JP2012135761A - Organic solvent-containing gas treatment system - Google Patents

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an organic solvent-containing gas treatment system capable of treating VOC containing gas at low running cost and saving energy.SOLUTION: The organic solvent-containing gas treatment system has a condensing device 1 adsorbing organic solvent in volatile organic solvent-containing gas of low concentration using a rotating cylindrical adsorbent and discharging condensed desorbed gas by spraying air for desorbing, a micro gas turbine 34 having a turbine driven by combustion gas generated by mixing and burning the desorbed gas compressed by a compressor and fuel, a combustion device 31 for burning the desorbed gas, a supplying channel 8 for the compressor for supplying a part of the desorbed gas to the compressor, and a supplying channel 9 for the combustion device for supplying the residual part of the desorbed gas to the combustion device 31, the outlet part of the desorbed gas is divided into the first area partitioned so as to guide the low temperature desorbed gas to the supplying channel 8 for the compressor and the second area partitioned so as to guide the high temperature desorbed gas to the supplying channel 9 for the combustion device in the rotation direction of the adsorbent.

Description

本発明は、揮発性有機溶剤(Volatile Organic Compound)を含むガス、いわゆるVOC含有ガスを低ランニングコストで処理するための有機溶剤含有ガス処理システムに関するものである。   The present invention relates to an organic solvent-containing gas treatment system for treating a gas containing a volatile organic solvent, that is, a so-called VOC-containing gas at a low running cost.

塗装工場、印刷工場、フィルムのラミネート工場などではトルエン、イソプロピルアルコール(IPA)、キシレン、メチルエチルケトン(MEK)、酢酸エチルなどの揮発性有機化合物(VOC)を使用しており、蒸発した上記VOCが工場内の空間に拡散し浮遊すると人体に悪影響を与える。また、VOC含有ガスが処理されることなく大気に放出されると、環境を汚染することになる。   Volatile organic compounds (VOC) such as toluene, isopropyl alcohol (IPA), xylene, methyl ethyl ketone (MEK), and ethyl acetate are used in paint factories, printing factories, and film laminating factories. If it diffuses and floats in the inner space, it will adversely affect the human body. Moreover, if the VOC-containing gas is released into the atmosphere without being treated, the environment will be polluted.

そこで、大気汚染防止の観点から、規制対象となる工場ではVOCの排出基準が設けられ、その排出基準を守ることが義務付けされている。   Therefore, from the viewpoint of preventing air pollution, VOC emission standards are set in regulated plants, and it is obliged to observe the emission standards.

VOC含有ガスを分解または除去するガス浄化方法としては、例えばVOC含有ガスを直接、バーナーなどで燃焼する直接燃焼方式、触媒により酸化分解する触媒燃焼方式、蓄熱材で予熱して燃焼させる蓄熱燃焼方式などが知られているが、燃焼時に発生するエネルギーを有効に利用して処理コストを低減させることができる処理システムが要望され、そのためのシステムとしてマイクロガスタービンを用いたVOC含有ガス処理システムが実用化されている。   Examples of gas purification methods for decomposing or removing VOC-containing gas include, for example, a direct combustion method in which VOC-containing gas is directly burned by a burner, a catalytic combustion method in which oxidative decomposition is performed by a catalyst, and a regenerative combustion method in which heat is preheated and burned with a heat storage material. However, there is a demand for a processing system that can effectively reduce the processing cost by effectively using the energy generated during combustion, and a VOC-containing gas processing system using a micro gas turbine is practically used for this purpose. It has become.

図14は、マイクロガスタービンを用いた一般的なVOC含有ガス処理システム50を示したものである。   FIG. 14 shows a general VOC-containing gas processing system 50 using a micro gas turbine.

同図に示す処理システム50は、低濃度VOC含有ガスを原ガス供給管51から濃縮装置52の吸着領域に導入し、この濃縮装置52内の吸着剤によりVOCを取り除き、浄化された空気を浄化空気送出管53から大気に放出するようになっている。   The processing system 50 shown in the figure introduces a low-concentration VOC-containing gas from the raw gas supply pipe 51 into the adsorption region of the concentrator 52, removes VOC by the adsorbent in the concentrator 52, and purifies the purified air. The air is discharged from the air delivery pipe 53 to the atmosphere.

濃縮装置52は円筒形をなしており、中心軸54まわりに回転することにより吸着剤は吸着領域と脱着領域を交互に通過するようになっている。   The concentrating device 52 has a cylindrical shape, and the adsorbent alternately passes through the adsorption region and the desorption region by rotating around the central axis 54.

脱着領域では脱着用配管55を介して高温の脱着用空気が吸着剤に吹き付けられ、吸着剤に吸着されているVOCが脱着される。このとき、上記原ガス供給管51から供給される空気よりも少ない風量で脱着が行われることにより、VOC濃度が高められ、ガス排出配管56から送り出される。   In the desorption region, high-temperature desorption air is blown to the adsorbent via the desorption pipe 55, and the VOC adsorbed by the adsorbent is desorbed. At this time, desorption is performed with a smaller air volume than the air supplied from the raw gas supply pipe 51, so that the VOC concentration is increased and sent out from the gas discharge pipe 56.

送り出されたVOC含有ガスは燃焼用ガスとしてマイクロガスタービン57に送られ、圧縮機57aで圧縮され、再生器57bにてタービン57cより排出される排ガスと熱交換され、燃焼室57dに送られる。   The sent VOC-containing gas is sent to the micro gas turbine 57 as a combustion gas, compressed by the compressor 57a, heat exchanged with the exhaust gas discharged from the turbine 57c by the regenerator 57b, and sent to the combustion chamber 57d.

燃焼室57dでは燃焼用ガスと燃料とを混合した混合ガスを燃焼させ、その燃焼ガスでタービン57cを回転させ、そのタービン57cに接続された発電機58を駆動させることにより発電を行なう(例えば特許文献1参照)。   In the combustion chamber 57d, a mixed gas obtained by mixing combustion gas and fuel is burned, and the turbine 57c is rotated by the combustion gas, and a generator 58 connected to the turbine 57c is driven to generate electric power (for example, patents). Reference 1).

特開2005―61353号公報JP 2005-61353 A

上記濃縮装置52から排出されるVOC含有ガスは高温空気によって脱着されていることからそのままマイクロガスタービン57に送ることができず、一端、冷却装置59を介して、マイクロガスタービン57を定格出力で運転するのに適した温度まで下げることが望ましい。   Since the VOC-containing gas discharged from the concentrator 52 is desorbed by high-temperature air, it cannot be sent to the microgas turbine 57 as it is. It is desirable to lower the temperature to be suitable for operation.

例えば燃焼用ガス温度が25℃で定格出力285kWが得られるマイクロガスタービン57の場合、燃焼用ガス温度が30℃に上昇すると20kW出力が低下し、35℃に上昇すると40kW出力が低下し、さらに70℃まで上昇すると必要な出力が得られなくなる。   For example, in the case of the micro gas turbine 57 in which the combustion gas temperature is 25 ° C. and a rated output of 285 kW is obtained, when the combustion gas temperature rises to 30 ° C., the 20 kW output decreases, and when it rises to 35 ° C., the 40 kW output decreases, When the temperature is raised to 70 ° C., the required output cannot be obtained.

したがって、マイクロガスタービン57を用いた従来のVOC含有ガス処理システムでは冷却装置59が必須の構成となるが、この冷却装置59で多量に消費される冷却水はランニングコストを増加させている要因となっている。   Therefore, in the conventional VOC-containing gas processing system using the micro gas turbine 57, the cooling device 59 is indispensable, but the cooling water consumed in a large amount by the cooling device 59 is a factor that increases the running cost. It has become.

また、マイクロガスタービン57に供給できる燃焼用ガスの風量は限られているのに対し、工場で発生し処理しなければならないVOC含有ガスは大量にある。それゆえ、VOC含有ガスを確実に処理できるようにするには処理システムが大型化するという問題もある。   Further, while the amount of combustion gas that can be supplied to the micro gas turbine 57 is limited, there is a large amount of VOC-containing gas that must be generated and processed in the factory. Therefore, there is also a problem that the processing system becomes large in order to reliably process the VOC-containing gas.

