度Tr设为400℃。因而，相当于320℃的热量为热量QB。

首先，根据蓄热式燃烧装置30的蓄热部中的输入输出关系，使80℃的浓缩气体B上升至368℃。由此，连通部33中，为了使浓缩气体B的燃烧温度Tr成为400℃，还需要相当于32℃的热量。另外，400℃的排出气体D温度下降至112℃。

另外，第1蓄热部31和第2蓄热部32视作为1个热交换器，适用式(1)。即，由第1蓄热部31和第2蓄热部32构成的热交换器对80℃的浓缩气体B施加热量并使其上升至368℃为止并排出，且从400℃的排出气体D带走热量并冷却至112℃为止并排出。

接着为了使20℃的脱离用气体A成为180℃，需要相当于160℃的热量QA。当前Δt设为150℃，因此若将其充当热量QA，则还需要相当于10℃的热量。即，为了使浓缩气体B上升至400℃，且使脱离用气体A成为180℃，需要相当于32℃和10℃的共计量即42℃的热量。将其作为重新加热热量QD。重新加热热量QD是用于使含有机溶剂的气体处理系统1a运行所需的热量，成为包含在运行成本中的热量。

接着参照图2(b)。现有的含有机溶剂的气体处理系统100中，需要另外准备相当于160℃的热量QA。不能用Δt来充当。因为没有通过连通部33。180℃的脱离用气体A若在浓缩脱离装置120中使有机溶剂脱离，则成为温度下降至80℃的浓缩气体B。该浓缩气体B通过第1蓄热部131的热交换，温度上升至368℃。即，为了达到燃烧温度Tr的400℃还需要有相当于32℃的热量。当前Δt设为150℃，因此相当于该32℃的热量由Δt来充当。

结果是，在含有机溶剂的气体处理系统100中，重新加热热量QD需要相当于160℃的热量。即，相当于160℃的热量包含在运行成本中。如上所述，本发明所涉及的含有机溶剂的气体处理系统1a具有能够高效地利用热量且可将运行成本抑制得较低的效果。

图4是对图1所示出的在第1流路51和第4流路54之间具有进行热交换的外置热交换器41a的情况下(含有机溶剂的气体处理系统1b)的热量进行估算的图。提供给浓缩脱离装置20的脱离用气体A的温度为180℃，当成为浓缩气体B时，温度下降至80℃的点和图2的情况相同。另外，蓄热式燃烧装置30的连通部33中的燃烧温度Tr也和图2的情况相同为40℃。

热交换41a的热交换效率设为50％。于是，从热交换器41a释放出的脱离用气体A的温度变为50℃，向脱离用气体A施加了热量的浓缩气体B的温度也变为50℃。

脱离用气体A的温度在热交换机构34中从50℃加热至180℃，因此热量QA为相当于130℃的热量。另一方面，成为50℃的浓缩气体B的温度在第1蓄热部31中上升至365℃。由此，至400℃为止还需要相当于35℃的热量QB。另外，排出气体D的温度成为85℃。

即，将脱离用气体A的温度加热至180℃，且将浓缩气体B的温度加热至400℃还需要相当于165℃的热量。当前Δt设为150℃，因此重新加热热量QD成为15℃。它可比图2(a)的42℃要少。由此，若设置有热交换器41a，则相比于图2(a)的情况(含有机溶剂的气体处理系统1a)热量的利用效率更高。

图5示出了将第1流路51稍微变形后的方式即含有机溶剂的气体处理系统1c的结构。第1流路51从鼓风机10与浓缩脱离装置20相连结。由180℃的脱离用气体A刚去除了有机溶剂后的浓缩脱离装置20中的吸附材料还具有比通过第1流路51的脱离用气体A更高温度相当的热量。

含有机溶剂的气体处理系统1c通过使通过第1流路51的脱离用气体A通过该吸附材料中，从而使热量从吸附材料转移至脱离用气体A。即，含有机溶剂的气体处理系统1c将浓缩脱离装置20作为热交换器41b来利用。另外，热交换器41b是热交换单元41。另外，热交换器41b中，也可以说进行了吸附材料的冷却。此处的热交换的结果是，脱离用气体A的温度变为80℃。

