JP2013111543A - Solvent recovery system - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、溶剤回収システムに関する。 The present invention relates to a solvent recovery system.
化学的な処理を伴う生産設備等においては、排気される気体に溶剤蒸気が含まれている。このような溶剤蒸気を回収する技術として、例えば、溶剤蒸気を凝縮させた後に吸着材に吸着させるものが提案されている(特許文献1を参照)。 In production facilities involving chemical treatment, solvent vapor is included in the exhausted gas. As a technique for recovering such solvent vapor, for example, a technique in which the solvent vapor is condensed and adsorbed on an adsorbent has been proposed (see Patent Document 1).
例えば、NMP溶剤を塗布するリチウムイオン電池用の電極のように、各種の溶剤を塗布した被塗布物を乾燥させる処理を施す場合、塗布した溶剤の効果的な乾燥と、乾燥処理に要するコストの削減との両立を図るために、被塗布物を乾燥させるドライヤ(乾燥炉)の排気から溶剤蒸気を回収処理して乾燥気とし、これを再びドライヤへ給気することが行なわれる。このとき、ドライヤに給気する乾燥気は、処理対象の製品に要求される仕様にもよるが、塗布されている溶剤が確実に乾燥するように、比較的高い乾燥度が要求される。 For example, when a treatment for drying an object to be coated with various solvents, such as an electrode for a lithium ion battery to which an NMP solvent is applied, is effective in drying the applied solvent and the cost required for the drying process. In order to achieve a balance with the reduction, solvent vapor is recovered from the exhaust of a dryer (drying furnace) for drying an object to be dried to be dried and supplied to the dryer again. At this time, the dry air supplied to the dryer is required to have a relatively high dryness so that the applied solvent is surely dried, although it depends on the specifications required for the product to be processed.
しかし、ドライヤが大きいと、ドライヤへ再び給気する気体の乾燥度を保つために要するコストも多大である。本発明は、このような問題に鑑みてなされたものであり、ドライヤへ再び給気する気体の溶剤蒸気の回収に要するコストを抑制する溶剤回収システムを提供することを課題とする。 However, if the dryer is large, the cost required to maintain the dryness of the gas supplied to the dryer again is great. This invention is made | formed in view of such a problem, and makes it a subject to provide the solvent collection | recovery system which suppresses the cost required in collection | recovery of the gaseous solvent vapor | steam supplied again to a dryer.
上記課題を解決するため、本発明は、ドライヤの排気に含まれる熱の少なくとも一部を、溶剤蒸気を吸着回収する吸着材の加熱再生の熱源として利用することにした。 In order to solve the above problems, the present invention uses at least part of the heat contained in the exhaust of the dryer as a heat source for heating and regenerating the adsorbent that adsorbs and recovers the solvent vapor.
詳細には、溶剤を塗布した被塗布物を乾燥させるドライヤの乾燥室へ、前記乾燥室内で気化した溶剤蒸気を回収処理した前記乾燥室の排気を給気する溶剤回収システムであって、前記排気を冷却して、前記排気に含まれる前記溶剤蒸気を凝縮回収する凝縮回収部と、前記凝縮回収部を通過した前記排気に残る前記溶剤蒸気を吸着回収する吸着回収部と、前記ドライヤの排気に含まれる熱の少なくとも一部を、前記溶剤蒸気を吸着回収する前記吸着回収部の吸着材の加熱再生に利用する熱利用部と、を備える。 Specifically, the solvent recovery system supplies air to the drying chamber of a dryer that dries an object to which the solvent is applied, and recovers the vapor of the solvent vaporized in the drying chamber. A condensation recovery part for condensing and recovering the solvent vapor contained in the exhaust, an adsorption recovery part for adsorbing and recovering the solvent vapor remaining in the exhaust that has passed through the condensation recovery part, and an exhaust of the dryer A heat utilization unit that utilizes at least a part of the contained heat for heating and regeneration of the adsorbent of the adsorption recovery unit that adsorbs and recovers the solvent vapor.
上記溶剤回収システムは、ドライヤの排気を冷却することで、排気中に含まれる溶剤蒸気を凝縮回収しつつ、排気中に残留した溶剤蒸気を吸着材で更に吸着回収している。すなわち、溶剤蒸気を凝縮回収する際、排気中に含まれる熱を熱媒で除去することが行われている。ドライヤの排気を冷却した後の熱媒の温度は、少なくとも、凝縮回収部を通過した後に吸着回収部を通過するドライヤの排気の温度、換言すると、吸着材の吸着温度よりも高い温度とすることが可能であるため、ドライヤの排気熱を吸着材の加熱再生に利用する
ことが理論的に可能である。
The solvent recovery system cools the exhaust of the dryer, condenses and recovers the solvent vapor contained in the exhaust, and further absorbs and recovers the solvent vapor remaining in the exhaust with an adsorbent. That is, when the solvent vapor is condensed and recovered, heat contained in the exhaust gas is removed with a heat medium. The temperature of the heating medium after cooling the exhaust of the dryer must be at least higher than the temperature of the exhaust of the dryer that passes through the adsorption recovery unit after passing through the condensation recovery unit, in other words, higher than the adsorption temperature of the adsorbent. Therefore, it is theoretically possible to use the exhaust heat of the dryer for heating and regeneration of the adsorbent.
