JP5643680B2 - 有機溶剤の除去方法及び除去装置 - Google Patents
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Description
前記活性炭素繊維と同一又は異なる活性炭素繊維が充填される第2吸着槽であって、第2吸着槽に充填される活性炭素繊維の質量(M2)が第1吸着槽に充填される活性炭素繊維の質量(M1)を基準とする質量比(M2/M1)で0.05〜0.25の活性炭素繊維が充填される第2吸着槽と、
前記第1吸着槽と、第2吸着槽とを連結する連結管と、
前記連結管に介装される凝縮器と、
前記第1吸着槽及び第2吸着槽にそれぞれ設けられるスチーム注入手段と、
を有する有機溶剤の除去装置。
有機溶剤を3000ppm以上含む被処理ガスを第1吸着槽に供給してその内部に充填される活性炭素繊維に有機溶剤を吸着させると共に、活性炭素繊維に含まれる凝縮水の乾燥を行うことにより、500ppm以下の有機溶剤と水分を含む第1吸着槽処理ガスを得、次いでこの第1吸着槽処理ガスを凝縮器に供給して第1吸着槽処理ガス中の水分を凝縮分離して系外に排出すると共に、前記水分を分離した第1吸着槽処理ガスを第2吸着槽に供給して第2吸着槽の内部に充填される活性炭素繊維に第1吸着槽処理ガスが含む有機溶剤を吸着させると共に、この活性炭素繊維が含む水分を乾燥させることにより、有機溶剤濃度が100ppm以下の第2吸着槽処理ガスを系外に排出させる吸着工程と、
第1吸着槽に供給する被処理ガスの供給を停止した後、スチーム注入手段により第1吸着槽及び第2吸着槽内にスチームを供給して、第1吸着槽及び第2吸着槽内に充填されている各活性炭素繊維の吸着有機溶剤を脱着させることにより、前記有機溶剤を吸着している各活性炭素繊維を前記供給したスチームが凝縮して生ずる凝縮水を含む活性炭素繊維に再生させると共に、前記脱着させた有機溶剤を系外に取出す脱着工程と、
を交互に繰返す被処理ガス中の有機溶剤の除去方法。
被処理ガスに含まれる有機溶剤を吸着材である活性炭素繊維(ACF)に吸着させ、有機溶剤を分離除去する2つの有機溶剤吸着槽を直列に第1吸着槽及び第2吸着槽として配置する装置であって、
前記第1吸着槽に充填されるACFの質量(M1)と、前記ACFと同一又は異なるACFの第2吸着槽に充填される質量(M2)との質量比(M2/M1)を0.05〜0.25、好ましくは0.1〜0.25とし、更に、
前記第1吸着槽と、第2吸着槽とを連結する連結管と、
前記連結管に介装される凝縮器と、
前記第1吸着槽及び第2吸着槽にそれぞれ設けられるスチーム注入手段と、
を有する装置
とすることにより、以下のように、ACFの吸着能力を最大限発揮させる事が出来る。
吸着ガス:窒素
吸着温度:液体窒素温度(−196℃)
測定範囲:P/P0=0.00〜0.99
比表面積は、得られた吸着等温線からBET法を用いて算出した。全細孔容積は、相対圧1.0近傍の吸着量の液体換算により算出した。平均細孔直径は、全細孔容積と比表面積から、下式(1)に従って算出した。
平均細孔直径=4×全細孔容積÷比表面積・・・(1)
[実施例1]
図3、表1及び下記の条件に示すように、ACF6を充填した第1吸着槽A、ACF26を充填した第2吸着槽Bを用い、有機溶剤として20000ppmの塩化メチレン(沸点40℃)を含有する被処理ガスを3Nm3/minで8分吸着処理した。この吸着処理後のACF6及び26は、ACF再生用蒸気量13kg/hで6分脱着処理した。なお、2系列の吸着除去手段を用いて、吸着・脱着処理を交互に行うことで、被処理ガスを連続的に処理した。
