JP2003117338A

JP2003117338A - 吸着処理装置

Info

Publication number: JP2003117338A
Application number: JP2001313180A
Authority: JP
Inventors: Yuichi Eto; 祐一江藤
Original assignee: Idemitsu Engineering Co Ltd
Current assignee: Idemitsu Engineering Co Ltd
Priority date: 2001-10-10
Filing date: 2001-10-10
Publication date: 2003-04-22

Abstract

(57)【要約】【課題】効率的に排ガス中の除去成分を回収し、運転コ
ストや設備費のかからない経済的な吸着処理装置を提供
すること。【解決手段】吸着処理装置１は、排ガス中の除去成分を
吸着する吸着剤が充填された吸着塔２１、補助吸着塔２
２と、この吸着塔２１内の吸着剤の再生を行うための真
空ポンプ３１と、脱着した除去成分を冷却凝縮する凝縮
器３２と、凝縮した除去成分を回収する凝縮液受槽３３
と、冷却凝縮後の未凝縮除去成分を吸着するベントガス
吸着塔３４とを備えている。吸着塔２１の吸着剤が十分
除去成分を吸着した後、真空ポンプ３１を起動し、吸着
剤から除去成分を脱着し、凝縮液受槽３３で液体として
回収する。吸着塔２１の再生時に、排ガスが発生する場
合には、補助吸着塔２２で排ガス中の除去成分を吸着す
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、有機溶剤等、揮発
性の物質を貯蔵する貯蔵設備や、これらの有機溶剤を使
用する反応設備等から発生する排ガス中の除去成分を吸
着し、処理するための吸着処理装置に関する。

【０００２】

【背景技術】従来から、有機溶剤は機器製造業を始め、
様々な業種で幅広く使用されている。有機溶剤は揮発性
であるため、有機溶剤を貯蔵する貯蔵設備や有機溶剤を
使用する反応設備からは、揮発した有機溶剤等の排ガス
が排出される。このような、排ガス中には、大気に放出
すると地球温暖化等の環境問題となる除去成分が含まれ
ていることから、厳しい規制が設けられようとしてい
る。排ガス中の除去成分を回収する手段としては、例え
ば、特開平１１−７１５８４号公報に記載されているも
のがある。この発明では、吸着と脱着とを交互に行う二
つの吸着塔を設け、一方の吸着塔に除去成分であるガス
状炭化水素を含む廃棄ガスを通過させ、その間に他方の
吸着塔を脱着に切り替えている。脱着したガス状炭化水
素は冷却処理され、液体として回収される。冷却処理後
の未凝縮炭化水素を含むガスは、廃棄ガスを通過せしめ
る吸着塔に戻され、この吸着塔は破過する前に脱着に切
り替えられる。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】このような回収方法で
は、廃棄ガス中の炭化水素負荷が周期的に変化するよう
な場合、例えば、反応設備から廃棄ガスが排出されるよ
うな場合において、脱着と吸着の切り替えのインターバ
ルは条件が最も厳しい時点（廃棄ガス中の炭化水素負荷
が最も高くなる時点）に対応できるように設定される。
従って、廃棄ガス中の炭化水素負荷が低下した状態で
も、廃棄ガス中の炭化水素負荷が最も高くなる時点と同
一のインターバルで吸着と脱着とが交互に行われる。こ
のため、廃棄ガス中の炭化水素負荷が時間とともに大き
く変化するような場合では、炭化水素負荷が最も高くな
る条件に合わせて、吸着塔や脱着に使用される真空ポン
プ等の機器を設計する必要があり、設備費が高くなると
いう問題があった。さらに、廃棄ガス中の炭化水素負荷
が低い場合であっても、炭化水素負荷が最も高くなる条
件に合わせて、吸着、脱着が繰り返されることから、効
率的でなく、真空ポンプ等の機器の運転時間が必要以上
に長くなり、運転費がかかるという問題もあった。

【０００４】本発明の目的は、効率的に排ガス中の除去
成分を回収し、運転コストや設備費のかからない経済的
な吸着処理装置を提供することである。

【０００５】

【課題を解決するための手段】そのため、本発明は、以
下の構成を採用して前記目的を達成しようとするもので
ある。本発明の吸着処理装置は、排ガス中に含まれる除
去成分を吸着するための吸着剤を有する吸着手段と、前
記吸着剤の再生を行うための再生手段とを有する吸着処
理装置であって、前記吸着手段は、前記吸着剤が充填さ
れた吸着塔を備え、前記再生手段は、前記吸着塔内部を
減圧して、前記吸着塔の吸着剤に吸着した前記除去成分
を脱着するための真空ポンプと、脱着した除去成分を冷
却凝縮する凝縮器と、凝縮した除去成分を回収する凝縮
液受槽と、冷却凝縮後の未凝縮除去成分を吸着する吸着
剤が充填されたベントガス吸着塔とを有し、これらが一
体化されていることを特徴とする。

【０００６】ここで、凝縮器と凝縮液受槽は、別体のも
のでもよく、一体的に成形されているものでもよい。ま
た、吸着剤としては、シリカゲル、ゼオライト、アルミ
ナゲル、活性炭等の吸着剤を使用できるが、安全性の観
点からは、シリカゲル、ゼオライト、アルミナゲルが好
ましい。さらには、高温焼成か、疎水化処理剤で処理さ
れたシリカゲル、あるいは、シリカ/アルミナ比が８０
以上のハイシリカゼオライトが好ましい。吸着剤が空気
中の水分を吸着してしまうと回収した凝縮除去成分から
水を分離することが必要になるため、水分は吸着しにく
いが、除去成分は吸着するという疎水性の吸着剤が好ま
しいからである。

