JP5823334B2 - Adsorption system - Google Patents
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Description
本発明は、吸着システムに関する。 The present invention relates to an adsorption system.
工業的設備においては、気体に含まれる蒸気(空気中の湿分や溶剤蒸気等)の除去ないし低減(以下、単に「除去」という)が行われる場合がある。例えば、各種製品の生産ラインでは、製品の品質を保つため、低湿空気を回収し、湿分を除去した空気が利用されている(例えば、特許文献1を参照)。 In industrial facilities, removal (or simply “removal”) of vapor (humidity, solvent vapor, etc.) contained in gas may be performed. For example, in a production line for various products, in order to maintain product quality, air from which low-humidity air is collected and moisture is removed is used (see, for example, Patent Document 1).
気体に含まれる蒸気を除去するシステムには、コンプレッサ方式のものやデシカント方式のもの、また、これらを組み合わせたハイブリッド方式のものが考案されている。デシカント方式の吸着システムには、吸着剤を担持したロータを仕切って吸着領域や再生領域を形成し、ロータを回転させながら吸着や再生を連続的に行うものがある(例えば、特許文献2を参照)。また、デシカント方式の吸着システムには、ロータの再生領域を複数の区域に仕切ったもの(例えば、特許文献3−4を参照)や、ロータの吸着領域を複数の区域に仕切ったもの(例えば、特許文献5を参照)がある。 As a system for removing vapor contained in the gas, a compressor type, a desiccant type, and a hybrid type combining these have been devised. In a desiccant type adsorption system, there is a system in which a rotor carrying an adsorbent is partitioned to form an adsorption region and a regeneration region, and adsorption and regeneration are continuously performed while rotating the rotor (for example, see Patent Document 2). ). Further, in the desiccant type adsorption system, the rotor regeneration area is divided into a plurality of areas (see, for example, Patent Document 3-4), or the rotor adsorption area is divided into a plurality of areas (for example, (See Patent Document 5).
気体に含まれる蒸気を除去するシステムは、各種装置や部屋(低露点室)といった各種の供給先へ、気体に含まれる蒸気を除去した気体を供給するが、供給先から排出される気体の排気が必ずしも蒸気を含んでいるとは限らない。ここで、供給先から排出される排気を還気して再利用することを考える。排気中の蒸気濃度が、除湿装置のような蒸気の除去システムに流入する直前の気体(例えば、外気等)の蒸気濃度よりも小さい場合、供給先から排出される排気を捨てることはエネルギー収支の観点に鑑みると無駄である。 A system for removing vapor contained in gas supplies gas from which vapor contained in gas has been removed to various supply destinations such as various devices and rooms (low dew point chambers). Does not necessarily contain steam. Here, it is considered that the exhaust gas discharged from the supplier is returned and reused. If the vapor concentration in the exhaust gas is smaller than the vapor concentration of the gas (for example, outside air) just before flowing into the vapor removal system such as a dehumidifier, it is important to throw away the exhaust gas discharged from the supply destination. It is useless from the viewpoint.
そこで、システムに流入する直前の気体と、供給先から排出される排気との間で潜熱交換を行うことにより、エネルギー収支を改善することも考えられる。しかし、排気の再利用(以下、「回収」という)を行うシステム、例えば、コンプレッサ方式のシステムにおいては気体に含まれる蒸気の凝縮を目的とする気体の冷却が行われ、また、デシカント方式のシステム(吸着システム)においては吸着剤による吸着を促進する目的で気体の冷却(プレクール)が行われる。よって、潜熱交換を行うと、供給先から排出される排気が高温の場合に、潜熱と共に不可避的に交換される顕熱により、気体の冷却に要する冷却熱量の増大を招く虞がある。このため、潜熱交換によるシステムのエネルギー収支の改善は実用的でない。 Therefore, it is conceivable to improve the energy balance by performing latent heat exchange between the gas immediately before flowing into the system and the exhaust discharged from the supply destination. However, in a system that recycles exhaust gas (hereinafter referred to as “recovery”), for example, in a compressor system, the gas is cooled for the purpose of condensing the vapor contained in the gas, and the desiccant system is used. In the (adsorption system), gas cooling (precooling) is performed for the purpose of promoting adsorption by the adsorbent. Therefore, when the latent heat exchange is performed, when the exhaust gas discharged from the supply destination is at a high temperature, the sensible heat inevitably exchanged with the latent heat may increase the amount of cooling heat required for cooling the gas. For this reason, improving the energy balance of the system by latent heat exchange is not practical.
本発明は、このような課題に鑑みてなされたものであり、蒸気を吸着除去した気体を供給した先から排出される排気の有効利用を図ることが可能な吸着システムを提供することを課題とする。 The present invention has been made in view of such problems, and it is an object of the present invention to provide an adsorption system capable of effectively using exhaust gas discharged from a destination to which a gas from which vapor is adsorbed and removed is supplied. To do.
上記課題を解決するため、本発明では、所定の供給先へ供給した気体を回収して吸着剤の再生に用いるにあたり、蒸気濃度が互いに異なる気体を前記所定の供給先の別々の部位から回収し、蒸気濃度が相対的に低い気体を、蒸気濃度が相対的に高い気体を通気した後の吸着剤に通気し、吸着剤を再生することにした。 In order to solve the above problems, in the present invention, when gases supplied to a predetermined supply destination are recovered and used for regeneration of the adsorbent, gases having different vapor concentrations are recovered from different parts of the predetermined supply destination. The gas having a relatively low vapor concentration was passed through the adsorbent after the gas having a relatively high vapor concentration was passed through to regenerate the adsorbent.
