JP2014000521A - Organic solvent recovery system - Google Patents

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勉 杉浦
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an organic solvent recovery system for only discharging an exhaust gas from which the organic solvent is sufficiently adsorbed and eliminated.SOLUTION: There is provided an organic solvent recovery system for separating and recovering an organic solvent from an exhaust gas containing an organic solvent while circulating the exhaust gas, which comprises: a first organic solvent concentration device 200 and a second organic solvent concentration device 700 having adsorption elements capable of reversely adsorbing/desorbing an organic solvent; and a cooling and recovery system 300 for condensing and recovering an organic solvent by cooling an exhaust gas in which the organic solvent is concentrated by the organic solvent concentration devices, wherein the adsorption elements desorb the organic solvent adsorbed when an exhaust gas at a temperature higher than a predetermined temperature is passed, adsorbs the organic solvent in the exhaust gas when an exhaust gas at a temperature lower than a predetermined temperature is passed, and an exhaust gas in which the concentration of the organic solvent is lower than a predetermined concentration of an exhaust gas at a temperature lower than the predetermined temperature passed through an adsorption part of the first organic solvent concentration device is passed through an adsorption part of the second organic solvent concentration device to discharge the exhaust gas after the passing to the outside of the system.

Description

本発明は、有機溶剤回収システムに関し、特に、排ガスから有機溶剤を回収する有機溶剤回収システムに関する。   The present invention relates to an organic solvent recovery system, and more particularly to an organic solvent recovery system that recovers an organic solvent from exhaust gas.

排ガスから有機溶剤を回収する有機溶剤含有ガス処理システムを開示した先行文献として特許文献1がある。特許文献1に記載された有機溶剤含有ガス処理システムにおいては、吸着材を含有した吸着素子により有機溶剤含有ガス中の有機溶剤を吸着除去させると共に、一方で吸着した有機溶剤を加熱空気により脱着させる。   There exists patent document 1 as a prior art document which disclosed the organic-solvent containing gas processing system which collect | recovers the organic solvent from waste gas. In the organic solvent-containing gas processing system described in Patent Document 1, the organic solvent in the organic solvent-containing gas is adsorbed and removed by the adsorbing element containing the adsorbent, while the adsorbed organic solvent is desorbed by heated air. .

特開2007−44595号公報JP 2007-44595 A

排ガスから有機溶剤を回収する有機溶剤回収システムにおいて、工程から発生する有機溶剤含有ガスを有機溶剤濃縮装置と冷却回収装置で処理する際に、有機溶剤濃縮装置で処理後のガスの一部を系外に排出する場合、有機溶剤濃度が高くなる場合があり、問題であった。   In an organic solvent recovery system that recovers organic solvent from exhaust gas, when the organic solvent-containing gas generated from the process is processed by the organic solvent concentrator and cooling recovery device, a part of the gas processed by the organic solvent concentrator is used. When discharged to the outside, the concentration of the organic solvent may be high, which is a problem.

本発明は上記の問題点に鑑みてなされたものであって、系外に排出する排ガスの有機溶剤濃度を低減することができ、有機溶剤が十分に吸着除去された排ガスのみを排気することができる、有機溶剤回収システムを提供することを目的とする。   The present invention has been made in view of the above problems, and can reduce the concentration of the organic solvent in the exhaust gas discharged out of the system, and exhaust only the exhaust gas from which the organic solvent has been sufficiently adsorbed and removed. An object of the present invention is to provide an organic solvent recovery system that can be used.

本発明に基づく有機溶剤回収システムは、有機溶剤を含有する排ガスを循環させつつ排ガスから有機溶剤を分離して回収する有機溶剤回収システムであって、
有機溶剤を可逆的に吸着および脱着可能な吸着素子を有する第一および第二有機溶剤濃縮装置と、
前記有機溶剤濃縮装置により有機溶剤が濃縮された排ガスを冷却して有機溶剤を凝縮させて回収する冷却回収装置と
を備え、
前記吸着素子は、所定の温度以上の排ガスを通流されると吸着していた有機溶剤を脱着し、かつ、前記所定の温度より低い排ガスを通流されると排ガス中の有機溶剤を吸着し、
前記第一および第二有機溶剤濃縮装置は、前記所定の温度以上の排ガスを通流される脱着部、および、前記所定の温度より低い排ガスを通流される吸着部を含み、
前記第一有機溶剤濃縮装置の吸着部を通流した前記所定の温度より低い排ガスのうち、有機溶剤が所定の濃度以下となった排ガスを、前記第二有機溶剤濃縮装置の吸着部に通流し、通流後の排ガスを系外に排出する。
The organic solvent recovery system based on the present invention is an organic solvent recovery system that separates and recovers an organic solvent from exhaust gas while circulating the exhaust gas containing the organic solvent,
First and second organic solvent concentrators having adsorbing elements capable of reversibly adsorbing and desorbing organic solvents;
A cooling recovery device that cools the exhaust gas in which the organic solvent is concentrated by the organic solvent concentration device and condenses and recovers the organic solvent;
The adsorbing element desorbs the adsorbed organic solvent when exhaust gas of a predetermined temperature or higher is passed, and adsorbs the organic solvent in the exhaust gas when exhaust gas lower than the predetermined temperature is passed,
The first and second organic solvent concentrators include a desorption unit through which exhaust gas having a temperature equal to or higher than the predetermined temperature is passed, and an adsorption unit through which exhaust gas lower than the predetermined temperature is passed,
Of the exhaust gas lower than the predetermined temperature that has flowed through the adsorption part of the first organic solvent concentrator, the exhaust gas with the organic solvent having a predetermined concentration or less is passed through the adsorber of the second organic solvent concentrator. The exhaust gas after passing through is discharged out of the system.

