JP2004036492A

JP2004036492A - 有機成分含有空気および廃液の処理装置

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Publication number: JP2004036492A
Application number: JP2002194855A
Authority: JP
Inventors: Ryosuke Shibata; 柴田　良輔
Original assignee: Niigata Power Systems Co Ltd
Current assignee: Niigata Power Systems Co Ltd
Priority date: 2002-07-03
Filing date: 2002-07-03
Publication date: 2004-02-05
Anticipated expiration: 2022-07-03
Also published as: JP3924209B2

Abstract

【課題】有機成分含有空気と有機成分含有廃液とを同時に効率的に処理し、設備費を低廉にする。
【解決手段】有機成分含有空気および廃液の処理装置１は、有機廃棄物排出源Ｗから有機溶剤ガス（有機成分）を含む空気をガスタービン２のコンプレッサー３に送るダクト４と、燃焼器５に燃料油を供給する燃料油管６と、有機廃棄物排出源Ｗから蒸留装置９を経て燃焼器５に有機溶剤廃液（有機成分含有廃液）を供給する廃液供給管７と、コンプレッサー３から燃焼器５に送られる有機成分含有空気をタービン１０の排気で加熱する再生用熱交換器１３とを備え、ダクト４には、上流側に有機成分含有空気中の有機溶剤ガスの濃度を高める濃縮装置１７が、下流側に有機成分含有空気を空気で強制冷却するための再生用熱交換器１３と略同一構造の吸気冷却装置１８が設けられている。
【選択図】　　　　図１

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、印刷工場、半導体製造工場や塗装工場等において発生する有機溶剤ガス、有機溶剤廃液等の有機成分含有空気および有機成分含有廃液を処理する処理装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、塗装工場等において塗装作業に伴って発生する低濃度の有機溶剤ガス（悪臭ガス）を除去処理するため、前記有機溶剤ガスを含む空気をダクトに集めてガスタービンのコンプレッサーに送って圧縮し、この圧縮された空気をガスタービンの燃焼器に供給し、燃焼器に投入された燃料油を燃焼させ、この燃料油の燃焼により発生した高温の燃焼ガスで前記有機溶剤ガスである悪臭成分を分解、除去すると共に、燃焼ガスによってタービンを駆動させるようにした有機溶剤ガス処理装置が知られている（特開２００２−４８９０号公報）。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、前記従来の有機溶剤ガス処理装置は、ガスタービンの燃焼器においてその燃焼温度によって有機溶剤ガスである悪臭成分は分解、除去できるものの、例えば、塗装工場等において有機溶剤ガスと一緒に発生する有機溶剤廃液を同時に処理することができない。このため、前記有機溶剤廃液を処理するには別途に処理装置を設備する必要があり、この場合には、その処理装置のために余分な設置スペースや設備費用の発生を余儀なくされる問題がある。
【０００４】
本発明は、前記事情に鑑みてなされたもので、有機溶剤ガスを含む空気等の有機成分含有空気と有機成分含有廃液とを同時に効率的に処理することができ、設備費が低廉で済む有機成分含有空気および廃液の処理装置を提供することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
本発明は、前記課題を解決するために、以下の点を特徴としている。
