JP2001347130A - ガス処理装置およびガス処理方法 - Google Patents

ガス処理装置およびガス処理方法

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JP2001347130A
JP2001347130A JP2000170722A JP2000170722A JP2001347130A JP 2001347130 A JP2001347130 A JP 2001347130A JP 2000170722 A JP2000170722 A JP 2000170722A JP 2000170722 A JP2000170722 A JP 2000170722A JP 2001347130 A JP2001347130 A JP 2001347130A
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gas
adsorption
tank
desorption
adsorption tank
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Tomoaki Ikeno
友明 池野
Takeshi Hamamatsu
健 浜松
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Toyobo Co Ltd
Original Assignee
Toyobo Co Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 活性炭素繊維材の吸着能力を従来よりも有効
に利用できるようにするとともに、被処理ガスからの有
機溶剤の回収効率を上げる。 【解決手段】 活性炭素繊維材を吸着エレメントとした
吸着処理状態と脱着状態を交互に切り替えるガス処理装
置において、脱着時に凝集したドレンが逆流しないよう
に吸着槽の底部の排出管入り口にバッフルを設け、凝縮
液の逆流による活性炭素繊維材の濡れを防止する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明が属する技術分野】本発明は、繊維活性炭(以下
ACFと記す)を吸着剤として、有機物の吸着を行うと
同時に、吸着した有機物を脱着させることを可能とした
ガス吸脱着装置及びこの装置を用いた処理方法に関する
ものである。
【0002】
【従来の技術】近年、有害大気汚染物質に対する排出濃
度規制が強化されてきており、ガス処理装置からの排ガ
スの濃度を低減することが望まれている。
【0003】従来、上記ガス処理装置は、活性炭繊維素
材で被処理ガス(つまり排ガス)の有機溶剤を吸着する
1対以上の吸着槽と、各吸着槽に対する被処理ガス供給
手段と脱着用ガス供給手段とを設け、前記吸着槽に被処
理ガスを供給する吸着処理状態と、脱着用ガスを供給す
る脱着処理状態とに切り替える切り替え手段を設けて構
成してあった。
【0004】上記のガス処理装置はACFが使用されて
いる。ACFは低濃度の有機ガスを吸着する機能に優
れ、古くから吸着剤として使われている。たとえば、A
CFを支持体に固定し、または自己支持にて円筒状に構
成し、芯材内にたて型に配設した装置が特開昭51−3
8278号公報、特公報64−11326号に提案され
ている。また、実公平7−2028,2029,203
0にも同様な吸脱着装置が提案されている。これらは、
いずれも、ACFを格納している芯材に蒸気を噴出し、
ACFに吸着された有機物を脱着させるものである。
【0005】ACFの含水率はACFの吸着能力に大き
く影響し、含水率が高くなると、吸着能力は極端に低下
する。このため、前記提案においては、蒸気の噴出方向
を上または下から、あるいは芯材の中央内部方向からな
どいろいろ工夫が凝らされている。しかし、芯材下部の
ACFにどうしても運転開始時など、噴出する蒸気中の
ドレンが飛散しACFに水分が含まれて、ガス吸着能を
低下させるという問題があった。
【0006】さらにまた、上記に示したガス吸着エレメ
ントを用いたガス処理装置において、長期にわたり吸脱
着が安定して連続運転することは困難とされていた。即
ち、ガスの吸着したエレメントに蒸気を噴出させ、吸着
したガスを脱着させることを交互に繰り返して使用する
場合、特に低沸点溶剤などは外気の温度などに影響著し
く受け、溶剤回収部へ繋がる配管から凝縮液が逆流する
ことがしばしばある。この逆流により、ガス処理エレメ
ント内のACFに凝縮液が接触し、吸着能力を大きく低
下させる問題があり、連続運転にも支障をきたしてい
た。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、ACFを用
いて有機ガス、特に低沸点溶剤の吸脱着を、高い効率で
かつ連続的に行うことを可能としたガス吸脱着装置及び
この装置を用いた処理方法に関するものである。
【0008】
【発明を解決するための手段】脱着を行っている時吸着
槽内にて凝縮した液は吸着槽下部の槽ドレンラインを通
りセパレータへ排出され、未凝縮の蒸気と溶剤は脱着ガ
スラインを通りコンデンサーへ行き凝縮した後、槽ドレ
ンラインに合流しセパレータへ排出される。例えば、第
1図の吸着槽B(連続運転のため、A槽が吸着槽として
運転している時は、B槽は脱着槽となる)の下部から凝
縮液が槽ドレンライン8を通ってセパレータ12に送ら
れるが、この時槽ドレンライン8中に滞留していた溶剤
を加熱するため溶剤が沸騰し、その結果溶剤を含んだ凝
縮液が逆流する。外気温が低く、被処理ガスが低沸点溶
剤の場合などは、この傾向が顕著となる。
【0009】本発明は、この凝縮液の逆流を防止するた
めに、吸着槽の開口部にバッフルを設置し、槽内への凝
縮液の逆流を防止するものである。バッフルとは、図2
に例が示されるように、平板に支柱を立て、排出口の上
に取りつけられたものである。この支柱の間は、自由に
蒸気、被処理ガス及び凝縮液の通過ができるもので、槽
内の圧バランス、気体の流れに影響を与えない。外気温
度が下がり、吸着槽内の凝縮液の量が増え逆流し吸着槽
内に入っても、このバッフルにあたり、ACFまでの凝
縮液の飛散を防止出来る。よって、ACFを被処理液で
濡らすこともなく、連続運転を可能とするものである。
【0010】バッフルの形状としては、上記以外に傘状
でもよく、また半球状でもよく、排出口に対して円錐
状、または末広がり状の形状が好ましい。また、排出口
の上部でACFの下部に位置するように支柱によって設
置される。材質としては、被処理ガスに含まれる有機溶