本発明は、従来のVOC含有ガス処理システムにおける課題を考慮してなされたものであり、低ランニングコストでVOC含有ガスを処理し省エネルギー化を図ることのできる有機溶剤含有ガス処理システムを提供するものである。   The present invention has been made in view of the problems in the conventional VOC-containing gas processing system, and provides an organic solvent-containing gas processing system capable of processing VOC-containing gas at low running cost and saving energy. It is.

本発明の有機溶剤含有ガス処理システムは、筒状吸着体をその筒軸まわりに回転させ、吸着部を通過する吸着体に低濃度の揮発性有機溶剤を含むガス中の有機溶剤を吸着させ、脱着部を通過する有機溶剤を吸着した吸着体に脱着用空気を吹き付けることにより濃縮された脱着ガスを排出する濃縮装置と、
圧縮機と、この圧縮機によって圧縮された上記脱着ガスと燃料とを混合して燃焼させる燃焼器と、この燃焼器によって発生する燃焼ガスにより駆動するタービンとを有するマイクロガスタービンと、
上記脱着ガスを燃焼するための燃焼装置と、
上記脱着ガスの一部を上記圧縮機に供給するための圧縮機用供給路と、
上記脱着ガスの残部を上記燃焼装置に供給する燃焼装置用供給路とを備え、
上記脱着部の出口部が、上記筒状吸着体の回転方向において、温度が低い脱着ガスを上記圧縮機用供給路に案内するように区画された第1領域と、温度が高い脱着ガスを上記燃焼装置用供給路に案内するように区画された第2領域とに分割されていることを要旨とする。
The organic solvent-containing gas treatment system of the present invention rotates a cylindrical adsorbent around its cylinder axis, adsorbs an organic solvent in a gas containing a low-concentration volatile organic solvent to an adsorbent passing through an adsorbing portion, A concentrator that discharges the desorbed gas concentrated by blowing desorption air onto the adsorbent that has adsorbed the organic solvent that passes through the desorption section;
A micro gas turbine having a compressor, a combustor that mixes and burns the desorption gas compressed by the compressor and fuel, and a turbine driven by the combustion gas generated by the combustor;
A combustion apparatus for burning the desorption gas;
A compressor supply path for supplying a part of the desorption gas to the compressor;
A combustion apparatus supply path for supplying the remainder of the desorption gas to the combustion apparatus,
The outlet portion of the desorption portion includes a first region partitioned so as to guide the desorption gas having a low temperature to the supply path for the compressor in the rotation direction of the cylindrical adsorbent, and the desorption gas having a high temperature as described above. The gist is that it is divided into a second region that is divided so as to be guided to the supply path for the combustion device.

本発明において、温度が低い(または高い)とは、単一の領域(分割されていない)で構成されている脱着出口部における平均脱着出口温度に比べて低い(または高い)意味である。   In the present invention, the low temperature (or high) means that the temperature is low (or high) as compared to the average desorption outlet temperature in the desorption outlet portion constituted by a single region (not divided).

また、本発明の別の有機溶剤含有ガス処理システムは、筒状吸着体をその筒軸まわりに回転させ、吸着部を通過する吸着体に低濃度の揮発性有機溶剤を含むガス中の有機溶剤を吸着させ、脱着部を通過する有機溶剤を吸着した吸着体に脱着用空気を吹き付けることにより濃縮された脱着ガスを排出する第一濃縮装置および第二濃縮装置と、
圧縮機と、この圧縮機によって圧縮された上記脱着ガスと燃料とを混合して燃焼させる燃焼器と、この燃焼器によって発生する燃焼ガスにより駆動するタービンとを有するマイクロガスタービンと、
上記脱着ガスを燃焼するための燃焼装置と、
上記第一濃縮装置の脱着部から排出される脱着ガスの一部を上記圧縮機に供給するための圧縮機用供給路と、
上記第一濃縮装置の脱着部から排出される脱着ガスの残部を上記燃焼装置に供給するための燃焼装置用供給路と、
上記第二濃縮装置の脱着部から排出される脱着ガスを上記燃焼装置用供給路に合流させる合流路とを備え、
上記脱着部の出口部が、上記筒状吸着体の回転方向において、温度が低い脱着ガスを上記圧縮機用供給路に案内するように区画された第1領域と、温度が高い脱着ガスを上記燃焼装置用供給路に案内するように区画された第2領域とに分割されていることを要旨とする。
Another organic solvent-containing gas treatment system according to the present invention is an organic solvent in a gas containing a low-concentration volatile organic solvent in an adsorbent passing through an adsorbing portion by rotating a cylindrical adsorbent around its cylinder axis. A first concentrating device and a second concentrating device that discharge the concentrated desorption gas by blowing desorption air onto the adsorbent that adsorbs the organic solvent that passes through the desorption portion,
A micro gas turbine having a compressor, a combustor that mixes and burns the desorption gas compressed by the compressor and fuel, and a turbine driven by the combustion gas generated by the combustor;
A combustion apparatus for burning the desorption gas;
A compressor supply path for supplying a part of the desorption gas discharged from the desorption section of the first concentrator to the compressor;
A combustion apparatus supply path for supplying the combustion apparatus with the remainder of the desorption gas discharged from the desorption section of the first concentrator;
A merging channel for merging the desorption gas discharged from the desorption part of the second concentrator with the combustion device supply channel,
The outlet portion of the desorption portion includes a first region partitioned so as to guide the desorption gas having a low temperature to the supply path for the compressor in the rotation direction of the cylindrical adsorbent, and the desorption gas having a high temperature as described above. The gist is that it is divided into a second region that is divided so as to be guided to the supply path for the combustion device.

上記各有機溶剤含有ガス処理システムにおいて、上記圧縮機用供給路に、脱着ガスを冷却する冷却装置を介設することができる。   In each of the organic solvent-containing gas processing systems, a cooling device for cooling the desorption gas can be interposed in the compressor supply path.

また、上記マイクロガスタービンから排出される排ガスの熱を回収する排熱回収ボイラを備えることができる。   Moreover, the exhaust heat recovery boiler which collect | recovers the heat | fever of the waste gas discharged | emitted from the said micro gas turbine can be provided.

また、上記燃焼装置で発生した燃焼ガスを脱着用空気と熱交換することにより脱着用空気を加熱する熱交換器を備えることができる。   Moreover, the heat exchanger which heats desorption air can be provided by heat-exchanging the combustion gas which generate | occur | produced with the said combustion apparatus with desorption air.

本発明によれば、低ランニングコストでVOC含有ガスを処理し省エネルギー化を図ることのできる有機溶剤含有ガス処理システムを提供することができる。   ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the organic solvent containing gas processing system which can process VOC containing gas by low running cost and can aim at energy saving can be provided.

本発明の濃縮装置の原理図である。It is a principle figure of the concentration apparatus of this invention. (a)は濃縮装置の脱着特性を示すグラフ、(b)は脱着特性の計測値を示した表である。(a) is the graph which shows the desorption characteristic of a concentration apparatus, (b) is the table | surface which showed the measured value of the desorption characteristic. 本発明が適用されるディスクロータ式濃縮装置の構成を示す斜視図である。It is a perspective view which shows the structure of the disk rotor type | mold concentration apparatus with which this invention is applied. (a)は本発明が適用されるシリンダ式濃縮装置の構成を示す斜視図、(b)はその脱着出口部の拡大図である。(a) is a perspective view which shows the structure of the cylinder type concentrator to which this invention is applied, (b) is an enlarged view of the desorption outlet part. VOC含有ガス処理システムの第一実施形態を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows 1st embodiment of a VOC containing gas processing system. VOC含有ガス処理システムの第二実施形態を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows 2nd embodiment of a VOC containing gas processing system. VOC含有ガス処理システムの第三実施形態を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows 3rd embodiment of a VOC containing gas processing system. VOC含有ガス処理システムの第四実施形態を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows 4th embodiment of a VOC containing gas processing system. (a)〜(d)は吸着体回転数と脱着性能の関係を示したグラフである。(a)-(d) is the graph which showed the relationship between adsorption body rotation speed and desorption performance. 図1に対応する一般的な濃縮装置を示した説明図である。It is explanatory drawing which showed the general concentration apparatus corresponding to FIG. 図5に対応する一般的な濃縮システムを示した説明図である。It is explanatory drawing which showed the general concentration system corresponding to FIG. 図6に対応する一般的な濃縮システムを示した説明図である。It is explanatory drawing which showed the general concentration system corresponding to FIG. 図7に対応する一般的な濃縮システムを示した説明図である。It is explanatory drawing which showed the general concentration system corresponding to FIG. 従来のVOC含有ガス処理システムの構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the structure of the conventional VOC containing gas processing system.

