JP2007014885A - ガス処理システム - Google Patents

Abstract

【課題】 吸着された被処理ガスの除去成分を脱着して生成する濃縮ガスの濃度および温度を、触媒に対応した最適な一定値に維持して、効率よく吸着剤から除去成分を脱着し脱着した除去成分を処理するガス処理システムを提供する。
【解決手段】 被処理ガスの除去成分を吸着部２の吸着剤に吸着させた後の脱ガス空気を排気し、吸着剤に加熱空気を供給することにより吸着剤から除去成分を脱着して濃縮ガスを生成し、濃縮ガスを触媒燃焼させて除去成分を処理し、処理後の脱ガス空気と濃縮ガスとを熱交換するガス処理システム１において、吸着剤の脱着時に吸着部２に加熱ガスを循環させる濃縮装置５と、脱着時の濃縮ガスの濃度を検知する濃度検知装置６とを設け、濃度検知装置６により濃縮装置５を制御する。
【選択図】 図１

Description

本発明は、工場等で排出される有害ガスや臭気ガス等、環境対策上大気放出を抑制すべきガスの処理システムに関するものである。

各種工場等から排出される有害な化学物質の大気への排出防止対策として、地方自治体の条例により排出規制が定められ、有害ガスの種類およびその排出時の濃度基準値が設定されている。そのため、例えば特許文献１に開示されているような各種有害物質の処理方法が提案されている。

従来より、比較的容易な有害物質の処理方法として、例えば活性炭等の吸着剤に吸着させる方法や、エアワッシャを通過させて洗浄する方法、直接燃焼する方法、光触媒を用いて処理する方法、化学的に中和させる方法等の単独処理の方法がある。その中で最も簡単な方法は、吸着剤によって有害ガスを除去する方法であり、微量なガスを処理する場合に用いられる。また、有害成分が高濃度の場合には、ガスを直接燃焼する方法が用いられる。

ところが、実際に処理が必要な有害ガスの濃度は、これらのいずれの方法にも適さない中間濃度の場合が多い。このような場合には、吸着剤によって一旦有害ガスを吸着させ、吸着したガスを脱着して濃縮した後に処理する方法が一般的である。

図６は、そのような従来の処理システムの一例を示す概略図である。図中、太い実線は、有害ガス等の処理すべきガス（被処理ガス）に含まれる除去すべきガス成分（除去成分）を吸着剤に吸着させる吸着工程時のガスの流路を示し、破線は、吸着された除去成分を吸着剤から離脱する脱着工程時のガスの流路を示す。また、黒い矢印は除去成分を含むガスの流れを示し、白抜きの矢印は、除去成分を含まない或いは取り除かれたガスの流れを示す。

例えば日中、被処理ガスが排出されているときには、吸着部２内に備えられた例えば活性炭等の吸着剤に除去成分を吸着させる。吸着により除去成分が取り除かれ清浄化された脱ガス空気は、外部へ排出される。夜間等、被処理ガスの排出が停止している間に、吸着部２へ加熱空気を送り込むことにより、吸着剤に吸着した除去成分を脱着する。十分に脱着することにより、吸着前の被処理ガスに比べ、含有される除去成分が濃縮された濃縮ガスが得られる。この濃縮ガスを処理装置３へ送り、直接燃焼することにより除去成分を処理する。燃焼により除去成分が取り除かれ清浄化された脱ガス空気は、外部へ排出される。

この方法によれば、簡単な装置で有害ガス等に含まれる除去成分を取り除くことができる。ところが、処理装置３内が８００℃〜１０００℃程度の燃焼温度になるために、極めて大きな燃焼用のエネルギーを要するとともに、処理装置３の材質を高い耐熱性を有するものにしなければならない。

図７は、従来の異なる処理システムの例を示し、処理装置３に要するエネルギーを低減させるものである。太い実線、破線、黒い矢印、白抜きの矢印のそれぞれが示す意味は、図６と同様である。

上記の図６と同様、吸着部２に被処理ガスの除去成分を吸着させる。被処理ガスの吸着工程が停止している間に、吸着部２に加熱空気を送り込んで吸着剤を脱着する。十分に脱着することにより、除去成分が濃縮された濃縮ガスが得られる。この濃縮ガスが、熱回収装置（熱交換器）４を介して処理装置３へ送られる。処理装置３は酸化触媒からなり、濃縮ガスを触媒燃焼させる。触媒による反応熱を熱回収装置４で回収し、その熱によって、処理装置３へ送り込む濃縮ガスを予熱し、触媒の反応効率を高める。

