JP2009291676A - Solvent refining apparatus - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、有機溶剤から水分を除去して溶剤を精製する装置に関し、特に各種工場や研究施設等から発生した有機溶剤含有ガスから溶剤回収装置を用いて回収した有機溶剤の精製に用いられる装置である。 The present invention relates to an apparatus for purifying a solvent by removing moisture from an organic solvent, and more particularly, an apparatus used for purifying an organic solvent recovered from an organic solvent-containing gas generated from various factories or research facilities using a solvent recovery apparatus. It is.
従来から、有機溶剤から水分を除去して溶剤を精製する装置としては、蒸留精製装置が広く用いられている。すなわち、溶剤を加熱蒸発させ、沸点の違いを利用して有機溶剤と不純物を分留することで、純度の高い有機溶剤を取得することができる装置である。 Conventionally, a distillation purification apparatus has been widely used as an apparatus for removing water from an organic solvent and purifying the solvent. That is, it is an apparatus that can obtain a high-purity organic solvent by evaporating the solvent by heating and fractionating the organic solvent and impurities using the difference in boiling point.
しかしながら、蒸留精製装置は大型な装置であるために広い設置スペースが必要であり、かつイニシャルコスト、ランニングコスト共に高いことが問題となっている。
かかる問題を解決するために、ゼオライト、イオン交換樹脂、モレキュラーシーブス、活性アルミナ等の吸着材を充填させた吸着塔に有機溶剤を通液させて不純物を取り除く方法が知られている(例えば特許文献1参照)。しかしながら、多量の有機溶剤を精製する場合は多量の吸着材が必要であり、吸着材が破過状態になると吸着材の交換が必要であることから、吸着材の交換労力とランニングコストが増大する。そのため、研究室レベルでは有効な手段であるが、工場や研究施設等から回収される多量の有機溶剤の精製を行うには満足できるものではなかった。
However, since the distillation purification apparatus is a large apparatus, a large installation space is required, and both initial cost and running cost are high.
In order to solve such a problem, a method is known in which impurities are removed by passing an organic solvent through an adsorption tower packed with an adsorbent such as zeolite, ion exchange resin, molecular sieves, and activated alumina (for example, Patent Documents). 1). However, when purifying a large amount of organic solvent, a large amount of adsorbent is required, and when the adsorbent becomes a breakthrough state, it is necessary to replace the adsorbent, which increases the labor for replacing the adsorbent and the running cost. . Therefore, although it is an effective means at the laboratory level, it is not satisfactory for purifying a large amount of organic solvent recovered from factories or research facilities.
本発明は、従来技術の課題を背景になされたもので、有機溶剤の連続精製を実現し、基本的には吸着材の交換が必要なく、多量な有機溶剤中から水分を安定に除去することができる装置を提供することを課題とするものである。 The present invention has been made against the background of the problems of the prior art, realizes continuous purification of organic solvents, and basically eliminates the need for replacement of adsorbents and stably removes moisture from a large amount of organic solvents. It is an object of the present invention to provide an apparatus capable of performing the above.
本発明は、従来技術の課題を解決するため、鋭意検討した結果、ついに本発明を完成するに到った。即ち本発明は以下の通りである。
1.有機溶剤を、吸着塔に充填された吸着材に通流させることにより、有機溶剤中に含有している水分を該吸着材に吸着させる吸着工程と、該吸着材に不活性化ガスまたは空気を通流させて該吸着材に吸着された水分を脱着する脱着工程とを有し、該吸着材がイオン交換樹脂、活性アルミナ、モレキュラーシーブス、シリカゲルの少なくとも1つ以上である溶剤精製装置。
2.不活性化ガスまたは空気を、吸着材に導入する脱着ガス導入経路を有し、該脱着ガス導入経路に不活性化ガスまたは空気を、乾燥および/または加熱できるユニットを有する上記1に記載の溶剤精製装置。
3.水を吸着材に導入させるための水パージ導入経路を有する上記2に記載の溶剤精製装置。
4.吸着塔を少なくとも2塔有し、その内の1塔が脱着ガス導入経路から脱着ガスを導入する時、それ以外の塔が被処理有機溶剤導入経路から有機溶剤を導入することで、連続的に有機溶剤の精製が可能である上記1に記載の溶剤精製装置。
5.吸着材がイオン交換樹脂であり、水素イオン形、及びナトリウム形、及びアルカノールアミン形の少なくとも1つを有する陽イオン交換樹脂である上記1〜4のいずれかに記載の溶剤精製装置。
6.陽イオン交換樹脂が粒状または繊維状である上記5に記載の溶剤精製装置。
In order to solve the problems of the prior art, the present invention has finally been completed as a result of intensive studies. That is, the present invention is as follows.
1. An adsorbing step for adsorbing moisture contained in the organic solvent to the adsorbent by passing the organic solvent through the adsorbent packed in the adsorption tower; and an inert gas or air to the adsorbent And a desorption step of desorbing moisture adsorbed on the adsorbent by passing it through, wherein the adsorbent is at least one of ion exchange resin, activated alumina, molecular sieves, and silica gel.
2. 2. The solvent according to 1 above, having a desorption gas introduction path for introducing an inert gas or air into the adsorbent, and having a unit capable of drying and / or heating the deactivation gas or air in the desorption gas introduction path. Purification equipment.
3. 3. The solvent purification apparatus according to 2 above, having a water purge introduction path for introducing water into the adsorbent.
