FR2970878A1

FR2970878A1 - Dispositif de recuperation de voc sur la base d'une evaporation sous vide et procede associe

Info

Publication number: FR2970878A1
Application number: FR1250855A
Authority: FR
Inventors: Tamotsu Fujioka; Shigeru Tanaka
Original assignee: Anest Iwata Corp; Keio University
Current assignee: Anest Iwata Corp; Keio University
Priority date: 2011-01-31
Filing date: 2012-01-30
Publication date: 2012-08-03
Also published as: US20120193301A1; JP2012157808A; CN102614754B; JP5758638B2; CN102614754A

Abstract

Un appareil de régénération et de récupération de solution d'élimination de VOC comprend : une pompe à liquide et une buse qui pulvérisent la solution d'élimination de VOC ; une enceinte à vide à l'intérieur de laquelle est disposée la buse ; une pompe à vide qui dépressurise l'intérieur de l'enceinte à vide et qui soumet les VOC renfermés dans la solution d'élimination de VOC à une évaporation sous vide ; un mécanisme d'introduction de gaz qui introduit un gaz d'amélioration de l évaporation dans l'enceinte à vide ; et un mécanisme de rejet de liquide qui rejette la solution d'élimination de VOC traitée de l'enceinte à vide. L'appareil comprend en outre un compresseur qui comprime l'air apporté depuis l'extérieur et qui génère de l'air comprimé ayant une énergie thermique et une énergie de pression. Un échangeur de chaleur se trouve au niveau d'un passage allant de la pompe à liquide jusqu'à la buse, un échange de chaleur entre la solution d'élimination de VOC et l'air comprimé est effectué par l'échangeur de chaleur, et l'énergie thermique est apportée à la solution d'élimination de VOC. La pompe à liquide est une pompe à entraînement pneumatique qui est entraînée par une pression d'air servant de source d'alimentation, et l'énergie de pression de l'air comprimé est utilisée comme source d'alimentation de la pompe à liquide.

Description

DISPOSITIF DE RÉCUPÉRATION DE VOC SUR LA BASE D'UNE ÉVAPORATION SOUS VIDE ET PROCÉDÉ ASSOCIÉ

CONTEXTE DE L'INVENTION Domaine de l'invention [0001]La présente invention se rapporte à un appareil de régénération et de récupération de solution d'élimination de VOC (Composés Organiques Volatils) destiné à retirer les VOC contenus dans la solution d'élimination de VOC (appelée ci-dessous « solution d'élimination ») utilisée pour éliminer les VOC et récupérer la solution d'élimination ainsi qu'à un procédé de régénération et de récupération associé.

Description de l'art connexe [0002] Les VOC sont contenus, par exemple, dans des gaz brûlés générés au cours d'un revêtement ou d'une impression, et lorsque les gaz brûlés renfermant des VOC se dégagent directement dans l'atmosphère, on sait qu'ils provoquent une contamination secondaire. En conséquence, des techniques destinées à éliminer les VOC des gaz brûlés ont été étudiées. [0003] La demande de brevet japonais mise à l'Inspection Publique N°2002-273 157 décrit une technique destinée à éliminer les VOC des gaz brûlés. Grâce à la technique décrite dans la demande de brevet japonais mise à l'Inspection Publique N°2002-273 157, un 1 réservoir de récupération de liquide d'absorption est prévu pour récupérer la solution d'élimination (liquide d'absorption) qui a été amenée en contact avec des VOC (gaz brûlés) et qui a absorbé les VOC. Le réservoir de récupération de liquide d'absorption est pourvu d'un élément chauffant et est conçu pour évaporer et éliminer les VOC de la solution d'élimination par chauffage à l'aide de l'élément chauffant. [0004]La demande de brevet japonais N°2 949 732 décrit une autre technique destinée à éliminer les VOC des gaz brûlés, cette technique se rapportant à un mécanisme de récupération de solution d'élimination faisant appel à une membrane de dégazage. La technique décrite dans la demande de brevet japonais N°2 949 732 utilise un module dans lequel le liquide à traiter est introduit sur un premier côté d'une membrane perméable au gaz et la phase gazeuse, de l'autre côté, est dépressurisée, ce qui permet d'éliminer le gaz ou les composés volatils contenus dans le liquide vers une chambre à phase gazeuse. Dans la configuration décrite dans la demande de brevet japonais N°2 949 732, un purgeur d'air est prévu pour introduire de l'air en tant que gaz porteur dans la chambre à phase gazeuse dépressurisée. Le purgeur d'air est un moyen destiné à améliorer le dégazage et est de préférence placé dans une position telle que les substances volatiles, qui ont été transmises à travers la membrane perméable au gaz, peuvent 2 être efficacement emportées par le gaz introduit depuis le purgeur d'air. Une membrane poreuse ou non poreuse, telle qu'une membrane plate, une membrane à filetage creuse ou une membrane tubulaire, peut être utilisée comme membrane perméable au gaz.

