JP2002136827A

JP2002136827A - 気液接触装置及び気液接触方法

Info

Publication number: JP2002136827A
Application number: JP2000338755A
Authority: JP
Inventors: Kenji Hayashi; 賢二林
Original assignee: Fuji Photo Film Co Ltd
Current assignee: Fujifilm Holdings Corp
Priority date: 2000-11-07
Filing date: 2000-11-07
Publication date: 2002-05-14

Abstract

(57)【要約】【課題】補給水量を削減し、溶剤吸収効率を維持する
と共に最終的に排出される水の溶剤濃度を高濃度とする
気液接触装置を得る。【解決手段】処理塔２０は、下流側の処理塔１２、１
６より容量が小さく、処理槽２２は下流側の処理槽１
４、１８より容量が小さくされている。このため、処理
塔２０内でガス中の溶剤吸収率が向上し、処理槽２２へ
還流する還流水の溶剤濃度が高濃度となり、また、高い
濃度の溶剤含有水が処理槽２２の排水管４８から排出さ
れ、水溶剤分離装置へ送られる。下流側の処理槽１４、
１８から処理槽２２側へ送る処理水の一部が、補給水槽
５０へ循環する。新鮮水が補給される補給水槽５０へ溶
剤濃度が薄い水を戻すことで、下流側の処理塔１２、１
６へ溶剤濃度が薄い処理液が大量に供給されるため、処
理塔２０から送られてきたガス中の溶剤の回収効率が向
上する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、プラント等より大
気へ排出される、例えば揮発性有機化合物（ＶＯＣ）ガ
スを回収する気液接触装置及び気液接触方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】図３に示すように、プラント等より大気
へ排出されるＶＯＣガスを吸収処理する散水型気液接触
装置５８で使用される水等の処理液は、処理塔６０、６
２、６４内において、ガスと接触することで溶剤濃度が
徐々に上昇してくる。この溶剤を吸収した処理液がその
まま処理槽６６、６８、７０へ還流されると、処理槽全
体の処理液の溶剤濃度が上昇し、この処理液を処理塔へ
供給しても、連続的に良好な状態で溶剤を吸収できない
（溶剤の捕集効率が低下する）。

【０００３】このため、溶剤吸収効率を維持するために
は、新鮮処理水Ｗを導水管７２から処理槽７０へ連続的
に給水する必要があり、補給水量の削減を図ることがで
きない。

【０００４】また、散水型気液接触装置５８の処理槽６
６の排水管７４から最終的に排出される処理液の溶剤濃
度を如何に高濃度とし、蒸留して再利用するかがランニ
ングコストを削減する上で大きなポイントとなる。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】本発明は上記事実を考
慮して、補給水量を削減し、溶剤吸収効率を維持すると
共に最終的に排出される処理液の溶剤濃度を高濃度とす
ることを課題とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】請求項１に記載の発明で
は、第１処理塔にガスが最初に取り込まれる。この第１
処理塔には、第１処理槽から処理水が供給され、ガスと
接触してガス中の溶剤を吸収した還流処理液が第１処理
槽へ還流される。第１処理塔で処理されたガスは、下流
側の処理塔を順次通過して、最終的には環境に影響を与
えないガスとなり大気に放出される。

【０００７】なお、下流側の処理塔へ送られたガスは、
下流側の処理槽から下流側の処理塔へ供給された処理水
と接触して、ガス中の溶剤が吸収される。溶剤を吸収し
た還流処理液は第１処理槽に貯留された処理水と混合さ
れ、再び下流側の処理塔へ送られる。また、混合された
処理液の一部は第１処理槽へ送られる。

【０００８】ここで、第１処理塔は、下流側の処理塔よ
り容量が小さく、第１処理槽は下流側の処理槽より容量
が小さくされている。このため、第１処理塔内でガス中
の溶剤吸収率が向上し、第１処理槽へ還流する還流処理
液の溶剤濃度が高濃度となり、また、高い濃度の溶剤含
有水が第１処理槽から排出され、水溶剤分離装置へ送ら
れる。