【０００７】この構成の本発明では、排ガス中の除去成
分の濃度が一定でないような場合において、排ガスの排
出サイクルに応じた量、例えば、反応設備からの排ガス
１バッチ分を処理できる量の吸着剤を吸着塔に充填して
おき、原則として、排ガスの発生しない間に吸着剤の再
生を行う。これにより、吸着剤に除去成分を十分吸着さ
せてから脱着を行うことができ、従来の吸着、脱着とを
交互に繰り返す装置のように、吸着容量が余ったまま、
過剰に脱着されることがないので、真空ポンプの運転時
間が必要以上に長くなったり、真空ポンプの能力を必要
以上に高くしたりする必要がない。従って、運転コスト
や設備費がかからず経済的である。

【０００８】また、吸着剤が破過する直前に再生を行
い、吸着剤に除去成分が十分吸着されないまま、再生を
行うことがないので、効率的に除去成分を回収すること
ができる。さらに、吸着塔から脱着した除去成分のう
ち、凝縮できなかった未凝縮除去成分は、ベントガス吸
着塔に吸着されるため、除去成分が大気中に放出される
ことがなく、確実に除去成分の処理を行うことができ
る。さらに、再生手段は、一体化されて形成されている
ため、再生手段と吸着手段とを分離したり、再生手段の
みを可搬式にすることも可能である。

【０００９】この際、前記吸着手段は、排ガス発生源
毎、または、関連する複数の排ガス発生源の集合毎に設
けられた複数の吸着塔を備えていることが好ましい。原
則として吸着剤の再生は、排ガスが発生しない時間を選
定して行われる。従って、吸着塔が排ガス発生源毎、ま
たは、関連する複数の排ガス発生源の集合毎に設けられ
ていれば、排ガスが発生しない時間を合わせることが容
易であり、効率よく再生を行うことができる。

【００１０】さらに、前記再生手段は運搬可能な構造と
されていることが好ましい。本発明では、吸着塔毎に再
生手段を固定して設けてもよいが、再生手段を運搬可能
な構造とすれば、一つの再生手段で、複数の吸着塔の吸
着剤を処理することができ、吸着塔毎に再生手段を設け
る場合に比べ、設備費の削減を図ることができる。さら
に、再生を行う吸着塔まで、再生手段を運搬することが
できるので、再生手段と、吸着塔とを結ぶ配管が短いも
のとなり、配管用の設置スペースを小さくすることがで
きる。また、再生手段を使用しない時間は、再生手段を
他の場所に移すこともできる。

【００１１】前記各吸着塔と前記再生手段とがバルブが
設けられた配管で接続され、前記バルブを切り替えるこ
とで各吸着塔と前記再生手段とが連結されることが好ま
しい。吸着塔と、再生手段とが配管で接続され、バルブ
を切り替えることで、各吸着塔の吸着剤の再生が行われ
る構造とすれば、一つの再生手段で、複数の吸着塔の吸
着剤を処理することができ、吸着塔毎に再生手段を設け
る場合に比べ、設備費の削減を図ることができる。さら
に、それぞれの吸着塔と再生手段とを配管で接続し、バ
ルブを切り替えることにより各吸着塔が再生手段に連結
されるため、吸着塔と再生手段との連結に手間がかから
ない。

【００１２】この際、前記吸着手段は、前記吸着塔の吸
着剤の再生を行う間に発生する排ガスの除去成分を吸着
するための補助吸着塔を有することが好ましい。原則と
して、吸着剤の再生は、排ガスが発生しない時間を選定
して行われるが、排ガスが連続的に発生する場合でも、
吸着塔の再生を行う間に発生する排ガスを吸着する補助
吸着塔を設ければ、排ガスが排出される任意の時期に再
生操作を行うことができる。

【００１３】また、補助吸着塔の吸着剤も再生手段によ
って、吸着塔が排ガスを吸着している間に再生されれ
ば、連続的に排出される排ガスを連続的に処理すること
ができる。さらに、補助吸着塔の再生は、吸着塔の再生
に使用される再生手段が用いられるため、新たな再生手
段を設ける必要がなく、設備費を削減することができ
る。

【００１４】前記吸着塔の排出口には、前記吸着塔内部
への大気の逆流を防止する逆流防止手段が設けられてい
ることが好ましい。吸着剤に大気からの水分が吸着され
てしまうと、除去成分の吸着容量が減少してしまうとと
もに、脱着時の真空ポンプの負担が増加してしまう。こ
れにより、真空ポンプ等の動力費の増加や設備の大型化
を招くこととなる。これに対し、逆流防止手段を設ける
ことにより、大気の逆流を防止し、吸着剤への水分吸着
を防ぐことができるので、動力費の増加や設備の大型化
を防ぐことができる。

【００１５】この際、前記真空ポンプは前記ベントガス
吸着塔内の吸着剤の脱着を行うように構成され、前記再
生手段は、前記ベントガス吸着塔の吸着剤の再生を行う
間に発生する前記未凝縮除去成分を吸着するための補助
ベントガス吸着塔を備えていることが好ましい。ベント
ガス吸着塔の吸着剤を再生する際、凝縮液受槽内の未凝
縮除去成分を吸着塔により処理することも考えられる
が、このような構造とすることができない場合には、ベ
ントガス吸着塔の吸着剤の再生を行う間に対応した補助
ベントガス吸着塔を設け、未凝縮除去成分を吸着させれ
ばよい。

【００１６】また、前記凝縮器には、熱交換用冷媒を冷
却するチラーユニットが設けられていることが好まし
い。熱交換用冷媒を冷却するチラーユニットを設けれ
ば、安定的に冷水を供給することができ、真空ポンプに
より脱着された除去成分を効率的に凝縮することができ
る。

【００１７】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施形態を図面に
基づいて説明する。図１を参照して本発明の実施形態に
係る吸着処理装置を説明する。本実施形態の吸着処理装
置１は、反応設備Ｒから排出された排ガス中の除去成分
を吸着するための吸着手段２と、吸着手段２を再生する
ための再生手段３とを有している。