[Références] [Références de brevet] [0005] Référence de brevet 1 : demande de brevet japonais mise à l'Inspection Publique N°2002-273 157 Référence de brevet 2 : demande de brevet japonais N°2 949 732 [0006]Cependant, le problème associé à la technique décrite dans la demande de brevet japonais mise à l'Inspection Publique N°2002-273 157 est que, comme l'élément chauffant est utilisé pour récupérer la solution d'élimination (liquide d'absorption), la consommation d'énergie est élevée et la quantité respective de CO2 supplémentaire se dégage. Le problème associé à la technique décrite dans la demande de brevet japonais N°2 949 732 est que, comme la membrane perméable au gaz est nécessaire, l'efficacité de traitement est dégradée par l'effet nocif produit sur les composés volatils pendant l'imprégnation. 3 RÉSUMÉ DE L'INVENTION [0007] En conséquence, un objet de la présente invention consiste à proposer un appareil de régénération et de récupération de solution d'élimination de VOC dans lequel aucun élément chauffant n'est utilisé et le dégagement de CO2 peut être par conséquent réduit de la quantité correspondant à l'énergie consommée lorsque l'élément chauffant est utilisé et dans lequel aucune membrane perméable au gaz n'est nécessaire et par conséquent les composés volatils ne subissent pas d'effet nocif lorsqu'ils traversent la membrane perméable au gaz. L'invention a également pour objet un procédé de régénération et de récupération de solution d'élimination de VOC associé. [0008] Pour réaliser l'objet précité, la présente invention propose un appareil de régénération et de récupération de solution d'élimination de VOC qui régénère et qui récupère une solution d'élimination de VOC en éliminant les VOC renfermés dans la solution d'élimination de VOC, comprenant : une pompe à liquide et une buse qui pulvérisent la solution d'élimination de VOC ; une enceinte à vide à l'intérieur de laquelle est disposée la buse ; une pompe à vide qui dépressurise un intérieur de l'enceinte à vide et qui soumet les VOC renfermés dans la solution d'élimination de VOC à une évaporation sous vide ; un mécanisme d'introduction de gaz qui 4 introduit un gaz d'amélioration de l'évaporation dans l'enceinte à vide ; et un mécanisme de rejet de liquide qui rejette la solution d'élimination de VOC traitée de l'enceinte à vide, et cet appareil comprenant en outre un compresseur qui comprime l'air apporté depuis l'extérieur et qui génère de l'air comprimé ayant une énergie thermique et une énergie de pression, dans lequel un échangeur de chaleur se trouve au niveau d'un passage allant de la pompe à liquide jusqu'à la buse, un échange de chaleur entre la solution d'élimination de VOC et l'air comprimé est effectué par l'échangeur de chaleur, et l'énergie thermique est apportée à la solution d'élimination de VOC. La pompe à liquide est une pompe à entraînement pneumatique qui est entraînée par une pression d'air servant de source d'alimentation, dans laquelle l'énergie de pression de l'air comprimé est utilisée comme source d'alimentation de la pompe à liquide. [0009] En conséquence, la solution d'élimination de VOC pompée par la pompe à liquide est pulvérisée depuis les buses à l'intérieur de l'enceinte à vide. L'intérieur de l'enceinte à vide est dépressurisé par l'action de la pompe à vide, ce qui permet de provoquer l'évaporation sous vide des VOC depuis la solution d'élimination de VOC. Etant donné que la solution d'élimination de VOC est atomisée par pulvérisation, la superficie de celle-ci est considérablement augmentée par rapport à celle obtenue par un simple stockage. En combinaison5 avec cela, l'introduction du gaz d'amélioration de l'évaporation par le mécanisme d'introduction de gaz augmente l'efficacité de l'évaporation sous vide. Ainsi, la solution d'élimination de VOC peut être efficacement régénérée et récupérée. L'expression « évaporation sous vide » telle qu'employée ici désigne un procédé grâce auquel la pression d'une phase gazeuse est réduite et les substances volatiles ou similaires sont séparées de la solution d'élimination de VOC. [0010] La solution d'élimination de VOC peut être également chauffée et l'évaporation sous vide peut être effectuée encore plus efficacement en utilisant l'énergie thermique de l'air comprimé