CN113365718A - 有机溶剂回收系统 - Google Patents
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Abstract
有机溶剂回收系统具备:有机溶剂回收装置,该有机溶剂回收装置具有分别包含第一吸附材的至少三个处理槽、水蒸气供给部、连结流路、取出流路和稀释气体供给流路;有机溶剂浓缩装置,该有机溶剂浓缩装置包含第二吸附材,具有吸附部和脱附部;以及返回流路,该返回流路使浓缩气体返回到稀释气体供给流路。
Description
技术领域
本发明涉及有机溶剂回收系统。
背景技术
以往,已知有从含有有机溶剂的气体回收有机溶剂的系统。例如,在日本特开2014-147863号公报(以下,称为“专利文献1”)中公开了具备三个处理槽、被处理气体供给部、连结流路、水蒸气供给部、稀释气体供给流路的气体处理装置。被处理气体供给部将含有有机溶剂的被处理气体(原气体)供给至各处理槽。各处理槽具有能够吸附被处理气体中所含的有机溶剂的吸附材(活性碳纤维等)。连结流路将三个处理槽的两个串联连结。具体而言,在第一吸附工序中使用的处理槽中处理后的被处理气体通过连结流路被导入到在第二吸附工序中使用的处理槽,在此进一步从被处理气体回收有机溶剂。此外,在第二吸附工序中处理后的气体作为清洁空气被取出到系统外。水蒸气供给部将水蒸气供给至各处理槽,该水蒸气用于使吸附于吸附材的有机溶剂从该吸附材脱附。水蒸气供给部向未在第一吸附工序和第二吸附工序中使用的剩余的处理槽供给水蒸气。即,在专利文献1所记载的气体处理装置中,在两个处理槽中连续地实施吸附工序,在此期间,在剩余的处理槽中实施脱附工序。实施了脱附工序的处理槽接着在第二吸附工序中使用,然后,在第一吸附工序中使用。稀释气体供给流路是用于向连结流路供给稀释气体(外部气体、氮气等)的流路。为了使在脱附工序后的第二吸附工序中使用的处理槽的吸附材干燥而向该处理槽供给稀释气体。
另外,在日本特开2014-240052号公报(以下,称为“专利文献2”)中公开了一种有机溶剂回收系统,该有机溶剂回收系统具备:第一吸附脱附装置,该第一吸附脱附装置具有两个处理槽;以及第二吸附脱附装置,该第二吸附脱附装置对从第一吸附脱附装置的任一个处理槽排出的被处理气体中所含的有机溶剂进行回收。各处理槽具有能够吸附被处理气体中所含的有机溶剂的第一吸附脱附元件(活性碳纤维等)。在各处理槽中,交替地进行吸附工序和脱附工序。第二吸附脱附装置具有能够吸附从处理槽排出的被处理气体中所含的有机溶剂的第二吸附脱附元件。第二吸附脱附装置具有:第一处理部,该第一处理部利用第二吸附脱附元件来吸附被处理气体中所含的有机溶剂;以及第二处理部,该第二处理部使吸附于第二吸附脱附元件的有机溶剂从第二吸附脱附元件脱附。从第二处理部排出的被处理气体返回到向第一吸附脱附装置的各处理槽供给被处理气体(原气体)的流路。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:日本特开2014-147863号公报
专利文献2:日本特开2014-240052号公报
发明要解决的技术问题
在专利文献1所记载的气体处理装置中,通过在两个处理槽中连续地实施吸附工序,从而提高了有机溶剂的除去率,在专利文献2所记载的有机溶剂回收系统中,通过在第一吸附脱附装置的任一个处理槽和第二吸附脱附装置的第一处理部中连续地实施吸附工序,从而提高了有机溶剂的除去率。然而,在这样的有机溶剂回收系统中,存在想要进一步提高有机溶剂的除去率的需求。
与这样的需求对应地,可考虑如下情况:例如,如专利文献1所记载的那样在两个处理槽中连续地实施吸附工序之后,如专利文献2所记载的那样利用第二吸附材进一步实施吸附工序。在该情况下,含有从第二吸附材脱附出的有机溶剂的被处理气体返回到向处理槽供给被处理气体(原气体)的流路。
然而,在该情况下,向在第一吸附工序中使用的处理槽供给原气体和含有从第二吸附材脱附出的有机溶剂的被处理气体这两者,向在第二吸附工序中使用的处理槽进一步追加性地供给稀释气体,因此向各处理槽供给的风量增大。需要配合该风量而使各处理槽大型化来进行设计,因此作为设备整体也不可避免地大型化。
发明内容
本发明的目的在于提供一种能够抑制在提高有机溶剂的除去率时的设备整体的大型化的有机溶剂回收系统。
