JP3068272B2 - 可燃性揮発性有機化合物の回収方法 - Google Patents
可燃性揮発性有機化合物の回収方法Info
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、有機化学工業等のプロ
セスから放出される空気などのプロセスオフガスからケ
トン、アルデヒド、アルコール、芳香族化合物、オレフ
ィン等の可燃性揮発性有機化合物を回収する方法に関す
る。
セスから放出される空気などのプロセスオフガスからケ
トン、アルデヒド、アルコール、芳香族化合物、オレフ
ィン等の可燃性揮発性有機化合物を回収する方法に関す
る。
【０００２】
【従来の技術】図３は、従来の塩化メチレン（ＣＨ2 Ｃ
ｌ2)を圧力スイング吸着法（ＰＳＡ法）で回収する装置
のフローシートである。塩化メチレンを５０００ｐｐｍ
含有する空気（プロセスオフガス）１をブロア２で１１
ａｔｍに加圧して流路３を経てバルブ４ａから吸着塔５
ａに供給する。吸着塔５ａに充填されたＮａ−Ｘ型ゼオ
ライト６は、塩化メチレンを吸着し、塔頂出口からバル
ブ７ａ及び流路８を経て、塩化メチレン濃度を１００ｐ
ｐｍ以下に低下させた空気を系外に放出する。吸着塔５
ｂは、塩化メチレンの吸着帯の先端が塔頂出口近くまで
移動した状態にあり、バルブ１１ｂを開放して真空ポン
プ１２で減圧し、最高真空度に達した後、バルブ１５ｂ
を開放して吸着工程にある吸着塔５ａからの流出ガス
（塩化メチレンを実質的に含まない空気）を逆止弁１０
を介して導入し、向流パージして塩化メチレンを吸着剤
から脱着し、真空ポンプ１２及び流路１６を経てチラー
２９に供給し、平衡蒸気圧分の塩化メチレン３０を凝縮
して回収する。未凝縮ガスは流路３１を経てブロワ２に
戻される。
ｌ2)を圧力スイング吸着法（ＰＳＡ法）で回収する装置
のフローシートである。塩化メチレンを５０００ｐｐｍ
含有する空気（プロセスオフガス）１をブロア２で１１
ａｔｍに加圧して流路３を経てバルブ４ａから吸着塔５
ａに供給する。吸着塔５ａに充填されたＮａ−Ｘ型ゼオ
ライト６は、塩化メチレンを吸着し、塔頂出口からバル
ブ７ａ及び流路８を経て、塩化メチレン濃度を１００ｐ
ｐｍ以下に低下させた空気を系外に放出する。吸着塔５
ｂは、塩化メチレンの吸着帯の先端が塔頂出口近くまで
移動した状態にあり、バルブ１１ｂを開放して真空ポン
プ１２で減圧し、最高真空度に達した後、バルブ１５ｂ
を開放して吸着工程にある吸着塔５ａからの流出ガス
（塩化メチレンを実質的に含まない空気）を逆止弁１０
を介して導入し、向流パージして塩化メチレンを吸着剤
から脱着し、真空ポンプ１２及び流路１６を経てチラー
２９に供給し、平衡蒸気圧分の塩化メチレン３０を凝縮
して回収する。未凝縮ガスは流路３１を経てブロワ２に
戻される。
【０００３】脱着時の塩化メチレンの濃度Ｃ2 はＳｋａ
ｒｓｔｒｏｍ則に従って下記式で表すことができる。 Ｃ2 ＝ｋＣ0(Ｐａ／Ｐｄ） 但し、Ｃ0 ：入口濃度，Ｐａ：吸着圧力，Ｐｄ：再生圧
力，ｋは１．２〜１．５の範囲にある。ここで、塩化メ
チレンは、ブロワ２、吸着塔５ａ，５ｂ，真空ポンプ１
２，さらにブロワ２という閉鎖系にあるため系外に流出
することもなく、高濃度まで濃縮され、チラー２９にお
いて高効率で回収される。上記のＰＳＡ法は、次の特徴
を有している。 比較的高濃度の有機化合物を効率的に回収することが
できる。 高温操作がないため、揮発性有機化合物や吸着剤の劣
化がない。 乾式分離法のため、排水処理等の二次汚染がない。
ｒｓｔｒｏｍ則に従って下記式で表すことができる。 Ｃ2 ＝ｋＣ0(Ｐａ／Ｐｄ） 但し、Ｃ0 ：入口濃度，Ｐａ：吸着圧力，Ｐｄ：再生圧
力，ｋは１．２〜１．５の範囲にある。ここで、塩化メ
チレンは、ブロワ２、吸着塔５ａ，５ｂ，真空ポンプ１
２，さらにブロワ２という閉鎖系にあるため系外に流出
することもなく、高濃度まで濃縮され、チラー２９にお
いて高効率で回収される。上記のＰＳＡ法は、次の特徴
を有している。 比較的高濃度の有機化合物を効率的に回収することが
