JP2005342659A - Method and system for processing exhaust gas exhausted from coating facility - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、塗装設備より排出される排出ガスの処理方法及び排出ガスの処理装置に関する。 The present invention relates to a method for treating exhaust gas discharged from a painting facility and a processing apparatus for exhaust gas.
自動車車体及び部品等に塗装を施す塗装設備、特に塗装焼付炉から排出される排出ガスには揮発性有機化合物が含まれている。高濃度の揮発性有機化合物は生体にも種々の作用を及ぼす。また、揮発性有機化合物は低濃度でも臭気を有することから、排出ガスに含まれる揮発性有機化合物の処理が要求される。 Volatile organic compounds are contained in the exhaust gas discharged from a painting facility for painting automobile bodies and parts, particularly from a paint baking furnace. High concentrations of volatile organic compounds have various effects on living organisms. Further, since the volatile organic compound has an odor even at a low concentration, the treatment of the volatile organic compound contained in the exhaust gas is required.
この排出ガスに含まれる揮発性有機化合物の処理は、例えば、揮発性有機化合物を含む塗装焼付炉からの排出ガスをボイラ或いは燃焼炉に送風し、可燃成分を燃焼させてH2O、CO2、H2等の無害無臭の化合物に変化させる燃焼処理法によって処理される。この燃焼処理法には、約800℃の高温で約1秒間加熱処理する直接燃焼法や、白金等の触媒を用いて約400℃の低温で加熱処理する触媒燃焼法が広く使用されている。 The treatment of the volatile organic compound contained in the exhaust gas is performed, for example, by blowing the exhaust gas from the paint baking furnace containing the volatile organic compound to a boiler or a combustion furnace, and combusting the combustible components to produce H 2 O, CO 2. , H 2 and other non-toxic and odorless compounds. As this combustion treatment method, a direct combustion method in which heat treatment is performed at a high temperature of about 800 ° C. for about 1 second and a catalytic combustion method in which heat treatment is performed at a low temperature of about 400 ° C. using a catalyst such as platinum are widely used.
一方、CO2の発生が少なくしかも常温で排出ガスを処理する電子ビームを用いた処理法がある。この電子ビームを用いた排出ガス処理としては、SOxやNOxを含む排出ガスを反応器に導き、NH3を添加すると共に電子ビーム照射する排出ガス処理装置が知られている(例えば、特許文献1、特許文献2参照)。 On the other hand, there is a processing method using an electron beam that generates less CO 2 and processes exhaust gas at room temperature. As this exhaust gas treatment using an electron beam, an exhaust gas treatment apparatus is known in which exhaust gas containing SOx and NOx is guided to a reactor, NH 3 is added, and electron beam irradiation is performed (for example, Patent Document 1). , See Patent Document 2).
しかし、上記燃焼処理法によると、可燃成分を燃焼させるために多くの熱エネルギを要すると共に、大量のCO2が発生して環境への影響が懸念される。また、発生する熱によって処理設備周辺の作業環境を悪化させる要因となり、空調によって適切な作業環境を維持するために空調設備及び維持コストが必要になる。更に、燃焼処理するための処理設備には広範囲の敷設スペースを必要とし、工場等のレイアウトが制約される。 However, according to the above-described combustion treatment method, a large amount of heat energy is required to burn the combustible component, and a large amount of CO 2 is generated, which may cause an environmental impact. In addition, the generated heat causes a deterioration of the work environment around the processing equipment, and air conditioning equipment and maintenance costs are required to maintain an appropriate work environment by air conditioning. Furthermore, the processing facility for performing the combustion treatment requires a wide laying space, and the layout of a factory or the like is restricted.
ここで、本発明者等は、鋭意研究及び実験の結果、CO2の発生が少なくしかも常温で排出ガスを処理する電子ビームの照射によるSOxやNOxを含む排出ガス処理に着目し、電子ビーム法により塗装排気ガスに含まれる揮発性有機化合物を処理することで、消費エネルギ及びCO2の発生が抑制できることを見出した。 Here, as a result of diligent research and experiments, the present inventors have focused on exhaust gas treatment including SOx and NOx by irradiation of an electron beam that treats exhaust gas at room temperature with little generation of CO 2. It was found that energy consumption and generation of CO 2 can be suppressed by treating volatile organic compounds contained in the paint exhaust gas.
従って、かかる点に鑑みなされた本発明の目的は、CO2の発生が抑制でき、かつ消費エネルギの低減が得られ効率的に塗装設備から排出される排出ガスに含まれる揮発性有機化合物の処理が可能な塗装設備より排出される排出ガスの処理方法及び排出ガスの処理装置を提供することにある。 Accordingly, an object of the present invention made in view of the above point is to treat volatile organic compounds contained in exhaust gas that can suppress generation of CO 2 , reduce energy consumption, and is efficiently discharged from a painting facility. An object of the present invention is to provide an exhaust gas treatment method and an exhaust gas treatment apparatus that are discharged from a painting facility that can perform the above-described processing.
