JP3788814B2 - 溶剤回収処理方法 - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明は化学工場において有機溶剤を溶媒として用いる製膜工程、塗布工程等において、蒸発した溶剤を吸着剤を用いて回収する溶剤回収処理方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
溶剤濃度の異なる少なくとも３種以上の溶剤含有排ガスを発生させる工程として製膜工程、塗布工程等がある。これらの工程で発生する溶剤を処理する溶剤回収方法として、各溶剤排ガス発生源よりの溶剤含有排ガスをそれぞれ冷却器で冷却した後、送風機によって混合してから吸着装置に送り吸着剤に溶剤を吸着させていた。吸着塔の排ガスはそのまま排気するか、又はフィルターを通してから再び送風機で循環処理してもよい。一方、吸着装置には加熱再生用気体を送って吸着剤に吸着された溶剤を脱着し、これをコンデンサーにおいて凝縮し、溶剤を溶剤貯蔵タンクに回収していた。吸着装置には２塔を使用して、相互に吸着と脱着回収を各バルブの切替によって行い連続操業を行なっていた。
【０００３】
又、溶剤濃度の異なる各溶剤含有排ガス発生源の吸着装置を各々別個に設けて、上記と同様な方法で吸着、脱着回収処理する方法もあった。
【０００４】
しかしながら、これらの方法では濃厚ガスが希薄ガスと混合されるため濃厚ガスが希釈されることによって吸着剤の吸着能力が減じあるいは吸着装置が増えて設備費が多額になり、かつ単位溶剤処理当たりの再生コストが高くついた。
【０００５】
これらの問題点を解決した溶剤回収処理方法として、溶剤含有濃度の異なる少なくとも２種の溶剤ガス含有気体を吸着する溶剤回収処理方法において、先ず希薄なる溶剤ガス含有気体を第１の吸着装置に通し、吸着剤が破過開始する前の一定時間後に該含有気体を第２の吸着装置に切り替え送風し、第１の吸着装置には濃厚なる溶剤ガス含有気体を通し、その濃厚なる溶剤ガスの吸着を吸着剤が破過開始する時間内でかつ前記希薄なる溶剤ガス吸着時間に合わせた時間行った後、第２の吸着装置に切り替え送風し、同時に希薄なる溶剤ガス含有気体は第３の吸着装置に切り替え送風し、第１の吸着装置は再生操作に移ることを順次繰返し行う方法が開発されている（特開平４−５９０１９号公報）。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
上記の方法を、脱着再生ガスに水蒸気を用いて溶剤濃度の異なる少なくとも３種類の溶剤含有排ガスに適用した場合、低濃度ガスの吸着工程における溶剤ガスの破過が予想外に早いため、大気放出から再吸着への切替を早期に行なわなければならず、これが設備負担を増加させ、溶剤回収コストを上昇させていた。
【０００７】
本発明の目的は、脱着再生ガスに水蒸気を用いて、溶剤濃度の異なる少なくとも３種類の溶剤含有排ガスから溶剤を吸着回収するにあたり、吸着剤の吸着能力を充分に発揮させて溶剤を効率よく回収するとともに吸着塔からの排ガスの溶剤濃度を極めて低濃度に抑えることができる溶剤回収処理方法を提供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記目的は、溶剤濃度の異なる少なくとも３種類の溶剤含有排ガスを少なくとも４塔の吸着塔を有する吸着装置の各塔に順次導入して溶剤の吸着回収を行ない、少なくとも１塔では水蒸気による脱着再生を行なう方法であって、各塔には前記溶剤含有排ガスのうち中濃度排ガス、低濃度排ガス、高濃度排ガスの順に供給し、中濃度排ガスを送入した塔のガスは低濃度排ガスに合わせ、低濃度排ガスを送入した塔の排ガスは放出あるいは次の処理工程に移し、高濃度排ガスを送入した塔は次いで水蒸気を送入して脱着再生を行なうことを特徴とする溶剤回収処理方法によって達成される。
【０００９】
すなわち、本発明では、脱着工程後の吸着１段目で中濃度ガスの吸着を行い、また排気は再処理のため低濃度ガスと合わせ吸着回収し、２段目以降低濃度ガスの吸着を行い、大気放出する。最終段で高濃度ガスの吸着を行い、排気は再処理のため低濃度ガスと合わせ吸着回収するのである。
【００１０】
【発明の実施の形態】