以下、図面に示した実施形態に基づいて本発明を説明する。
1. 濃縮装置の原理
図1は本発明の有機溶剤含有ガス濃縮装置(以下、濃縮装置と略称する)の原理を示したものである。
Hereinafter, the present invention will be described based on embodiments shown in the drawings.
1. Principle of Concentrator FIG. 1 shows the principle of an organic solvent-containing gas concentrator (hereinafter abbreviated as a concentrator) of the present invention.

同図において、大風量・低濃度のVOC含有ガス中の有機溶剤を吸着するための濃縮装置1は、中心軸2まわりに回転可能な円筒形のケース3を有しており、このケース3内にVOCを吸着するためのハニカム構造(連通路を中心軸方向に向けている)からなる吸着剤4が収納され全体として筒状吸着体を構成している。   In the figure, a concentrating device 1 for adsorbing an organic solvent in a VOC-containing gas having a large air volume and a low concentration has a cylindrical case 3 that can rotate around a central axis 2. The adsorbent 4 having a honeycomb structure for adsorbing VOC (with the communication path oriented in the central axis direction) is housed to constitute a cylindrical adsorbent as a whole.

なお、吸着剤4はVOC含有ガスの成分に応じて活性炭素繊維やゼオライトペーパー等が適宜選択される。   The adsorbent 4 is appropriately selected from activated carbon fiber, zeolite paper, and the like according to the components of the VOC-containing gas.

筒状吸着体が回転する移動経路上には吸着部1aと脱着部1bが区画されており、吸着剤(吸着体)4がそれら吸着部1aと脱着部1bとを交互に通過するようになっている。   An adsorbing portion 1a and a desorbing portion 1b are partitioned on a moving path along which the cylindrical adsorbing body rotates, and an adsorbent (adsorbing body) 4 passes through the adsorbing portion 1a and the desorbing portion 1b alternately. ing.

上記吸着部1aには、例えば工場内で発生したVOC含有ガスを導入するためのVOC含有ガス供給管5と、濃縮装置1の吸着剤4によって浄化された清浄空気を工場へ送り出すための浄化空気送出管6が設けられている。   In the adsorbing unit 1a, for example, a VOC-containing gas supply pipe 5 for introducing a VOC-containing gas generated in the factory and a purified air for sending purified air purified by the adsorbent 4 of the concentrating device 1 to the factory. A delivery tube 6 is provided.

また、脱着部1bには、VOCを吸着した吸着剤4に対し例えば180℃の高温乾燥空気、すなわち脱着用加熱空気を吹き付けるための脱着用空気供給管7が設けられており、脱着用加熱空気の風量がVOC含有ガスの風量の1/2〜1/30程度に設定されていることにより脱着されるガスが濃縮されるようになっている。   Moreover, the desorption part 1b is provided with a desorption air supply pipe 7 for blowing high-temperature dry air, for example, 180 ° C., that is, desorption heating air, onto the adsorbent 4 that has adsorbed VOC. Is set to be about 1/2 to 1/30 of the volume of the VOC-containing gas, so that the desorbed gas is concentrated.

脱着出口部1cには、筒状回転体の回転方向において、第1管路8と第2管路9がそれぞれ設けられ、第1管路8は脱着部1bにおける処理初期領域(第1領域)から引き出され、第2管路9は脱着部1bにおける処理後期領域(第2領域)から引き出されている。
次に、脱着出口部1cを複数の領域に分割する目的について説明する。
The desorption outlet 1c is provided with a first pipe 8 and a second pipe 9, respectively, in the rotational direction of the cylindrical rotating body, and the first pipe 8 is a processing initial area (first area) in the desorption section 1b. The second conduit 9 is drawn from the late processing region (second region) in the detachable portion 1b.
Next, the purpose of dividing the desorption outlet 1c into a plurality of regions will be described.

2. 濃縮装置の特性
図2(a)は図1に示した濃縮装置1について、脱着部1cにおける脱着入口温度と脱着出口温度と濃度とを計測したグラフであり、同図(b)は計測した各測定値を示している。
2. Characteristics of the concentration device Fig. 2 (a) is a graph showing the desorption inlet temperature, desorption outlet temperature and concentration in the desorption section 1c for the concentration device 1 shown in Fig. 1, and Fig. 2 (b) shows the measurement. Each measured value is shown.

なお、上記濃縮装置1の吸着部にはVOC含有ガス(MEK、トルエン、MIBK他)を2450ppmCH導入し、脱着部には180℃の脱着用加熱空気を導入した。 In addition, 2450 ppm CH 4 of VOC-containing gas (MEK, toluene, MIBK, etc.) was introduced into the adsorption part of the concentrator 1, and 180 ° C. desorption heated air was introduced into the desorption part.

また、図2(a)において、横軸は経過時間(%)を、左側縦軸は温度(℃)を、右側縦軸はガス濃度(ppmCH)をそれぞれ示している。また、上記経過時間とは、筒状吸着体が脱着部1bの始点(ゼロ%)に到着した時から脱着部1bの終了点(100%)に移動するまでの時間を表しており、脱着部1bにおける円周方向吸着位置を示している。 In FIG. 2A, the horizontal axis represents elapsed time (%), the left vertical axis represents temperature (° C.), and the right vertical axis represents gas concentration (ppmCH 4 ). The elapsed time represents the time from when the cylindrical adsorbent arrives at the start point (zero%) of the desorption part 1b to the end point (100%) of the desorption part 1b. The circumferential suction position at 1b is shown.

脱着用加熱空気が180℃で導入されると、脱着出口温度は遅れ(経過時間約30%)を伴って上昇し始め、経過時間が100%になると脱着入口温度と同様に概ね180℃となる。   When the desorption heating air is introduced at 180 ° C., the desorption outlet temperature starts to rise with a delay (elapsed time of about 30%), and when the elapsed time reaches 100%, it becomes approximately 180 ° C., similar to the desorption inlet temperature. .

一方、脱着部1bから脱着された脱着ガスの濃度は、脱着出口温度の上昇につれて上昇し、経過時間50%で概ねピークとなり、以降減少する。   On the other hand, the concentration of the desorption gas desorbed from the desorption section 1b increases as the desorption outlet temperature rises, and generally peaks at an elapsed time of 50% and then decreases.

次に、脱着出口部1cを複数の領域(本実施形態では第1および第2領域)に分割した場合の風量、脱着出口温度、脱着出口濃度を測定した結果を表1に示す。   Next, Table 1 shows the measurement results of the air volume, the desorption outlet temperature, and the desorption outlet concentration when the desorption outlet portion 1c is divided into a plurality of regions (first and second regions in this embodiment).

Figure 2012135761
Figure 2012135761

表1から分かるように、脱着出口部1cの面積比率を変えて第1および第2領域に分割すると、パターン1の第1領域からは温度が低く且つ濃縮も低い脱着ガスが得られ、第2領域からは温度が高く濃度も高い脱着ガスが得られる。   As can be seen from Table 1, when the area ratio of the desorption outlet 1c is changed and divided into the first and second regions, a desorption gas having a low temperature and low concentration is obtained from the first region of the pattern 1, and the second A desorption gas having a high temperature and a high concentration can be obtained from the region.