因此,本发明提供以下的有机溶剂回收系统。具体而言,基于本发明的有机溶剂回收系统具备有机溶剂回收装置、有机溶剂浓缩装置以及返回流路,其中,所述有机溶剂回收装置具有:至少三个处理槽,该至少三个处理槽分别包含能够进行被处理气体中含有的有机溶剂的吸附脱附的第一吸附材,并且交替地进行所述有机溶剂向所述第一吸附材的吸附和由水蒸气进行的所述有机溶剂从所述第一吸附材的脱附;水蒸气供给部,该水蒸气供给部向从多个所述处理槽中选择出的所述处理槽导入所述水蒸气;连结流路,该连结流路将剩余的多个所述处理槽串联多级连接;取出流路,该取出流路使从配置于该串联多级连接的多个所述处理槽的上游的所述处理槽导入的所述被处理气体作为利用该串联多级连接的多个所述处理槽的所述第一吸附材而被吸附了所述有机溶剂的第一处理气体而从配置于该串联多级连接的多个所述处理槽的下游的所述处理槽排出;以及稀释气体供给流路,该稀释气体供给流路向所述连结流路供给稀释气体,所述有机溶剂浓缩装置具有:吸附部,该吸附部包含能够进行所述有机溶剂的吸附和脱附的第二吸附材,利用所述第二吸附材来吸附来自所述取出流路的所述第一处理气体中所含的所述有机溶剂,并排出第二处理气体;以及脱附部,该脱附部使吸附于所述第二吸附材的所述有机溶剂从所述第二吸附材脱附而作为浓缩气体排出,所述返回流路使所述浓缩气体返回到所述稀释气体供给流路。
发明的效果
根据本发明,可以提供一种能够抑制在提高有机溶剂的回收率时的设备整体的大型化的有机溶剂回收系统。
附图说明
图1是概略性地表示本发明的一实施方式的有机溶剂回收系统的构成的图。
图2是概略性地表示在第一处理槽中正在进行第一吸附工序、在第二处理槽中正在进行第二吸附工序、在第三处理槽中正在进行脱附工序的状态下的气体的流动的图。
图3是概略性地表示有机溶剂浓缩装置的变形例的图。
具体实施方式
参照附图对本发明的实施方式进行说明。此外,在以下参照的附图中,对相同或与其相当的部件标注相同的号码。
图1是概略性地表示本发明的一实施方式的有机溶剂回收系统的构成的图。如图1所示,有机溶剂回收系统1具备有机溶剂回收装置100、有机溶剂浓缩装置200、输送流路300和返回流路400。有机溶剂回收系统1是如下系统:在有机溶剂回收装置100中从含有有机溶剂的被处理气体进行有机溶剂的除去及回收之后,在有机溶剂浓缩装置200中对从有机溶剂回收装置100排出的第一处理气体进一步进行有机溶剂的除去及浓缩,并且使从有机溶剂浓缩装置200排出的浓缩气体通过返回流路400再次返回到有机溶剂回收装置100。
有机溶剂是指:二氯甲烷、氯仿、四氯化碳、氯乙烯、三氯乙烯、四氯乙烯、邻二氯苯、间二氯苯、氟利昂-112、氟利昂-113、HCFC、HFC、溴丙烷、碘丁烷、乙酸甲酯、乙酸乙酯、乙酸丙酯、乙酸丁酯、乙酸乙烯酯、丙酸甲酯、丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸甲酯、碳酸二乙酯、甲酸乙酯、二乙基醚、二丙基醚、四氢呋喃、二丁基醚、苯甲醚、甲醇、乙醇、异丙醇、正丁醇、2-丁醇、异丁醇、叔丁醇、烯丙醇、戊醇、庚醇、乙二醇、二乙二醇、苯酚、邻甲酚、间甲酚、对甲酚、二甲苯酚、丙酮、甲基乙基酮、甲基异丁基酮、环己酮、佛尔酮、丙烯腈、正己烷、异己烷、环己烷、甲基环己烷、正庚烷、正辛烷、正壬烷、异壬烷、癸烷、十二烷、十一烷、十四烷、十氢化萘、苯、甲苯、间二甲苯、对二甲苯、邻二甲苯、乙苯、1,3,5-三甲基苯、N-甲基吡咯烷酮、二甲基甲酰胺、二甲基乙酰胺及二甲基亚砜等。
有机溶剂回收装置100是从被处理气体除去和回收有机溶剂的设备。此外,被处理气体从设置在有机溶剂回收装置100的系统外的被处理气体供给源(省略图示)被供给至有机溶剂回收装置100。有机溶剂回收装置100具有三个处理槽101~103、被处理气体供给流路L10、连结流路L21~L23、取出流路L31~L33、水蒸气供给流路L41~L43、有机溶剂回收流路L51~L53、分离器120、再供给流路L60、稀释气体供给流路L70、加热器140、开闭阀V70以及控制部150。
各处理槽101~103具有能够进行有机溶剂的吸附和有机溶剂的脱附的第一吸附材101A~103A。作为第一吸附材101A~103A,有粒状的活性炭、蜂窝状的活性炭、沸石、活性碳纤维,但优选使用由活性碳纤维构成的材料。各处理槽101~103具有:开闭挡板V101~V103,该开闭挡板V101~V103切换被处理气体向被处理气体供给口的供给/不供给;以及开闭挡板V201~V203,该开闭挡板V201~V203切换通过第一吸附材101A~103A后的处理气体排出口的排出/不排出。