上記目的を達成する請求項1に記載の塗装設備から排出される排出ガスの処理方法の発明は、塗装設備から排出される揮発性有機化合物を含む排出ガスの処理方法において、塗装設備から排出される上記排出ガスより高濃度の揮発性有機化合物を含む濃縮排気ガスを生成する排出ガス濃縮工程と、上記濃縮排気ガスに電子ビームを照射して揮発性有機化合物を破壊処理する電子ビーム照射処理工程と、該電子ビーム照射処理工程で処理された排出ガスに含まれるオゾンを分解するオゾン分解工程と備えたことを特徴とする。 The invention of a method for treating exhaust gas discharged from a painting facility according to claim 1 that achieves the above object is a method for treating an exhaust gas containing a volatile organic compound discharged from a painting facility. An exhaust gas concentration step for generating a concentrated exhaust gas containing a volatile organic compound having a higher concentration than the exhaust gas, and an electron beam irradiation treatment step for destroying the volatile organic compound by irradiating the concentrated exhaust gas with an electron beam And an ozone decomposition step for decomposing ozone contained in the exhaust gas processed in the electron beam irradiation treatment step.
上記目的を達成する請求項2に記載の塗装設備から排出される排出ガスの処理装置の発明は、塗装設備から排出される揮発性有機化合物を含む排出ガスの処理装置において、塗装設備から排出される上記排出ガスより高濃度の揮発性有機化合物を含む濃縮排気ガスを生成する濃縮機と、該濃縮機から排出される濃縮排気ガスに電子ビームを照射して揮発性有機化合物を破壊処理する電子ビーム排出ガス処理機と、該電子ビーム排出ガス処理機で処理された排出ガスに含まれるオゾンを分解するオゾン分解装置と備えたことを特徴とする。 The invention of a processing apparatus for exhaust gas discharged from a painting facility according to claim 2 that achieves the above object is a processing apparatus for exhaust gas containing a volatile organic compound discharged from the coating facility, and is exhausted from the coating facility. A concentrator that produces a concentrated exhaust gas containing a volatile organic compound having a higher concentration than the exhaust gas, and an electron that destroys the volatile organic compound by irradiating the concentrated exhaust gas discharged from the concentrator with an electron beam. A beam exhaust gas processing device and an ozone decomposition device for decomposing ozone contained in the exhaust gas processed by the electron beam exhaust gas processing device are provided.
請求項3に記載の発明は、請求項2の塗装設備から排出される排出ガスの処理装置において、上記オゾン分解装置は、加熱手段により上記排出ガスに含まれるオゾンを熱分解するオゾン熱分解装置であることを特徴とする。 According to a third aspect of the present invention, there is provided an apparatus for treating exhaust gas discharged from a painting facility according to the second aspect, wherein the ozonolysis apparatus thermally decomposes ozone contained in the exhaust gas by a heating means. It is characterized by being.
請求項4に記載の発明は、上記請求項2または3の塗装設備から排出される排出ガスの処理装置において、上記濃縮機は、塗装設備から排出される排出ガスの風量に対して5:1〜10:1の風量の濃縮排気ガスを生成することを特徴とする。 According to a fourth aspect of the present invention, there is provided a processing apparatus for exhaust gas discharged from the painting facility according to the second or third aspect, wherein the concentrator is 5: 1 with respect to the air volume of the exhaust gas discharged from the coating facility. Concentrated exhaust gas having an air volume of -10: 1 is generated.
請求項5に記載の発明は、請求項2〜4のいずれかの塗装設備から排出される排出ガスの処理装置において、上記濃縮機は、回転する吸着ロータを通過する上記塗装設備からの排出ガスに含まれる揮発性有機化合物を吸着ロータに吸着すると共に、上記吸着ロータを通過する脱着用空気が上記吸着ロータに吸着された揮発性有機化合物を脱着させて上記濃縮排気ガスを生成する回転式濃縮機であって、上記吸着ロータを通過した塗装設備からの処理済みの排気ガスと上記オゾン分解装置から排出される処理済みの排出ガスとを混合して放出することを特徴とする。 According to a fifth aspect of the present invention, there is provided a processing apparatus for exhaust gas discharged from the coating equipment according to any one of the second to fourth aspects, wherein the concentrator exhausts gas from the coating equipment passing through a rotating adsorption rotor. Rotating concentration in which the volatile organic compound contained in the adsorbing rotor is adsorbed by the adsorption rotor, and the desorption air passing through the adsorption rotor desorbs the volatile organic compound adsorbed by the adsorption rotor to generate the concentrated exhaust gas. The machine is characterized in that the treated exhaust gas from the painting facility that has passed through the adsorption rotor and the treated exhaust gas discharged from the ozone decomposition apparatus are mixed and discharged.