4). When there are at least two adsorption towers and one of the towers introduces the desorption gas from the desorption gas introduction path, the other towers continuously introduce the organic solvent from the treated organic solvent introduction path. 2. The solvent purification apparatus according to 1 above, wherein the organic solvent can be purified.
5. 5. The solvent purifier according to any one of 1 to 4 above, wherein the adsorbent is an ion exchange resin and is a cation exchange resin having at least one of a hydrogen ion form, a sodium form, and an alkanolamine form.
6). 6. The solvent purification apparatus according to 5 above, wherein the cation exchange resin is granular or fibrous.
本発明による溶剤精製装置は、多量の水分を高い効率で連続的に除去することができ、基本的に吸着材の交換の必要が無いため、低コストで、安定に、高い能力で有機溶剤中の水分を除去でき、有機溶剤の精製ができるという利点がある。 The solvent refining apparatus according to the present invention can remove a large amount of water continuously with high efficiency, and basically does not require replacement of the adsorbent, so that it can be stably produced at high cost in an organic solvent at low cost. There is an advantage that the water can be removed and the organic solvent can be purified.
本発明にかかる溶剤精製装置は、水分を含有する有機溶剤を吸着塔に充填された吸着材に通流させて該吸着材に水分を吸着させる吸着工程設備と、該吸着材に乾燥空気を通流させて該吸着材に吸着された水分を脱着する脱着工程設備を備え、かかる工程を交互に行う溶剤精製装置であることが好ましい。かかる構造を採用することにより、処理を連続的に行うことができるからである。 The solvent refining apparatus according to the present invention includes an adsorption process facility for allowing an organic solvent containing moisture to flow through an adsorbent packed in an adsorption tower and adsorbing moisture to the adsorbent, and passing dry air through the adsorbent. It is preferable that the apparatus is equipped with a desorption process facility for desorbing moisture adsorbed on the adsorbent by flowing it and alternately performing such a process. This is because the processing can be continuously performed by adopting such a structure.
より好ましい装置の構造としては、吸着材が幾つかに分割されており、それらの吸着工程と脱着工程をダンパー等にて切替操作を行い、吸着と脱着を連続的に行う溶剤精製装置であり、または、吸着材が回転することができ、吸着工程で有機物質を吸着した吸着材の部位が、吸着材の回転により、脱着工程へ移動する構造を有する溶剤精製装置である。 As a more preferable apparatus structure, the adsorbent is divided into several parts, the adsorption process and the desorption process are switched by a damper or the like, and the solvent purification apparatus performs adsorption and desorption continuously, Alternatively, the adsorbent can rotate, and the solvent refining apparatus has a structure in which a portion of the adsorbent that has adsorbed the organic substance in the adsorption process moves to the desorption process by the rotation of the adsorbent.
以下、図面を参照して、本発明にかかる溶剤精製装置について詳細に説明する。
図1は本発明の好ましい実施形態の例である。図1に例示した溶剤精製装置は、水分を含有した有機溶剤が、ダンパー4、5が開のときに、貯蔵されている被処理有機溶剤タンク2より被処理有機溶剤導入ライン3を通じて吸着材が充填された吸着塔1に送られ、精製有機溶剤排出ライン6を通じて精製有機溶剤タンク7に精製された有機溶剤が送られることで、吸着材により水分を吸着除去して有機溶剤を精製する吸着工程を有する。
Hereinafter, a solvent purification apparatus according to the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
FIG. 1 is an example of a preferred embodiment of the present invention. In the solvent refining apparatus illustrated in FIG. 1, when the organic solvent containing moisture is in a state where the
一方、ダンパー4、5が閉でダンパー24、25が開のとき、ダンパー13が開であると、水タンク11から水ポンプ12を用い、水または乾燥空気導入ライン23を通じて、吸着塔1に水が送られることで、水の通流により吸着材表面に付着残存する有機溶剤を除去する水パージ工程を有することが好ましい。これは、水パージ工程を行わず、例えば窒素のような不活性化ガスを用いて、後述する脱着工程を行っても良いが、有機溶剤を水でパージして除去することにより、脱着工程の際にコストが高い不活性化ガスを用いる必要がなくなるからである。
On the other hand, when the
水パージ工程において、水または脱着空気排出ライン26より排出されたパージ水は、有機溶剤を含むものであり、集積して焼却等してもよいが、ダンパー27を開にして戻りライン28より被処理有機溶剤タンク2に戻すことが好ましい。かかる方法によれば、工程数を省略でき、効率的だからである。
In the water purge step, the purge water discharged from the water or desorption
また、水パージ工程の後工程で、ダンパー13が閉でダンパー22を開にし、水または乾燥空気導入ライン23を通じて吸着塔1に乾燥空気が送られることで、乾燥空気の通流により吸着材に吸着している水分を脱着する脱着工程を有することが好ましい。脱着工程により発生したガスは微量の有機溶剤を含有しており、水または脱着空気排出ライン26より排出されたガスを、直接燃焼装置や触媒燃焼装置、蓄熱式燃焼装置等の燃焼装置や活性炭素繊維を使用した溶剤回収装置等の一般的に用いられるガス処理装置にて処理することができる。
Further, in a step after the water purge step, the
脱着工程において、乾燥空気の温度が5〜30℃のとき、乾燥空気の露点はマイナスであることが好ましい。露点が低く、乾燥した空気であるほど、吸着材から水分を脱着する脱着時間が短くなるからである。露点を低くするためには、コンプレッサー21を用いるのが好ましい。また、コンプレッサー21の下流にエアードライヤー等を設置することで脱着用空気の露点を更に下げることがより好ましい。若しくは、コンプレッサー21の下流にヒーター等を設置することで、脱着用空気を40〜80℃に加温することがより好ましい。更に、エアードライヤー等とヒーター等を組み合わせて露点の低い加熱空気を脱着ガスとして用いることがさらに好ましい。
In the desorption process, when the temperature of the dry air is 5 to 30 ° C., the dew point of the dry air is preferably negative. This is because the lower the dew point and the dry air, the shorter the desorption time for desorbing moisture from the adsorbent. In order to lower the dew point, it is preferable to use the
上記の吸着工程→水パージ工程→脱着工程を連続的に繰り返すことで、水分を含有する有機溶剤から水分を効果的、且つ経済的に吸着除去できる装置となる。かかる連続的な吸着−乾燥空気脱着により、低コストで、安定に、高い能力で有機溶剤中の水分を除去することができる。 By continuously repeating the above-described adsorption process → water purge process → desorption process, it becomes an apparatus capable of effectively and economically removing moisture from an organic solvent containing moisture. By such continuous adsorption-dry air desorption, moisture in the organic solvent can be removed stably at a low cost and with a high capacity.
