JP2000126506A - 化学処理装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 処理タンクを開けて被処理物を直接確認しな
くとも、該被処理物の処理状態を把握することの出来る
化学処理装置を提供する。 【解決手段】 処理タンク内に収容した被処理物を、有
機溶剤を気化させた溶剤蒸気と水蒸気との混合蒸気で化
学処理するようにした化学処理装置において、処理タン
クの重量を計測するための重量計測手段と、該重量計測
手段の計量結果に基づいて、処理装置の駆動を制御する
制御手段とを設けて、混合蒸気による被処理物の化学処
理時、前記重量計測手段により処理タンクの重量を計測
し、被処理物を内装している処理タンクが所定の重量ま
で軽くなった時に、制御手段を介して処理装置の駆動を
停止させるようにした。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、有機溶剤を気化さ
せた溶剤蒸気と水蒸気との混合蒸気で被処理物を化学処
理する処理タンクを備えた化学処理装置、具体的には、
木材合成樹脂材料などの被処理物を、メチレンクロライ
ドなどの塩素系有機溶剤を気化させた溶剤蒸気と水蒸気
との混合蒸気で化学処理する処理タンクを備えた化学処
理装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来では、特開平６−１３７７５７号、
特開平７−３２３１５号、特開平７−２９２４８９号、
特開平８−１７０１０１号、特開平８−１６５５８６
号、特開平８−１３１７０５号の各公報に開示されてい
るように、メチレンクロライドなどの塩素系有機溶剤の
溶剤蒸気と水蒸気との混合蒸気を被処理物に浸透させる
ことにより、例えば木材を処理する場合には、木材細胞
中の水分量を調整する調整膜であるピットを破壊し、木
材細胞内の水分を排出しやすくして、乾燥速度を向上さ
せるようにしたり、または、プラスチックなどの高分子
材料に前記混合蒸気を曝して該高分子材料を分解する技
術が知られている。

【０００３】そして、化学処理装置において前記混合蒸
気を発生させるに当たっては、従来では容器内に、メチ
レンクロライド溶液と水とを貯留すると共に、該混合液
を加熱する加熱部を配設したガス発生器を設け、該ガス
発生器において、メチレンクロライド溶液を加熱部で加
熱して、メチレンクロライドを気化させ、気化されたメ
チレンクロライド蒸気を水に接触させてメチレンクロラ
イド蒸気と水蒸気との混合蒸気を発生させる。

【０００４】そして、ガス発生器で発生させた混合蒸気
を、木材を収納した密閉処理タンク内に注入して、木材
に混合蒸気を浸透させて、木材細胞のピットを破壊し、
更に、高温蒸気により密閉処理タンク内を加熱して、木
材の乾燥処理を行うようにしている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】ところで、以上の処理
装置にあっては、密閉処理タンク内に被処理物（例えば
木材）が密閉されていることから、被処理物としての例
えば木材が乾燥したか否かを判断するのに、従来では、
処理タンクの蓋を開けて、内部の木材の乾燥度合いを作
業者が目で確かめるようにしており、そのため、確認時
点で乾燥が思わしくない場合には、再度処理タンクの蓋
を閉鎖して、乾燥処理作業を再開させるしかなく、全体
として処理作業が煩雑となって、手間を要する。

【０００６】また以上のように、乾燥度を目で確かめる
には熟練を要するし、場合によっては、乾燥度合いを見
間違えることもあるし、更には、前記したように木材の
乾燥度を確かめるのに作業者が処理タンク内に入ると、
処理タンク内に残留するメチレンクロライドなどの塩素
系有機溶剤を作業者が直接浴びる問題もある。

【０００７】本発明は、以上の実情に鑑みて開発したも
のであって、有機溶剤を気化させた溶剤蒸気と水蒸気と
の混合蒸気により被処理物を化学処理するに伴い、被処
理物の重量が軽くなることに着目し、目的とするところ
は、処理タンクを開けて被処理物を直接確認しなくと
も、該被処理物の処理状態を把握することの出来る化学
処理装置を提供するにある。

【０００８】

【課題を解決するための手段】以上の目的を達成するた
め、請求項１記載の発明は、処理タンク内に収容した被
処理物を、有機溶剤を気化させた溶剤蒸気と水蒸気との
混合蒸気で化学処理するようにした化学処理装置におい
て、処理タンクの重量を計測するための重量計測手段
と、該重量計測手段の計量結果に基づいて、処理装置の
駆動を制御する制御手段とを設けて、混合蒸気による被
処理物の化学処理時、前記重量計測手段により処理タン
クの重量を計測し、被処理物を内装している処理タンク
が所定の重量まで軽くなった時に、制御手段を介して処
理タンク内での被処理物の化学処理を停止させるように
したのである。