好ましくは、有機溶剤が所定の濃度以下となった前記排ガスの一部のみを前記第二有機溶剤濃縮装置の吸着部に通流し、前記排ガスの残部を系内で循環させる。   Preferably, only a part of the exhaust gas in which the organic solvent becomes a predetermined concentration or less is passed through the adsorption part of the second organic solvent concentrating device, and the remaining part of the exhaust gas is circulated in the system.

また、好ましくは、前記第二有機溶剤濃縮装置の脱着部を通流した前記所定の温度以上の排ガスを、前記冷却回収装置の入口に戻す。   Preferably, the exhaust gas having a temperature equal to or higher than the predetermined temperature that has flowed through the desorption portion of the second organic solvent concentrating device is returned to the inlet of the cooling recovery device.

本発明の一形態においては、有機溶剤濃縮装置が、回転軸および回転軸の周囲に吸着素子が位置して回転軸の軸方向に排ガスを通流される筒状吸着体を含む。所定の温度以上の排ガスは、筒状吸着体の軸方向の一方端側から筒状吸着体の一部に通流される。所定の温度より低い排ガスは、筒状吸着体の軸方向の他方端側から筒状吸着体の他の一部に通流される。筒状吸着体が回転軸を中心に回転されることにより、一部が脱着部となり、かつ、他の一部が吸着部となる。   In one aspect of the present invention, an organic solvent concentrating device includes a rotating shaft and a cylindrical adsorbent that has an adsorbing element positioned around the rotating shaft and allows exhaust gas to flow in the axial direction of the rotating shaft. Exhaust gas having a temperature equal to or higher than a predetermined temperature flows through a part of the cylindrical adsorbent from one end side in the axial direction of the cylindrical adsorbent. The exhaust gas having a temperature lower than the predetermined temperature is passed from the other end side in the axial direction of the cylindrical adsorbent to the other part of the cylindrical adsorbent. When the cylindrical adsorbent is rotated around the rotation axis, a part becomes a desorption part and the other part becomes an adsorption part.

好ましくは、有機溶剤濃縮装置が、筒状吸着体の一方端側の端部に、吸着部を通流して有機溶剤が所定の濃度以下となった排ガスのみを排気するチャンバーを有する。   Preferably, the organic solvent concentrating device has a chamber that exhausts only exhaust gas in which the organic solvent has become a predetermined concentration or less by flowing through the adsorbing portion at one end of the cylindrical adsorbent.

本発明の一形態においては、チャンバーが、回転軸を中心に筒状吸着体に対して移動可能である。   In one embodiment of the present invention, the chamber is movable with respect to the cylindrical adsorbent about the rotation axis.

本発明によれば、有機溶剤が十分に吸着除去された排ガスのみを排気することができる。   According to the present invention, it is possible to exhaust only the exhaust gas from which the organic solvent has been sufficiently adsorbed and removed.

本発明の実施形態1に係る有機溶剤回収システムの構成を示す系統図である。It is a systematic diagram which shows the structure of the organic solvent collection | recovery system which concerns on Embodiment 1 of this invention. 同実施形態に係る有機溶剤濃縮装置の構造を通流される排ガスとともに示す斜視図である。It is a perspective view shown with the waste gas which flows through the structure of the organic-solvent concentration apparatus which concerns on the same embodiment.

以下、本発明の実施形態1に係る有機溶剤回収システムについて図面を参照して説明する。以下の実施形態の説明においては、図中の同一または相当部分には同一符号を付して、その説明は繰り返さない。   Hereinafter, an organic solvent recovery system according to Embodiment 1 of the present invention will be described with reference to the drawings. In the following description of the embodiments, the same or corresponding parts in the drawings are denoted by the same reference numerals, and the description thereof will not be repeated.

(実施形態1)
図1は、本発明の実施形態1に係る有機溶剤回収システムの構成を示す系統図である。図1に示すように、本発明の実施形態1に係る有機溶剤回収システム1には、各種工場または研究施設などに設けられて、有機溶剤を含有する排ガスを排出する生産設備1000が含まれている。
(Embodiment 1)
FIG. 1 is a system diagram showing a configuration of an organic solvent recovery system according to Embodiment 1 of the present invention. As shown in FIG. 1, the organic solvent recovery system 1 according to Embodiment 1 of the present invention includes a production facility 1000 that is provided in various factories or research facilities and discharges exhaust gas containing an organic solvent. Yes.

本実施形態に係る有機溶剤回収システム1は、生産設備1000から排出された有機溶剤を含有する排ガスを循環させつつ排ガスから有機溶剤を分離して回収する有機溶剤回収システムである。   The organic solvent recovery system 1 according to the present embodiment is an organic solvent recovery system that separates and recovers an organic solvent from exhaust gas while circulating the exhaust gas containing the organic solvent discharged from the production facility 1000.

有機溶剤回収システム1においては、生産設備1000と第一有機溶剤濃縮装置200と冷却器300および回収タンク400を有する冷却回収装置と熱交換器600と給気ヒータ100と第二有機溶剤濃縮装置700が接続されている。以下、各構成の機能を説明する。   In the organic solvent recovery system 1, a production facility 1000, a first organic solvent concentrator 200, a cooler 300, a cooling recovery device having a recovery tank 400, a heat exchanger 600, an air supply heater 100, and a second organic solvent concentrator 700. Is connected. Hereinafter, the function of each component will be described.