pour chauffer la solution d'élimination de VOC. Ceci peut être effectué en transférant l'énergie thermique de l'air comprimé à température élevée et à pression élevée généré par le compresseur vers la solution d'élimination de VOC en utilisant l'échangeur de chaleur. [0011] En outre, étant donné que l'énergie de pression de l'air comprimé, qui a été refroidi après l'échange de chaleur, est utilisée comme source d'alimentation de la pompe à liquide destinée à pomper la solution d'élimination de VOC dans l'enceinte à vide, l'énergie de pression de l'air comprimé généré par le compresseur peut être utilisée efficacement sans perte. [0012] Par conséquent, étant donné qu'aucun élément chauffant n'est utilisé, le dégagement de CO2 peut être réduit de la 6 quantité correspondant à l'énergie consommée lorsque l'élément chauffant est utilisé, et puisqu'aucune membrane perméable au gaz n'est nécessaire, les composés volatils ne subissent pas d'effet nocif lorsqu'ils traversent la membrane perméable au gaz. En outre, les VOC contenus dans la solution d'élimination de VOC peuvent en être éliminés très efficacement et la solution d'élimination peut être récupérée. [0013] En outre, un réservoir de stockage de liquide qui stocke la solution d'élimination de VOC rejetée depuis le mécanisme de rejet de liquide peut être prévu et un moyen d'introduction d'air comprimé destiné à introduire, dans le réservoir de stockage de liquide, l'air comprimé, après l'échange de chaleur effectué par l'échangeur de chaleur, peut être également prévu. Deux réservoirs de stockage de liquide peuvent être prévus et le stockage de la solution d'élimination peut être effectué en alternance. En conséquence, l'énergie de pression de l'air comprimé généré par le compresseur peut être utilisée plus efficacement. [0014] Un réservoir d'air qui stocke l'air comprimé après l'échange de chaleur effectué dans l'échangeur de chaleur peut être prévu. En conséquence, le réservoir d'air sert de tampon pour l'air comprimé et l'énergie de pression de l'air comprimé peut être utilisée avec une perte encore plus faible. 7 [0015] En outre, l'air comprimé provenant du compresseur peut être utilisé à la place de l'air atmosphérique pour le gaz d'amélioration de l'évaporation. Un refroidissement brusque à l'intérieur du réservoir de vide peut être empêché en introduisant directement l'air chauffé dans le réservoir de vide. [0016] De plus, pour résoudre le problème précité, la présente invention propose un procédé de régénération et de récupération de solution d'élimination de VOC destiné à régénérer et à récupérer une solution d'élimination de VOC en retirant les VOC renfermés dans la solution d'élimination de VOC, comprenant les étapes consistant à : dépressuriser un intérieur d'une enceinte à vide à l'aide d'une pompe à vide, tout en pulvérisant dans l'intérieur de l'enceinte à vide la solution d'élimination de VOC qui a été chauffée par un échange de chaleur avec un gaz comprimé généré par un compresseur, et soumettre à une évaporation sous vide les VOC renfermés dans la solution d'élimination de VOC en introduisant un gaz d'amélioration de l'évaporation dans l'enceinte à vide. L'air comprimé après l'échange de chaleur est utilisé comme source d'alimentation d'une pompe à liquide destinée à pulvériser la solution d'élimination de VOC. [0017] La solution d'élimination de VOC, après l'évaporation sous vide des VOC, peut être stockée dans un réservoir de stockage de liquide situé à l'extérieur de l'enceinte à vide, 8 et la solution d'élimination de VOC peut être rejetée du réservoir de stockage de liquide par la pression de l'air comprimé après l'échange de chaleur. [0018] La présente invention propose un appareil de régénération et de récupération de solution d'élimination de VOC dans lequel aucun élément chauffant n'est utilisé et par conséquent le dégagement de CO2 peut être réduit de la quantité correspondant à l'énergie consommée lorsque l'élément chauffant est utilisé et dans lequel aucune membrane perméable au gaz n'est nécessaire et par conséquent les composés volatils ne subissent pas d'effet nocif lorsqu'ils traversent la membrane perméable au gaz. L'invention propose également un procédé de régénération et de récupération de solution d'élimination de VOC associé.