この方法では、濃縮ガスを触媒を用いて燃焼するため、直接燃焼する場合に比べて燃焼温度が低い。酸化触媒を用いて燃焼する場合には、２００℃〜３００℃程度の燃焼温度となるので、処理装置３の耐熱性を大幅に低減できる。

また、酸化触媒を通して温度上昇した脱ガス空気と触媒燃焼前の低温の濃縮ガスとを熱回収装置４により熱交換し、燃焼前の濃縮ガスを予熱することにより、触媒反応を促進させることができる。このような酸化触媒は、入口温度により浄化率が変化し、９５％あるいはそれ以上の浄化率を得るためには、除去成分の種類およびその濃度に応じた所定の入口温度以上にしなければならない。

ところが、脱着の際、脱着用加熱空気の温度や量あるいは吸着された除去成分の量および経過時間などによって、濃縮ガスの濃度が変化する。

濃縮ガスの濃度および入口温度が適切な状態では、触媒燃焼時に高い浄化率で除去成分が取り除かれ、所定の反応熱が得られる。例えば１０００ｐｐｍの濃度のガスを酸化反応により燃焼した場合、ガスの種類によって温度上昇の値（入口温度と出口温度の差）が決まっている。例えばイソプロピルアルコールでは６８℃、トルエンの場合は１３３℃である。温度上昇値が一定で出口温度が一定であれば、熱回収装置４によって常に一定量の熱が回収されるので、次に処理装置３へ送り込む濃縮ガスを一定の温度に昇温させるという制御を容易に行うことができる。そのため、制御装置の構成を簡素化でき、また、濃縮ガスを加熱するための加熱手段が不要となるか、あるいは低容量のものにできる。

しかしながら、吸着した除去成分を脱着する際には、吸着部２内に徐々に加熱空気を送り込むため、初期には低濃度且つ低温度の濃縮ガスが熱回収装置４を介して処理装置３に入る。低濃度、低温度の状態では、十分な触媒効果が得られないため、浄化率が低下する。また、触媒燃焼による温度上昇が少なくなって、熱回収装置４による熱回収量も僅かとなる。そのため、熱交換を行う濃縮ガスを十分に昇温させることができず、十分な触媒反応促進作用が得られない。

一方、濃縮ガスの濃度が高すぎると、触媒の反応熱による温度上昇が過大になり、処理装置３や熱回収装置４等を構成する各部材の耐熱温度を高くしなければならない。

従来の別のガス濃縮装置として、ロータリー式吸着装置がある。ロータリー式吸着装置は、吸着剤を円板状ロータに設け、ロータを回転させて処理ゾーンおよび再生ゾーンを通過させ、処理ゾーンに被処理ガスを流通させて除去成分をロータの吸着剤に吸着させ、再生ゾーンに加熱空気を流通させて吸着剤の脱着を行うものである。

このようなロータリー式吸着装置についても、前述の図６、図７の従来技術の問題と同様の問題が生じる。
特開２００２−２８２６５４

本発明は、上記従来技術を考慮してなされたものであり、吸着された被処理ガスの除去成分を脱着して生成する濃縮ガスの濃度および温度を、触媒に対応した最適な一定値に維持して、効率よく吸着剤から除去成分を脱着し脱着した除去成分を処理するガス処理システムの提供を目的とする。

請求項１の発明は、被処理ガスの除去成分を吸着部の吸着剤に吸着させた後の脱ガス空気を排気し、吸着剤に加熱空気を供給することにより吸着剤から除去成分を脱着して濃縮ガスを生成し、濃縮ガスを触媒燃焼させて除去成分を処理し、処理後の脱ガス空気と濃縮ガスとを熱交換するガス処理システムにおいて、吸着剤の脱着時に吸着部に加熱ガスを循環させる濃縮装置と、脱着時の濃縮ガスの濃度を検知する濃度検知装置とを設け、濃度検知装置により濃縮装置を制御することを特徴とするガス処理システムを提供する。

請求項２の発明は、請求項１の発明において、吸着部へ脱着用加熱空気を供給する空気通路を備えるとともに空気通路に外気取入用給気バルブを設け、濃度検知装置により給気バルブを制御することを特徴とする。