本発明の実施態様を図１を用いて説明する。
【００１１】
図１において低濃度ガス発生源１と中濃度ガス発生源２と高濃度ガス発生源３とがあり、それに対して第１の吸着塔１０ａから第６の吸着塔１０ｆまでにそれぞれ通じる管路があり、バルブ１５で切り替えが出来るようになっている。
【００１２】
第１の吸着塔１０ａには中濃度ガス発生源２よりの溶剤ガスが通された後、一定時間後、第２の吸着装置１０ｂに切り換えられ、第１の吸着装置１０ａには低濃度ガス発生源１からの溶剤ガスが通され、一定時間後排気ガス濃度が所定の濃度になる前に第２の吸着装置１０ｂに切り換えられ、中濃度溶剤ガスは第３の吸着装置１０ｃに切り換えられる。第１の吸着装置１０ａは低濃度ガスの吸着により排気ガス濃度が一定値以上となると切り換えられ高濃度ガス発生源３よりの溶剤ガスが通される。前記の一定時間とは低濃度ガスの吸着による排気ガス濃度が所定の濃度以下を保つ時間を基準として定める。図１において、第１の吸着装置１０ａが再生状態に入った状態を表すとして説明すると、中濃度ガス発生源２よりの溶剤ガスは冷却器５によって冷却され、送風機８によって第６の吸着装置１０ｆに通され、吸着剤１１ｆにその溶剤ガスを吸着されている。吸着後の気体中には溶剤ガスが含まれているので、再び低濃度ガスとして吸着処理される。低濃度ガス発生源１からの溶剤ガスは冷却器４によって冷却され、送風機７によって第５の吸着装置１０ｅ、第４の吸着装置１０ｄおよび第３の吸着装置１０ｃに通され、吸着剤１１ｅ、１１ｄ、１１ｃにその溶剤ガスを吸着されている。吸着後の気体には所定の濃度以下の溶剤しか含まれていない。
【００１３】
高濃度ガス発生源３よりの溶剤ガスは冷却器６によって冷却され、送風機９によって既に中濃度溶剤ガス、低濃度溶剤ガスを吸着した第２の吸着装置１０ｂに通され、吸着剤１１ｂにその溶剤ガスを吸着されている。排気ガスに溶剤ガスが含まれる場合には中濃度ガスの吸着後の排気と同様に再び吸着処理される。
【００１４】
第１の吸着装置１０ａは、中濃度溶剤ガス、低濃度溶剤ガス、高濃度溶剤ガスの順に吸着したあと、再生中であり、加熱再生用水蒸気１２が吹き込まれ吸着剤１１ａに吸着された溶剤は加熱再生用気体に蒸発してコンデンサー１３によって冷却凝縮し、液体となって回収され、溶剤貯蔵タンク１４に貯蔵される。
【００１５】
吸着塔は少なくとも４塔あればよい。一方、吸着あるいは脱着を２塔以上直列に連結して連塔方式で行なうこともでき、その場合にはそれに必要な塔数を増設する。
【００１６】
溶剤は吸着剤で吸着回収できるものであればよく、例えば塩化メチレン、アセトン、メタノール、ｎ−ブタノール等がある。
【００１７】
本発明が適用される溶剤含有排ガスの溶剤濃度は本発明の効果を発揮しうるものであればよいが、例えば、高濃度ガスは１，０００ｐｐｍ以上、中濃度ガスは５００ｐｐｍ以上１，０００ｐｐｍ未満、低濃度ガスは５００ｐｐｍ未満である。
【００１８】
溶剤含有排ガスが４種類ある場合には、まず２番目又は３番目の濃度のガスを供給し、次に、低濃度ガス、３番目又は２番目の濃度のガス、高濃度ガスの順に供給すればよい。
【００１９】
吸着剤は、ゼオライト、粒状活性炭、繊維活性炭等を使用できる。吸着は常圧、加圧のいずれで行なってもよい。
【００２０】
脱着は水蒸気を用いる。
【００２１】
濃度の異なる少なくとも３種類の溶剤ガス（高濃度，中濃度，低濃度）を吸着回収するに対し、吸着剤の吸着能力を十分活用し、且つ吸着塔からの大気排気濃度を極低濃度（５ｐｐｍ以下）に押さえると共に、設備費、再生コストを低減させるため、本発明では、脱着工程後の吸着１段目で中濃度ガスの吸着を行い、また排気は再処理のため低濃度ガスと合わせ吸着回収し、２段目以降低濃度ガスの吸着を行い、大気放出する。最終段で高濃度ガスの吸着を行い、排気は再処理のため低濃度ガスと合わせ吸着回収することを特徴とする。従来技術では吸着１段目から低濃度ガスの吸着を行い、順次高濃度側の吸着を行っていた。
【００２２】
この従来技術では、通常脱着直後の吸着１段目の排気は水蒸気を多量に含み、また溶剤分を若干含んでおり白煙状で大気に放出するが、本発明では吸着１段目の排気を再処理のため低濃度ガスと合わせ吸着再処理するため、環境への水蒸気、溶剤分の放出を極力低減できる。