BRÈVE DESCRIPTION DES DESSINS [0019] La figure 1 est un schéma de système illustrant un appareil de régénération et de récupération de solution d'élimination de VOC d'un mode de réalisation ; et les figures 2A et 2B illustrent les résultats du test de régénération et de récupération de VOC.

DESCRIPTION DES MODES DE RÉALISATION PRÉFÉRÉS [0020] Les modes de réalisation préférés de la présente invention seront décrits en détail ci-dessous, en référence 9 aux dessins annexés. Cependant, la taille, la forme, les matériaux et les agencements des pièces décrites dans le mode de réalisation ne sont pas particulièrement limitatifs et ne doivent pas être interprétés comme limitant la portée de l'invention à moins que cela ne soit spécifiquement indiqué.

MODE DE RÉALISATION [0021] La figure 1 est un schéma de système illustrant un appareil de régénération et de récupération de solution d'élimination de VOC d'un mode de réalisation. Un appareil de régénération et de récupération de solution d'élimination de VOC 1 (appelé ci-dessous « appareil de régénération et de récupération 1 ») élimine les VOC d'une solution d'élimination de VOC (appelée ci-dessous « solution d'élimination à traiter ») renfermant des VOC et régénérant et récupérant une solution d'élimination de VOC (appelée ci-dessous « solution d'élimination régénérée »). [0022] La structure de l'appareil de régénération et de récupération du présent mode de réalisation sera expliquée ci-dessous en référence à la figure 1. L'appareil de régénération et de récupération 1 illustré sur la figure 1 est constitué d'un réservoir de stockage 3, d'une pompe à liquide 5, d'une buse de pulvérisation 7, d'une enceinte à vide 9, d'une pompe à vide 11, d'un mécanisme d'introduction de gaz 13, d'un mécanisme de rejet de liquide 10 15, d'un réservoir de stockage de liquide 17, d'un compresseur 19, d'un échangeur de chaleur 21 et d'un réservoir d'air 23. [0023] Le réservoir de stockage 3 stocke une solution d'élimination de VOC (solution d'élimination à traiter) apportée depuis l'extérieur. Il est également possible de ne pas avoir recours au réservoir de stockage 3 et de prélever la solution d'élimination à traiter directement depuis le dispositif d'élimination de VOC (non illustré sur la figure), à la place du réservoir de stockage 3, ou de disposer la pompe à liquide 5 dans le conduit d'acheminement de liquide (non illustré sur la figure) pour la solution d'élimination à traiter. La pompe à liquide 5 pompe la solution d'élimination qui a été stockée dans le réservoir de stockage 3 vers la buse 7. La buse 7 sert à pulvériser la solution d'élimination pompée à l'intérieur de l'enceinte à vide 9. Un dispositif de refroidissement et de condensation 27, qui est un mécanisme de traitement de VOC, est disposé sur le côté rejet de la pompe à vide 11. Le compresseur 19 génère de l'air comprimé à température élevée et à pression élevée. L'échangeur de chaleur 21 sert à effectuer un échange de chaleur entre l'air comprimé généré par le compresseur 19 et la solution d'élimination qui sera pompée jusqu'à la buse 7 depuis la pompe à liquide 5 et à augmenter la température de la solution d'élimination à traiter. Le réservoir d'air 23 sert à stocker 11 l'air comprimé qui a subi, par l'échangeur de chaleur 21, un échange de chaleur avec la solution d'élimination à traiter. [0024] L'enceinte à vide 9 est une cuve tubulaire qui est dépressurisée par la pompe à vide 11 raccordée à celle-ci. La buse 7 est disposée dans la partie supérieure à l'intérieur de l'enceinte à vide 9. Le mécanisme d'introduction de gaz 13 est disposé dans la partie inférieure et le mécanisme de rejet de liquide 15 est disposé dans la partie la plus basse de l'enceinte à vide. Un piège à buée 25 est placé dans la position intermédiaire dans le sens de la hauteur à l'intérieur de l'enceinte à vide 9, à savoir, sous la buse 7 et au-dessus du mécanisme d'introduction de gaz, et un piège à buée 25' est placé dans la partie supérieure de l'enceinte à vide 9 au-dessus de la buse 7. L'échangeur de chaleur 21 se trouve sous le piège à buée 25. Dans le présent mode de réalisation, l'échangeur de chaleur 21 est disposé à l'intérieur de l'enceinte à vide 9, mais il peut également être disposé à l'extérieur de l'enceinte à vide. [0025] Dans le présent mode de réalisation, le piège à buée 25 est constitué d'une mousse de polyuréthane qui est une mousse à alvéoles ouvertes et d'un corps de soutien situé sous celle-ci. La mousse de polyuréthane est légère et peu coûteuse et on peut facilement se la procurer. Lorsque la mousse de polyuréthane est un cube ayant une longueur latérale de 1 m (c'est-à-dire, ayant un volume de 1 m3), elle présente une très 12 grande superficie (superficie