表1及び下記の条件に示すように、ACF6及びACF26の何れも、比表面積を1500m2/gにし、平均細孔直径を1.5nm、全細孔容積を0.55cm3/gにした以外は、実施例1と同様に操作した。
表1及び下記の条件に示すように、ACF6及び26の何れもピッチ系ACF(東邦化工建設社製)を用いた以外は、実施例1と同様に操作した。
表1及び下記の条件に示すように、ACF6及び26の何れもPAN系ACF(東邦化工建設社製)を用いた以外は、実施例1と同様に操作した。
表1及び下記の条件に示すように、ACF6にフェノール系ACF(東邦化工建設社製)を用い、ACF26にPAN系ACF(東邦化工建設社製)を用いた以外は、実施例1と同様に操作した。
表2及び下記の条件に示すように、ACFを充填した吸着槽1槽のみで、吸脱着処理した以外は、実施例1と同様に操作した。
表2及び下記の条件に示すように、被処理ガス中の塩化メチレン濃度を50000ppmとした以外は、実施例1と同様に操作した。
表2及び下記の条件に示すように、ACFを充填した吸着槽1槽のみで、吸脱着処理した以外は、実施例6と同様に操作した。
表2及び下記の条件に示すように、有機溶剤として20000ppmのクロロホルム(沸点61℃)を含有する被処理ガスを用いた以外は、実施例1と同様に操作した。
表2及び下記の条件に示すように、ACFを充填した吸着槽1槽のみで、吸脱着処理した以外は、実施例7と同様に操作した。
表3及び下記の条件に示すように、被処理ガス流量を220Nm3/hとし、被処理ガスの流量増加に伴い、ACF充填量を第1吸着槽A(M1)で6kg、第2吸着槽B(M2)で0.6kg[第1槽Aと、第2槽BとのACF充填質量比(M2/M1)…0.1]、全体(M1+M2)で6.6kgとした以外は、実施例1と同様に操作した。
表3及び下記の条件に示すように、ACFを充填した吸着槽1槽のみで、吸脱着処理した以外は、実施例8と同様に操作した。
表4及び下記の条件に示すように、ACF充填量を第1吸着槽A(M1)で5kg、第2吸着槽B(M2)で0.3kg[第1吸着槽Aと、第2吸着槽BとのACF充填質量比(M2/M1)…0.06]、全体(M1+M2)で5.3kgとした以外は、実施例1と同様に操作した。
表4及び下記の条件に示すように、ACF充填量を第1吸着槽A(M1)で5kg、第2吸着槽B(M2)で0.2kg[第1吸着槽Aと、第2吸着槽BとのACF充填質量比(M2/M1)…0.04]、全体(M1+M2)で5.2kgとした以外は、実施例1と同様に操作した。
表4及び下記の条件に示すように、ACF充填量を第1吸着槽A(M1)で5kg、第2吸着槽B(M2)で1kg[第1吸着槽Aと、第2吸着槽BとのACF充填質量比(M2/M1)…0.2]、全体(M1+M2)で6kgとした以外は、実施例1と同様に操作した。
表4及び下記の条件に示すように、ACF充填量を第1吸着槽A(M1)で4.5kg、第2吸着槽B(M2)で1.5kg(第1吸着槽Aと、第2吸着槽BとのACF充填質量比(M2/M1)…0.333]、全体(M1+M2)で6kgとした以外は、実施例1と同様に操作した。
表2及び下記の条件に示すように、有機溶剤として20000ppmのメチラール(沸点42.5℃)]を含有する被処理ガスを用いた以外は、実施例1と同様に操作した。
表2及び下記の条件に示すように、有機溶剤として20000ppmの酢酸メチル(沸点54℃)を含有する被処理ガスを用いた以外は、実施例1と同様に操作した。