【００１８】吸着手段２は、排ガス中の除去成分を吸着
するための吸着剤が充填された二つの吸着塔２１と、吸
着剤が充填された二つの補助吸着塔２２とを有してい
る。吸着剤は、例えば、高温焼成又は疎水化処理剤で処
理されたシリカゲル、あるいは、シリカ/アルミナ比が
８０以上のハイシリカゼオライトある。なお、吸着塔２
１及び補助吸着塔２２は、排ガス発生源である二つの反
応設備Ｒにそれぞれ一つずつ設けられており、同一機能
の機器には同一の符号を付している。

【００１９】吸着塔２１は、反応設備Ｒに設けられた排
ガス送気管５１から分岐した排ガス送気管５１Ａを介し
て反応設備Ｒと連結されており、補助吸着塔２２は、排
ガス送気管５１から分岐した排ガス送気管５１Ｂによっ
て、反応設備Ｒと接続されている。排ガス送気管５１Ａ
及び排ガス送気管５１Ｂは吸着塔２１及び補助吸着塔２
２の下部に接続されている。

【００２０】吸着塔２１及び補助吸着塔２２の塔頂部に
は、清浄ガス排出ライン５２Ａ,５２Ｂが形成され、清
浄ガス排出ライン５２Ａ,５２Ｂの下流側端部は合流
し、清浄ガスを大気へ排出するための排出口である清浄
ガス排出ライン５２が形成されている。この清浄ガス排
出ライン５２には逆流防止手段２３、例えば、チェッキ
バルブが設けられており、大気が逆流することを防止し
ている。

【００２１】清浄ガス排出ライン５２Ａ,５２Ｂには、
それぞれ、パージガス導入ライン５６Ａ，５６Ｂが形成
されており、脱着時には、パージガスが吸着塔２１又は
補助吸着塔２２へ導入される。パージガスは一般的には
窒素等が使用されるが、空気が使用可能な場合には、清
浄ガス排出ライン５２より導入することができる。この
パージガスの流量は吸着塔２１又は補助吸着塔２２に導
入される排ガスの流量の１／１０以下が好ましく、さら
には、１／１０から１／２０が好ましい。

【００２２】吸着塔２１と補助吸着塔２２の下部には、
それぞれ配管５３Ａ,５３Ｂが設けられており、この配
管５３Ａと配管５３Ｂは合流して配管５３となってい
る。配管５３には、バルブ４０が設けられており、配管
５３により、吸着塔２１及び補助吸着塔２２が再生手段
３に接続される。具体的には、吸着塔２１及び補助吸着
塔２２は、配管５３設けられたバルブ４０を切り替える
ことで、後述する真空ポンプ３１に連結される。

【００２３】また、吸着塔２１の内部には、冷却コイル
２１１が設置されている。なお、排ガス送気管５１Ａ，
５１Ｂ、清浄ガス排出ライン５２Ａ,５２Ｂ、パージガ
ス導入ライン５６Ａ，５６Ｂ、配管５３Ａ,５３Ｂに
は、それぞれバルブ５１１Ａ，５１１Ｂ，５２１Ａ，５
２１Ｂ，５６１Ａ，５６１Ｂ，５３１Ａ，５３１Ｂが設
けられている。

【００２４】再生手段３は、吸着塔２１及び補助吸着塔
２２の吸着剤に吸着した除去成分を脱着する真空ポンプ
３１と、脱着した除去成分を冷却凝縮する凝縮器３２
と、凝縮した除去成分を回収する凝縮液受槽３３と、冷
却凝縮後の未凝縮除去成分を吸着するベントガス吸着塔
３４と、ベントガス吸着塔３４内に充填された吸着剤の
再生を行う間に使用される補助ベントガス吸着塔３６と
から構成されている。再生手段３を構成するこれらの機
器は一体化されており、再生手段３は、台車３７が取り
付けられることで、運搬可能な構造となっている。

【００２５】真空ポンプ３１は、吸着塔２１、補助吸着
塔２２に連結され、吸着塔２１、補助吸着塔２２内を減
圧し、吸着剤を再生する。この真空ポンプ３１は、ドラ
イ型真空ポンプである。真空ポンプ３１を使用して脱着
する際、吸着塔２１または補助吸着塔２２の真空度は絶
対圧で６０００Ｐａ以下が好ましく、さらに好ましく
は、絶対圧で３３３３Ｐａ以下である。

【００２６】凝縮器３２は、真空ポンプ３１を介して配
管５３につながっている。凝縮器３２には、熱交換用冷
媒を冷却するチラーユニット３５が設けられ、７℃から
１２℃の冷却水が供給されている。凝縮液受槽３３に
は、図示しないが液面計が取り付けられており、凝縮し
た除去成分が液体となって凝縮液受槽３３に溜まる。凝
縮液受槽３３の上部には、凝縮液受槽３３内の未凝縮除
去成分が送気される未凝縮ガス送気管６１が取り付けら
れている。この未凝縮ガス送気管６１は、二つに分岐し
ており、一方の未凝縮ガス送気管６１Ａはベントガス吸
着塔３４の下部に、他方の未凝縮ガス送気管６１Ｂは補
助ベントガス吸着塔３６の下部に連結されている。未凝
縮ガス送気管６１Ａ、未凝縮ガス送気管６１Ｂの中間に
はそれぞれバルブ６１１Ａ，６１１Ｂが設けられてい
る。