【０００９】尚、被処理物としては、例えば、木材、金
属、鋼材、鉄粉、生ごみなどのように、物質内部に塩素
系有機溶剤に可溶で且つ分解可能な物質を含んでいるも
のが適用される。

【００１０】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
に基づいて詳しく説明する。

【００１１】本発明の実施の形態は、木材の乾燥速度を
速めるために、被処理物Ｔである木材を有機溶剤蒸気と
水蒸気との混合蒸気で、化学処理するものであって、図
１は、本発明の実施形態にかかる化学処理装置の概略構
成を示した、一部断面を含むシステム回路図である。

【００１２】図１において、本実施形態の化学処理装置
１は、内部に収容した被処理物Ｔを溶剤蒸気と水蒸気の
混合蒸気で処理するための密閉状の処理タンク２と、溶
剤蒸気と水蒸気の混合蒸気を発生させるために処理タン
ク２とは別個独立に設けられた外発生器３と、処理タン
ク２内に溜まった水を回収するための水回収タンク４
と、外発生器３で発生した混合蒸気のうち、凝縮された
溶剤を回収するための溶剤回収タンク５とを備えてい
る。

【００１３】さらに、本化学処理装置１は、処理タンク
２内を真空引きするための真空ポンプ装置６１、処理タ
ンク２内の混合蒸気を一旦容器外に排出させて再度戻す
ための循環用ブロワ６２、処理タンク２から排出された
蒸気を凝縮させるための凝縮器６３、処理タンク２から
排出された蒸気を加熱する加熱器６４を備えている。

【００１４】そして、処理タンク２は、配管７１，７
２，７３を介してガス発生器３と接続されており、外発
生器３で発生した混合蒸気を処理タンク２に注入するよ
うにしている。

【００１５】また、処理タンク２の上部に配管７４を接
続して、該配管７４から処理タンク２内の蒸気を排出す
るようにしている。この配管７４の途中には、並列で配
設される真空ポンプ装置６１と循環用ブロワ６２とを設
けており、配管７４を凝縮器６３に接続させている。該
凝縮器６３は、配管７５、トラップ６５を介して溶剤回
収タンク５に接続されている。なお、トラップ６５は、
凝縮器６３で凝縮された溶媒を一旦溜めるためのもので
ある。

【００１６】また、前記加熱器６４は、処理タンク２内
の蒸気を排出する配管７４と、ガス発生器３のガスを処
理タンク２内に注入するための配管７３との間に配管７
６を介して設けられている。さらに、前記凝縮器６３に
は、該凝縮器６３の蒸気を再度外発生器３に戻すための
配管７７を配管７３に接続している。ガス発生器３に
は、加熱装置３１が設けられ、該加熱装置３１の配管の
途中には、加熱温度を調整したり、強制冷却時に用いら
れる冷却装置Ｃからの冷水を送るための冷水管３２が接
続されている。

【００１７】前記溶剤回収タンク５は、配管７８を介し
てガス発生器３と接続されており、溶剤回収タンク５内
の溶剤液を溶剤液ポンプ５１によりガス発生器３内に戻
すようにしている。

【００１８】また、処理タンク２は、該処理タンク２の
底部に接続される配管７９、トラップ６６を介して水回
収タンク４と接続されており、該処理タンク２内に溜ま
る水や樹液などを水回収タンク４に回収するようにして
いる。

【００１９】処理タンク２には、蓋２０が開閉自在に設
けられ、該蓋２０の閉鎖により、処理タンク２内が密封
状に保たれるようになっており、この処理タンク２内に
は、被処理物Ｔを載置台２１に載せた状態で収容するよ
うにしている。

【００２０】処理タンク２内には、ガス発生器３の混合
蒸気をタンク内に注入するための配管７３の先端部に設
ける噴霧ノズル２２と、ボイラーＢの蒸気を取り入れ、
該蒸気でタンク内を加熱するための蒸気管２３が配設さ
れている。

