JP2601970B2 - 溶剤回収装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、ドライクリーニン
グ、金属洗滌、繊維洗滌等の溶剤蒸気発生部から発生し
た有機溶剤で、特に水に不溶性の例えばトリクロールエ
チレン、パークロールエチレン、トリクロールエタン、
フロン113、トルエン、キンレン等の溶剤の回収に好適
な装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来のこの種の溶剤回収装置として、こ
の発明の出願人により提案した実公昭54-1475号公報に
記載のものを挙げることができる。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】ところで、この従来の
装置においては、分離器で分離した分離水中に微量の溶
剤が含まれているため、系外（河川）に放流するにはこ
の分離水を排水基準により規制値以下に処理しなければ
ならない。そのために分離水の排水処理装置、例えば曝
気槽等を必要とする。また、分離水の量も多量であるた
め、装置としても大ががりな設備となり、運転費もかさ
む。さらに、蒸気発生器での水蒸気の発生に際し、電熱
コイルによる水の加熱に大きな熱量を要し、電力を多く
使用するなどの問題点があった。

【０００４】そこでこの発明は、前記のような従来の問
題点を解決し、分離水の排水処理装置を必要とせず、し
かも蒸気発生器で使用する消費電力などの大巾な節減を
図ることができる溶剤回収装置を提供することを目的と
する。

【０００５】

【課題を解決するための手段】前記目的を達成するた
め、請求項１の発明は、溶剤吸着塔の下部に過熱用電熱
コイルと水蒸気発生用電熱コイルを上下に配した蒸気発
生器を設け、かつ該吸着塔に凝縮器を設けるとともに、
該凝縮器と接続した比重分離器を設け、吸着塔の内部に
上方から溶剤蒸気を含むガスを導入して溶剤蒸気を吸着
し、蒸気発生器から蒸気を吹き込んで吸着した溶剤を説
着する溶剤回収装置において、吸着塔に比重分離器から
の分離水を脱着された溶剤蒸気と水蒸気により熱交換す
る熱交換器を設け、該熱交換器を配管を介して蒸気発生
器に接続して設ける一方、比重分離器に配管を介して分
離水タンクを接続して設け、該分離水タンクを弁及びポ
ンプを介して熱交換器に接続して設け、これら配管、分
離水タンク、弁及びポンプを経て比重分離器からの分離
水を熱交換器に供給するとともに、配管を経て熱交換器
での熱交換により温水となった分離水を蒸気発生器に供
給するようにしている

【０００６】請求項２の発明は、２台の溶剤吸着塔と、
これら吸着塔にそれぞれ設けられ又は共用のものとして
１個設けられた凝縮器と、各吸着塔にそれぞれ設けられ
又は共用のものとして１個設けられた熱交換器と、蒸気
過熱用コイルと蒸気発生用加熱コイルを上下に配して各
吸着塔の下部と接続して設けられた共用の蒸気発生器
と、凝縮器および熱交換器とそれぞれ接続して設けられ
た共用の比重分離器とを具え、この比重分離器に配管を
介して分離水タンクを接続して設け、該分離水タンクを
ポンプが設けられた配管を介して熱交換器に接続して設
け、これら配管、分離水タンク、ポンプ、配管を経て比
重分離器からの分離水を熱交換器に供給するようになっ
ており、熱交換器は比重分離器からの分離水を脱着され
た溶剤蒸気と水蒸気により熱交換して温水としたうえで
蒸気発生器に供給が可能なように該蒸気発生器に接続さ
れており、吸着塔の一方の出口から排気される溶剤の濃
度が所定値を越えたとき、該一方の吸着塔の運転が停止
し、他方の吸着塔の運転が開始するように切替可能とな
っている。