請求項３の発明は、請求項１の発明において、脱着用加熱空気として、濃縮ガスを触媒で処理した後の脱ガス空気の一部を用いることを特徴とする。

請求項４の発明は、請求項１の発明において、吸着部から濃度検知用ガスを取り出すためのモニタ通路を備え、濃度検知装置は、モニタ通路上に設けられて濃縮ガスを処理する触媒と同じ触媒を備え、この触媒の入口と出口との温度差から濃縮ガスの濃度を判定することを特徴とする。

請求項５の発明は、請求項１の発明において、濃縮ガスを処理する触媒の上流側に、前記濃縮ガスの濃度を調整する二次調整部を設けた
ことを特徴とする。

請求項１の発明によると、吸着剤の脱着時に、吸着部内の濃縮ガスの濃度を検知しながら濃縮装置の運転を制御することにより、脱着されて吸着部内に充満する脱着ガスの濃度を触媒反応に最適な一定濃度にし、触媒へ送り込む濃縮ガスの濃度を一定に維持することができる。従って、酸化触媒による燃焼過程において、高い浄化率で除去成分を処理できる。また、この触媒反応で安定した一定の温度上昇が得られる。そのため、熱回収装置による熱の回収量が安定し、その後触媒へ送る濃縮ガスの入口温度を、触媒反応に最適な一定温度に維持できる。それにより、触媒への入口温度制御が不要または簡単にできる。また、触媒の反応熱を熱交換して再利用するため、エネルギーの有効利用が図られる。

このように、濃縮ガスの濃度および温度を一定に維持できるため、従来技術では必要であった触媒燃焼部での濃縮ガスの加熱エネルギーが不要になり、大きな省エネ効果が得られる。

請求項２の発明によると、吸着剤の脱着時に、吸着部内の濃縮ガスの濃度に応じて給気バルブを開閉制御し、外気量を調整することにより、脱着用加熱空気の温度および触媒に送り込む濃縮ガスの濃度を制御できる。これにより、脱着時に安定して一定の最適濃度の濃縮ガスを触媒に供給して、高い浄化率の触媒反応を得ることができる。

請求項３の発明によると、脱着用加熱空気として、本来は全て排出される触媒通過後の昇温した脱ガス空気の一部を用いるため、排熱を効率よく利用して、加熱のためのエネルギーを軽減させることができる。

請求項４の発明によると、濃縮ガスを処理する触媒と同じ触媒が、モニタ通路上の濃度検知装置に設けられていることにより、濃縮ガスを処理する触媒と同じ条件を濃度検知装置内で再現して、触媒反応をモニタすることができる。このモニタする触媒の入口および出口の温度差から、濃縮ガスの濃度を判別することができ、これに応じて、濃縮ガスの濃度を制御できる。

尚、吸着部に接続されるモニタ通路が常に開いているため、これがリリーフ通路として作用し、吸着部が加熱されて吸着部内の濃縮ガスが体積膨張を始めても、膨張した濃縮ガスを吸着部の外に逃がすことができる。従って、吸着部内の圧力が上がることがなく、濃縮ガスが外部に漏れ出すことがない。

請求項５の発明によると、触媒燃焼させる濃縮ガスの濃度を、吸着部内で制御するとともに触媒の直前でも調整するので、タイムラグをなくして触媒の位置で正確に所定の濃度に保つことができる。そのため、触媒の反応熱を利用した温度制御が正確且つ容易に行える。

図１は、本発明の処理システムの概略を示す図である。太い実線は、有害ガス等の処理すべきガス（被処理ガス）に含まれる除去すべきガス成分（除去成分）を吸着剤に吸着させる吸着工程時のガスの流路を示し、破線は、吸着された除去成分を吸着剤から離脱する脱着工程時のガスの流路を示す。また、黒い矢印は除去成分を含むガスの流れを示し、白抜きの矢印は、除去成分を含まない或いは取り除かれたガスの流れを示す。

吸着部２には、被処理ガスの除去成分を吸着する活性炭やゼオライト等からなる吸着剤が備えられる。吸着部２において、例えば９５％以上の吸着効率で被処理ガスから除去成分を取り除くことができるように、除去成分に応じた最適な吸着剤の種類や量が設定される。