本発明にかかる吸着材は、ゼオライト、活性アルミナ、シリカゲル、イオン交換樹脂等特に限定するものではないが、性能面から陽イオン交換樹脂であることが好ましい。つまり、陽イオン交換樹脂は、例えばスルホン酸基等のイオン交換基を樹脂表面に有するため、有機溶剤は吸着されずに水分のみを吸着可能である特長を持つ有効な水分吸着材である。また、ゼオライト、シリカゲルまたは活性アルミナと吸着機構が異なり、陽イオン交換樹脂は樹脂内に水分を吸収してゲル膨潤するため、水分の吸着容量が非常に大きい特長を持つ有効な水分吸着材である。 The adsorbent according to the present invention is not particularly limited, such as zeolite, activated alumina, silica gel, ion exchange resin, etc., but is preferably a cation exchange resin from the viewpoint of performance. In other words, the cation exchange resin is an effective water adsorbent having a feature that it can adsorb only water without adsorbing the organic solvent because it has ion exchange groups such as sulfonic acid groups on the resin surface. Also, the adsorption mechanism is different from zeolite, silica gel or activated alumina, and the cation exchange resin absorbs moisture into the resin and swells in the gel, so it is an effective moisture adsorbent with a very large moisture adsorption capacity. .
本発明にかかる吸着材の構造は、粒状、粉体状、ポーラス状、ハニカム状、繊維状等特に限定されるものではないが、粒状または繊維状が特に好ましい。つまり、水分を含有した有機溶剤が吸着材を通液する際、吸着材の表面面積が広いほど、吸着材と水分の接触効率が高くなるため、水分吸着能が高くなる構造である粒状または繊維状が好ましいためである。 The structure of the adsorbent according to the present invention is not particularly limited, such as granular, powdery, porous, honeycomb, and fibrous, but granular or fibrous is particularly preferable. In other words, when the organic solvent containing moisture passes through the adsorbent, the larger the surface area of the adsorbent, the higher the contact efficiency between the adsorbent and the moisture, so that the particulate or fiber has a structure that increases the moisture adsorption capacity. This is because the shape is preferable.
本発明にかかる吸着材の運転は、図2のように吸着塔を2つ以上設けた連続除去可能なシステムを採用することが好ましいが、除去すべき含有水分の量、被処理有機溶剤の量等を勘案して、間欠運転としてもよい。含有水分の量あるいは被処理有機溶剤の量が少ない条件では、連続運転であることまで要求されず、運転コストを削減できるからである。 As for the operation of the adsorbent according to the present invention, it is preferable to employ a continuously removable system provided with two or more adsorption towers as shown in FIG. 2, but the amount of moisture to be removed and the amount of organic solvent to be treated. The intermittent operation may be taken into consideration. This is because, under conditions where the amount of moisture contained or the amount of the organic solvent to be treated is small, it is not required that the operation is continuous, and the operation cost can be reduced.
本発明において精製可能な有機溶剤は、酢酸エチル、酢酸メチル、トルエン、キシレン、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン、塩化メチレン、クロロホルム、ジクロロメタン等特に限定されるものではなく、多種の有機溶剤において適応可能である。 The organic solvent that can be purified in the present invention is not particularly limited, such as ethyl acetate, methyl acetate, toluene, xylene, methyl ethyl ketone, methyl isobutyl ketone, methylene chloride, chloroform, and dichloromethane, and can be used in various organic solvents. .
本発明において精製可能な有機溶剤は、フィルムを積層させるドライラミネート工程等、多分野における工場等から排出される有機溶剤を含有したガスを、溶剤回収処理装置を用いて回収される有機溶剤にも適応可能である。
例えば、図3に示すような溶剤回収処理装置は、被処理ガス41がファン42より導入されて吸着塔43に充填されている活性炭素繊維エレメント44で有機溶剤を吸着し、清浄ガス46として外気に排出される吸着工程と、活性炭素繊維エレメント44にスチーム45を導入することで有機溶剤を脱着し、コンデンサー47で冷却凝縮してセパレーター48で溶剤と水を分離し、回収溶剤49を回収する脱着工程があり、吸着工程と脱着工程を交互に行うことで連続的に処理可能なシステムである。このタイプの溶剤回収処理装置は脱着にスチームを用いることや、冷却凝縮をすることから回収溶剤中に水分が混入することから、本発明における装置を適用することで、回収溶剤から水分を効果的に除去することが可能である。
The organic solvent that can be purified in the present invention is a gas containing an organic solvent discharged from factories in various fields, such as a dry laminating process for laminating films, and an organic solvent recovered using a solvent recovery processing device. Adaptable.