そこで、上記溶剤回収システムは、ドライヤの排気に含まれる熱の少なくとも一部を、溶剤蒸気を吸着回収する吸着材の加熱再生に利用している。これにより、吸着材の加熱再生に必要な熱エネルギーを削減することができ、システム全体のエネルギー消費を削減することが可能となる。 Therefore, the solvent recovery system uses at least a part of the heat contained in the exhaust of the dryer for heating and regeneration of the adsorbent that adsorbs and recovers the solvent vapor. Thereby, it is possible to reduce the heat energy necessary for heating and regeneration of the adsorbent, and to reduce the energy consumption of the entire system.
なお、前記熱利用部は、前記排気を冷却する前記凝縮回収部の冷却器を通過した熱媒の少なくとも一部を、前記溶剤蒸気を吸着回収する前記吸着回収部の吸着材を加熱再生させる再生用加熱器に通して前記吸着材を直接あるいは間接的に加熱させた後、再び前記冷却器へ流す熱媒循環経路を有するものであってもよい。 The heat utilization unit regenerates at least a part of the heat medium that has passed through the condenser of the condensation recovery unit that cools the exhaust gas by heating and regenerating the adsorbent of the adsorption recovery unit that adsorbs and recovers the solvent vapor. The adsorbent may be directly or indirectly heated through a heater for heating, and then may be provided with a heat medium circulation path that flows again to the cooler.
このように構成される溶剤回収システムであれば、ドライヤの排気を冷却して溶剤蒸気を凝縮回収する凝縮回収部の冷却器を通過した熱媒の少なくとも一部が、溶剤蒸気を吸着回収する吸着材を加熱再生させる再生用の加熱器を通るので、吸着材が加熱される。吸着材の加熱は、凝縮回収部の冷却器を通過した熱媒が吸着材と熱交換することによって直接加熱してもよいし、加熱再生のために吸着材へ送り込まれるガスと熱交換することによって間接的に加熱してもよい。これにより、吸着材の加熱再生に必要な熱エネルギーを削減することができ、システム全体のエネルギー消費を削減することが可能となる。 In the case of the solvent recovery system configured as described above, at least a part of the heat medium that has passed through the condenser of the condensation recovery unit that cools the exhaust of the dryer and condenses and recovers the solvent vapor is absorbed and recovered by the solvent vapor. The adsorbent is heated as it passes through a regenerative heater that heats and regenerates the material. Heating of the adsorbent may be performed directly by exchanging heat with the adsorbent by the heat medium that has passed through the condenser of the condensing recovery unit, or by exchanging heat with the gas sent to the adsorbent for heating regeneration. May be indirectly heated. Thereby, it is possible to reduce the heat energy necessary for heating and regeneration of the adsorbent, and to reduce the energy consumption of the entire system.
なお、前記熱媒循環経路は、前記凝縮回収部と前記吸着回収部とを通過して前記ドライヤへ再び給気される前記排気を加熱する加熱器と、前記冷却器との間で熱媒を循環させる経路の一部を併用する熱媒循環経路であり、前記冷却器から前記加熱器へ繋がる経路の途中から分岐して前記再生用加熱器へ繋がる経路と、前記加熱器から前記冷却器へ繋がる経路へ前記再生用加熱器から合流する経路と、を有するものであってもよい。 The heating medium circulation path passes a heating medium between the cooler and a heater that heats the exhaust gas that passes through the condensation recovery unit and the adsorption recovery unit and is supplied again to the dryer. It is a heat medium circulation path that uses a part of the path to be circulated, a path that branches from the middle of the path that leads from the cooler to the heater, and that leads to the regeneration heater, and from the heater to the cooler And a path that joins from the regeneration heater to a connected path.