第一有機溶剤濃縮装置200は、有機溶剤を可逆的に吸着および脱着可能な吸着素子を有する。吸着素子は、所定の温度以上の排ガスを通流されると吸着していた有機溶剤を脱着し、かつ、所定の温度より低い排ガスを通流されると排ガス中の有機溶剤を吸着する。   The first organic solvent concentrator 200 has an adsorbing element capable of reversibly adsorbing and desorbing an organic solvent. The adsorbing element desorbs the adsorbed organic solvent when exhaust gas having a predetermined temperature or higher is passed, and adsorbs the organic solvent in the exhaust gas when exhaust gas lower than the predetermined temperature is passed.

本実施形態においては、活性炭を含有する吸着素子を用いたが、疎水性ゼオライトを含有する吸着素子を用いてもよい。活性炭および疎水性ゼオライトを含有する吸着素子を用いた場合には、約50℃以上の排ガスを通流されると吸着していた有機溶剤を脱着し、かつ、約50℃より低い排ガスを通流されると排ガス中の有機溶剤を吸着する。また、本実施形態の排ガスは、n−メチル−2−ピロリドン、N,N−ジメチルホルムアミド、N,N−ジメチルアセトアミドおよびn−デカンなどの有機溶剤を含有する排ガスである。   In this embodiment, an adsorption element containing activated carbon is used, but an adsorption element containing hydrophobic zeolite may be used. When an adsorbing element containing activated carbon and hydrophobic zeolite is used, the adsorbed organic solvent is desorbed when exhaust gas of about 50 ° C. or higher is passed, and exhaust gas lower than about 50 ° C. is passed. And adsorb organic solvent in exhaust gas. Further, the exhaust gas of the present embodiment is an exhaust gas containing an organic solvent such as n-methyl-2-pyrrolidone, N, N-dimethylformamide, N, N-dimethylacetamide and n-decane.

第一有機溶剤濃縮装置200は、所定の温度以上の排ガスを通流される脱着部21、および、所定の温度より低い排ガスを通流される吸着部22を含む。本実施形態においては、第一有機溶剤濃縮装置200は、脱着部21と吸着部22との間に、吸着部22を通流した所定の温度より低い排ガスを通流されるパージ部23をさらに有する。ただし、第一有機溶剤濃縮装置200は、パージ部23を有さなくてもよい。   The first organic solvent concentrating device 200 includes a desorption unit 21 through which exhaust gas having a predetermined temperature or higher flows, and an adsorption unit 22 through which exhaust gas lower than a predetermined temperature is passed. In the present embodiment, the first organic solvent concentrator 200 further includes a purge unit 23 between the desorption unit 21 and the adsorption unit 22 through which the exhaust gas having a temperature lower than a predetermined temperature through which the adsorption unit 22 flows. . However, the first organic solvent concentrating device 200 may not have the purge unit 23.

冷却回収装置は、上述の通り冷却器300および回収タンク400を有し、第一有機溶剤濃縮装置200により有機溶剤が濃縮された排ガスを冷却して有機溶剤を凝縮させて回収する。冷却器300は、冷却水などを用いて排ガスを冷却して凝縮させることにより、有機溶剤を高濃度に含有する回収液と、有機溶剤を低濃度に含有する排ガスとを分離する。有機溶剤を高濃度に含有する回収液は、回収タンク400に回収される。   As described above, the cooling and recovery device includes the cooler 300 and the recovery tank 400, cools the exhaust gas in which the organic solvent is concentrated by the first organic solvent concentrating device 200, and condenses and recovers the organic solvent. The cooler 300 cools and condenses the exhaust gas using cooling water or the like, thereby separating the recovered liquid containing the organic solvent at a high concentration and the exhaust gas containing the organic solvent at a low concentration. The recovered liquid containing the organic solvent at a high concentration is recovered in the recovery tank 400.

熱交換器600においては、異なる配管を通流される排ガス同士の間で熱交換が行なわれる。給気ヒータ100は、生産設備1000に給気される排ガスを所定の温度まで加熱する。   In the heat exchanger 600, heat exchange is performed between exhaust gases flowing through different pipes. The supply air heater 100 heats the exhaust gas supplied to the production facility 1000 to a predetermined temperature.

第二有機溶剤濃縮装置700においては、系外排気G10aを吸着部にて吸着処理し、さらに有機溶剤濃度を低減させる一方で、脱着部において高温の加熱流体で吸着部で吸着した有機溶剤を脱着することで再生され、再び吸着処理を行う。前記脱着部で濃縮された脱気ガスは、冷却器300の入口に戻すことで処理される。
なお、第二有機溶剤濃縮装置の後段に更に有機溶剤濃縮装置を設置することにより、系外に排出する排ガスの有機溶剤濃度をより低減することも好ましい実施形態である。
In the second organic solvent concentrator 700, the exhaust G10a outside the system is adsorbed by the adsorption unit, and further the organic solvent concentration is reduced, while the organic solvent adsorbed by the adsorption unit with the high-temperature heating fluid is desorbed in the desorption unit. And the adsorption process is performed again. The degassed gas concentrated in the desorption part is processed by returning it to the inlet of the cooler 300.
In addition, it is also a preferred embodiment to further reduce the concentration of the organic solvent in the exhaust gas discharged out of the system by installing an organic solvent concentrating device after the second organic solvent concentrating device.

以下、各構成の接続関係について説明する。
生産設備1000と第一有機溶剤濃縮装置200とは、配管L1により接続され、配管L1にはバルブV111が設けられている。配管L1は、第一有機溶剤濃縮装置200の脱着部21に接続されている。
Hereinafter, the connection relationship of each component will be described.
The production facility 1000 and the first organic solvent concentrator 200 are connected by a pipe L1, and a valve V111 is provided in the pipe L1. The pipe L1 is connected to the desorption part 21 of the first organic solvent concentrator 200.