totale de parois d'alvéole) de 1490 m2 par unité de volume. Un autre avantage d'une telle configuration est que la porosité est de 0,97 et qu'en pratique aucune résistance n'est exercée sur la solution d'élimination de VOC qui passe. En conséquence, la superficie totale de la solution d'élimination qui adhère aux parois d'alvéole augmente également de façon considérable, ce qui permet de réaliser une évaporation sous vide des VOC très efficace. La mousse de polyuréthane pèse moins et est moins chère (d'un facteur de 10 ou moins) que les corps poreux en céramique classiques pour l'adsorption de gaz et est très facile à utiliser. Des mousses autres que la mousse de polyuréthane peuvent être également utilisées, à condition qu'elles présentent une structure poreuse dans laquelle les parois d'alvéole situées entre les pores adjacents communiquent les unes avec les autres et que la solution d'élimination à traiter puisse adhérer aux parois d'alvéole. Le piège à buée 25' peut également utiliser une mousse de polyuréthane, de façon similaire au piège à buée 25, mais d'autres mousses à alvéoles ouvertes et d'autres éléments peuvent être également utilisés, à condition que l'objectif de piégeage de buée soit réalisé. [0026] Le corps de soutien constituant le piège à buée 25 est un élément du type à mailles fixé de manière à traverser l'intérieur de l'enceint à vide 9. Etant donné que le corps de 13 soutien présente une structure du type à mailles, la solution d'élimination à traiter peut tomber de la mousse à alvéoles ouvertes, sans rester en grande quantité sur le corps de soutien. Par conséquent, les mailles du corps de soutien doivent être suffisamment petites pour soutenir la mousse à alvéoles ouvertes par en-dessous et suffisamment grandes pour permettre un écoulement descendant régulier de la solution d'élimination de VOC. Le corps de soutien peut également se présenter sous la forme d'une pièce de fond à lamelles portative ou d'un élément en feuille dans lequel sont formés un grand nombre de petits trous, tel qu'un métal de poinçonnage, à condition que l'objectif précité soit réalisé. Lorsque l'élément de soutien n'est pas nécessaire, par exemple, lorsque la mousse à alvéoles ouvertes a une dureté garantissant une configuration autoportante ou lorsqu'un élément autoportant autre que la mousse à alvéoles ouvertes est utilisé comme piège à buée, l'élément de soutien peut être omis. [0027] Comme précité, la buse 7 est positionnée au-dessus du piège à buée 25 et son angle de pulvérisation, la distance de la buse au piège à buée 25, la pression de pulvérisation et la taille des particules de pulvérisation sont ajustés de manière à permettre à la solution d'élimination pulvérisée de passer de façon régulière dans l'enceinte à vide 9. Dans le présent mode de réalisation, une seule buse 7 est utilisée, mais deux 14 buses, ou plus, peuvent être également utilisées en fonction du volume de l'enceinte à vide 9 ou de la quantité de la solution d'élimination à traiter par unité de temps. [0028] Le mécanisme d'introduction de gaz 13 est une vanne de fuite. Lorsque cette vanne de fuite est ouverte dans un état dans lequel la pompe à vide 11 est entraînée et l'intérieur de l'enceinte à vide 9 est dépressurisé, le gaz d'amélioration de l'évaporation est aspiré et introduit dans l'enceinte à vide 9 (sur la figure 1 illustrant le présent mode de réalisation, l'introduction de l'air atmosphérique est illustré, mais l'air comprimé chauffé provenant du compresseur 19 peut y être directement introduit). Au lieu d'avoir recours à la vanne de fuite, il est également possible d'introduire le gaz d'amélioration de l'évaporation dans l'enceinte à vide 9 par l'intermédiaire de la buse 7. En outre, le gaz d'amélioration de l'évaporation peut être également introduit par la vanne de fuite ainsi que par la buse 7. Dans ces cas, la buse 7 peut effectuer à la fois la fonction de pulvérisation de la solution d'élimination à traiter et la fonction du mécanisme d'introduction de gaz 13. [0029] Le fonctionnement de l'appareil de régénération et de récupération du mode de réalisation sera expliqué ci-dessous en référence à la figure 1. Grâce à l'appareil de régénération et de récupération 1, la solution d'élimination stockée à l'intérieur du réservoir 15 de stockage 3 est pompée par la pompe à liquide 5, la température de la solution d'élimination augmente par l'échange de chaleur avec l'air comprimé provenant du compresseur 19 dans l'échangeur de chaleur 21, et la solution d'élimination est ensuite pulvérisée depuis la buse 7 à l'intérieur de l'enceinte à vide 9. En même temps, l'air comprimé qui a été refroidi, tout en maintenant une pression élevée, par l'échange de chaleur avec la