80℃的脱离用气体A通过热交换机构34并加热至180℃为止。由此，热量QA为相当于100℃的量。另一方面，从浓缩脱离装置20排出的80℃的浓缩气体B在蓄热式燃烧装置30的第1蓄热部31中通过热交换从而温度上升至368℃。即，为了使浓缩气体B成为400℃，还需要相当于32℃的热量。由此，为了使脱离用气体A成为180℃且使浓缩气体B成为400℃，还需要相当于132℃的热量。另外，排出气体D的温度为112℃。

另一方面，通过燃烧浓缩气体B中的有机溶剂从而获得的热量QE(＝Δt)为150℃。由此，在这种情况下，不需要追加的热量，重新加热热量QD为0℃。即，也可以说含有机溶剂的气体处理系统1c是热效率比图4的含有机溶剂的气体处理系统1b更高的系统。

(实施方式2)图6示出了本实施方式所涉及的含有机溶剂的气体处理系统4的结构。含有机溶剂的气体处理系统4与图1示出的含有机溶剂的气体处理系统1的不同点在于含有机溶剂的气体处理系统4的热交换机构38与热交换机构34相比可使流量翻倍。

图7示出热交换机构38的结构。热交换机构38由2个系列的内部热交换器M1以及内部热交换器M2、加热器35、以及分隔阀39构成。热交换机构38的下侧(以及也可包含周围)是连通部33，配置有燃烧催化剂33a和燃烧器33b(参照图6)。在其下侧配置有蓄热部31、32(参照图6)。热交换机构38的入口38i与第1流路51相连接。另外，热交换机构38的出口38o与第3流路53相连接。热交换机构38自身构成第2流路52。

热交换机构38同时设置有2个独立的内部热交换器M1以及内部热交换器M2。内部热交换器M1以及内部热交换器M2分别被隔离。即，通过内部热交换器M1的气体不会泄漏至内部热交换器M2内。由此，各个内部热交换器内构成第2流路52。

为了对它们进行区别，分别设为第2流路52a以及第2流路52b。内部热交换器M1以及内部热交换器M2的入口分别与分隔阀39相连接。另外，内部热交换器M1以及内部热交换器M2的出口都与热交换机构38的出口38o相连通。

分隔阀39是使入口38i和第2流路52b开闭的阀，使入口38i和第2流路52a始终连通。由此，若分隔阀39关闭，则第2流路52中，仅第2流路52a连通。另一方面，若分隔阀39打开，则第2流路52由第2流路52a和第2流路52b这2条流路构成。

由此，在分隔阀39关闭的情况下，从第1流路51导入的脱离用气体A仅在内部热交换器M1中流动(图7(a))。在分隔阀39打开的情况下，脱离用气体A在内部热交换器M1以及内部热交换器M2中都流动(图7(b))。分隔阀39由控制装置40(参照图6)来控制开关。

换言之，也可以说通过分隔阀39使第2流路52的截面积变化。另外，这里对热交换机构38中的内部热交换器是2个的情况进行说明，但是也可包括3个以上的内部热交换器。另外，说明了分隔阀39在内部热交换器的入口部分进行流路控制，但是也可在内部热交换器的出口部分设置有分隔阀39。

另外，图7(a)中，用虚线表示第2流路52b未处于连通状态，且用黑色三角表示与第2流路52b相连接的部分的分隔阀39关闭的状态。图7(b)中用实线示出了第2流路52b使入口38i和出口38o之间相连通。另外，用白色三角表示分隔阀39的连接第2流路52b的部分打开的状态。

再次参照图6。含有机溶剂的气体处理系统4是根据原气体V中的有机溶剂浓度对鼓风机10的送风流量进行控制，并且通过控制分隔阀39从而使重新加热热量QD维持在0℃，同时可使各部分(提供给浓缩脱离装置20之前的脱离用气体A的温度以及连通部33中的燃烧温度Tr)维持一定的系统。另外，热交换机构38的结构如图7所示那样，但包括图6以及图8至图11，都示出了第2流路52b与第3流路53直接连结。这是为了简化记载。

参照图8、图9、图10对含有机溶剂的气体处理系统4的动作进行说明。图8示出原气体V中的有机溶剂量较少的情况，图9示出在原气体V中的有机溶剂量较多情况下使脱离用气体A的流量增加的情况。另外，图10示出原气体V中的有机溶剂量进一步增加，且打开分隔阀39，除了内部热交换器M1之外还使用内部热交换器M2的情况下的状态。