詳細には、所定の供給先へ供給する気体に含まれる蒸気を吸着する吸着システムであって、前記蒸気が吸着可能な吸着剤を有し、前記所定の供給先へ供給する気体に含まれる蒸気を吸着除去する吸着除去手段と、前記所定の供給先へ供給された気体を前記所定の供給先の特定の部位から回収し、回収した気体を前記吸着剤に通気して前記吸着剤を再生する第一の再生手段と、前記所定の供給先へ供給された気体のうち、前記第一の再生手段が回収する気体よりも蒸気濃度の低い気体を、前記所定の供給先の前記特定の部位と異なる部位から回収し、回収した気体を、前記第一の再生手段が再生した後の前記吸着剤に通気して前記吸着剤を再生する第二の再生手段と、を備える。 Specifically, the adsorption system adsorbs vapor contained in a gas supplied to a predetermined supply destination, and has an adsorbent capable of adsorbing the vapor and is contained in the gas supplied to the predetermined supply destination. An adsorbing / removing means for adsorbing and removing the gas, and recovering the adsorbent by collecting the gas supplied to the predetermined supply destination from a specific part of the predetermined supply destination and venting the recovered gas through the adsorbent Of the gas supplied to the first supply means and the gas supplied to the predetermined supply destination, a gas having a lower vapor concentration than the gas recovered by the first regeneration means is used as the specific part of the predetermined supply destination. And a second regenerating unit that regenerates the adsorbent by collecting the recovered gas from different parts and venting the recovered gas to the adsorbent after the first regenerating unit regenerates.
デシカント方式などの吸着剤を用いた吸着システムにおいては、蒸気を吸着した吸着剤の再生が行われる。蒸気を吸着した吸着剤を効果的に再生するには、蒸気含有量の少ない気体を供給することが望ましい。ここで、吸着システムが供給した気体の供給先において、蒸気含有量の少ない気体がそのまま排出される場合、この気体を吸着剤の再生に有効利用することが、吸着システムのエネルギー収支の改善に寄与すると考えられる。 In an adsorption system using an adsorbent such as a desiccant method, the adsorbent adsorbing vapor is regenerated. In order to effectively regenerate the adsorbent that has adsorbed the vapor, it is desirable to supply a gas having a low vapor content. Here, when a gas with low vapor content is discharged as it is at the gas supply destination supplied by the adsorption system, the effective use of this gas for regeneration of the adsorbent contributes to the improvement of the energy balance of the adsorption system. I think that.
そこで、上記吸着システムでは、所定の供給先へ供給した気体を前記所定の供給先の特定の部位から回収し、吸着剤の再生に用いる第一の再生手段の他に、前記所定の供給先の前記特定の部位と異なる部位から、前記第一の再生手段が回収する気体よりも蒸気濃度の低い気体を回収し、前記第一の再生手段が再生した後の前記吸着剤の再生に用いる第二の再生手段を設けている。 Therefore, in the adsorption system, the gas supplied to the predetermined supply destination is recovered from a specific part of the predetermined supply destination, and in addition to the first regeneration means used for regeneration of the adsorbent, the predetermined supply destination A gas having a lower vapor concentration than the gas recovered by the first regeneration means is recovered from a part different from the specific part, and used for regeneration of the adsorbent after the first regeneration means regenerates. The reproducing means is provided.
吸着剤は、再生に用いる気体の蒸気濃度が低い程、蒸気の吸着能力を十分に回復させることができる。しかし、再生開始直後の吸着剤は、再生終了直前の吸着剤に比べると多量の蒸気が吸着している。よって、再生開始直後の吸着剤の再生に用いる気体の蒸気濃度は、再生終了直前の吸着剤の再生に用いる気体の蒸気濃度より高くても、吸着剤の再生効果の低下を招くことは無い。そこで、上記吸着システムにおいては、吸着システムが供給した気体の供給先において、蒸気濃度の相対的に低い部位から回収した気体を、他の部位から回収した気体で再生した吸着剤の更なる再生に用いることで、吸着システムのエネルギー収支の改善を図りつつ、吸着剤の再生効果の低下を防いでいる。これにより、蒸気を吸着除去した気体を供給した先から排出される排気の有効利用が実現される。 The adsorbent can sufficiently recover the vapor adsorption capacity as the vapor concentration of the gas used for regeneration is lower. However, the adsorbent immediately after the start of regeneration adsorbs a larger amount of vapor than the adsorbent immediately before the end of regeneration. Therefore, even if the vapor concentration of the gas used for the regeneration of the adsorbent immediately after the start of regeneration is higher than the vapor concentration of the gas used for the regeneration of the adsorbent immediately before the end of regeneration, the regeneration effect of the adsorbent is not reduced. Therefore, in the above adsorption system, the gas recovered from the portion having a relatively low vapor concentration at the gas supply destination supplied by the adsorption system is used for further regeneration of the adsorbent regenerated with the gas recovered from the other portion. By using it, it is possible to improve the energy balance of the adsorption system and prevent the adsorbent regeneration effect from decreasing. Thereby, effective use of the exhaust discharged from the destination to which the gas from which the vapor is adsorbed and removed is supplied is realized.