また、パターン2の第1領域からは温度が低く比較的濃度が高い脱着ガスが得られ、第2領域からは温度が高く濃度も高い脱着ガスが得られる。   Further, a desorption gas having a low temperature and a relatively high concentration is obtained from the first region of the pattern 2, and a desorption gas having a high temperature and a high concentration is obtained from the second region.

さらにまた、パターン3の第1領域からは温度が高く且つ濃度も高い脱着ガスが得られ、第2領域からは温度が高く濃度が比較的高い脱着ガスが得られる。   Furthermore, a desorption gas having a high temperature and a high concentration is obtained from the first region of the pattern 3, and a desorption gas having a high temperature and a relatively high concentration is obtained from the second region.

なお、比較のため、ディスクロータ式の濃縮装置60(図10参照)を比較例として示した。なお、脱着出口温度および濃度は平均値であり、風量は200Nm/minである。 For comparison, a disk rotor type concentrator 60 (see FIG. 10) is shown as a comparative example. The desorption outlet temperature and concentration are average values, and the air volume is 200 Nm 3 / min.

パターン1〜3において、濃度が低い(または高い)とは、比較例の脱着部の平均脱着出口濃度に比べて低い(または高い)ことを意味する。   In patterns 1 to 3, the low concentration (or high) means that the concentration is low (or high) compared to the average desorption outlet concentration of the desorption portion of the comparative example.

上記したように、脱着部1bにおける脱着始点から脱着終了点までの範囲を第1領域と第2領域とに分割すれば、特性の異なる脱着ガスを選択的に得ることができる。   As described above, if the range from the desorption start point to the desorption end point in the desorption part 1b is divided into the first region and the second region, desorption gases having different characteristics can be selectively obtained.

本発明は、脱着出口部1cを複数に分割すれば、特性の異なる脱着ガスが得られることに着目し、その特性の異なる脱着ガスを用いた各種VOC含有ガス処理装置を具体化している。   The present invention focuses on the fact that desorption gas having different characteristics can be obtained if the desorption outlet 1c is divided into a plurality of parts, and various VOC-containing gas processing apparatuses using desorption gases having different characteristics are embodied.

3. 濃縮装置における脱着出口部の構成
次に、脱着出口部1cの具体的な構成を、図3に示すディスクロータ式濃縮装置、図4に示すシリンダ式濃縮装置についてそれぞれ説明する。
3. Configuration of Desorption Outlet Portion in Concentrator Next, a specific configuration of the desorption outlet portion 1c will be described for the disk rotor type concentration device shown in FIG. 3 and the cylinder type concentration device shown in FIG.

3-1. ディスクロータ式濃縮装置
図3に示すディスクロータ式濃縮装置10は、ハニカム構造の筒状吸着体11を回転軸12まわりに回転させるように構成されており、VOC含有ガスが筒状吸着体11の一方から導入され、他方から浄化された清浄空気が取り出される。
3-1. Disc rotor type concentrator The disc rotor type concentrator 10 shown in FIG. 3 is configured to rotate a cylindrical adsorbent 11 having a honeycomb structure around a rotating shaft 12, and the VOC-containing gas is cylindrical. Clean air introduced from one of the adsorbents 11 and purified from the other is taken out.

筒状吸着体11の両側にはダクト13および14が対向するようにして配置されており、脱着用加熱空気はダクト13からその筒状吸着体11に吹き付けられ、脱着ガスは他方のダクト14から排出されるようになっている。   Ducts 13 and 14 are arranged on both sides of the cylindrical adsorbent 11 so as to face each other. Desorption heated air is blown from the duct 13 to the cylindrical adsorbent 11, and desorption gas is emitted from the other duct 14. It is supposed to be discharged.

上記ダクト14は、ダクト13に対向しているものの、ダクト13の外周側長さLa>ダクト14の外周側長さLbとなっている。   Although the duct 14 faces the duct 13, the outer peripheral side length La of the duct 13> the outer peripheral side length Lb of the duct 14.

すなわち、破線で示した範囲14′についてダクト14の通路面積がダクト13の通路面積よりも小さく設定されている。   That is, the passage area of the duct 14 is set smaller than the passage area of the duct 13 in the range 14 ′ indicated by the broken line.

このように、上記LaとLbの比率を変えることにより、脱着領域を所望の第1領域と第2領域に分割することができる。   Thus, by changing the ratio of La and Lb, the desorption region can be divided into a desired first region and second region.

それにより、第1領域からの比較的温度の低い(比較例の脱着出口温度90℃に比べ)脱着ガスCは、図1に示した第1管路8に導くことができ、温度の高い脱着ガスDは第2管路9に導くことができる。
なお、図中矢印Aは筒状吸着体11の回転方向を示している。
Thereby, the desorption gas C having a relatively low temperature from the first region (compared to the desorption outlet temperature of 90 ° C. in the comparative example) can be led to the first pipe line 8 shown in FIG. The gas D can be led to the second conduit 9.
In the figure, an arrow A indicates the direction of rotation of the cylindrical adsorbent 11.

3-2. シリンダ式濃縮装置
図4はシリンダ式濃縮装置20の構成を示したものであり、同図(a)は全体の構成を示す外観図、同図(b)は脱着出口部を拡大して示したものである。
3-2. Cylinder type concentrator Fig. 4 shows the configuration of the cylinder type concentrator 20, where Fig. 4 (a) is an external view showing the overall configuration, and Fig. 4 (b) is an enlarged view of the desorption outlet. It is shown.

濃縮装置20は、垂直軸V.Aまわりに回転可能な円筒形の吸着剤21を有し、VOC含有ガスは吸着剤21の外周側からその中心に向けて導入され、浄化された清浄空気は吸着剤21内側の空間から取り出される。   The concentrator 20 has a vertical axis V.P. A VOC-containing gas is introduced from the outer peripheral side of the adsorbent 21 toward the center thereof, and the purified clean air is taken out from the space inside the adsorbent 21. .

VOCを吸着した吸着剤21に対し、脱着用加熱空気はその吸着剤21を挟むようにして配置された一方のダクト、すなわち脱着用空気供給管22から吸着剤21に吹き付けられ、VOCを含有している脱着ガスは他方のダクト、すなわち、脱着出口部23から排出されるようになっている。   With respect to the adsorbent 21 that has adsorbed the VOC, the desorption heated air is blown to the adsorbent 21 from one duct arranged so as to sandwich the adsorbent 21, that is, the desorption air supply pipe 22, and contains VOC. The desorption gas is discharged from the other duct, that is, the desorption outlet 23.

図4(b)において、上記脱着出口部23は吸着剤21の脱着領域出口部を区画するようにして垂直方向に設けられるダクト部23aと、このダクト部23aの下部から水平方向に分岐して設けられる第1管路23bおよび第2管路23cを備えている。   In FIG. 4 (b), the desorption outlet 23 is branched in a horizontal direction from a duct 23a provided in a vertical direction so as to define a desorption area outlet of the adsorbent 21, and a lower portion of the duct 23a. A first pipe line 23b and a second pipe line 23c are provided.

ダクト部23a内には、脱着領域出口部を複数の領域に分割(実施形態では2分割)するための仕切板23dが垂直方向に設けられている。この仕切板23dにはガイド溝23eを通して軸23fが突設されており、この軸23fにはナット23gを締め付けることができるようになっている。それにより、ナット23gを緩めて左右方向(矢印B方向)に移動させ、移動させた位置でナット23gを締め付ければ、仕切板23dを所望の位置で固定することができ、脱着領域の出口部を任意の比率で第1領域、第2領域にそれぞれ分割することができるようになっている。   In the duct portion 23a, a partition plate 23d is provided in the vertical direction for dividing the desorption region outlet portion into a plurality of regions (two in the embodiment). A shaft 23f projects from the partition plate 23d through a guide groove 23e, and a nut 23g can be fastened to the shaft 23f. Thereby, if the nut 23g is loosened and moved in the left-right direction (arrow B direction), and the nut 23g is tightened at the moved position, the partition plate 23d can be fixed at a desired position, and the outlet portion of the detachment region Can be divided into a first area and a second area at an arbitrary ratio.