上記溶剤回収システムでは、凝縮回収した後に吸着回収を行っているため、吸着材の加熱再生に要する熱エネルギーは、システムを通過する排気中に含まれる全熱エネルギーと比べて小さい。そこで、ドライヤの排気を冷却する冷却器と、溶剤蒸気を回収した後にドライヤへ再び給気するドライヤの排気を加熱する加熱器との間で熱媒を循環させることで熱の有効利用を図りつつ、その循環経路を循環する熱媒の一部を再生用加熱器に通すことにより、ドライヤで消費される熱エネルギーの削減を図りながら、吸着材の加熱再生に必要な熱エネルギーも削減することができ、システム全体のエネルギー消費を削減することが可能となる。 In the solvent recovery system, since the adsorption recovery is performed after the condensation recovery, the thermal energy required for heating and regeneration of the adsorbent is smaller than the total thermal energy contained in the exhaust gas passing through the system. Thus, effective utilization of heat is achieved by circulating a heat medium between a cooler that cools the exhaust of the dryer and a heater that heats the exhaust of the dryer that is supplied again to the dryer after recovering the solvent vapor. By passing a part of the heat medium circulating in the circulation path through the regeneration heater, the heat energy required for the heat regeneration of the adsorbent can be reduced while reducing the heat energy consumed by the dryer. It is possible to reduce the energy consumption of the entire system.
また、前記再生用加熱器は、前記凝縮回収部と前記吸着回収部とを通過することによって前記溶剤蒸気が回収された前記排気の一部を加熱して前記吸着材へ送り、前記吸着材を加熱再生させるものであってもよい。 The regeneration heater heats a part of the exhaust gas from which the solvent vapor has been recovered by passing through the condensation recovery unit and the adsorption recovery unit, and sends the exhaust gas to the adsorbent. Heat regeneration may be used.
凝縮回収部および吸着回収部を通過したドライヤの排気であれば、溶剤蒸気が十分に除去されている。また、吸着回収部を通過したドライヤの排気を加熱して吸着材の再生に用いれば、再生対象の吸着材を吸着温度より高温にすることができる。よって、凝縮回収部と吸着回収部とを通過することによって溶剤蒸気が回収された排気の一部を加熱して吸着材へ送ることにより、吸着材が効率的に加熱再生され、システム全体のエネルギー消費を削減することが可能となる。 If it is exhaust of the dryer which passed the condensation collection | recovery part and adsorption | suction collection | recovery part, the solvent vapor | steam is fully removed. Further, if the exhaust of the dryer that has passed through the adsorption recovery unit is heated and used for regeneration of the adsorbent, the adsorbent to be regenerated can be made higher than the adsorption temperature. Therefore, the adsorbent is efficiently heated and regenerated by heating a part of the exhaust gas from which the solvent vapor has been recovered by passing through the condensation recovery section and the adsorption recovery section, and sending it to the adsorbent. Consumption can be reduced.
また、前記熱利用部は、前記ドライヤから前記凝縮回収部へ流れる排気の一部を、前記吸着材を加熱再生させる再生用加熱器に通して前記吸着材を直接あるいは間接的に加熱させた後、前記凝縮回収部へ流す分岐経路を有するものであってもよい。このように構成される溶剤回収システムであれば、熱媒が流れる経路等を設けることなく、システム全体の
エネルギー消費を削減することができる。
In addition, after the heat utilization unit passes the part of the exhaust gas flowing from the dryer to the condensation recovery unit through a regeneration heater for heating and regenerating the adsorbent, the adsorbent is directly or indirectly heated. A branch path that flows to the condensation recovery unit may be used. With the solvent recovery system configured as described above, the energy consumption of the entire system can be reduced without providing a path through which the heat medium flows.
また、前記熱利用部は、前記ドライヤから前記凝縮回収部へ繋がる経路の途中で分岐し、前記ドライヤから流れる排気の一部を前記凝縮回収部へ流す分岐経路と、前記分岐経路の途中に設けた熱交換器と前記吸着材を加熱再生させる再生用加熱器との間で熱媒を循環させる熱媒循環経路と、を有するものであってもよい。このように構成される溶剤回収システムであっても、ドライヤの排気中に残留する熱エネルギーが吸着材の加熱再生に利用されるので、システム全体のエネルギー消費を削減することができる。 In addition, the heat utilization part is provided in the middle of the branch path that branches in the middle of the path from the dryer to the condensing and collecting part, and in which a part of the exhaust gas flowing from the dryer flows to the condensing and collecting part. And a heat medium circulation path for circulating the heat medium between the heat exchanger and a regeneration heater that heats and regenerates the adsorbent. Even in the solvent recovery system configured as described above, since the thermal energy remaining in the exhaust of the dryer is used for heating and regeneration of the adsorbent, the energy consumption of the entire system can be reduced.
上記溶剤回収システムであれば、ドライヤへ再び給気する気体中の溶剤蒸気の回収に要するコストを抑制することが可能である。 If it is the said solvent collection | recovery system, it is possible to suppress the cost required for collection | recovery of the solvent vapor | steam in the gas supplied again to a dryer.