できる。 高温操作がないため、揮発性有機化合物や吸着剤の劣
化がない。 乾式分離法のため、排水処理等の二次汚染がない。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかし、上記のＰＳＡ
法で可燃性有機化合物を回収しようとすると次のような
問題が生ずる。即ち、吸着工程で被処理ガス中の酸素を
完全に排出することができず、塔内の空隙部に残留す
る。この残留酸素が、濃縮された可燃性有機化合物とと
もに向流パージガスに随伴されて流出するため、真空ポ
ンプの後流で爆発限界を越える危険性がある。そこで、
本発明は、上記の問題点を解消し、酸素を実質的に除去
した状態で可燃性揮発性有機化合物を効率的に回収する
方法を提供しようとするものである。また、本発明は、
上記回収方法で使用するパージガスとして、系内で分離
回収した窒素を利用する方法を提供しようとするもので
ある。
法で可燃性有機化合物を回収しようとすると次のような
問題が生ずる。即ち、吸着工程で被処理ガス中の酸素を
完全に排出することができず、塔内の空隙部に残留す
る。この残留酸素が、濃縮された可燃性有機化合物とと
もに向流パージガスに随伴されて流出するため、真空ポ
ンプの後流で爆発限界を越える危険性がある。そこで、
本発明は、上記の問題点を解消し、酸素を実質的に除去
した状態で可燃性揮発性有機化合物を効率的に回収する
方法を提供しようとするものである。また、本発明は、
上記回収方法で使用するパージガスとして、系内で分離
回収した窒素を利用する方法を提供しようとするもので
ある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】本発明は、可燃性揮発性
有機化合物吸着剤を充填した第１の吸着塔に、上記有機
化合物、酸素及び窒素を含有する流体を供給して上記有
機化合物を吸着し、窒素及び酸素を第１の吸着塔外に排
出する吸着工程と、上記流体と並流に窒素を流して第１
の吸着塔内に滞留する酸素を掃気する並流パージ工程
と、上記流体に対して向流に第１の吸着塔を減圧し、続
いて、同じ方向に窒素を流して上記有機化合物を回収す
る減圧向流パージ再生工程とを有し、かつ、第１の吸着
塔の減圧向流パージ再生工程で回収した上記有機化合物
と窒素の混合ガスを、可燃性揮発性有機化合物吸着剤を
充填した第２の吸着塔に供給して上記有機化合物を吸着
し、窒素を第２の吸着塔外に排出する吸着工程と、上記
混合ガスに対して向流に第２の吸着塔を減圧し、続い
て、同じ方向に窒素を流して上記有機化合物を回収する
減圧向流パージ再生工程とを有し、さらに、第２の吸着
塔の吸着工程で排出される窒素を、第１の吸着塔の並流
パージ工程、第１の吸着塔の減圧向流パージ再生工程、
及び、第２の吸着塔の減圧向流パージ再生工程における
パージガスとして使用することを特徴とする圧力スィン
グ吸着法による可燃性揮発性有機化合物の回収方法であ
る。
有機化合物吸着剤を充填した第１の吸着塔に、上記有機
化合物、酸素及び窒素を含有する流体を供給して上記有
機化合物を吸着し、窒素及び酸素を第１の吸着塔外に排
出する吸着工程と、上記流体と並流に窒素を流して第１
の吸着塔内に滞留する酸素を掃気する並流パージ工程
と、上記流体に対して向流に第１の吸着塔を減圧し、続
いて、同じ方向に窒素を流して上記有機化合物を回収す
る減圧向流パージ再生工程とを有し、かつ、第１の吸着
塔の減圧向流パージ再生工程で回収した上記有機化合物
と窒素の混合ガスを、可燃性揮発性有機化合物吸着剤を
充填した第２の吸着塔に供給して上記有機化合物を吸着
し、窒素を第２の吸着塔外に排出する吸着工程と、上記
混合ガスに対して向流に第２の吸着塔を減圧し、続い
て、同じ方向に窒素を流して上記有機化合物を回収する
減圧向流パージ再生工程とを有し、さらに、第２の吸着
塔の吸着工程で排出される窒素を、第１の吸着塔の並流
パージ工程、第１の吸着塔の減圧向流パージ再生工程、
及び、第２の吸着塔の減圧向流パージ再生工程における
パージガスとして使用することを特徴とする圧力スィン