すなわち、請求項１に係る有機成分含有空気および廃液の処理装置は、ガスタービンと、該ガスタービンのコンプレッサーの空気入口に連絡され、コンプレッサーに有機成分含有空気を供給するダクトと、前記ガスタービンの燃焼器に燃料油を供給する燃料油管と、前記燃焼器に有機成分含有廃液を供給する廃液供給管と、前記ガスタービンのタービンからの排気により、前記コンプレッサーで圧縮されて燃焼器に供給される前記有機成分含有空気を加熱する再生用熱交換器とを備えた有機成分含有空気および廃液処理装置であって、前記ダクトには、上流側に前記有機成分含有空気中の有機成分の濃度を高める濃縮装置と、下流側に前記有機成分含有空気を空気によって強制冷却する吸気冷却装置とがそれぞれ設けられ、該吸気冷却装置は前記再生用熱交換器と同一の型式であることを特徴としている。
【０００６】
この有機成分含有空気および廃液の処理装置では、有機廃棄物排出源からの有機成分含有空気が濃縮装置で濃縮されて冷却された後にガスタービンのコンプレッサーに吸引、圧縮されて燃焼器に送られると共に、有機成分含有廃液が適時に廃液供給管を経て前記燃焼器に供給されて燃焼され、この燃焼により発生する高温の燃焼ガスで有機成分含有空気と有機成分含有廃液の中の有機成分が同時に分解、除去される。その際、前記濃縮装置で投熱されて昇温された前記有機成分含有空気が前記吸気冷却装置で適切に冷却されて前記コンプレッサーに送られるため、ガスタービンはコンプレッサーに高温の有機成分含有空気が吸引されて出力の低下を来すことがない。
【０００７】
また、請求項２に係る有機成分含有空気および廃液の処理装置は、請求項１に記載の処理装置において、前記濃縮装置に前記ガスタービンのタービンからの排気熱が熱投入されるようになっていることを特徴としている。
【０００８】
また、請求項３に係る有機成分含有空気および廃液の処理装置は、請求項１または２に記載の処理装置において、前記廃液供給管に蒸留装置が設けられ、前記タービンの排気熱によって蒸留装置内で有機成分含有廃液が蒸留されて、有機成分液として前記燃焼器に送られるようになっていることを特徴としている。
さらに、請求項４に係る有機成分含有空気および廃液の処理装置は、請求項１〜３のいずれかにおいて、前記吸気冷却装置と前記再生用熱交換器とが、プレート式熱交換器であることを特徴としている。
【０００９】
【発明の実施の形態】
以下、本発明に係る有機成分含有空気および廃液の処理装置の実施の形態について図面を参照して説明する。
図１は本発明の一実施の形態に係る有機成分含有空気および廃液の処理装置１を示す。
この実施の形態に係る有機成分含有空気および廃液の処理装置１は、印刷工場、半導体製造工場、塗装工場等の有機成分含有空気および廃液を排出する設備（以下、有機廃棄物排出源Ｗと言う。）に隣接して設置されるガスタービン２と、前記有機廃棄物排出源Ｗから前記ガスタービン２のコンプレッサー３に有機溶剤ガスＷ１を含む空気（有機成分含有空気）を燃焼用空気として送るダクト４と、ガスタービン２の燃焼器５に燃料油を供給する燃料油管６と、前記有機廃棄物排出源Ｗからガスタービン２の燃焼器５に有機溶剤廃液（有機成分含有廃液）Ｗ２を供給する廃液供給管７と、燃料油管６から前記燃焼器５への燃料油の供給と前記廃液供給管７から燃焼器５への有機溶剤廃液の供給とを切り換える自動切替弁（切換手段）８と、前記廃液供給管７の途中に設けた蒸留装置９と、ガスタービン２のタービン１０に減速機１１ａを介して連結された発電機１１とを備えている。
【００１０】
前記コンプレッサー３と燃焼器５を連絡する通路１２には、再生用熱交換器１３が設けられており、この再生用熱交換器１３に、燃焼器５から通路１４を通って前記タービン１０を駆動した後の燃焼ガスを排気として流す排気ダクト１５が接続され、前記通路１２を通る前記有機成分含有空気が排気ダクト１５を流れる排気によって加熱されるようになっている。なお、前記燃焼器５は、パイロット燃料とパイロット燃焼空気を導入して予混合するパイロット予混合管と、メイン燃料とメイン燃焼空気を導入して予混合するメイン予混合管とをそれぞれ複数有し、低ＮＯｘ、高燃焼効率を有する型式のものとなっている。
前記ガスタービン２には、前記通路１２における前記燃焼器５の入口近くに温度センサ１６が設けられ、この温度センサ１６によって前記有機成分含有空気の燃焼器５への導入時の温度が検出されるようになっている。
【００１１】
