JP2003024740A - 廃棄ガス浄化方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 戻りガス量が少なく、揮発性有機化合物の回
収率が高く、比重が水と同程度であっても揮発性有機化
合物を水から効率よく分離回収可能な廃棄ガス浄化方法
を提供すること。 【解決手段】 本発明に係る廃棄ガス浄化方法は、２以
上の吸着塔を用い、廃棄ガス中の揮発性有機化合物の吸
着工程と再生工程とを交互に繰り返すものであり、吸着
塔の胴部に第３流通口を設け、再生工程中で、且つ、再
生工程の開始から吸着塔内部に吸着工程の残留ガスがな
くなるまでの初期パージ期間内は、残留ガスを第３流通
口から吸着工程にある他の吸着塔に供給すると共に、再
生工程中で、且つ、初期パージ期間の経過後は、吸着塔
内部の脱着ガスを該ガス中の揮発性有機化合物を液化回
収する回収装置に供給し、回収装置で処理された戻りガ
スを吸着工程にある他の吸着塔に供給するものである。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、廃棄された冷蔵庫
の断熱材の処理工程等で排出される廃棄ガスに含まれる
揮発性有機化合物を、２以上の吸着塔を用い吸着工程と
再生工程を繰り返して廃棄ガスから除去する廃棄ガス浄
化方法において、再生工程の際に揮発性有機化合物を効
率よく回収する方法に関するものである。さらに、本発
明は、前記揮発性有機化合物が特定のフロン類又はシク
ロペンタンの少なくともいずれかであり、スチームを用
いて再生工程を行う場合に、特定のフロン類又はシクロ
ペンタンの少なくともいずれかを効率よく回収する方法
に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】冷蔵庫の断熱材の処理工程等で排出され
る廃棄ガスには、通常、断熱材中の発泡剤が混入してい
る。このような発泡剤としては、従来はＣＦＣ１１（ト
リクロロフルオロメタン）が用いられていたが、１９９
５年にいわゆる「オゾン層保護法」によりＣＦＣ１１の
生産、消費が全廃されて以来、近年はシクロペンタン等
が用いられている。このため、新旧の発泡剤を用いた断
熱材を処理した廃棄ガス中には、新旧の断熱材を特に分
別して処理しない限り、ＣＦＣ１１とシクロペンタン等
との両方が含まれている。このような廃棄ガスの浄化方
法としては、従来より、２以上の吸着塔を用い吸着工程
と再生工程を繰り返す廃棄ガス浄化方法が行われてい
る。

【０００３】例えば、図３に示すように、活性炭等の吸
着剤を用いた吸着塔を２基用い、吸着工程にある吸着塔
１ではブロアー３で供給される廃棄ガス中の揮発性有機
化合物を吸着層に吸着し、浄化された廃棄ガスを大気放
出口４から大気中に放出する一方、再生工程にある吸着
塔２ではスチーム供給手段５等からスチーム等の再生媒
体を供給して吸着工程の際に吸着塔２の吸着層に吸着し
た揮発性有機化合物を脱着し、この脱着ガスから回収装
置８を用いて揮発性有機化合物を回収し、回収処理後の
残部のガスを戻りガスとしてブロアー３から吸着工程に
ある吸着塔１に再び戻す廃棄ガス浄化装置２０が知られ
ている。

【０００４】この際、用いられる回収装置としては、例
えば図４に示すように、脱着ガスを第１冷却器８１で常
温程度まで冷却してスチームやシクロペンタン等を凝縮
し、さらに第２冷却器８２で１０℃程度まで冷却してこ
れらを凝縮して、該冷却後の脱着ガスを比重差分離槽８
３を用いて、フロン類やシクロペンタンと、回収水とに
分離する回収装置８が知られている。

【０００５】回収装置８では、フロン類又はシクロペン
タンの凝縮液は回収液としてこのまま系外に送出される
が、凝縮水は曝気槽８４で曝気することにより含有され
ているフロン類又はシクロペンタンを放散させ回収水と
して再利用する方法が行われている。この際、未凝縮の
ガス成分は吸着工程にある吸着塔１に戻して揮発性有機
化合物を再吸着させ浄化して大気に放出する。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
ような廃棄ガスの浄化方法では、吸着工程から再生工程
に移行する際に、スチームが吸着塔内に残留する比較的
清浄な残留ガスをも押し出し、次いで揮発性有機化合物
を多く含む脱着ガスが該残留ガスと共に回収装置に導入
されることになる。このため、回収装置で処理するガス
量が残留ガス分だけ多くなると共にこの分だけ回収装置
内の脱着ガスの揮発性有機化合物の分圧が小さくなり、
この結果、揮発性有機化合物が凝縮し難く回収率が低く
なり、吸着工程にある吸着塔に戻る未凝縮ガスの量が増
大するという問題があった。

【０００７】また、廃棄ガスに含まれる揮発性有機化合
物としては、水よりも比重の大きいフロン類や水よりも
比重の小さいシクロペンタン等があり、これらの混合割
合によっては揮発性有機化合物の比重が略１となること
がある。例えば、揮発性有機化合物がフロン類であるＣ
ＦＣ１１（トリクロロフルオロメタン）とシクロペンタ
ンとを５０重量％ずつ含むものである場合にはこの混合
物の比重が１．００になるため、比重差分離槽を用いて
も水と分離できないという問題があった。そして、この
ような問題を起こさせないためには、わざわざフロン類
を含む冷蔵庫とシクロペンタンを含む冷蔵庫とを投入管
理して両者が混在しないようにしたり、フロン類を含む
冷蔵庫とシクロペンタンを含む冷蔵庫とのそれぞれに専
用の回収設備を設けて２系統にしたりする必要があり、
処理コストが高くなるという問題があった。