For example, in the solvent recovery processing apparatus as shown in FIG. 3, the organic solvent is adsorbed by the activated
以下、実施例から本発明の詳細を更に説明するが、本発明はこれら実施例に限定されるものではない。
なお、評価は下記の方法により行った。
(有機溶剤中からの水分除去の評価方法)
3重量%濃度の水分を含有する各種有機溶剤を一定流量で流し、精製有機溶剤排出ライン6からサンプリングした精製後の有機溶剤中の水分濃度を測定した。
(水分濃度評価方法)
吸着材入口・出口の水分濃度をカールフィッシャー水分測定法により分析し、測定した。
(水中の溶剤濃度評価方法)
吸着材出口のパージ水中の溶剤(酢酸エチル、塩化メチレン)濃度をイオンクロマトグラフィー分析法により分析し、測定した。
EXAMPLES Hereinafter, although the detail of this invention is further demonstrated from an Example, this invention is not limited to these Examples.
The evaluation was performed by the following method.
(Evaluation method for removing water from organic solvents)
Various organic solvents containing water having a concentration of 3% by weight were flowed at a constant flow rate, and the moisture concentration in the purified organic solvent sampled from the purified organic
(Water concentration evaluation method)
The moisture concentration at the inlet and outlet of the adsorbent was analyzed and measured by the Karl Fischer moisture measurement method.
(Method for evaluating solvent concentration in water)
The concentration of the solvent (ethyl acetate, methylene chloride) in the purge water at the adsorbent outlet was analyzed and measured by ion chromatography analysis.
[実施例1]
1.5mmφで厚み90mmの吸着塔に、平均粒形1mmの陽イオン交換樹脂(Na型、スルホン酸基、MuromacDW2−1、ムロマチテクノス株式会社製)の吸着材を15重量g充填させ、図1の1槽型溶剤精製装置のシステムフローに組み立て、3重量%の水分を含む酢酸エチルを導入した。その際の出口水分濃度の経時変化を確認した結果、SV=20(1/h)のとき初期の出口水分濃度は0.1重量%であり、出口水分濃度が1重量%に達するまでの水分吸着量(q*)が0.6(g/g−resin)と良好な水分吸着量を示した。
[Example 1]
An adsorption tower of 1.5 mmφ and 90 mm thickness is packed with 15 g of adsorbent of a cation exchange resin (Na type, sulfonic acid group, Muromac DW2-1, manufactured by Muromachi Technos Co., Ltd.) having an average particle size of 1 mm. Assembling into the system flow of the 1 tank type solvent refining apparatus, ethyl acetate containing 3% by weight of water was introduced. As a result of confirming the time-dependent change of the outlet moisture concentration at that time, when SV = 20 (1 / h), the initial outlet moisture concentration was 0.1% by weight, and the moisture until the outlet moisture concentration reached 1% by weight. The adsorption amount (q *) was 0.6 (g / g-resin), indicating a good moisture adsorption amount.
次に、水パージ工程として、水パージ導入経路から水を吸着塔に導入した。その際の出口水中の酢酸エチル濃度を測定したとき、SV=20(1/h)のとき吸着材体積の4倍量の水量で吸着材に付着している酢酸エチルを95%以上除去可能と良好な除去性能を示した。
続いて、脱着工程における脱着ガスとして、20℃、−40℃DPの乾燥空気を使用し、脱着のSVを20000(1/h)とした。吸着工程における吸着時間は1h、水パージ工程における時間を10min、脱着工程における脱着時間は4hとして吸脱着サイクルとした。その際の酢酸エチル中の出口平均水分濃度は0.7重量%以下であった。
Next, as a water purge step, water was introduced into the adsorption tower from the water purge introduction path. When the ethyl acetate concentration in the outlet water at that time is measured, when SV = 20 (1 / h), 95% or more of ethyl acetate adhering to the adsorbent can be removed with an amount of water four times the adsorbent volume. Good removal performance was shown.
Subsequently, dry air at 20 ° C. and −40 ° C. DP was used as the desorption gas in the desorption step, and the desorption SV was 20000 (1 / h). The adsorption time in the adsorption process was 1 h, the time in the water purge process was 10 min, the desorption time in the desorption process was 4 h, and the adsorption / desorption cycle was set. At that time, the outlet average water concentration in ethyl acetate was 0.7% by weight or less.
本実施例の溶剤精製装置により精製された酢酸エチルは、吸着工程→水パージ工程→脱着工程の吸脱着サイクルを繰り返しても酢酸エチル中の出口平均水分濃度は0.7重量%以下を維持することが可能であった。吸着と脱着を連続して精製するため、性能低下がなく安定して高効率で精製が可能であった。 The ethyl acetate purified by the solvent purifying apparatus of this example maintains the outlet average water concentration in the ethyl acetate of 0.7% by weight or less even when the adsorption / desorption cycle of the adsorption process → water purge process → desorption process is repeated. It was possible. Since adsorption and desorption are continuously purified, there was no degradation in performance, and purification was possible with high efficiency.