グ吸着法による可燃性揮発性有機化合物の回収方法であ
る。
【０００６】
【０００７】また、比較的多量の水分を含有する被処理
ガスから可燃性揮発性有機化合物を回収する場合は、上
記有機化合物吸着剤を充填した第１の吸着塔に、上記有
機化合物、酸素、窒素及び水分を含有する流体を供給し
て上記有機化合物を吸着し、酸素、窒素及び水分を第１
の吸着塔外に排出し、この排出ガスを水分吸着剤と窒素
吸着剤を順次積層充填した第３の吸着塔に供給してそれ
ぞれの吸着層に水分と窒素を吸着し、酸素を第３の吸着
塔から排出する吸着工程と、次いで、上記流体と並流に
窒素を流して第１の吸着塔内に滞留する酸素を掃気して
系外に直接排出する並流パージ工程と、さらに、第３の
吸着塔と連通した第１の吸着塔を真空ポンプで吸引して
向流に減圧し、第３の吸着塔から脱着する窒素及び水分
で第１の吸着塔を向流パージし、上記有機化合物を回収
する減圧向流パージ再生工程とを採用することにより、
上記パージガスを内製することが好ましい。
ガスから可燃性揮発性有機化合物を回収する場合は、上
記有機化合物吸着剤を充填した第１の吸着塔に、上記有
機化合物、酸素、窒素及び水分を含有する流体を供給し
て上記有機化合物を吸着し、酸素、窒素及び水分を第１
の吸着塔外に排出し、この排出ガスを水分吸着剤と窒素
吸着剤を順次積層充填した第３の吸着塔に供給してそれ
ぞれの吸着層に水分と窒素を吸着し、酸素を第３の吸着
塔から排出する吸着工程と、次いで、上記流体と並流に
窒素を流して第１の吸着塔内に滞留する酸素を掃気して
系外に直接排出する並流パージ工程と、さらに、第３の
吸着塔と連通した第１の吸着塔を真空ポンプで吸引して
向流に減圧し、第３の吸着塔から脱着する窒素及び水分
で第１の吸着塔を向流パージし、上記有機化合物を回収
する減圧向流パージ再生工程とを採用することにより、
上記パージガスを内製することが好ましい。
【０００８】
【作用】ＰＳＡ法で可燃性揮発性有機化合物を回収する
ときに、濃縮可燃性揮発性有機化合物中に酸素が混入す
ると爆発の危険性がある。そこで、本発明では吸着工程
で塔内に残留する酸素を窒素で並流パージし、かつ、減
圧向流パージ再生工程のパージガスにも窒素を使用する
ことにより、上記酸素の混入を実質的に防止することが
できた。また、ＰＳＡ法で分離回収する窒素を上記の並
流パージ、及び、減圧向流パージに使用することができ
るので、可燃性揮発性有機化合物の回収コストを大幅に
低減することが可能となった。
ときに、濃縮可燃性揮発性有機化合物中に酸素が混入す
ると爆発の危険性がある。そこで、本発明では吸着工程
で塔内に残留する酸素を窒素で並流パージし、かつ、減
圧向流パージ再生工程のパージガスにも窒素を使用する
ことにより、上記酸素の混入を実質的に防止することが
できた。また、ＰＳＡ法で分離回収する窒素を上記の並
流パージ、及び、減圧向流パージに使用することができ
るので、可燃性揮発性有機化合物の回収コストを大幅に
低減することが可能となった。
【０００９】図１は、本発明を実施するためのＰＳＡ装
置の１例であり、上記有機化合物を濃縮し、かつ、酸素
を除去するための吸着塔５ａ，５ｂ，５ｃと、パージガ
スとして使用する窒素を上記有機化合物から分離回収
し、上記有機化合物をさらに濃縮するための吸着塔１９
ａ，１９ｂを設け、まず、吸着工程にある吸着塔５ａの
前後のバルブ４ａ，７ａを開放し、ブロワ２で上記有機
化合物を含有する空気（プロセスオフガス）１を流路３
を経て吸着塔５ａに供給し、吸着剤５ａに上記有機化合
物を吸着させ、窒素と酸素を流路８から塔外に排出す
る。その間、並流パージ工程にある吸着塔５ｂの前後の
バルブ１０ｂ，７ｂを開放し、窒素ホルダ２２から流路
９を経て吸着塔５ｂに窒素を流し、吸着塔５ｂ内に滞留
している酸素を並流パージして流路８から塔外に排出す
る。そして、再生工程にある吸着塔５ｃは、まず、バル
ブ１１ｃのみを開放して真空ポンプ１２により所定の圧
力まで減圧し、次いで、バルブ１５ｃを開放して窒素ホ
ルダ２２から窒素を、減圧弁１４及び流路１３を経て吸