【０００８】さらに、空気による曝気で回収水中のフロ
ン類やシクロペンタンを除去する方法は、曝気された揮
発性有機化合物が戻るため、吸着塔等の吸着装置の負荷
が大きくなったり、曝気が不充分の場合にはポンプにキ
ャビテーションが発生する等の問題があった。

【０００９】従って、本発明の目的は、戻りガス量が少
なく、さらには回収装置における揮発性有機化合物の回
収率が高く、回収装置の水相に同伴する揮発性有機化合
物を曝気することなく且つ揮発性有機化合物全体の比重
が水と同程度であっても揮発性有機化合物と水とを効率
よく分離回収可能な廃棄ガス浄化方法を提供することに
ある。

【００１０】

【課題を解決するための手段】かかる実情において、本
発明者らは鋭意検討を行った結果、吸着塔の胴部に第３
流通口を設け、再生工程の開始から再生工程の吸着塔内
部に吸着工程の残留ガスがなくなるまでは、該残留ガス
を前記第３流通口から吸着工程にある他の吸着塔に供給
し、残留ガスがなくなった後は脱着ガスを回収装置に供
給すれば、回収装置からの戻りガス量を少なくし、回収
装置における揮発性有機化合物の回収率を高くすること
ができることを見出し、本発明を完成するに至った。ま
た、回収装置を特定のものとすれば、揮発性有機化合物
の回収率が高くなることも見出した。

【００１１】すなわち、本発明は、２以上の吸着塔を用
い、各吸着塔において、廃棄ガス中の揮発性有機化合物
を吸着層に吸着する吸着工程と、該吸着した揮発性有機
化合物をスチームで脱着する再生工程とを交互に繰り返
す廃棄ガス浄化方法において、前記吸着塔の胴部に第３
流通口を設け、再生工程中で、且つ、再生工程の開始か
ら吸着塔内部に吸着工程の残留ガスがなくなるまでの初
期パージ期間内は、前記残留ガスを前記第３流通口から
吸着工程にある他の吸着塔に供給すると共に、再生工程
中で、且つ、前記初期パージ期間の経過後は、吸着塔内
部の脱着ガスを該ガス中の揮発性有機化合物を液化回収
する回収装置に供給し、該回収装置で処理された戻りガ
スを前記吸着工程にある他の吸着塔に供給することを特
徴とする廃棄ガス浄化方法を提供するものである。

【００１２】また、本発明は、前記揮発性有機化合物は
沸点２０〜３５℃、比重１．２０以上のフロン類又はシ
クロペンタンの少なくともいずれかであり、前記脱着ガ
スは該揮発性有機化合物とスチームとを含むものであっ
て、前記回収装置は、前記脱着ガスを第１冷却器で３５
〜５０℃まで冷却した後に第１比重差分離槽で第１分離
ガス、第１軽比重液及び第１重比重液に分離し、前記第
１分離ガスを、第２冷却器で５〜１５℃まで冷却した後
に第２比重差分離槽で第２分離ガス、第２軽比重液及び
第２重比重液に分離し、前記第２分離ガスを、乾燥剤充
填塔で露点が−１５℃以下になるまで除湿した後に深冷
冷却器で−１５℃以下に深冷冷却し、さらに該深冷冷却
されたガスを気液分離槽で第３分離ガス及び分離液に気
液分離し、該第３分離ガスを前記戻りガスとして用いる
と共に該分離液を第２回収液として回収し、前記第１軽
比重液及び前記第２軽比重液を第１回収液として回収
し、前記第１重比重液及び前記第２重比重液を５０〜５
５℃に加熱し、該加熱で発生するガスを前記第１冷却器
の入口側に供給すると共に該加熱後の液を回収水として
回収するものであることを特徴とする前記廃棄ガス浄化
方法を提供するものである。

【００１３】また、本発明は、前記揮発性有機化合物は
沸点２０〜３５℃、比重１．２０以上のフロン類又はシ
クロペンタンの少なくともいずれかであり、前記脱着ガ
スは該揮発性有機化合物とスチームとを含むものであっ
て、前記回収装置は、前記脱着ガスを第１冷却器で３５
〜５０℃まで冷却した後に第１比重差分離槽で第１分離
ガス、第１軽比重液及び第１重比重液に分離し、前記第
１分離ガスを、乾燥剤充填塔で露点が−１５℃以下にな
るまで除湿した後に深冷冷却器で−１５℃以下に深冷冷
却し、さらに該深冷冷却されたガスを気液分離槽で第３
分離ガス及び分離液に気液分離し、該第３分離ガスを前
記戻りガスとして用いると共に該分離液を第２回収液と
して回収し、前記第１軽比重液を第１回収液として回収
し、前記第１重比重液を５０〜５５℃に加熱し、該加熱
で発生するガスを前記第１冷却器の入口側に供給すると
共に該加熱後の液を回収水として回収するものであるこ
とを特徴とする請求項１記載の廃棄ガス浄化方法を提供
するものである。