【００２７】未凝縮ガス送気管６１Ｂのうちバルブ６１
１Ｂが設けられている部分と補助ベントガス吸着塔３６
と連結されている部分との間には、除去成分送気管６４
が接続され、この除去成分送気管６４は、配管５３のバ
ルブ４０と真空ポンプ３１との間の部分まで延びて配管
５３に接続されている。除去成分送気管６４には、ベン
トガス吸着塔３４の下部に設けられた管６３が接続さ
れ、この管６３には、バルブ６３１が設けられている。
除去成分送気管６４のうち、管６３との連結部分と、未
凝縮ガス送気管６１Ｂとの連結部分との間には、バルブ
６４１が設けられている。

【００２８】ベントガス吸着塔３４及び補助ベントガス
吸着塔３６の上部には、それぞれ清浄ガス排出ライン６
２Ａ，６２Ｂが設けられている。ベントガス吸着塔３４
及び補助ベントガス吸着塔３６内の吸着剤も真空ポンプ
３１により、脱着されることで再生され、脱着の際、清
浄ガス排出ライン６２Ａ，６２Ｂにそれぞれ設けられた
パージガス導入ライン６６Ａ，６６Ｂからパージガスが
導入される。真空ポンプ３１により、ベントガス吸着塔
３４及び補助ベントガス吸着塔３６内の吸着剤から脱着
された除去成分は、除去成分送気管６４を通って、凝縮
液受槽３３で回収される。なお、清浄ガス排出ライン６
２Ａ，６２Ｂ、パージガス導入ライン６６Ａ，６６Ｂに
はそれぞれ、バルブ６２１Ａ，６２１Ｂ，６６１Ａ，６
６１Ｂが設けられている。

【００２９】次に、この吸着処理装置１を用いた排ガス
中に含まれる除去成分の吸着処理方法について説明す
る。なお、同一機能の機器には反応設備毎に同一の符号
が付しているが、同時に同じ操作を行わなければならな
いのではなく、実際には、反応設備Ｒごとに必要な時期
に同一の操作を行う。

【００３０】（吸着塔２１の吸着工程）まず、吸着塔２
１内の冷却コイル２１１を作動させる。次に、バルブ５
１１Ｂ，５２１Ｂを閉めて、補助吸着塔２２へつながる
排ガス送気管５１Ｂ、補助吸着塔２２からの清浄ガス排
出ライン５２Ｂを遮断する。また、バルブ５３１Ａ，５
３１Ｂを閉め、吸着塔２１及び補助吸着塔２２と再生手
段３とを結ぶ配管５３Ａ，５３Ｂを遮断する。さらに、
バルブ５６１Ａ，５６１Ｂを閉め、吸着塔２１及び補助
吸着塔２２へのパージガス導入ライン５６Ａ，５６Ｂを
遮断する。バルブ５１１Ａ，５２１Ａを開くことで、反
応設備Ｒから排出された排ガスは、吸着塔２１を通り、
除去成分が除去された清浄ガスが清浄ガス排出ライン５
２Ａから排出される。

【００３１】（吸着塔２１の脱着再生工程）吸着塔２１
内の吸着剤が十分除去成分を吸着したら、吸着剤の再生
を行う。まず、再生手段３のチラーユニット３５を起動
し、バルブ６２１Ａ，６１１Ａを開いて、未凝縮ガス送
気管６１Ａからの未凝縮除去成分がベントガス吸着塔３
４を通って、清浄ガス排出ライン６２Ａから大気へ放出
されるラインを開放する。次に、バルブ６３１,６４１
を閉め、管６３及び除去成分送気管６４を遮断する。ま
た、バルブ６１１Ｂ，６２１Ｂを閉めて未凝縮ガス送気
管６１Ｂ及び清浄ガス排出ライン６２Ｂを遮断し、補助
ベントガス吸着塔３６を閉鎖する。

【００３２】次に、吸着手段２において、バルブ５１１
Ｂ，５２１Ｂを開き、バルブ５３１Ｂを閉め、排ガス送
気管５１Ｂからの排ガスが、補助吸着塔２２を通り、清
浄ガスとなって清浄ガス排気ライン５２Ｂから大気へ放
出される経路を形成する。さらに、バルブ５１１Ａ，５
２１Ａを閉め、排ガス送気管５１Ａ及び清浄ガス排出ラ
イン５２Ａを遮断し、吸着塔２１を閉鎖する。また、バ
ルブ５３１Ａを開き、吸着塔２１から脱着された除去成
分が配管５３Ａ及び配管５３を通り、凝縮液受槽３３で
回収される経路を形成する。真空ポンプ３１を起動し、
バルブ４０を開いて吸着塔２１と真空ポンプ３１とを連
結し、吸着塔２１内を減圧する。吸着塔２１内の圧力が
１００００Ｐａ以下に達したら、バルブ５６１Ａを開
き、パージガスを吸着塔２１内に導入する。これによ
り、吸着塔２１内の吸着剤の再生が開始され、脱着した
除去成分は、凝縮器３２で凝縮され、凝縮液受槽３３で
回収される。

【００３３】凝縮液受槽３３内に生じた未凝縮除去成分
は、未凝縮ガス送気管６１Ａを通り、ベントガス吸着塔
３４内の吸着剤に吸着され、清浄ガス排出ライン６２Ａ
から排出される。吸着塔２１内を３３３３Ｐａに保ち、
５分から２０分経過したらバルブ５６１Ａを微開状態ま
で絞り、吸着塔２１内が大気圧と等しくなった時点でバ
ルブ５６１Ａを完全に閉め、再生を終了する。さらに、
バルブ５３１Ａ及びバルブ４０を閉め、再生手段３と吸
着手段２との接続を遮断する。バルブ５１１Ａ，５２１
Ａを開き、排ガスが吸着塔２１を通って清浄ガスとな
り、清浄ガス排出ライン５２Ａから排出される経路を形
成する。最後に、バルブ５１１Ｂ，５２１Ｂ，５３１Ｂ
を閉め補助吸着塔２２を閉鎖する。