本発明の第一実施形態に係る溶剤回収システムの構成を図1に示す。溶剤回収システム1は、図1に示すように、溶剤蒸気を含む所定の気体をコイルで冷却して溶剤を凝縮回収する凝縮回収装置(本発明でいう凝縮回収部に相当する)2と、凝縮回収装置2を通過した気体中に残る溶剤をゼオライトあるいは活性炭等の吸着材で吸着回収する吸着回収装置(本発明でいう吸着回収部に相当する)3とを備える。この他に、溶剤回収システム1は、気体を送気する各種のファンや熱交換を行うコイル、水を熱媒として循環させるための配管やポンプ類を備える。なお、熱媒は、水に限定されるものでなく、油やブライン、その他の液体であってもよい。 The configuration of the solvent recovery system according to the first embodiment of the present invention is shown in FIG. As shown in FIG. 1, the solvent recovery system 1 includes a condensation recovery device (corresponding to a condensation recovery portion in the present invention) 2 that condenses and recovers a solvent by cooling a predetermined gas containing solvent vapor with a coil, An adsorption / recovery device (corresponding to an adsorption / recovery unit in the present invention) 3 is provided that adsorbs and recovers the solvent remaining in the gas that has passed through the recovery device 2 with an adsorbent such as zeolite or activated carbon. In addition, the solvent recovery system 1 includes various fans for supplying gas, coils for performing heat exchange, piping and pumps for circulating water as a heat medium. The heat medium is not limited to water, and may be oil, brine, or other liquid.
溶剤回収システム1は、有機溶剤によって各種の化学処理を行う生産設備類から排気される排気中の溶剤蒸気を回収する装置である。本実施形態では、リチウムイオン電池工場などで使用されるN−メチル−2−ピロリドン(以下、NMPという)の溶剤蒸気を含む高温の生産排気からNMPを回収することを前提に説明するが、その他の溶剤類であってもよい。リチウムイオン電池工場では電極製造時にNMPを使用している。電極に塗布されたNMPは、塗布されたNMPを乾燥処理するドライヤで蒸発して排気される。 The solvent recovery system 1 is an apparatus that recovers solvent vapor in exhaust gas exhausted from production facilities that perform various chemical treatments with an organic solvent. In the present embodiment, description will be made on the assumption that NMP is recovered from high-temperature production exhaust gas containing N-methyl-2-pyrrolidone (hereinafter referred to as NMP) solvent vapor used in a lithium ion battery factory or the like. These solvents may also be used. Lithium ion battery factories use NMP when manufacturing electrodes. The NMP applied to the electrode is evaporated and exhausted by a dryer for drying the applied NMP.
本実施形態に係る溶剤回収システム1は、このようなドライヤに付帯して設置される装置であり、ドライヤの排気中の溶剤蒸気を回収する。本実施形態では、各種工業製品の加熱乾燥を行うドライヤからの排気温度が約100℃程度であることを前提としている。 The solvent recovery system 1 according to this embodiment is an apparatus attached to such a dryer, and recovers the solvent vapor in the exhaust of the dryer. In the present embodiment, it is assumed that the exhaust temperature from a dryer that heats and drys various industrial products is about 100 ° C.
凝縮回収装置2は、図1に示すように、直列に並んだ4基の熱交換コイル(符号4〜7)を有している。以下、上流側から順に、熱回収コイル4、予冷却コイル5、主冷却コイル6、再熱コイル7と呼ぶことにする。
As shown in FIG. 1, the condensing and recovering apparatus 2 has four heat exchange coils (
熱回収コイル4は、配管11A,11Bによって構成される冷却水循環系11を介して、ドライヤへ給気するファン15Aの下流側に設けられた給気加熱コイル8に接続されている。熱回収コイル4は、ドライヤから送られた排気(以下、単にガスという)を冷却す
る。熱回収コイル4で除去されたガスの熱は、冷却水循環系11を循環する水によって給気加熱コイル8へ移送され、凝縮回収装置2や吸着回収装置3で浄化されて再びドライヤへ送られるガスを加熱する。熱回収コイル4に流入した約100℃のガスは、約54℃になって予冷却コイル5へ送られる。なお、給気加熱コイル8を通過したガスは、約70℃程度に加熱されてドライヤへ送られる。