【０００９】請求項２に記載の発明では、下流側の処理
槽から第１処理槽側へ送る処理水の一部が、下流側の処
理槽へ処理液を補給する補給水槽へ循環する。この下流
側の処理槽には、溶剤の濃度が薄い処理液が貯留されて
いる（ガス中の溶剤の大部分は、第１処理塔内で処理液
に吸収される）。

【００１０】このように、新鮮水が補給される補給水槽
へ溶剤濃度が薄い処理液を戻すことで、下流側の処理塔
へ溶剤濃度が薄い処理液が大量に供給されるため、第１
処理塔から送られてきたガス中の溶剤の回収効率が向上
する。

【００１１】請求項３に記載の発明は、複数の処理塔を
順次通過するガスと処理塔へ供給される処理液とを接触
させ、ガス中の溶剤を処理液に吸収させる気液接触方法
において、最初にガスが取り込まれる第１処理塔の容量
を下流側の処理塔より小さくし、この第１処理塔へ処理
水を供給する第１処理槽の容量を下流側の処理槽より小
さくし、また、下流側の処理槽から第１処理槽側へ送る
処理水の一部を、下流側の処理槽へ処理液を補給する補
給水槽へ循環させることを特徴としている。

【００１２】

【発明の実施の形態】以下、図面を参照して本発明の第
１の実施形態を説明する。

【００１３】図１及び図２には、処理塔１２と処理槽１
４、処理塔１６と処理槽１８、処理塔２０と処理槽２２
の３つのユニットで構成された気液接触装置１０が示さ
れている。

【００１４】気液接触装置１０は補給水槽５０を備えて
おり、補給水槽５０には導水管２４から処理水として新
鮮な水が補給されている。補給水槽５０と処理槽１４
は、補給管５２で接続されており、補給管５２を通じて
補給水が処理槽１４へ送水される。

【００１５】また、処理槽１４の側壁に接続された給水
管２６には送液ポンプ２８が設けられており、処理塔１
２の頂部へ揚水される。処理塔１２の頂部へ揚水された
水は散水装置３２によって、下方へ向けて散水される。

【００１６】一方の処理塔２０の外周壁には、プラント
等から排出された揮発性有機化合物であるＭＥＫガスＧ
が取り込まれるガス管３４が接続されている。このガス
管３４から処理塔２０へ取り込まれたＭＥＫガスＧは上
昇しながら散水装置３２で散水された水と接触して含有
する溶剤の濃度が低下される。

【００１７】そして、水と接触したＭＥＫガスＧは、処
理塔２０の頂部に接続されたガス管３６を通じて、側面
から上流側の処理塔１６内へ取り込まれる。処理塔１６
内のＭＥＫガスは、水と接触して溶剤がさらに回収さ
れ、ガス管３８を通じて、側面から上流側の処理塔１２
内へ取り込まれる。ここで、また、水と接触してＭＥＫ
ガス中の溶剤が回収され、排気管４０から環境に影響を
与えないガスが大気に放出される。

【００１８】なお、処理塔２０においてＭＥＫガス中の
溶剤の回収率を上げるため、処理塔２０の容量は、下流
側の処理塔１２、１６より小さくされており（気液接触
時間が短い）、また、処理槽２２の容量も下流側の処理
槽１４、１８より小さくされている（処理液の循環率が
高い）。

【００１９】これにより、処理塔２０でのガス中の溶剤
吸収率が向上し、還流する還流処理液の溶剤濃度が高濃
度となり、また、高い濃度の溶剤含有水が処理槽２２か
ら排出管４８を通じて、水／溶剤分離装置へ送られる。