【００１４】

【発明の実施の形態】本発明に係る廃棄ガス浄化方法
は、２以上の吸着塔を用い、廃棄ガス中の揮発性有機化
合物を吸着する吸着工程と、該吸着した揮発性有機化合
物をスチームで脱着する再生工程とを交互に繰り返すも
のである。本発明で用いられる吸着塔としては、例え
ば、固形の吸着剤を充填する形式のものが用いられる。

【００１５】また、本発明で用いられる吸着塔の形態と
しては、吸着塔内の吸着剤を挟んで相対する位置にガス
流通口があり、一方の流通口から導入されたガスが吸着
剤を通過して他方の流通口から排出可能な形態のものが
挙げられる。これら導入口は、塔頂部に第２流通口、こ
れらと吸着層を挟んで相対する塔底部に第１流通口及び
塔底近辺の胴部に第３流通口を設ける。第３流通口は塔
底部に溜まる凝縮水の水位よりも高い位置に設けられる
ものである。該位置としては、特に限定されないが、通
常３０cm程度である。

【００１６】このように流通口を設けると、吸着工程に
おいて廃棄ガスを吸着塔の下部から導入して上部から排
出し、且つ、再生工程においてスチームを吸着塔の上部
から導入して下部から排出するように用いられる場合
に、初期パージ期間内には第３流通口を開けてスチーム
の凝縮水を含まない残留ガスのみを排出することができ
ると共に、初期パージ期間後は第１流通口を開けてスチ
ームの凝縮水と共に脱着ガスを排出することができる。
ここで残留ガスとは、吸着工程終了後も吸着塔内に残留
するガスのことであり、再生工程でスチーム等が導入さ
れることにより押し出されるものである。残留ガスの組
成は、吸着工程時に吸着処理を経た後であるか経る前で
あるかにより異なるが、吸着剤からの揮発性有機化合物
の脱着が行われる前であるため、大体、廃棄ガスと吸着
処理後のガスとの間の値を採る。また、第２流通口は塔
頂部に設けられるため、吸着処理後の廃棄ガスを排出す
るときに吸着塔内に残留する量が少なくなる。

【００１７】吸着塔に充填される吸着剤としては、廃棄
ガス中の吸着を目的とする揮発性有機化合物の種類によ
り異なるが、例えば、繊維状や粒状の活性炭等が用いら
れる。

【００１８】本発明において、揮発性有機化合物として
は、例えば、シクロペンタン、フロン類等が挙げられる
が、このうち沸点２０〜３５℃、比重１．２０以上のフ
ロン類や、シクロペンタンは、沸点や比重の点から脱着
ガス中から有効に除去回収することができる。本発明に
おいて、比重とは、２５℃における比重を示す。このよ
うなフロン類としては、例えば、トリクロロフルオロメ
タン（ＣＦＣ１１）等が挙げられる。トリクロロフルオ
ロメタン（ＣＦＣ１１）は沸点が２３．８℃、２５℃に
おける比重が１．４７６である。また、シクロペンタン
は沸点が４９．３℃である。

【００１９】本発明に係る廃棄ガス浄化方法では、上記
吸着塔を２個以上を用いて吸着工程及び再生工程を行
う。本発明に係る廃棄ガス浄化方法を行う廃棄ガス浄化
装置としては、例えば、図１に示すフロー図のものが挙
げられる。図１中、１、２は吸着塔、３はブロアー、４
は大気放出口、５はスチーム供給手段、６は回収装置、
１０は廃棄ガス浄化装置、１１は吸着塔１の第１流通
口、１２は吸着塔１の第２流通口、１３は吸着塔１の第
３流通口、２１は吸着塔２の第１流通口、２２は吸着塔
２の第２流通口、２３は吸着塔２の第３流通口、２０３
は初期パージガス戻り配管である。

【００２０】第１流通口１１、２１はそれぞれバルブを
介して回収装置６に接続される。また、第２流通口１
２、２２はそれぞれバルブを介して大気放出口４に接続
されると共にそれぞれバルブを介してスチーム供給手段
５に接続される。第３流通口１３、２３はそれぞれバル
ブを介して廃棄ガスや戻りガスを供給するブロアー３の
入口側３１に接続されると共にそれぞれバルブを介して
ブロアー３の出口側３２に接続される。また、回収装置
６は、脱着ガスの導入側が第１流通口１１、２１に接続
されると共に揮発性有機化合物の回収操作が行われた後
の戻りガスの排出側がブロアー３の入口側３１に接続さ
れる。

【００２１】次に、上記廃棄ガス浄化装置を用いる場合
の本発明に係る廃棄ガス浄化方法の作用について、吸着
塔１が吸着工程で同時に吸着塔２が再生工程を行う場合
について説明する。まず、吸着塔１の吸着工程では、廃
棄ガス及び回収装置６から導入される戻りガスがブロア
ー３で第３流通口１３から吸着塔１に導入され、吸着処
理を経て浄化された後、第２流通口１２から大気中に放
出される。