The
予冷却コイル5は、熱回収コイル4によって冷却されたガスを更に冷却する。すなわち、熱回収コイル4を通過したガスは、吸着ロータ13の再生排ガスであるファン15Cからのガスと合流して予冷却コイル5に流入し、約29℃に冷却されて主冷却コイル6へ送られる。予冷却コイル5は、経路中に冷却塔10を擁する冷却水循環系の冷却水でガスを冷却する。
The precooling coil 5 further cools the gas cooled by the
主冷却コイル6は、予冷却コイル5によって冷却されたガスを更に冷却する。主冷却コイル6は、経路中に冷凍機9を擁する冷却水循環系の冷却水でガスを冷却する。主冷却コイル6は、予冷却コイル5から送られた約29℃のガスを約12℃まで冷やす。ドライヤから送られるガスが主冷却コイル6で約12℃まで冷やされることにより、主冷却コイル6の冷却コイルの表面でNMP蒸気が凝縮する。
The
再熱コイル7は、主冷却コイル6によって冷却されたガスを加熱する。再熱コイル7は、経路中に冷却塔10を擁する冷却水循環系の冷却水が流れており、予冷却コイル5において加熱された冷却水の熱でガスを加熱する。再熱コイル7は、主冷却コイル6から送られた約12℃のガスを約27℃まで加熱する。
The reheating coil 7 heats the gas cooled by the
予冷却コイル5や再熱コイル7、冷却塔10を流れる冷却水循環系の冷却水は、次のような経路を辿る。すなわち、冷却塔10で冷却された冷却水は、冷却塔10を出たのちに再熱コイル7を通り、その次に予冷却コイル5を通って再び冷却塔10へ戻る。再熱コイル7に流入するガスの温度が約12℃なので、再熱コイル7に流入する32℃の冷却水は、再熱コイル7の通過後に約19℃となり、予冷却コイル5へ流入する。予冷却コイル5に流入するガスの温度が約55℃なので、予冷却コイル5に流入する冷却水は、予冷却コイル5の通過後に約42℃となり、冷却塔10へ再び送られる。なお、冷却塔10は、他の生産設備の冷却塔と統合して運用される場合、冷却塔10へ再び送られる約42℃の冷却水は他の生産設備の冷却水と混合されることにより、冷却塔10に戻る冷却水の返り温度は42℃よりも低い温度になる。
The cooling water in the cooling water circulation system that flows through the pre-cooling coil 5, the reheating coil 7, and the
凝縮回収装置2によってある程度の溶剤が回収され、その最下流で昇温されたガスは、吸着回収装置3へ送られて更に浄化される。吸着回収装置3は、図1に示すように、吸着ロータ13や再生用コイル14を有しており、次のように構成されている。
A certain amount of solvent is recovered by the condensing recovery device 2, and the gas whose temperature has been raised at the most downstream side is sent to the
吸着ロータ13は、円筒状の部材の内部に溶剤蒸気を吸着する吸着材を担持したものであり、約100℃以下の温度でも再生可能な低温再生型の吸着ロータである。吸着ロータ13の両端面には、図示しないセクション分割カセットが配置されており、このカセットによって吸着ロータ13のガス通過域が複数のセクションに区画される。吸着ロータ13は、このセクション分割カセットと相対的に回転可能なようになっており、このカセットによって吸着ロータ13に処理領域や再生領域が形成される。
The
吸着ロータ13の処理領域には、凝縮回収装置2を出た約27℃のガスが通過する。処理領域は、通気するガス中のNMPを吸着し、浄化したガスを排出する。処理領域を出たガスの多くは、溶剤回収システム1を出てドライヤへ送られる。また、処理領域を出たガスの一部は、再生領域へ送られ、或いは系外へ排気される。系外へ排気された分のガスは、図示しない新鮮空気の取り込み口から適宜補充されることにより、ドライヤと溶剤回収
システム1とを循環するガスが徐々に入れ替わるようになっている。すなわち、溶剤回収システム1は、ドライヤの排気を全量処理して再びドライヤへ送るのではなく、新鮮空気も一部取り入れている。
The gas at about 27 ° C. that has exited the condensation recovery device 2 passes through the processing region of the
吸着ロータ13の再生領域には、再生用コイル14によって加熱された約80℃のガスが通過する。再生用コイル14は、吸着ロータ13の処理領域を通過した後、再生領域へ送られる約30℃のガスを約80℃まで加熱する。再生用コイル14は、冷却水循環系11を構成する配管11Aの途中から分岐する配管12Aに接続されており、熱回収コイル4を出た高温の水が再生用コイル14のコイル内を流れる。この分岐箇所における流量比、すなわち、熱回収コイル4を出た後、給気加熱コイル8側へ流れる水と再生用コイル14側へ流れる水との流量比は、溶剤回収システム1全体のヒートバランスを勘案して決定する。すなわち、当該流量比は、給気加熱コイル8において水から除去される熱量と再生用コイル14において水から除去される熱量との比に略一致するよう、流量を調整する。熱回収コイル4において水が取得する熱量や、給気加熱コイル8や再生用コイル14において水から除去される熱量は、各コイルにおける水あるいはガスの出入口温度差および流量に基づいて算出することができる。当該流量比は、開度を固定したバルブにより、試運転で決定した流量比のまま一定に保っても良いし、溶剤回収システム1のプロセス値(例えば、ドライヤの排気温度や排気風量等)の計測データに基づいて決定された開度に従って動作するバルブにより、流量比が常に適正値になるよう調整されるようにしても良い。
A gas of about 80 ° C. heated by the
再生用コイル14を通った水は、配管12Bを流れて冷却水循環系11を構成する配管11Bと合流し、再び熱回収コイル4へ流れる。すなわち、配管12A,12Bは、冷却水循環系11の配管11Bの一部を併用することにより、経路中に再生用コイル14や熱回収コイル4を擁する冷却水循環系(本発明でいう熱利用部の一態様であり、熱媒循環経路に相当する)12を構成する。熱回収コイル4によって約90℃程度にまで熱せられた水が再生用コイル14を流れることにより、吸着ロータ13の処理領域を通過した後に再生領域側へ送られるガスが十分に加熱され、約80℃に達することになる。