【０００７】

【作用】前記のように比重分離器からの分離水を配管、
分離水タンク、弁及びポンプを経て熱交換器に供給する
とともに、配管を経て熱交換器での熱交換により温水と
なった分離水を蒸気発生器に供給し、あるいは配管、分
離水タンク、ポンプ、配管を経て熱交換器に供給すると
ともに、熱交換器で脱着された溶剤蒸気と水蒸気により
熱交換され温水とされたうえで蒸気発生器に供給する。
したがって、蒸気発生器での水蒸気の発生に際し、大き
な熱量を必要としない。また、この供給される分離水の
中には微量の溶剤も含まれているが、蒸気発生器による
加熱により水蒸気とともに吸着塔に送り込まれて脱着さ
れ、系外に放流されることはない。また、このように分
離水を循環させても溶剤自体が蒸発するので、蒸気発生
器内で溶剤が増加することもない。

【０００８】

【実施例】図１はこの発明の一実施例を示す一部破断の
正面図である。１は吸着塔で、内部に活性炭塔の吸着剤
ａを収容して脚部２上に設置されている。３はダスト濾
過器、４はダスト濾過器３と接続されたファンで、この
ファン４は吸着塔１内に収容した吸着剤ａの上部空間と
連通して設置されている。

【０００９】５は吸着塔１の下部に直結された蒸気発生
器で、この蒸気発生器５は筐体６を有し、筐体６内の上
部空間には過熱用電熱コイル７が、同下部水中には水蒸
気発生用電熱コイル８が配設されている。

【００１０】吸着塔１の上部外周には内外二重管からな
る凝縮器10が巻き付けられている。凝縮器10の内管には
冷却水を供給する入口11及び排水する出口12が設けられ
ている。外管の一端は排水管14に接続されている。16は
排水管14に接続して吸着塔１に設けられた比重分離器
で、この分離器16には配管17を介して分離水タンク18が
接続され、該タンクの下部には弁20を介してポンプ21が
接続され、このポンプでタンク18内の分離水を熱交換器
23に供給可能になっている。

【００１１】熱交換器23は凝縮器10と同様に内外二重管
からなっていて、吸着塔１の上部外周に凝縮器10と隣接
して巻き付けられている。そして、熱交換器23の内管の
入口25にはポンプ21で汲み上げられる分離水が供給され
るようになっている。熱交換器23の内管の出口は配管26
に接続され、この配管は蒸気発生器５の筐体６に接続さ
れた補給水管27に接続されている。一方、外管の一端は
吸着塔１内に収容した吸着剤ａの上部空間に開口した導
入管28に接続され、他端は連結部29を介して凝縮器10の
外管の他端に接続されている。

【００１２】30はガス導入用ダンパ、31は空気排出用ダ
ンパ、32，33は温度調節計で、温度調節計32は常時水中
にある水蒸気発生用電熱コイル８が万一事故により水面
上に露出した状態で電源が入った場合に該コイルのスイ
ッチを切るために設けられ、温度調節計33は過熱用電熱
コイル７が設定温度以下又は以上になった場合、該コイ
ルが入り又は切れるように設けられている。35は筐体６
内の水位を一定水位に維持するための水面計、36は電磁
弁、37は排気管、38は溶剤取出管である。

【００１３】前記実施例の作用を説明する。ダンパ30，
31が開き、ファン４の起動により溶剤蒸気を含む原ガス
がダスト濾過器３に導入されると、この原ガスはファン
４により静風圧が与えられて吸着塔１内に供給され、吸
着剤ａを透過する間にガス中の溶剤蒸気が吸着剤ａに吸
着され、これにより清浄となった空気は排気管37を経て
大気中に放出される。

【００１４】吸着剤ａが所定量の吸着を行なった後にダ
ンパ30，31が閉じ、蒸気発生器５の筐体６内で発生した
水蒸気が吸着剤ａに送り込まれ、これにより吸着剤ａに
吸着していた溶剤が脱着される。

【００１５】脱着された溶剤蒸気と水蒸気は、導入管28
を経て熱交換器23に導かれた後、連結部29を経て凝縮器
10に導かれ、該凝縮器を構成する外管内の通路を冷却水
と向流に通過する間に凝縮し、液体となって排水管14を
通って分離器16に流入し、ここで比重差により分離され
る。この際、冷却水は入口11から流入して前記溶剤蒸気
と水蒸気を冷却し、出口12から戻される。

