JP2009066578A - Organic solvent gas treatment device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、例えばゼオライトなどの吸着剤を有する吸着ロータを用いて、有機溶剤(以下、「VOC」と呼称)を含むガスからVOCを除去する有機溶剤ガス処理装置に関し、特に吸着効率が高く、且つ、吸着ロータで一旦吸着したVOCを脱着したVOCガス中の水分を少なくできる装置に関するものである。 The present invention relates to an organic solvent gas treatment apparatus that removes VOC from a gas containing an organic solvent (hereinafter referred to as “VOC”) using an adsorption rotor having an adsorbent such as zeolite, for example, and has a particularly high adsorption efficiency. In addition, the present invention relates to an apparatus that can reduce moisture in the VOC gas from which the VOC once adsorbed by the adsorption rotor is desorbed.
ゼオライトなどの吸着剤を有する吸着ロータを用いるタイプの有機溶剤ガス処理装置は、VOCの吸着・脱着過程によって、VOC分を濃縮したガスを得ることができ、これによりVOC回収処理の対象となるガスの量を少なくし、処理に伴うエネルギーを減少させて省エネルギー効果を高められるため、近年急速に普及している。 An organic solvent gas processing apparatus using an adsorption rotor having an adsorbent such as zeolite can obtain a VOC-concentrated gas by the adsorption / desorption process of VOC, and this is the target gas for VOC recovery processing. In recent years, it has been rapidly popularized because the energy saving effect can be enhanced by reducing the amount of energy and reducing the energy associated with the treatment.
現在普及している一般的なVOCガス処理装置は、セラミック紙などの不燃性の紙をコルゲート加工し、これによってハニカム状のロータを形成し、このハニカムロータに疎水性ゼオライトなどの吸着剤を担持した吸着濃縮ロータを用いている。 A general VOC gas treatment device that is currently popular corrugates non-combustible paper such as ceramic paper to form a honeycomb-like rotor, and this honeycomb rotor carries an adsorbent such as hydrophobic zeolite. The adsorption / concentration rotor is used.
そして、濃縮されたVOCガスについては、燃焼装置で焼却処分される他、ガス中のVOCを凝縮させて回収する場合もある。この凝縮させ回収する手法を採れば、有機溶剤を再利用できることとなり、省資源の見地からも好ましい。 And about the concentrated VOC gas, in addition to being incinerated by the combustion device, the VOC in the gas may be condensed and recovered. If this method of condensing and recovering is used, the organic solvent can be reused, which is preferable from the viewpoint of resource saving.
しかしながら、VOCガスの中に水蒸気が含まれていた場合、この水蒸気も凝縮によって水となる。水の潜熱は大きいため、VOCガスの処理にあたり水の凝縮に余分なエネルギーが必要となる。さらにVOCが親水性である場合には凝縮して回収されたVOCと水が混ざり、親水性でない場合にも小さな水滴がVOCの中に浮遊する状態となって、いずれもVOCの再利用が困難になるなどの問題があった。
このようなVOCガス処理装置の問題を解消する技術として、例えば下記特許文献1に開示されたものがある。
As a technique for solving such a problem of the VOC gas processing apparatus, for example, there is one disclosed in
前記特許文献1に開示されたものは、脱着入口側に除湿手段を設け、吸着ロータの脱着用空気に除湿された乾燥空気を用いることによって、脱着されたVOCを含むガスからVOCを凝縮、回収する際に水が生じにくいようにしたものである。
The one disclosed in
しかし、特許文献1に記載のものは、吸着ロータが脱着ゾーンを通過する時に吸着ロータの温度が上昇する。吸着ロータの温度が高いと吸着性能が十分に発揮できず、希薄なVOCガスに対応できなくなるという問題がある。
However, the thing of
脱着ゾーンを出た吸着ロータの温度を下げる手段としては、脱着ゾーンと吸着ゾーンとの間にパージゾーンを設けることが考え得る。しかしながら、前記特許文献1にはパージゾーンをどのようにするか記載がなく、仮に特許文献1に記載のものにパージゾーンの技術を応用したとしても、パージ用空気は除湿手段による除湿の際に吸着熱で昇温し、この温度の高くなった空気がパージゾーンを通過することで、パージゾーンにおける冷却効果を十分に発揮できないという問題がある。また、外気は除湿空気より温度が低く、外気によってパージすると冷却効果は幾分高くなるが、夏季の外気は場合によっては40℃を超えることもあり、このような場合にはパージの効果が十分に得られないという問題がある。
As a means for lowering the temperature of the adsorption rotor that has exited the desorption zone, it can be considered to provide a purge zone between the desorption zone and the adsorption zone. However, the
本発明は、前記課題を解消するためになされたもので、工場などから発生した有機溶剤ガス中の有機溶剤を確実に吸着して回収できると共に、回収した有機溶剤に含まれる水分を少なくでき、有機溶剤の再利用が容易な有機溶剤ガス処理装置を提供することを目的とする。 The present invention was made to solve the above problems, and can reliably adsorb and recover the organic solvent in the organic solvent gas generated from the factory, etc., and can reduce the moisture contained in the recovered organic solvent, An object of the present invention is to provide an organic solvent gas processing apparatus in which the organic solvent can be easily reused.