また、仕切板23dを境として第1領域は第1管路23bに連通し、第2領域は第2管路23cに連通している。それにより、脱着領域からの脱着ガスは二つの管路23b,23cに分岐され、脱着ガスCおよび脱着ガスDとして取り出されるようになっている。   The first region communicates with the first pipeline 23b with the partition plate 23d as a boundary, and the second region communicates with the second pipeline 23c. Thereby, the desorption gas from the desorption region is branched into two pipes 23b and 23c, and is taken out as desorption gas C and desorption gas D.

上記第1領域からの脱着ガスCは図1に示した第1管路8に導くことができ、脱着ガスDは同じく第2管路9に導くことができる。   The desorption gas C from the first region can be led to the first pipe line 8 shown in FIG. 1, and the desorption gas D can be led to the second pipe line 9 as well.

4. VOC含有ガス処理システム
4-1. 第一の処理システム
図5は上記濃縮装置を用いたVOC含有ガス処理システム30の第一実施形態を示したものである。なお、以下の説明において、図1と同じ構成要素については同一符号を付してその説明を省略する。
4. VOC-containing gas treatment system
4-1. First Treatment System FIG. 5 shows a first embodiment of a VOC-containing gas treatment system 30 using the above-described concentrator. In the following description, the same components as those in FIG.

なお、同図に示す濃縮装置1の脱着出口部は、表1のパターン1に示した第1領域と第2領域に分割されている。また、説明の便宜上、第1領域からの脱着ガス温度を40℃、第2領域からの脱着ガス温度を130℃とする。   In addition, the desorption outlet part of the concentration apparatus 1 shown to the same figure is divided | segmented into the 1st area | region shown in the pattern 1 of Table 1, and the 2nd area | region. For convenience of explanation, the desorption gas temperature from the first region is 40 ° C., and the desorption gas temperature from the second region is 130 ° C.

第1領域は、比較例(単一領域)の濃縮装置の脱着領域に比べ、脱着出口温度が低く(90℃→40℃)、濃度も低い(7,430→2,800ppmCH)。したがって、吸着部用帰還路としての第1管路8を介してVOC含有ガス供給管5に戻し、再度、原ガスとして利用するか、あるいは脱着用空気供給管7に戻して利用する。 The first region has a lower desorption outlet temperature (90 ° C. → 40 ° C.) and a lower concentration (7,430 → 2,800 ppm CH 4 ) than the desorption region of the concentrator of the comparative example (single region). Therefore, the VOC-containing gas supply pipe 5 is returned to the VOC-containing gas supply pipe 5 through the first pipe 8 as the adsorption part return path, and is used again as the raw gas, or returned to the detachable air supply pipe 7 and used.

脱着初期では吸着体が十分に加熱されておらず、脱着濃度が極めて低い。したがって、この脱着効率の悪い脱着ガスCは再度、吸着処理に供給する。また、それによって燃焼装置31に供給する脱着ガスの流量が過剰にならないように調節することができる。   In the initial stage of desorption, the adsorbent is not sufficiently heated and the desorption concentration is extremely low. Therefore, the desorption gas C having a low desorption efficiency is supplied again to the adsorption process. Moreover, it can adjust so that the flow volume of the desorption gas supplied to the combustion apparatus 31 may not become excessive by it.

一方、第2領域から排出される、温度が高く(130℃)濃度も高い(10,750ppmCH)脱着ガスDは燃焼装置用供給路としての第2管路9を介して燃焼装置31に供給され、VOCは酸化分解される。 On the other hand, the desorption gas D discharged from the second region and having a high temperature (130 ° C.) and a high concentration (10,750 ppm CH 4 ) is supplied to the combustion device 31 via the second pipe 9 serving as a supply passage for the combustion device. The VOC is oxidatively decomposed.

上記脱着ガスDは、比較例の濃縮装置から排出される脱着ガスの温度(90℃)に比べ、高温であるため、燃料の節約を図ることができる。   Since the desorption gas D is at a higher temperature than the temperature (90 ° C.) of the desorption gas discharged from the concentration device of the comparative example, fuel can be saved.

なお、上記燃焼装置31としては、直接燃焼装置や触媒酸化装置を使用することができる。   As the combustion apparatus 31, a direct combustion apparatus or a catalytic oxidation apparatus can be used.

直接燃焼装置は、可燃ガスを直接火炎に接触させ、700〜850℃の高温雰囲気に所定時間滞留させて酸化分解させるものであり、触媒酸化装置は、可燃性ガスを200〜350℃程度に予熱し、触媒に通すことにより酸化分解するものであり、いずれも公知の装置である。   The direct combustion device directly contacts the combustible gas with the flame and oxidizes and decomposes it in a high temperature atmosphere of 700 to 850 ° C. for a predetermined time. The catalytic oxidation device preheats the combustible gas to about 200 to 350 ° C. However, they are oxidatively decomposed by passing through a catalyst, both of which are known devices.

上記燃焼装置31の燃焼によって生じた排ガスは熱交換器32に導入され、脱着用空気を加熱するための熱交換に供せされる。   The exhaust gas generated by the combustion of the combustion device 31 is introduced into the heat exchanger 32 and used for heat exchange for heating the desorption air.

比較例の濃縮装置60(図10参照)を用いてVOC含有ガスを燃焼させる場合、図11に示すように、平均された脱着出口温度の脱着ガス、すなわち、第2領域の脱着出口温度(130℃)よりも低い脱着出口温度(90℃)で脱着ガスが燃焼装置61に供給されるため、燃料節約効果は見込めない。
なお、図11中、62は熱交換器を示している。
When the VOC-containing gas is burned using the concentrator 60 (see FIG. 10) of the comparative example, as shown in FIG. 11, the desorption gas with the average desorption outlet temperature, that is, the desorption outlet temperature (130 of the second region). Since the desorption gas is supplied to the combustion device 61 at a desorption outlet temperature (90 ° C.) lower than (° C.), a fuel saving effect cannot be expected.
In FIG. 11, reference numeral 62 denotes a heat exchanger.

4-2. 第二の処理システム
図6は上記濃縮装置1を用いたVOC含有ガス処理システムの第二実施形態を示したものである。なお、図5と同じ構成要素については同一符号を付してその説明を省略する。
4-2. Second Treatment System FIG. 6 shows a second embodiment of the VOC-containing gas treatment system using the concentrator 1. Note that the same components as those in FIG. 5 are denoted by the same reference numerals and description thereof is omitted.

なお、図6に示す濃縮装置1の脱着出口部も、表1のパターン3に示した第1領域と第2領域に分割されている。また、説明の便宜上、第1領域からの脱着ガス温度を70℃、第2領域からの脱着ガス温度を160℃とする。   6 is also divided into a first region and a second region shown in pattern 3 of Table 1. For convenience of explanation, the desorption gas temperature from the first region is 70 ° C., and the desorption gas temperature from the second region is 160 ° C.

処理システム40は、濃縮装置1の第1領域から排出された脱着ガスCを冷却するガスクーラ(冷却装置)33と、このガスクーラ33によって冷却されたVOC含有ガスと燃料とを混合した混合ガスを燃焼させて動力を発生するマイクロガスタービン34と、このマイクロガスタービン34から排出される排ガスの熱を回収する排熱回収ボイラ35とを備えている。   The processing system 40 burns a gas cooler (cooling device) 33 that cools the desorption gas C discharged from the first region of the concentrator 1, and a mixed gas that is a mixture of the VOC-containing gas cooled by the gas cooler 33 and fuel. And a micro gas turbine 34 that generates power and an exhaust heat recovery boiler 35 that recovers heat of exhaust gas discharged from the micro gas turbine 34.