solution d'élimination dans l'échangeur de chaleur 21, est stocké dans le réservoir d'air 23. La pompe à liquide 5 est une pompe à entraînement pneumatique ayant de l'air comprimé comme source d'entraînement. L'air comprimé stocké dans le réservoir d'air 23 est utilisé comme source d'entraînement pour la pompe à liquide une fois que la pression de l'air comprimé a été réduite à une valeur appropriée par une soupape de réduction de pression 31. [0030] L'intérieur de l'enceinte à vide 9 est dépressurisé lorsque l'enceinte à vide 11 est entraînée, et les VOC subissent une évaporation sous vide de la solution d'élimination pulvérisée depuis la buse 7 sous la pression réduite. Etant donné que la solution d'élimination est pulvérisée sous une forme du type buée, la superficie de celle-ci augmente considérablement par rapport à celle obtenue par un simple stockage. En outre, étant donné que la 16 température de la solution d'élimination a été augmentée dans l'échangeur de chaleur 21, la solution d'élimination s'évapore encore plus facilement. [0031] La solution d'élimination à traiter du type buée atteint la mousse à alvéoles ouvertes constituant le piège à buée 25 et adhère aux parois d'alvéole de celle-ci. La superficie de la solution d'élimination qui adhère aux parois d'alvéole augmente encore. La superficie de la solution d'élimination qui s'est dilatée de multiples fois devient plus importante. En combinaison avec cela, l'introduction du gaz d'amélioration de l'évaporation (air) par l'intermédiaire du mécanisme d'introduction de gaz 13 augmente l'efficacité de l'évaporation sous vide. Ainsi, la solution d'élimination est efficacement récupérée (convertie en solution d'élimination régénérée). La solution d'élimination devient la solution d'élimination régénérée, tout en passant à travers (descendant dans) la mousse à alvéoles ouvertes, traverse la mousse à alvéoles ouvertes et le corps de soutien, et tombe. [0032] La solution d'élimination régénérée qui est tombée est rejetée vers l'extérieur de l'enceinte à vide 9 par l'intermédiaire du mécanisme de rejet de liquide 15 et stockée dans le réservoir de stockage de liquide 17. La solution d'élimination régénérée stockée dans le réservoir de stockage de liquide 17 est rejetée comme approprié du réservoir de stockage de liquide 17. Lorsque la solution d'élimination 17 régénérée est rejetée du réservoir de stockage de liquide 17, la soupape de rejet 18 située dans la partie inférieure du réservoir de stockage de liquide 17 s'ouvre, l'air comprimé stocké dans le réservoir d'air 23 est introduit par le biais d'un conduit 33 dans le réservoir de stockage de liquide 17, et la pression à l'intérieur du réservoir de stockage de liquide 17 augmente, facilitant ainsi le rejet de la solution d'élimination régénérée vers l'extérieur. Une soupape de réduction de pression 35, un organe de commande de vitesse 37 et une soupape d'introduction d'air comprimé 39 sont disposés dans le conduit 33. La pression et la quantité de l'air comprimé introduit depuis le réservoir d'air 23 dans le réservoir de stockage de liquide 17 peuvent être réglées à l'aide de la soupape de réduction de pression 35 et de l'organe de commande de vitesse 37, et lorsque l'introduction de l'air comprimé depuis le réservoir d'air 23 dans le réservoir de stockage de liquide 17 n'est pas nécessaire, l'introduction peut se terminer en fermant la soupape d'introduction d'air comprimé 39. [0033] Une soupape de rejet de liquide 40 est disposée devant le réservoir de stockage de liquide 17, et en utilisant une soupape de commande de commutation pneumatique qui utilise l'air comprimé provenant du réservoir d'air 23, il est possible de stocker la solution d'élimination rejetée de 18 l'enceinte à vide 9 en alternance dans deux réservoirs de stockage de liquide 17. [0034] Le mécanisme d'introduction de gaz 13 sera en plus expliqué ci-dessous. Tout d'abord, les résultats liés au rapport de récupération de toluène à partir d'une solution d'élimination de VOC obtenue grâce à la technique classique seront expliqués. Un procédé PV (procédé de pervaporation) utilisant une séparation à membrane est connu en tant que procédé classique de régénération d'une solution d'élimination de VOC renfermant des VOC. Cependant, un tel procédé produit un rapport de récupération de toluène extrêmement faible (environ 0,027 ô) à partir du liquide à VOC, et la régénération en temps réel de la solution d'élimination de VOC est difficile. [0035] En conséquence, la quantité de VOC évaporés peut être augmentée par un procédé d'évaporation sous vide utilisant une membrane poreuse afin de réduire la résistance d'imprégnation de membrane, comme l'illustre la figure 2A. La concentration d'évaporation