在各处理槽101至103中,交替地进行利用第一吸附材101A~103A的有机溶剂的吸附和有机溶剂从第一吸附材101A~103A的脱附。详细内容如下。即,在三个处理槽101~103中的一个处理槽中,进行利用第一吸附材从被处理气体吸附有机溶剂的第一吸附工序,该被处理气体从被处理气体供给源供给,并且在三个处理槽101~103中的其他处理槽中,进行利用第一吸附材从在第一吸附工序中使用过的处理槽中被处理后的被处理气体(第一吸附工序气体)吸附有机溶剂而排出第一处理气体的第二吸附工序,在此期间,在剩余的一个处理槽中,进行从第一吸附材脱附有机溶剂的脱附工序。在各处理槽101~103中,依次重复进行脱附工序、第二吸附工序、第一吸附工序及脱附工序。此外,在图1中,示出了在第一处理槽101中正在进行第一吸附工序、在第二处理槽102中正在进行第二吸附工序、在第三处理槽103中正在进行脱附工序的状态。
被处理气体供给流路L10是用于向各处理槽101~103供给被处理气体的流路。被处理气体供给流路L10的上游侧的端部与被处理气体供给源连接。在被处理气体供给流路L10设置有送风机F1。在被处理气体供给流路L10中的送风机F1的上游侧的部位,设置有用于将流入各处理槽101~103的被处理气体的温度和湿度调整至所期望的范围的冷却器C1和加热部H1。这些装置设备根据被处理气体的按压力、温度和湿度适当设置即可。
被处理气体供给流路L10具有向各处理槽101~103供给被处理气体的分支流路L11~L13。在分支流路L11设置有开闭阀V11。在分支流路L12设置有开闭阀V12。在分支流路L13设置有开闭阀V13。
各连结流路L21~L23以在三个处理槽101~103中的一个处理槽(在第一吸附工序中使用的处理槽)的第一吸附材中吸附了有机溶剂之后的被处理气体被导入三个处理槽101~103中的与一个处理槽不同的其他处理槽(在第二吸附工序中使用的处理槽)中的被处理气体供给口的方式连结一个处理槽和其他处理槽。具体而言,第一连结流路L21连结第一处理槽101中的处理气体排出口和第二处理槽102中的被处理气体供给口。第二连结流路L22连结第二处理槽102中的处理气体排出口和第三处理槽103中的被处理气体供给口。第三连结流路L23连结第三处理槽103中的处理气体排出口和第一处理槽101中的被处理气体供给口。
各连结流路L21~L23具有相互合流的合流流路L20。在合流流路L20设置有送风机F2。在第一连结流路L21中的从合流流路L20再次分支的部位设有开闭阀V21。在第二连结流路L22中的从合流流路L20再次分支的部位设有开闭阀V22。在第三连结流路L23中的从合流流路L20再次分支的部位设有开闭阀V23。
取出流路L31~L33是用于取出第一处理气体的流路,该第一处理气体是在各处理槽101~103中进行了吸附处理之后的被处理气体。取出流路L31~L33与各处理槽101~103中的处理气体排出口连接。在第一取出流路L31设置有开闭阀V31。在第二取出流路L32设置有开闭阀V32。在第三取出流路L33设置有开闭阀V33。各取出流路L31~L33具有相互合流的合流流路L30。
水蒸气供给流路L41~L43是用于向各处理槽101~103供给用于使吸附于第一吸附材101A~103A的有机溶剂从第一吸附材101A~103A脱附的水蒸气的流路。水蒸气从水蒸气供给部110供给。此外,水蒸气供给部110可以设置在有机溶剂回收装置100内,也可以设置在有机溶剂回收装置100的系统外。
第一水蒸气供给流路L41将水蒸气供给部110与第一处理槽101连接。在第一水蒸气供给流路L41设置有开闭阀V41。第二水蒸气供给流路L42将水蒸气供给部110与第二处理槽102连接。在第二水蒸气供给流路L42设置有开闭阀V42。第三水蒸气供给流路L43将水蒸气供给部110与第三处理槽103连接。在第三水蒸气供给流路L43设置有开闭阀V43。
有机溶剂回收流路L51~L53是用于回收含有从第一吸附材101A~103A脱附的有机溶剂的水蒸气(脱附气体)的流路。各有机溶剂回收流路L51~L53与各处理槽101~103连接。各有机溶剂回收流路L51~L53具有相互合流的合流流路L50。在合流流路L50设置有冷凝器122。冷凝器122通过对在合流流路L50中流动的脱附气体进行冷却而使该脱附气体冷凝,使冷凝液(通过脱附气体的冷凝而生成的水分与液相的有机溶剂的混合液)排出。