[実施例2]
1.5mmφで厚み90mmの吸着塔に、平均粒形1mmの陽イオン交換樹脂(Na型、スルホン酸基、MuromacDW2−1、ムロマチテクノス株式会社製)の吸着材を15重量g充填させ、図1の1槽型溶剤精製装置のシステムフローに組み立て、3重量%の水分を含む塩化メチレンを導入した。その際の出口水分濃度の経時変化を確認した結果、SV=2.5(1/h)のとき初期の出口水分濃度は0.04重量%であり、出口水分濃度が0.15重量%に達するまでの水分吸着量(q*)が0.35(g/g−resin)と良好な水分吸着量を示した。
[Example 2]
An adsorption tower of 1.5 mmφ and 90 mm thickness is packed with 15 g of adsorbent of a cation exchange resin (Na type, sulfonic acid group, Muromac DW2-1, manufactured by Muromachi Technos Co., Ltd.) having an average particle size of 1 mm. The methylene chloride containing 3% by weight of water was assembled into the system flow of the one tank type solvent refining apparatus. As a result of confirming the time-dependent change of the outlet moisture concentration at that time, when SV = 2.5 (1 / h), the initial outlet moisture concentration was 0.04 wt%, and the outlet moisture concentration was 0.15 wt%. The moisture adsorption amount (q *) to reach 0.35 (g / g-resin) showed a good moisture adsorption amount.
次に、水パージ工程として、水パージ導入経路から水を吸着塔に導入した。その際の出口水中の塩化メチレン濃度を測定したとき、SV=20(1/h)のとき吸着材体積の4倍量の水量で吸着材に付着している塩化メチレンを95%以上除去可能と良好な除去性能を示した。
続いて、脱着工程における脱着ガスとして、50℃、−10℃DPの乾燥空気を使用し、脱着のSVを2000(1/h)とした。吸着工程における吸着時間は1h、水パージ工程における時間を10min、脱着工程における脱着時間は10hとして切替サイクルとした。その際の塩化メチレン中の出口平均水分濃度は0.1重量%以下であった。
Next, as a water purge step, water was introduced into the adsorption tower from the water purge introduction path. When the methylene chloride concentration in the outlet water at that time was measured, when SV = 20 (1 / h), 95% or more of methylene chloride adhering to the adsorbent could be removed with an amount of water four times the adsorbent volume. Good removal performance was shown.
Subsequently, dry air at 50 ° C. and −10 ° C. DP was used as a desorption gas in the desorption step, and the desorption SV was 2000 (1 / h). The adsorption cycle in the adsorption process was 1 h, the time in the water purge process was 10 min, the desorption time in the desorption process was 10 h, and a switching cycle was set. At that time, the outlet average water concentration in methylene chloride was 0.1% by weight or less.
本実施例の溶剤精製装置により精製された塩化メチレンは、吸着工程→水パージ工程→脱着工程の吸脱着サイクルを繰り返しても塩化メチレン中の出口平均水分濃度は0.15重量%以下を維持することが可能であった。吸着と脱着を連続して精製するため、性能低下がなく安定して高効率で精製が可能である。 The methylene chloride purified by the solvent refining apparatus of this example maintains the outlet average water concentration in the methylene chloride of 0.15% by weight or less even when the adsorption / desorption cycle of the adsorption step → water purge step → desorption step is repeated. It was possible. Since the adsorption and desorption are continuously purified, there is no degradation in performance and the purification can be performed stably and with high efficiency.
[実施例3]
1.5mmφで厚み90mmの吸着塔2つに、平均粒形1mmの陽イオン交換樹脂(Na型、スルホン酸基、MuromacDW2−1、ムロマチテクノス株式会社製)の吸着材をそれぞれ15重量g充填させ、図2の2槽型溶剤精製装置のシステムフローに組み立て、3重量%の水分を含む酢酸エチルを導入した。その際の出口水分濃度の経時変化を確認した結果、SV=2.5(1/h)のとき初期の出口水分濃度は0.04重量%であり、出口水分濃度が1重量%に達するまでの水分吸着量(q*)が0.7(g/g−resin)と良好な水分吸着量を示した。
[Example 3]
Two adsorption towers of 1.5 mmφ and 90 mm thickness are filled with 15 g of adsorbent of cation exchange resin (Na type, sulfonic acid group, Muromac DW2-1, manufactured by Muromachi Technos Co., Ltd.) having an average particle size of 1 mm. 2 was assembled into the system flow of the two-tank solvent purifier shown in FIG. 2 and ethyl acetate containing 3% by weight of water was introduced. As a result of confirming the time-dependent change of the outlet moisture concentration at that time, when SV = 2.5 (1 / h), the initial outlet moisture concentration was 0.04 wt%, and the outlet moisture concentration reached 1 wt%. The moisture adsorption amount (q *) was 0.7 (g / g-resin), indicating a good moisture adsorption amount.
次に、水パージ工程として、水パージ導入経路から水を吸着塔に導入した。その際の出口水中の酢酸エチル濃度を測定したとき、SV=20(1/h)のとき吸着材体積の4倍量の水量で吸着材に付着している酢酸エチルを95%以上除去可能と良好な除去性能を示した。
続いて、脱着工程における脱着ガスとして、5℃、−40℃DPの乾燥空気を使用し、脱着のSVを1000(1/h)とした。工場等のラインから1日に8時間被処理溶剤の供給があることを想定し、吸着時間を8h、吸着休時間を16h、吸着工程合わせて24hとし、水パージ工程における時間を10min、脱着工程における脱着時間は23.8h、水パージ+脱着工程合わせて24hとして吸脱着サイクルとした。一方の吸着塔が吸着工程の場合、もう一方の吸着塔は脱着工程を行った。その際の酢酸エチル中の出口平均水分濃度は0.7重量%以下であった。
Next, as a water purge step, water was introduced into the adsorption tower from the water purge introduction path. When the ethyl acetate concentration in the outlet water at that time is measured, when SV = 20 (1 / h), 95% or more of ethyl acetate adhering to the adsorbent can be removed with an amount of water four times the adsorbent volume. Good removal performance was shown.