【００３４】（補助吸着塔２２の脱着再生工程）吸着塔
２１の再生の場合と同じく、再生手段３において、清浄
ガスが排出されるよう経路を形成する。まず、バルブ５
１１Ａ，５２１Ａを開き、排ガスが排ガス送気管５１Ａ
を通り、吸着塔２１を介して清浄ガスとなり、清浄ガス
排出ライン５２Ａから大気へ排出されるようにする。バ
ルブ５１１Ｂ，５２１Ｂを閉め、排ガス送気管５１Ｂ及
び清浄ガス排出ライン５２Ｂを遮断し、補助吸着塔２２
を閉鎖する。また、バルブ５３１Ｂを開いて補助吸着塔
２２から脱着された除去成分が配管５３Ｂ及び配管５３
を通り、凝縮液受槽３３で回収される経路を形成する。

【００３５】次に、真空ポンプ３１を起動し、バルブ４
０を開いて、補助吸着塔２２と真空ポンプ３１とを連結
し、補助吸着塔２２内を減圧する。補助吸着塔２２内の
圧力が１００００Ｐａ以下に達したら、バルブ５６１Ｂ
を開き、パージガス導入ライン５６Ｂからパージガスを
補助吸着塔２２内に導入する。これにより、補助吸着塔
２２内の吸着剤の再生が開始され、脱着した除去成分
は、凝縮器３２で凝縮され、凝縮液受槽３３で回収され
る。補助吸着塔２２内を３３３３Ｐａに保ち、５分から
２０分経過後にバルブ５６１Ｂを微開状態まで絞り、補
助吸着塔２２内が大気圧になった時点で、バルブ５６１
Ｂを完全に閉止し、再生を終了する。バルブ５３１Ｂ、
バルブ４０を閉め、配管５３Ａ及び配管５３を遮断す
る。補助吸着塔２２を使用する必要がなければ、バルブ
５１１Ｂ，５２１Ｂは閉めたままにしておき、補助吸着
塔２２を閉鎖しておく。

【００３６】（ベントガス吸着塔３４の再生工程）ベン
トガス吸着塔３４は、吸着塔２１を数回から数十回再生
した時点で再生する。チラーユニット３５を起動し、バ
ルブ４０を閉め再生手段３と吸着塔２１及び補助吸着塔
２２とを遮断する。バルブ６６１Ａ，６６１Ｂを閉め、
パージガス導入ライン６６Ａ，６６Ｂを遮断する。さら
に、バルブ６２１Ａ，６１１Ａを閉めて、未凝縮ガス送
気管６１Ａ及び清浄ガス排出ライン６２Ａを遮断し、ベ
ントガス吸着塔３４を閉鎖する。バルブ６４１を閉め、
バルブ６１１Ｂ，６２１Ｂを開き、未凝縮除去成分が、
未凝縮ガス送気管６１Ｂを通り、補助ベントガス吸着塔
３６に吸着され、清浄ガスとなって清浄ガス排出ライン
６２Ｂから排出される経路を形成する。さらに、バルブ
６３１を開き、真空ポンプ３１によりベントガス吸着塔
３４の吸着剤から脱着された除去成分が管６３を介して
除去成分送気管６４へ排出される経路を形成する。

【００３７】真空ポンプ３１を稼働し、ベントガス吸着
塔３４内が１００００Ｐａ以下に達したら、バルブ６６
１Ａを開き、パージガスを導入する。ベントガス吸着塔
３４の吸着剤から脱着された除去成分は、管６３を通
り、除去成分送気管６４を通って、凝縮液受槽３３で回
収される。凝縮液受槽３３内に生じた未凝縮除去成分
は、補助ベントガス吸着塔３６に吸着される。ベントガ
ス吸着塔３４内の圧力を３３３３Ｐａに保ち、５分から
２０分経過後にバルブ６６１Ａを微開状態まで絞り、バ
ルブ６３１を閉止する。ベントガス吸着塔３４内が大気
圧になった時点でバルブ６６１Ａを完全に閉止し再生を
終了する。さらに、バルブ６１１Ｂ，６２１Ｂを閉めて
補助ベントガス吸着塔３６を閉鎖し、必要がなければ、
再生手段３を停止する。

【００３８】（補助ベントガス吸着塔３６の再生工程）
補助ベントガス吸着塔３６は、ベントガス吸着塔３４の
再生が数回から数十回行われた時点で再生を行う。チラ
ーユニット３５を起動し、バルブ４０、バルブ６３１，
６６１Ａ，６６１Ｂを閉め、管６３、パージガス導入ラ
イン６６Ａ，６６Ｂを遮断する。バルブ６１１Ｂ，６２
１Ｂを閉めて、未凝縮ガス送気管６１Ｂ及び清浄ガス排
出ライン６２Ｂを遮断し、補助ベントガス吸着塔３６を
閉鎖する。バルブ６１１Ａ，６２１Ａを開いて、未凝縮
除去成分が、未凝縮ガス送気管６１Ａを通り、ベントガ
ス吸着塔３４に吸着され、清浄ガスが清浄ガス排出ライ
ン６２Ａを通って排出されるよう経路を形成する。さら
に、バルブ６４１を開いて、補助ベントガス吸着塔３６
の吸着剤から脱着された除去成分が、除去成分送気管６
４を通って凝縮液受槽３３に回収される経路を形成す
る。

【００３９】真空ポンプ３１を稼働し、補助ベントガス
吸着塔３６内が１００００Ｐａ以下に達したら、バルブ
６６１Ｂを開き、パージガスを導入する。補助ベントガ
ス吸着塔３６の吸着剤から脱着された除去成分は、除去
成分送気管６４を通って、凝縮液受槽３３で回収され
る。凝縮液受槽３３内に生じた未凝縮除去成分は、ベン
トガス吸着塔３４に吸着される。３３３３Ｐａで５分か
ら２０分後にバルブ６６１Ｂを微開状態まで絞り、バル
ブ６４１を閉止する。補助ベントガス吸着塔３６が大気
圧となった時点でバルブ６６１Ｂを完全に閉め、再生を
終了する。バルブ６１１Ａ，６６１Ｂ，６２１Ａを閉
め、必要がなければ、再生手段３を停止する。