分离器120设置于合流流路L50的下游侧的端部。冷凝液流入分离器120。之后,在分离器120内,冷凝液相分离为分离排水的液相(有时也含有少量有机溶剂的水蒸气的冷凝水)和回收溶剂的液相,回收溶剂被取出到有机溶剂回收装置100的系统外。此外,在分离器120的上部形成有供气相的有机溶剂存在的空间(排气气体)。
再供给流路L60是将分离器120与被处理气体供给流路L10连接的流路。再供给流路L60的上游侧的端部与分离器120的上部(分离器120中的供气相的有机溶剂存在的部位)连接。再供给流路L60的下游侧的端部与被处理气体供给流路L10中的冷却器C1的上游侧的部位连接。因此,存在于分离器120内的气相的有机溶剂优选通过再供给流路L60和被处理气体供给流路L10再次被供给至各处理槽101~103。
排水处理设备130是除去上述分离排水中所含的有机溶剂的设备。由分离器120的分离排水的液相供给并从分离排水除去有机溶剂而将处理水排出到有机溶剂回收装置100的系统外。具体的排水处理设备130可以举出如下的曝气设备等,该曝气设备通过对分离排水进行曝气处理而使分离排水中所含有的有机溶剂挥发而分离为含有有机溶剂的曝气气体和处理水。此外,曝气气体经由曝气气体供给流路L61与被处理气体供给流路L10中的冷却器C1的上游侧的部位连接。虽然未图示,但也可以在曝气气体供给流路以除去曝气气体中的水分为目的而设置除湿机构。
稀释气体供给流路L70是用于向连结流路L21~L23供给用于促进脱附工序后的第一吸附材101A~103A的干燥的稀释气体的流路。稀释气体由包含外部气体、仪表装置用空气、氮气、氩气中的至少一种的气体构成。此外,从有机溶剂回收装置100的系统外供给稀释气体。
加热器140设置于稀释气体供给流路L70。加热器140对稀释气体进行加热,使得稀释气体的温度比在连结流路L21~L23中流动的被处理气体的温度(40℃左右)高。
开闭阀V70设置于稀释气体供给流路L70。开闭阀V70能够进行开度的调整。
接着,对有机溶剂浓缩装置200进行说明。有机溶剂浓缩装置200是从第一处理气体进一步除去有机溶剂的设备,该第一处理气体是从有机溶剂回收装置100排出的气体。有机溶剂浓缩装置200具有吸附体201。
吸附体201具有能够吸附通过合流流路L30排出的第一处理气体中所含的有机溶剂的第二吸附材201A。吸附体201具有吸附部202和脱附部203,该吸附部202利用第二吸附材201A吸附第一处理气体中所含的有机溶剂,该脱附部203使吸附于第二吸附材201A的有机溶剂从第二吸附材201A脱附。能够排出第二处理气体,该第二处理气体是通过使第一处理气体通过吸附部202来进一步除去了有机溶剂的清洁气体,在吸附结束后,在脱附部203中使比第一处理气体小的风量的加热气体通过而使吸附于第二吸附材201A的有机溶剂脱附,由此使有机溶剂被浓缩后的浓缩气体排出。
在本实施方式中,吸附体201是圆板状(圆盘型)的转子。通过使吸附体201旋转来切换吸附部202和脱附部203的吸附和脱附。该吸附体201的结构与专利文献2的记载内容相同。此外,吸附体201也可以形成为所谓的缸体型。在缸体型的吸附体201中,以块状分割出的多个第二吸附材201A配置为圆筒状。在该吸附体201中,第二吸附材201A的一部分构成对从第二吸附材201A的外侧朝向内侧供给的第一处理气体中所含的有机溶剂进行吸附的吸附部202,并且第二吸附材201A的剩余部分构成通过从第二吸附材201A的内侧朝向外侧供给加热空气而使吸附于第二吸附材201A的有机溶剂从第二吸附材201A脱附的脱附部203。
输送流路300是用于从有机溶剂回收装置100向有机溶剂浓缩装置200输送被处理气体的流路。输送流路300的上游侧的端部与合流流路L30连接。输送流路300的下游侧的端部与吸附体201的吸附部202连接。即,输送流路300是用于将第一处理气体输送至吸附部202的流路。
在输送流路300设置有送风机F3。在输送流路300中的送风机F3的上游侧的部位设置有用于将流入吸附部202的第一处理气体的湿度调整至所期望的范围的冷却器C2和加热部H2。
返回流路400是用于使浓缩气体从有机溶剂浓缩装置200返回到有机溶剂回收装置100的流路。返回流路400将脱附部203与稀释气体供给流路L70连接。具体而言,返回流路400的下游侧的端部与稀释气体供给流路L70中的加热器140的下游侧的部位连接。