なお、前記所定の供給先には、複数の設備であって、前記複数の設備のうち何れか一又は複数の設備を擁する第一の設備群と、前記複数の設備のうち前記第一の設備群が擁する設備と異なるタイミングで前記蒸気を発生する何れか一又は複数の設備を擁する第二の設備群と、を有する複数の設備が備わっており、前記第一の再生手段は、前記第一の設備群及び前記第二の設備群のうち、前記蒸気を発生中の設備群から回収した気体を前記吸着剤に通気して前記吸着剤を再生し、前記第二の再生手段は、前記第一の設備群及び前記第二の設備群のうち、前記蒸気を非発生中の設備群から回収した気体を、前記第一の再生手段が再生した後の前記吸着剤に通気して前記吸着剤を再生するものであってもよい。 The predetermined supply destination includes a plurality of facilities, a first facility group having any one or a plurality of facilities among the plurality of facilities, and the first facility among the plurality of facilities. A plurality of facilities having a second facility group including any one or a plurality of facilities that generate the steam at a different timing from the facilities included in the group, and the first regeneration means includes the first regeneration unit Among the equipment group and the second equipment group, the gas recovered from the equipment group that is generating the steam is passed through the adsorbent to regenerate the adsorbent, and the second regeneration means includes the second regeneration means, Of the one equipment group and the second equipment group, the gas recovered from the equipment group in which the steam is not generated is passed through the adsorbent after the first regeneration means regenerates the adsorbent. May be reproduced.
このように構成される吸着システムであれば、蒸気を発生中の設備群から回収した気体による再生が行われた吸着剤が、蒸気を非発生中の設備群から回収した気体により更に再生されるため、吸着システムのエネルギー収支の改善を図りつつ、吸着剤の再生効果の低
下も防止される。これにより、蒸気を吸着除去した気体を供給した先から排出される排気の有効利用が実現される。
In the case of the adsorption system configured as described above, the adsorbent that has been regenerated by the gas recovered from the facility group that is generating steam is further regenerated by the gas that is recovered from the facility group that is not generating steam. Therefore, it is possible to prevent the adsorbent regeneration effect from being lowered while improving the energy balance of the adsorption system. Thereby, effective use of the exhaust discharged from the destination to which the gas from which the vapor is adsorbed and removed is supplied is realized.
また、前記所定の供給先は、前記蒸気を発生する一又は複数の設備を内置した室内空間であり、前記第一の再生手段は、前記一又は複数の設備の排気を前記吸着剤に通気して前記吸着剤を再生し、前記第二の再生手段は、前記室内空間の気体を前記吸着剤に通気して前記吸着剤を再生するものであってもよい。 Further, the predetermined supply destination is an indoor space in which one or a plurality of facilities for generating the steam is installed, and the first regeneration means vents exhaust gas from the one or a plurality of facilities to the adsorbent. The adsorbent may be regenerated, and the second regeneration means may regenerate the adsorbent by venting the gas in the indoor space to the adsorbent.
蒸気を発生する設備を内置した室内空間から回収される気体は、蒸気を発生する設備から回収される気体に比べると、蒸気濃度が低い蓋然性が高い。そこで、一又は複数の設備から回収した気体による再生が行われた吸着剤を、当該設備を内置した室内空間から回収した気体で更に再生することにより、吸着システムのエネルギー収支の改善を図りつつ、吸着剤の再生効果の低下も防止可能である。これにより、蒸気を吸着除去した気体を供給した先から排出される排気の有効利用が実現される。 The gas recovered from the indoor space in which the facility for generating steam is installed is more likely to have a lower vapor concentration than the gas recovered from the facility for generating steam. Therefore, by further regenerating the adsorbent that has been regenerated with the gas recovered from one or a plurality of facilities with the gas recovered from the indoor space in which the facility is installed, while improving the energy balance of the adsorption system, It is also possible to prevent a decrease in the regeneration effect of the adsorbent. Thereby, effective use of the exhaust discharged from the destination to which the gas from which the vapor is adsorbed and removed is supplied is realized.
また、前記吸着除去手段は、前記吸着剤を担持する吸着ロータであって、前記吸着ロータが回転すると、前記吸着ロータの特定の領域が、前記蒸気を吸着除去する吸着状態、前記第一の再生手段によって再生される第一の再生状態、前記第二の再生手段によって再生される第二の再生状態の順に遷移した後、再び前記吸着状態に遷移する吸着ロータを有するものであってもよい。 Further, the adsorption removal means is an adsorption rotor carrying the adsorbent, and when the adsorption rotor rotates, a specific region of the adsorption rotor adsorbs and removes the vapor, the first regeneration It may have an adsorption rotor which makes a transition to the adsorption state again after transitioning in the order of the first regeneration state regenerated by the means and the second regeneration state regenerated by the second regeneration means.
吸着剤をロータ状の担体に担持させた吸着ロータの場合、ロータを回転させることにより連続的な吸着処理および再生処理が実現される。すなわち、吸着ロータの場合、蒸気を吸着する処理領域や、蒸気を吸着した吸着剤を再生する再生領域が同一ロータ上に同時に形成される。よって、上記所定の供給先へ気体を供給しつつ、供給先から回収した気体による吸着剤の再生を同時に行う上記吸着システムに好適である。 In the case of an adsorption rotor in which an adsorbent is supported on a rotor-like carrier, continuous adsorption treatment and regeneration treatment are realized by rotating the rotor. That is, in the case of an adsorption rotor, a treatment area for adsorbing vapor and a regeneration area for regenerating the adsorbent that adsorbed vapor are simultaneously formed on the same rotor. Therefore, it is suitable for the adsorption system that simultaneously regenerates the adsorbent with the gas recovered from the supply destination while supplying the gas to the predetermined supply destination.