【００２１】処理タンク２の底部に設けた配管７９はト
ラップ６６の上部と接続されている。

【００２２】トラップ６６の上部には、処理タンク２か
ら延びる均圧配管８１と、ボイラーＢから蒸気をトラッ
プ６６内に取り入れるための蒸気配管８２が接続され
て、トラップ６６の下部と水回収タンク４とを配管７９
で接続されている。

【００２３】水回収タンク４は、タンク内に垂下仕切り
と起立仕切りを有していて、垂下仕切りの下方を潜り起
立仕切りを越えた水を水ポンプ４１の駆動によりドラム
缶４２などに排出するようにしている。

【００２４】加熱器６４は、配管７４から配管７６に流
れる混合蒸気を、ボイラーＢから蒸気管６４ａに導かれ
た高温蒸気と熱交換させて加熱したのち、配管７３へ送
り出すようにしている。

【００２５】凝縮器６３は、配管７４を流れる混合蒸気
を、冷凍装置Ｒから冷媒管６３ａに導かれた低温冷媒と
熱交換させて冷却した後、溶媒液を配管７５へ、溶媒蒸
気を配管７７へ送り出すようになっている。なお、凝縮
器６３出口側の配管７７と加熱器６４入り口側の配管６
の間はバイパス配管８３でバイパス接続されている。

【００２６】凝縮器６３で液化した溶剤液は、配管７
５、トラップ６５、溶剤回収タンク５、および配管７８
を経て、ガス発生器３に回収されるように成っている。

【００２７】トラップ６５の上部には、凝縮器６３の側
部と連結する均圧配管８４と、凝縮器６３の底部と連結
する配管７５と、ボイラーＢからの蒸気配管８５とが接
続されている。トラップ６５の下部と溶剤回収タンク５
とは配管７５を介して接続されている。

【００２８】溶剤回収タンク５は、配管７５から流入し
た溶剤液（水は極めて少量である。）を、冷却装置Ｃと
接続された冷水管５２内の冷水で冷却しつつ暫時貯留
し、溶剤ポンプ５１の駆動により配管７８を経てガス発
生器３へ回収するようになっている。

【００２９】クーラー５３は、溶剤回収タンク５の上部
と配管接続されており、溶剤回収タンク５からの溶剤蒸
気を、冷凍装置Ｒから冷媒管５４に導かれた低温冷媒と
熱交換させて冷却することにより凝縮させて再度溶剤回
収タンク５内に回収させて極力大気へ放出しないように
なっている。

【００３０】また、各配管には、本化学処理装置の駆動
を制御する制御手段としてのコントローラ１０からの制
御信号により、または手動により弁開閉する開閉弁９が
それぞれ設けられている。

【００３１】さらに、本化学処理装置１は、処理タンク
２内から溶媒混合蒸気を真空引きした後、処理タンク２
内部を大気に開放する前に、残存の溶剤をできるだけ排
除するために、該処理タンク２内を加圧してタンク内の
気体を水に接触させて残存溶剤を水に吸着させる噴霧タ
ンク６７を設けている。

【００３２】噴霧タンク６７は、配管７１から分岐した
配管７０を噴霧タンク６７に接続し、さらに、この配管
７０を噴霧タンク６７内の底部近傍まで延設させて、そ
の先端に排出ノズル６７ａを設けている。噴霧タンク６
７内の水は噴霧ポンプ６７ｂの駆動により、噴霧管６７
ｃから噴霧タンク６７内の上部空間に噴霧循環され、排
出ノズル６７ａから水中にガスを排出させてガス中の溶
剤を水に吸着させ、さらに、吸着されなかった溶剤を噴
霧管６７ｃから噴霧される水で吸着させるようにしてい
る。

【００３３】尚、本実施の形態では、塩素系有機溶剤と
してメチレンクロライドを使用している。

【００３４】また、本化学処理装置１を構成するタンク
や容器は、何れも臭気のきつい塩素系有機溶剤を大気中
に飛散させないため、密閉容器で構成してある。

【００３５】しかして以上の構成からなる化学処理装置
において、本発明は、処理タンク２の重量を計測するた
めの重量計測手段と、該重量計測手段の計量結果に基づ
いて、処理装置の駆動を制御する制御手段とを設けて、
混合蒸気による被処理物Ｔの化学処理時、前記重量計測
手段により処理タンク２の重量を計測し、被処理物Ｔを
内装している処理タンク２が所定の重量まで軽くなった
時に、制御手段を介して処理タンク２での被処理物Ｔの
処理を停止させるようにしたのである。