在返回流路400设置有送风机F5。送风机F5的风量设定为送风机F3的风量的例如十分之一左右。
在本实施方式中,有机溶剂浓缩装置200将从吸附部202排出的第二处理气体(清洁气体)从清洁气体排出流路L202送出到外部。另外,有机溶剂浓缩装置200还具有连接流路L80和加热部H3。
连接流路L80将清洁气体排出流路L202与脱附部203连接,将第二处理气体的一部分利用于脱附部203中的脱附。在连接流路L80设置有送风机F4。此外,也可以是在脱附部203中的脱附中利用外部气体的结构。
加热部H3设置于连接流路L80。更详细而言,加热部H3设置于连接流路L80中的送风机F4的下游侧的部位。该加热部H3对在连接流路L80中流动的第二处理气体进行加热,以使得在返回流路400中流动的浓缩气体的温度比在连结流路L21~L23中流动的被处理气体的温度高。例如,加热部H3对第二处理气体进行加热,以使在连接流路L80中流动的第二处理气体的温度成为130℃~180℃左右。在该情况下,从脱附部203排出的第二处理气体的温度成为60℃~80℃左右。
控制部150控制开闭阀V70的开度。具体而言,控制部150对开闭阀V70的开度进行控制,以使得流入在第二吸附工序中使用的处理槽(在由连结流路L21~L23连结的两个处理槽101~103中的配置在被处理气体的流动中的下游侧的处理槽)的被处理气体的温度被维持在规定范围(例如60℃~80℃)。通过返回流路400导入到稀释气体供给流路L70的第二处理气体的温度比稀释气体的温度高,因此,例如在降低流入连结流路的混合气体(稀释气体与第二处理气体的混合气体)的温度的情况下,控制部150提高开闭阀V70的开度。
此外,利用温度传感器152来检测流入在第二吸附工序中使用的处理槽的混合气体的温度。温度传感器152设置于合流流路L20。
优选的是,控制部150对开闭阀V70的开度进行控制,以使得在返回流路400中流动的第二处理气体的流量比在稀释气体供给流路L70中的该稀释气体供给流路L70与返回流路400的下游侧的端部的连接部的上游侧流动的稀释气体的流量大。
控制部150对各开闭阀V11~V13、V21~V23、V41~V43和开闭挡板V101~V103、V201~V203的开闭进行控制,以使得各处理槽101~103如上述那样以第二吸附工序、第一吸附工序和脱附工序的顺序使用。
接着,对有机溶剂回收系统1的动作进行说明。在此,参照图2对有机溶剂回收系统1的动作的一例进行说明。图2是概略性地表示在第一处理槽101中正在进行第一吸附工序、在第二处理槽102中正在进行第二吸附工序、在第三处理槽103中正在进行脱附工序的状态下的气体的流动的图。此外,在图2中,用粗实线表示在第一处理槽101、第二处理槽102和吸附体201中被进行吸附处理的气体的流动,用施加了斜线阴影线的线表示向第三处理槽103供给的含有水蒸气和从第一吸附材103A脱附出的有机溶剂的气体的流动。
此外,在各处理槽中,按照第一吸附工序→脱附工序→第二吸附工序→第一吸附工序→…的顺序重复进行处理。
在图2所示的状态下,开闭阀V11、V21、V32、V43和开闭挡板V101、V102、V201、V202打开,开闭阀V12、V13、V22、V23、V31、V33、V41、V42和开闭挡板V103、V203关闭。
在图2所示的状态下,将被处理气体从被处理气体供给源通过被处理气体供给流路L10和分支流路L11供给至第一处理槽101,被处理气体中所含的有机溶剂被第一处理槽101的第一吸附材101A吸附(第一吸附工序)。此后,被处理气体通过第一连结流路L21而与通过返回流路400返回的第二处理气体一起被供给到第二处理槽102,被供给的气体中所含的有机溶剂进一步被第二处理槽102的第一吸附材102A吸附(第二吸附工序)。在第二处理槽102中的第二吸附工序(的尤其是最初的阶段),利用所供给的气体对第一吸附材102A进行干燥。由于第二吸附工序在使用了水蒸气的脱附工序之后实施,因此第一吸附材102A含有水分,为了提高吸附性能,需要干燥。关于该干燥,在后段再次进行说明。此外,在该第二吸附工序中进行的干燥,即使是作为干燥工序而被分离的系统、即各处理槽按照第一吸附工序→脱附工序→→干燥工序→第二吸附工序→第一吸附工序→…的顺序进行处理的系统,也能够利用本系统来应对。