首先，参照图8。脱离用气体A从鼓风机10送至浓缩脱离装置20，之后送至蓄热式燃烧装置30的热交换机构38，且再次提供至浓缩脱离装置20。脱离用气体A通过浓缩脱离装置20成为浓缩气体B，且提供至蓄热式燃烧装置30。在第1蓄热部31中进行热交换后，在连通部33中使其燃烧，之后成为排出气体D并被排出。脱离用气体A以及浓缩气体B的流动和图5中示出的含有机溶剂的气体处理系统1c相同。

含有机溶剂的气体处理系统4启动时，原气体V中有机溶剂较少，因此浓缩气体B中也几乎没有有机溶剂。由此，连通部33整体的温度不上升，热交换机构38无法从连通部33获取热量。因此，通过热交换机构38的加热器35使脱离用气体A的温度上升至180℃为止。图8中示出加热器35的温度为200℃。180℃的脱离用气体A通过浓缩脱离装置20去除吸附材料中的有机溶剂以成为浓缩气体B。并且，通过蓄热式燃烧装置30进行处理。

几乎没有有机溶剂的浓缩气体B基本不会自燃，因此需要用于维持催化剂温度的热量。该热量由燃烧器33b提供。即，系统启动时，需要另外的用于提升脱离用气体A的温度的热量QA和用于将浓缩气体B上升至燃烧温度Tr为止的热量。结果是，重新加热热量QD不为0℃。

接着参照图9。若原气体V中的有机溶剂的浓度上升，则浓缩气体B中的有机溶剂量增加。于是，连通部33内的温度上升，且热交换机构38可从连通部33接受热量。图9的400℃示出了热交换机构38可从连通部33获取的温度(热量)。

另外，Δt变大，Δt能够充当用于使脱离用气体A升温的热量QA以及用于使浓缩气体B上升至燃烧温度Tr的热量。此时，分隔阀39仍然处于关闭，脱离用气体A仅通过内部热交换器M1。其成为和图6相同的状态。另外，各个地方的热量成为和图5相同的状态。该状态为系统的稳定运行，能够使重新加热热量QD成为0℃。

若从图6的状态(各个地方的温度是图5)起原气体V中的有机溶剂的浓度进一步上升，则会使连通部33中的燃烧温度Tr上升。该结果是，通过热交换机构38的脱离用气体A的温度上升。该上升温度由温度传感器44检测出，并通知控制装置40。控制装置40根据该通知向鼓风机10发出增加送风量(流量)的指示。于是，通过热交换机构38的每单位时间的脱离用气体A的量增加，且浓缩脱离装置20之前的脱离用气体A的温度上升被抑制。结果是，脱离用气体A的温度被维持且重新加热热量QD也维持在0℃。另外，图9中使各流路的线宽加宽来表示流量的增加。

相反，若原气体V中的有机溶剂的浓度下降，则浓缩气体B中的有机溶剂浓度降低。于是，连通部33中的燃烧热量减少，因此脱离用气体A的浓缩脱离装置20之前的温度下降。该温度下降由温度传感器44检测出，并通知控制装置40。控制装置40根据该通知向鼓风机10发出减少送风量(流量)的指示。于是，通过热交换机构38的每单位时间的脱离用气体A的量的减少，从而浓缩脱离装置20之前的脱离用气体A的温度下降被抑制。结果是，脱离用气体A的温度被维持且重新加热热量QD也仍然维持在0℃。

接着参照图10。在从图9的状态起有机溶剂的含量进一步增加的情况下，脱离用气体A的温度进一步变高。控制装置40能够通过温度传感器44的温度和当前的流量来获知该情况。因此，控制装置40向分隔阀39发送指示，打开分隔阀39。于是，通过热交换机构38的脱离用气体A的量增加，从而能够增大热交换机构38中交换的热量。结果是，将连通部33中的热量的增加量作为脱离用气体A的流量的增加量进行吸收，从而将各地点的温度维持一定。结果是，能够使重新加热热量QD仍然维持在0℃持续运行。

上述的动作也可称为执行了对在热交换机构38中温度上升后的脱离用气体A(预备加热工序中温度上升后的脱离用气体A)的温度进行测定的工序、以及根据温度值来调整脱离用气体A的流量的工序。

另外，如图10所示，脱离用气体A的流量的调整也可是根据温度传感器44的值来调整预备加热工序中的脱离用气体A的流路(第2流路52)的截面积的工序。

由此，通过根据原气体V中的有机溶剂的浓度来调整鼓风机10的流量、以及可通过热交换机构38中的第2流路52的截面积，从而即使原气体V中的有机溶剂量有变动，也能够将各个地方的设定温度维持一定，从而能够维持持续进行高效率的运行。