【００４０】従って、本実施の形態によれば、以下の効
果を奏することができる。吸着塔２１の吸着剤が十分除
去成分を吸着した後、脱着が行われるため、従来の吸
着、脱着とを交互に繰り返す装置のように、吸着容量が
余ったまま、過剰に脱着されることがないので、真空ポ
ンプ３１の運転時間が必要以上に長くなったり、真空ポ
ンプ３１の能力を必要以上に高くしたりする必要がな
い。従って、運転コストや設備費がかからず経済的であ
る。

【００４１】吸着剤に除去成分が十分吸着されないま
ま、再生を行うことがないので効率的に、除去成分を回
収することができる。さらに、吸着塔２１から脱着した
除去成分のうち、凝縮できなかった未凝縮除去成分は、
ベントガス吸着塔３４に吸着されるため、除去成分が大
気中に放出されることがなく、確実に除去成分の処理を
行うことができる。

【００４２】除去成分が吸着剤に吸着した際に、吸着熱
が発生するが、一般的に、吸着塔２１内が吸着熱により
４５℃程度になると吸着剤の吸着能力が低下してしま
う。本実施形態では、吸着塔２１の内部には、冷却コイ
ル２１１が設けられているため、吸着塔２１内の温度上
昇を防止することができ、吸着剤の吸着能力の低下を防
ぐことができる。

【００４３】吸着塔２１を反応設備Ｒ毎に設けたため、
各反応設備Ｒに応じた時間に吸着塔２１の再生を行うこ
とができる。さらに、各吸着塔２１にはそれぞれ補助吸
着塔２２とが設けられているため、反応設備Ｒから排ガ
スが連続的に発生する場合でも、排ガスが排出される任
意の時期に再生操作を行うことができる。また、補助吸
着塔２２の吸着剤も再生手段３によって、吸着塔２１が
排ガスを吸着している間に再生されるため、連続的に排
出される排ガスを連続的に処理することができる。

【００４４】さらに、再生手段３内のベントガス吸着塔
３４の吸着剤を再生する際、ベントガス吸着塔３４の吸
着剤の再生を行う間に使用する補助ベントガス吸着塔３
６を設けたため、連続的に未凝縮除去成分を吸着させる
ことができ、再生手段３においても任意の時間にベント
ガス吸着塔３４の再生を行うことができるため、吸着処
理装置１の管理が容易となる。

【００４５】補助吸着塔２２の再生は、吸着塔２１の再
生に使用される再生手段３が用いられるため、新たな再
生手段を設ける必要がなく、設備費を削減することがで
きる。また、ベントガス吸着塔３４，補助ベントガス吸
着塔３６も吸着塔２１、補助吸着塔２２の再生に使用さ
れる真空ポンプ３１等を用いて再生が行われるため、別
途真空ポンプ等の設備を用意する必要がなく、設備費の
削減を図ることができる。

【００４６】さらに、吸着剤に大気からの水分が吸着さ
れてしまうと、除去成分の吸着容量が減少してしまうと
ともに、脱着時の真空ポンプ３１の負担が増加してしま
う。これにより、真空ポンプ等の動力費の増加や設備の
大型化を招くこととなる。これに対し、清浄ガス排出ラ
イン５２には、逆流防止手段２３が設けられているた
め、大気の逆流を防止し、吸着剤への水分吸着を防ぐこ
とができるので、真空ポンプ３１の動力費の増加や吸着
塔２１等の設備の大型化を防ぐことができる。

【００４７】吸着剤の再生時には、吸着塔２１、補助吸
着塔２２、ベントガス吸着塔３４、補助ベントガス吸着
塔３６内の圧力を絶対圧で３３３３Ｐａ以下としてお
り、絶対圧が低いほど吸着剤から除去成分を脱着しやす
くなるため、完全に吸着剤の再生が行われ、吸着剤の除
去成分の吸着効率の低下を防止することができる。さら
に、吸着剤の再生時には、吸着塔２１、補助吸着塔２
２、ベントガス吸着塔３４、補助ベントガス吸着塔３６
へパージガスを導入することにより、除去成分の分圧が
低下し、除去成分の脱着が行われやすくなる。しかし、
単純にパージガスを増やすと、除去成分の濃度が減少し
て、冷却凝縮による回収が困難になるため、吸着時に導
入される排ガスまたは、未凝縮除去成分のガスの流量の
１／１０以下が好ましく、さらには、１／１０から１／
２０が最適値となっている。

【００４８】複数の吸着塔２１及び補助吸着塔２２と、
真空ポンプ３１とを配管５３で接続し、バルブ４０を切
り替えることで、吸着塔２１及び補助吸着塔２２と真空
ポンプ３１とが連結され、吸着剤の再生が行われる構造
としたため、一つの再生手段３で、複数の吸着塔２１、
補助吸着塔２２の吸着剤を処理することができ、吸着塔
毎に再生手段を設ける場合に比べ、設備費の削減を図る
ことができる。さらに、それぞれの吸着塔２１及び補助
吸着塔２２と再生手段３とを配管５３で接続し、バルブ
４０を切り替えることにより各吸着塔２１等が再生手段
３に連結されるため、吸着塔２１等と再生手段との連結
に手間がかからない。