然后,从第二处理槽102排出的第一处理气体通过第二取出流路L32和输送流路300被输送至有机溶剂浓缩装置200的吸附体201,在吸附部202中吸附第一处理气体中所含的有机溶剂。在此之后,从吸附部202排出的第二处理气体被取出至有机溶剂回收系统1的系统外,其一部分通过连接流路L80被输送至脱附部203。此时,被输送至脱附部203的第二处理气体由加热部H3加热。
接着,从脱附部203排出的浓缩气体通过返回流路400返回到稀释气体供给流路L70。通过返回流路400返回的浓缩气体与从第一处理槽101排出的被处理气体和从系统外供给的稀释气体一起通过第一连结流路L21供给到第二处理槽102。此时,控制部150对开闭阀V70的开度(向第二处理槽102的气体的供给量)进行控制,以使得流入第二处理槽102的气体的温度维持在规定范围。
另一方面,通过从水蒸气供给部110通过第三水蒸气供给流路L43向第三处理槽103供给水蒸气,从而从第一吸附材103A脱附有机溶剂(脱附工序)。然后,含有从第一吸附材103A脱附出的有机溶剂的水蒸气通过有机溶剂回收流路L53在冷凝器122中被冷凝后流入分离器120。在分离器120进行相分离后的回收溶剂被取出至有机溶剂回收装置100的系统外,存在于分离器120的排气气体通过再供给流路L60返回至被处理气体供给流路L10。分离排水在排水处理设备130中被处理,处理水被取出到有机溶剂回收装置100的系统外,曝气气体通过曝气气体供给流路L61返回至被处理气体供给流路L10。
如以上说明的那样,在本实施方式的有机溶剂回收系统1中,从第二吸附材201A脱附出的被处理气体通过返回流路400返回至稀释气体供给流路L70,因此相应地减少向连结流路L21~L23供给的稀释气体的流量,由此能够避免向由连结流路L21~L23连结的两个处理槽中的配置于下游侧的处理槽供给的风量的显著增大,并且能够在两个处理槽和吸附体201的吸附部202中连续地回收被处理气体中所含的有机溶剂。因此,在本有机溶剂回收系统1中,能够避免设备的大型化,并且能够提高有机溶剂的回收率。
此外,应认为,本次公开的实施方式在所有方面上都是例示,而不是限制性的。本发明的范围由本发明要求保护的范围示出而非上述的实施方式的说明,并且包含与本发明要求保护的范围等同的意思和范围内的所有变更。
例如,有机溶剂回收装置100也可以具有四个以上的处理槽。在该情况下,在一个处理槽中进行脱附工序,在此期间,在相互由连结流路以串联的方式连结的剩余的三个以上的处理槽中多阶段地进行吸附工序。
另外,返回流路400的下游侧的端部例如也可以与合流流路L20中的温度传感器152的上游侧的部位连接。
另外,也可以代替有机溶剂浓缩装置200而使用图3所示的有机溶剂浓缩装置500。有机溶剂浓缩装置500具有第四处理槽501和第五处理槽502。第四处理槽501和第五处理槽502在送风机F3的下游且送风机F5的上游以相互并联的方式设置。第四处理槽501具有第四吸附材501A。第五处理槽502具有第五吸附材502A。在与第四处理槽501以及第五处理槽502连接的各流路设置有开闭阀V51~V58。
或者,也可以代替有机溶剂浓缩装置200而使用国际公开第2013/187274号所公开的溶剂处理装置。
在此,对浓缩气体的利用进行详细说明。
在有机溶剂回收装置100中,第一吸附材101A~103A在含有水分的状态下无法得到充分的吸附性能。因此,第一吸附工序和第二吸附工序均要求充分的第一吸附材101A~103A的干燥。在脱附工序中,由于使用水蒸气,因此脱附结束后的第一吸附材101A~103A含有源自水蒸气的水分。因此,特别要求干燥的是脱附结束后、即实施第二吸附工序的第一吸附材101A~103A。
在第二吸附工序中,干燥通过在第一吸附工序中排出的气体的通气而与吸附同时进行,但有时无法得到充分的干燥。因此,在本系统1中,将稀释气体进一步将浓缩气体作为干燥的辅助气体供给来使用。为了得到第一吸附材101A~103A的充分的干燥,有时也并用上述记载的加热器140。只要能够使第一吸附工序中排出的气体和浓缩气体充分干燥,则也可以不追加稀释气体。
以上说明的本有机溶剂回收系统1在有机溶剂回收装置100中第一吸附工序、第二吸附工序均以90%以上的有机溶剂除去率设计。因此,第一处理气体相对于被处理气体被除去99%以上的有机溶剂。另外,在有机溶剂浓缩装置200中也设计为:以90%以上的有机溶剂除去效率除去,并得到被浓缩了5倍以上的浓缩气体。在该情况下,浓缩气体中所含的有机溶剂浓度可以计算为有机溶剂回收装置100中的第一吸附工序后的被处理气体中的有机溶剂浓度以下。