【００３６】即ち図に示す実施形態では、図２に概略的
に示すように、処理タンク２の脚部２４に、該処理タン
ク２に内装する被処理物Ｔと共に該処理タンク２の重量
を計測する重量計測手段としてのロードセル１１を組付
けて、該ロードセル１１を、処理装置の駆動を制御する
制御手段としてのマイクロコンピュータを搭載した前記
コントローラ１０の入力部に接続している。

【００３７】そしてコントローラ１０には、被処理物Ｔ
としての木材の体積とこの木材を所定の乾燥度まで乾燥
させた場合における重量との関係をデータとしてコント
ローラ１０の記憶部に予め記憶させておき、かかるデー
タに基づいて、混合蒸気による被処理物Ｔの化学処理
時、前記ロードセル１１により、木材を収納した処理タ
ンク２の重量を計測し、被処理タンク２が所定の重量ま
で軽くなった時に、コンローラ１０を介して処理タンク
２内での木材の乾燥処理を停止させるようにしたのであ
る。次に、化学処理装置１により被処理物Ｔを溶剤蒸気
と水蒸気との混合蒸気で処理する工程について説明す
る。

【００３８】この化学処理装置１では、主に、処理タン
ク一次真空引き工程、溶剤蒸気供給工程、溶剤蒸気循環
工程、処理タンク二次真空引き工程が実行される。これ
らの各工程を順次説明する。 「一次処理タンク真空引き工程」処理タンク２内に収納
された被処理物Ｔを化学処理する前に、常温で大気に開
放されていた処理タンク２内の空気などの余分な気体を
真空引きしておく工程である。

【００３９】本工程は、処理タンク２に接続される配管
７３、および配管７９を開閉弁により閉鎖しておき、配
管７４を介して真空ポンプ装置６１により真空引きを行
うと共に、処理タンク２内の温度を溶媒蒸気の凝縮を防
ぐようにボイラーＢにより上昇させる。 「溶剤蒸気供給工程」本工程は、処理タンク２が真空引
きされると、真空ポンプ装置６１の駆動を停止し、配管
７４およびトラップ６６の出口側配管７９の開閉弁を閉
鎖して、連通を遮断すると共に、処理タンク２とガス発
生器３とを連通させる配管１、配管２、配管７３から処
理タンク２内に圧力差を利用して、混合蒸気を処理タン
ク２内及びトラップ６６内に注入する工程である。

【００４０】本工程により、処理タンク２内で、有機溶
剤蒸気と水蒸気との混合蒸気を被処理物Ｔに曝露して、
該被処理物Ｔ内に混合蒸気を浸透させはじめる。 「溶剤蒸気循環工程」本工程は、循環用ブロワ６２を使
用して、処理タンク２内に注入された混合蒸気を一旦タ
ンク外に出した後、再度タンク内に戻す混合蒸気の循環
工程である。

【００４１】本工程により、処理タンク２内の混合蒸気
を循環用ブロワ６２で取り出して、凝縮器６３または加
熱器６４で混合蒸気の加熱度または気化状態を調整した
のち配管７６、配管７７、配管７３を介して処理タンク
２内に戻される。

【００４２】また、本工程は、６〜８時間程度継続して
実行され、これにより混合蒸気が被処理物Ｔの内部奥深
くまで浸透して行き、被処理物Ｔの細胞ピットが破壊さ
れていく。

【００４３】このとき、木材の樹液も溶け出し、処理タ
ンク２内底部から、トラップ６６に貯留される。 「処理タンク二次真空引き工程」本工程は、処理タンク
２内の溶媒蒸気を真空引きにより、溶剤回収タンク５を
介してガス発生器３に回収する工程である。

【００４４】本工程では、処理タンク２内の温度を混合
蒸気中の水蒸気が凝縮する温度で、溶剤蒸気が気化状態
のままとなる温度まで下げた状態で、配管７３およびト
ラップ６６の出口側配管７９の開閉弁を閉鎖して、連通
を遮断すると共に、真空ポンプ装置６１を駆動させて処
理タンク２内およびトラップ６６内の真空引きを行う。

【００４５】これにより、被処理物Ｔ内の奥部から溶
剤、温水、およびこれらに溶け込んだ樹液などの不要物
が抜き出されるのである。この場合、溶剤蒸気は配管７
４を経て凝縮器６３に達し、凝縮器６３で凝縮液化した
溶剤液は配管７５からトラップ６５に移行した後、溶剤
回収タンク５に貯留される。