吸着部２には、脱着用加熱空気の給気バルブ１０の開閉により外気を導入する加熱空気用空気通路２ａ、および熱回収装置４を介して処理装置３へ濃縮ガスを送る濃縮ガス用空気通路２ｃが接続される。処理装置３は酸化触媒を備え、送り込まれた濃縮ガス中の除去成分を触媒燃焼により取り除く。更に、吸着部２内に加熱空気を循環させて吸着剤から除去成分を脱着させる濃縮装置５、および吸着部２内の脱着ガスの濃度を検知する濃度検知装置６が、それぞれ循環空気通路２ｂ、モニタ通路２ｄを介して吸着部２に連結される。

以下、図１の処理システム１による被処理ガスの処理手順について説明する。

各種工場で塗装工程等により排出される例えばイソプロピルアルコールやトルエン等の除去成分ガスを含む被処理ガスは、吸着部２へ送られ、除去成分を例えば９５％以上吸着剤に吸着させた後、清浄化された脱ガス空気が外部へ排気される。

夜間等、吸着工程が停止される時に、吸着部２内の吸着剤に吸着された除去成分の脱着工程が、以下のように行われる。尚、２４時間吸着工程が連続する場合には、吸着部２を複数個所設けて、吸着工程を行う吸着部と、脱着工程を行う吸着部とを切り替えてもよい。

脱着工程の開始時に濃縮装置５が用いられる。すなわち、脱着開始時には、吸着剤から脱着された除去成分がほとんどないため、吸着部２内のガス濃度は低く、処理装置３で必要とする濃度に達していない。従って、この濃度の低いガスをそのまま処理装置３に送り込んでも、十分な触媒燃焼が得られず、燃焼後の触媒出口での脱ガス空気温度も必要な温度に達しない。従って、加熱ヒータにより処理装置３を加熱して触媒入口温度を高め、触媒燃焼を促進させなければならない。

このような吸着部２内のガス濃度が低い状態は、時間経過とともに解消され、脱着が進めば徐々に濃度が濃くなり、必要な濃度の濃縮ガスが得られる。しかし、それまでの間、濃度が徐々に変化するため、濃度変化に応じて加熱ヒータによる触媒入口温度の加熱制御が必要になる。

そこで、本実施例では、脱着を始めるときに、吸着部２内のガス濃度を迅速に高め、所定濃度の濃縮ガスを速やかに生成し、生成された適正濃度の濃縮ガスを処理装置３に送り込む。従って、処理装置３には初めから所定濃度の濃縮ガスが送り込まれるため、十分な触媒燃焼作用が得られる。

濃縮装置５は、加熱機能および送風機能を備え、４０℃〜１００℃程度に加熱した空気を循環空気通路２ｂに流し、吸着部２との間で循環させる。これにより、吸着部２が徐々に加熱され、吸着剤に吸着した除去成分が吸着剤から脱着する。これにより、吸着部２内に充満する脱着した除去成分の濃度が上昇して濃縮ガスが生成される。

吸着部２内の濃縮ガスの一部は、モニタ通路２ｄを介して濃度検知装置６へ送られる。濃度検知装置６では、吸着部２で脱着されて生成された濃縮ガスの濃度が、処理装置３の触媒燃焼が十分効果的に行える濃度に達しているかどうかを判定する。

必要な濃度の濃縮ガスが得られたら、濃縮装置５の運転を停止して、吸着部２から熱回収装置４を介して処理装置３へ濃縮ガスを供給する。

処理装置３で触媒燃焼して昇温した後の脱ガス空気は、熱回収装置４で濃縮ガスと熱交換され、濃縮ガスの温度を上昇させた後、外部へ排出される。尚、脱ガス空気とは、吸着剤あるいは触媒を通して、吸着作用或いは触媒作用を受けた後のガス（通常は空気）のことをいう。

以下、処理装置３を通した本システムの脱着時の動作について更に説明する。

処理装置３を出て熱回収装置４を通過する脱ガス空気は、ファン７により吸引され、大気開放部８で外部へ排出される。

大気開放部８には、脱着用加熱空気通路２ｅの空気取入口９が開口する、大気開放部８から排出された脱ガス空気の一部は、空気取入口９から空気通路２ｅおよび２ａを通して吸着部２内に供給され、再び脱着作用を行って熱回収装置４および処理装置３を循環する。このような脱ガス空気の循環は、ファン７によって行われる。すなわち、大気開放部８は、ファン７の吐出側であるため正圧であり、脱ガス空気が大気に放出される。一方、ファン７の吸引側は、大気開放されない閉じた状態の空気通路系により、処理装置３、熱回収装置４および吸着部２を連通し、更に空気通路２ａ，２ｅを通して空気取入口９に連通する。従って、脱着用空気通路２ｅの空気取入口９は負圧であり、排出された脱ガス空気の一部が吸引される。このとき、空気取入口９から外気が吸い込まれないように、空気取入口９は、大気開放部８の正圧の範囲内に配置しておく。