着塔５ｃに供給して向流パージし、上記有機化合物を脱
着する。上記のバルブを切り換えることにより、吸着塔
５ａ，５ｂ，５ｃを吸着工程から並流パージ工程、再生
工程に順次移行させ、連続的なガス分離を行う。
置の１例であり、上記有機化合物を濃縮し、かつ、酸素
を除去するための吸着塔５ａ，５ｂ，５ｃと、パージガ
スとして使用する窒素を上記有機化合物から分離回収
し、上記有機化合物をさらに濃縮するための吸着塔１９
ａ，１９ｂを設け、まず、吸着工程にある吸着塔５ａの
前後のバルブ４ａ，７ａを開放し、ブロワ２で上記有機
化合物を含有する空気（プロセスオフガス）１を流路３
を経て吸着塔５ａに供給し、吸着剤５ａに上記有機化合
物を吸着させ、窒素と酸素を流路８から塔外に排出す
る。その間、並流パージ工程にある吸着塔５ｂの前後の
バルブ１０ｂ，７ｂを開放し、窒素ホルダ２２から流路
９を経て吸着塔５ｂに窒素を流し、吸着塔５ｂ内に滞留
している酸素を並流パージして流路８から塔外に排出す
る。そして、再生工程にある吸着塔５ｃは、まず、バル
ブ１１ｃのみを開放して真空ポンプ１２により所定の圧
力まで減圧し、次いで、バルブ１５ｃを開放して窒素ホ
ルダ２２から窒素を、減圧弁１４及び流路１３を経て吸
着塔５ｃに供給して向流パージし、上記有機化合物を脱
着する。上記のバルブを切り換えることにより、吸着塔
５ａ，５ｂ，５ｃを吸着工程から並流パージ工程、再生
工程に順次移行させ、連続的なガス分離を行う。
【００１０】一方、再生工程の吸着塔５ｃから回収した
濃縮可燃性揮発性有機化合物は、後段の吸着塔１９でパ
ージガスの窒素を分離する。吸着工程にある吸着塔１９
ａの前後のバルブ１７ａ，２０ａを開放し、吸着塔５ｃ
からの回収ガスを供給し、上記有機化合物を吸着剤１８
に吸着させ、窒素を塔頂より流路２１を経て窒素ホルダ
２２に貯める。他方、再生工程にある吸着塔１９ｂは、
まず、バルブ２３ｂを開放して真空ポンプ２４で所定圧
まで減圧し、次いで、吸着塔１９ａから流出する窒素を
回収して、流路２５及び減圧弁２６を経て吸着塔１９ｂ
に導入して向流パージし、上記有機化合物を脱着する。
脱着された上記有機化合物は、真空ポンプ２４及び流路
２８を経てチラー２９に導入され、上記有機化合物を凝
縮分離し流路３０より回収する。未凝縮ガスは流路３１
より、上記の回収ガスの流路１６に戻すため、上記有機
化合物のガスを系外に流出させることはない。なお、前
段の吸着塔及び後段の吸着塔のパージガスとして使用す
る窒素が、系内で全て回収できないときは、系外から流
路３７を介して窒素ホルダに補給する。
濃縮可燃性揮発性有機化合物は、後段の吸着塔１９でパ
ージガスの窒素を分離する。吸着工程にある吸着塔１９
ａの前後のバルブ１７ａ，２０ａを開放し、吸着塔５ｃ
からの回収ガスを供給し、上記有機化合物を吸着剤１８
に吸着させ、窒素を塔頂より流路２１を経て窒素ホルダ
２２に貯める。他方、再生工程にある吸着塔１９ｂは、
まず、バルブ２３ｂを開放して真空ポンプ２４で所定圧
まで減圧し、次いで、吸着塔１９ａから流出する窒素を
回収して、流路２５及び減圧弁２６を経て吸着塔１９ｂ
に導入して向流パージし、上記有機化合物を脱着する。
脱着された上記有機化合物は、真空ポンプ２４及び流路
２８を経てチラー２９に導入され、上記有機化合物を凝
縮分離し流路３０より回収する。未凝縮ガスは流路３１
より、上記の回収ガスの流路１６に戻すため、上記有機
化合物のガスを系外に流出させることはない。なお、前
段の吸着塔及び後段の吸着塔のパージガスとして使用す
る窒素が、系内で全て回収できないときは、系外から流
路３７を介して窒素ホルダに補給する。
【００１１】前段の吸着塔に充填する吸着剤は、可燃性
揮発性有機化合物を吸着し、必要に応じて窒素も同時に
吸着し、酸素を吸着しないものであればその種類を問わ
ないが、具体的には、Ｎａ−Ｘ型ゼオライト、シリカラ
イト、スチレン系ハイポーラスポリマ等を使用すること
ができる。なお、シリカライトはＮａ−Ｘ型ゼオライト
の３０％の吸着剤量で済むので、特に適している。ま