【００２０】一方、処理塔１２内でＭＥＫガスと接触し
た水は、処理槽１４の液面に口部が水没した還流管４２
を通じて処理槽１４内へ還流する。ここで、還流水は貯
留水及び補給水と混合され、上述したように、給水管２
６を通じて散水装置３２へ送られる。

【００２１】また、処理槽１４には、処理槽１８へ水を
送る送水管４４が設けられている。この送水管４４には
分岐管５４が接続されており、送水される水の一部が補
給水槽５０へ循環される。ここで、処理槽１４に補給さ
れる水量と排水（送水）される水量は同じである。

【００２２】処理槽１８へ送られた比較的濃度が低い水
は、送液ポンプ２８で処理塔１６の頂部へ送られ、処理
塔１６内のＭＥＫガスと接触して、溶剤を回収する。溶
剤を吸収して高濃度となった還流水は、送水管４６を通
じて処理槽２２へ送水される。この送水管４６には分岐
管５６が接続されており、送水される水の一部が補給水
槽５０へ循環される。ここで、処理槽１８に送水される
水量と排水（送水）される水量は同じである。

【００２３】以上のように、処理槽１４、１８から、新
鮮水が補給される補給水槽５０へ比較的溶剤濃度が薄い
処理液を戻すことで、処理塔１２、１６へ溶剤濃度が薄
い処理液を大量に供給することができるため、処理塔２
０から送られてきたガス中の溶剤の回収効率が向上す
る。

【００２４】また、処理槽２２からは、高い濃度の溶剤
含有水が排出管４８を通じて、水／溶剤分離装置へ送ら
れるので、次工程の回収効率が上がり、設備コスト及び
ランニングコストが削減できる。

【００２５】なお、気液接触方式としては、散水方式、
充填方式が知られているが、方式については特定されな
い。また、気液接触装置のユニットの数は、本形態のよ
うに３つに特定されるものでなく、２つ以上あればよ
い。

【００２６】さらに、処理対象となる揮発性有機化合物
ガス濃度は、１００ｐｐｍ以上が好ましく、１０００ｐ
ｐｍ以上が効果が顕著に現れる。また、溶剤ガスの種類
として、水との溶解度パラメータの差が１９（ｃａｌ・
ｃｍ^-3）^1/2以内が好ましく、１５（ｃａｌ・ｃｍ^-3）
^1/2以内がより好ましい（溶解度パラメータ：Ｈｉｌｄ
ｅｂｒａｎｄの溶解パラメータ）。

【００２７】さらに、揮発性有機化合物の溶剤は水溶性
であればよく、メチルエチルケトンに限定されず、メタ
ノール、エタノール、及びｎ−プロパノール等のアルコ
ール類、エチレングリコール等の多価アルコール類、ア
セトン、メチルアセトン、及びシクロヘキサン等のケト
ン類、ギ酸メチル、ギ酸エチル、酢酸メチル、酢酸エチ
ル、及び乳酸エチル等のエステル類でもよい。さらに、
混合溶剤ガスでも処理可能である。

【００２８】また、上流側と下流側の処理塔及び処理槽
の容量比率（気液接触時間差）は、要求される処理条件
によって設定されるものであり、限定される訳ではな
い。

【００２９】さらに、補給される水の温度は３０℃以下
が好ましく、１５℃以下がより好ましい。また、補給さ
れる水の溶剤濃度は５００ｐｐｍ以下が好ましい。さら
に、本例では、ＭＥＫガス中の溶剤を回収する処理水と
して水を使用したが、汚泥水や微生物を含む活性汚泥で
も同様な効果を得ることができる。

【００３０】次に、従来技術として図３に示した気液接
触装置５８と本形態に係る気液接触装置１０の能力を比
較して見る。

【００３１】放出源より放出されるガスを、揮発性有機
化合物であるＭＥＫガスとし、ＭＥＫガスの風量を１．
０ｍ³／ｍｉｎ、濃度を１０００ｐｐｍ、また、補給水
の水温を１０〜１５℃として連続的に処理する。

