JP2007319730A - Recovery apparatus for solvent - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、洗浄溶剤や反応溶剤、機械加工油等の各種の溶剤(溶媒)、特に沸点が数十度〜250℃の溶剤を数十ppm以上含有する溶剤含有ガスからの溶剤の回収に好適な溶剤の回収装置の技術分野に属するものである。 The present invention is suitable for the recovery of solvents from various solvents (solvents) such as cleaning solvents, reaction solvents, machining oils, and the like, particularly from solvent-containing gases containing tens of ppm or more of solvents having a boiling point of several tens to 250 ° C. Belongs to the technical field of a simple solvent recovery device.
今日、半導体製造設備や精密機械製造設備を始めとして各種産業分野で洗浄溶剤を用いての洗浄が盛んに行われている。このような溶剤の多くは液体としてそのまま回収されるが、一部が気化して空気と混じるものがあり、このようなものをそのまま大気に放出することは公害発生の要因となり、そこで何らかのかたちで回収することが必要になる。
このような大気に混じった溶剤を回収する手段として、ゼオライトや活性炭等の吸着剤を用い、これらに溶剤を吸脱着して回収するようにしたもの(例えば特許文献1、2)が知られている。
As means for recovering such a solvent mixed in the atmosphere, an adsorbent such as zeolite or activated carbon is used, and a solvent is adsorbed and desorbed to recover the solvent (for example, Patent Documents 1 and 2). Yes.
ところでゼオライトは高価であるため、経済的な面での負担が大変であるという問題がある。またゼオライトや活性炭は、良い吸脱着媒体であると同時に優れた触媒機能を有しており、このため、溶剤を吸脱着するあいだに酸化する等して変質させてしまうという問題があり、特に前記高沸点の溶剤の場合、脱着する際に高温雰囲気下での処理が必要になってより酸化が進行し、溶剤が早期に変質してしまうだけでなく、吸着剤の劣化も早く、溶剤および活性炭の繰り返しての使用回数が少なくなるという問題があり、ここに解決すべき課題がある。 By the way, since zeolite is expensive, there is a problem that an economic burden is heavy. In addition, zeolite and activated carbon are good adsorption / desorption media and at the same time have an excellent catalytic function. For this reason, there is a problem of deterioration during oxidation / desorption of the solvent. In the case of a solvent with a high boiling point, treatment under a high temperature atmosphere is required when desorbing, so that oxidation progresses more and the solvent is deteriorated early, and the adsorbent is also quickly deteriorated. There is a problem that the number of times of repeated use is reduced, and there is a problem to be solved here.
本発明は、上記の如き実情に鑑みこれらの課題を解決することを目的として創作されたものであって、請求項1の発明は、溶剤含有ガスから溶剤を回収するための回収装置であって、該回収装置は、第一、第二の熱交換器と、該第一熱交換器に設けられる第一冷却器と、第二熱交換器に設けられる第二冷却器と、第一、第二の冷却器に交互に冷媒を供給するための冷媒供給手段と、第一冷却器に冷媒が供給されているときには溶剤含有ガスを第二熱交換器から第一熱交換器に流し、第二冷却器に冷媒が供給されているときには溶剤含有ガスを第一熱交換器から第二熱交換器に流すべく流路切換え手段を備えたガス流路とを備えて構成して、冷媒が供給されている熱交換器側では、供給される溶剤含有ガスに含まれる溶剤を凝縮させて回収し、冷媒が供給されていない熱交換器側では、前記溶剤の凝縮過程で凍結した凍結水分の解凍で予備冷却すると共に前記解凍水を回収するように構成したことを特徴とする溶剤の回収装置である。
請求項2の発明は、凍結水分には溶剤が取り込まれ、回収する凍結水には溶剤が含有していることを特徴とする請求項1記載の溶剤の回収装置である。
請求項3の発明は、熱交換器は、溶剤の飽和蒸気温度以下に冷却されるものであることを特徴とする請求項1または2記載の溶剤の回収装置である。
請求項4の発明は、溶剤含有ガスは、冷媒が供給されている熱交換器を通過して溶剤回収されたガスを用いて予冷却されることを特徴とする請求項1乃至3の何れか1記載の溶剤の回収装置である。
The present invention was created in view of the above-described circumstances to solve these problems, and the invention of claim 1 is a recovery device for recovering a solvent from a solvent-containing gas. The recovery device includes first and second heat exchangers, a first cooler provided in the first heat exchanger, a second cooler provided in the second heat exchanger, and first and second heat exchangers. Refrigerant supply means for alternately supplying the refrigerant to the second cooler, and when the refrigerant is supplied to the first cooler, the solvent-containing gas is caused to flow from the second heat exchanger to the first heat exchanger, The refrigerant is supplied to the cooler, and includes a gas flow path provided with flow path switching means for flowing the solvent-containing gas from the first heat exchanger to the second heat exchanger. On the heat exchanger side, the solvent contained in the supplied solvent-containing gas is condensed and recovered, On the heat exchanger side where no medium is supplied, the solvent recovery device is characterized in that it is pre-cooled by thawing frozen water frozen in the condensation process of the solvent, and the thawing water is recovered. .