このように、触媒燃焼後の脱ガス空気を脱着用加熱空気として利用することにより、吸着部２に送り込む脱着用加熱空気の加熱が不要になるかまたは軽減され、エネルギーの削減が図られる。

加熱空気用空気通路２ａには、給気バルブ１０を介して外気が導入される。濃度検知装置６で検出された吸着部２内の濃縮ガスの濃度が必要以上に濃い場合や、あるいは温度が必要以上に高い場合に、給気バルブ１０を開いて適正な温度の加熱空気を生成して、これを吸着部２へ送る。吸着部２内で脱着して生成された濃縮ガスは、処理装置３に供給される。給気バルブ１０は、吸着部２内の濃度および温度に応じて、流量を調整可能としておくことが望ましい。

尚、濃縮装置５の動作中、すなわち濃縮ガスの濃度が所定濃度に達する前に、この濃縮ガスを処理装置３に供給し、濃縮装置５と処理装置３とを併用してもよい。

図２は濃度検知装置６の内部構造を示す概略図である。吸着部２（図１）で濃縮ガスが生成されると、吸着部２から濃度検知装置６へ、ファン２１またはポンプで濃縮ガスを少量取り込む。

濃度検知装置６には、酸化触媒２５と、その入口側および出口側に設けられる温度センサ２４，２６と、各温度センサ２４，２６に接続されて温度センサ２４，２６の検出値により各種制御を行う調節器２３，２７と、取り込んだガスを加熱する加熱器２２とが設けられる。触媒２５は、処理装置３内の触媒と同じものである。

一般に、酸化触媒は温度が高いほど化学反応が促進されるという特徴があるため、濃度検知装置６へ取り込んだ濃縮ガスは、触媒２５に入る際、どのような種類のガスでも十分に触媒２５に反応するように、例えば３００℃になるまで加熱器２２で加熱される。この温度制御は、触媒２５の入口側温度センサ２４に接続した調節器２３により、加熱器２２を制御して行われる。

所定温度の濃縮ガスを触媒２５に通し、出口側温度センサ２６で検出されるガスの温度と、入口側温度センサ２４で検出された温度とを比較し、触媒燃焼による温度上昇値から、濃縮ガスの濃度を出口側調節器２７により判定する。例えば、入口と出口との温度差が１００℃になるときが、濃縮ガスを処理工程へ送るのに適した濃度である場合には、３００℃で触媒２５に入ったガスの出口温度が４００℃であれば、最適濃度に達していると判定される。調整器２７により４００℃に対して高低いずれかを判定し、外気導入用の給気バルブ１０に制御信号を送信する。触媒２５を通過した濃縮ガスは、そのまま大気中に排気される。

尚、空気通路２ｅ（図１）上に流量調整バルブ１１を設け、給気バルブ１０と連動させて開閉制御し、外気とこれよりも高温の脱ガス空気の流量を調整することにより、吸着部２内を温度制御して、濃縮ガスの濃度を調整してもよい。

濃縮装置５の運転開始により徐々に吸着部２を加熱する際、吸着部２内のガスが徐々に体積膨張を始めるが、濃度検知装置６へのモニタ通路２ｄが常に開いているため、膨張したガスを吸着部２の外に逃がすことができる。従って、初期の低濃度時から最適濃度に至るまで、吸着部２内の圧力が過度に上がることがない。