請求項1に記載の発明によると、排気ガス濃縮工程で塗装設備から排出される排出ガスより高濃度の揮発性有機化合物を含む濃縮排気ガスを生成し、この濃縮排気ガスに電子ビームを照射して揮発性有機化合物を破壊処理すると共に、電子ビーム照射処理工程で処理された排出ガスに含まれるオゾンを分解することによって、排出ガスに含まれる揮発性有機化合物が処理でき、従来の塗装排出ガスの燃焼処理法に比べ、消費熱エネルギ及びCO2の発生が大幅に削減できる。更に、塗装設備から排出される排出ガスに含まれる揮発性有機加工物を排気ガス濃縮工程で濃縮することによって、電子ビーム照射処理工程において電子ビームを照射により処理される排出ガスの処理量が削減されて、設備コスト及びランニングコストの抑制が期待できる。 According to the first aspect of the present invention, a concentrated exhaust gas containing a volatile organic compound having a higher concentration than the exhaust gas discharged from the painting equipment in the exhaust gas concentration step is generated, and the concentrated exhaust gas is irradiated with an electron beam. By destroying volatile organic compounds and decomposing ozone contained in the exhaust gas treated in the electron beam irradiation treatment process, the volatile organic compounds contained in the exhaust gas can be treated. Compared with the combustion processing method, the consumption heat energy and the generation of CO 2 can be greatly reduced. Furthermore, by concentrating the volatile organic workpieces contained in the exhaust gas discharged from the painting equipment in the exhaust gas concentration process, the amount of exhaust gas processed by electron beam irradiation in the electron beam irradiation process is reduced. Therefore, it can be expected to reduce the equipment cost and running cost.
請求項2に記載の発明によると、塗装設備から排出される排出ガスを濃縮機によって濃縮した後、電子ビーム排出ガス処理機による電子ビームの照射により揮発性有機化合物を破壊処理し、かつオゾン熱分解装置によってオゾン分解することから、従来の塗装排出ガスの燃焼処理法に比べ、消費熱エネルギ及びCO2の発生を大幅に削減できる。 According to the second aspect of the present invention, the exhaust gas discharged from the painting facility is concentrated by the concentrator, and then the volatile organic compound is destroyed by the electron beam irradiation by the electron beam exhaust gas processor, and the ozone heat Since ozone decomposition is performed by the decomposition apparatus, compared with the conventional combustion treatment method of paint exhaust gas, the consumption heat energy and the generation of CO 2 can be greatly reduced.
更に、塗装設備から排出される排出ガスに含まれる揮発性有機化合物を濃縮機によって濃縮することによって、電子ビーム排出ガス処理機による電子ビームを照射して破壊処理する排出ガスの処理量が削減され、電子ビーム排出ガス処理機の要求処理能力が抑制されて電子ビーム排出ガス処理機の小型及び簡素化が得られ、設備コスト及びランニングコストの抑制が期待できる。 Furthermore, by concentrating the volatile organic compounds contained in the exhaust gas discharged from the painting equipment with a concentrator, the amount of exhaust gas that is destroyed by irradiating the electron beam with the electron beam exhaust gas processor is reduced. The required processing capacity of the electron beam exhaust gas processing machine is suppressed, so that the electron beam exhaust gas processing machine can be reduced in size and simplified, and the equipment cost and running cost can be suppressed.
請求項3の発明によると、加熱手段により排出ガスに含まれるオゾンを熱分解するオゾン熱分解装置を用いることによって、加熱手段の出力を制御することでオゾン熱分解温度が適切に維持できると共に、オゾン熱分解装置によって発生した廃熱を塗装設備等の加熱に利用できる。 According to the invention of claim 3, by using an ozone pyrolysis device that thermally decomposes ozone contained in the exhaust gas by the heating means, the ozone pyrolysis temperature can be appropriately maintained by controlling the output of the heating means, Waste heat generated by the ozone pyrolyzer can be used to heat painting equipment.
請求項4の発明によると、濃縮機によって塗装設備から排出される排出ガスの風量に対して5:1〜10:1の風量の濃縮排気ガスを生成することによって、濃縮機及び電子ビーム排出ガス処理機による処理効率が確保できる。 According to the invention of claim 4, the concentrated exhaust gas and the electron beam exhaust gas are generated by generating the concentrated exhaust gas having an air volume of 5: 1 to 10: 1 with respect to the air volume of the exhaust gas discharged from the painting facility by the concentrator. The processing efficiency by the processor can be secured.