蒸気を吸着除去した気体を供給した先から排出される排気の有効利用を図ることが可能である。 It is possible to make effective use of the exhaust discharged from the destination to which the gas from which the vapor is adsorbed and removed is supplied.
<実施形態>
本発明の実施形態に係る吸着システムの構成を図1に示す。本実施形態に係る吸着シス
テム1は、図1に示すように、吸着ロータ2、吸着ファン3、再生ファン4、プレクーラ5、ヒータ6を備えており、各装置7A,7B(本願でいう「所定の供給先」の一例である)に給気する空気を除湿する。すなわち、吸着システム1は、空気中の湿分が吸着する吸着ロータ2により、外気に含まれる湿分を除去し、低露点の空気を各装置7A,7Bに供給する。よって、吸着システム1は、除湿システムとして捉えることも可能である。
<Embodiment>
A configuration of an adsorption system according to an embodiment of the present invention is shown in FIG. As shown in FIG. 1, the
装置7A,7Bは、低露点の作動環境が要求される装置類である。このような装置類としては、例えば、半導体やディスプレイなどの製造工程のように低湿度環境が要求される生産設備等を挙げることができる。また、装置7A,7Bは、湿分の排出を伴う処理を行う装置である。装置7Aと装置7Bは、湿分の排出を伴う処理を互いに異なるタイミングで実行するよう、オペレータによる手動制御あるいはコンピュータ等による自動制御が実現される。
The
吸着ロータ2は、円筒状の部材の内部に合成ゼオライトやシリカゲル等を主成分とする吸着剤を担持しており、内部を軸方向に沿って気体が流れるように構成されている。吸着ロータ2の両端面には図示しないセクション分割カセットが配置されており、このカセットによって吸着ロータ2の空気通過域が少なくとも3つのセクションに区画される。吸着ロータ2は、このセクション分割カセットと相対的に回転可能なようになっており、このカセットによって吸着ロータ2に吸着領域K、第一の再生領域S1、第二の再生領域S2が形成される。なお、吸着ロータ2は、3つの領域に区画されるものに限定されるものでなく、例えば、パージ領域や予熱領域が更に区画されていてもよい。吸着ロータ2が図1の矢印が示す方向に回転することにより、吸着ロータ2の特定の領域に担持されている吸着剤が吸着状態、第一の再生状態、第二の再生状態の順に遷移した後、再び吸着状態に遷移する。
The
吸着領域Kには吸着ファン3から送られ、プレクーラ5で冷却された外気が通過する。吸着領域Kの吸着剤は、通気される空気中の湿分を吸着し、低露点空気を排出する。排出された低露点空気は、ヒータ6により温度調節がなされた後、給気経路8,8A,8Bを通して各装置7A,7Bに供給される。
The outside air sent from the suction fan 3 and cooled by the
吸着領域Kの両側のうち吸着ロータ2の回転方向側に隣接する第一の再生領域S1及び第一の再生領域S1の両側のうち吸着ロータ2の回転方向側に隣接する第二の再生領域S2には、第一の再生領域S1及び第二の再生領域S2の下流側に配置される再生ファン4の吸引力により各装置7A,7Bから回収される、吸着ロータ2の吸着領域Kから各装置7A,7Bへ供給された空気が通過する。なお、各装置7A,7Bがファンを備えるなどして吸着ロータ2の再生に必要な風量の排気を常時排出するものであれば、再生ファン4を省略することも可能である。
Of the both sides of the adsorption region K, the first regeneration region S1 adjacent to the rotation direction side of the
第一の再生領域S1に繋がる第一の排気経路9−1(本願でいう「第一の再生手段」の一例である)には、装置7Aと繋がる装置排気経路10AA、及び装置7Bと繋がる装置排気経路10BAが接続されている。装置排気経路10AAにはダンパ11AAが設けられ、装置排気経路10BAにはダンパ11BAが設けられている。よって、ダンパ11AA,ダンパ11BAの開閉状態を制御することにより、第一の再生領域S1を通過する空気の排気源を、装置7A及び装置7Bのうち何れかより選択可能である。
The first exhaust path 9-1 connected to the first regeneration region S1 (which is an example of the “first regeneration means” in the present application) includes the apparatus exhaust path 10AA connected to the
第二の再生領域S2に繋がる第二の排気経路9−2(本願でいう「第二の再生手段」の一例である)には、装置7Aと繋がる装置排気経路10AB、及び装置7Bと繋がる装置排気経路10BBが接続されている。装置排気経路10ABにはダンパ11ABが設けられ、装置排気経路10BBにはダンパ11BBが設けられている。よって、ダンパ11AB,ダンパ11BBの開閉状態を制御することにより、第二の再生領域S2を通過する空
気の排気源を、装置7A及び装置7Bのうち何れかより選択可能である。
In the second exhaust path 9-2 connected to the second regeneration region S2 (which is an example of “second regeneration means” in the present application), an apparatus exhaust path 10AB connected to the
吸着ファン3は、外気を取り込んで吸着ロータ2の吸着領域Kへ供給する電動式の空気ファンである。吸着ファン3の下流側に設けられるプレクーラ5は、吸着ロータ2で除湿させる前段階の処理として、被処理空気の温度を下げる。これに伴い外気は結露して湿分が除かれ、除湿効果も期待できる。
The suction fan 3 is an electric air fan that takes in outside air and supplies it to the suction region K of the