The water that has passed through the
再生用コイル14によって加熱され、吸着ロータ13の再生領域へ送られた約80℃のガスにより、再生領域は高温になり、吸着した溶剤を離脱する。再生領域を出たガスは、凝縮回収装置2へ再び送られる。これにより、再生加熱によって吸着ロータ13から離脱した溶剤の多くが、凝縮回収装置2の主冷却コイル6で凝縮して回収されることになる。
The regeneration region is heated by the gas of about 80 ° C. heated by the
このように構成される溶剤回収システム1であれば、熱回収コイル4を通過した熱媒の少なくとも一部が、吸着ロータ13の吸着材を加熱再生させる再生用コイル14を通過している。このため、ドライヤの排気中に残留する熱エネルギーが有効利用されて、吸着材の加熱再生に必要な熱エネルギーが削減され、システム全体のエネルギー消費が削減される。また、冷却水循環系を流れる水の最大温度も約100℃であるため、沸騰を防ぐための加圧等を行わなくても、水を熱媒として利用することができる。
In the solvent recovery system 1 configured as described above, at least a part of the heat medium that has passed through the
なお、上記溶剤回収システム1では、冷却塔10を通過する冷却水を、主冷却コイル6の前後に配置した再熱コイル7および予冷却コイル5に流しているが、再熱コイル7を省略し、冷却塔10を通過する冷却水が予冷却コイル5のみを流れるようにしてもよい。この場合、吸着ロータ13の吸着領域に流入するドライヤの排気が、吸着に適する約27℃の温度となるよう、冷凍機9の出口温度を調整したり、或いは冷凍機9を擁する冷却水循環系の流量を調整したりすることが望ましい。
In the solvent recovery system 1, the cooling water passing through the
図2は、熱回収コイル4を採用しない場合に発明者が想定する溶剤回収システム101の構成図である。この溶剤回収システム101は、再生用コイル14の熱が、ドライヤの排気に含まれる熱ではなく、ボイラー16で発生させた熱となっている。また、吸着ロー
タ13は、低温再生型ではなく、再生に際して約130℃以上の加熱が必要な一般型の吸着ロータとなっている。その他の構成については上述した実施形態に係る溶剤回収システム1と同様であるため、同一の符号を付してその説明を省略する。
FIG. 2 is a configuration diagram of the
図2の溶剤回収システム101は、再生用コイル14の熱源がボイラー16であるため、上述した実施形態に係る溶剤回収システム1に備わっていた冷却水循環系12が備わっていない。このため、図2の溶剤回収システム101は、ドライヤの排気に含まれている熱を利用した吸着ロータ13の再生を行うことができない。このため、図2の溶剤回収システム101のエネルギー消費量と本実施形態に係る溶剤回収システム1のエネルギー消費量とを比較すると、次のようになる。
The
図3は、本実施形態に係る溶剤回収システム1のエネルギー消費量を、図2の溶剤回収システム101のエネルギー消費量からのエネルギー削減率で示したグラフである。図3のグラフの横軸は、再生風量(すなわち、ファン15Cの風量)に対する処理風量(すなわち、ファン15Aの風量)の割合である。図3のグラフから明らかなように、再生用コイル14の熱を、ボイラー16で発生させた熱からドライヤの排気に含まれる熱へ変更した場合、システム全体のエネルギー消費量は、風量比11以下の場合に約30%以上削減できることが判る。また、図3のグラフより、再生風量に対する処理風量の割合が小さい程、エネルギー消費量の削減効果が大きくなることが判る。
FIG. 3 is a graph showing the energy consumption rate of the solvent recovery system 1 according to the present embodiment as an energy reduction rate from the energy consumption amount of the
図3のグラフから明らかなように、本実施形態に係る溶剤回収システム1であれば、吸着ロータ13の再生に要するエネルギーが削減されるため、ドライヤへ再び給気する気体中の溶剤蒸気の回収に要するコストを大幅に抑制することが可能である。また、ボイラー設備が不要であるため、設備のコストも抑制することが可能である。
As apparent from the graph of FIG. 3, in the solvent recovery system 1 according to the present embodiment, the energy required for regeneration of the
ところで、本実施形態に係る溶剤回収システム1は、図2の溶剤回収システム101の吸着ロータ13のゾーン比(吸着領域と再生領域との比率)を変えて再生領域を広くしたり、ロータの回転数を遅くしたりすることにより、低温での再生を可能としているが、例えば、吸着材の材料を低温再生型のものに変更してもよい。このような吸着材としては、活性炭やゼオライトのうち低温での再生が可能なタイプのものや、あるいは低温での再生が可能な高分子吸着材を挙げることができる。
By the way, in the solvent recovery system 1 according to the present embodiment, the zone of the adsorption rotor 13 (ratio between the adsorption region and the regeneration region) of the
なお、上記実施形態に係る溶剤回収システム1では、ドライヤから排気された約100℃のガスは、熱回収コイルによって約54℃に冷却され、予冷却コイル5によって約29℃に冷却された後に、主冷却コイル5によって約12℃に冷却される。そして、再熱コイル7によって約27℃に加熱され、給気加熱コイル8によって約70℃に加熱されている。しかしながら、溶剤回収システム1は、冷却水の流量やコイルの仕様を適宜変更することにより、例えば、次のようなプロセス値となるように変形してもよい。