た、後段の吸着塔の吸着剤は、可燃性揮発性有機化合物
を優先的に吸着するものであればその種類を問わない
が、具体的には、Ｎａ−Ｘ型ゼオライト、シリカライト
等を使用することができる。
揮発性有機化合物を吸着し、必要に応じて窒素も同時に
吸着し、酸素を吸着しないものであればその種類を問わ
ないが、具体的には、Ｎａ−Ｘ型ゼオライト、シリカラ
イト、スチレン系ハイポーラスポリマ等を使用すること
ができる。なお、シリカライトはＮａ−Ｘ型ゼオライト
の３０％の吸着剤量で済むので、特に適している。ま
た、後段の吸着塔の吸着剤は、可燃性揮発性有機化合物
を優先的に吸着するものであればその種類を問わない
が、具体的には、Ｎａ−Ｘ型ゼオライト、シリカライト
等を使用することができる。
【００１２】図１のＰＳＡ装置は、プロセスオフガス中
の水分濃度が高くなると、前段の吸着塔において可燃性
揮発性有機化合物に次いで水分が優先的に吸着されるた
め、窒素の吸着量が少なくなり、後段の吸着塔で分離回
収する窒素では、前後段の吸着塔のパージガスを十分に
賄うことができない。図２のＰＳＡ装置は、図１の装置
を一部変更してパージガス用の窒素を確保できるように
したものである。前段の各吸着塔の塔頂に活性アルミナ
等の水分吸着剤３２及びＮａ−Ｘ型ゼオライト等の窒素
吸着剤３３を積層充填した吸着塔３４ａ，３４ｂ，３４
ｃを、バルブ３５ａ，３５ｂ，３５ｃを介して接続し、
吸着工程にある吸着塔５ａからの流出ガスを吸着塔３４
ａに導入して水分吸着剤３２で水分を吸着した後、窒素
吸着剤３３で窒素を吸着保持し、その他のガスは流路８
から排出する。並流パージ工程の吸着塔５ｂには窒素ホ
ルダ２２からの窒素を、流路９を経て並流に流して塔内
に滞留する酸素をパージし、塔頂から流路８を経て系外
に直接排出する。再生工程の吸着塔５ｃはバルブ３５ｃ
を開放することにより吸着塔３４ｃと連通させ、真空ポ
ンプ１２で減圧することにより吸着塔３４ｃに吸着され
ていた水分と窒素を脱着し、この水分と窒素により吸着
塔５ｃを向流でパージして上記有機化合物を脱着し、後
段の吸着塔１９に導入して上記有機化合物を回収し、チ
ラー２９で凝縮して液状の有機化合物を得る。後段の吸
着塔以降の操作は図１と同じであるから説明を省略す
る。
の水分濃度が高くなると、前段の吸着塔において可燃性
揮発性有機化合物に次いで水分が優先的に吸着されるた
め、窒素の吸着量が少なくなり、後段の吸着塔で分離回
収する窒素では、前後段の吸着塔のパージガスを十分に
賄うことができない。図２のＰＳＡ装置は、図１の装置
を一部変更してパージガス用の窒素を確保できるように
したものである。前段の各吸着塔の塔頂に活性アルミナ
等の水分吸着剤３２及びＮａ−Ｘ型ゼオライト等の窒素
吸着剤３３を積層充填した吸着塔３４ａ，３４ｂ，３４
ｃを、バルブ３５ａ，３５ｂ，３５ｃを介して接続し、
吸着工程にある吸着塔５ａからの流出ガスを吸着塔３４
ａに導入して水分吸着剤３２で水分を吸着した後、窒素
吸着剤３３で窒素を吸着保持し、その他のガスは流路８
から排出する。並流パージ工程の吸着塔５ｂには窒素ホ
ルダ２２からの窒素を、流路９を経て並流に流して塔内
に滞留する酸素をパージし、塔頂から流路８を経て系外
に直接排出する。再生工程の吸着塔５ｃはバルブ３５ｃ
を開放することにより吸着塔３４ｃと連通させ、真空ポ
ンプ１２で減圧することにより吸着塔３４ｃに吸着され
ていた水分と窒素を脱着し、この水分と窒素により吸着
塔５ｃを向流でパージして上記有機化合物を脱着し、後
段の吸着塔１９に導入して上記有機化合物を回収し、チ
ラー２９で凝縮して液状の有機化合物を得る。後段の吸
着塔以降の操作は図１と同じであるから説明を省略す
る。
【００１３】
（実施例１）図１のＰＳＡ装置を用いて、トルエン、メ
チルエチルケトン、シクロヘキサノンをそれぞれ１００
０ｐｐｍ含有し、残りが空気である工場排気ガスから上
記有機化合物を回収した。前段の各吸着塔にはＮａ−Ｘ
型ゼオライトを０．５ｔｏｎ充填し、後段の各吸着塔に
はシリカライトを１００ｋｇ充填した。上記工場排気ガ