【００２２】一方、上記吸着塔１の吸着工程と同時に行
われる吸着塔２の再生工程では、まず、スチームがスチ
ーム供給手段５で第２流通口２２から吸着塔２に導入さ
れる。この際、吸着塔２内に残存する吸着塔２の吸着工
程の際の残留ガスが導入されるスチームにより吸着塔２
から追い出されるまでの期間内は、第１流通口２１は閉
じておき第３流通口２３を開けておく。残留ガスの組成
は吸着塔２の吸着工程において吸着処理を経ていない廃
棄ガスに略等しく、脱着ガスのように揮発性有機化合物
の濃度が高くないから、初期パージガス戻り配管２０３
を通りブロアー３を介して吸着塔１で吸着工程を経るこ
とにより浄化され大気中に放出される。本発明におい
て、このように吸着工程の際の残留ガスが導入されるス
チームにより吸着塔２から追い出されるまでの期間のこ
とを初期パージ期間という。初期パージ期間の設定は、
装置の規模や浄化の程度により適宜選択すればよい。例
えば、再生工程が始まってから２分間を初期パージ期間
とすることができる。

【００２３】吸着塔２の再生工程において上記初期パー
ジ期間経過後は、速やかにバルブを切り換えて第１流通
口２１は開けると共に第３流通口２３を閉じる。このよ
うに流通口を制御すると、スチームにより吸着層から脱
着された揮発性有機化合物をスチーム等と共に含む脱着
ガスが、第１流通口２１から回収装置６へ送られ揮発性
有機化合物の回収操作が行われる。回収操作が行われて
揮発性有機化合物の濃度が低くなり回収装置６から排出
される戻りガスは、ブロアー３の入口側３１に戻され吸
着工程にある吸着塔１の第３流通口から導入されて吸着
処理後、大気に放出される。なお、第１流通口２１を開
ける速度や第３流通口２３を閉じる速度、又は開ける時
期と閉じる時期とのオーバーラップ時間については、装
置の規模や浄化の程度により適宜選択すればよい。例え
ば、オーバーラップ時間を１０秒とすることができる。

【００２４】上記のように、吸着塔１の吸着工程及び吸
着塔２の再生工程が終了した後は、吸着塔１の再生工程
及び吸着塔２の吸着工程を連続的又は断続的に行うこと
により、吸着塔ごとに、廃棄ガス中の揮発性有機化合物
を吸着層に吸着する吸着工程と、吸着した揮発性有機化
合物をスチームで脱着する再生工程とを交互に繰り返す
廃棄ガス浄化方法を行うことができる。

【００２５】上記廃棄ガスの浄化方法は、再生工程にあ
る吸着塔内の残留ガスを吸着工程にある別の吸着塔に送
って処理するため、廃棄ガスと略同様の組成の残留ガス
が有効に吸着処理されて大気中に放出可能であると共
に、再生工程で発生する脱着ガスが残留ガスで希釈され
ることなく揮発性有機化合物の濃度の高いまま回収装置
で回収処理されるため、回収効率が高くなる。

【００２６】次に、上記回収装置について詳細に説明す
る。本発明で用いられる回収装置は、脱着ガス中の揮発
性有機化合物を液化回収するものである。回収装置とし
ては、公知のものを用いてもよいが、以下のような回収
装置を用いると、より揮発性有機化合物の回収率が高い
ため好ましい。このような揮発性有機化合物の回収率の
高い回収装置としては、以下の第１の実施の形態及び第
２の実施の形態が挙げられ、これらは、上記揮発性有機
化合物は沸点２０〜３５℃、比重１．２０以上のフロン
類又はシクロペンタンの少なくともいずれかであり、上
記脱着ガスは該揮発性有機化合物とスチームとを含むも
のである場合に用いられる。

【００２７】回収装置の第１の実施の形態は、脱着ガス
を第１冷却器で３５〜５０℃まで冷却した後に第１比重
差分離槽で第１分離ガス、第１軽比重液及び第１重比重
液に分離し、第１分離ガスを、第２冷却器で５〜１５℃
まで冷却した後に第２比重差分離槽で第２分離ガス、第
２軽比重液及び第２重比重液に分離し、第２分離ガス
を、乾燥剤充填塔で露点が−１５℃以下になるまで除湿
した後に深冷冷却器で−１５℃以下に深冷冷却し、さら
に該深冷冷却されたガスを気液分離槽で第３分離ガス及
び分離液に気液分離し、該第３分離ガスを戻りガスとし
て用いると共に該分離液を第２回収液として回収し、第
１軽比重液及び第２軽比重液を第１回収液として回収
し、第１重比重液及び前記第２重比重液を５０〜５５℃
に加熱し、該加熱で発生するガスを第１冷却器の入口側
に供給すると共に該加熱後の液を回収水として回収する
ものである。

【００２８】回収装置の第１の実施の形態について、図
２を参照して説明する。図２中、６は回収装置、６１は
第１冷却器、６２は第１比重差分離槽、６３は第２冷却
器、６４は第２比重差分離槽、６５は乾燥剤充填塔、６
６は深冷冷却器、６７は気液分離槽、６８は回収水加熱
槽、６９は排水ポンプ、７０はコントロールバルブ、７
１は温度制御装置である。

【００２９】回収装置６の第１の実施の形態は、脱離ガ
スの導入口が第１冷却器６１の入口側に接続され、第１
冷却器６１の出口側が第１比重差分離槽６２に接続され
る。第１比重差分離槽６２は導入されたガス及び液体を
第１分離ガス、第１軽比重液及び第１重比重液に分離す
る。このうち、第１分離ガスの排出口は第２冷却器６３
を介して第２比重差分離槽６４に接続され、また、第１
軽比重液の排出口は第１回収液の回収ラインに接続さ
れ、また、第１重比重液の排出口は回収水加熱槽６８に
接続される。