本発明は、吸着剤を有する吸着ロータを備え、吸着ロータを少なくとも吸着ゾーン、脱着ゾーン及びパージゾーンに分割し、脱着空気を冷却除湿手段に通した後、パージゾーンに通し、パージゾーンを通過した脱着空気をヒータで加熱して脱着ゾーンへ通すようにしたものである。本発明によれば、パージゾーンへ送られる空気は湿度が低くなるとともに温度も低くすることができるという作用を有する。 The present invention includes an adsorption rotor having an adsorbent, and the adsorption rotor is divided into at least an adsorption zone, a desorption zone, and a purge zone, and after passing the desorption air through a cooling and dehumidifying means, the desorption air is passed through the purge zone and passed through the purge zone. The desorption air is heated by a heater and passed through the desorption zone. According to the present invention, the air sent to the purge zone has the effect that the humidity can be lowered and the temperature can be lowered.
本発明は吸着ロータを脱着する空気に乾燥空気を用いるものであって、脱着ゾーンを出たロータを冷却するパージゾーンを設け、パージゾーンに入る空気を冷却除湿手段を介して除湿して空気を通すようにしたもので、パージゾーンに入る空気の温度が低く、パージゾーンの効果を十分に発揮でき、VOCの除去効率が高くなる。 In the present invention, dry air is used as air for desorbing the adsorption rotor, and a purge zone is provided for cooling the rotor that has exited the desorption zone, and the air entering the purge zone is dehumidified via a cooling dehumidifying means. The temperature of the air entering the purge zone is low, the effect of the purge zone can be fully exerted, and the VOC removal efficiency is increased.
そして、冷却除湿手段を通過して乾燥した空気を除湿ロータに通し、さらに除湿を行う場合には、温度の下がった空気を除湿ロータの吸着ゾーンに通すことで除湿効率が高くなり、VOCロータの脱着空気に含まれる水分量がより一層少なくなる。 Then, when the air that has passed through the cooling and dehumidifying means is passed through the dehumidifying rotor and further dehumidified, the dehumidifying efficiency is increased by passing the cooled air through the adsorption zone of the dehumidifying rotor. The amount of water contained in the desorption air is further reduced.