【００４６】溶剤回収タンク５内で溶剤液が所定液位以
上になると、溶剤液は溶剤液ポンプ５１の駆動により配
管７８を経てガス発生器３の基本液気化容器３１に回収
される。

【００４７】一方、処理タンク２の底部に落下した不要
物と水は配管７９からトラップ６６を介して水回収タン
ク４に回収され、該水回収タンク４に回収された水がド
ラム缶４２に貯留される。

【００４８】また、処理タンク２内の溶剤蒸気の残留を
できるだけ少なくするため、処理タンク２内のガスを真
空ポンプ装置６１の駆動により噴霧タンク６７に排出
し、ガス中に残る溶剤蒸気を水に吸着させる作業を行
う。さらに、上記した各工程で各タンクの安全弁（図示
省略）から放出された溶剤蒸気も全て噴霧タンク６７に
導かれるようになっている。

【００４９】こうして、溶剤蒸気と水蒸気との混合蒸気
による一連の化学処理が完了すると、処理タンク２内の
温度をボイラーＢにより再度上昇させて木材の乾燥処理
が行われる。この乾燥処理においては、乾燥処理の前に
溶剤蒸気と水蒸気との混合蒸気による化学処理を行っ
て、木材細胞のピットを破壊させているので、木材内部
からの水分の排出を良好に行えるのである。

【００５０】斯くして、以上のごとく木材の乾燥が行わ
れて、該木材の重量が軽くなるに伴い、該木材を内装し
ている処理タンク２もそれにつれて軽くなるのであっ
て、ロードセル１１により測定される処理タンク２の重
量より、該処理タンク２内の木材の重量をコントローラ
にて演算すると共に、演算により計測された該木材の重
量を、コントローラ１０の記憶部に記憶させたデータと
比較して、該処理タンク２内の木材の重量が所定の値ま
で軽くなると、コンローラ１０を介して処理タンク２内
での木材の乾燥処理が自動的に停止させられるのであ
る。

【００５１】従って、木材の乾燥度をチェックするの
に、従来のように、処理タンク２の蓋２０を開けて、処
理タンク２内の木材の乾燥度合いを目で確かめなくとも
よいのである。

【００５２】尚、本化学処理装置により、例えばＦＲＰ
製廃棄物を処理する場合は、ＦＲＰ製廃棄物の合成樹脂
と強化繊維とを結合しているバインダなどを溶解除去す
ることにより、ＦＲＰ製廃棄物の強度を大幅に低下させ
るので、廃棄処分時の破砕作業などを容易にすることが
できる。

【００５３】また本化学処理装置により、例えばなまゴ
ミを処理する場合は、魚や野菜クズなどの細胞を構成す
る脂肪分や水分が溶解除去されるので、生ゴミの分解を
助けて早めることが出来る。

【００５４】

【発明の効果】以上のごとく請求項１記載の発明によれ
ば、処理タンク内に収容した被処理物を、有機溶剤を気
化させた溶剤蒸気と水蒸気との混合蒸気で化学処理する
ようにした化学処理装置において、処理タンクの重量を
計測するための重量計測手段と、該重量計測手段の計量
結果に基づいて処理装置の駆動を制御する制御手段とを
設けて、混合蒸気による被処理物の化学処理時、前記重
量計測手段により処理タンクの重量を計測し、被処理物
を内装している処理タンクが所定の重量まで軽くなった
時に、制御手段を介して処理タンク内での被処理物の化
学処理を停止させるようにしたことにより、被処理物の
化学処理時、該処理物が所定の処理が行われた段階で、
処理タンク内での被処理物の化学処理が自動的に停止す
るので、従来のように、処理タンクを開けて、処理タン
ク内の被処理物を確認する必要がなく、該被処理物の処
理作業を効率よく行うことが出来る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明にかかる化学処理装置の概略構成を示す
システム回路図。

【図２】同、要部の概略説明図。

【符号の説明】

Ｔ 被処理物 ２ 処理タンク １０ コントローラ（制御手段） １１ ロードセル（重量計測手段）

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】処理タンク内に収容した被処理物を、有機
   溶剤を気化させた溶剤蒸気と水蒸気との混合蒸気で化学
   処理するようにした化学処理装置において、処理タンク
   の重量を計測するための重量計測手段と、該重量計測手
   段の計量結果に基づいて、処理装置の駆動を制御する制
   御手段と、を備えていることを特徴とする溶剤蒸気によ
   る処理装置。