【００３０】第２比重差分離槽６４は、導入されたガス
及び液体を第２分離ガス、第２軽比重液及び第２重比重
液に分離する。このうち、第２分離ガスの排出口は、乾
燥剤充填塔６５、深冷冷却器６６及び気液分離槽６７の
順に接続され、乾燥剤充填塔６５で水を選択的に除去さ
れた後、深冷冷却され、気液分離して分離ガスの排出口
は戻りガスの輸送ラインに接続される。また分離液の排
出口は第２回収液の回収ラインに接続される。また、第
２軽比重液の排出口は上記第１軽比重液の排出口からの
第１回収液の回収ラインに合流して接続され、また、第
２重比重液の排出口は上記第１重比重液と同様に回収水
加熱槽６８に接続される。

【００３１】回収水加熱槽６８は、コントロールバルブ
７０で蒸気量を制御する温度制御装置７１により第１重
比重液及び第２重比重液中に含まれる揮発性有機化合物
をガス成分として除去可能な温度に加熱し、ガス成分と
水成分とに分離する。ガス成分は上記冷却器１の入口側
に接続された配管により戻されて脱着ガスと共に回収装
置６で再度回収処理を行う。水成分は、排水ポンプ６９
で回収水として回収する。

【００３２】次に、上記回収装置を用い、且つ、上記揮
発性有機化合物は沸点２０〜３５℃、比重１．２０以上
のフロン類及びシクロペンタンであり、上記脱着ガスは
該揮発性有機化合物とスチームとを含む場合の回収装置
の作用について説明する。まず、脱離ガスは第１冷却器
６１で通常３５〜５０℃、好ましくは３５〜４０℃まで
冷却される。本発明の廃棄ガス浄化方法において上記回
収装置を用いる場合、脱離ガスは、第１冷却器６１を通
過すると、フロン類はガス、シクロペンタンは一部が液
体、水はほとんどが液体として存在する。この状態にお
いて、第１比重差分離層６２で第１分離ガス、第１軽比
重液及び第１重比重液に分離すると、第１分離ガスとし
て主にフロン類及びシクロペンタン、第１軽比重液とし
て主にシクロペンタン、第１重比重液として主に水をそ
れぞれ含む気液に分離される。

【００３３】これらのうち、主にフロン類及びシクロペ
ンタンを含む第１分離ガスは、さらに、第２冷却器６３
で通常５〜１５℃、好ましくは５〜１０℃まで冷却され
る。この条件下では第１分離ガス中に少量含まれる水分
は凝縮し、第１比重差分離槽６２と同様の第２比重差分
離槽６４とを用いることにより、第２重比重液に分離さ
れ、シクロペンタンを主成分とする第２軽比重液に分離
され、主に含まれる上記フロン類は一部液化し第２重比
重液の水に同伴する。しかし、この温度条件下では上記
フロン類の蒸気圧が十分に高いため、第２重比重液中の
フロン類の多くはガスのまま第２分離ガスとして乾燥剤
充填塔６５に送られる。

【００３４】例えば、フロン類がＣＦＣ１１の場合、上
記のように沸点は２３．８℃であるが、蒸気圧は５℃で
０．５０５kg/cm²A 、１０℃で０．６１８kg/cm²A ほど
あるから、１気圧下でのＣＦＣ１１の濃度は５〜１０℃
まで冷却しても４８．９〜５９．８vol ％ほどあり、第
２分離ガスに充分含まれている。

【００３５】また、第１軽比重液は、主にシクロペンタ
ンを含む液体であり、第１回収液として回収される。ま
た、第１重比重液は、回収水加熱槽６８で５０〜５５℃
に加熱し、該加熱で発生するガスを第１冷却器の入口側
に供給して回収装置内で再度回収操作を行うと共に、該
加熱後の液を回収水として回収する。回収水は、揮発性
有機化合物等が少ないため、例えば、再生スチームとし
て再利用することができる。

【００３６】第２軽比重液は、第１軽比重液と同様に主
にシクロペンタンを含む液体であり、第１軽比重液と共
に第１回収液として回収される。また、第２重比重液は
主として水を含むものであり、第１重比重液と同様に回
収水加熱槽６８で加熱し、該加熱で発生するガスを第１
冷却器の入口側に供給して回収装置内で再度回収操作を
行うと共に、該加熱後の液を回収水として回収する。

【００３７】第２分離ガスは、主としてフロン類を含む
が水分も少量含んでいるため、乾燥剤充填塔６５を用い
ることにより、乾燥剤充填塔６５を通過後のガスの露点
が後の深冷冷却器６６の設定温度未満になるようにす
る。このように乾燥することにより、第２分離ガスを深
冷冷却器６６に通過させても水分が氷結することがなく
なり、後の気液分離層６７で分離ガスと分離液とに分離
するときに、分離液として水をほとんど含まない濃度の
高いフロン類を第２回収液として回収することができ
る。なお、ＣＦＣ１１は、−２０℃では、蒸気圧が０．
１６１kg/cm²A 、１気圧ではモル分率が１５．６vol ％
ほどであり、上記の１０℃の場合に比べてガス中の濃度
が低くなってはいるものの、依然、未凝縮ガスして比較
的多く残っている。このため、分離ガスは、フロンを少
量含みつつ戻りガスとしてブロアー３に送られ、吸着塔
１の吸着工程で吸着浄化され、大気中に放出することが
できる。

