JP4486584B2 - フロンの再生方法 - Google Patents

Description

本発明は、フロンの再生方法に関するものである。

オゾン層は有害な紫外線を吸収することにより、生命を保護する大切な役割を果たしている。しかし、このオゾン層をクロロフルオロカーボン（フロン）等の化学物質が破壊することが１９８０年代後半から問題視されるようになった。これらのほとんど分解されずに成層圏に達し、そこで紫外線によってフロン等から解離した塩素原子がオゾンを破壊している。また、強力な温室効果ガスでもあるため、これらを回収し、分解処理することが必要である。これらの化学物質の分子内にフッ素、塩素、臭素等を含んだフロン、トリクロロメタン、ハロン等の有機ハロゲン化合物は、冷媒、溶剤、消火剤等の幅広い用途に大量に使用されている。これらの化合物は揮発性が高いため、未処理のまま、大気、土壌、水等の環境に放出されやすい。フロンの処理技術としては、廃棄物焼却炉のロータリーキルン法やセメントキルン法、フロンのみを分解処理するために開発された技術を用いる方法として、高温水蒸気分解法、プラズマ法等がある。これらの技術については、モントリオール議定書締約国会合において承認されている。

さて、回収されたフロンは、分解処理するのではなく、不純物を除去し再生フロンとして再び利用した方がエネルギーの使用が少なく、廃棄物のリサイクルの観点から望ましい。また、将来的に資源が枯渇することが考えられることから、できるだけ再利用しなければならない。さらに、２０２０年には今まで冷媒用のフロンとして主流であったＲ２２が生産中止になり、再生の需要は伸びることが予想される。

従来、フロンの再生は蒸留再生方法が知られており、これは蒸留精製プラントで行われてきた。その他に簡易再生方法として、特許文献１には、図３に示すように、回収フロンを加熱し気化させ、油分離器２１に供給し、そこで油分を除去し、その後フィルタドライヤ２２を通すことにより水分を除去し、再生用ボンベに充填するという技術内容が開示されている。特許文献２には、特許文献１と同様に回収フロンを加熱して気化させ、フィルタドライヤ２２で油分、水分を除去する技術内容が開示されている。これらの手段により回収フロンより油分、水分を除去し、フロンを再生している。

特開２００１−２６５５９号 特開２００５−９７１５号

ところが、上記のような簡易再生装置では、油分離装置やフィルタだけではフロンに混入している油分、水分を十分に除去できなく、同じ工程を２度通すことによって精度を上げており、再生時間を要するものであった。また、再生装置は、油分離装置やフィルタなどが占める割合が大きく、装置自体が大きくなり、かなりの広さの設置スペースが必要になる。更にこのフィルタは油分や水分を十分に含むと取り替えなければならない消耗品であり、手間がかかり、フロンの再生費用が高くなる原因となっていた。

フロンは低沸点であり、回収フロン中に含まれている油分や水分より先に気化するので、気化させただけでほとんどの不純物は除去できる。しかし、気化したフロンに含まれている僅かなオイルミストや水分などは除去できない。本発明方法は、かかる問題点に鑑みてなされたものであり、回収フロンから気化したフロンに含まれている油分、水分等の不純物を電界集塵装置によって効率よく除去し、短時間で再生フロンの純度をより高めることを目的とする。さらに、本発明方法の適用により再生装置自体を小型にすることができ、高性能な再生装置を安く市場に提供することができる。

上記の目的を達成するための請求項１記載の発明方法は、回収されたフロンの再生方法において、回収フロンボンベに貯留された液状フロンを気化させ、その気化したフロンを回収フロンボンベと電界集塵装置との間に接続されるフッ素樹脂チューブ内を通過させて同フロンに含まれる不純物を当該チューブの内壁との摩擦によって帯電させ、その電荷をもった不純物を前記電界集塵装置の集塵電極に付着させることにより除去し、ついで、凝縮装置によってガス状態から液化したフロンを再生フロンボンベに充填することを特徴とする。

本発明によれば、気化した回収フロンに含まれる油分、水分等の不純物を帯電させてから電界集塵装置によって同不純物を効率よく除去し、短時間で再生フロンの純度をより高めることができる。さらに、本発明方法の適用により再生装置を小型化、安価にすることができ、フィルタ等の消耗品が発生しないので回収フロンを再生するランニングコストを下げることができる。

本発明の実施の例について図１〜図２を参照して詳細に説明する。図１は本発明方法を適用したフロン再生装置の構成図、図２は同フロン再生装置の要部を示す説明図である。

本発明方法を適用したフロン再生装置を図１に示す。回収したフロンは、回収フロンボンベ１２に充填されている。このフロン再生装置では、フロンガス中のオイルミストや水分などの微粒子を電界集塵装置１０により除去し、ついで、凝縮装置１７で冷却されて液化したフロンを再生フロンボンベ１８に充填している。