【００１６】分離器16で分離された溶剤は、導管38から
回収され、また分離された分離水（排水）は配管17を経
て分離水タンク18に入った後、ポンプ21で汲み上げられ
て熱交換器23に導かれ、熱交換器23の内管を通過する間
に外管内の前記溶剤蒸気と水蒸気と熱交換されて温水
（約60℃〜70℃）とされ、配管26、補給水管27を経て蒸
気発生器５の筐体６内に供給され、さらに蒸気発生器５
により加熱される。そのため、分離水の中に含まれてい
る微量（20〜200ppm）の溶剤も、蒸気発生器５による加
熱により水蒸気とともに吸着塔１に送り込まれて脱着さ
れ、系外に放流されることはない。このように分離水を
循環させても溶剤自体が蒸発するので、溶剤が増加する
こともない。また、分離水は温水とされて蒸気発生器５
の筐体６内に供給されるので、電熱コイル８で加熱する
熱量が小ですみ、これによって消費電力が約30％節減さ
れる。さらに、溶剤蒸気と水蒸気は、熱交換器23を経て
凝縮器10に導かれるので、凝縮器10に供給する冷却水の
使用量が少なくてすむ。

【００１７】脱着が終了した時点でダンパ30，31が開
き、ファン４が起動して冷却ガス（一般に大気）が導入
され、吸着剤ａの乾燥と冷却が行なわれる。

【００１８】図２〜図３は前記した同一構成の吸着塔１
を２台並列させて設置し、かつ比重分離器50、蒸気発生
器51をこれら吸着塔に共用のものとして１個設置した例
を示すものである。すなわち、比重分離器50が１号吸着
塔１及び２号吸着塔１の各凝縮器10と配管53，54で接続
して設けられている。なお、各凝縮器10および各熱交換
器23は各吸着塔１から独立し、各吸着塔に共用のものと
して１個にすることもできる。また、蒸気発生器51が１
号吸着塔１及び２号吸着塔１の下部と配管56，57で接続
して設けられ、配管56，57の接続部には三方弁58が設置
されている。60は分離水タンクで、分離器50と配管61
で、各熱交換器23と配管62，63で接続されている。64は
配管62に設置されたポンプ、蒸気発生器51において65は
蒸気発生室を示し、該室内には電熱ヒータとしての蒸気
過熱用コイル66と蒸気発生用加熱コイル67が上下に配設
されている。68は液面計（制御器）、70は空だき防止用
温度計、71は過熱防止用温度計である。

【００１９】73は分離器50と配管74で接続された溶剤回
収タンク、76，77は１号吸着塔１及び２号吸着塔１の排
気管37と接続して設けられた排気管、78は冷却水の供給
管で、弁80，81が設けられている。83は冷却水の戻し管
である。90，91は分離水タンク60と１号吸着塔１及び２
号吸着塔１の排気管32とを接続するドレン管、93，94は
各熱交換器23の内管と蒸気発生器51とを接続する分離水
配管であり、96，97は配管62，63に設けられた弁であ
る。尚、１号吸着塔１及び２号吸着塔１は図示しない制
御部材によりその運転と停止が交互に切替可能になって
いる。