【００３８】上記第１の実施の形態によれば、回収装置
において、脱離ガス中の上記フロン類、シクロペンタン
及び水がそれぞれ効率よく濃度の高い第２回収液、第１
回収液及び回収水として回収されるため、吸着塔への戻
りガス中に上記フロン類、シクロペンタン及び水の含ま
れる量が少なくなる。このため、第２回収液、第１回収
液及び回収水を効率よく再利用や処理し易いと共に、戻
りガスによる吸着塔の負荷を少なくすることができる。

【００３９】次に、上記揮発性有機化合物がフロン類を
含むがシクロペンタンを含まない場合について説明す
る。この場合は、揮発性有機化合物としてさらに、沸点
が第１冷却器の設定温度以上の揮発性有機化合物を含む
か否かにより作用が異なるため、分けて説明する。ま
ず、揮発性有機化合物がフロン類を含むが、シクロペン
タンも沸点が第１冷却器の設定温度以上の揮発性有機化
合物も共に含まない場合の作用について説明する。この
場合は、第１比重差分離槽の液相が実質的に第１重比重
液のみの１相、第２比重差分離槽の液相が実質的に第２
重比重液のみの１相であり、これらと第１軽比重液及び
第２軽比重液との分離の必要がなくこのまま回収水とし
て回収しうる点で、揮発性有機化合物がフロン類及びシ
クロペンタンを含む場合と異なる。すなわち、この場合
は、第１回収液は得られず、戻りガス、第２回収液及び
回収水のみが得られる。これ以外の作用は揮発性有機化
合物が上記フロン類及びシクロペンタンを含む場合と同
様であるため説明を省略する。

【００４０】また、上記揮発性有機化合物がフロン類及
び沸点が第１冷却器の設定温度以上である揮発性有機化
合物を含み、シクロペンタンを含まない場合は、揮発性
有機化合物が上記フロン類及びシクロペンタンを含む場
合と同様に、戻りガス、第１回収液、第２回収液及び回
収水が得られる。ここで、第２回収液としては、沸点が
第１冷却器の設定温度以上である揮発性有機化合物を主
に含む液が得られる。この場合の作用は揮発性有機化合
物が上記フロン類及びシクロペンタンを含む場合と同様
である。

【００４１】次に、上記揮発性有機化合物がシクロペン
タンを含むがフロン類を含まない場合の作用について説
明する。この場合は、揮発性有機化合物としてさらに、
沸点が２０〜３５℃、且つ、１０℃の飽和蒸気圧が０．
４〜０．６kg/cm²A の揮発性有機化合物を含むか否かに
より作用が異なるため、分けて説明する。まず、上記揮
発性有機化合物がシクロペンタンを含むが、フロン類も
沸点が２０〜３５℃、且つ、１０℃の飽和蒸気圧が０．
４〜０．６kg/cm²A の揮発性有機化合物も共に含まない
場合の作用について説明する。この場合は、第１比重差
分離槽の第１分離ガス及び第２比重差分離槽の第２分離
ガスが、蒸気として少量存在するシクロペンタンを含む
ものとなり、このため第２回収液の成分が第１回収液と
同様のシクロペンタンのみとなる点で揮発性有機化合物
が上記フロン類及びシクロペンタンを含む場合と異なる
が、この他の点は揮発性有機化合物が上記フロン類及び
シクロペンタンを含む場合と同様であるため、作用の説
明を省略する。なお、このように上記揮発性有機化合物
がシクロペンタンのみを含む場合には、第２分離ガス中
に含まれるシクロペンタン量が少量であるため、適宜、
深冷冷却器で深冷冷却を行わずにこのまま戻りガスとし
て用いることもできる。このように深冷冷却を行わない
と、深冷冷却器に用いる電力を節減することができるた
め好ましい。

【００４２】また、上記揮発性有機化合物がシクロペン
タン及び沸点が２０〜３５℃、且つ、１０℃の飽和蒸気
圧が０．４〜０．６kg/cm²A の揮発性有機化合物を含
み、フロン類を含まない場合は、揮発性有機化合物が上
記フロン類及びシクロペンタンを含む場合と同様に、戻
りガス、第１回収液、第２回収液及び回収水が得られ
る。ここで、第２回収液としては、沸点が２０〜３５
℃、且つ、１０℃の飽和蒸気圧が０．４〜０．６kg/cm²
A の揮発性有機化合物を主に含む液が得られる。この場
合の作用は揮発性有機化合物が上記フロン類及びシクロ
ペンタンを含む場合と同様である。

【００４３】次に、回収装置の第２の実施の形態につい
て説明する。該第２の実施の形態は、脱着ガスを第１冷
却器で３５〜５０℃まで冷却した後に第１比重差分離槽
で第１分離ガス、第１軽比重液及び第１重比重液に分離
し、第１分離ガスを、乾燥剤充填塔で露点が−１５℃以
下になるまで除湿した後に深冷冷却器で−１５℃以下に
深冷冷却し、さらに深冷冷却されたガスを気液分離槽で
第３分離ガス及び分離液に気液分離し、第３分離ガスを
戻りガスとして用いると共に該分離液を第２回収液とし
て回収し、第１軽比重液を第１回収液として回収し、第
１重比重液を５０〜５５℃に加熱し、該加熱で発生する
ガスを第１冷却器の入口側に供給すると共に該加熱後の
液を回収水として回収するものである。