スはブロワで１．０５ａｔｍに加圧し、温度４０℃で３
０００Ｎｍ3/ｈの流量で吸着工程の吸着塔に供給し、上
記有機化合物、水分、二酸化炭素を吸着した後窒素の一
部を吸着し、窒素の残部と酸素を塔外に流出させた。こ
の間、並流パージ工程の吸着塔には窒素ホルダからの窒
素を３０Ｎｍ3/ｈで供給して、塔内に残留する酸素と置
換し、酸素を系外に放出した。再生工程の吸着塔は、真
空ポンプで０．１ａｔｍ以下に減圧し、次いで、窒素ホ
ルダからの窒素を減圧弁を介して向流パージに使用して
上記有機化合物の濃縮ガスを回収した。この回収ガス
は、上記並流パージにより当初の酸素濃度を１ｖｏｌ％
とし、その後はさらに低下させたので、爆発の危険性は
なかった。この回収ガス中の上記有機化合物の濃度は３
ｖｏｌ％以上であった。なお、上記並流パージの窒素ガ
ス流量を１０Ｎｍ3/ｈで供給すると、回収ガス中の酸素
濃度は５ｖｏｌ％であり、２０Ｎｍ3/ｈで供給すると、
回収ガス中の酸素濃度は２ｖｏｌ％であり、３０Ｎｍ3/
ｈで供給して初めて、回収ガス中の酸素濃度を１ｖｏｌ
％以下に抑えることができた。
チルエチルケトン、シクロヘキサノンをそれぞれ１００
０ｐｐｍ含有し、残りが空気である工場排気ガスから上
記有機化合物を回収した。前段の各吸着塔にはＮａ−Ｘ
型ゼオライトを０．５ｔｏｎ充填し、後段の各吸着塔に
はシリカライトを１００ｋｇ充填した。上記工場排気ガ
スはブロワで１．０５ａｔｍに加圧し、温度４０℃で３
０００Ｎｍ3/ｈの流量で吸着工程の吸着塔に供給し、上
記有機化合物、水分、二酸化炭素を吸着した後窒素の一
部を吸着し、窒素の残部と酸素を塔外に流出させた。こ
の間、並流パージ工程の吸着塔には窒素ホルダからの窒
素を３０Ｎｍ3/ｈで供給して、塔内に残留する酸素と置
換し、酸素を系外に放出した。再生工程の吸着塔は、真
空ポンプで０．１ａｔｍ以下に減圧し、次いで、窒素ホ
ルダからの窒素を減圧弁を介して向流パージに使用して
上記有機化合物の濃縮ガスを回収した。この回収ガス
は、上記並流パージにより当初の酸素濃度を１ｖｏｌ％
とし、その後はさらに低下させたので、爆発の危険性は
なかった。この回収ガス中の上記有機化合物の濃度は３
ｖｏｌ％以上であった。なお、上記並流パージの窒素ガ
ス流量を１０Ｎｍ3/ｈで供給すると、回収ガス中の酸素
濃度は５ｖｏｌ％であり、２０Ｎｍ3/ｈで供給すると、
回収ガス中の酸素濃度は２ｖｏｌ％であり、３０Ｎｍ3/
ｈで供給して初めて、回収ガス中の酸素濃度を１ｖｏｌ
％以下に抑えることができた。
【００１４】前段の吸着塔に付設した真空ポンプで回収
されたガスは、チラーからの未凝縮ガスとともに後段の
吸着工程にある吸着塔に供給され、上記有機化合物を吸
着し、窒素は塔頂より流出させて窒素ホルダに貯留し
た。再生工程の吸着塔は、真空ポンプで０．１ａｔｍ以
下に減圧し、次いで、窒素ホルダからの窒素を減圧弁を
介して向流パージに使用し、上記有機化合物を脱着して
チラーに導入し、過飽和分の上記有機化合物を凝縮して
約３０ｖｏｌ％まで濃縮して回収した。未凝縮ガスは吸
着工程に戻すため、９５％以上の高い回収率を得ること
ができた。なお、後段の吸着塔の吸着工程で分離回収さ
れ、窒素ホルダに貯められた窒素は、前段の吸着塔の並
流パージ工程で約２０％が使用され、系外に放出される
ので、不足分を窒素ホルダに補充した。上記の吸着操作
のシーケンスは図４の通りであり、工場排気ガスの供
給、可燃性揮発性有機化合物の回収を全て連続操作で行
った。なお、図４中、サイクルタイムの単位は秒であ
る。
されたガスは、チラーからの未凝縮ガスとともに後段の
吸着工程にある吸着塔に供給され、上記有機化合物を吸
着し、窒素は塔頂より流出させて窒素ホルダに貯留し
た。再生工程の吸着塔は、真空ポンプで０．１ａｔｍ以
下に減圧し、次いで、窒素ホルダからの窒素を減圧弁を
介して向流パージに使用し、上記有機化合物を脱着して
チラーに導入し、過飽和分の上記有機化合物を凝縮して
約３０ｖｏｌ％まで濃縮して回収した。未凝縮ガスは吸
着工程に戻すため、９５％以上の高い回収率を得ること