請求項5の発明は、濃縮機の具体的例を示すと共に、吸着ロータを通過した塗装設備からの処理済み排気ガスとオゾン分解装置から排出される処理済みの排出ガスを混合させることによってオゾン分解装置から排出される処理済みの排出ガスを希釈することができる。
The invention of
以下、本発明による塗装設備から排出される排出ガスの処理方法及び排気ガスの処理装置の実施の形態を図1乃至図8を参照して説明する。 DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Embodiments of a method for treating exhaust gas discharged from a painting facility and an apparatus for treating exhaust gas according to the present invention will be described below with reference to FIGS.
図1は、塗装排出ガス処理装置1及び処理方法の概要を示す全体説明図であり、図2及び図3は濃縮機の説明図、図4はオゾン分解装置の説明図である。 FIG. 1 is an overall explanatory view showing an outline of a paint exhaust gas processing apparatus 1 and a processing method, FIGS. 2 and 3 are explanatory views of a concentrator, and FIG. 4 is an explanatory view of an ozone decomposition apparatus.
自動車車体及び部品に塗装を施す塗装設備10から排出される揮発性有機化合物を含む排出ガス、即ち塗装排気ガスは、揮発性有機化合物を濃縮する排出ガス濃縮工程I、この排出ガス濃縮工程Iで生成された濃縮排出ガスに電子ビームを照射して揮発性有機化合物を破壊処理する電子ビーム照射処理工程II、電子ビーム照射処理工程IIにおいて電子ビームで照射されて揮発性有機化合物が破壊処理された排出ガスに含まれるオゾンを分解するオゾン分解工程IIIによって処理される。塗装排出ガス処理装置1は排出ガス濃縮工程I、電子ビーム照射処理工程II、オゾン分解工程IIIの各工程をそれぞれ実行する濃縮機20、電子ビーム排出ガス処理機30、オゾン熱分解装置40を備えている。
Exhaust gas containing volatile organic compounds discharged from the
塗装設備10は、塗装が施された自動車車体及び部品等の塗料を乾燥させる間接燃焼式焼付乾燥炉11を有し、炉内循環空気を熱風循環バーナ12によって加熱し、循環ファン13によって循環して焼付乾燥炉11の炉内雰囲気を一定に維持している。
The
塗装設備10の上部からダクトL1を介して順に前処理フィルタ15、クーラ16、濃縮機20、ブロア29が連接され、かつ濃縮機20からダクトL2を介して電子ビーム排出ガス処理機30、オゾン熱分解装置40、ブロア69が接続されている。ブロア69によって送出された処理済みの排出ガスは、排出ガス希釈装置70によってブロア29から送出された処理済みの排出ガスと混合して希釈されて放出される。
The
塗装設備10内の揮発性有機化合物を含む排気ガスは、ダクトL1を介してブロア29によって引き出され、前処理フィルタ15によって排出ガスに含まれたミスト状或いは粘液状の塗料や溶剤等の浮遊物が除去される。この前処理フィルタ15は例えばスチール製の網等によって構成され、圧力損失が少なくかつ効率的にミスト状或いは粘液状の塗料や溶剤等の浮遊物を効率的に除去し、浮遊物が後述する濃縮機20の吸着ロータ22に付着して目詰まりする等の不具合発生を防止する。
The exhaust gas containing the volatile organic compound in the
前処理フィルタ15によってミスト状或いは粘液状の浮遊物が除去された排出ガスは、クーラ16によって40℃程度に冷却されて排出ガス濃縮工程Iを実行する濃縮機20に供給される。
The exhaust gas from which the mist-like or viscous liquid suspended matter is removed by the
濃縮機20は回転式濃縮機であって、図2及び図3に図2のA−A線断面図を示すように、駆動モータ21等の回転駆動手段によって低速、例えば約3.5rphで回転駆動される円板状乃至円柱状で吸着ロータ22を有している。吸着ロータ22は、例えば活性炭素繊維からなるハニカム構造を渦巻状に巻かれて円板状乃至円柱状に形成されて、クーラ16によって冷却された排気ガスがブロア29によって吸引されて通過する。一方、フィルタを備えた空気取り入口26及び電気ヒータ等の加熱器27が設けられ、ブロア69によってダクトL2を介して吸引されて空気取り入口26からを導入された脱着用の空気が吸着ロータ22を通過した後、加熱器27によって例えば200℃程度に加熱され、再び吸着ロータ22を通過してブロア69の吸引によって電子ビーム排出ガス処理機30に送出される。
The
ブロア29によって吸引されて吸着ロータ22を通過する塗装設備10側からの排出ガスの単位時間当たりの風量αに対し、ブロア69の吸引によって吸着ロータ22を通過する脱着用空気の風量βが例えば5:1〜10:1、即ち1/5〜1/10に設定されている。
For example, the air volume β of the desorption air passing through the
吸着ロータ22において、ブロア29によって吸引されて塗装設備10側からの排出ガスが通過する領域が吸着ゾーン23、ブロア69によって空気取り入口26から導入された脱着用空気が通過する領域が準備ゾーン24、加熱器27によって加熱された脱着用空気が通過する領域が脱着ゾーン25となる。
In the