【００４４】第２の実施の形態が上記第１の実施の形態
と異なる点は、第１の実施の形態において第２冷却器６
３及び第２比重差分離槽６４を省略した点であり、この
他は実質的に同様である。このため、第２の実施の形態
は、第１の実施の形態よりも第２比重差分離槽６４等の
設備の数が少なくて済むため、第２回収液、第１回収液
及び回収水の効率よい再利用や処理し易さという点では
第１の実施の形態より若干劣るものの、戻りガス中の揮
発性有機化合物の濃度がそれほど低くなくて済む場合
や、第２回収液、第１回収液又は回収水の濃度がそれほ
ど高くなくて済む場合には、省スペース性に優れ、低コ
スト化できるため好ましい。

【００４５】本発明に係る廃棄ガス浄化方法は、廃棄さ
れた冷蔵庫の断熱材から排出される発泡剤等を含む廃棄
ガス中の揮発性有機化合物の浄化方法として使用でき
る。

【００４６】

【実施例】次に、実施例を挙げて、本発明を更に具体的
に説明するが、これは単に例示であって、本発明を制限
するものではない。

【００４７】実施例１〜３、比較例１〜２ 表１及び下記に示す処理条件で廃棄ガス中の揮発性有機
化合物を浄化、回収した。得られた結果を表１及び表２
に示す。 （処理条件） ・吸着塔数 ：２基 ・吸着剤の種類 ：繊維状活性炭（ＢＥＴ比表面積７００m²/g） ・吸着剤の充填量 ：２１０kg／基 ・吸着塔切替え周期 ：吸着１２分、再生１２分 ・初期パージ期間 ：再生工程開始から２分間 ・第３流通口から第１流通口へのスイッチングの際のバルブの開閉速度：全閉か ら全開及び全開から全閉を１０秒以内で行う。 ・廃棄ガスの種類 ：空気と揮発性有機化合物との混合気体 ・廃棄ガス供給量 ：５０m³/min（２５℃） ・廃棄ガス中の揮発性有機化合物の供給量の合計 ：８．２m³/h（２５℃） ・吸着工程１２分間における吸着塔への揮発性有機化合物の供給量（廃棄ガスと しての供給量分） ：１０kg/ サイクル ・再生工程１２分間における吸着塔からの揮発性有機化合物の脱着量（廃棄ガス としての供給量分）： ９kg/ サイクル ・廃棄ガスとして供給した揮発性有機化合物の回収率 ：９０％ ＊１ 「kg/cm²A 」の「A 」とは、絶対圧であることを示す。

【００４８】

【表１】 ＊１ 図１に示す廃棄ガス浄化装置を用いた。 ＊２ 図３に示す廃棄ガス浄化装置を用いた。 ＊３ 図２に示す回収装置を用いた。 ＊４ 図２に示す回収装置のうち乾燥剤充填塔及び深冷冷却器を削除したものを 用いた。 ＊５ 図４に示す回収装置を用いた。 ＊６ 深冷冷却器なし。 ＊７ 「ppm 」は「容量ppm 」を示す。 ＊８ 単位「Nm³ 」の「N 」とは、０℃、１気圧に換算したガス量であることを 示す。 ＊９ 初期パージガス戻りを実施しなかった。

【００４９】

【表２】 ＊１ 第１比重差分離槽で分離できなったため、回収液を得られなかった。

【００５０】表１及び表２の比較例１、実施例１及び実
施例２の比較より、吸着塔内の残留ガスを初期パージ期
間内に吸着工程にある他の吸着塔に逃がすことにより、
戻りガス中の揮発性有機化合物量が減少させることがで
きる。特に回収装置で、冷却温度を−２０℃と低くする
ことによりさらに飛躍的に減少させることができること
が分かった。また、表１及び表２の比較例２及び実施例
３の比較より、従来の比重差分離装置では水との分離が
困難であった比重１の揮発性有機化合物であっても、揮
発性有機化合物の沸点や比重を考慮して所定温度に冷却
して比重差分離操作すると共に、分離したガスを脱水す
ることにより、揮発性有機化合物と水とを分離すること
ができることが分かった。

【００５１】

【発明の効果】本発明に係る廃棄ガスの浄化方法によれ
ば、初期パージ期間内は再生工程にある吸着塔内の残留
ガスを吸着工程にある他の吸着塔に供給するため、回収
装置内の脱着ガスが該残留ガス分多くなってしまうこと
を抑制でき、また、脱着ガスが残留ガスで希釈されるこ
とがないため、回収装置からの戻りガス量を減少させる
ことができると共に回収装置での揮発性有機化合物の回
収効率が向上する。また、回収装置において、冷却器の
冷却温度を特定範囲内に設定し、比重差分離槽及び乾燥
装置を併用することにより、比重差分離装置だけでは水
との分離が困難であった比重が略１の揮発性有機化合物
も水と分離することができる。特に、冷却器として深冷
冷却器を用いると、フロン類を液化して効率よく回収す
ることができる。上記回収装置は、揮発性有機化合物が
沸点２０〜３５℃、比重１．２０以上のフロン類又はシ
クロペンタンの少なくともいずれかであり、上記脱着ガ
スは該揮発性有機化合物とスチームとを含むものである
場合に特に効率よく分離回収可能である。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る廃棄ガス浄化方法に用いられる浄
化装置の一例のフロー図である。