剤に溶解しないものなら何でもよい。また、支柱により
吸着槽より取り外しができるように設置され、掃除など
の時には、取り外して操作を容易にできる。
【0011】有機ガスとしては、特に低沸点溶剤にその
効果が顕著である。通常これらのガスは蒸気と一緒に芯
材外へ排出されるが、芯材の外において冷却とともに水
層と溶剤層の2層に分離が起こる。一般に有機溶剤の方
の比重が大きく、2層の下側に貯まる。従って、芯材の
下部のガス排出口から凝縮液の逆流が発生した場合は主
に水が吹き上がり、ACFを濡らして水分を含むことに
なって、吸着能力を低下させてしまう。
【0012】ここで言う有機ガスとは、塩化メチレン、
トリクロロエタン、トリクロロエチレン、四塩化炭素、
クロロホルム等の有機溶剤を指し、特に本発明において
は塩化メチレンなどの低沸点溶剤が適する。
【0013】このバッフル設置によりACFの凝縮液に
よる濡れもなくなり、常にACFは乾燥状態を維持する
ことが可能となり、吸脱着槽内の温度、相対湿度の制御
も容易になり、吸着効率が一層向上した。
【0014】さらに、芯材のACFは常時水分と接触す
ることがなくなり、吸着能力は維持されることから,吸
着槽として、また脱着槽とし連続的に切り替えが可能と
なった。この結果、本発明の装置は運転、停止時のスム
ースな操作とともに連続的に有機ガスの吸脱着が可能と
なり操作性に優れるとともに、長期期間にわたっての運
転も可能となった。
【0015】本発明においてACFとはアクリロニトリ
ル(PAN)系繊維、レーヨン系、石炭ピッチ系、フェ
ノール樹脂系、石油ピッチ系など原料繊維を既存の方法
にて処理して得られた比表面積300〜3000m2
g、繊維直径が2〜30μm程度、繊維長さが0.5〜
10mm程度、細孔半径が8〜20Å程度、の繊維状活
性炭を使用するのが好ましい。
【0016】また、この対策により、蒸気の噴出口は芯
材の上下、または芯材中央のいずれの位置でもよく、上
側の場合は、蒸気の自然落下の観点から優れ、下側の場
合はACF下部のACFの濡れが少なく、中央の場合は
均一に蒸気が行き渡りやすいという点で優れ、装置の配
置する条件によって自由に選択することが可能となっ
た。
【0017】
【発明の実施の形態】次に、本発明の一実施形態を図1
にて説明する。有機溶剤を含んだ溶剤混合ガス(被処理
ガス)Xはプレフィルター1(コンデンサー10、セパ
レータ12内に滞留しているガスは*3,*4を通って
再度このプレフィルター1に戻される)を通り、送風機
2にて吸着槽3(この時吸着槽4には、溶剤混合ガスに
送ることはなく、自動ダンパー6で封鎖されている。吸
着槽4内では、蒸気を噴出して、すでに吸着エレメント
5に吸着されたガスを脱着している状態である)に送ら
れ、吸着エレメント5でガス吸着が行なわれ、清浄空気
Yとして、吸着槽3の排気口14より系外に排出され
る。凝縮液は、吸着槽4下部の槽ドレンライン8を通っ
てセパレータ12に送られる。未凝縮の蒸気及び溶剤は
脱着ガスライン9を通って、コンデンサー10へ送られ
る。コンデンサー10からは高濃度の有機溶剤を含んだ
凝縮液が回収ライン11を通り槽ドレンライン8に合流
してセパレータ12へ送られる。
【0018】この時、低沸点溶剤が混合された混合ガス
の場合に、特に外部温度が低下すればするほどこの槽ド
レンライン8に流れ込む量が多くなることにより、凝縮
液の吸着槽への逆流が顕著になり、吸着槽4に噴出し、
ACFを濡らしてしまう。このため本発明は槽ドレンラ
イン8の入り口、即ち吸着槽3,4の底部配管入り口に
バッフル16を設けることにより、吸着槽3,4下部へ
の凝縮液の逆流を防止したものである。この結果、吸着
槽3、4を切り替え連続運転しても、常時系外に排出さ
れるガス濃度は低濃度でかつ一定化することが可能とな
った。
【0019】バッフルの詳細を図2に拡大して示した。
支柱17と逆流防止板18から構成される。凝縮液の逆
流は、この逆流防止板にて防止できる。凝縮液はこの支
柱の間より槽ドレンラインに送られる。
【0020】吸着エレメント5に吸着された溶剤は、吸
着槽4にて蒸気W1をエレメントに噴出させて、溶剤の
脱着を行う。蒸気の量は蒸気調整自動弁7にて制御され
る。また、この蒸気は吸着槽4の上部または、下部(図
1中の点線)より槽内に噴出される。
【0021】この結果、溶剤混合ガスXは清浄空気Yと
して系外に放出されるとともに、溶剤Zとして回収され
る。脱着用の蒸気W1は回収水W2として回収される。
【0022】以下に実施例を示す。塩化メチレンを90
00ppm含む40℃の溶剤混合ガスを、風量70Nm
3/分で送風機2より吸着槽3に送風した。吸着槽4で8
分間脱着を行い、その後自動ダンパー6で吸着槽3への
送風を封鎖し、次に吸着槽3の吸着エレメント5内に蒸
気を噴出した。この処置と同時に吸着槽4の自動ダンパ
ー6を開放し、今度は、この吸着槽4でガス吸着を行っ
た。この吸着と脱着の操作を繰り返し10回以上実施し
た。系外に排出されるガスの濃度は、島津製作所製の総
炭化水素計の測定器を用いて測定した。
【0023】バッフル16をつけない場合についても同
様の条件で実施した。連続運転した時の排出ガス濃度を
図3,4に示した。
【0024】図4のグラフからわかるように、系外に排
出されるガス濃度は吸着槽3,4交互の切り替え運転に
おいても、安定し、かつ低濃度であることが明らかであ
る。連続運転してもガス濃度の変動も殆どない。これに
対して、バッフルのない場合は、図3から明らかなよう
にガス濃度の変動は大きい。
【0025】
【発明の効果】以上に説明したごとく、バッフルを設置
することにより低沸点溶剤を含む混合ガスの吸脱着が連
続的に安定に高効率に行えることが可能となり、産業界
に寄与すること大である。
【図面の簡単な説明】
【図1】ガス吸着処理装置の基本処理フロー図例
【図2】バッフル16の拡大図例
【図3】バッフル16を設けない場合の排出ガス濃度
【図4】バッフル16を設けた場合の排出ガス濃度
【符号の説明】
1 :プレフィルター 2 :送風機 3 :吸着槽(4が吸着槽として機能する時) 4 :脱着槽(3が吸着槽として機能する時) 5 :吸着エレメント 6 :自動ダンパー 7 :蒸気調整自動弁 8 :槽ドレンライン 9 :脱着ガスライン 10:コンデンサー 11:回収液ライン 12:セパレータ 13:戻りガスライン 14:排気口 15:蒸気ライン 16:バッフル(17,18の総称) 17:支柱 18:逆流防止板 X :溶剤混合ガス(被処理ガス) Y :清浄空気 Z :回収溶剤 W1:蒸気 W2:回収水 W3:冷却水