ブロア29によって吸引され塗装設備10側から吸着ロータ22の吸着ゾーン23に導入された揮発性有機化合物を含む排出ガスは、吸着ロータ22を通過する間に揮発性有機化合物が吸着ロータ22に吸着抽出されて除去され、揮発性有機化合物が除去されて残存する揮発性有機化合物が極めて少ない処理済みの排出ガスがブロア29によってダクトL3を介して排気ガス希釈装置70に送出される。
The exhaust gas containing volatile organic compounds sucked by the
吸着ロータ22に吸着して回収された揮発性有機化合物は、脱着ゾーン25において、加熱器27によって加熱されて吸着ロータ22を通過する脱着用空気によって脱着されて塗装設備10から排出される排出ガスより高濃度の揮発性有機化合物を含む濃縮排気ガスが生成され、濃縮排気ガスが電子ビーム排気ガス処理機30に送出される。また、準備ゾーン24において空気取り入口26から導入された脱着用空気が吸着ロータ22を通過する際に、吸着ゾーン25において脱着されずに残存する揮発性有機化合物を脱着させて、加熱器27を介して脱着ゾーン25に送給される。
The volatile organic compound adsorbed and recovered by the
この濃縮機20において、塗装設備10側から吸着ゾーン25に供給されて通過する排出ガスの風量αに対し、脱着ゾーン25を通過して電子ビーム排出ガス処理機30に送出される濃縮排出ガスの風量βを5:1〜10:1の割合に設定することによって、塗装設備10側から濃縮機20の導入される揮発性有機物を含む排出ガスに対し、約5〜10倍に濃縮されて揮発性有機物を含む濃縮排出ガスが電子ビーム排出ガス処理機30に送出される。即ち、塗装設備10側から濃縮機20に導入される排出ガスの風量αに対し、電子ビーム排出ガス処理機30によって処理される濃縮排気ガスの風量βを5:1〜10:1、換言すると1/5〜1/10に減少することができる。
In the
電子ビーム照射処理工程IIを実行する電子ビーム排出ガス処理機30は、濃縮機20からチャンバ31内に送給された濃縮排気ガスに電子ビームを照射して濃縮排出ガスに含まれる揮発性有機化合物を破壊処理するものである。
The electron beam exhaust
その電子ビーム排出ガス処理機30の入口及び出口にそれぞれ電子ビーム排出ガス処理機30に導入される濃縮排出ガスに含有する揮発性有機化合物の各成分濃度及び電子ビーム排出ガス処理機30によって処理された排出ガスに含まれる揮発性有機化合物の各成分濃度を連続的に測定する計測器35及び36が設けられている。計測器35によって測定された処理前の揮発性有機化合物の各成分濃度に応じて電子ビームの照射量を制御することによって効率的な揮発性有機化合物の破壊処理を行うように構成されている。また、計測器36によって電子ビーム排出処理機30から排出される処理済みの排出ガスに含まれる揮発性有機化合物の各成分濃度を常に監視する。これら計測器35及び35は連続的に揮発性有機化合物の各成分濃度を測定できるフーリエ変換赤外吸光分光光度計を用いることができる。
The respective concentrations of volatile organic compounds contained in the concentrated exhaust gas introduced into the electron beam exhaust
電子ビーム排出ガス処理機30で電子ビームの照射によって揮発性有機化合物を破壊処理する際に生成されたオゾンを含む排出ガスは、その排出ガスに含まれるオゾンを分解するオゾン分解工程IIIを実行するオゾン熱分解装置40に供給される。
The exhaust gas containing ozone generated when the volatile organic compound is destroyed by the electron beam irradiation in the electron beam exhaust
オゾン熱分解装置40は、図4に示すように排出ガスに対して優れた耐腐食性を有するステンレススチール材からなる上下方向に連続する筒状の筒部43と、この筒部43の上方及び下方の開口部をそれぞれ密閉する上面部44及び底面部45とによって形成された上下方向に長い中空状の容器42を有している。筒部43の側面下部の電子ビーム排出ガス処理機30からの排出ガスが導入される入口47を有する導管46が連通している。また、底面部45の下方に有底筒状の貯留タンク48が連続形成され、貯留タンク48の側面に処理済ガス出口49が連通している。
As shown in FIG. 4, the
容器42内の上部に側部52及び底部53によって形成された有底筒状の触媒充填部51が設けられている。この触媒充填部51によって容器42内の下方の熱交換部54と上方の加熱部55に区画すると共に、触媒充填部51の側部52と容器42の筒部43とによって熱交換部54と加熱部55とを連通する連通部56を形成している。熱交換部54内に入口47から導入された排気ガスを熱交換部54内に滞留する時間を確保するために水平方向に延在する複数のバッフルプレート57によって迷路状に区画されている。
A bottomed cylindrical
触媒充填部51の底部53と底面部45の間には一端が触媒充填部51内に連通し他端が底面部45を介して貯留タンク48に連通する複数の連通管58が熱交換部54内に設けられている。この触媒充填部51の底部53と底面部45との間に掛け渡された複数の連通管58は、それぞれバッフルプレート57を貫通すると共に伝熱可能に結合されている。
A plurality of
触媒充填部51の上方に形成され加熱部55内に、加熱手段となる赤外線ヒータ等の加熱用ヒータ61が設けられている。更に、触媒充填部51の温度を検知する温度検知手段として熱電対63が配設されている。熱電対63は上面部44を貫通して温度検知部となる先端63aが触媒充填部51内に設定されている。
A
この熱電対63による温度検知に基いて図示しない制御手段によって加熱用ヒータ61の出力を制御して予め設定された温度に加熱部55を加熱すると共に触媒充填部51の温度を一定に保持する。即ち、熱電対63による温度検知に基づいて加熱用ヒータ61の出力を制御して加熱部55の温度を500℃程度の一定温度に加熱すると共に、触媒充填部51を500℃程度の一定温度に保持する。触媒充填部51内の下部範囲には触媒であるパラジウム65が充填されている。