【００２０】この例の作用の一例を次に説明する。この
例において溶剤を含んだ原ガスは、１号吸着塔１のダン
パ30，31が開き、ファン４の起動により図示省略したダ
クト濾過器を経て１号吸着塔１内に供給され、該吸着塔
１内の吸着剤ａに溶剤のみ吸着され、清浄となった空気
は排気管37，76を経て大気中に放出される。そして、１
号吸着塔１による吸着時間が長くなると、吸着剤ａ中の
溶剤が多くなり、次第に該吸着塔の出口から溶剤が排気
されるようになり、この溶剤が排気される時点をもって
（入口濃度の約10％の濃度有）破過点というが、この破
過時間以前に制御部材は１号吸着塔１の運転を停止し、
２号吸着塔１に運転を切り替える。１号吸着塔１による
吸着が完了した時点で吸着剤ａから溶剤を脱離するた
め、蒸気発生器51から配管56、三方弁58を経て水蒸気
（105℃〜110℃）が１号吸着塔１に送られる。この水蒸
気と該水蒸気により脱着された溶剤は凝縮器10で冷却さ
れ、液化する。液化した混合液（溶剤と水）は配管53を
経て分離器50に送られ、比重分離により溶剤と分離水と
に分離され、溶剤は回収タンク73に回収され、再利用さ
れる。一方、分離水は配管61を経て分離水タンク60に送
られる。この分離水には微量の溶解した溶剤が含まれて
いる。

【００２１】分離水タンク60の分離水はポンプ64により
配管62を経て１号吸着塔１の熱交換器23に導かれ、熱交
換器23の内管を通過する間に外管内の前記溶剤蒸気と水
蒸気と熱交換されて温水とされ、配管93を経て蒸気発生
器51に補給される。蒸気発生器51では蒸気発生室65内に
設けた蒸気発生用加熱コイル67でこの分離水を蒸発さ
せ、過熱水蒸気（105℃〜110℃）を発生させる。この
際、分離水は前記のように熱交換により60℃〜70℃程度
の温水となっているため、加熱コイル67で加熱する熱量
が小ですみ、これによって前記実施例と同様に消費電力
が節減される。また、蒸気発生室65では微量含有の溶剤
も加熱され、水蒸気とともに１号吸着塔に送られて脱着
される。蒸気発生室65で水蒸気が発生し、液面が低下す
ると、液面計68によりポンプ64が起動し、分離水タンク
60の分離水を補給する。分離水だけで不足する場合、工
業用水を補充水として補給する。尚、分離水に含まれる
微量の残留溶剤も蒸気発生器50により加熱されて蒸発す
るため、溶解度は常に一定であり、分離水を循環しても
分離水の溶剤が増加することがない。さらに、この場合
も、前記実施例と同様に凝縮器10に供給する冷却水の使
用量が少なくてすむ。

【００２２】図４は蒸気発生器の他の例を示す。この蒸
気発生器85は蒸気発生室87内の上下に蒸気過熱用パイプ
88と蒸気発生用パイプ89を設け、この両パイプに蒸気発
生器ボイラ86から水蒸気を導管を介して供給する。そし
て、蒸気加熱用パイプ88と蒸気発生用加熱パイプ89によ
り分離水を蒸発させるようになっている。このような蒸
気発生器85は図１の吸着塔１の下部に設ける蒸気発生器
５に代えて設置してもよい。

【００２３】

【発明の効果】請求項１の発明は前記のような構成から
なるので、次のような優れた効果がある。 （１）分離水を蒸気発生器に供給して加熱し、水蒸気と
して循環するようにしたから、分離水を排水するための
排水処理装置が不要となり、設備費を大巾に減らすこと
ができる。しかも、この際に蒸気発生器の水蒸気発生用
電熱コイルによって蒸気発生器に供給される分離水を全
量、水蒸気にすることができ、分離水を別途外部に放出
する必要がない。 （２）分離水中に残留する微量の溶剤も、蒸気発生器に
て加熱されるため、気化（溶剤蒸気）されて水蒸気とと
もに循環される。このため、分離水中に残留する溶剤の
溶解度は常に一定であり、増加することがない。したが
って、分離水の連続循環使用ができ（すなわち、連続脱
着操業ができる）とともに、蒸気発生器や配管の腐食が
少ない。 （３）比重分離器で分離した微量の溶剤を含む分離水を
蒸気発生器で加熱するため、溶剤の沸点が水より低いも
のだけでなく、高いものでも使用でき、広範な溶剤に適
用できる。 （４）分離水を蒸気発生器で水蒸気とするので、シビア
な温度管理が不要であり、操業が容易となる。 （５）分離水を熱交換器により温水として蒸気発生器へ
供給するので、蒸気発生器での熱量を減少させることが
でき、消費電力などの大巾な節減を図ることができる。 （６）構造も比較的簡単であり、安価に製作できる。請
求項２の発明は前記に加え、さらに２台の吸着塔の交互
運転により吸着処理することができ、操業率が上がる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の一実施例を示す一部破断の正面図で
ある。