吸着剤の性能は、処理空気の温度に大きく左右されるため、本実施形態に係る吸着システム1では、プレクーラ5を設けて処理空気の温度を低くすることで、吸着ロータ2の吸着領域Kを通過した空気の露点温度を低くしている。また、各装置7A,7Bへ供給する空気の温度を安定的に制御するため、吸着ロータ2の吸着領域Kを通過した空気をヒータ6で加温している。ヒータ6は、電気で発熱する電気ヒータであってもよいし、プレクーラ5あるいはその他の機器に供給する冷熱を生成するヒートポンプシステムの凝縮器(コンデンサ)であってもよい。
Since the performance of the adsorbent is greatly influenced by the temperature of the processing air, in the
このように構成される吸着システム1では、以下のような吸着処理及び再生処理が実現される。吸着システム1が吸着処理及び再生処理を実現する際の、吸着システム1の各ダンパの開閉状態、及び各装置7A,7Bから排出される排気の温度と湿度との関係を示したタイミングチャートの一例を図2に示す。吸着システム1を起動し、吸着システム1の各ダンパや各装置7A,7Bを、図2に示したタイミングチャートに従って周期的に制御すると、吸着システム1では以下のような吸着処理及び再生処理が実現される。
In the
ここで、吸着ロータ2の吸着剤を効果的に再生するためには、再生領域に流す空気の相対湿度が低いことが望ましい。特に、第一の再生領域S1に流した空気よりも低湿の空気を第二の再生領域S2に流すことが、吸着ロータ2の除湿性能を高めるために効果的である。回転する吸着ロータ2に担持されている吸着剤は、第二の再生状態の次に吸着状態へ遷移するため、第二の再生領域S2に流す空気の相対湿度を低くしておけば、吸着領域Kの吸着剤の除湿性能が高くなるためである。そこで、本実施形態に係る吸着システム1は、次のように運用する。
Here, in order to effectively regenerate the adsorbent of the
装置7Aが停止しており、装置7Bが運転している場合の吸着システム1の状態を図3に示す。例えば、装置7Aが停止しており、装置7Bが運転している場合、装置7Bでは湿分の排出が行われ、装置7Aでは湿分の排出が行われない(この場合、装置7Bが本願でいう「特定の部位」に相当し、装置7Aが本願でいう「特定の部位と異なる部位」に相当することになる)。よって、ダンパ11AA,11BBは閉状態とし、ダンパ11AB,11BAは開状態とする。各ダンパは、装置7A,7Bの運転状態に応じた手動操作により開閉してもよいし、装置7A,7Bの運転状態を示す信号に基づいて自動的に開閉してもよいし、装置7A,7Bから排出される排気の温度や湿度を計測するセンサの出力信号に基づいて自動的に開閉してもよい。
FIG. 3 shows the state of the
このような状態の吸着システム1において、吸着領域Kで除湿され、装置7Aに供給された空気は、低露点温度の状態を保ったまま、吸着ロータ2の第一の再生領域S1を通過する。また、吸着領域Kで除湿され、装置7Bに供給された空気は、装置7Bから排出される湿分を含んだ状態で、吸着ロータ2の第二の再生領域S2を通過する。よって、吸着能力を中程度に回復する第一の再生領域S1においては、装置7Bから装置排気経路10BA及び第一の排気経路9−1を経由して流れる空気による再生処理が行われる。また、吸着能力を高度に、初期状態にまで回復する第二の再生領域S2においては、装置7Aから装置排気経路10AB及び第二の排気経路9−2を経由して流れる空気による再生処理が行われる。装置7Aから流れる空気は、装置7Bから流れる空気よりも露点温度が低い。これにより、第一の再生領域S1において予備的に再生された吸着剤は、第二の再生領
域S2において、少なくとも吸着領域Kにおける吸着処理に支障の無い程度にまで再生される。
In the
装置7Bが停止しており、装置7Aが運転している場合の吸着システム1の状態を図4に示す。例えば、装置7Bが停止しており、装置7Aが運転している場合、装置7Aでは湿分の排出が行われ、装置7Bでは湿分の排出が行われない(この場合、装置7Aが本願でいう「特定の部位」に相当し、装置7Bが本願でいう「特定の部位と異なる部位」に相当することになる)。よって、ダンパ11AB,11BAは閉状態とし、ダンパ11AA,11BBは開状態とする。
FIG. 4 shows the state of the
このような状態の吸着システム1において、吸着領域Kで除湿され、装置7Aに供給された空気は、装置7Aから排出される湿分を含んだ状態で、吸着ロータ2の第一の再生領域S1を通過する。また、吸着領域Kで除湿され、装置7Bに供給された空気は、低露点温度の状態を保ったまま、吸着ロータ2の第二の再生領域S2を通過する。よって、第一の再生領域S1においては、装置7Aから装置排気経路10AA及び第一の排気経路9−1を経由して流れる空気による再生処理が行われる。また、第一の再生領域S1においては、装置7Bから装置排気経路10BB及び第二の排気経路9−2を経由して流れる空気による再生処理が行われる。装置7Bから流れる空気は、装置7Aから流れる空気よりも露点温度が低い。これにより、第一の再生領域S1において予備的に再生された吸着剤は、第二の再生領域S2において、少なくとも吸着領域Kにおける吸着処理に支障の無い程度にまで再生される。
In the
本実施形態に係る吸着システム1であれば、再生領域を本実施形態のように第一の再生領域S1と第二の再生領域S2とに分けることなく、装置7Aから流れる空気と装置7Bから流れる空気とを混合した空気で再生処理を行う場合(以下、比較例という)に比べて、吸着ロータ2の吸着剤が効果的に再生される。これにより、装置7A,7Bから排出される排気の有効利用が図られ、各装置7A,7Bへ供給する空気の露点温度を低くすることが可能である。
In the case of the
また、本実施形態に係る吸着システム1は、装置7A,7Bの排気を吸着ロータ2の再生に利用しているため、装置7Aや装置7Bから排出される排気の温度がある程度高い場合に、排気の熱を吸着ロータ2の再生に無駄なく利用することが可能である。
In addition, since the
吸着ロータ2を通過する空気の状態の試算値を以下に示す。図5は、試算を行う箇所(以下、試算箇所という)を丸数字で図示したものである。また、図6は、本実施形態に係る吸着ロータ2を通過する空気の状態の試算値の一例を示した表である。また、図7は、比較例として装置Aと装置Bからそれぞれ排気させた空気を合流させて吸着剤の再生に供した場合の、吸着ロータを通過する空気の状態の試算値(装置の配置は図5に同じ)の一例を示した表である。