Based on the temperature detection by the
図4に矢印で示すように、電子ビーム排出ガス処理機30で揮発性有機化合物が破壊処理された処理済みの排出ガスが、入口47から導管46を介して容器42に形成された熱交換部54の下部に連続注入する。熱交換部54の下部に注入された排気ガスは、各バッフルプレート57に沿って誘導されて蛇行しつつ緩やかに熱交換部54内を上昇し、連通路56から加熱部55に供給される。加熱部55に供給された排出ガスは、加熱用ヒータ61によって例えば、500℃程度に加熱される。加熱された排出ガスは、加熱部55に連続形成されて触媒であるバナジウム65が充填された触媒充填部51内を通過し連通部58に送られる。このとき触媒充填部51を通過する排出ガスは、パラジウム65の存在下で加熱用ヒータ61によって500℃程度の一定温度に保持され、オゾンが酸素に熱分解されて処理済の排出ガスとなり、連通路58を経由して貯留タンク48に送られ、貯留タンク48で冷却してから処理済ガス出口49から排出される。
As shown by the arrows in FIG. 4, the heat exchange section in which the treated exhaust gas in which the volatile organic compound has been destroyed by the electron beam
ここで、500℃程度に加熱保持され、触媒充填部51を通過してオゾンが熱分解された高温の処理済の排出ガスは、熱交換部54に配設された連通管58内を流通する間に連通管58を加熱すると共に、連通管58と結合する各バッフルプレート57を加熱する。一方、入口47から熱交換部54の下部に連続注入された排出ガスは、十分な熱伝達面積が確保された各バッフルプレート57に沿って誘導されて緩やかに熱交換部54内を上昇しつつ連通管58及びバッフルプレート57によって加熱される。
Here, the high-temperature treated exhaust gas that has been heated and maintained at about 500 ° C. and has been subjected to thermal decomposition of ozone through the
このようにして加熱部55を介して触媒充填部51に供給された排出ガスを、予め熱交換部54において加熱することによって、加熱用ヒータ61によって排出ガスを加熱するに要する電気エネルギの消費を抑制することができると共に、効率的な熱分解が行われる。更に、このオゾン熱分解装置40によって発生した廃熱は、回収されて間接燃焼式焼付乾燥炉11の加熱に利用される。
In this way, the exhaust gas supplied to the
オゾン熱分解装置40によってオゾンが熱分解された処理済みの排出ガスはブロア69によってダクトL4を介して排出ガス希釈装置70に送出され、排気ガス希釈工程IVにおいてブロア29によってダクトL3を介して送給される処理済みの排出ガスと混合して希釈されて、希釈された処理済みの排出ガスが塗装排出ガス処理装置1の外部に放出される。
The exhaust gas that has been subjected to the thermal decomposition of ozone by the
このように構成された排気ガスの処理方法及び排出ガス処理装置1によると、濃縮機20によって塗装設備10から排出される排出ガスより高濃度の揮発性有機化合物を含む濃縮排気ガスを生成し、この濃縮排気ガスを電子ビーム排出ガス処理機30によって電子ビームの照射により揮発性有機化合物を破壊処理し、かつ電子ビームの照射によって生成されたオゾンを含む排出ガスをオゾン熱分解装置40によってそのオゾンを熱分解することから、従来の塗装排出ガスの燃焼処理法に比べ、消費熱エネルギ及びCO2の発生を大幅に削減でき、かつ発生する熱も低減されて作業環境が向上すると共に、処理設備等の敷設スペースが抑制できて工場等のレイアウトの制約が回避できる。
According to the exhaust gas processing method and the exhaust gas processing apparatus 1 configured as described above, a concentrated exhaust gas containing a volatile organic compound having a higher concentration than the exhaust gas discharged from the
更に、塗装設備10から排出される排出ガスに含まれる揮発性有機化合物を濃縮機20によって濃縮することによって、電子ビーム排出ガス処理機30によって電子ビームを照射して破壊処理する排出ガスの処理量が削減され、電子ビームの照射量の削減が可能になり、電子ビーム排出ガス処理機30の要求処理能力が抑制されて電子ビーム排出ガス処理機30の小型及び簡素化が得られ、設備コスト及びランニングコストの抑制が期待できる。
Further, the volatile organic compound contained in the exhaust gas discharged from the
塗装設備10から排出される揮発性有機化合物を含む排気ガスを濃縮機20に供給して、濃縮機20により揮発性有機化合物を吸着ロータ22に吸着して回収した回収率の実測結果を図5に示す。
The exhaust gas containing the volatile organic compound discharged from the