処理装置３は、濃縮ガスを触媒燃焼させる白金等の酸化触媒と加熱手段を備える。濃縮ガスを触媒燃焼させる際、ガスの温度により、触媒反応作用に大きな差が生じる。

図３は、ガスを触媒燃焼させる際の触媒への入口温度による浄化率の変化を示すものである。この曲線は、ガスの種類およびその濃度により異なり、図３では、２５０ｐｐｍのイソプロピルアルコールと、５３７ｐｐｍのトルエンの場合の測定結果を示す。イソプロピルアルコールの場合には、２２０℃以上で触媒に入れると、ほぼ９５％以上の浄化率が得られる。トルエンの場合は、１７０℃を超えると急激に浄化率が上昇し、１８０℃以上で約９５％、２００℃を超えると９８％以上の浄化率が得られる。従って、例えばトルエンを除去する場合、１５０℃以下で触媒に入れても、ほとんど除去効果が得られない。このように、除去成分を処理するためには、浄化率の高い適温で触媒に入れることが必要である。

また、ガスの種類およびその濃度によって、燃焼後の温度上昇の値が異なり、例えば１０００ｐｐｍのイソプロピルアルコールでは６８℃、トルエンの場合は１３３℃の温度上昇が得られる。

従って、図１の処理装置３へ送り込む濃縮ガスの濃度を一定値、例えば１０００ｐｐｍにすれば、触媒により酸化燃焼した後の温度上昇値が一定に決まる。また、ガスの種類により、所望する浄化率を得るための触媒への入口温度が決まる。例えば濃度が１０００ｐｐｍ、温度が２５０℃のイソプロピルアルコールを触媒に通すことにより、触媒の出口では、約９５％浄化され、６８℃温度上昇する。

以下、図１の処理システム１において、２５０℃で触媒に入れると所定の浄化率が得られ、触媒燃焼により１０００ｐｐｍの場合に１００℃温度上昇する濃縮ガスの処理工程手順について説明する。

濃縮装置５により吸着部２内のガスを濃縮し、濃度検知装置６により１０００ｐｐｍに制御された濃縮ガスが、例えば５０℃で熱回収装置４に送り込まれる。熱回収装置４による熱交換が行えない初期には、５０℃の濃縮ガスをヒータ等で２５０℃まで加熱した後、触媒に入れる。触媒燃焼すると、反応熱の発生により温度が１００℃上昇するとともに、濃縮ガスの除去成分が取り除かれ、３５０℃の脱ガス空気として処理装置３から排出される。排出された脱ガス空気は熱回収装置４に入り、熱交換により例えば１５０℃に温度低下して濃縮ガスを５０℃から２５０℃に昇温させる。これにより、ヒータでの加熱が不要となる。この状態を維持すると、濃縮ガスの触媒入口温度を２５０℃にするために加熱する必要がなくなり、大きな省エネ効果が図れる。

熱回収装置４を通過した１５０℃の脱ガス空気は、前述のようにファン７により大気中に排出され、一部は空気通路２ｅを介して吸着部２へ戻される。吸着部２の加熱温度の適温は６０℃〜１００℃程度なので、給気バルブ１０を制御して空気と混合し、温度を下げて吸着部２へ送る。

吸着部２内で生成される濃縮ガスは、処理装置３内での触媒燃焼が最大の反応効率で行われるように、濃度が正確に１０００ｐｐｍ、入口温度が２５０℃になるように、濃度検知装置６で監視するとともに、濃縮装置５および給気バルブ１０を制御する。

このように、触媒による反応熱を熱回収装置４を用いて再利用するとともに、吸着部２から処理装置３へ送られる濃縮ガスの濃度を一定に制御することにより、処理システム１の自己循環で被処理ガスの除去成分を除去するとともに加熱に要するエネルギーを大幅に低減させることができる。触媒が十分に反応するために必要な入口温度、および触媒燃焼による温度上昇値は、ガスの種類により異なるので、除去するガスの種類に応じて温度および濃度を制御する。

図４は、本発明の異なる実施の形態を示し、濃縮ガスの濃度検知精度を更に向上させるために、二次調整部１２を設けたものである。

吸着部２と濃度検知装置６との間は、ある程度の距離が隔てられるため、吸着部２から濃縮ガスのモニタ用サンプルを取り出すときと、その濃度を検知するときとの間にタイムラグが生じる。また、脱着開始時には、吸着部２の入口側では所定の濃度および温度に達しても、出口側では濃度および温度が低い状態となる。従って、適正な濃度および温度の濃縮ガスが処理装置３に到達するまでに、タイムラグが生じる。このようなタイムラグにより、濃度検知装置６で濃縮ガスの濃度制御を行っても、適正な濃度の濃縮ガスが処理装置３に供給されない状態が生じる。また、最適濃度を検知した後、更に濃縮作用が続いて、濃縮ガスの濃度が必要以上に高くなる場合がある。