【図２】吸着塔を２台並列して設置した例を示す配管系
統図である。

【図３】図２の要部拡大図である。

【図４】図２と対応する蒸気発生器の別の例を示す要部
拡大図である。

【符号の説明】

１ 吸着塔 ３ ダスト濾過器 ４ ファン ５ 蒸気発生器 ７ 過熱用電熱コイル ８ 水蒸気発生用電熱コイル 10 凝縮器 16 比重分離器 17 配管 18 分離水タンク 23 熱交換器

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 溶剤吸着塔（１）の下部に過熱用電熱コ
   イル（７）と水蒸気発生用電熱コイル（８）を上下に配
   した蒸気発生器（５）を設け、かつ該吸着塔に凝縮器
   （１０）を設けるとともに、該凝縮器と接続した比重分
   離器（１６）を設け、吸着塔（１）の内部に上方から溶
   剤蒸気を含むガスを導入して溶剤蒸気を吸着し、蒸気発
   生器（５）から蒸気を吹き込んで吸着した溶剤を脱着す
   る溶剤回収装置において、 吸着塔（１）に比重分離器（１６）からの分離水を脱着
   された溶剤蒸気と水蒸気により熱交換する熱交換器（２
   ３）を設け、該熱交換器を配管（２６）を介して蒸気発
   生器（５）に接続して設ける一方、比重分離器（１６）
   に配管（１７）を介して分離水タンク（１８）を接続し
   て設け、該分離水タンクを弁（２０）及びポンプ（２
   １）を介して熱交換器（２３）に接続して設け、これら
   配管（１７）、分離水タンク（１８）、弁（２０）及び
   ポンプ（２１）を経て比重分離器（１６）からの分離水
   を熱交換器（２３）に供給するとともに、配管（２６）
   を経て熱交換器（２３）での熱交換により温水となった
   分離水を蒸気発生器（５）に供給するようにしたことを
   特徴とする溶剤回収装置。
2. 【請求項２】 ２台の溶剤吸着塔（１）と、これら吸着
   塔にそれぞれ設けられ又は共用のものとして１個設けら
   れた凝縮器（１０）と、各吸着塔にそれぞれ設けられ又
   は共用のものとして１個設けられた熱交換器（２３）
   と、蒸気過熱用コイル（６６）と蒸気発生用加熱コイル
   （６７）を上下に配して各吸着塔の下部と接続して設け
   られた共用の蒸気発生器（５１）と、凝縮器（１０）お
   よび熱交換器（２３）とそれぞれ接続して設けられた共
   用の比重分離器（５０）とを具え、この比重分離器（５
   ０）に配管（６１）を介して分離水タンク（６０）を接
   続して設け、該分離水タンクをポンプ（６４）が設けら
   れた配管（６２）を介して熱交換器（２３）に接続して
   設け、これら配管（６１）、分離水タンク（６０）、ポ
   ンプ（６４）、配管（６２）を経て比重分離器（５０）
   からの分離水を熱交換器（２３）に供給するようになっ
   ており、熱交換器（２３）は比重分離器（５０）からの
   分離水を脱着された溶剤蒸気と水蒸気により熱交換して
   温水としたうえで蒸気発生器（５１）に供給が可能なよ
   うに該蒸気発生器に接続されており、吸着塔（１）の一
   方の出口から排気される溶剤の濃度が所定値を越えたと
   き、該一方の吸着塔の運転が停止し、他方の吸着塔
   （１）の運転が開始するように切替可能となっているこ
   とを特徴とする溶剤回収装置。