In the solvent recovery system 1 according to the above embodiment, the gas at about 100 ° C. exhausted from the dryer is cooled to about 54 ° C. by the heat recovery coil and cooled to about 29 ° C. by the precooling coil 5. It is cooled to about 12 ° C. by the main cooling coil 5. Then, it is heated to about 27 ° C. by the reheating coil 7 and heated to about 70 ° C. by the supply
すなわち、変形例に係る溶剤回収システム1は、例えば、ドライヤから排気された約100℃のガスを、熱回収コイルによって約49℃に冷却し、予冷却コイル5によって約34℃に冷却した後に、主冷却コイル5によって約12℃に冷却してもよい。そして、再熱コイル7によって約20℃に加熱し、給気加熱コイル8によって約70℃に加熱してもよい。
That is, in the solvent recovery system 1 according to the modified example, for example, after the gas of about 100 ° C. exhausted from the dryer is cooled to about 49 ° C. by the heat recovery coil and cooled to about 34 ° C. by the pre-cooling coil 5, The main cooling coil 5 may cool to about 12 ° C. Then, it may be heated to about 20 ° C. by the reheating coil 7 and heated to about 70 ° C. by the supply
図4は、本変形例に係る溶剤回収システム1のエネルギー消費量を、図2の溶剤回収システム101のエネルギー消費量からのエネルギー削減率で示したグラフである。図4のグラフから明らかなように、再生用コイル14の熱を、ボイラー16で発生させた熱からドライヤの排気に含まれる熱へ変更した場合、システム全体のエネルギー消費量は、風量比11以下の場合に約27%以上削減できることが判る。
FIG. 4 is a graph showing the energy consumption rate of the solvent recovery system 1 according to this modification as an energy reduction rate from the energy consumption rate of the
図5は、第二実施形態に係る溶剤回収システム21の構成図である。溶剤回収システム21は、基本的に第一実施形態に係る溶剤回収システム1と同様であるが、再生用コイル14が水対空気熱交換器ではなく空気対空気熱交換器となっており、ドライヤから排気されて熱回収コイル4へ流れるガスの一部が再生用コイル14を通過することにより、吸着ロータ13の処理領域を通過した後に再生領域側へ送られるガスを加熱するシステム構成になっている。すなわち、溶剤回収システム21は、吸着ロータ13の処理領域を通過した後に再生領域側へ送られるガスを、ドライヤの排気で加熱している。
FIG. 5 is a configuration diagram of the
より詳細には、溶剤回収システム21の再生用コイル14は、ドライヤと熱回収コイル4とを繋ぐ経路の途中から分岐するダクト22Aと、熱回収コイル4から予冷却コイル5へ繋がる経路の途中に合流するダクト22Bとによって構成されるガスの分岐経路22(本発明でいう熱利用部の一態様である)の途中に設けられており、ドライヤと熱回収コイル4とを繋ぐ経路の途中から分岐したドライヤの排気に含まれる熱で、吸着ロータ13の処理領域を通過した後に再生領域側へ送られるガスを加熱する。また、溶剤回収システム21は、溶剤回収システム1に備わっていた冷却水循環系12が省略されている。その他の構成については、溶剤回収システム1と同様である。
More specifically, the
このように構成される溶剤回収システム21であれば、吸着材の加熱再生に必要な熱エネルギーが、ドライヤの排気中に残留する熱エネルギーによって賄われるので、システム全体のエネルギー消費が削減される。また、ダクト22A,22Bがかさばるものの、水が循環する冷却水循環系12を設ける場合に比べて水漏れ等の虞も少ないため、ドライヤが禁水区域であるような場合でも信頼性を担保できる。また、再生用コイル14を通過した排気はダクト22Bを介して予冷却コイル5へ送られるので、溶剤蒸気によって汚染されたガスがドライヤへ送られることも無い。
With the
なお、上記溶剤回収システム21は、ドライヤと熱回収コイル4とを繋ぐ経路の途中からダクト22Aによって分岐したドライヤの排気の一部が、再生用コイル14を直接通過することにより、吸着ロータ13の処理領域を通過した後に再生領域側へ送られるガスを加熱するのではなく、例えば、分岐経路22を流れるガスの熱が、水等の熱媒を介して間接的に再生用コイル14へ伝わるようにしてもよい。このような変形例に係る溶剤回収システム21’を図6に示す。
The
本変形例に係る溶剤回収システム21’は、図6に示すように、分岐経路22の途中に空気対水式の熱交換器23を設けている。そして、熱交換器23と再生用コイル14とは、配管24A,24Bによって構成される水循環経路24によって繋がっている。これにより、分岐経路22を流れるドライヤの排気中に含まれる熱は、熱交換器23を介して水循環経路24の熱媒である水に伝わり、吸着ロータ13の処理領域を通過した後に再生領域側へ送られるガスへ再生用コイル14を介して伝わる。その結果、ドライヤの排気中に残留する熱エネルギーが吸着材の加熱再生に利用されることになり、システム全体のエネルギー消費が削減される。
As shown in FIG. 6, the
1,21・・溶剤回収システム
2・・凝縮回収装置
3・・吸着回収装置
11,12・・冷却水循環系
22・・分岐経路
1, 21 ·· Solvent recovery system 2 ·
Claims (6)
前記排気を冷却して、前記排気に含まれる前記溶剤蒸気を凝縮回収する凝縮回収部と、
前記凝縮回収部を通過した前記排気に残る前記溶剤蒸気を吸着回収する吸着回収部と、
前記ドライヤの排気に含まれる熱の少なくとも一部を、前記溶剤蒸気を吸着回収する前記吸着回収部の吸着材の加熱再生に利用する熱利用部と、を備える、
溶剤回収システム。 A solvent recovery system for supplying the drying chamber exhaust for recovering the solvent vapor evaporated in the drying chamber to a drying chamber of a dryer for drying an object coated with a solvent,