假设在利用专利文献2记载的流路回送浓缩气体的情况下,有机溶剂回收装置100负载浓缩气体量的风量,从而在被处理气体供给流路L10中流动的被处理气体风量增加,因此装置大型化。如上所述,浓缩气体中含有的有机溶剂浓度低,因此,第一吸附材的搭载重量没有显著的增加,但是,由于处理风量增加,因此构成装置的送风机F1、流路(L11~13等)、开闭阀(V101~103等)与浓缩气体风量相当量地大型化。伴随于此,稀释气体风量、有机溶剂浓缩装置200尺寸也大型化。与此相对比,在本有机溶剂回收系统1中,将浓缩气体作为稀释气体的一部分来使用,因此在有机溶剂回收装置100的被处理气体供给流路L10中流动的被处理气体的风量不增加,因此能够抑制有机溶剂回收装置100和有机溶剂浓缩装置200的大型化。因此,在本有机溶剂回收系统1中,能够避免设备的大型化,并且能够提高有机溶剂的回收率。
在此,稀释气体大多情况使用外部气体,由于温度、湿度容易因地域、天气而变动,因此通过设置加热器140而能够确保一定的干燥能力。在本有机溶剂回收系统1中,一部分使用有机溶剂浓缩装置200的浓缩气体,不足部分从系统外供给外部气体等而作为稀释气体。浓缩气体是由加热部H3加热后的第二处理气体通过脱附部203后的被加温后的气体,不仅具有一定的干燥能力,而且温度湿度稳定。因此,与稀释气体全部使用外部气体的情况相比,具有使加热器140小型化、能够削减施加的升温能量、不易受到季节和天气变动的优点。
另外,优选的是,返回流路400的下游侧的端部与稀释气体供给流路L70中的上述加热器140的下游侧的部位连接。
在该方式中,通过返回流路400返回到稀释气体供给流路L70的被处理气体不通过加热器140,因此能够实现加热器140的进一步小型化、节能。
另外,在本有机溶剂回收系统1中,也可以进一步具备:开闭阀,该开闭阀设置于稀释气体供给流路L70中的将该稀释气体供给流路L70与返回流路400的下游侧的端部连接的连接部的上游侧的部位;以及控制部,该控制部控制开闭阀的开度。在该情况下,优选的是,控制部对所述开闭阀的开度进行控制,以使得流入由所述连结流路连结的两个所述处理槽中的配置于所述被处理气体的流动中的下游侧的所述处理槽的所述被处理气体的温度被维持在规定范围。
实施例
使用上述说明的图1所示的有机溶剂回收系统1实施了以下的处理。
在作为被处理气体的一例的含有机溶剂气体中,将含有26,000ppm的二氯甲烷的25℃的被处理气体设为风量5.3Nm3/min,将向有机溶剂回收系统外排出的二氯甲烷的设计浓度设为5ppm以下。另外,各流路使用圆形管道连接。
首先,利用有机溶剂回收装置100对被处理气体进行了处理。第一吸附材使用了活性碳纤维。通过送风机F1以风量5.3Nm3/min向成为第一吸附工序的第一处理槽101送风。接着,在第一处理槽101排出的第一吸附工序出口气体作为第二吸附入口气体向成为第二吸附工序的第二处理槽102吹送。此时,第二吸附入口气体利用稀释气体和浓缩气体被调节成风量为7.5Nm3/min、温度为45℃。在第二处理槽102处理后的气体作为第一处理气体排出,并通过第二取出流路L32和输送流路300向有机溶剂浓缩装置200吹送。
在从第一处理槽101排出的第一吸附工序出口气体的二氯甲烷浓度达到了500ppm的时刻切换各工序。在第一处理槽101进行第一吸附工序和第二处理槽102进行第二吸附工序的期间,向第三处理槽103导入脱附用蒸气而进行脱附工序。
有机溶剂浓缩装置200的第二吸附材201A使用了沸石蜂窝。
将从有机溶剂回收装置100排出的第一处理气体通入吸附部202,并排出第二处理气体。另外,将第二处理气体的一部分通过连接流路L80供气并加热至130℃,并供给至脱附部203而排出浓缩气体。浓缩气体的全量通过返回流路400供给至有机溶剂回收装置100的稀释气体供给流路L70。
此时,第二处理气体(有机溶剂回收系统系外排出气体)的二氯甲烷浓度为5ppm以下。
此外,有机溶剂回收装置100的第一吸附材所使用的活性碳纤维为3.8kg/槽,一次脱附所需的水蒸气量为1.9kg,有机溶剂浓缩装置200的第二吸附材201A所使用的沸石为2kg。
<比较例>
与实施例同样,利用有机溶剂回收装置100、有机溶剂浓缩装置200对与实施例相同的被处理气体进行处理。但是,浓缩气体全部吹送到有机溶剂回收装置100的送风机F1的上游侧。