【００４９】吸着塔２１、補助吸着塔２２，ベントガス
吸着塔３４、補助ベントガス吸着塔３６はすべて下部側
から、排ガスや未凝縮除去成分が導入され、その塔頂部
から清流ガスが排出される構造となっており、脱着の際
には、その塔頂部からパージガスが導入され、下部側が
真空ポンプ３１に接続される構造となっている。これに
より、各塔内の吸着剤のうち、清流ガスが排出される上
部側に位置する吸着剤が高度に再生されるため、除去成
分の除去効率が向上し、除去効率の高い吸着処理装置１
とすることができる。

【００５０】再生手段３は一体的に形成されており、こ
の再生手段３に台車３７を設け、運搬可能な構造とした
ため、再生手段３を使用しない時間は、再生手段３を他
の場所に移すこともできる。熱交換用冷媒を冷却するチ
ラーユニット３５を設けたため、安定的に冷水を供給す
ることができ、真空ポンプ３１により脱着された除去成
分を効率的に凝縮することができる。

【００５１】なお、本発明は前述の実施の形態に限定さ
れるものではなく、本発明の目的を達成できる範囲での
変形、改良等は本発明に含まれるものである。例えば、
前記実施形態では、再生手段３にチラーユニット３５を
設けたが、安定的に３０℃以下の冷却水を使用できる場
合、あるいは、凝縮する除去成分の性質によっては、チ
ラーユニット３５を設けなくてもよい。また、通常、真
空ポンプ３１の吐出側では除去成分は８０度以上に達す
るため、一次冷却水を工業用水とし、二次冷却水をチラ
ーユニットにより冷却された水として使用してもよい。
このようにすれば、チラーユニットの負荷を低減するこ
とができる。さらに、凝縮する除去成分の凝固点が低い
場合には、不凍液を用いた冷凍機を設けてもよい。これ
によれば、凝固点が低い除去成分であっても確実に回収
することができ、吸着処理装置の精度の向上を図ること
ができる。

【００５２】再生手段３には、ベントガス吸着塔３４の
吸着剤の再生を行う間に発生する未凝縮除去成分を吸着
するための補助ベントガス吸着塔３６を設けたが、ベン
トガス吸着塔３４の吸着剤の再生を行う間に発生する未
凝縮除去成分を吸着塔２１または、補助吸着塔２２に吸
着させてもよい。このようにすれば、補助ベントガス吸
着塔３６を設ける必要がないため、設備費の削減を行う
ことができる。

【００５３】清浄ガス排出ライン５２には、逆流防止手
段２３を設けたが、逆流防止手段２３はなくてもよい。
ただし、逆流防止手段２３を設ければ、吸着塔２１、補
助吸着塔２２内への大気の逆流を防止でき、吸着剤への
水分の吸着を防止することができる。さらに、吸着手段
２において、吸着塔２１毎に補助吸着塔２２を設けた
が、複数の吸着塔に対し、一つの補助吸着塔を設けても
よい。このようにすれば、補助吸着塔の数を削減するこ
とができ、設備費の削減を図ることができる。また、排
ガスが連続的に発生するものでなく、吸着塔内の吸着剤
の再生時間を確保できるようなものであれば、補助吸着
塔を設けなくてもよい。このようにすれば、設備コスト
をより削減することができる。

【００５４】反応設備Ｒ毎に一つの吸着塔２１が設けら
れていたが、複数の反応設備から同時に排ガスが排出さ
れるような場合には、関連する複数の反応設備ごとに吸
着塔を設けてもよい。このようにすれば、排ガスの排出
時間の調整を図ることが容易であり、吸着処理装置１の
管理が容易となるからである。また、排ガスの排出時間
の調整を図ることができ、吸着塔の再生時間等を確保で
きるようであれば、全く関連のない複数の反応設備に一
つの吸着塔を設けてもよい。

【００５５】さらに、吸着塔２１と真空ポンプ３１と
は、バルブ４０が設けられた配管５３で連結されている
ものとしたが、吸着塔２１の再生の度に、真空ポンプ３
１と連結してもよい。また、前記実施形態では、再生手
段３に台車３７を設け運搬可能なものとしていたが、台
車３７を設けなくてもよい。ただし、台車３７を設けれ
ば、再生手段３を使用しない間には、再生手段３を別の
場所に移すこともでき、スペースの有効利用を図ること
ができる。前記実施形態では、凝縮器３２と、凝縮液受
槽３３とを別体のものとしたが、シェルアンドチューブ
型の熱交換器を有する凝縮器とすれば、熱交換器の下部
に凝縮液受槽を一体的に設けることも可能である。

【００５６】

【実施例】本発明の効果を確かめるために、次のような
比較実験を行った。（実施例１）前記実施形態で説明した吸着処理装置１と
略同じ構造の吸着処理装置１Ａを用いて、図２に示すベ
ンゼン貯蔵用ＣＲＴタンクＴ（容量１０００kl）、３基
における排ガスの吸着処理を行った。発生風量はＣＲＴ
タンクＴ、１基分からの気温上昇時の発生ガス量３０ｍ
^３/ｈｒ、タンクランダウン相当分２０ｍ^３/ｈｒであ
る。１週間、吸着塔２１を運転し、２時間かけて順次３
基の吸着塔２１内の吸着剤の再生を行った。なお、本実
施例で使用した吸着処理装置１Ａには、補助吸着塔２
２、補助ベントガス吸着塔３６は設けられていない。

【００５７】（比較例１）図３に示すような吸着処理装
置１００を用いて、同様のＣＲＴタンクＴ、３基におけ
る排ガスの吸着処理を行った。この吸着処理装置１００
は、吸着と脱着とを交互に行う二つの吸着塔１０１が設
けられた従来型のものである。この吸着塔１０１は６分
から１０分毎に脱着が行われ、脱着した除去成分は冷却
処理され、液体として回収される構造となっており、冷
却処理後の未凝縮除去成分を含むガスは、廃棄ガスを通
過せしめる吸着塔１０１に戻されるものとなっている。