另外，在图6至图10中，对于热交换单元41将浓缩脱离装置20作为热交换器41b利用的结构中应用热交换机构38的情况进行了说明。但是不仅如此，也可在使用热交换器41a(参照图1以及图4)的结构中应用热交换机构38。在图11中示出含有机溶剂的气体处理系统5以作为该结构的示例另外，也可安装于没有热交换单元41的系统(图2(a))的含有机溶剂的气体处理系统1a。换言之，成为从图11的含有机溶剂的气体处理系统5去除了热交换器41a的结构。

另外，这里例示出将重新加热热量QD维持在0℃的稳定运行，然而也可将重新加热热量QD维持在不为0℃的一定值来持续运行。因为根据处理的有机溶剂，有时无法获得用于使重新加热热量QD温度成为0℃的Δt。

另外，图1示出的加热冷却器43以及辅助鼓风机11也都能够搭载于图2以后所示出的任何一个系统。在根据温度传感器44获知脱离用气体A的温度发生变动的情况下，也可通过加热冷却器43对脱离用气体A的温度进行调整。

工业上的实用性

本发明所涉及的含有机溶剂的气体处理系统能够优选作为对有机溶剂进行收集浓缩且燃烧分解的系统来使用。

标号说明

1、1a、1b、1c、4、5 含有机溶剂的气体处理系统

10 鼓风机

11 辅助鼓风机

20 浓缩脱离装置

20a 轴

30 蓄热式燃烧装置

31 第1蓄热部

32 第2蓄热部

33 连通部

33a 燃烧催化剂

33b 燃烧器

34 热交换机构

34a 内部热交换器

35 加热器

38 热交换机构

39 分隔阀

M1、M2 内部热交换器

38i 入口

38o 出口

40 控制装置

41 热交换单元

41a、41b 热交换器

43 加热冷却器

44 温度传感器

51 第1流路

52、52a、52b 第2流路

53 第3流路

54 第4流路

55 排出路

60 原气体流路

62 净化气体流路

A 脱离用气体

B 浓缩气体

CV 净化气体

D 排出气体

V 原气体

100 现有的含有机溶剂的气体处理系统

102 加热器

120 浓缩脱离装置

200 热交换器

QD 重新加热热量

Claims (5)

1.一种含有机溶剂的气体处理系统，其特征在于，具有：

鼓风机，该鼓风机对脱离用气体进行送风；

浓缩脱离装置，该浓缩脱离装置被提供含有机溶剂的原气体和所述脱离用气体，排出净化气体和浓缩气体；

蓄热式燃烧装置，该蓄热式燃烧装置具有导入所述浓缩气体的第1蓄热部、与所述第1蓄热部连通并燃烧所述浓缩气体的连通部、和从所述连通部送出燃烧后的浓缩气体的第2蓄热部；

温度传感器，该温度传感器对即将提供给所述浓缩脱离装置之前的所述脱离用气体的温度进行检测；以及

控制装置，

在所述蓄热式燃烧装置的所述连通部具有热交换机构，该热交换机构在所述脱离用气体提供给所述浓缩脱离装置之前施加热量，所述热交换机构具有彼此隔离的多个内部热交换器、以及分隔阀，该分隔阀对向所述内部热交换器的流路进行开关，

所述控制装置基于所述温度传感器的信号，控制所述鼓风机的流量以及所述分隔阀的开关，以使得使所述浓缩气体燃烧而获得的热量充当使所述浓缩气体上升至燃烧温度的热量、以及使所述脱离用气体上升至规定的温度为止的热量，并使重新加热热量维持在0℃。

2.如权利要求1所述的含有机溶剂的气体处理系统，其特征在于，

所述热交换机构在内部具有加热器。

3.如权利要求1所述的含有机溶剂的气体处理系统，其特征在于，

还具有热交换单元，该热交换单元将所述脱离用气体与提供给所述热交换机构之前的所述浓缩气体之间进行热交换。

4.如权利要求1所述的含有机溶剂的气体处理系统，其特征在于，

所述脱离用气体在提供给所述热交换机构之前与所述浓缩脱离装置之间进行热交换。

5.如权利要求1所述的含有机溶剂的气体处理系统，其特征在于，

具有加热冷却器，该加热冷却器对通过所述热交换机构后的所述脱离用气体进行加热或冷却。

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