(本発明の第1の実施形態)
以下、本発明の第1の実施形態に係る有機溶剤ガス処理装置を図1に沿って詳細に説明する。吸着ロータ1は、疎水性ゼオライト等のVOC吸着剤を有しており、吸着ゾーン2、パージゾーン3及び脱着ゾーン4に分割されている。また当然ながら、この吸着ロータ1はモータ(図示せず)によって回転している。VOC蒸気と空気との混合物であるVOCガスは吸着ゾーン2に送られる。吸着ゾーン2を出た浄化空気は大気へと放出される。
(First embodiment of the present invention)
Hereinafter, the organic solvent gas processing apparatus according to the first embodiment of the present invention will be described in detail with reference to FIG. The
冷却除湿手段5は、エバポレータや冷水コイルなど、通過する空気を冷却し且つ湿気を凝縮により除湿させる公知の装置であり、詳細な説明を省略する。この冷却除湿手段5に脱着用の空気が導入され、冷却除湿手段5を出た空気は吸着ロータ1のパージゾーン3に入る。
The cooling and dehumidifying
パージゾーン3を出た空気は、ヒータ6に入り加熱されて吸着ロータ1の脱着ゾーン4へ入る。脱着ゾーン4を出たVOCガスは凝縮器7に入り、凝縮器7を出たVOCガスは吸着ゾーン2へと戻される。
The air leaving the
次に、本発明の第1の実施形態に係る有機溶剤ガス処理装置の動作を説明する。VOCガスが吸着ゾーン2を通過すると、ここでVOCガス中のVOCの、例えば98%が吸着剤に吸着され、浄化空気となる。
Next, the operation of the organic solvent gas processing apparatus according to the first embodiment of the present invention will be described. When the VOC gas passes through the
大気中から導入された脱着用の空気は、冷却除湿手段5を通過する時に、水分が凝縮することで絶対湿度を低下させる。そして、冷却除湿手段5を出た低温乾燥状態の脱着用空気はパージゾーン3を通過することによって吸着ロータ1を冷却する。冷却された吸着ロータ1は温度が下がった状態で吸着ゾーン2へと移動する。
When the desorption air introduced from the atmosphere passes through the cooling and dehumidifying means 5, the moisture is condensed to lower the absolute humidity. Then, the desorption air in the low temperature drying state that has exited the cooling and dehumidifying means 5 passes through the
パージゾーン3を通過した脱着用の空気は温度が上がり、ヒータ6を通過することによってさらに温度を上昇させ、例えば140℃程度の高温の脱着用空気となって脱着ゾーン4に入る。この脱着用空気によって吸着ロータ1は加熱され、吸着されたVOCが脱着する。
The temperature of the desorption air that has passed through the
脱着された吸着ロータ1は、パージゾーン3で冷却されることは上述の通りである。脱着ゾーン4を出たVOCガスは、(吸着ゾーン2の通過ガス量)/(脱着ゾーン4の通過ガス量)の倍率で濃縮された状態である。
As described above, the
この濃度の高いVOCガスは凝縮器7に入り、冷却されてVOCが凝縮される。凝縮されたVOCは保管タンク8へと導かれる。凝縮器7で殆どのVOCが除去されたVOCガスは再び吸着ゾーン2へと戻され、以上の過程を繰り返す。
This high-concentration VOC gas enters the
本実施形態に係る有機溶剤ガス処理装置は、以上のように冷却除湿手段5で低温乾燥空気を作り、これをパージゾーンに導くことにより、パージゾーン3で吸着ロータ1を効果的に冷却して吸着作用を促進することができる。
The organic solvent gas processing apparatus according to the present embodiment effectively cools the
(本発明の第2の実施形態)
続いて、図2に示される本発明の第2の実施形態に係る有機溶剤ガス処理装置を説明する。以下、前記第1の実施形態と共通の構成部分については、同一の番号を付与し、冗長性を避けるため重複説明を行わない。
(Second embodiment of the present invention)
Next, an organic solvent gas processing apparatus according to the second embodiment of the present invention shown in FIG. 2 will be described. Hereinafter, the same components as those in the first embodiment will be given the same numbers, and redundant description will not be given to avoid redundancy.