第一有機溶剤濃縮装置200と熱交換器600とは、配管L5により接続されている。配管L5は、第一有機溶剤濃縮装置200の脱着部21に接続されている。配管L1の生産設備1000とバルブV111との間の位置に、配管L5と繋がった配管L9が接続されている。配管L9にはバルブV112が設けられている。   The first organic solvent concentrator 200 and the heat exchanger 600 are connected by a pipe L5. The pipe L5 is connected to the desorption part 21 of the first organic solvent concentrator 200. A pipe L9 connected to the pipe L5 is connected to a position between the production facility 1000 of the pipe L1 and the valve V111. A valve V112 is provided in the pipe L9.

熱交換器600と冷却器300とは、配管L7により接続されている。冷却器300と回収タンク400とは、配管L6により接続されている。冷却器300と第一有機溶剤濃縮装置200とは、配管L2により接続されている。配管L2は、第一有機溶剤濃縮装置200の吸着部22に接続されている。   The heat exchanger 600 and the cooler 300 are connected by a pipe L7. The cooler 300 and the recovery tank 400 are connected by a pipe L6. The cooler 300 and the first organic solvent concentrator 200 are connected by a pipe L2. The pipe L2 is connected to the adsorption unit 22 of the first organic solvent concentrator 200.

第一有機溶剤濃縮装置200と熱交換器600とは、配管L3により接続されている。配管L3にはバルブV113が設けられている。配管L3の第一有機溶剤濃縮装置200の吸着部22とバルブV113との間の位置に、第一有機溶剤濃縮装置200のパージ部23に繋がった配管L10が接続されている。配管L10にはバルブV114が設けられている。配管L2には、第一有機溶剤濃縮装置200のパージ部23に繋がった配管L11が接続されている。   The first organic solvent concentrator 200 and the heat exchanger 600 are connected by a pipe L3. A valve V113 is provided in the pipe L3. A pipe L10 connected to the purge part 23 of the first organic solvent concentrator 200 is connected to a position between the adsorption part 22 of the first organic solvent concentrator 200 and the valve V113 in the pipe L3. A valve V114 is provided in the pipe L10. A pipe L11 connected to the purge unit 23 of the first organic solvent concentrator 200 is connected to the pipe L2.

熱交換器600と給気ヒータ100とは、配管L8により接続されている。給気ヒータ100と生産設備1000とは、配管L4により接続されている。第一有機溶剤濃縮装置200の吸着部22には、排ガスを系外に排気するための配管L12が接続されている。配管L12には、配管L8に繋がった配管L13が接続されている。配管L13にはバルブV117が設けられている。   The heat exchanger 600 and the air supply heater 100 are connected by a pipe L8. The supply heater 100 and the production facility 1000 are connected by a pipe L4. A pipe L <b> 12 for exhausting exhaust gas out of the system is connected to the adsorption unit 22 of the first organic solvent concentrator 200. A pipe L13 connected to the pipe L8 is connected to the pipe L12. A valve V117 is provided in the pipe L13.

図1においては、簡単のため、熱交換器600を2つ図示しているが、設けられる熱交換器は1つでよい。熱交換器600は、配管L3,L8間の熱エネルギーと、配管L5,L7間の熱エネルギーとを交換することができる。   Although two heat exchangers 600 are illustrated in FIG. 1 for simplicity, only one heat exchanger may be provided. The heat exchanger 600 can exchange heat energy between the pipes L3 and L8 and heat energy between the pipes L5 and L7.

以下、有機溶剤回収システム1を循環する排ガスの流動経路について説明する。
図1に示すように、生産設備1000から排出された排ガスG1の少なくとも一部は、配管L1内を通過して第一有機溶剤濃縮装置200の脱着部21に通流される排ガスG1aとなる。排ガスG1の残部は、配管L9内を通過して脱着部21を通流せずに配管L5内に到達する排ガスG1bとなる。
Hereinafter, the flow path of the exhaust gas circulating through the organic solvent recovery system 1 will be described.
As shown in FIG. 1, at least a part of the exhaust gas G1 discharged from the production facility 1000 becomes exhaust gas G1a that passes through the pipe L1 and flows to the desorption part 21 of the first organic solvent concentrator 200. The remaining part of the exhaust gas G1 becomes the exhaust gas G1b that passes through the pipe L9 and reaches the pipe L5 without flowing through the desorption part 21.

たとえば、排ガスG1は、風量が380NCMN、有機溶剤濃度が1830ppm、温度が110℃である。排ガスG1aと排ガスG1bとの流量比は、バルブV111およびバルブV112の開閉により調節される。   For example, the exhaust gas G1 has an air volume of 380 NCMN, an organic solvent concentration of 1830 ppm, and a temperature of 110 ° C. The flow rate ratio between the exhaust gas G1a and the exhaust gas G1b is adjusted by opening and closing the valve V111 and the valve V112.

排ガスG1aは、第一有機溶剤濃縮装置200の脱着部21を通流することにより排ガスG2となる。排ガスG1aは、50℃以上の温度であるため、脱着部21の吸着素子が吸着していた有機溶剤を脱着させる。なお、排ガスG1aの温度が50℃より低くなる場合には、排ガスG1aを昇温させるための再生ヒータを配管L1の区間に設けてもよい。   The exhaust gas G1a becomes exhaust gas G2 by flowing through the desorption part 21 of the first organic solvent concentrator 200. Since the exhaust gas G1a has a temperature of 50 ° C. or higher, the organic solvent adsorbed by the adsorption element of the desorption part 21 is desorbed. When the temperature of the exhaust gas G1a is lower than 50 ° C., a regeneration heater for raising the temperature of the exhaust gas G1a may be provided in the section of the pipe L1.