【００３２】図３示す気液接触装置５８では（処理塔及
び処理槽の容量はすべて同じ）、新鮮水Ｗを１リットル
／ｍｉｎで処理槽７０に補給し続けると、大気に放出さ
れるガス中の溶剤除去率が５０％、処理槽６６から排水
される水Ｗ１の溶剤濃度が１５００ｐｐｍとなり、これ
以上の結果を出すことができなかった。

【００３３】一方、図１及び図２に示す気液接触装置１
０では、ＭＥＫガスの風量：１．０ｍ³／ｍｉｎ、濃
度：１０００ｐｐｍ、補給水の水温：１０〜１５℃と条
件は同じであるが、新鮮水の補給量を０．５リットル／
ｍｉｎとして連続的に供給した。

【００３４】このとき、補給水槽５０から処理槽１４へ
の補給水量は１．５リットル／ｍｉｎ、送水管４４を通
じて処理槽１８へ送水される送水量は１．０リットル／
ｍｉｎ、分岐管５４を通じて補給水槽５０へ循環する循
環水量が０．５リットル／ｍｉｎである。

【００３５】また、処理槽１８から送水管４６を通じて
処理槽２２へ送水される送水量は０．５リットル／ｍｉ
ｎ、分岐管５６を通じて補給水槽５０へ循環する循環水
量が０．５リットル／ｍｉｎである。さらに、処理槽２
２から排水される排水量は０．５リットル／ｍｉｎであ
る。

【００３６】そして、処理塔１２、１６、２０の容量を
気液接触時間で見ると、処理塔１２、１６が２分、処理
槽２０が１分とされている。

【００３７】この結果、処理を開始して５時間を経過し
た時点で平衡に到達して、大気に放出されるガス中の溶
剤除去率が８０％、処理槽２２から排水される水の溶剤
濃度が３０００ｐｐｍとなった。

【００３８】このように、本形態の気液接触装置を使用
することにより、揮発性溶剤ガスの除去効率が向上し、
溶剤の再利用率が上がることが証明された。これによっ
て、設備のランニングコストを下げることができるここ
で、ＭＥＫガスを発生する製造工程の１つであるＰＳ版
の製造工程を簡単に説明しておく。

【００３９】ＰＳ版は、９９．５重量％アルミニウム
に、銅を０．０１重量％、チタンを０．０３重量％、鉄
を０．３重量％、ケイ素を０．１重量％含有するＪＩＳ
―Ａ１０５０アルミニウム材の厚み０．３０ｍｍ圧延板
を、４００メッシュのパミストン（共立窯業製）の２０
重量％水性懸濁液と、回転ナイロンブラシ（６，１０−
ナイロン）とを用いてその表面を砂目立てした後、よく
水で洗浄した。

【００４０】これを１５重量％水酸化ナトリウム水溶液
（アルミニウム４．５重量％含有）に浸漬してアルミニ
ウムの溶解量が５ｇ／ｍ² になるようにエッチングした
後、流水で水洗した。さらに、１重量％硝酸で中和し、
次に０．７重量％硝酸水溶液（アルミニウム０．５重量
％含有）中で、陽極時電圧１０．５ボルト、陰極時電圧
９．３ボルトの矩形波交番波形電圧（電流比ｒ＝０．９
０、特公昭５８−５７９６号公報実施例に記載されてい
る電流波形）を用いて１６０クーロン／ｄｍ²の陽極時
電気量で電解粗面化処理を行った。水洗後、３５℃の１
０重量％水酸化ナトリウム水溶液中に浸漬して、アルミ
ニウム溶解量が１ｇ／ｍ² になるようにエッチングした
後、水洗した。次に、５０℃３０重量％の硫酸水溶液中
に浸漬し、デスマットした後、水洗した。