Subsequently, dry air at 5 ° C. and −40 ° C. DP was used as a desorption gas in the desorption step, and the desorption SV was set to 1000 (1 / h). Assuming that the solvent to be treated is supplied for 8 hours a day from the factory line, the adsorption time is 8h, the adsorption idle time is 16h, the adsorption process is 24h, the time in the water purge process is 10min, the desorption process The desorption time was 23.8 h, and the water purge + desorption process was combined for 24 h to make an adsorption / desorption cycle. When one adsorption tower was an adsorption process, the other adsorption tower performed the desorption process. At that time, the outlet average water concentration in ethyl acetate was 0.7% by weight or less.
本実施例の溶剤精製装置により精製された酢酸エチルは、吸着工程→水パージ工程→脱着工程の吸脱着サイクルを繰り返しても酢酸エチル中の出口平均水分濃度は0.7重量%以下を維持することが可能であった。2つの吸着塔を交互に吸着と脱着を連続して精製するため、性能低下がなく安定して高効率で精製が可能である。 The ethyl acetate purified by the solvent purifying apparatus of this example maintains the average outlet water concentration of 0.7% by weight or less in the ethyl acetate even when the adsorption / desorption cycle of the adsorption process → water purge process → desorption process is repeated. It was possible. Since the adsorption and desorption are continuously purified in two adsorption towers alternately, the performance can be stably and highly purified without degradation in performance.
[実施例4]
1.5mmφで厚み90mmの吸着塔に、平均粒形1mmの陽イオン交換樹脂(Na型、スルホン酸基、MuromacDW2−1、ムロマチテクノス株式会社製)の吸着材を15重量g充填させ、図2の2槽型溶剤精製装置のシステムフローに組み立て、ドライラミネート工程から排出された排気ガスを図3に示す溶剤回収処理装置で回収した回収有機溶剤(主要3成分:酢酸エチル95重量%、水分3.0重量%、トルエン1.8重量%)を導入した。その際の出口水分濃度の経時変化を確認した結果、SV=2.5(1/h)のとき初期の出口水分濃度は0.04重量%であり、出口水分濃度が1重量%に達するまでの水分吸着量(q*)が0.7(g/g−resin)と良好な水分吸着量を示した。
[Example 4]
An adsorption tower having a diameter of 1.5 mm and a thickness of 90 mm is filled with 15 g of an adsorbent of a cation exchange resin (Na type, sulfonic acid group, Muromac DW2-1, manufactured by Muromachi Technos Co., Ltd.) having an average particle size of 1 mm. Recovered organic solvent (main 3 components: 95% by weight ethyl acetate, 3 moisture) 0.0 wt%, toluene 1.8 wt%). As a result of confirming the time-dependent change of the outlet moisture concentration at that time, when SV = 2.5 (1 / h), the initial outlet moisture concentration was 0.04 wt%, and the outlet moisture concentration reached 1 wt%. The moisture adsorption amount (q *) was 0.7 (g / g-resin), indicating a good moisture adsorption amount.
次に、水パージ工程として、水パージ導入経路から水を吸着塔に導入した。その際に、パージ水中における回収有機溶剤の主要成分である酢酸エチル濃度を測定したとき、SV=20(1/h)のとき吸着材体積の4倍量の水量で吸着材に付着している酢酸エチルを95%以上除去可能と良好な除去性能を示した。
続いて、脱着工程における脱着ガスとして、20℃、−40℃DPの乾燥空気を使用し、脱着のSVを1000(1/h)とした。工場等のラインから1日に8時間被処理溶剤の供給があることを想定し、吸着時間を8h、吸着休時間を16h、吸着工程合わせて24hとし、水パージ工程における時間を10min、脱着工程における脱着時間は23.8h、水パージ+脱着工程合わせて24hとして吸脱着サイクルとした。一方の吸着塔が吸着工程の場合、もう一方の吸着塔は脱着工程を行った。その際の回収有機溶剤中の出口平均水分濃度は0.7重量%以下であった。
Next, as a water purge step, water was introduced into the adsorption tower from the water purge introduction path. At that time, when the concentration of ethyl acetate as the main component of the recovered organic solvent in the purge water was measured, when SV = 20 (1 / h), the amount of water adhering to the adsorbent was 4 times the amount of adsorbent volume. The removal performance of 95% or more of ethyl acetate and good removal performance were shown.
Subsequently, dry air at 20 ° C. and −40 ° C. DP was used as the desorption gas in the desorption step, and the desorption SV was set to 1000 (1 / h). Assuming that the solvent to be treated is supplied for 8 hours a day from the factory line, the adsorption time is 8h, the adsorption idle time is 16h, the adsorption process is 24h, the time in the water purge process is 10min, the desorption process The desorption time was 23.8 h, and the water purge + desorption process was combined for 24 h to make an adsorption / desorption cycle. When one adsorption tower was an adsorption process, the other adsorption tower performed the desorption process. At that time, the outlet average moisture concentration in the recovered organic solvent was 0.7% by weight or less.