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】活性炭素繊維素材で被処理ガスを吸着処理
    する吸着槽を設け、前記吸着槽に対する被処理ガス供給
    手段と脱着用ガス供給手段とを設けるとともに、前記吸
    着槽に被処理ガスを供給する吸着処理状態と、脱着用ガ
    スを供給する脱着用処理状態とに切り替え手段を設けた
    ガス処理装置において、前記吸着槽の下部から溶剤回収
    部(セパレータ)に繋がる配管(槽ドレンライン)の入
    り口にバッフルを設けたことを特徴とするガス吸着処理
    装置。
  2. 【請求項2】筒状の芯材の上部または下部または中央部
    にスチーム噴出口を設けたガス吸着エレメントを用いる
    ことを特徴とした請求項1記載のガス処理装置。
  3. 【請求項3】請求項1乃至2記載のいずれかのガス処理
    装置を用いて、有機溶剤含有ガスを処理する方法。
JP2000170722A 2000-06-07 2000-06-07 ガス処理装置およびガス処理方法 Withdrawn JP2001347130A (ja)

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2010214266A (ja) * 2009-03-16 2010-09-30 Fujifilm Corp 揮発性有機溶媒の回収設備及び方法
CN109731440A (zh) * 2019-03-12 2019-05-10 上海锅炉厂有限公司 一种同心双筒吸附处理装置

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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JP2010214266A (ja) * 2009-03-16 2010-09-30 Fujifilm Corp 揮発性有機溶媒の回収設備及び方法
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