前記自動切替弁８は、前記燃料油管６と前記廃液供給管７との合流部に設けた三方弁からなり、前記温度センサ１６の検出温度が所定の設定温度以下のときは、廃液供給管７側を遮断して燃料油が燃料油管６によって前記燃焼器５に供給されるように管路を自動的に切り換え、また、前記所定の設定温度を超えるときは、燃料油管６の上流側管６ａを遮断し、前記有機溶剤廃液Ｗ２が廃液供給管７から燃料油管６の下流側管６ｂを経て燃焼器５に供給されるように管路を自動的に切り換える構成となっている。
【００１２】
前記蒸留装置９は、ポンプ、貯留槽等の付属機器について図示しないが、前記廃液供給管７で内部に導入された有機廃棄物排出源Ｗからの有機溶剤廃液Ｗ２を、前記再生用熱交換器１３の下流側の排気ダクト１５を通る排気によって加熱し、蒸発した有機溶媒蒸気を冷却水で冷却して凝縮させ、これにより精製、濃縮された有機溶剤液（有機成分液）として前記燃料油管６の下流側管６ｂに送るようになっている。
また、前記ダクト４には、上流側に濃縮装置１７が設けられ、下流側（濃縮装置１７と前記コンプレッサー３との間）に吸気冷却装置１８が設けられている。
【００１３】
前記濃縮装置１７は、ブロア等の付属機器について図示しないが、前記有機廃棄物排出源Ｗからダクト４によって内部に導入された有機成分含有空気を吸着処理域で吸着剤層を通過させて、該吸着剤層に有機成分含有空気中の有機溶剤ガスＷ１を吸着させ、脱着処理域で、前記再生用熱交換器１３の下流側の排気ダクト１５から分岐した分岐ダクト（排気ダクト）１５ａを通る排気から熱投入されて加熱された脱着用空気中に、吸着剤層に吸着捕集された有機溶剤ガスＷ１を脱着放出させることにより、装置の入口側より出口側の有機溶剤ガスＷ１の濃度を高めた有機成分含有空気を、下流側のダクト４に送るようになっている。前記濃縮装置１７としては吸着ロータを有して前記吸着と脱着を連続的に繰り返して行える回転型濃縮装置を好適に使用することができる。
【００１４】
前記吸気冷却装置１８は、電動モータ１９で駆動されるファン２０から空気ダクト２１を介して送風される冷却空気によって、前記濃縮装置１７から前記コンプレッサー３に送られる高温の有機成分含有空気を強制的に冷却するものであり、その構造は、前記再生用熱交換器１３を流れるタービン１０からの排気の流量（一次側流体流量）と燃焼器５への有機成分含有空気の流量（２次側流体流量）、および吸気冷却装置１８を流れる濃縮装置１７からの有機成分含有空気の流量（２次側流体流量）とファン２２からの冷却空気の流量（１次側流体流量）がともに略同一となっていることから、内部を流れる流体の温度は異なるが、前記再生用熱交換器１３と同様に構成することができ、該再生用熱交換器１３が代替流用されている。
【００１５】
前記再生用熱交換器１３は、図２、図３に示すように、両端部に１次側流体の入口側と出口側にそれぞれ接続されるフランジ２２ａ，２２ｂを有する直方体箱状のケーシング２２の内部に、熱交換器本体２３が周囲にセラミックウール等の断熱性を有する断熱材（緩衝材）２４を介在させて装着されている。前記熱交換器本体２３の一端側（ケーシング２２の１次流体入口室ｈ１側）（図２で左側）の上部と他端側（ケーシング２２の一次流体出口室ｈ２側）（図２で右側）の下部には、半円筒状の２次側流体用の出口ヘッダタンク２５ｂと入口ヘッダタンク２５ａが、それぞれ、熱交換器本体２３の幅方向（図２で紙面に垂直な方向、図３で左右方向）に沿って溶接ｍ等によって固着され、２次流体出口室ｋ２と２次流体入口室ｋ１を形成している。
【００１６】
前記熱交換器本体２３は、詳細は図示しないが、例えば、前記ケーシング２２の１次流体入口室ｈ１に入った一次流体を１次流体出口室ｈ２に導く流路を形成したプレートと、前記２次流体入口室ｋ１に導入された２次流体を２次流体出口室ｋ２に導く流路を形成したプレートとを、熱交換器本体２３の幅方向に交互に複数個積層して構成され、１次流体と２次流体とが前記各プレートを介して間接的に熱交換が行われるようになっている。
そして、前記再生用熱交換器１３は、前記ケーシング２２の１次流体入口室ｈ１に前記排気ダクト１５の上流側が連絡され、１次流体出口室ｈ２に排気ダクト１５の下流側が連絡され、また、前記入口ヘッダタンク２５ａの２次流体入口室ｋ１に前記通路１２の上流側が連絡され、出口ヘッダタンク２５ｂの２次流体出口室ｋ２に通路１２の下流側が連絡されている。