本実施例の溶剤精製装置により精製された回収有機溶剤は、吸着工程→水パージ工程→脱着工程の吸脱着サイクルを繰り返しても回収有機溶剤中の出口平均水分濃度は0.7重量%以下を維持することが可能であった。2つの吸着塔を交互に吸着と脱着を連続して精製するため、性能低下がなく安定して高効率で精製が可能である。また、工場で実際に稼動している溶剤回収処理装置から回収された有機溶剤でも高効率に精製可能である。 The recovered organic solvent purified by the solvent refining apparatus of this example has an average outlet water concentration of 0.7% by weight or less even when the adsorption / desorption cycle of the adsorption process → water purge process → desorption process is repeated. It was possible to maintain. Since the adsorption and desorption are continuously purified in two adsorption towers alternately, the performance can be stably and highly purified without degradation in performance. Moreover, it is possible to purify the organic solvent recovered from the solvent recovery processing apparatus actually operated in the factory with high efficiency.
[実施例5]
1.5mmφで厚み90mmの吸着塔に、平均粒形1mmの陽イオン交換樹脂(Na型、スルホン酸基、MuromacDW2−1、ムロマチテクノス株式会社製)の吸着材を15重量g充填させ、図1の1槽型溶剤精製装置のシステムフローに組み立て、3重量%の水分を含む酢酸エチルを導入した。その際の出口水分濃度の経時変化を確認した結果、SV=20(1/h)のとき初期の出口水分濃度は0.1重量%であり、出口水分濃度が1重量%に達するまでの水分吸着量(q*)が0.6(g/g−resin)と良好な水分吸着量を示した。
[Example 5]
An adsorption tower of 1.5 mmφ and 90 mm thickness is packed with 15 g of adsorbent of a cation exchange resin (Na type, sulfonic acid group, Muromac DW2-1, manufactured by Muromachi Technos Co., Ltd.) having an average particle size of 1 mm. Assembling into the system flow of the 1 tank type solvent refining apparatus, ethyl acetate containing 3% by weight of water was introduced. As a result of confirming the time-dependent change of the outlet moisture concentration at that time, when SV = 20 (1 / h), the initial outlet moisture concentration was 0.1% by weight, and the moisture until the outlet moisture concentration reached 1% by weight. The adsorption amount (q *) was 0.6 (g / g-resin), indicating a good moisture adsorption amount.
次に、水パージ工程として、水パージ導入経路から水を吸着塔に導入した。その際の出口水中の酢酸エチル濃度を測定したとき、SV=20(1/h)のとき吸着材体積の4倍量の水量で吸着材に付着している酢酸エチルを95%以上除去可能と良好な除去性能を示した。
続いて、脱着工程における脱着ガスとして、20℃、15℃DPの空気を使用し、脱着のSVを20000(1/h)とした。吸着工程における吸着時間は1h、水パージ工程における時間を10min、脱着工程における脱着時間は4hとして吸脱着サイクルとした。その際の酢酸エチル中の出口平均水分濃度は初期で0.85重量%であったが、2回目、3回目と吸脱着サイクルを繰り返す度に1重量%、1.2重量%と出口水分濃度が上昇した。
Next, as a water purge step, water was introduced into the adsorption tower from the water purge introduction path. When the ethyl acetate concentration in the outlet water at that time is measured, when SV = 20 (1 / h), 95% or more of ethyl acetate adhering to the adsorbent can be removed with an amount of water four times the adsorbent volume. Good removal performance was shown.
Subsequently, air at 20 ° C. and 15 ° C. DP was used as a desorption gas in the desorption step, and the desorption SV was 20000 (1 / h). The adsorption time in the adsorption process was 1 h, the time in the water purge process was 10 min, the desorption time in the desorption process was 4 h, and the adsorption / desorption cycle was set. At that time, the average outlet water concentration in the ethyl acetate was 0.85% by weight at the beginning, but the outlet water concentration was 1% by weight and 1.2% by weight each time the second and third cycles were repeated. Rose.
本実施例の溶剤精製装置により精製された酢酸エチルは、脱着操作を行わなければ2h後には破過してしまい、出口水分濃度は入口水分濃度と同じ3重量%となり、水分除去機能がなくなり、安定した精製ができなかった。
また、吸着工程→水パージ工程→脱着工程の吸脱着サイクルを繰り返しても、脱着工程における吸着材の脱着性能が低いため、酢酸エチル中の出口平均水分濃度は吸脱着サイクルを繰り返す度に0.85重量%から高くなり、出口平均水分濃度は2重量%まで上がることから、実施例と比べて出口水分濃度が大幅に高くなった。
The ethyl acetate purified by the solvent refining apparatus of this example will break through after 2 hours unless the desorption operation is performed, the outlet moisture concentration becomes 3% by weight, which is the same as the inlet moisture concentration, and the moisture removal function is lost. Stable purification was not possible.
Further, even if the adsorption / desorption cycle of the adsorption process → water purge process → desorption process is repeated, the desorption performance of the adsorbent in the desorption process is low, so that the outlet average moisture concentration in ethyl acetate is 0. Since the outlet average water concentration increased from 85% by weight and increased to 2% by weight, the outlet water concentration was significantly higher than that of the example.