その結果、排ガスG2の有機溶剤濃度は、排ガスG1aの有機溶剤濃度より高くなる。たとえば、排ガスG2は、風量が380NCMN、有機溶剤濃度が2763ppm、温度が94℃である。この場合、バルブV112は完全に閉鎖されている。   As a result, the organic solvent concentration of the exhaust gas G2 is higher than the organic solvent concentration of the exhaust gas G1a. For example, the exhaust gas G2 has an air volume of 380 NCMN, an organic solvent concentration of 2763 ppm, and a temperature of 94 ° C. In this case, the valve V112 is completely closed.

排ガスG2は、排ガスG1bと混合されて熱交換器600に通流されることにより、熱を放出して排ガスG3となる。たとえば、排ガスG3は、風量が380NCMN、有機溶剤濃度が2763ppm、温度が71℃である。   The exhaust gas G2 is mixed with the exhaust gas G1b and passed through the heat exchanger 600, thereby releasing heat and becoming the exhaust gas G3. For example, the exhaust gas G3 has an air volume of 380 NCMN, an organic solvent concentration of 2763 ppm, and a temperature of 71 ° C.

排ガスG3は、冷却器300に通流されて冷却されることにより、含有していた有機溶剤の一部を凝縮されて分離される。本実施形態においては、冷却器300により分離されて回収タンク400に回収されるNMP(n−メチル−2−ピロリドン)の濃度は、97wt%である。   The exhaust gas G3 is cooled by being passed through the cooler 300, whereby a part of the contained organic solvent is condensed and separated. In the present embodiment, the concentration of NMP (n-methyl-2-pyrrolidone) separated by the cooler 300 and recovered in the recovery tank 400 is 97 wt%.

冷却器300を通流された排ガスG4は、温度が50℃以下となるように冷却されている。たとえば、排ガスG4は、風量が380NCMN、有機溶剤濃度が1000ppm、温度が37℃である。排ガスG4はパージ部23を通流された排ガスG6bと混合されて排ガスG5になって、第一有機溶剤濃縮装置200の吸着部22に通流される。排ガスG5が50℃以下の温度となるように、排ガスG6bの排ガスG4への混合量が調節される。   The exhaust gas G4 flowing through the cooler 300 is cooled so that the temperature becomes 50 ° C. or less. For example, the exhaust gas G4 has an air volume of 380 NCMN, an organic solvent concentration of 1000 ppm, and a temperature of 37 ° C. The exhaust gas G4 is mixed with the exhaust gas G6b passed through the purge unit 23 to become the exhaust gas G5, and is passed to the adsorption unit 22 of the first organic solvent concentrator 200. The mixing amount of the exhaust gas G6b to the exhaust gas G4 is adjusted so that the exhaust gas G5 has a temperature of 50 ° C. or less.

たとえば、排ガスG6bは、風量が30NCMN、有機溶剤濃度が500ppm、温度が100℃である。たとえば、排ガスG5は、風量が410NCMN、有機溶剤濃度が963ppm、温度が42℃である。   For example, the exhaust gas G6b has an air volume of 30 NCMN, an organic solvent concentration of 500 ppm, and a temperature of 100 ° C. For example, the exhaust gas G5 has an air volume of 410 NCMN, an organic solvent concentration of 963 ppm, and a temperature of 42 ° C.

排ガスG5は、第一有機溶剤濃縮装置200の吸着部22を通流することにより含有する有機溶剤を吸着される。吸着部22を通流した排ガスの一部は、パージ部23に通流される排ガスG6aとなる。吸着部22を通流した排ガスのうち、含有する有機溶剤が所定の濃度以下となった排ガスは外部に通じる配管L12内に送られる。吸着部22を通流した排ガスの残部は、熱交換器600に通流される排ガスG7となる。たとえば、排ガスG7は、風量が342NCMN、有機溶剤濃度が30ppm、温度が48℃である。   The exhaust gas G5 is adsorbed with the organic solvent contained by flowing through the adsorption part 22 of the first organic solvent concentrator 200. A part of the exhaust gas flowing through the adsorption unit 22 becomes exhaust gas G6a that flows through the purge unit 23. Of the exhaust gas that has flowed through the adsorption unit 22, the exhaust gas in which the organic solvent contained becomes a predetermined concentration or less is sent into the pipe L12 that leads to the outside. The remainder of the exhaust gas that has flowed through the adsorption unit 22 becomes the exhaust gas G7 that is passed through the heat exchanger 600. For example, the exhaust gas G7 has an air volume of 342NCMN, an organic solvent concentration of 30 ppm, and a temperature of 48 ° C.

排ガスG7は、熱交換器600に通流されることにより、熱を吸収して排ガスG8となる。たとえば、排ガスG8は、風量が342NCMN、有機溶剤濃度が30ppm、温度が71℃である。   The exhaust gas G7 is passed through the heat exchanger 600, thereby absorbing heat and becoming exhaust gas G8. For example, the exhaust gas G8 has an air volume of 342NCMN, an organic solvent concentration of 30 ppm, and a temperature of 71 ° C.