【００４１】さらに、３５℃の硫酸２０重量％水溶液
（アルミニウム０．８重量％含有）中で直流電流を用い
て、多孔性陽極酸化皮膜形成処理を行った。すなわち電
流密度１３Ａ／ｄｍ² で電解を行い、電解時間の調節に
より陽極酸化皮膜重量２．７ｇ／ｍ² とした。ジアゾ樹
脂と結合剤を用いたネガ型感光性平版印刷版を作成する
為に、この支持体を水洗後、７０℃のケイ酸ナトリウム
の３重量％水溶液に３０秒間浸漬処理し、水洗乾燥し
た。

【００４２】以上のようにして得られたアルミニウム支
持体は、マクベスＲＤ９２０反射濃度計で測定した反射
濃度は０．３０で、ＪＩＳＢ００６０１に規定する中
心線平均粗さＲ_aは０．５８μｍであった。

【００４３】次に上記支持体にメチルメタクリレート／
エチルアクリレート／２−アクリルアミド−２−メチル
プロパンスルホン酸ナトリウム共重合体（平均分子量約
６万）（モル比５０／３０／２０）の１．０重量％水溶
液をロールコーターにより乾燥後の塗布量が０．０５ｇ
／ｍ² になるように塗布した。

【００４４】さらに、塗布液として下記感光液−１を、
本形態で用いたバーコーターを用いて塗布し、１１０℃
で４５秒間乾燥させた。乾燥塗布量は２．０ｇ／ｍ² で
あった。感光液−１ジアゾ樹脂−１０．５０ｇ結合剤−１５．００ｇスチライトＨＳ−２（大同工業(株)製）０．１０ｇビクトリアピュアブルーＢＯＨ０．１５ｇトリクレジルホスフェート０．５０ｇジピコリン酸０．２０ｇＦＣ−４３０（３Ｍ社製界面活性剤）０．０５ｇ溶剤１−メトキシ−２−プロパノール２５．００ｇ乳酸メチル１２．００ｇメタノール３０．００ｇメチルエチルケトン３０．００ｇ水３．００ｇ

【００４５】上記のジアゾ樹脂―１は、次ぎのようにし
て得たものである。まず、４−ジアゾジフェニルアミン
硫酸塩（純度９９．５％）２９．４ｇを２５℃にて、９
６％硫酸７０ｍｌに徐々に添加し、かつ２０分間攪拌し
た。これに、パラホルムアルデヒド（純度９２％）３．
２６ｇを約１０分かけて徐々に添加し、該混合物を３０
℃にて、４時間攪拌し、縮合反応を進行させた。なお、
上記ジアゾ化合物とホルムアルデヒドとの縮合モル比は
１：１である。この反応生成物を攪拌しつつ氷水２リッ
トル中に注ぎ込み、塩化ナトリウム１３０ｇを溶解した
冷濃厚水溶液で処理した。この沈澱物を吸引濾過により
回収し、部分的に乾燥した固体を１リットルの水に溶解
し、濾過し、氷で冷却し、かつ、ヘキサフルオロリン酸
カリ２３ｇを溶解した水溶液で処理した。最後に、この
沈澱物を濾過して回収し、かつ風乾して、ジアゾ樹脂−
１ｇを得た。

【００４６】結合剤−１は、２−ヒドロキシエチルメタ
クリレート／アクリロニトリル／メチルメタクリレート
／メタクリル酸共重合体（重量比５０／２０／２６／
４、平均分子量７５，０００、酸含量０．４ｍｅｑ／
ｇ）の水不溶性、アルカリ水可溶性の皮膜形成性高分子
である。

【００４７】スチライトＨＳ−２（大同工業(株)製）
は、結合剤よりも感脂性の高い高分子化合物であって、
スチレン／マレイン酸モノ−４−メチル−２−ペンチル
エステル＝５０／５０（モル比）の共重合体であり、平
均分子量は約１００，０００であった。このようにして
作成した感光層の表面に下記の様にしてマット層形成用
樹脂液を吹き付けてマット層を設けた。