詳しくは、脱着ガスCは圧縮機用供給路としての第1管路8を介してガスクーラ33に供給され、マイクロガスタービン34の稼働に適した温度である40℃まで下げられる。   Specifically, the desorption gas C is supplied to the gas cooler 33 through the first pipe 8 serving as a compressor supply path, and is lowered to 40 ° C., which is a temperature suitable for the operation of the micro gas turbine 34.

一方、脱着ガスDは脱着部用帰還路としての第2管路9を介して脱着部上流側に戻される。   On the other hand, the desorption gas D is returned to the desorption section upstream side via the second pipe 9 as the desorption section return path.

図12に示すように、濃縮装置60とマイクロガスタービン64とを組み合わせた一般的な処理システムでは、濃縮装置60から排出されるVOC含有ガスを一旦、ガスクーラ63で冷却した後、マイクロガスタービン64に導入し、マイクロガスタービン64で発生した燃焼熱を排熱回収ボイラ65で回収するが、濃縮装置60の脱着出口温度は略90℃まで上昇しているため、この高温の脱着ガスを、ガスクーラ63によってマイクロガスタービンの運転に適した温度40℃まで冷却する必要がある。したがって降温すべき温度差ΔTは50℃となる。   As shown in FIG. 12, in a general processing system in which the concentrator 60 and the micro gas turbine 64 are combined, the VOC-containing gas discharged from the concentrator 60 is once cooled by the gas cooler 63 and then the micro gas turbine 64. The exhaust heat recovery boiler 65 recovers the combustion heat generated in the micro gas turbine 64. Since the desorption outlet temperature of the concentrator 60 has risen to approximately 90 ° C., this high temperature desorption gas is removed from the gas cooler. 63 is required to cool to a temperature of 40 ° C. suitable for operation of the micro gas turbine. Therefore, the temperature difference ΔT to be lowered is 50 ° C.

一方、本発明の処理システム40によれば、濃縮装置1の第1領域における脱着出口温度は70℃であるため、降温すべき温度差ΔTは30℃となる。すなわち、両温度の差分20℃についてランニングコストの削減が見込まれる。   On the other hand, according to the processing system 40 of the present invention, since the desorption outlet temperature in the first region of the concentrator 1 is 70 ° C., the temperature difference ΔT to be lowered is 30 ° C. That is, a reduction in running cost is expected for a difference of 20 ° C. between the two temperatures.

詳しくは、上記温度の差分によって節約される冷却水の量は7m/hとなり、金額に換算すると、年間、約5百万円のランニングコストの削減が見込まれる。同時に、節約される冷却媒体としてLNGの使用量は4m/hとなり、年間2百万円のランニングコストの削減が見込まれる。 Specifically, the amount of cooling water saved by the temperature difference is 7 m 3 / h. When converted into money, the running cost is expected to be reduced by about 5 million yen per year. At the same time, the amount of LNG used as a cooling medium to be saved is 4 m 3 / h, and a running cost reduction of 2 million yen per year is expected.

ただし、冷却水の単価を70円/m、LNGの単価を70円/Nm、処理システムの年間稼働を8,000時間とした場合。 However, when the unit price of cooling water is 70 yen / m 3 , the unit price of LNG is 70 yen / Nm 3 , and the annual operation of the treatment system is 8,000 hours.

4-3. 第三の処理システム
図7は上記濃縮装置1を用いたVOC含有ガス処理システムの第三実施形態を示したものである。
4-3. Third Processing System FIG. 7 shows a third embodiment of the VOC-containing gas processing system using the concentrator 1.

なお、同図に示す濃縮装置1の脱着出口部も、表1のパターン3に示した第1領域と第2領域に分割されている。   In addition, the desorption outlet part of the concentration apparatus 1 shown to the same figure is also divided | segmented into the 1st area | region shown in the pattern 3 of Table 1, and the 2nd area | region.

この処理システム50では図6に示した処理システム40と同様に、濃縮装置1の第1領域から排出された脱着ガスCを冷却するガスクーラ33と、このガスクーラ33によって冷却されたVOC含有ガスと燃料とを混合した混合ガスを燃焼させて動力を発生するマイクロガスタービン34と、このマイクロガスタービン34から排出される排ガスの熱を回収する排熱回収ボイラ35とを備えている。   In this processing system 50, similarly to the processing system 40 shown in FIG. 6, a gas cooler 33 that cools the desorption gas C discharged from the first region of the concentrator 1, and the VOC-containing gas and fuel cooled by the gas cooler 33 And a waste gas heat recovery boiler 35 that recovers the heat of the exhaust gas discharged from the micro gas turbine 34.

脱着ガスCが圧縮機用供給路としての第1管路8を介してガスクーラ33に供給され、マイクロガスタービン34の稼働に適した温度である40℃まで降温される点は図6に示した構成と同じであり、脱着ガスDは燃焼装置31に供給されて燃焼される。それにより、比較的温度の低い脱着ガスCはランニングコストを削減しつつマイクロガスタービン34に供給され、また、温度の高い(160℃)脱着ガスDは燃焼装置用供給路としての第2管路9を介して燃焼装置31に供給されて燃焼を補助するため、それぞれの脱着ガスを効率良く利用することが可能になる。   The point where the desorption gas C is supplied to the gas cooler 33 through the first pipe 8 as the supply path for the compressor and is lowered to 40 ° C. which is a temperature suitable for the operation of the micro gas turbine 34 is shown in FIG. The desorption gas D is supplied to the combustion device 31 and burned. As a result, the desorption gas C having a relatively low temperature is supplied to the micro gas turbine 34 while reducing the running cost, and the desorption gas D having a high temperature (160 ° C.) is supplied to the second pipeline as the supply path for the combustion apparatus. 9 is supplied to the combustion device 31 through 9 to assist combustion, so that each desorbed gas can be used efficiently.

なお、上記燃焼装置31で生じた排ガスは熱交換器32に導入され、脱着用空気を加熱するための熱交換に供せされる。   The exhaust gas generated in the combustion device 31 is introduced into the heat exchanger 32 and used for heat exchange for heating the desorption air.

因みに、図13に示すように、濃縮装置60とマイクロガスタービン64と燃焼装置61とを組み合わせた一般的な処理システムでは、90℃の脱着ガスのうち、一部をマイクロガスタービン64に供給し、マイクロガスタービン64で処理しきれない脱着ガスを燃焼装置61に供給するものであるため、マイクロガスタービン64の燃焼に適した温度まで脱着ガスを冷却する過程でロスが発生し、さらに、燃焼装置61に供給する脱着ガスとしては温度が低すぎるため燃焼節約効果を期待することができない。   Incidentally, as shown in FIG. 13, in a general processing system in which the concentrating device 60, the micro gas turbine 64, and the combustion device 61 are combined, a part of the 90 ° C. desorption gas is supplied to the micro gas turbine 64. Since the desorption gas that cannot be processed by the micro gas turbine 64 is supplied to the combustion device 61, a loss occurs in the process of cooling the desorption gas to a temperature suitable for the combustion of the micro gas turbine 64. Since the temperature of the desorption gas supplied to the device 61 is too low, a combustion saving effect cannot be expected.

4-4. 第四の処理システム
図8は濃縮装置を複数配置したVOC含有ガス処理システムの第四実施形態を示したものである。
4-4. Fourth Treatment System FIG. 8 shows a fourth embodiment of a VOC-containing gas treatment system in which a plurality of concentrators are arranged.

VOC含有ガスの風量が例えば1000mを超えるような場合、濃縮装置を2基配置し、VOC含有ガスの50%を第1濃縮装置1Aの吸着部に、残りの50%を第2濃縮装置1Bの吸着部に導入する。 When the air volume of the VOC-containing gas exceeds, for example, 1000 m 3 , two concentrating devices are arranged, 50% of the VOC-containing gas is used as the adsorption unit of the first concentrating device 1A, and the remaining 50% is used as the second concentrating device 1B. Introduced into the adsorption part.