排ガスG8は、給気ヒータ100に通流されることにより昇温されて排ガスG9となる。たとえば、排ガスG9は、風量が342NCMN、有機溶剤濃度が30ppm、温度が120℃である。排ガスG9は、生産設備1000で新たに排気された排ガスと混合されて排ガスG1となって系内を循環する。   The exhaust gas G8 is heated by passing through the air supply heater 100 and becomes exhaust gas G9. For example, the exhaust gas G9 has an air volume of 342NCMN, an organic solvent concentration of 30 ppm, and a temperature of 120 ° C. The exhaust gas G9 is mixed with the exhaust gas newly exhausted from the production facility 1000 to become exhaust gas G1 and circulates in the system.

第一有機溶剤濃縮装置200の吸着部22から配管L12内に送られた排ガスの一部は、配管L13内を通過して熱交換器600を通流せずに配管L8内に到達する排ガスG10bとなる。第一有機溶剤濃縮装置200の吸着部22から配管L12内に送られた排ガスの残部は、外部に排気される排ガスG10aとなる。たとえば、排ガスG10aは、風量が38NCMN、有機溶剤濃度が5ppm、温度が43℃である。この場合、バルブV117は完全に閉鎖されている。また、排ガG10aは第二有機溶剤濃縮装置700に送られる。前記第二有機溶剤濃縮装置の吸着部にて有機溶剤は吸着除去され、さらに有機溶剤濃度を低減することができる。たとえば風量が38NCMN、有機溶剤濃度を0.5ppm、温度43℃である。また、第二有機溶剤濃縮装置700の脱着部において吸着した有機溶剤は脱着される。たとえば、風量が2NCMNで、有機溶剤濃度85.5ppm、温度80℃を冷却器の入口に戻す。   Part of the exhaust gas sent into the pipe L12 from the adsorption part 22 of the first organic solvent concentrator 200 passes through the pipe L13 and reaches the pipe L8 without passing through the heat exchanger 600. Become. The remainder of the exhaust gas sent from the adsorption part 22 of the first organic solvent concentrator 200 into the pipe L12 becomes the exhaust gas G10a exhausted to the outside. For example, the exhaust gas G10a has an air volume of 38NCMN, an organic solvent concentration of 5 ppm, and a temperature of 43 ° C. In this case, the valve V117 is completely closed. Further, the waste gas G10a is sent to the second organic solvent concentrator 700. The organic solvent is adsorbed and removed by the adsorption part of the second organic solvent concentrating device, and the organic solvent concentration can be further reduced. For example, the air volume is 38 NCMN, the organic solvent concentration is 0.5 ppm, and the temperature is 43 ° C. Further, the organic solvent adsorbed in the desorption part of the second organic solvent concentrator 700 is desorbed. For example, the air volume is 2NCMN, the organic solvent concentration is 85.5 ppm, and the temperature of 80 ° C. is returned to the inlet of the cooler.

以下、本実施形態に係る第一および第二有機溶剤濃縮装置の構造について説明する。
図2は、本実施形態に係る有機溶剤濃縮装置の構造を通流される排ガスとともに示す斜視図である。なお、図2においては、後述するチャンバーは図示していない。
Hereinafter, the structures of the first and second organic solvent concentrators according to this embodiment will be described.
FIG. 2 is a perspective view showing together with the exhaust gas flowing through the structure of the organic solvent concentrator according to the present embodiment. In FIG. 2, a chamber to be described later is not shown.

図2に示すように、本実施形態の第一および第二有機溶剤濃縮装置はローター式であり、回転軸211および回転軸211の周囲に吸着素子が位置して回転軸211の軸方向に排ガスを通流される筒状吸着体210を含む。回転軸211は、図示しないアクチュエータなどにより回転駆動される。   As shown in FIG. 2, the first and second organic solvent concentrators of this embodiment are of a rotor type, and an adsorbing element is positioned around the rotating shaft 211 and the rotating shaft 211, and exhaust gas is exhausted in the axial direction of the rotating shaft 211. It includes a cylindrical adsorbent 210 that is passed through. The rotating shaft 211 is rotated by an actuator (not shown).

具体的には、筒状吸着体210は、ハニカム構造の吸着素子が同心円状に複数の層に亘って積層されている。図2において、紙面の手前側に位置する筒状吸着体210の端部を、筒状吸着体210の回転軸211の軸方向における一方端214とする。一方、紙面の奥側に位置する筒状吸着体210の端部を、筒状吸着体210の回転軸211の軸方向における他方端215とする。   Specifically, in the cylindrical adsorbent 210, honeycomb-structured adsorbing elements are concentrically stacked over a plurality of layers. In FIG. 2, an end portion of the cylindrical adsorbent body 210 positioned on the front side of the paper surface is defined as one end 214 in the axial direction of the rotation shaft 211 of the cylindrical adsorbent body 210. On the other hand, the end portion of the cylindrical adsorbent body 210 located on the back side of the paper surface is defined as the other end 215 in the axial direction of the rotating shaft 211 of the cylindrical adsorbent body 210.

所定の温度である50℃以上の排ガスG1aは、筒状吸着体210の一方端214側から筒状吸着体210の一部である脱着部21に通流されて排ガスG2となる。   The exhaust gas G1a having a predetermined temperature of 50 ° C. or higher is passed from the one end 214 side of the cylindrical adsorbent body 210 to the desorption part 21 which is a part of the cylindrical adsorbent body 210 to become exhaust gas G2.