【００４８】マット層形成用樹脂液としてメチルメタク
リレート／エチルアクリレート／２−アクリルアミド−
２−メチルプロパンスルホン酸（仕込重量比６５：２
０：１５）共重合体の一部をナトリウム塩とした１２％
水溶液を準備し、回転霧化静電塗装機で霧化頭回転数２
５，０００ｒｐｍ、樹脂液の送液量は４．０ｍｌ／分、
霧化頭への印加電圧は−９０ｋＶ、塗布時の周囲温度は
２５℃、相対湿度は５０％とし、塗布液２．５秒で塗布
面に蒸気を吹き付けて湿潤させ、ついで湿潤した３秒後
に温度６０℃、湿度１０％の温風を５秒間吹き付けて乾
燥させた。マットの高さは平均約６μｍ、大きさは平均
約３０μｍ、塗布量は１５０ｍｇ／ｍ² であった。

【００４９】

【発明の効果】本発明は上記構成としたので、補給水量
を削減し、溶剤吸収効率を維持すると共に最終的に排出
される処理液の溶剤濃度を高濃度とすることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本形態に係る気液接触装置を示す斜視図であ
る。

【図２】本形態に係る気液接触装置を示す側面図であ
る。

【図３】従来の気液接触装置を示す側面図である。

【符号の説明】

１２処理塔（第１処理塔）１４処理槽（第１処理槽）１６処理塔（下流側の処理塔）１８処理槽（下流側の処理槽）２０処理塔（下流側の処理塔）２２処理槽（下流側の処理槽）５０補給水槽

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】複数の処理塔を順次通過するガスと処理
塔へ供給される処理液とを接触させ、ガス中の溶剤を処
理液に吸収させる気液接触装置において、前記ガスが最初に取り込まれる第１処理塔と、前記第１処理塔へ供給される処理水を貯留し、第１処理
塔で前記ガス中の溶剤を吸収した還流処理液が還流され
る第１処理槽と、前記第１処理塔で処理されたガスが順次通過する下流側
の処理塔と、前記下流側の処理塔へ供給される処理水を貯留し、下流
側の処理塔でガス中の溶剤を吸収した還流処理液が還流
されると共に、前記第１処理槽へ貯留・還流した処理水
を送る下流側の処理槽と、を備え、前記第１処理塔が前記下流側の処理塔より容量が小さ
く、前記第１処理槽が前記下流側の処理槽より容量が小
さいことを特徴とする気液接触装置。
【請求項２】複数の処理塔を順次通過するガスと処理
塔へ供給される処理液とを接触させ、ガス中の溶剤を処
理液に吸収させる気液接触装置において、前記ガスが最初に取り込まれる第１処理塔と、前記第１処理塔へ供給される処理水を貯留し、第１処理
塔で前記ガス中の溶剤を吸収した還流処理液が還流され
る第１処理槽と、前記第１処理塔で処理されたガスが順次通過する下流側
の処理塔と、前記下流側の処理塔へ供給される処理水を貯留し、下流
側の処理塔でガス中の溶剤を吸収した還流処理液が還流
されると共に、前記第１処理槽へ貯留・還流した処理水
を送る下流側の処理槽と、を備え、下流側の処理槽から前記第１処理槽側へ送る処理水の一
部を、下流側の処理槽へ処理液を補給する補給水槽へ循
環させることを特徴とする気液接触装置。
【請求項３】複数の処理塔を順次通過するガスと処理
塔へ供給される処理液とを接触させ、ガス中の溶剤を処
理液に吸収させる気液接触方法において、最初にガスが取り込まれる第１処理塔の容量を下流側の
処理塔より小さくし、この第１処理塔へ処理水を供給す
る第１処理槽の容量を下流側の処理槽より小さくし、ま
た、下流側の処理槽から第１処理槽側へ送る処理水の一
部を、下流側の処理槽へ処理液を補給する補給水槽へ循
環させることを特徴とする気液接触方法。