この第2の実施形態に係る有機溶剤ガス処理装置は、前記第1の実施形態の構成に追加して、除湿剤を有した除湿ロータ9とヒータ12とを備えるものである。除湿ロータ9は、吸着ゾーン10と脱着ゾーン11とに分割されている。ヒータ12は、除湿ロータ9に吸着された湿気を脱着するためのものである。
The organic solvent gas processing apparatus according to the second embodiment includes a dehumidifying rotor 9 and a
第2の実施形態に係る有機溶剤ガス処理装置は、前記第1の実施形態における動作に加えて、以下の動作を行う。つまり、大気中から導入された脱着用の空気は、冷却除湿手段5を通過する時に、水分が凝縮して絶対湿度を低下させ、続いて除湿ロータ9の吸着ゾーン10を通過することによって、さらに乾燥した空気となる。
The organic solvent gas processing apparatus according to the second embodiment performs the following operation in addition to the operation in the first embodiment. That is, when the desorption air introduced from the atmosphere passes through the cooling and dehumidifying
ここで、空気が吸着ゾーン10を通過して除湿される際は、一般に吸着熱によって温度が上昇するが、本実施形態の場合、吸着ゾーン10を通過する空気が、冷却除湿手段5によってある程度除湿されて湿度を低下させているため、吸着熱の発生は少ない。このようにして、極めて低い湿度となった空気は吸着ロータ1のパージゾーン3へと入る。
Here, when the air passes through the
パージゾーン3を出た脱着用の空気は、前記第1の実施形態同様、ヒータ6で加熱されて脱着ゾーン4へ入るが、この脱着用空気の湿度は極めて低いため、脱着ゾーン4を出た濃度の高いVOCガスを凝縮器7で凝縮した時に、水分は殆ど凝縮されない。
The desorption air exiting the
一方、大気中から導入された空気がヒータ12によって加熱され、この加熱された脱着用空気が除湿ロータ9の脱着ゾーン11を通過することで、除湿ロータ9に吸着された水分が脱着され、大気へと放出される。
On the other hand, the air introduced from the atmosphere is heated by the
以上のように、この第2の実施形態に係る有機溶剤ガス処理装置は、吸着ロータ1の脱着ゾーン4を出たVOCガスに含まれる水分を極めて少ない状態にできることにより、凝縮器7で凝縮されて保管タンク8に蓄えられたVOCに含まれる水分も著しく少なくでき、VOCの再利用が容易になる。
As described above, the organic solvent gas processing apparatus according to the second embodiment is condensed in the
なお、この第2の実施形態では、除湿ロータ9にパージゾーンを設けていないが、より低い露点の空気を得る必要がある場合には、除湿ロータ9にパージゾーンを設けることができる。 In the second embodiment, the dehumidification rotor 9 is not provided with a purge zone. However, when it is necessary to obtain air with a lower dew point, the dehumidification rotor 9 can be provided with a purge zone.
また、前記第1と第2の各実施形態においては、吸着ロータ1の脱着ゾーン4を出たVOCガスをそのまま凝縮器7で冷却凝縮させてVOCの回収を行う構成としているが、この他、第3の実施形態として、吸着ロータ1の脱着ゾーン4を出たVOCガスを、一旦活性炭などの水分を吸着しにくい吸着剤に吸着させた後、それを空気の液化分離により製造される窒素ガスなどの水分含有率の小さい高温ガスで脱着させる等の仕組みを有するVOC吸着脱着手段を用い、ここで脱着されたVOCガスを凝縮器7で凝縮することによってVOCを回収する構成とすることもでき、吸着剤にVOCと共に吸着される水分を少なくできると共に、このVOCとごくわずかな水分を脱着させる高温の窒素ガスが、その製造過程で物理的性質の差により水分をほとんど排除された状態となっていることから、脱着後のVOCガス中の水分を大幅に減らせることとなり、VOC回収処理後のVOC中の水分量をより一層低減でき、凝縮器での凝縮に伴うエネルギー消費を減らして装置全体のさらなる効率化が図れるだけでなく、回収後のVOCの利用もさらに容易化できる。
In each of the first and second embodiments, the VOC gas exiting the
本発明の有機溶剤ガス処理装置は、工場などから発生した有機溶剤ガス中の有機溶剤を回収して再利用できるようにするもので、パージゾーンの効果を十分に発揮させられ、有機溶剤の除去効率を高くできると共に、回収された有機溶剤に含まれる水分が少なく、有機溶剤の再利用が容易であるなど、極めて有用である。 The organic solvent gas treatment device of the present invention is for recovering and reusing the organic solvent in the organic solvent gas generated from factories, etc., so that the effect of the purge zone can be fully exerted and the organic solvent can be removed. It is extremely useful in that the efficiency can be increased, the water content in the recovered organic solvent is small, and the organic solvent can be easily reused.