所定の温度である50℃より低い排ガスG5は、筒状吸着体210の他方端215側から筒状吸着体210の他の一部である吸着部22に通流される。吸着部22に通流されて有機溶剤が所定の濃度である20ppm以下となった排ガスの一部である排ガスG10aは系外に排気される。残りの排ガスG7,G6a,G10bは、排気されずに再び系内を循環する。   Exhaust gas G5 lower than a predetermined temperature of 50 ° C. is passed from the other end 215 side of the cylindrical adsorbent body 210 to the adsorbing portion 22 which is another part of the cylindrical adsorbent body 210. Exhaust gas G10a, which is part of the exhaust gas that has been passed through the adsorbing portion 22 and has an organic solvent having a predetermined concentration of 20 ppm or less, is exhausted outside the system. The remaining exhaust gases G7, G6a, and G10b are circulated through the system again without being exhausted.

筒状吸着体210が回転軸211を中心に回転されることにより、筒状吸着体210の一部が脱着部21となり、かつ、筒状吸着体210の他の一部が吸着部22となる。また、筒状吸着体210の一部が脱着部21の終端と吸着部22の始端との間でパージ部23となる。本実施形態においては、筒状吸着体210の上半分が吸着部22となり、下半分のうちの一部が脱着部21となり、脱着部21と吸着部22との間の斜め下方の一部がパージ部23となる。   By rotating the cylindrical adsorbent body 210 around the rotation shaft 211, a part of the cylindrical adsorbent body 210 becomes the detachable portion 21, and another part of the cylindrical adsorbent body 210 becomes the adsorbed portion 22. . In addition, a part of the cylindrical adsorbent 210 serves as a purge unit 23 between the end of the desorption unit 21 and the start of the adsorption unit 22. In the present embodiment, the upper half of the cylindrical adsorbent body 210 is the adsorbing part 22, a part of the lower half is the desorbing part 21, and a part of the diagonally lower part between the desorbing part 21 and the adsorbing part 22 is It becomes the purge unit 23.

筒状吸着体210は、回転軸211を回転中心として、図中の矢印201で示す方向に所定の速度で回転する。これにより、筒状吸着体210の吸着素子は、吸着部22から脱着部21に移動し、脱着部21からパージ部23を経て再び吸着部22に移動する。このように筒状吸着体210を回転させながら排ガスを処理することにより、吸着処理と脱着処理とパージ処理とを同時に行ないつつ、連続的に有機溶剤の回収を行なうことができる。   The cylindrical adsorbent 210 rotates at a predetermined speed in a direction indicated by an arrow 201 in the drawing with the rotation shaft 211 as a rotation center. As a result, the adsorption element of the cylindrical adsorbent 210 moves from the adsorption unit 22 to the desorption unit 21 and then moves from the desorption unit 21 to the adsorption unit 22 via the purge unit 23 again. By treating the exhaust gas while rotating the cylindrical adsorbent body 210 in this manner, it is possible to continuously recover the organic solvent while simultaneously performing the adsorption process, the desorption process, and the purge process.

パージ部23は、パージ部23に所定の温度より低い排ガスが通流されることにより、パージ部23の吸着素子を冷却するために設けられている。パージ部23の吸着部22に対する割合は、5%以上50%以下であることが好ましい。この割合が5%より小さい場合、吸着素子を所望の温度まで冷却することができない。この割合が50%より大きい場合、筒状吸着体における有機溶剤の吸着処理を行なう部分の割合が小さくなりすぎて有機溶剤の回収効率が低下する。   The purge unit 23 is provided to cool the adsorption element of the purge unit 23 when exhaust gas having a temperature lower than a predetermined temperature is passed through the purge unit 23. The ratio of the purge unit 23 to the adsorption unit 22 is preferably 5% or more and 50% or less. When this ratio is smaller than 5%, the adsorption element cannot be cooled to a desired temperature. When this ratio is larger than 50%, the ratio of the portion of the cylindrical adsorbent where the organic solvent is adsorbed is too small, and the organic solvent recovery efficiency is lowered.

なお、今回開示した上記実施形態はすべての点で例示であって、限定的な解釈の根拠となるものではない。したがって、本発明の技術的範囲は、上記した実施形態のみによって解釈されるものではなく、特許請求の範囲の記載に基づいて画定される。また、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれる。   In addition, the said embodiment disclosed this time is an illustration in all the points, Comprising: It does not become a basis of limited interpretation. Therefore, the technical scope of the present invention is not interpreted only by the above-described embodiments, but is defined based on the description of the scope of claims. Further, all modifications within the meaning and scope equivalent to the scope of the claims are included.

1 有機溶剤回収システム、21 脱着部、22 吸着部、23 パージ部、100 給気ヒータ、200 第一有機溶剤濃縮装置、210 筒状吸着体、211 回転軸、212 チャンバー、213 排気筒、214 一方端、215 他方端、300 冷却器、400 回収タンク、600 熱交換器、700 第二有機溶剤濃縮装置、1000 生産設備、G1,G1a,G1b,G2,G3,G4,G5,G6a,G6b,G7,G8,G9,G10a,G10b 排ガス、L1,L2,L3,L4,L5,L6,L7,L8,L9,L10,L11,L12,L13 配管、V111,V112,V113,V114,V115 バルブ。   DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Organic solvent recovery system, 21 Desorption part, 22 Adsorption part, 23 Purge part, 100 Air supply heater, 200 1st organic solvent concentrator, 210 Cylindrical adsorption body, 211 Rotating shaft, 212 Chamber, 213 Exhaust pipe, 214 End, 215 other end, 300 cooler, 400 recovery tank, 600 heat exchanger, 700 second organic solvent concentrator, 1000 production equipment, G1, G1a, G1b, G2, G3, G4, G5, G6a, G6b, G7 , G8, G9, G10a, G10b exhaust gas, L1, L2, L3, L4, L5, L6, L7, L8, L9, L10, L11, L12, L13 piping, V111, V112, V113, V114, V115 valves.