The invention according to
A third aspect of the present invention is the solvent recovery apparatus according to the first or second aspect, wherein the heat exchanger is cooled below the saturated vapor temperature of the solvent.
The invention of claim 4 is characterized in that the solvent-containing gas is pre-cooled by using the gas recovered through the passage of the heat exchanger to which the refrigerant is supplied. 1. The solvent recovery apparatus according to 1.
請求項1の発明とすることで、ガス中に含まれる溶剤を、ゼオライトや活性炭等の吸着剤を用いることなく効率よく回収できることになるうえ、回収溶剤の変質を大幅に低減できることになる。
請求項2の発明とすることで、一段と効率が良い溶剤回収ができることになる。
請求項3の発明とすることで、さらに効率が良い溶剤回収ができることになる。
請求項4の発明とすることで、溶剤回収の熱効率を一段と向上することができる。
By setting it as invention of Claim 1, the solvent contained in gas can be efficiently collect | recovered, without using adsorption agents, such as a zeolite and activated carbon, and the quality change of a collection | recovery solvent can be reduced significantly.
By setting it as invention of
By setting it as invention of Claim 3, more efficient solvent recovery can be performed.
By setting it as invention of Claim 4, the thermal efficiency of solvent collection | recovery can be improved further.
次ぎに、本発明の実施の形態について図面に基づいて説明する。図中、1、2は第一、第二の熱交換器であって、これら熱交換器1、2はそれぞれ第一、第二のガスの出入り口1a、1b、2a、2bを備えているが、熱交換器1、2の一方の出入り口1a、2a(図面の上側)側部位にはフィルタ3、4が設けられているが、配管1b、2b同志は互いに連通連結されている。そして両熱交換器1、2には冷却器5、6がそれぞれ内装されているが、該冷却器5、6は、例えば冷却用配管にフィンを設けらたラジエータ形状をしたもので実施することができる。
Next, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. In the figure, 1 and 2 are first and second heat exchangers, and these
7は冷媒タンクであって、該冷媒タンク7の出口側配管7aは冷媒供給用ポンプ8を経由して冷媒冷却用熱交換器9の入口側配管9aに接続され、冷媒冷却用熱交換器9において、冷凍器(冷却器)10とのあいだで熱交換して冷媒を冷却できるようになっている。そして冷媒冷却用熱交換器9の出口側配管9bは、分岐され、開閉弁7cを経由して冷媒タンク7の入口側配管7bと前記熱交換器1、2側配管9cとに接続されている。熱交換器1、2側配管9cは分岐され、開閉弁5cを経由して第一冷却器5の入口側配管5aと、開閉弁6cを経由して第二冷却器6の入口側配管6aとに接続されている。さらに第一、第二冷却器5、6の出口側配管5b、6bは合流され、該合流された配管7dが冷媒タンク7に接続されている。そして冷媒タンク7内の冷媒は、ポンプ8を駆動した状態において、第一冷却器5側開閉弁5cを開成し、第二冷却器6側開閉弁6dを閉成すると第一冷却器5側に冷媒を供給し、逆の開閉をした場合には第二冷却器6側に霊媒を供給するよう冷媒供給の切換えができるようになっている。
11は溶剤含有ガスが供給される主配管であって、該主配管11は、後述するように第一または第二の熱冷却器1または2を通過して溶剤回収されたガスが冷媒となるよう配管12a、12bを介して流入出する予冷却器(第一の予冷却器)12に接続されていて、溶剤含有ガスを予冷却するようになっている。そしてここで凝縮した溶剤があった場合に、該凝縮した溶剤は配管12cによって回収タンク13に回収されるようになっている。一方、予冷却器12によって予冷却された溶剤含有ガスは、配管11aを経由して水冷却器(第二の予冷却器)14に導かれ、ここでさらに第二の予冷却がなされるようになっている。14aは水冷却器14において凝縮した溶剤を回収タンク13に回収するための配管、15は水冷却器14の冷媒である冷却水用のタンクである。因みに、予冷却器12の冷媒となって排出配管12bから排出したガスはポンプ12cによって排出されるようになっている。また回収タンク13に回収された溶剤(水分が一部混入している)は、ポンプ13a、開閉弁13bによって排出され、水と分離された後、そのまま再利用され、あるいは再生されることになる。