The estimated value of the state of the air passing through the
本実施形態に係る吸着システム1において、試算箇所No.1(外気)や試算箇所No.2(処理領域入口)、No.3(処理領域出口)、No.5(第二の再生領域S2の入口)、No.6(第二の再生領域S2の出口)、No.7(第一の再生領域S1の入口)、No.8(第一の再生領域S1の出口)を通過するそれぞれの空気の状態が、例えば、図6の表に示されるような状態であるものと仮定する。この場合、試算箇所No.5(第二の再生領域S2の入口)の絶対湿度が0.0157g/kgDAで、試算箇所No.7(第一の再生領域S1の入口)の絶対湿度が21.00g/kgDAの場合には、試算箇所No.4(装置7A,7Bへの給気)の絶対湿度が0.0157g/kgDAで露点温度が−53.44℃と試算できる。
In the
一方、比較例において、試算箇所No.1〜3、No.5〜8を通過するそれぞれの空気の状態が、例えば、図7の表に示されるような状態であるものと仮定する。比較例では、装置7Aから流れる空気と装置7Bから流れる空気とを混合した空気が再生領域へ流れるため、試算箇所No.5と試算箇所No.7の空気の状態は同じである。試算箇所No.5,7の絶対湿度が10.51g/kgDAの場合には、試算箇所No.4(装置7A,7Bへの給気)の絶対湿度が0.716g/kgDAで露点温度が−18.75℃と試算できる。
On the other hand, in the comparative example, the trial calculation part No. 1-3, no. It is assumed that the state of each air passing through 5 to 8 is a state as shown in the table of FIG. In the comparative example, since the air mixed from the air flowing from the
本実施形態に係る吸着システム1と比較例の試算結果より、装置7Aから流れる空気と装置7Bから流れる空気とを混合した空気で吸着剤を再生する場合に比べ、本実施形態に係る吸着システム1のように再生領域を仕切る方が、吸着剤が効果的に再生され、吸着ロータ2の除湿性能を高い状態で維持可能であることが判る。
From the calculation results of the
<変形例>
なお、上記実施形態では、図2に示すように、装置7A,7Bの運転状態を周期的に切り替えていたが、上記実施形態は、このようなタイミングチャートに従った運用に限定されるものではない。上記実施形態に係る吸着システム1は、例えば、装置7Aと装置7Bのうち何れか一方の装置の運転状態を維持し、何れか他方の装置の停止状態を維持するように運用してもよい。
<Modification>
In the above embodiment, as shown in FIG. 2, the operating states of the
また、上記実施形態では、装置7Aと装置7Bのうち停止中の装置を通過した空気が、第二の再生領域S2を通過するように構成していたが、上記実施形態は、このような態様に限定されるものではない。上記実施形態に係る吸着システム1は、例えば、装置7Aと装置7Bのうち停止中の装置に空気のバイパス経路を設け、バイパス経路を通過した空気が第二の再生領域S2に通気されるようにしてもよい。
Moreover, in the said embodiment, although it comprised so that the air which passed the apparatus which has stopped among
また、上記実施形態では、第一の再生領域S1及び第二の再生領域S2を通過する空気を、一台のファン(再生ファン4)で吸引するようにしていたが、上記実施形態は、このような態様に限定されるものではない。上記実施形態に係る吸着システム1は、例えば、第一の再生領域S1を通過する空気を吸引するファンと、第二の再生領域S2を通過する空気を吸引するファンとを別々に設けてもよい。ファンを別々に設ける場合、各ファンは、各再生領域の上流側に設けることも可能である。
In the above embodiment, the air passing through the first regeneration area S1 and the second regeneration area S2 is sucked by one fan (regeneration fan 4). It is not limited to such an aspect. For example, the
また、上記実施形態では、装置7A,7Bに供給する空気を除湿していたが、上記実施形態は、このような態様に限定されるものではない。上記実施形態に係る吸着システム1は、例えば、装置7Aを一又は複数の設備を擁する第一の設備群とし、装置7Bを一又は複数の設備を擁する第二の設備群としてもよい。この場合、第二の設備群を、第一の設備群と異なるタイミングで作動させる。多数の設備を擁する設備群に対し、除湿した空気を供給する場合であっても、多数の設備を少なくとも2以上の設備群に分けて運用すれば、上記実施形態に係る吸着システム1を適用することが可能である。
Moreover, in the said embodiment, although the air supplied to
また、上記実施形態では、2つの装置7A,7Bに適用する場合を例にしていたが、上記実施形態は、このような態様に限定されるものではない。上記実施形態に係る吸着システム1は、例えば、3つ以上の装置に適用してもよい。この場合、吸着ロータ2に形成される再生領域は、上述したように2つの再生領域に仕切ってもよいが、例えば、3つ以上に仕切ってもよい。再生領域を3つ以上に仕切る場合であっても、2つに仕切る場合と同様、吸着ロータ2に担持されている吸着剤が吸着ロータ2の回転により各再生領域を順に通過するに従い、吸着剤を再生する空気が徐々に低湿な空気となるように、各再生領域を流す空気の排出源の装置を適宜選定する。
Moreover, in the said embodiment, although the case where it applies to the two
また、上記実施形態では、空気中の湿分を吸着除去し、除湿を行っていたが、上記実施形態に係る吸着システム1は、このような態様に限定されるものではない。上記実施形態に係る吸着システム1は、例えば、空気以外の気体に含まれる湿分を吸着除去し、除湿を行うようにしてもよいし、湿分以外の各種蒸気(例えば、揮発性溶剤の蒸気)を吸着するようにしてもよい。