Claims (6)

有機溶剤を含有する排ガスを循環させつつ排ガスから有機溶剤を分離して回収する有機溶剤回収システムであって、
有機溶剤を可逆的に吸着および脱着可能な吸着素子を有する第一および第二有機溶剤濃縮装置と、
前記有機溶剤濃縮装置により有機溶剤が濃縮された排ガスを冷却して有機溶剤を凝縮させて回収する冷却回収装置と
を備え、
前記吸着素子は、所定の温度以上の排ガスを通流されると吸着していた有機溶剤を脱着し、かつ、前記所定の温度より低い排ガスを通流されると排ガス中の有機溶剤を吸着し、
前記第一および第二有機溶剤濃縮装置は、前記所定の温度以上の排ガスを通流される脱着部、および、前記所定の温度より低い排ガスを通流される吸着部を含み、
前記第一有機溶剤濃縮装置の吸着部を通流した前記所定の温度より低い排ガスのうち、有機溶剤が所定の濃度以下となった排ガスを、前記第二有機溶剤濃縮装置の吸着部に通流し、通流後の排ガスを系外に排出する、有機溶剤回収システム。
An organic solvent recovery system for separating and recovering an organic solvent from exhaust gas while circulating the exhaust gas containing the organic solvent,
First and second organic solvent concentrators having adsorbing elements capable of reversibly adsorbing and desorbing organic solvents;
A cooling recovery device that cools the exhaust gas in which the organic solvent is concentrated by the organic solvent concentration device and condenses and recovers the organic solvent;
The adsorbing element desorbs the adsorbed organic solvent when exhaust gas of a predetermined temperature or higher is passed, and adsorbs the organic solvent in the exhaust gas when exhaust gas lower than the predetermined temperature is passed,
The first and second organic solvent concentrators include a desorption unit through which exhaust gas having a temperature equal to or higher than the predetermined temperature is passed, and an adsorption unit through which exhaust gas lower than the predetermined temperature is passed,
Of the exhaust gas lower than the predetermined temperature that has flowed through the adsorption part of the first organic solvent concentrator, the exhaust gas with the organic solvent having a predetermined concentration or less is passed through the adsorber of the second organic solvent concentrator. , Organic solvent recovery system that discharges exhaust gas after passing through the system.
有機溶剤が所定の濃度以下となった前記排ガスの一部のみを前記第二有機溶剤濃縮装置の吸着部に通流し、前記排ガスの残部を系内で循環させる、請求項1に記載の有機溶剤回収システム。   2. The organic solvent according to claim 1, wherein only a part of the exhaust gas in which the organic solvent becomes a predetermined concentration or less is passed through the adsorption part of the second organic solvent concentrating device, and the remaining part of the exhaust gas is circulated in the system. Collection system. 前記第二有機溶剤濃縮装置の脱着部を通流した前記所定の温度以上の排ガスを、前記冷却回収装置の入口に戻す、請求項1または2に記載の有機溶剤回収システム。   3. The organic solvent recovery system according to claim 1, wherein the exhaust gas having a temperature equal to or higher than the predetermined temperature that has flowed through the desorption portion of the second organic solvent concentrating device is returned to the inlet of the cooling recovery device. 前記 有機溶剤濃縮装置が、回転軸および該回転軸の周囲に前記吸着素子が位置して前記回転軸の軸方向に排ガスを通流される筒状吸着体を含み、
前記所定の温度以上の排ガスは、前記筒状吸着体の前記軸方向の一方端側から前記筒状吸着体の一部に通流され、
前記所定の温度より低い排ガスは、前記筒状吸着体の前記軸方向の他方端側から前記筒状吸着体の他の一部に通流され、
前記筒状吸着体が前記回転軸を中心に回転されることにより、前記一部が前記脱着部となり、かつ、前記他の一部が前記吸着部となる、請求項1〜3のいずれかに記載の有機溶剤回収システム。
The organic solvent concentrator includes a rotating shaft and a cylindrical adsorbing body in which the adsorbing element is positioned around the rotating shaft and exhaust gas flows in the axial direction of the rotating shaft,
The exhaust gas having a temperature equal to or higher than the predetermined temperature is passed from one end side in the axial direction of the cylindrical adsorbent to a part of the cylindrical adsorbent,
Exhaust gas lower than the predetermined temperature is passed from the other end side in the axial direction of the cylindrical adsorbent to another part of the cylindrical adsorbent,
The cylindrical adsorbent is rotated about the rotation axis, whereby the part becomes the desorption part and the other part becomes the adsorption part. The organic solvent recovery system described.
前記 有機溶剤濃縮装置が、前記筒状吸着体の前記一方端側の端部に、前記吸着部を通流して有機溶剤が所定の濃度以下となった前記排ガスのみを排気するチャンバーを有する、請求項4に記載の有機溶剤回収システム。   The organic solvent concentrating device has a chamber that exhausts only the exhaust gas in which the organic solvent has become a predetermined concentration or less by passing the adsorbing portion at an end portion on the one end side of the cylindrical adsorbent. Item 5. The organic solvent recovery system according to Item 4. 前記チャンバーが、前記回転軸を中心に前記筒状吸着体に対して移動可能である、請求項5に記載の有機溶剤回収システム。   The organic solvent recovery system according to claim 5, wherein the chamber is movable with respect to the cylindrical adsorbent about the rotation axis.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2016101553A (en) * 2014-11-28 2016-06-02 東洋紡株式会社 Organic solvent recovery system

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