ただし、第1濃縮装置1Aは上記した脱着出口部が分割されているもの、第2濃縮装置1Bは脱着出口部が分割されていない従来の濃縮装置である。   However, the first concentrator 1A is a conventional concentrator in which the above-described desorption outlet is divided, and the second concentrator 1B is a conventional concentrator in which the desorption outlet is not divided.

脱着用加熱空気は分岐されて第1濃縮装置1Aの脱着部と第2濃縮装置1Bの脱着部にそれぞれ導入される。   The desorption heated air is branched and introduced into the desorption portion of the first concentrator 1A and the desorption portion of the second concentrator 1B.

第1濃縮装置1Aの脱着出口部における第1領域から排出された脱着ガスC1は圧縮機用供給路としての第1管路8を介してガスクーラ33に供給され、マイクロガスタービン34の稼働に適した温度である40℃まで降温される。一方、第2領域から排出された脱着ガスD1は燃焼装置用供給路としての第2管路9を介して燃焼装置31に供給される。   The desorption gas C1 discharged from the first region at the desorption outlet of the first concentrator 1A is supplied to the gas cooler 33 via the first pipe 8 serving as a compressor supply path, and is suitable for the operation of the micro gas turbine 34. The temperature is lowered to 40 ° C. On the other hand, the desorption gas D1 discharged from the second region is supplied to the combustion device 31 via the second pipe 9 serving as the combustion device supply passage.

また、第2濃縮装置1Bから排出された脱着ガスEは、合流路15を通じて脱着ガスD1と合流され燃焼装置31に供給される。すなわち、第1および第2濃縮装置1A,1Bから排出され、マイクロガスタービン34で処理しきれない余剰ガスは燃焼装置31で処理される。   Further, the desorption gas E discharged from the second concentrator 1 </ b> B is merged with the desorption gas D <b> 1 through the merge channel 15 and supplied to the combustion device 31. That is, surplus gas that is discharged from the first and second concentrators 1 </ b> A and 1 </ b> B and cannot be processed by the micro gas turbine 34 is processed by the combustion device 31.

上記濃縮装置を複数台配置する処理システムによれば、処理すべきVOC含有ガスの風量が大きくてもVOCを確実に吸着処理することができる。   According to the processing system in which a plurality of the concentrating devices are arranged, VOC can be reliably adsorbed even if the air volume of the VOC-containing gas to be processed is large.

5. 脱着ガスの濃度調整
図9は、脱着入口温度を一定とした場合の、吸着体回転数と濃縮装置の脱着性能との関係を示したものである。
5. Adjustment of Desorption Gas Concentration FIG. 9 shows the relationship between the adsorbent rotational speed and the desorption performance of the concentrator when the desorption inlet temperature is constant.

同図(a)〜(d)に示すように、吸着体回転数が遅くなるほど脱着出口温度すなわち脱着ガスの温度が高くなることがわかる。   As shown in FIGS. 4A to 4D, it can be seen that the desorption outlet temperature, that is, the temperature of the desorption gas increases as the adsorbent rotation speed decreases.

また、吸着体回転数が9rphおよび12rphでは処理後半で脱着ガス濃度が十分に低下しており(濃度特性F1およびF2参照)、すなわち脱着が完了していることから脱着性能が良い。   Further, when the adsorbent rotational speed is 9 rph and 12 rph, the desorption gas concentration is sufficiently lowered in the latter half of the treatment (see the concentration characteristics F1 and F2), that is, the desorption is completed, so that the desorption performance is good.

これに対し、吸着回転数が15rphまたは20rphでは脱着ガス濃度が十分に低下する前に脱着処理が終了しているため脱着性能が低いことになる(濃度特性F3およびF4参照)。   On the other hand, if the rotation speed of adsorption is 15 rph or 20 rph, the desorption performance is low since the desorption process is completed before the desorption gas concentration is sufficiently lowered (see concentration characteristics F3 and F4).

しかしながら、同図(a)〜(d)をわかるように、吸着体回転数を変化させると脱着ガス濃度のピークをシフトさせることができる。したがってこの点を利用すれば、脱着出口部を複数の領域に分割する場合において、その領域における脱着ガス濃度をコントロールすることが可能になる。   However, as can be seen from FIGS. 4A to 4D, the peak of the desorption gas concentration can be shifted by changing the adsorbent rotational speed. Therefore, if this point is utilized, when the desorption outlet is divided into a plurality of regions, the desorption gas concentration in that region can be controlled.

例えば、脱着出口部を第1領域と第2領域に二分割する場合に、比較的温度の低い第1領域内に脱着ガス濃度のピークをシフトさせたり、また、比較的温度の高い第2領域内に脱着ガス濃度のピークをシフトさせることが可能になる。   For example, when the desorption outlet is divided into a first region and a second region, the peak of the desorption gas concentration is shifted into the first region having a relatively low temperature, or the second region having a relatively high temperature. It is possible to shift the peak of the desorbed gas concentration.

したがって、脱着出口部を複数領域に分割し、吸着体の回転数を制御することにより、各領域から排出される脱着ガスの特性(温度、または温度と濃度)を、構築される処理システムに配置される要素(マイクロガスタービン、燃焼装置等)が効率良く稼働できるように調節することが可能になる。   Therefore, by dividing the desorption outlet into multiple areas and controlling the rotational speed of the adsorbent, the characteristics (temperature, or temperature and concentration) of the desorption gas discharged from each area are arranged in the constructed processing system. It is possible to adjust the elements to be operated (micro gas turbine, combustion device, etc.) so that they can operate efficiently.

1 濃縮装置
1a 吸着部
1b 脱着部
1c 脱着出口部
2 中心軸
3 ケース
4 吸着剤
5 VOC含有ガス供給管
6 浄化空気送出管
7 脱着用空気供給管
8 第1管路(圧縮機用供給路)
9 第2管路(燃焼装置用供給路)
10 ディスクロータ式濃縮装置
11 筒状吸着体
12 回転軸
13 ダクト
14 ダクト
20 シリンダ式濃縮装置
21 吸着剤
22 脱着用空気供給管
23 脱着出口部
23a ダクト部
23b 第1管路
23c 第2管路
23d 仕切板
23e ガイド溝
23f 軸
23g ナット
30 VOC含有ガス処理システム
31 燃焼装置
32 熱交換器
33 ガスクーラ
34 マイクロガスタービン
35 排熱回収ボイラ
40 VOC含有ガス処理システム
60 濃縮装置
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Concentrator 1a Adsorption part 1b Desorption part 1c Desorption outlet part 2 Center axis 3 Case 4 Adsorbent 5 VOC containing gas supply pipe 6 Purified air delivery pipe 7 Desorption air supply pipe 8 1st pipe (supply line for compressors)
9 Second pipeline (combustion device supply channel)
DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 Disc rotor type concentrator 11 Cylindrical adsorber 12 Rotating shaft 13 Duct 14 Duct 20 Cylinder type concentrator 21 Adsorbent 22 Desorption air supply pipe 23 Desorption outlet part 23a Duct part 23b First pipe line 23c Second pipe line 23d Partition plate 23e Guide groove 23f Shaft 23g Nut 30 VOC containing gas processing system 31 Combustion device 32 Heat exchanger 33 Gas cooler 34 Micro gas turbine 35 Waste heat recovery boiler 40 VOC containing gas processing system 60 Concentrator

Claims (5)