11 is a main pipe to which a solvent-containing gas is supplied. As will be described later, the
さらに水冷却器14で第二の予冷却された溶剤含有ガスは、配管14bを介して水冷却器14から流出するが、該配管14bは、開閉弁15a、16aを備えた配管15、16に分岐されている。配管15はさらに一対に分岐され、一方が第一熱交換器1の配管1aと連通連結され、他方の配管17は開閉弁17aを経由して予冷却器12の入口側配管12aと連通連結されている。また配管16も同じく一対に分岐され、一方は第二熱交換器2の配管2aと連通連結され、他方の配管18は開閉弁18aを経由して予冷却器12の入口側配管12aと連通連結されている。
Further, the second precooled solvent-containing gas in the
次に、溶剤回収のプロセスについて説明するが、前記各開閉弁5c、6c、15a、16a、17a、18aは例えばマイクロコンピュータを用いて構成される制御部19によって開閉制御がなされる電磁弁で構成されている。そして配管11により供給される溶剤含有ガスは、予冷却器12、水冷却器14によって二段の予冷却がなされた後、配管14bによって排出され、分岐配管15、16に至るが、該分岐配管15、16にそれぞれ設けられる開閉弁15a、16aは、何れか一方が開成し、他方が閉成するように制御される。今、一方の開閉弁16aが開成し、他方の開閉弁15aが閉成しているものとして説明すると、このとき、開閉弁6c、18aは閉成(図面において黒く塗りつぶしたもの)し、開閉弁17a、5cは開成(図面において白抜きしたもの)するように制御されている。そして前記予冷却された溶剤含有ガスは、開閉弁16aを介して第二熱交換器2側の出入り口2aに至って第二熱交換器2に流入し、フィルタ4で濾過された後、冷却器6を通過して配管2bから排出されたものが、配管1bを経由して第一熱交換器1に流入し、冷却器5を通過して第一熱交換器1から配管1aを介して排出され、開閉弁17a、配管12a、予冷却器12、配管12bを経由して排出されるようになっている。このガス流路において、配管5cが開成していることから第一熱交換器1側の冷却器5に冷媒(たとえば零下10℃であって、回収しようとする溶剤の飽和蒸気温度以下の温度に設定されている)が流れており、この結果、溶剤含有ガスは、第一熱交換器1側で冷却され、ここで凝縮して液化した溶剤は、配管1cを介して回収タンク13に回収される。さらにこの場合、冷却器5には、ガスに含有している水分が凍結し、付着することになるが、該凍結した水分にも溶剤の一部が取り込まれる。
Next, the solvent recovery process will be described. Each of the on-off
このように第一熱交換器1側で冷却され、溶剤回収が実行されるが、例えば予め設定されるタイマー時間、凍結水分の厚さが所定厚さになることの検知、あるいは凍結水分が多くなることによって通過風量が低下したことの検知(差圧検知)、さらには後述するように凍結水分が解凍したことにより溶剤含有ガスの熱交換器1または2でのる予備冷却が悪くなったことの検知(熱交換器1または2の出入り口部位1aと1bまたは2aと2bの温度差が小さくなったことの検知)等の切換え信号の入力により、前記開成していた開閉弁5c、16a、17aを閉成し、閉成していた開閉弁6c、15a、18aを開成するべく切換え制御を実行する。これによって予冷却された溶剤含有ガスは開閉弁15a、配管1aを経由して第一熱交換器1に至り、冷却器5を通ったものが配管1bによって第一冷却器1から排出された後、配管2bから第二冷却器2、配管2a、開閉弁18a、配管12a、予冷却器12、配管12bを経由し、ポンプ12cを経由するガス流路によって排出されることになる。この場合において、開閉弁6cが開成しているため冷媒は冷却器6に供給され、溶剤は第二熱交換器6において凝縮し、液体となって回収されるが、溶剤含有ガスは、第二熱交換器6に至る前に第一熱交換器1を通ることになり、この際に、前記冷却器5に凍結している水分を溶解する一方で、該溶解によって冷却回収されることになり、そしてこの冷却された溶剤含有ガスが第二熱交換器2に供給されて冷却され、以降、この繰り返しで溶剤含有ガスからの溶剤回収が実行されるようになっている。尚、開閉弁7cは冷媒温度をコントロールするため開閉し、開閉弁13bは回収溶剤の排出のため開閉するものであるため、開閉制御の説明は省略する。
Thus, the first heat exchanger 1 is cooled and the solvent is recovered. For example, a preset timer time, a detection that the thickness of frozen water reaches a predetermined thickness, or a large amount of frozen water. As a result, the precooling of the solvent-containing gas in the
叙述の如く構成された本発明の実施の形態において、溶剤含有ガスから溶剤回収をするにあたり、溶剤含有ガスは、第一熱交換器1で冷却して溶剤回収をする場合には、第二熱交換器2を経由してから第一熱交換器1に供給し、第二熱交換器2で冷却して溶剤回収をする場合には、第一熱交換器1を経由してから第二熱交換器2に供給することになり、この結果、溶剤含有ガスが前回の冷却工程で凍結した水分(溶剤を取り込んでいる)を解凍して回収するための解凍促進剤として働く一方で、解凍する凍結水分が溶剤含有ガスを冷却する冷媒として働いて溶剤含有ガスが予備冷却されることになってエネルギー効率に優れた溶剤回収ができることになる。