de toluène dans le procédé PV précité est stabilisée à environ 70 ppm et le rapport de récupération est d'environ 0,027 alors que la concentration d'évaporation de toluène obtenue avec le procédé d'évaporation sous vide utilisant la membrane poreuse telle qu'illustrée sur la figure 2A est stabilisée à environ 200 ppm et que le rapport de récupération est de 0,077 ô et augmenté d'un facteur de trois 19 par rapport à celui obtenu avec le procédé PV. Cependant, même avec le procédé d'évaporation sous vide utilisant la membrane poreuse telle qu'illustrée sur la figure 2A, la régénération en temps réel de la solution d'élimination de VOC est difficile. [0036] Ainsi, comme décrit ci-dessus, avec le procédé classique, le processus est mis en oeuvre sous un vide élevé ne dépassant pas plusieurs dizaines de Pa, et par conséquent aucun écoulement d'air n'est impliqué et les VOC évaporés ne peuvent pas être récupérés de façon bien efficace. Par contre, grâce au procédé d'évaporation sous vide à écoulement d'air, comme l'illustre la figure 2B, l'air est introduit dans l'enceinte à vide, le degré de vide qui s'y trouve est réduit et les VOC évaporés sont récupérés, tout en étant entourés d'un écoulement d'air. Il a été confirmé qu'un tel procédé permettait une récupération efficace des VOC, à un degré de vide relativement faible d'environ plusieurs milliers de Pa, lors de l'évaporation de toluène. En outre, grâce au procédé d'évaporation sous vide à écoulement d'air conformément à la présente invention, dans lequel la solution d'élimination est pulvérisée sans utiliser de membrane perméable au gaz, la concentration d'évaporation de toluène était stabilisée à environ 2900 ppm et le rapport de récupération était de 93,5 %. 20 [0037] En d'autres termes, conformément à la présente invention, le rapport de récupération de VOC (93,5 ô) est considérablement augmenté par rapport à celui obtenu par le procédé classique et la régénération en temps réel pour la solution d'élimination est rendue possible. [0038] En outre, conformément à la présente invention, l'énergie thermique de l'air comprimé est utilisée pour chauffer la solution d'élimination à traiter. En conséquence, la solution d'élimination peut être chauffée et l'évaporation sous vide peut être effectuée plus efficacement. En outre, lorsque l'énergie thermique de l'air comprimé à température élevée et à pression élevée généré dans le compresseur est transférée vers la solution d'élimination en utilisant l'échangeur de chaleur situé à l'intérieur de l'enceinte à vide, la solution d'élimination peut être chauffée de façon sûre et efficace, sans chauffer la solution d'élimination à l'extérieur du récipient de vide. [0039] En outre, étant donné que l'énergie de pression de l'air comprimé, qui a été refroidi après l'échange de chaleur, est utilisée comme source d'alimentation de la pompe à liquide 5 destinée à pomper la solution d'élimination dans l'enceinte à vide et est également utilisée comme fonction de pompage pour rejeter la solution d'élimination séparée du réservoir de stockage de liquide de façon bien efficace, l'énergie de l'air 21 comprimé généré par le compresseur peut être efficacement utilisée sans perte. [0040] Etant donné que l'air comprimé est utilisé comme moyen pour chauffer la solution d'élimination à traiter, il n'est pas nécessaire d'utiliser un élément chauffant pour chauffer la solution d'élimination, on peut économiser l'énergie nécessitée par l'élément chauffant, le dégagement de CO2 peut être réduit, et le risque d'inflammation provoqué par l'élément chauffant peut être évité. En d'autres termes, étant donné que l'appareil utilise l'air, il est sûr et n'a pas besoin de structure anti-déflagration. [0041] En outre, en utilisant l'énergie de pression de l'air comprimé, qui a été refroidi par l'échange de chaleur avec la solution d'élimination à traiter, le rejet de la solution d'élimination régénérée après la séparation utilisant la pompe à entraînement pneumatique et la pression d'air peut être utilisé efficacement comme système en série et le rendement énergétique de tout l'appareil peut être augmenté. [0042] Ainsi, un appareil de régénération et de récupération de solution d'élimination de VOC et un procédé de régénération et de récupération de solution d'élimination de VOC peuvent être utilisés, dans lesquels aucun élément chauffant n'est nécessaire et par conséquent le dégagement de CO2 peut être réduit de la quantité correspondant à l'énergie consommée lorsque l'élément chauffant est utilisé et dans lesquels 22 aucune membrane perméable au gaz n'est nécessaire et par conséquent les composés volatils ne subissent pas d'effet nocif lorsqu'ils traversent la membrane perméable au gaz. 23