【００１７】
また、前記再生用熱交換器１３を前記吸気冷却装置１８に代替流用する場合には、前記ケーシング２２の１次流体入口室ｈ１に前記空気ダクト２１の上流側２１ａが連絡され、１次流体出口室ｈ２に空気ダクト２１の下流側２１ｂが連絡され、また、前記入口ヘッダタンク２５ａの２次流体入口室ｋ１に前記ダクト４の上流側４ａが連絡され、出口ヘッダタンク２５ｂの２次流体出口室ｋ２にダクト４の下流側４ｂが連絡される。
なお、前記再生熱交換器１３は、前記熱交換器本体２３をプレート式の熱交換器で構成したが、これに限らず、他の形式の熱交換器を使用してもよい。
【００１８】
次に、前記実施の形態に係る有機成分含有空気および廃液の処理装置の作用について説明する。
ガスタービン２の起動時には、温度センサ１６による検出温度は自動切替弁８の流路を切り換える設定温度（例えば５００〜６００℃）より当然低くなっており、自動切替弁８は前記燃料油管６（６ａ，６ｂ）をガスタービン２の燃焼器５に連絡している。
この状態で、ガスタービン２の操作盤等のスイッチで始動指令が出されると、ガスタービン２のコンプレッサー３が回転されると共に、灯油等の燃料油のパイロット燃料が燃料油管６を介して燃焼器５の前記パイロット予混合管に送られて燃焼し、これにより、燃焼器５で発生した燃焼ガスでタービン１０が回転してコンプレッサー３が回転し、処理装置１の暖機運転が行われる。
【００１９】
パイロット燃料による暖機運転の後、タービン１０に前記発電機１１が減速機１１ａを介して連結されて回転して電力Ｅが供給される。その際は、前記タービン１０は、パイロット燃料とメイン燃料が、それぞれ燃焼器５のパイロット予混合管とメイン予混合管に供給されて燃焼し、必要な電力量に応じて処理装置１を運転する。
続いて、例えば、印刷工場で印刷機（有機廃棄物排出源Ｗ）が運転されると、そこから有機溶剤であるガス状のトルエン（有機成分）を含む空気（有機成分含有空気）とトルエン含有廃液（有機成分含有廃液）が発生し、前記ガス状のトルエンを低濃度に含む４０℃程度の空気（有機成分含有空気）が、ダクト４を介して濃縮装置１７に送られ、有機成分含有空気中のトルエンの濃度が高められて、１５０℃程度に昇温して吸気冷却装置１８に送られる。そして、吸気冷却装置１８に送られた有機成分含有空気は、ファン２０から空気ダクト４を介して送風された冷却空気で５０℃程度に冷却された後、コンプレッサー３に吸引、圧縮されて１９０℃程度に昇温される。この昇温されたトルエンガスを含む空気は再生用熱交換器１３で６３０℃程度に加熱された後、前記燃焼器５に送られ、これにより、燃料油管６からの燃料油が燃焼器５で燃焼して高温（９００℃程度）の燃焼ガスが発生してタービン１０が回転し、処理装置１によるトルエン含有空気およびトルエン含有廃液（有機成分含有空気および廃液）の処理の運転が開始される。
【００２０】
前記処理装置１の運転が開始されても、ガスタービン２の負荷が全負荷の７０％（有機成分含有空気の燃焼器５の入口の設定温度５００〜６００℃に相当）に満たない状態のときは、前記自動切替弁８は管路を廃液供給管７側に切り換えることがなく、前記燃焼器５では燃料油が燃焼され、この高温の燃焼ガスによって前記有機成分含有空気中の高濃度のトルエン（臭気成分）が分解、除去される。タービン１０を出た６５０℃程度の燃焼ガスの排気は、排気ダクト１５を通って再生用熱交換器１３で前記通路１２からの有機成分含有空気を加熱して２４０℃程度に温度降下した後、一部が、前記蒸留装置９に送られて有機廃棄物排出源Ｗから蒸留装置９に送られた有機溶剤廃液（有機成分含有廃液）を加熱する熱源として利用され、残部が、排気ダクト１５の分岐ダクト１５ａを経て前記濃縮装置１９へ熱投入してから、前記蒸留装置９を通過した排気ダクト１５に合流されて系外へ排出される。
【００２１】