そこで、図４の例では、吸着部２と熱回収装置４との間に二次調整部１２を設けて、濃縮ガスの濃度をさらに調整する。

図５は、二次調整部１２の内部構成を示す。二次調整部１２に送られた濃縮ガスは、一時的に緩衝タンク３１に溜める。二次調整部１２内に、例えば図２に示す濃度検知装置６と同様の構成を有する濃度検知装置３３を設けて、緩衝タンク３１から出て熱回収装置４へ流れる濃縮ガスの一部を取り込んで濃度検知する。所定の濃度よりも高い場合には、外気導入用のバルブ３２を開き、外気を混合して希釈する。これにより、所定濃度の濃縮ガスを処理装置３に送り込むことができる。また、緩衝タンク３１を設けることにより、濃縮ガスの高濃度化を抑えることができる。

尚、通常は、濃度検知装置６で濃度を判定した後、少し濃度が上がった状態で濃縮ガスが吸着部２から送り出されるため、二次調整部１２では希釈により濃度を下げれば所定濃度ちょうどに調整することができるが、濃度検知装置６による濃度制御を所定の濃度よりも少し高めに設定してもよい。

二次調整部１２により濃度を再調整する以外の工程は、全て図１の例と同様である。熱回収装置４の直前に二次調整部１２を設けることにより、更に濃縮ガスの濃度の精度を向上させ、触媒燃焼効果を正確に維持することができる。

本発明は、工場等から排出される有害ガスを、吸着剤で吸着した後、吸着した有害成分を脱着して酸化触媒により燃焼処理するシステムに適用できる。

本発明の実施の形態を示す概略図。 図１の濃度検知装置の内部構造を示す概略図。 触媒への入口温度と被処理ガスの浄化率との関係を示すグラフ。 本発明の異なる実施の形態を示す概略図。 図４の二次調整部の内部構造を示す概略図。 従来例を示す概略図。 従来の異なる例を示す概略図。

符号の説明

１：処理システム、２：吸着部、２ａ：加熱空気用空気通路、２ｂ：循環空気通路、２ｃ：濃縮ガス用空気通路、２ｄ：モニタ通路、２ｅ：空気通路、３：処理装置、４：熱回収装置、５：濃縮装置、６：濃度検知装置、７：ファン、８：大気開放部、９：空気取入口、１０：給気バルブ、１１：流量調整バルブ、１２：二次調整部、２１：ファン、２２：加熱器、２３，２７：調整器、２４，２６：温度センサ、２５：触媒、３１：緩衝タンク、３２：バルブ、３３：濃度検知装置。

Claims (5)

1. 被処理ガスの除去成分を吸着部の吸着剤に吸着させた後の脱ガス空気を排気し、前記吸着剤に加熱空気を供給することにより前記吸着剤から除去成分を脱着して濃縮ガスを生成し、該濃縮ガスを触媒燃焼させて除去成分を処理し、処理後の脱ガス空気と前記濃縮ガスとを熱交換するガス処理システムにおいて、
   前記吸着剤の脱着時に前記吸着部に加熱ガスを循環させる濃縮装置と、脱着時の濃縮ガスの濃度を検知する濃度検知装置とを設け、前記濃度検知装置により前記濃縮装置を制御することを特徴とするガス処理システム。
2. 前記吸着部へ脱着用加熱空気を供給する空気通路を備えるとともに該空気通路に外気取入用給気バルブを設け、前記濃度検知装置により前記給気バルブを制御することを特徴とする請求項１に記載のガス処理システム。
3. 前記脱着用加熱空気として、前記濃縮ガスを触媒で処理した後の脱ガス空気の一部を用いることを特徴とする請求項１に記載のガス処理システム。
4. 前記吸着部から濃度検知用ガスを取り出すためのモニタ通路を備え、前記濃度検知装置は、該モニタ通路上に設けられて前記濃縮ガスを処理する触媒と同じ触媒を備え、この触媒の入口と出口との温度差から前記濃縮ガスの濃度を判定することを特徴とする請求項１に記載のガス処理システム。
5. 前記濃縮ガスを処理する触媒の上流側に、前記濃縮ガスの濃度を調整する二次調整部を設けたことを特徴とする請求項１に記載のガス処理システム。
   

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