本発明の溶剤精製装置は、溶剤の連続精製を実現し、基本的に吸着材の交換が必要なく、多量の水分を高効率かつ安定に除去することができる精製装置であるため、設備増大を必要とせずに、吸着材交換作業を省略でき、コスト低減、水分安定除去できる。これより、特に研究所や工場等の幅広い分野から発生する排ガスから溶剤回収処理装置を用いて回収される溶剤の精製に利用することができ、産業界に寄与することが大である。 The solvent refining apparatus of the present invention is a refining apparatus that realizes continuous refining of the solvent, basically does not require replacement of the adsorbent, and can remove a large amount of water with high efficiency and stability. The adsorbent replacement work can be omitted without the need for cost reduction and stable removal of moisture. As a result, it can be used for the purification of solvents recovered from exhaust gas generated from a wide range of fields such as laboratories and factories using a solvent recovery processing apparatus, and it contributes greatly to the industry.
1:吸着塔
2:被処理有機溶剤タンク
3:被処理有機溶剤導入ライン
4:ダンパー
5:ダンパー
6:精製有機溶剤排出ライン
7:精製有機溶剤タンク
11:水タンク
12:水ポンプ
13:ダンパー
21:コンプレッサー
22:ダンパー
23:水または乾燥空気導入ライン
24:ダンパー
25:ダンパー
26:水または脱着空気排出ライン
27:ダンパー
28:戻りライン
31:吸着塔
32:ダンパー
33:ダンパー
34:ダンパー
35:ダンパー
41:被処理ガス
42:ファン
43:吸着塔
44:活性炭素繊維エレメント
45:スチーム
46:清浄ガス
47:コンデンサー
48:セパレーター
49:回収溶剤
1: Adsorption tower
2: Organic solvent tank to be treated
3: Processed organic solvent introduction line
4: Damper
5: Damper
6: Purified organic solvent discharge line
7: Purified organic solvent tank
11: Water tank
12: Water pump
13: Damper
21: Compressor
22: Damper
23: Water or dry air introduction line
24: Damper
25: Damper
26: Water or desorption air discharge line
27: Damper
28: Return line
31: Adsorption tower
32: Damper
33: Damper
34: Damper
35: Damper
41: Gas to be treated
42: Fan
43: Adsorption tower
44: Activated carbon fiber element
45: Steam
46: Clean gas
47: Condenser
48: Separator
49: Recovery solvent
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Cited By (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2012081411A (en) * | 2010-10-12 | 2012-04-26 | Toyobo Co Ltd | Solvent dehydrator |
WO2012115081A1 (en) * | 2011-02-21 | 2012-08-30 | 東洋紡績株式会社 | Organic solvent dehydrating device |
WO2013137186A1 (en) * | 2012-03-14 | 2013-09-19 | 東洋紡株式会社 | Organic solvent dehydration device |
JP2013188701A (en) * | 2012-03-14 | 2013-09-26 | Toyobo Co Ltd | Organic solvent dehydration device |
CN110252269A (en) * | 2019-06-13 | 2019-09-20 | 江苏南大环保科技有限公司 | A kind of resin regeneration method for handling containing high-boiling components waste water |
CN118477444A (en) * | 2024-04-26 | 2024-08-13 | 中康绿碳(四川)科技有限公司 | Carbon dioxide adsorption module with water removal function and water removal method |
Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS495879A (en) * | 1972-04-26 | 1974-01-19 | ||
JPH02144144A (en) * | 1988-11-28 | 1990-06-01 | Toagosei Chem Ind Co Ltd | Method for regenerating ion-exchange resin |
JP2001137601A (en) * | 1999-11-11 | 2001-05-22 | Olympus Optical Co Ltd | Solvent recovering method |
-
2008
- 2008-06-03 JP JP2008145398A patent/JP2009291676A/en active Pending
Patent Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS495879A (en) * | 1972-04-26 | 1974-01-19 | ||
JPH02144144A (en) * | 1988-11-28 | 1990-06-01 | Toagosei Chem Ind Co Ltd | Method for regenerating ion-exchange resin |
JP2001137601A (en) * | 1999-11-11 | 2001-05-22 | Olympus Optical Co Ltd | Solvent recovering method |
Cited By (11)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2012081411A (en) * | 2010-10-12 | 2012-04-26 | Toyobo Co Ltd | Solvent dehydrator |
WO2012115081A1 (en) * | 2011-02-21 | 2012-08-30 | 東洋紡績株式会社 | Organic solvent dehydrating device |
JP5207014B2 (en) * | 2011-02-21 | 2013-06-12 | 東洋紡株式会社 | Organic solvent dehydrator |
CN103402596A (en) * | 2011-02-21 | 2013-11-20 | 东洋纺株式会社 | Organic solvent dehydrating device |
CN103402596B (en) * | 2011-02-21 | 2015-07-29 | 东洋纺株式会社 | Dehydration of organic solvent device |
KR101762474B1 (en) | 2011-02-21 | 2017-07-27 | 도요보 가부시키가이샤 | Organic solvent dehydrating device |
WO2013137186A1 (en) * | 2012-03-14 | 2013-09-19 | 東洋紡株式会社 | Organic solvent dehydration device |
JP2013188701A (en) * | 2012-03-14 | 2013-09-26 | Toyobo Co Ltd | Organic solvent dehydration device |
CN110252269A (en) * | 2019-06-13 | 2019-09-20 | 江苏南大环保科技有限公司 | A kind of resin regeneration method for handling containing high-boiling components waste water |
CN118477444A (en) * | 2024-04-26 | 2024-08-13 | 中康绿碳(四川)科技有限公司 | Carbon dioxide adsorption module with water removal function and water removal method |
CN118477444B (en) * | 2024-04-26 | 2024-10-29 | 中康绿碳(四川)科技有限公司 | Carbon dioxide adsorption module with water removal function and water removal method |
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