ガスタービン２が起動されてその負荷が７０％を超える運転状態になったときは、前記燃焼器５の入口における有機成分含有空気の温度が温度センサ１６の前記設定温度を超えるので、温度センサ１６から指令で前記自動切替弁８が管路を廃液供給管７と燃料油管６の下流側管６ｂとを連絡するように切り換えるので、蒸留装置９で精製、濃縮されたトルエン溶液（有機成分液）が廃液供給管７、燃料油管６の下流側管６ｂを通って前記燃焼器５に供給され、該燃焼器５における燃料として燃焼される。このため、ガスタービン２ではトルエンガスとトルエン溶液の両方が同時に燃焼処理されることとなる。
【００２２】
前記処理装置１の運転中は、前記再生用熱交換器１３においては、タービン１０からの高温（６３０℃程度）の排気がケーシング２２の１次側流体入口室ｈ１に入る一方、コンプレッサー３から低温（１９０℃程度）のトルエンガスを含む空気（有機成分含有空気）が入口ヘッダタンク２５ａに入って、排気と有機成分含有空気との熱交換が行われる間に、前記熱交換器本体２３が前記排気と有機成分含有空気との温度差にもとづいて、例えば、図２、図４の鎖線で示すように、温度の等高線ａ（６５０℃）、ｂ（６３０℃）、ｃ（５００℃）、ｄ（３７０℃）、ｅ（２４０℃）、ｆ（２４０℃）、ｇ（１９０℃）となる温度分布をもった加熱状態となる。
【００２３】
このため、図５に示すように、前記熱交換器本体２３は、１次側流体入口室ｈ１が１次側流体出口室ｈ２よりも大きく変形し、前記入口ヘッダタンク２５ａと出口ヘッダタンク２５ｂの幅方向（図５で左右方向）の両側には、１次側流体入口室ｈ１に近い側に引張り応力イが、また、その反対側に圧縮応力ロが、それぞれ、入口ヘッダタンク２５ａと出口ヘッダタンク２５ｂの長さ方向（図５で上下方向）に作用する。しかし、ケーシング２２と熱交換器本体２３との間には前記断熱材２４が介在されているので、該断熱材２４によってケーシング２２の表面の温度勾配が緩和され、ケーシング２２の変形が抑制されると共に、ケーシング２２と熱交換器本体２３との変形が分離される。これにより、断熱材２４を設けない場合に比べて、前記入口ヘッダタンク２５ａと出口ヘッダタンク２５ｂやそれらの熱交換器本体２３との溶接部ｍに生じる熱応力を大幅に低減させることができる。
【００２４】
この実施の形態に係る有機成分含有空気および廃液の処理装置１によれば、有機廃棄物排出源Ｗからガスタービン２のコンプレッサー３に送るトルエンガスを含む空気（有機成分含有空気）が、前記濃縮装置１７で濃縮操作によって昇温しても、前記吸気冷却装置１８で適切に冷却されるので、ガスタービン２の出力を向上させることができる。
また、前記吸気冷却装置１８は、コンプレッサー３から燃焼器５に送る有機成分含有空気を加熱する再生用熱交換器１３と同一構造の熱交換器を使用して、ファン２０から送風される空気で前記有機成分含有空気を強制冷却することができるので、吸気冷却装置１８を再生用熱交換器１３と別個に製作する必要がなく、再生用熱交換器１３を流用することにより、高価な熱交換器の量産によるコスト低減を図ることができる。さらに、前記吸気冷却装置１８は、前記有機成分含有空気中に純水を噴射して有機成分含有空気を直接冷却したり、１次側冷却流体を得るために冷凍機等の冷熱源を設ける必要がないので、処理装置１の付帯設備を低廉にすることができる。
なお、この実施の形態においては、前記吸気冷却装置１８を、コンプレッサー３から燃焼器５に送る有機成分含有空気を加熱する再生用熱交換器１３と同一構造の熱交換器としたが、単に型式が同じであれば寸法、能力が異なっていてもよい。型式が共通であれば、これら熱交換器を構成する部品が共通となり、これによっても量産によるコスト低減を図ることができる。特に、前記吸気冷却装置１８と再生用熱交換器１３とをフレート式熱交換器とすると、プレート数の増減により、簡単に熱交換能力の調整ができ、この量産によるコスト低減効果がより相乗的に奏する。
【００２５】
また、前記ガスタービン２の燃焼器５の入口における有機成分含有空気の温度が温度センサ１６に設定した所定の設定温度（例えば５００〜６００℃）より低いときは、灯油等の通常の燃料油を燃焼器５に送り、前記設定温度を超えた適時には、トルエン廃液を蒸留して得たトルエン溶液を燃焼器５に送って燃焼させるようにしたので、トルエンガスおよびトルエン廃液の両方をガスタービン２を含む１台の処理装置１で同時に効率よく処理することができる。