【００２３】
また、従来の知見ではサイクルタイムを延長すると低濃度ガスの吸着工程で破過が始まり、大気放出ガス濃度を目標値以下に維持できなかったが、本発明の方法によれば、吸着１段目の中濃度ガスによる吸着剤を乾燥する効果が大きくなることにより、２段目以降の吸着能力が向上しサイクルタイムを延長しても、大気放出ガス濃度を目標値以下に維持することができた。このため脱着のための水蒸気量を約２／３に削減でき、省エネ効果を出すことができた。
【００２４】
【実施例】
図１に示す装置を用いた。この装置は、１塔当たり４ｍ3／ｍｉｎの風量処理能力のある吸着塔６塔よりなっている。吸着剤には繊維活性炭を用い、１塔当り５.２ｋｇを充填した。まず、中濃度溶剤含有ガス(塩化メチレン５５０ｐｐｍ）３ｍ3／ｍｉｎを１段目の吸着塔で処理し、大気放出ガス濃度を極低濃度(塩化メチレン５ｐｐｍ以下）とするため、排気(塩化メチレン２０ｐｐｍ)は再処理のため低濃度ガス(塩化メチレン３００ｐｐｍ，８ｍ3／ｍｉｎ）及び後述の高濃度ガスを最終段で吸着処理した後の排気(塩化メチレン３０ｐｐｍ，１ｍ3／ｍｉｎ）を合わせ、２段目から４段目で処理をし大気放出したところ、塩化メチレン濃度を５ｐｐｍ以下とすることができた。高濃度ガス(塩化メチレン１０,０００ｐｐｍ，１ｍ3／ｍｉｎ）を最終段(５段目）で吸着処理し、その排ガスは低濃度ガスと合わせ吸着処理を行い、大気放出した。
【００２５】
脱着に要したスチーム量は１２ｋｇ／Ｈｒであった。
【００２６】
この実施例では１塔処理風量が中濃度ガス風量３ｍ3／ｍｉｎと高濃度ガス風量１ｍ3／ｍｉｎとの合計風量４ｍ3／ｍｉｎとしたため再処理用の低濃度吸着塔は１塔で間に合い、設備構成上のメリットがあった。
【００２７】
従来の方法では、低濃度ガス（塩化メチレン３００ｐｐｍ，８ｍ3／ｍｉｎ）のうちの４ｍ3／ｍｉｎを１段目で処理をすると大気放出の排気濃度が５ｐｐｍ以上となり目的を達成できなかった。また大気放出の排気濃度を５ｐｐｍ以下とするためには、吸着塔を１基増設する必要があり設備費の低減化に反する結果となった。
【００２８】
【発明の効果】
濃度の異なる少なくとも３種類の溶剤ガス（高濃度，中濃度，低濃度）を吸着回収するに対し、吸着剤の吸着能力を十分活用し、且つ吸着塔からの大気排気濃度を極低濃度（５ｐｐｍ以下）に押さえると共に、設備費、再生コストを低減させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明の溶剤回収処理方法で使用される吸着装置の一例のフローシートである。
【符号の説明】
１ 低濃度ガス発生源
２ 中濃度ガス発生源
３ 高濃度ガス発生源
４，５，６ 冷却器
７，８，９ 送風機
１０ａ〜ｆ 吸着装置
１１ａ〜ｆ 吸着剤
１２ 加熱再生用気体
１３ コンデンサー
１４ 溶剤貯蔵タンク
１５ バルブ
Claims (2)
- 溶剤濃度の異なる少なくとも３種類の溶剤含有排ガスを少なくとも４塔の吸着塔を有する吸着装置の各塔に順次導入して溶剤の吸着回収を行ない、少なくとも１塔では水蒸気による脱着再生を行なう方法であって、各塔には前記溶剤含有排ガスのうち中濃度排ガス、低濃度排ガス、高濃度排ガスの順に供給し、中濃度排ガスを送入した塔のガスは低濃度排ガスに合わせ、低濃度排ガスを送入した塔の排ガスは放出あるいは次の処理工程に移し、高濃度排ガスを送入した塔は次いで水蒸気を送入して脱着再生を行なうことを特徴とする溶剤回収処理方法
- 溶剤が塩化メチレンであって、前記高濃度ガスの塩化メチレン濃度は１,０００ｐｐｍ以上、中濃度ガスの塩化メチレン濃度は５００以上１,０００ｐｐｍ未満、低濃度ガスの塩化メチレン濃度は５００ｐｐｍ未満であることを特徴とする請求項１記載の溶剤回収処理方法
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| JP19844695A JP3788814B2 (ja) | 1995-08-03 | 1995-08-03 | 溶剤回収処理方法 |
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