A condensation recovery unit that cools the exhaust and condenses and recovers the solvent vapor contained in the exhaust;
An adsorption recovery unit that adsorbs and recovers the solvent vapor remaining in the exhaust gas that has passed through the condensation recovery unit;
A heat utilization unit that utilizes at least part of the heat contained in the exhaust of the dryer to heat and regenerate the adsorbent of the adsorption recovery unit that adsorbs and recovers the solvent vapor,
Solvent recovery system.
請求項1に記載の溶剤回収システム。 The heat utilization part is a heating for regeneration that heats and regenerates the adsorbent of the adsorption recovery part that adsorbs and recovers the solvent vapor, at least part of the heat medium that has passed through the condenser of the condensation recovery part that cools the exhaust gas. A heating medium circulation path that directly or indirectly heats the adsorbent through a vessel and then flows to the cooler again,
The solvent recovery system according to claim 1.
請求項2に記載の溶剤回収システム。 The heat medium circulation path circulates the heat medium between the cooler and a heater that heats the exhaust gas that passes through the condensation recovery unit and the adsorption recovery unit and is supplied again to the dryer. A heating medium circulation path that uses a part of the path, a path that branches from the middle of the path that leads from the cooler to the heater, and that leads to the regeneration heater, and a path that leads from the heater to the cooler A path for joining from the regeneration heater,
The solvent recovery system according to claim 2.
請求項2または3に記載の溶剤回収システム。 The regeneration heater heats a part of the exhaust gas from which the solvent vapor has been recovered by passing through the condensation recovery unit and the adsorption recovery unit, and sends the exhaust gas to the adsorbent, thereby heating and regenerating the adsorbent. Let
The solvent recovery system according to claim 2 or 3.
請求項1に記載の溶剤回収システム。 The heat utilization unit passes a part of the exhaust gas flowing from the dryer to the condensation recovery unit through a regeneration heater that heats and regenerates the adsorbent, and directly or indirectly heats the adsorbent, It has a branch path that flows to the condensing recovery part
The solvent recovery system according to claim 1.
請求項1に記載の溶剤回収システム。 The heat utilization part branches in the middle of a path leading from the dryer to the condensation recovery part, a branch path for passing a part of the exhaust gas flowing from the dryer to the condensation recovery part, and heat provided in the middle of the branch path A heating medium circulation path for circulating a heating medium between the exchanger and a regeneration heater for heating and regenerating the adsorbent,
The solvent recovery system according to claim 1.
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