ができた。なお、後段の吸着塔の吸着工程で分離回収さ
れ、窒素ホルダに貯められた窒素は、前段の吸着塔の並
流パージ工程で約２０％が使用され、系外に放出される
ので、不足分を窒素ホルダに補充した。上記の吸着操作
のシーケンスは図４の通りであり、工場排気ガスの供
給、可燃性揮発性有機化合物の回収を全て連続操作で行
った。なお、図４中、サイクルタイムの単位は秒であ
る。
【００１５】
【発明の効果】本発明は、上記構成を採用することによ
り、可燃性揮発性有機化合物に爆発限界を越えるような
酸素の混入を防止し、高濃度の上記有機化合物を効率的
に回収することができ、かつ、ＰＳＡ装置内で回収した
窒素をパージガスとして利用することができ、また、水
分量の多い被処理ガスについては水分吸着層及び窒素吸
着層を備えた吸着塔を付加することにより、パージガス
の確保を容易にした。
り、可燃性揮発性有機化合物に爆発限界を越えるような
酸素の混入を防止し、高濃度の上記有機化合物を効率的
に回収することができ、かつ、ＰＳＡ装置内で回収した
窒素をパージガスとして利用することができ、また、水
分量の多い被処理ガスについては水分吸着層及び窒素吸
着層を備えた吸着塔を付加することにより、パージガス
の確保を容易にした。
【図１】本発明を実施するためのＰＳＡ装置のフローシ
ートであり、プロセスオフガス等から可燃性揮発性有機
化合物を回収するためのものである。
ートであり、プロセスオフガス等から可燃性揮発性有機
化合物を回収するためのものである。
【図２】本発明を実施するためのＰＳＡ装置のフローシ
ートであり、水分含有量の多いプロセスオフガス等から
可燃性揮発性有機化合物を回収するためのものである。
ートであり、水分含有量の多いプロセスオフガス等から
可燃性揮発性有機化合物を回収するためのものである。
【図３】従来の可燃性揮発性有機化合物の回収装置のフ
ローシートである。
ローシートである。
【図４】実施例における吸着操作のシーケンスを示した
説明図である。
説明図である。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 蔦谷 博之 長崎市飽の浦１番１号 三菱重工業株式 会社長崎研究所内 (72)発明者 野原 博 長崎市飽の浦１番１号 三菱重工業株式 会社長崎造船所内 (72)発明者 石崎 安良 長崎市飽の浦１番１号 三菱重工業株式 会社長崎研究所内 (72)発明者 武田 和三 長崎市飽の浦１番１号 三菱重工業株式 会社長崎造船所内 (56)参考文献 特開 昭50−117680（ＪＰ，Ａ) 特開 昭51−32481（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) B01D 53/04 B01D 53/44
Claims (2)
- 【請求項１】 可燃性揮発性有機化合物吸着剤を充填し
た第１の吸着塔に、上記有機化合物、酸素及び窒素を含
有する流体を供給して上記有機化合物を吸着し、窒素及
び酸素を第１の吸着塔外に排出する吸着工程と、上記流
体と並流に窒素を流して第１の吸着塔内に滞留する酸素
を掃気する並流パージ工程と、上記流体に対して向流に
第１の吸着塔を減圧し、続いて、同じ方向に窒素を流し
て上記有機化合物を回収する減圧向流パージ再生工程と
を有し、かつ、第１の吸着塔の減圧向流パージ再生工程
で回収した上記有機化合物と窒素の混合ガスを、可燃性
揮発性有機化合物吸着剤を充填した第２の吸着塔に供給
して上記有機化合物を吸着し、窒素を第２の吸着塔外に
排出する吸着工程と、上記混合ガスに対して向流に第２
の吸着塔を減圧し、続いて、同じ方向に窒素を流して上
記有機化合物を回収する減圧向流パージ再生工程とを有
し、さらに、第２の吸着塔の吸着工程で排出される窒素
を、第１の吸着塔の並流パージ工程、第１の吸着塔の減
圧向流パージ再生工程、及び、第２の吸着塔の減圧向流
パージ再生工程におけるパージガスとして使用すること
を特徴とする圧力スィング吸着法による可燃性揮発性有
機化合物の回収方法。 - 【請求項２】 可燃性揮発性有機化合物吸着剤を充填し