Moreover, in the said embodiment, the moisture in the air was adsorbed and removed, and dehumidification was performed, However, The
また、上記実施形態では、吸着領域Kを通過した空気をヒータ6で加熱していたが、上記実施形態に係る吸着システム1は、このような態様に限定されるものではない。上記実施形態に係る吸着システム1の吸着ロータ2周りの変形例を図8に示す。
Moreover, in the said embodiment, although the air which passed the adsorption | suction area | region K was heated with the
上記実施形態に係る吸着システム1は、例えば、図8に示すように、第一の再生領域S1および第二の再生領域S2に流入する空気を加熱するヒータ16を設ける。また、ヒータ6に代わり、吸着領域Kを通過した空気を冷却するアフタークーラ12を設ける。アフタークーラ12は、ヒータ16の熱が残っている吸着領域Kを通過した高温の空気を冷却する目的で配置される。上記実施形態に係る吸着システム1をこのように変形しても、吸着剤を効果的に再生し、吸着ロータ2の除湿性能を高い状態で維持することが可能である。
For example, as shown in FIG. 8, the
また、上記実施形態では、各装置7A,7Bから空気を直接回収していたが、上記実施形態に係る吸着システム1は、このような態様に限定されるものではない。上記実施形態に係る吸着システム1の変形例を図9に示す。
Moreover, in the said embodiment, although air was collect | recovered directly from each
上記実施形態に係る吸着システム1は、例えば、図9に示すように、装置17を内置した低露点室13に給気する空気を除湿する場合に適用してもよい。第一の再生領域S1に繋がる第一の排気経路19−1は、低露点室13に内置されている装置17に繋がっており、吸着ロータ2の吸着領域Kから低露点室13内の空間を経て装置17へ供給された空気を装置17から回収し、第一の再生領域S1に流す。また、第二の再生領域S2に繋がる第二の排気経路19−2は、低露点室13に繋がっており、吸着ロータ2の吸着領域Kから低露点室13内へ供給された空気を低露点室13から回収し、第二の再生領域S2に流す。なお、図9では、低露点室13に装置17が一つのみ設置されているが、複数の装置が設置されていてもよい。
For example, as shown in FIG. 9, the
図10は、本変形例に係る装置17の排気及び低露点室13内の空気の温度および湿度を示したグラフである。装置17が置かれている低露点室13内の空気の温度や湿度は、装置17の排気の温度や湿度よりも低い。よって、上述したように、装置17から排出される空気を第一の排気経路19−1により第一の再生領域S1へ流し、装置17から排出される空気よりも低湿な低露点室13内の空気を第二の排気経路19−2により第二の再生領域S2へ流せば、吸着ロータ2の除湿性能を効果的に高めることが可能であることが判る。
FIG. 10 is a graph showing the temperature and humidity of the exhaust in the
また、上記実施形態では、吸着剤を担持した吸着ロータ2により除湿を行っていたが、上記実施形態に係る吸着システム1は、このような態様に限定されるものではない。上記実施形態に係る吸着システム1は、吸着ロータ2に代わり、例えば、吸着剤を内包した吸着塔により除湿を行うようにしてもよい。この場合、吸着塔は、吸着システム1に少なくとも3以上設ける。そして、各吸着塔が、吸着ファン3から流れる空気を流して吸着状態となった後、第一の排気経路9−1から流れる空気を流して第一の再生状態へ遷移し、次に、第二の排気経路9−2から流れる空気を流して第二の再生状態へ遷移した後、再び吸着状態へ遷移するように、各流路の空気の流れをダンパ類で制御する。上記実施形態に係る吸着システム1の吸着ロータ2を吸着塔に代えても、吸着塔の除湿性能を上記実施形態に係る吸着システム1と同様、効果的に高めることが可能である。
Moreover, in the said embodiment, although the dehumidification was performed with the adsorption |
また、低湿空気の供給先は室や装置に限らない。例えば、複数の大型の缶体を洗浄する工程で、洗浄後に高温の乾燥空気を供給する工程にも適用できる。すなわち、洗浄後しばらくは缶外に排気するが、排気の湿度が一定以下になった段階で当該高温排気を吸着剤に再利用できる。更に、ロータ式の除湿機で生成した低湿度の空気を、例えば、圧力スイング式の吸着塔の吸着剤の再生に利用し、吸着塔を交互に再生する場合にも適用することができる。 Moreover, the supply destination of low-humidity air is not limited to a room or an apparatus. For example, the present invention can be applied to a process of cleaning a plurality of large cans and supplying hot dry air after cleaning. That is, the exhaust gas is exhausted outside the can for a while after cleaning, but the high-temperature exhaust gas can be reused as the adsorbent when the humidity of the exhaust gas becomes a certain level or less. Furthermore, the present invention can also be applied to the case where the low-humidity air generated by the rotor-type dehumidifier is used for, for example, regeneration of the adsorbent of the pressure swing type adsorption tower and the adsorption tower is regenerated alternately.