塗装設備10側のダクトL1からの排出ガスの風量αが10Nm3/minで3.5rphで回転する吸着ロータ22の吸着ゾーン25に供給する一方、空気取り入口26から導入された脱着用空気の風量βが1Nm3/minで準備ゾーン24を通過し、かつ加熱器27で180℃に加熱されて吸着ゾーン23を通過させた濃縮倍率が10のときの濃縮機20に導入される排出ガスの総炭化水素濃度及びダクトL3から排出される処理済みの排気ガスの総炭化水素濃度を測定した結果を示している。この結果より塗装設備10側から導入される処理前の排出ガスの総炭化水素の平均測定濃度が883.8ppmであるのに対し、吸着ロータ22を通過したダクトL3から回収された処理済みの排気ガスの平均測定濃度が65.4ppmであり、濃縮機20の吸着ロータ22による総炭化水素の回収率が92.6%であった。
The air volume α of the exhaust gas from the duct L1 on the
また、塗装設備10側のダクトL1からの排出ガスの風量αが10Nm3/minで3.5rphで回転する吸着ロータ22の吸着ゾーン25に供給する一方、空気取り入口26から導入された脱着用空気の風量βが1.43Nm3/minで準備ゾーン24を通過し、かつ加熱器27で180℃に加熱されて吸着ゾーン23を通過させた濃縮倍率が7のときの濃縮機20に導入される排出ガスの総炭化水素濃度及びダクトL3から排出される処理済みの排気ガスの総炭化水素濃度を測定した結果を示している。この結果より塗装設備10側から導入される処理前の排出ガスの総炭化水素の平均測定濃度が878.4ppmであるのに対し、吸着ロータ22を通過したダクトL3から回収された処理済みの排気ガスの平均測定濃度が26.6ppmであり、濃縮機20の吸着ロータ22による総炭化水素の回収率が97.0%であった。
Further, the air volume α of the exhaust gas from the duct L1 on the
この実測結果より、排出ガス濃縮工程Iにおいて濃縮機20によって塗装設備10側から供給される排出ガスに含まれる揮発性有機化合物が高回収効率で回収でき、濃縮倍率7〜10、換言すると濃縮機20によって塗装設備10から排出される排出ガスの風量αに対して7:1〜10:1、即ち1/7〜1/10の風量βの濃縮排気ガスを生成することによって十分に揮発性有機化合物が回収でき、濃縮機20による処理効率が確保できることが確認できる。
From the actual measurement results, the volatile organic compound contained in the exhaust gas supplied from the
また、図6は電子ビーム排出ガス処理機30により排気ガスに電子ビームを照射したときの濃縮排気ガスが含有する総炭化水素の処理効率の変化を示すもので、電子ビーム排出ガス処理機30のチャンバ31に濃縮機20によって10倍に濃縮した濃縮排気ガスを1m3/minの風量βで導入し、150kVで35mAの電子ビームを照射したときの平均処理効率が43%であり、濃縮することなく排気ガスを10m3/minの風量で電子ビーム処理機30のチャンバ31に導入し、150kVで35mAの電子ビームを照射したときの平均処理効率が36%であることが確認できた。この結果、電子ビーム照射処理工程IIの前工程である排出ガス濃縮工程Iで濃縮することによってより電子ビームを照射による揮発性有機化合物の破壊処理効率が向上すること確認できる。
FIG. 6 shows a change in the processing efficiency of the total hydrocarbons contained in the concentrated exhaust gas when the electron beam is emitted to the exhaust gas by the electron beam
図7及び図8はオゾン熱分解装置40によるオゾン処理工程IIIの処理前における排出ガスのオゾン濃度と処理済みの排出ガスのオゾン濃度測定結果を示す。電子ビーム排出ガス処理機30によって処理された排出ガスのオゾン濃度と、風量1Nm3/minでオゾン熱分解装置40に供給して触媒充填部51に触媒として250℃に加熱されたバナジウムに0.13秒接触させた処理済み排出ガスのオゾン濃度の変化を示し、オゾン熱分解装置40の入口における処理前の平均オゾン濃度が18.4ppmであり、オゾン熱分解装置40の出口における処理後の平均オゾン濃度が0.708ppmであって、オゾン分解率が96.1%であることが確認され、十分なオゾン分解処理が得られることが確認できた。
7 and 8 show the measurement results of the ozone concentration of the exhaust gas and the ozone concentration of the processed exhaust gas before the treatment of the ozone treatment step III by the
I 排出ガス濃縮工程
II 電子ビーム照射処理工程
III オゾン分解工程
IV 排出ガス希釈工程
1 塗装排出処理装置
10 塗装設備
11 焼付乾燥炉
20 濃縮機
22 吸着ロータ
30 電子ビーム排出ガス処理機
40 オゾン熱分解装置
70 排出ガス希釈装置
I Exhaust Gas Concentration Process II Electron Beam Irradiation Process III Ozone Decomposition Process IV Exhaust Gas Dilution Process 1 Coating
Claims (5)
塗装設備から排出される上記排出ガスより高濃度の揮発性有機化合物を含む濃縮排気ガスを生成する排出ガス濃縮工程と、
上記濃縮排気ガスに電子ビームを照射して揮発性有機化合物を破壊処理する電子ビーム照射処理工程と、
該電子ビーム照射処理工程で処理された排出ガスに含まれるオゾンを分解するオゾン分解工程と備えたことを特徴とする塗装設備から排出される排出ガスの処理方法。 In a method for treating exhaust gas containing volatile organic compounds discharged from a painting facility,