In the embodiment of the present invention configured as described above, when recovering the solvent from the solvent-containing gas, when the solvent-containing gas is cooled by the first heat exchanger 1 and recovered, the second heat In the case of supplying the first heat exchanger 1 through the
またこのものでは、溶剤回収をするにあたり、ゼオライト等の吸着剤を必要としていないため溶剤の脱着が不要になるだけでなく、吸着剤の更新もないうえ、回収溶剤の変質もなくすことができる。 In addition, since the adsorbent such as zeolite is not necessary for the solvent recovery, not only the desorption of the solvent is unnecessary, but also the adsorbent is not renewed and the recovered solvent is not deteriorated.
しかもこのものでは、熱交換器1または2で冷却を受けて溶剤回収されたガスが予冷却器12に供給され、これから溶剤回収しようとする溶剤含有ガスを予冷却するための冷媒となって機能するため、さらに熱効率の優れたものになり、省エネルギー化されることになる。
Moreover, in this case, the gas recovered by the solvent after being cooled by the
1 第一熱交換器
2 第二熱交換器
5 第一冷却器
6 第二冷却器
1
Claims (4)
第一、第二の熱交換器と、
該第一熱交換器に設けられる第一冷却器と、
第二熱交換器に設けられる第二冷却器と、
第一、第二の冷却器に交互に冷媒を供給するための冷媒供給手段と、
第一冷却器に冷媒が供給されているときには溶剤含有ガスを第二熱交換器から第一熱交換器に流し、第二冷却器に冷媒が供給されているときには溶剤含有ガスを第一熱交換器から第二熱交換器に流すべく流路切換え手段を備えたガス流路とを備えて構成して、
冷媒が供給されている熱交換器側では、供給される溶剤含有ガスに含まれる溶剤を凝縮させて回収し、
冷媒が供給されていない熱交換器側では、前記溶剤の凝縮過程で凍結した凍結水分の解凍で予備冷却すると共に前記解凍水を回収するように構成したことを特徴とする溶剤の回収装置。 A recovery device for recovering a solvent from a solvent-containing gas, the recovery device comprising:
A first and second heat exchanger;
A first cooler provided in the first heat exchanger;
A second cooler provided in the second heat exchanger;
Refrigerant supply means for alternately supplying refrigerant to the first and second coolers;
When the refrigerant is supplied to the first cooler, the solvent-containing gas is allowed to flow from the second heat exchanger to the first heat exchanger, and when the refrigerant is supplied to the second cooler, the solvent-containing gas is first exchanged. Comprising a gas flow path with flow path switching means to flow from the vessel to the second heat exchanger,
On the heat exchanger side where the refrigerant is supplied, the solvent contained in the supplied solvent-containing gas is condensed and recovered,
An apparatus for recovering a solvent, characterized in that, on the heat exchanger side to which no refrigerant is supplied, precooling is performed by thawing frozen water frozen in the condensation process of the solvent and the thawing water is recovered.
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