表2及び下記の条件に示すように、有機溶剤として20000ppmのアセトン(沸点56.5℃)を含有する被処理ガスを用いた以外は、実施例1と同様に操作した。
B、B’ 第2吸着槽
2 ブロワ
4 第1吸着槽導入ライン
6、6’、26、26’ ACF
8、8’ 第1吸着槽主体
10、10’、30、30’ 吸入バルブ
12、12’、32、32’ 排出バルブ
14、14’、34、34’ 蒸気バルブ
15、15’、35、35’ スチーム注入手段
16 第1吸着槽側スチーム導入ライン
18 第1吸着槽側脱着ガスバルブ
20 第1吸着槽側回収ライン
22、25、25’ 凝縮器
24 第1吸着槽処理ガス輸送ライン
28、28’ 第2吸着槽主体
36 第2吸着槽側スチーム導入ライン
38 第2吸着槽側脱着ガスバルブ
40 第2吸着槽側回収ライン
42 第2吸着槽処理ガス輸送ライン
Claims (5)
- 活性炭素繊維が充填される第1吸着槽と、
前記活性炭素繊維と同一又は異なる活性炭素繊維が充填される第2吸着槽であって、第2吸着槽に充填される活性炭素繊維の質量(M2)が第1吸着槽に充填される活性炭素繊維の質量(M1)を基準とする質量比(M2/M1)で0.05〜0.25の活性炭素繊維が充填される第2吸着槽と、
前記第1吸着槽と、第2吸着槽とを連結する連結管と、
前記連結管に介装される凝縮器と、
前記第1吸着槽及び第2吸着槽にそれぞれ設けられるスチーム注入手段と、
を有する有機溶剤の除去装置。 - 請求項1に記載の有機溶剤の除去装置を用いる被処理ガス中の有機溶剤の除去方法であって、
有機溶剤を3000ppm以上含む被処理ガスを第1吸着槽に供給してその内部に充填される活性炭素繊維に有機溶剤を吸着させると共に、活性炭素繊維に含まれる凝縮水の乾燥を行うことにより、500ppm以下の有機溶剤と水分を含む第1吸着槽処理ガスを得、次いでこの第1吸着槽処理ガスを凝縮器に供給して第1吸着槽処理ガス中の水分を凝縮分離して系外に排出すると共に、前記水分を分離した第1吸着槽処理ガスを第2吸着槽に供給して第2吸着槽の内部に充填される活性炭素繊維に第1吸着槽処理ガスが含む有機溶剤を吸着させると共に、この活性炭素繊維が含む水分を乾燥させることにより、有機溶剤濃度が100ppm以下の第2吸着槽処理ガスを系外に排出させる吸着工程と、
第1吸着槽に供給する被処理ガスの供給を停止した後、スチーム注入手段により第1吸着槽及び第2吸着槽内にスチームを供給して、第1吸着槽及び第2吸着槽内に充填されている各活性炭素繊維の吸着有機溶剤を脱着させることにより、前記有機溶剤を吸着している各活性炭素繊維を前記供給したスチームが凝縮して生ずる凝縮水を含む活性炭素繊維に再生させると共に、前記脱着させた有機溶剤を系外に取出す脱着工程と、
を交互に繰返す被処理ガス中の有機溶剤の除去方法。 - 第1吸着槽に充填された活性炭素繊維が、比表面積1200m2/g以上2000m2/g以下、平均細孔直径1〜4nm、全細孔容積0.2〜0.8cm3/gの活性炭素繊維である請求項2に記載の有機溶剤の除去方法。
- 第2吸着槽に充填された活性炭素繊維が、比表面積600m2/g以上1400m2/g未満、平均細孔直径0.5〜3nm、全細孔容積0.1〜0.6cm3/gの活性炭素繊維である請求項2に記載の有機溶剤の除去方法。
- 第1吸着槽に供給する被処理ガスが、沸点が30〜70℃の有機溶剤を5000〜100000ppm含む被処理ガスである請求項2に記載の有機溶剤の除去方法。
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