【００５８】吸着処理装置１Ａ，１００のどちらにおい
ても、大気へ排出する清浄ガスの除去成分の含有濃度
は、３０ppm以下となっていた。吸着処理装置１Ａ及び
吸着処理装置１００の建設費、運転費は下記の表１のよ
うになった。

【００５９】

【表１】

【００６０】本発明の吸着処理装置１Ａと、吸着処理装
置１００とを比較すると、吸着処理装置１Ａは吸着処理
装置１００に比べ、吸着剤の量が増えるものの、真空ポ
ンプ３１の能力が低いものを使用することができ、さら
に、運転時間も短くすることができるので、建設費及び
運転費を大きく削減することができ、本発明の効果が顕
著に示された。

【００６１】（実施例２）図４に示す吸着処理装置１Ａ
を用いて、２つの異なる反応釜Ａ，Ｂにおける排ガスの
吸着処理を行った。この吸着処理装置１Ａは実施例２で
使用したものと同じ構造であるが、再生手段３は予め二
つの反応釜Ａ，Ｂに接続されている。表２にそれぞれの
反応釜Ａ，Ｂから発生する排ガスの量を示す。

【００６２】

【表２】

【００６３】反応釜Ａでは１バッチ８時間であり、反応
釜Ｂでは、１バッチ６時間となっている。１日にそれぞ
れ２バッチ運転が行われている。吸着塔２１内の吸着剤
の再生は反応釜Ａ，Ｂバッチ分の運転後、３０分かけて
行った。

【００６４】（比較例２）図５に示す吸着処理装置１０
０を用いて実施例２と同じ反応釜Ａ，Ｂにおける排ガス
の吸着処理を行った。反応釜Ａ，Ｂから発生する排ガス
量は、表２に示した通りである。吸着処理装置１００は
比較例１で使用したものと同様の構造である。吸着処理
装置１００の運転時間は、１日平均２０時間であり、年
間３３０日稼働させた。吸着処理装置１Ａ及び吸着処理
装置１００の建設費、運転費は下記の表３のようになっ
た。

【００６５】

【表３】

【００６６】本発明の吸着処理装置１Ａと、従来の吸着
処理装置１００とを比較すると、実施例１及び比較例１
と同様、吸着処理装置１Ａは吸着処理装置１００に比
べ、吸着剤の量が増えるものの、真空ポンプ３１の能力
が低いものを使用することができ、さらに、運転時間も
短くすることができるので、建設費及び運転費を大きく
削減することができ、本発明の効果が顕著に示された。

【００６７】

【発明の効果】このような本発明によれば、効率的に排
ガス中の除去成分を回収し、運転コストや設備費のかか
らない経済的な吸着処理装置を提供できるという効果が
ある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施形態にかかる吸着処理装置の概略
図である。

【図２】実施例１にかかる吸着処理装置の概略図であ
る。

【図３】比較例１にかかる吸着処理装置の概略図であ
る。

【図４】実施例２にかかる吸着処理装置の概略図であ
る。

【図５】比較例２にかかる吸着処理装置の概略図であ
る。

【符号の説明】

１,１Ａ吸着処理装置２吸着手段２１吸着塔２２補助吸着塔２３逆流防止手段３再生手段３１真空ポンプ３２凝縮器３３凝縮液受槽３４ベントガス吸着塔３５チラーユニット３６補助ベントガス吸着塔４０バルブ５３配管

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】排ガス中に含まれる除去成分を吸着する
ための吸着剤を有する吸着手段と、前記吸着剤の再生を
行うための再生手段とを有する吸着処理装置であって、前記吸着手段は、前記吸着剤が充填された吸着塔を備
え、前記再生手段は、前記吸着塔内部を減圧して、前記吸着
塔の吸着剤に吸着した前記除去成分を脱着するための真
空ポンプと、脱着した除去成分を冷却凝縮する凝縮器
と、凝縮した除去成分を回収する凝縮液受槽と、冷却凝
縮後の未凝縮除去成分を吸着する吸着剤が充填されたベ
ントガス吸着塔とを有し、これらが一体化されているこ
とを特徴とする吸着処理装置。
【請求項２】請求項１記載の吸着処理装置において、前記吸着手段は、排ガス発生源毎、または、関連する複
数の排ガス発生源の集合毎に設けられた複数の吸着塔を
備えることを特徴とする吸着処理装置。
【請求項３】請求項１または２記載の吸着処理装置に
おいて、前記再生手段は運搬可能な構造とされていることを特徴
とする吸着処理装置。
【請求項４】請求項２または３記載の吸着処理装置に
おいて、前記各吸着塔と前記再生手段とがバルブが設けられた配
管で接続され、前記バルブを切り替えることで各吸着塔
と前記再生手段とが連結されることを特徴とする吸着処
理装置。
【請求項５】請求項１から４の何れかに記載の吸着処
理装置において、前記吸着手段は、前記吸着塔の吸着剤の再生を行う間に
発生する排ガスの除去成分を吸着するための補助吸着塔
を有することを特徴とする吸着処理装置。
【請求項６】請求項１から５の何れかに記載の吸着処
理装置において、前記吸着塔の排出口には、前記吸着塔内部への大気の逆
流を防止する逆流防止手段が設けられていることを特徴
とする吸着処理装置。
【請求項７】請求項１から６の何れかに記載の吸着処
理装置において、前記真空ポンプは前記ベントガス吸着塔内の吸着剤の脱
着を行うように構成され、前記再生手段は、前記ベントガス吸着塔の吸着剤の再生
を行う間に発生する前記未凝縮除去成分を吸着するため
の補助ベントガス吸着塔を備えていることを特徴とする
吸着処理装置。
【請求項８】請求項１から７の何れかに記載の吸着処
理装置において、前記凝縮器には、熱交換用冷媒を冷却するチラーユニッ
トが設けられていることを特徴する吸着処理装置。