An exhaust gas concentration step for producing a concentrated exhaust gas containing a volatile organic compound having a higher concentration than the exhaust gas discharged from the painting facility;
An electron beam irradiation process for destroying volatile organic compounds by irradiating the concentrated exhaust gas with an electron beam;
A method for treating exhaust gas discharged from a painting facility, comprising: an ozone decomposition step for decomposing ozone contained in the exhaust gas treated in the electron beam irradiation treatment step.
塗装設備から排出される上記排出ガスより高濃度の揮発性有機化合物を含む濃縮排気ガスを生成する濃縮機と、
該濃縮機から排出される濃縮排気ガスに電子ビームを照射して揮発性有機化合物を破壊処理する電子ビーム排出ガス処理機と、
該電子ビーム排出ガス処理機で処理された排出ガスに含まれるオゾンを分解するオゾン分解装置と備えたことを特徴とする塗装設備から排出される排出ガスの処理装置。 In the processing equipment for exhaust gas containing volatile organic compounds discharged from painting equipment,
A concentrator that produces concentrated exhaust gas containing a higher concentration of volatile organic compounds than the exhaust gas discharged from the painting facility;
An electron beam exhaust gas treatment machine that destroys volatile organic compounds by irradiating the concentrated exhaust gas discharged from the concentrator with an electron beam;
An apparatus for treating exhaust gas discharged from a painting facility, comprising: an ozone decomposing apparatus for decomposing ozone contained in exhaust gas processed by the electron beam exhaust gas processing machine.
加熱手段により上記排出ガスに含まれるオゾンを熱分解するオゾン熱分解装置であることを特徴とする請求項2に記載の塗装設備から排出される排出ガスの処理装置。 The ozonolysis apparatus
The apparatus for treating exhaust gas discharged from a painting facility according to claim 2, wherein the apparatus is an ozone pyrolysis device that thermally decomposes ozone contained in the exhaust gas by a heating means.
回転する吸着ロータを通過する上記塗装設備からの排出ガスに含まれる揮発性有機化合物を吸着ロータに吸着すると共に、上記吸着ロータを通過する脱着用空気が上記吸着ロータに吸着された揮発性有機化合物を脱着させて上記濃縮排気ガスを生成する回転式濃縮機であって、
上記吸着ロータを通過した塗装設備からの処理済みの排気ガスと上記オゾン分解装置から排出される処理済みの排出ガスとを混合して放出することを特徴とする請求項2〜4のいずれかに記載の塗装設備から排出される排出ガスの処理装置。 The concentrator is
The volatile organic compound contained in the exhaust gas from the coating equipment passing through the rotating adsorption rotor is adsorbed by the adsorption rotor, and the desorption air passing through the adsorption rotor is adsorbed by the adsorption rotor. Is a rotary concentrator that generates the concentrated exhaust gas by desorbing
The treated exhaust gas from the painting facility that has passed through the adsorption rotor and the treated exhaust gas discharged from the ozone decomposition apparatus are mixed and discharged. Equipment for treating exhaust gas discharged from the painting equipment described.
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