筒状吸着体をその筒軸まわりに回転させ、吸着部を通過する吸着体に低濃度の揮発性有機溶剤を含むガス中の有機溶剤を吸着させ、脱着部を通過する有機溶剤を吸着した吸着体に脱着用空気を吹き付けることにより濃縮された脱着ガスを排出する濃縮装置と、
圧縮機と、この圧縮機によって圧縮された上記脱着ガスと燃料とを混合して燃焼させる燃焼器と、この燃焼器によって発生する燃焼ガスにより駆動するタービンとを有するマイクロガスタービンと、
上記脱着ガスを燃焼するための燃焼装置と、
上記脱着ガスの一部を上記圧縮機に供給するための圧縮機用供給路と、
上記脱着ガスの残部を上記燃焼装置に供給する燃焼装置用供給路とを備え、
上記脱着部の出口部が、上記筒状吸着体の回転方向において、温度が低い脱着ガスを上記圧縮機用供給路に案内するように区画された第1領域と、温度が高い脱着ガスを上記燃焼装置用供給路に案内するように区画された第2領域とに分割されていることを特徴とする有機溶剤含有ガス処理システム。
Adsorption by rotating the cylindrical adsorber around its cylinder axis, adsorbing the organic solvent in the gas containing low-concentration volatile organic solvent to the adsorbent passing through the adsorbing part, and adsorbing the organic solvent passing through the desorbing part A concentrating device that discharges the desorbed gas concentrated by blowing desorption air on the body;
A micro gas turbine having a compressor, a combustor that mixes and burns the desorption gas compressed by the compressor and fuel, and a turbine driven by the combustion gas generated by the combustor;
A combustion apparatus for burning the desorption gas;
A compressor supply path for supplying a part of the desorption gas to the compressor;
A combustion apparatus supply path for supplying the remainder of the desorption gas to the combustion apparatus,
The outlet portion of the desorption portion includes a first region partitioned so as to guide the desorption gas having a low temperature to the supply path for the compressor in the rotation direction of the cylindrical adsorbent, and the desorption gas having a high temperature as described above. An organic solvent-containing gas treatment system, which is divided into a second region partitioned so as to guide to a combustion apparatus supply path.
筒状吸着体をその筒軸まわりに回転させ、吸着部を通過する吸着体に低濃度の揮発性有機溶剤を含むガス中の有機溶剤を吸着させ、脱着部を通過する有機溶剤を吸着した吸着体に脱着用空気を吹き付けることにより濃縮された脱着ガスを排出する第一濃縮装置および第二濃縮装置と、
圧縮機と、この圧縮機によって圧縮された上記脱着ガスと燃料とを混合して燃焼させる燃焼器と、この燃焼器によって発生する燃焼ガスにより駆動するタービンとを有するマイクロガスタービンと、
上記脱着ガスを燃焼するための燃焼装置と、
上記第一濃縮装置の脱着部から排出される脱着ガスの一部を上記圧縮機に供給するための圧縮機用供給路と、
上記第一濃縮装置の脱着部から排出される脱着ガスの残部を上記燃焼装置に供給するための燃焼装置用供給路と、
上記第二濃縮装置の脱着部から排出される脱着ガスを上記燃焼装置用供給路に合流させる合流路とを備え、
上記脱着部の出口部が、上記筒状吸着体の回転方向において、温度が低い脱着ガスを上記圧縮機用供給路に案内するように区画された第1領域と、温度が高い脱着ガスを上記燃焼装置用供給路に案内するように区画された第2領域とに分割されていることを特徴とする有機溶剤含有ガス処理システム。
Adsorption by rotating the cylindrical adsorber around its cylinder axis, adsorbing the organic solvent in the gas containing low-concentration volatile organic solvent to the adsorbent passing through the adsorbing part, and adsorbing the organic solvent passing through the desorbing part A first concentrating device and a second concentrating device for discharging desorbed gas concentrated by blowing desorption air on the body;
A micro gas turbine having a compressor, a combustor that mixes and burns the desorption gas compressed by the compressor and fuel, and a turbine driven by the combustion gas generated by the combustor;
A combustion apparatus for burning the desorption gas;
A compressor supply path for supplying a part of the desorption gas discharged from the desorption section of the first concentrator to the compressor;
A combustion apparatus supply path for supplying the combustion apparatus with the remainder of the desorption gas discharged from the desorption section of the first concentrator;
A merging channel for merging the desorption gas discharged from the desorption part of the second concentrator with the combustion device supply channel,
The outlet portion of the desorption portion includes a first region partitioned so as to guide the desorption gas having a low temperature to the supply path for the compressor in the rotation direction of the cylindrical adsorbent, and the desorption gas having a high temperature as described above. An organic solvent-containing gas treatment system, which is divided into a second region partitioned so as to guide to a combustion apparatus supply path.
上記圧縮機用供給路に、脱着ガスを冷却する冷却装置が介設されている請求項1または2記載の有機溶剤含有ガス処理システム。   The organic solvent-containing gas treatment system according to claim 1 or 2, wherein a cooling device for cooling the desorption gas is interposed in the supply path for the compressor. 上記マイクロガスタービンから排出される排ガスの熱を回収する排熱回収ボイラが備えられている請求項1〜3のいずれか1項に記載の有機溶剤含有ガス処理システム。   The organic solvent containing gas processing system of any one of Claims 1-3 provided with the waste heat recovery boiler which collect | recovers the heat | fever of the waste gas discharged | emitted from the said micro gas turbine. 上記燃焼装置で発生した燃焼ガスを脱着用空気と熱交換することにより脱着用空気を加熱する熱交換器が備えられている請求項1〜4のいずれか1項に記載の有機溶剤含有ガス処理システム。   The organic solvent containing gas treatment according to any one of claims 1 to 4, further comprising a heat exchanger that heats the desorption air by exchanging heat with combustion gas generated in the combustion device. system.
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20170049534A (en) * 2014-09-12 2017-05-10 뒤르 시스템즈 에이지 Method and regenerative separating apparatus for separating contaminants from process exhaust air
CN111773880A (en) * 2020-07-31 2020-10-16 深圳中科环保产业发展有限公司 VOC waste gas treatment process and treatment equipment thereof
CN112594710A (en) * 2020-11-25 2021-04-02 清华大学 Method for treating volatile organic compounds in color plate preparation

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS56158121A (en) * 1980-05-08 1981-12-05 Taikisha Ltd Concentrating and removing apparatus for injurious component
JPH07136449A (en) * 1993-11-24 1995-05-30 Trinity Ind Corp Exhaust treatment apparatus
JP2001070750A (en) * 1999-09-06 2001-03-21 Taikisha Ltd Waste gas treatment system
JP2002159821A (en) * 2000-11-28 2002-06-04 Seibu Giken Co Ltd Organic gas concentration apparatus
JP2005061353A (en) * 2003-08-18 2005-03-10 Mitsubishi Heavy Ind Ltd Treating apparatus for gas containing low-concentration volatile organic-solvent

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS56158121A (en) * 1980-05-08 1981-12-05 Taikisha Ltd Concentrating and removing apparatus for injurious component
JPH07136449A (en) * 1993-11-24 1995-05-30 Trinity Ind Corp Exhaust treatment apparatus
JP2001070750A (en) * 1999-09-06 2001-03-21 Taikisha Ltd Waste gas treatment system
JP2002159821A (en) * 2000-11-28 2002-06-04 Seibu Giken Co Ltd Organic gas concentration apparatus
JP2005061353A (en) * 2003-08-18 2005-03-10 Mitsubishi Heavy Ind Ltd Treating apparatus for gas containing low-concentration volatile organic-solvent

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20170049534A (en) * 2014-09-12 2017-05-10 뒤르 시스템즈 에이지 Method and regenerative separating apparatus for separating contaminants from process exhaust air
JP2017533087A (en) * 2014-09-12 2017-11-09 デュール システムズ アーゲーDurr Systems AG Method and regenerative separator for separating impurities from process exhaust
US10682604B2 (en) 2014-09-12 2020-06-16 Dürr Systems Ag Method and regenerative separating apparatus for separating contaminants from process exhaust air
KR102398967B1 (en) * 2014-09-12 2022-05-16 뒤르 시스템즈 에이지 Method and Regenerative Separation Apparatus for Separating Impurities from Treatment Exhaust
CN111773880A (en) * 2020-07-31 2020-10-16 深圳中科环保产业发展有限公司 VOC waste gas treatment process and treatment equipment thereof
CN112594710A (en) * 2020-11-25 2021-04-02 清华大学 Method for treating volatile organic compounds in color plate preparation

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