【図２】図１の回収装置の一例を示すフロー図である。

【図３】従来の廃棄ガス浄化方法に用いられる浄化装置
の一例のフロー図である。

【図４】図３の回収装置の一例を示すフロー図である。

【符号の説明】

１、２ 吸着塔 ３ ブロアー ４ 大気放出口 ５ スチーム供給手段 ６、８ 回収装置 １０、２０ 廃棄ガス浄化装置 １１、２１ 第１流通口 １２、２２ 第２流通口 １３、２３ 第３流通口 ３１ ブロアー入口側 ３２ ブロアー出口側 ６１、８１ 第１冷却器 ６２ 第１比重差分離槽 ６３、８２ 第２冷却器 ６４ 第２比重差分離槽 ６５ 乾燥剤充填塔 ６６ 深冷冷却器 ６７ 気液分離槽 ６８ 回収水加熱槽 ６９ 排水ポンプ ７０ コントロールバルブ ７１ 温度制御装置 ８３ 比重差分離槽 ８４ 曝気槽 ２０３ 初期パージガス戻り配管

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 池上 孝一 東京都品川区東品川２−５−８ 天王洲パ ークサイドビル コスモエンジニアリング 株式会社内 Ｆターム(参考） 4D002 AB03 AC10 BA04 BA12 BA13 CA07 DA41 EA07 FA10 GA01 GB03 4D012 CA01 CA11 CA20 CB16 CD02 CE03 CF10 CH02 CH06 CJ05

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ２以上の吸着塔を用い、各吸着塔におい
   て、廃棄ガス中の揮発性有機化合物を吸着層に吸着する
   吸着工程と、該吸着した揮発性有機化合物をスチームで
   脱着する再生工程とを交互に繰り返す廃棄ガス浄化方法
   において、 前記吸着塔の胴部に第３流通口を設け、 再生工程中で、且つ、再生工程の開始から吸着塔内部に
   吸着工程の残留ガスがなくなるまでの初期パージ期間内
   は、前記残留ガスを前記第３流通口から吸着工程にある
   他の吸着塔に供給すると共に、 再生工程中で、且つ、前記初期パージ期間の経過後は、
   吸着塔内部の脱着ガスを該ガス中の揮発性有機化合物を
   液化回収する回収装置に供給し、該回収装置で処理され
   た戻りガスを前記吸着工程にある他の吸着塔に供給する
   ことを特徴とする廃棄ガス浄化方法。
2. 【請求項２】 前記揮発性有機化合物は沸点２０〜３５
   ℃、比重１．２０以上のフロン類又はシクロペンタンの
   少なくともいずれかであり、前記脱着ガスは該揮発性有
   機化合物とスチームとを含むものであって、 前記回収装置は、前記脱着ガスを第１冷却器で３５〜５
   ０℃まで冷却した後に第１比重差分離槽で第１分離ガ
   ス、第１軽比重液及び第１重比重液に分離し、 前記第１分離ガスを、第２冷却器で５〜１５℃まで冷却
   した後に第２比重差分離槽で第２分離ガス、第２軽比重
   液及び第２重比重液に分離し、 前記第２分離ガスを、乾燥剤充填塔で露点が−１５℃以
   下になるまで除湿した後に深冷冷却器で−１５℃以下に
   深冷冷却し、さらに該深冷冷却されたガスを気液分離槽
   で第３分離ガス及び分離液に気液分離し、該第３分離ガ
   スを前記戻りガスとして用いると共に該分離液を第２回
   収液として回収し、 前記第１軽比重液及び前記第２軽比重液を第１回収液と
   して回収し、 前記第１重比重液及び前記第２重比重液を５０〜５５℃
   に加熱し、該加熱で発生するガスを前記第１冷却器の入
   口側に供給すると共に該加熱後の液を回収水として回収
   するものであることを特徴とする請求項１記載の廃棄ガ
   ス浄化方法。
3. 【請求項３】 前記揮発性有機化合物は沸点２０〜３５
   ℃、比重１．２０以上のフロン類又はシクロペンタンの
   少なくともいずれかであり、前記脱着ガスは該揮発性有
   機化合物とスチームとを含むものであって、 前記回収装置は、前記脱着ガスを第１冷却器で３５〜５
   ０℃まで冷却した後に第１比重差分離槽で第１分離ガ
   ス、第１軽比重液及び第１重比重液に分離し、 前記第１分離ガスを、乾燥剤充填塔で露点が−１５℃以
   下になるまで除湿した後に深冷冷却器で−１５℃以下に
   深冷冷却し、さらに該深冷冷却されたガスを気液分離槽
   で第３分離ガス及び分離液に気液分離し、該第３分離ガ
   スを前記戻りガスとして用いると共に該分離液を第２回
   収液として回収し、 前記第１軽比重液を第１回収液として回収し、 前記第１重比重液を５０〜５５℃に加熱し、該加熱で発
   生するガスを前記第１冷却器の入口側に供給すると共に
   該加熱後の液を回収水として回収するものであることを
   特徴とする請求項１記載の廃棄ガス浄化方法。
4. 【請求項４】 前記沸点２０〜３５℃、比重１．２０以
   上のフロン類が、トリクロロフルオロメタンであること
   を特徴とする請求項２又は３記載の廃棄ガス浄化方法。