しかも、処理装置１の起動時に、前記温度センサ１６における設定温度を前記所定の設定温度より低く設定すると、タービン１０からの排気中にトルエンガス等が未燃のまま含まれて排気ダクト１５から排出されるおそれがあるが、前記のように温度センサ１６の設定温度が適切に設定されているので、この実施の形態の処理装置１ではそのようなおそれはない。
【００２６】
また、タービン１０からの排気によって、前記再生用熱交換器１３で燃焼器５に入る有機成分含有空気の温度を有効に高めることができると共に、前記蒸留装置９からのトルエン廃液（トルエン溶液）を前記燃焼器５での燃料として有効に回収することができ、処理装置１を運転するための燃料を節約することができる。
また、燃焼器５で燃焼させる燃料油を灯油等とトルエン溶液とに使い分けができるので、処理装置１におけるトルエンガス、廃液の処理量が低下しても、ガスタービン２を一定の運転条件で運転できるので、発電機１１で一定電圧を確保することができる。
【００２７】
また、印刷機のように頻繁に運転、停止を繰り返す有機廃棄物排出源Ｗの運転、停止に合わせて処理装置１の運転、停止を頻繁に行うと、ガスタービン２、蒸留装置９や濃縮装置１７が故障を起こしてそれらの寿命が短くなるが、前記実施の形態に係る有機成分含有空気および廃液の処理装置１によれば、印刷機の運転の停止時には、前記自動切替弁８の切換によってガスタービン２を待機運転で運転を継続することができるので、前記問題を解決することができる。
【００２８】
なお、前記各実施の形態に係る有機溶剤ガス、廃液処理装置１では、燃料油管６と廃液供給管７とを燃料油管６の途中で合流させ、この合流部に三方弁からなる自動切替弁８を設けたが、燃料油管６と廃液供給管７を合流させずに、前記燃焼器５に並列に接続し、それらの燃料油管６と廃液供給管７に個別に自動開閉弁（切換手段）を設け、一方の自動開閉弁が管路を前記燃焼器に連絡したとき、他方の自動開閉弁が管路を閉鎖するように、それらの自動開閉弁を連動切換えするようにしてもよい。
【００２９】
また、前記自動切替弁８を、燃料油とトルエン溶液の一方が燃焼器５に供給されているとき、他方が燃焼器５への供給を停止される単なる流路切換式の切替弁とせずに、前記燃料油とトルエン溶液の燃焼器５への供給の切換えと、両者の燃焼器５への供給割合の調節とが可能である自動切替混合弁として構成し、トルエン溶液を燃焼器５に送って運転中、ガスタービン２の出力に見合うトルエン溶液が供給できなくなったとき、その不足分だけ前記自動切替混合弁の調節によって燃料油をトルエン溶液に混入させて燃焼器５に供給するようにしてもよい。
また、前記各実施の形態に係る有機成分含有空気および廃液の処理装置１では、トルエン含む空気および廃液を処理対象としたが、本発明においては、有機成分含有空気および廃液はトルエンを含む空気、廃液に限らず、メタノール、メチルエチルケトン、イソプロピレンアルコール等の混合溶剤含有空気および廃液を処理対象とすることができる。
【００３０】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば以下の優れた効果を奏する。
請求項１に記載の有機成分含有空気および廃液の処理装置によれば、有機廃棄物排出源からの有機成分含有空気が濃縮装置で濃縮されて吸気冷却装置で冷却された後にガスタービンのコンプレッサーに吸引されて燃焼器に有機成分含有空気として送られる一方、有機廃棄物排出源からの有機成分含有廃液が適時に廃液供給管を経て前記燃焼器に供給されて燃焼され、この燃焼により発生した高温の燃焼ガスで有機成分含有空気と有機成分含有廃液の中の有機成分が同時に分解、除去されるので、有機成分含有空気と有機成分含有廃液の両方をガスタービンを含む１台の処理装置よって同時に、効率よく処理することができる。
【００３１】
また、前記濃縮装置で投熱されて昇温した有機成分含有空気が吸気冷却装置で冷却されて前記コンプレッサーに送るので、コンプレッサーに高温の有機成分含有空気が吸引されることがなく、ガスタービンの出力を向上させることができる。
さらに、有機成分含有空気を冷却する吸気冷却装置がガスタービンの再生用熱交換器と型式を同じにしたので、これら熱交換器を構成する部品が共通となり、量産によるコスト低減を図ることができる。