1・・吸着システム:2・・吸着ロータ:K・・吸着領域:S1・・第一の再生領域:S2・・第二の再生領域:3・・吸着ファン:4・・再生ファン:5・・プレクーラ:6,16・・ヒータ:7A,7B,17・・装置:8,8A,8B・・給気経路:9−1,19−1・・第一の排気経路:9−2,19−2・・第二の排気経路:10AA,10AB,10BA,10BB・・装置排気経路:11AA,11AB,11BA,11BB・・ダンパ:12・・アフタークーラ:13・・低露点室 1 ・ ・ Suction system: 2 ・ ・ Suction rotor: K ・ ・ Suction area: S1 ・ ・ First regeneration area: S2 ・ ・ Second regeneration area: 3 ・ ・ Suction fan: 4 ・ ・ Regeneration fan: 5 ・-Precooler: 6, 16-Heater: 7A, 7B, 17-Apparatus: 8, 8A, 8B-Air supply path: 9-1, 19-1-First exhaust path: 9-2, 19 -Second exhaust path: 10AA, 10AB, 10BA, 10BB ... Equipment exhaust path: 11AA, 11AB, 11BA, 11BB ... Dampers: 12 ... Aftercooler: 13 ... Low dew point chamber
Claims (4)
前記蒸気が吸着可能な吸着剤を有し、前記所定の供給先へ供給する気体に含まれる蒸気を吸着除去する吸着除去手段と、
前記所定の供給先へ供給された気体を前記所定の供給先の特定の部位から回収し、回収した気体を前記吸着剤に通気して前記吸着剤を再生する第一の再生手段と、
前記所定の供給先へ供給された気体のうち、前記第一の再生手段が回収する気体よりも蒸気濃度の低い気体を、前記所定の供給先の前記特定の部位と異なる部位から回収し、回収した気体を、前記第一の再生手段が再生した後の前記吸着剤に通気して前記吸着剤を再生する第二の再生手段と、を備える、
吸着システム。 An adsorption system for adsorbing vapor contained in a gas supplied to a predetermined supply destination,
An adsorption / removal unit that has an adsorbent capable of adsorbing the vapor, and that adsorbs and removes vapor contained in the gas supplied to the predetermined supply destination;
A first regeneration means for recovering the gas supplied to the predetermined supply destination from a specific part of the predetermined supply destination, and venting the recovered gas through the adsorbent to regenerate the adsorbent;
Of the gas supplied to the predetermined supply destination, a gas having a lower vapor concentration than the gas recovered by the first regeneration means is recovered from a part different from the specific part of the predetermined supply destination, and recovered. A second regenerating means for regenerating the adsorbent by passing the gas that has been regenerated to the adsorbent after the first regenerating means has regenerated,
Adsorption system.
前記第一の再生手段は、前記第一の設備群及び前記第二の設備群のうち、前記蒸気を発生中の設備群から回収した気体を前記吸着剤に通気して前記吸着剤を再生し、
前記第二の再生手段は、前記第一の設備群及び前記第二の設備群のうち、前記蒸気を非発生中の設備群から回収した気体を、前記第一の再生手段が再生した後の前記吸着剤に通気して前記吸着剤を再生する、
請求項1に記載の吸着システム。 The predetermined supply destination includes a plurality of facilities, a first facility group including any one or a plurality of facilities among the plurality of facilities, and the first facility group among the plurality of facilities. A plurality of facilities having a second facility group including any one or a plurality of facilities that generate the steam at a different timing from the facilities that comprise,
The first regeneration means regenerates the adsorbent by ventilating the adsorbent with a gas recovered from the equipment group that is generating the steam among the first equipment group and the second equipment group. ,
The second regeneration unit is configured to regenerate the gas recovered from the facility group in which the steam is not generated out of the first facility group and the second facility group after the first regeneration unit regenerates the gas. Aeration of the adsorbent to regenerate the adsorbent;
The adsorption system according to claim 1.
前記第一の再生手段は、前記一又は複数の設備の排気を前記吸着剤に通気して前記吸着剤を再生し、
前記第二の再生手段は、前記室内空間の気体を前記吸着剤に通気して前記吸着剤を再生する、
請求項1に記載の吸着システム。 The predetermined supply destination is an indoor space in which one or a plurality of facilities for generating the steam is installed,
The first regeneration means regenerates the adsorbent by venting exhaust gas of the one or more facilities to the adsorbent,
The second regeneration means regenerates the adsorbent by venting the gas in the indoor space to the adsorbent.
The adsorption system according to claim 1.
請求項1から3の何れか一項に記載の吸着システム。 The adsorption removal means is an adsorption rotor that carries the adsorbent, and when the adsorption rotor rotates, a specific region of the adsorption rotor is in an adsorption state in which the vapor is adsorbed and removed by the first regeneration means. Having a suction rotor that transitions to the suction state again after transitioning in the order of the first regeneration state to be regenerated and the second regeneration state to be regenerated by the second regeneration means;
The adsorption system according to any one of claims 1 to 3.
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