Claims

REVENDICATIONS. 1. Appareil de régénération et de récupération de solution d'élimination de VOC qui régénère et récupère une solution d'élimination de VOC en éliminant les VOC renfermés dans la solution d'élimination de VOC, l'appareil comprenant : une pompe à liquide et une buse qui pulvérisent la solution d'élimination de VOC ; une enceinte à vide à l'intérieur de laquelle est disposée la buse ; une pompe à vide qui dépressurise un intérieur de l'enceinte à vide et qui soumet les VOC renfermés dans la solution d'élimination de VOC à une évaporation sous vide ; un mécanisme d'introduction de gaz qui introduit un gaz d'amélioration de l'évaporation dans l'enceinte à vide ; et un mécanisme de rejet de liquide qui rejette la solution d'élimination de VOC traitée de l'enceinte à vide, l'appareil comprenant en outre : un compresseur qui comprime l'air apporté depuis l'extérieur et qui génère de l'air comprimé ayant une énergie thermique et une énergie de pression, dans lequel un échangeur de chaleur se trouve au niveau d'un passage allant de la pompe à liquide jusqu'à la buse, un échange de chaleur entre la solution d'élimination de VOC et l'air 24comprimé est effectué par l'échangeur de chaleur, et l'énergie thermique est apportée à la solution d'élimination de VOC.
2. Appareil de régénération et de récupération de solution d'élimination de VOC selon la revendication 1, dans lequel la pompe à liquide est une pompe à entraînement pneumatique qui est entraînée par une pression d'air servant de source d'alimentation, et l'énergie de pression de l'air comprimé est utilisée comme source d'alimentation de la pompe à liquide.
3. Appareil de régénération et de récupération de solution d'élimination de VOC selon la revendication 1 or 2, comprenant un réservoir de stockage de liquide qui stocke la solution d'élimination de VOC rejetée par le mécanisme de rejet de liquide, dans lequel un moyen d'introduction d'air comprimé est prévu pour introduire, dans le réservoir de stockage de liquide, l'air comprimé après l'échange de chaleur effectué par l'échangeur de chaleur.
4. Appareil de régénération et de récupération de solution d'élimination de VOC selon la revendication 3, dans lequel deux réservoirs de stockage de liquide sont prévus pour 25permettre le stockage en alternance de la solution d'élimination.
5. Appareil de régénération et de récupération de solution d'élimination de VOC selon la revendication 3, dans lequel un réservoir d'air est prévu pour stocker l'air comprimé après l'échange de chaleur effectué par l'échangeur de chaleur.
6. Appareil de régénération et de récupération de solution d'élimination de VOC selon la revendication 5, dans lequel l'air comprimé provenant du compresseur est utilisé pour le gaz d'amélioration de l'évaporation.
7. Procédé de régénération et de récupération de solution d'élimination de VOC destiné à régénérer et à récupérer une solution d'élimination de VOC en éliminant les VOC renfermés dans la solution d'élimination de VOC, le procédé comprenant les étapes consistant à dépressuriser un intérieur d'une enceinte à vide à l'aide d'une pompe à vide, tout en pulvérisant dans l'intérieur de l'enceinte à vide la solution d'élimination de VOC qui a été chauffée par un échange de chaleur avec un gaz comprimé généré par un compresseur, et soumettre à une évaporation sous vide les VOC renfermés dans la solution d'élimination de VOC en 26introduisant un gaz d'amélioration de l'évaporation dans l'enceinte à vide.
8. Procédé de régénération et de récupération de solution d'élimination de VOC selon la revendication 7, dans lequel l'air comprimé, après l'échange de chaleur, est utilisé comme source d'alimentation d'une pompe à liquide destinée à pulvériser la solution d'élimination de VOC.
9. Procédé de régénération et de récupération de solution d'élimination de VOC selon la revendication 7 ou 8, dans lequel la solution d'élimination de VOC, après l'évaporation sous vide des VOC, est stockée dans un réservoir de stockage de liquide situé à l'extérieur de l'enceinte à vide ; et la solution d'élimination de VOC est rejetée du réservoir de stockage de liquide par la pression de l'air comprimé après l'échange de chaleur. 27