其结果是,在第二处理气体(有机溶剂回收系统系外排出气体)的二氯甲烷浓度设为5ppm以下时,有机溶剂回收装置100的第一吸附材所使用的活性碳纤维为4.3kg/槽、一次脱附所需要的水蒸气量为1.9kg、有机溶剂浓缩装置200的第二吸附材201A所使用的沸石为2.2kg,相对于实施例需要10%以上的各吸附材量。所需的吸附材量变多,处理槽和吸附体也必然都变大。
另外,在送风机F1中流动的被处理气体风量由于加入有浓缩气体而为6.5Nm3/min,相对于实施例,需要使有机溶剂回收装置100、有机溶剂浓缩装置200以及用于连结的流路的圆形管道直径大型化10%以上。
正如这些情况所知的,比较例要具有与实施例相同的处理能力,就需要大型化。即可知,在实施例中,能够避免设备的大型化,并且能够提高有机溶剂的回收率。
符号的说明
1有机溶剂回收系统;100有机溶剂回收装置;101第一处理槽;101A第一吸附材;102第二处理槽;102A第一吸附材;103第三处理槽;103A第一吸附材;110水蒸气供给部;120分离器;130排水处理设备;140加热器;150控制部;152温度传感器;200有机溶剂浓缩装置;201吸附体;201A第二吸附材;202吸附部;203脱附部;300输送流路;400返回流路;500有机溶剂浓缩装置;501第四处理槽;501A第四吸附材;502第五处理槽;502A第五吸附材;H3加热部;L10被处理气体供给流路;L21~L23连结流路;L31~L33取出流路;L40水蒸气供给流路;L51~L53有机溶剂回收流路;L60再供给流路;L70稀释气体供给流路;L80连接流路;V11~V13、V21~V23、V31~V33、V41~V43、V51~V58、V70开闭阀;V101~V103、V201~V203开闭挡板。
Claims (6)
1.一种有机溶剂回收系统,具备有机溶剂回收装置、有机溶剂浓缩装置以及返回流路,其中,
所述有机溶剂回收装置具有:至少三个处理槽,该至少三个处理槽分别包含能够进行被处理气体中含有的有机溶剂的吸附脱附的第一吸附材,并且交替地进行所述有机溶剂向所述第一吸附材的吸附和由水蒸气进行的所述有机溶剂从所述第一吸附材的脱附;水蒸气供给部,该水蒸气供给部向从多个所述处理槽中选择出的所述处理槽导入所述水蒸气;连结流路,该连结流路将剩余的多个所述处理槽串联多级连接;取出流路,该取出流路使从配置于该串联多级连接的多个所述处理槽的上游的所述处理槽导入的所述被处理气体作为利用该串联多级连接的多个所述处理槽的所述第一吸附材而被吸附了所述有机溶剂的第一处理气体而从配置于该串联多级连接的多个所述处理槽的下游的所述处理槽排出;以及稀释气体供给流路,该稀释气体供给流路向所述连结流路供给稀释气体,
所述有机溶剂浓缩装置具有:吸附部,该吸附部包含能够进行所述有机溶剂的吸附和脱附的第二吸附材,利用所述第二吸附材来吸附来自所述取出流路的所述第一处理气体中所含的所述有机溶剂,并排出第二处理气体;以及脱附部,该脱附部使吸附于所述第二吸附材的所述有机溶剂从所述第二吸附材脱附而作为浓缩气体排出,
所述返回流路使所述浓缩气体返回到所述稀释气体供给流路。
2.根据权利要求1所述的有机溶剂回收系统,其中,
还具备加热器,该加热器设置于所述稀释气体供给流路,能够对所述稀释气体进行加热,以使得在所述连结流路中流动的气体达到规定温度。
3.根据权利要求2所述的有机溶剂回收系统,其中,
所述返回流路的下游侧的端部与所述稀释气体供给流路中的所述加热器的下游侧的部位连接。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的有机溶剂回收系统,其中,还具备:
开闭阀,该开闭阀设置于所述稀释气体供给流路中的将该稀释气体供给流路与所述返回流路的下游侧的端部连接的连接部的上游侧的部位;以及
控制部,该控制部控制所述开闭阀的开度,
所述控制部对所述开闭阀的开度进行控制,以使得在所述连结流路中流动的气体的温度被维持在规定范围。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的有机溶剂回收系统,其中,还具备:
连接流路,该连接流路将所述第二处理气体的一部分导入所述脱附部;以及
加热部,该加热部设置于所述连接流路。
6.根据权利要求5所述的有机溶剂回收系统,其中,
所述加热部对在所述连接流路中流动的所述第二处理气体的一部分进行加热,以使得在所述连结流路中流动的气体达到规定温度。
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