さらに、前記吸気冷却装置は、１次側冷却流体が空気であり、前記有機成分含有空気中に純水を噴射して有機成分含有空気を直接冷却したり、１次側冷却流体を得るために冷凍機等の冷熱源を設ける必要がないので、処理装置の付帯設備を低廉にすることができる。
【００３２】
また、請求項２に記載の有機成分含有空気および廃液の処理装置によれば、濃縮装置にガスタービンのタービンからの排気熱が熱投入されるので、タービンの排気熱が有効に利用され、ガスタービン（処理装置）の運転効率を高めることができると共に、濃縮装置に別個の加熱装置を付加する必要がなくて処理装置の設備費を低減することができる。
【００３３】
また、請求項３に記載の有機成分含有空気および廃液の処理装置によれば、廃液供給管に蒸留装置が設けられ、ガスタービンのタービンの排気熱によって蒸留装置内で有機成分含有廃液が蒸留されて、有機成分含有液として燃焼器に送られるので、タービンの排気によって、有機廃棄物排出源からの有機成分廃液が前記燃焼器での燃料として有効に回収することができ、処理装置を運転するための燃料を節約することができる。
また、請求項４に記載の有機成分含有空気および廃液の処理装置によれば、吸気冷却装置と再生用熱交換器とをプレート式熱交換器とすることにより、プレート数の増減によって、簡単に熱交換能力の調整ができ、熱交換器を構成する部品を共通とすることによる量産によるコスト低減が、より相乗的に奏する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施の形態に係る有機成分含有空気および廃液の処理装置を示す系統図である。
【図２】本発明の一実施の形態に係る有機成分含有空気および廃液の処理装置における再生熱交換器を示す縦断面図である。
【図３】図２のＡ−Ａ断面図である。
【図４】図２のＢ矢視における再生熱交換器の使用時温度分布図である。
【図５】図２のＢ矢視における再生熱交換器の熱変形概念図である。
【符号の説明】
１　有機成分含有空気および廃液の処理装置　　２　ガスタービン
３　コンプレッサー　　　　　　　　　　　４　ダクト
５　燃焼器　　　　　　　　　　　　　　　６　燃料油管
７　廃液供給管　　　　　　　　　　　　　９　蒸留装置
１０　タービン　　　　　　　　　　　　　１１　発電機
１２，１４　通路　　　　　　　　　　　　１３　再生用熱交換器
１５　排気ダクト　　　　　　　　　　　　１７　濃縮装置
１８　吸気冷却装置　　　　　　　　　　　２０　ファン
２２　ケーシング　　　　　　　　　　　　２３　熱交換器本体
２４　断熱材（緩衝材）　　　　　　　　　Ｗ　有機廃棄物排出源

Claims

ガスタービンと、該ガスタービンのコンプレッサーの空気入口に連絡され、コンプレッサーに有機成分含有空気を供給するダクトと、前記ガスタービンの燃焼器に燃料油を供給する燃料油管と、前記燃焼器に有機成分含有廃液を供給する廃液供給管と、前記ガスタービンのタービンからの排気により、前記コンプレッサーで圧縮されて燃焼器に供給される前記有機成分含有空気を加熱する再生用熱交換器とを備えた有機成分含有空気および廃液の処理装置であって、
前記ダクトには、上流側に前記有機成分含有空気中の有機成分の濃度を高める濃縮装置と、下流側に前記有機成分含有空気を空気によって強制冷却する吸気冷却装置とがそれぞれ設けられ、該吸気冷却装置は前記再生用熱交換器と同一の型式であることを特徴とする有機成分含有空気および廃液の処理装置。
前記濃縮装置には、前記ガスタービンのタービンからの排気熱が熱投入されるようになっていることを特徴とする請求項１に記載の有機成分含有空気および廃液の処理装置。
前記廃液供給管には蒸留装置が設けられ、前記タービンの排気熱によって蒸留装置内で有機成分含有廃液が蒸留されて、有機成分含有液として前記燃焼器に送られるようになっていることを特徴とする請求項１または２に記載の有機成分含有空気および廃液の処理装置。
前記吸気冷却装置と前記再生用熱交換器とは、プレート式熱交換器であることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の有機成分含有空気および廃液の処理装置。