た第１の吸着塔に、可燃性揮発性有機化合物、酸素、窒
素及び水分を含有する流体を供給して上記有機化合物を
吸着し、酸素、窒素及び水分を第１の吸着塔外に排出
し、この排出ガスを水分吸着剤と窒素吸着剤を順次積層
した第３の吸着塔に供給してそれぞれの吸着層に水分と
窒素を吸着し、酸素を第３の吸着塔から排出する吸着工
程と、次いで、上記流体と並流に窒素を流して第１の吸
着塔内に滞留する酸素を掃気して系外に直接排出する並
流パージ工程と、さらに、第３の吸着塔と連通した第１
の吸着塔を真空ポンプで吸引して向流に減圧し、第３の
吸着塔から脱着する窒素及び水分で第１の吸着塔を向流
パージし、上記有機化合物を回収する減圧向流パージ再
生工程とを有することを特徴とする圧力スィング吸着法
による可燃性揮発性有機化合物の回収方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3249314A JP3068272B2 (ja) | 1991-09-27 | 1991-09-27 | 可燃性揮発性有機化合物の回収方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3249314A JP3068272B2 (ja) | 1991-09-27 | 1991-09-27 | 可燃性揮発性有機化合物の回収方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0584416A JPH0584416A (ja) | 1993-04-06 |
| JP3068272B2 true JP3068272B2 (ja) | 2000-07-24 |
Family
ID=17191154
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3249314A Expired - Fee Related JP3068272B2 (ja) | 1991-09-27 | 1991-09-27 | 可燃性揮発性有機化合物の回収方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3068272B2 (ja) |
Families Citing this family (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP4671772B2 (ja) * | 2004-12-22 | 2011-04-20 | 三菱電機株式会社 | ガス状炭化水素の処理・回収装置及び方法 |
| KR100812663B1 (ko) * | 2007-06-08 | 2008-03-14 | (주) 에이스엔 | 흡착관을 이용한 악취 및 ｖｏｃ 시료 포집 장치 |
| JP5509759B2 (ja) * | 2009-09-17 | 2014-06-04 | 東洋紡株式会社 | 有機溶剤含有ガス回収処理システム |
| CN110997751B (zh) * | 2017-07-03 | 2022-07-15 | 科思创德国股份有限公司 | 用于通过使h-官能反应物与光气反应制备化学产品的生产设备及其运行方法 |
| JP7380571B2 (ja) * | 2019-01-31 | 2023-11-15 | 東洋紡エムシー株式会社 | 有機溶剤回収システム |
-
1991
- 1991-09-27 JP JP3249314A patent/JP3068272B2/ja not_active Expired - Fee Related
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| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0584416A (ja) | 1993-04-06 |
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