1 吸着ロータ
2 吸着ゾーン
3 パージゾーン
4 脱着ゾーン
5 冷却除湿手段
6 ヒータ
7 凝縮器
8 保管タンク
9 除湿ロータ
10 吸着ゾーン
11 脱着ゾーン
12 ヒータ
DESCRIPTION OF
Claims (5)
前記吸着ロータを、少なくとも有機溶剤の吸着ゾーン、有機溶剤の脱着ゾーン、及びロータ冷却用のパージゾーンに分割し、
有機溶剤の脱着用の空気を、あらかじめ所定の冷却除湿手段に通した後、前記パージゾーンに通し、パージゾーンを通過した空気をヒータで加熱してから、前記脱着ゾーンに通すことを特徴とする有機溶剤ガス処理装置。 In an organic solvent gas processing apparatus equipped with an adsorption rotor having an adsorbent,
The adsorption rotor is divided into at least an organic solvent adsorption zone, an organic solvent desorption zone, and a rotor cooling purge zone;
The air for desorbing the organic solvent is passed through a predetermined cooling and dehumidifying means in advance, then passed through the purge zone, and the air that has passed through the purge zone is heated by a heater and then passed through the desorption zone. Organic solvent gas processing equipment.
除湿剤を有する除湿ロータを備え、
前記冷却除湿手段に通した脱着用空気を、一旦前記除湿ロータの吸着ゾーンに通してから、前記パージゾーンに通すことを特徴とする有機溶剤ガス処理装置。 In the organic solvent gas processing apparatus according to claim 1,
A dehumidifying rotor having a dehumidifying agent,
The organic solvent gas processing apparatus, wherein the desorption air that has passed through the cooling and dehumidifying means passes through the adsorption zone of the dehumidifying rotor and then passes through the purge zone.
前記吸着ロータの脱着ゾーンから出て、脱着された有機溶剤を含んだガスを冷却し、当該ガス中の有機溶剤を凝縮させる凝縮器を備え、
凝縮した有機溶剤を分離されて前記凝縮器を出たガスを、吸着ロータの吸着ゾーンに還流させることを特徴とする有機溶剤ガス処理装置。 In the organic solvent gas processing apparatus according to claim 1 or 2,
A condenser that exits the desorption zone of the adsorption rotor, cools the gas containing the desorbed organic solvent, and condenses the organic solvent in the gas;
An organic solvent gas processing apparatus, wherein the condensed organic solvent is separated and the gas exiting the condenser is refluxed to the adsorption zone of the adsorption rotor.
前記凝縮器の前段側で、前記吸着ロータの脱着ゾーンから出たガスを流入させ、当該ガス中の有機溶剤を水分吸着力の小さい所定の吸着剤に吸着させると共に、水分の含有率の小さい高温ガスで前記吸着剤から有機溶剤を脱着する有機溶剤吸着脱着手段を備え、
前記凝縮器が、前記有機溶剤吸着脱着手段から出たガスを冷却して有機溶剤を凝縮させることを特徴とする有機溶剤ガス処理装置。 In the organic solvent gas processing apparatus according to claim 3,
The gas from the desorption zone of the adsorption rotor is caused to flow on the upstream side of the condenser, and the organic solvent in the gas is adsorbed to a predetermined adsorbent having a low moisture adsorption force, and at a high temperature with a low moisture content. An organic solvent adsorption / desorption means for desorbing the organic solvent from the adsorbent with gas,
The organic solvent gas processing apparatus, wherein the condenser cools the gas emitted from the organic solvent adsorption / desorption means to condense the organic solvent.
前記有機溶剤吸着脱着手段における吸着剤を活性炭とし、且つ、有機溶剤を脱着する高温ガスとして、空気の液化分離により製造された窒素ガスを用いることを特徴とする有機溶剤ガス処理装置。 In the organic solvent gas processing apparatus according to claim 4,
An organic solvent gas processing apparatus, wherein the adsorbent in the organic solvent adsorption / desorption means is activated carbon, and nitrogen gas produced by liquefaction separation of air is used as a high temperature gas for desorbing the organic solvent.
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