次に、本発明方法を適用したフロン再生装置の要部である帯電部１１及び電界集塵装置１０について説明する。図１に示すように、回収フロンボンベ１２と電界集塵装置１０とは、静電気の起きやすい材質のフッ素樹脂チューブ１３により接続されている。このフッ素樹脂チューブ１３は螺旋状に巻いてあり、フロンガス中のオイルミストや水分等の微粒子がチューブ１３の内壁と摩擦する際に接触面をはさんでの電荷の移動によってそれぞれの表面に静電気が発生する。電荷を持った微粒子は、電界集塵装置１０中の邪魔板１４に衝突することによってさらに電荷を持つようになる。これらのフッ素樹脂チューブ１３や邪魔板１４は、静電気が発生しやすい材料であればよい。

電界集塵装置１０は、油が溜まる空間１９と静電気をより発生させるためにフロンガス中の微粒子がぶつかる邪魔板１４と集塵電極１５で構成されている（図２）。集塵電極１５は、ステンレス製の平板を２ｍｍ間隔で並べ、これらを直流電源１６のプラスとマイナスに交互に接続し、約２ｋＶの電圧がかけられる。しかして、静電気により電荷を持った微粒子は、クーロン力により集塵電極１５に引き寄せられ、フロンガス中の不純物の微粒子が除去される。

フロンガス中のオイルミストは、微粒子であり常温でも摩擦帯電するが、水分は固体でない限り帯電しない。水分を静電気で帯電させるためには、水分を冷やしミストあるいは氷にする必要がある。回収フロンボンベ１２の液体フロンを気化させると、その気化熱によりフッ素樹脂チューブ１３が冷やされて水分を凍結する温度まで下げることができる。それによりフロン中の水分が氷の微粒子になり、フッ素樹脂チューブ１３と摩擦することによって帯電する。この方法でフロン中の水分を電界集塵装置１０で除去することが可能となる。

フロンは低沸点であり、回収フロン中に含まれている油分や水分より先に気化するので、気化させただけでほとんどの不純物は除去できる。しかし、僅かに気化したフロンガスに含まれているオイルミストや水分などは除去できない。それを除去するために電界集塵装置１０を使用し、短時間で再生の純度を高めることができる。

本発明方法を適用したフロン再生装置により、回収フロンが再生されるまでの流れを説明する。
まず、回収フロンボンベ１２に充填してある不純物を含んだフロンは、圧力差により気化し、フッ素樹脂チューブ１３との摩擦で不純物である油分と水分が帯電される。そして、気化したフロンガス中に含まれているオイルミストと水分が電界集塵装置１０の集塵電極１５により除去される。ついで、不純物が除去されたガス状態のフロンは、凝縮装置１７で液化されて再生フロンボンベ１８に充填される。

凝縮装置１７は、オイルレスコンプレッサーで圧縮後、冷却器で冷却しフロンガスを液体にしてもよいし、熱交換器によってフロンを冷却し液体にしてもよい。

本発明方法を適用したフロン再生装置により再生したフロンＲ２２の分析結果を表１に示す。この表に示されるように、油分、水分共に新品のフロンのＪＩＳ規格値に相当するような品質に回収フロンを再生することができた。

なお、上記分析結果は、Ｒ２２の結果であるが、ＣＦＣ、ＨＣＦＣ、ＨＦＣのフロンについても適応は可能である。

本発明方法を適用したフロン再生装置は、上記の実施形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない限りにおいて適宜に設計変更して具体化できる。また、前述した実施例においては、冷媒用のフロンの場合で説明したが、本発明方法は、これに限定されるものではない。

本発明方法を適用したフロン再生装置の構成図 同フロン再生装置の要部を示す説明図 従来のフロン再生装置の説明図

符号の説明

１０ 電界集塵装置
１１ 帯電部
１２ 回収フロンボンベ
１３ フッ素樹脂チューブ
１５ 集塵電極
１７ 凝縮装置
１８ 再生フロンボンベ

Claims (1)

1. 回収されたフロンの再生方法において、回収フロンボンベに貯留された液状フロンを気化させ、その気化したフロンを回収フロンボンベと電界集塵装置との間に接続されるフッ素樹脂チューブ内を通過させて同フロンに含まれる不純物を当該チューブの内壁との摩擦によって帯電させ、その電荷をもった不純物を前記電界集塵装置の集塵電極に付着させることにより除去し、ついで、凝縮装置によってガス状態から液化したフロンを再生フロンボンベに充填することを特徴としたフロンの再生方法。

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