JP6024911B2 - 脱臭装置の運転方法およびそれを実施する脱臭装置 - Google Patents
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Description
本発明は、揮発性有機化合物（ＶＯＣ）を反応除去する脱臭装置の運転方法およびそれを実施する脱臭装置に関するものである。
現在、浮遊粒子状物質（ＳＰＭ）や光化学オキシダントに関係する大気汚染の状況は未だ深刻である。ＳＰＭおよび光化学オキシダントの原因には様々なものがあるが、揮発性有機化合物（Volatile Organic Compounds：ＶＯＣ）もその一つである。ＶＯＣは、揮発性を有し、大気中で気体状となる、有機溶剤を含む有機化合物の総称であり、トルエン、キシレン、酢酸エチル等多種多様な物質がこれに含まれる。このため行政では、ＶＯＣの排出について「労働環境への拡散防止」および「大気汚染防止」の施策の一環として、大規模施設の製造工程から発生するＶＯＣの処理および排出濃度規制を設けている。そしてＶＯＣをやむを得ず発生させる設備では、適切な濃度処理が求められている。それゆえ企業では、排出濃度を規制値以下に抑えると同時に、処理費用を最小限化させることが必須の事項である。
一般に、薄金属帯のコーティング工程等には、そこからの排ガスに有機溶剤から発生する揮発性有機化合物（ＶＯＣ）が含まれていることから、大気汚染防止法に定められているＶＯＣ規制値を遵守するために、排ガス中のＶＯＣを除去する脱臭装置が設けられており、この脱臭装置には、ＶＯＣ除去の有効な手段の一つとして、触媒を用いた方法が採用されている。この方法では、ＶＯＣを含んだ排ガスは、加熱器で加熱された後、触媒によって効率良くＣＯ２とＨ２Ｏとに燃焼・分解されて、無害化された上で大気中に放散される。この触媒燃焼方式の脱臭装置は他の方式に比べて、処理温度が低く、比較的経済的であり、窒素酸化物（ＮＯｘ）の発生も殆どないという特徴を有している。なお、この排ガスの加熱のための燃料には通常、ＬＰＧ、灯油等の、硫黄分を含まず白金（Ｐｔ）触媒やジルコニア（Ｚｒ）触媒の反応を阻害しないものが選定される。
しかしながら、排ガスの加熱に利用される燃料をさらに減じる施策が求められており、それには加熱器に送る排ガスの風量を減らすことが有効であるが、安易な風量減少は、爆発の危険性を有するという問題があった。従来実施している最も簡便な方法は、最大のＶＯＣ濃度を単位時間当たりの有機溶剤使用量から計算し、さらに安全を見込んでＶＯＣ濃度がＶＯＣの爆発下限界の１／４程度になるように、給気ファンで加熱器に送る排ガスの風量を決定することが主であった。このため多量の排ガスを送る必要があり、給気ファンが電力を無駄に消費していた。また、その多量の排ガスを、所定の触媒反応による分解作用をもたらす温度域まで昇温させるために、多くの燃料を加熱器で燃焼させる必要があり、燃料も無駄に消費していた。
ところで、その他の従来技術として、特許文献１記載の給気ファン制御装置や、特許文献２記載の脱臭装置への給気ファンの制御方法や、特許文献３，４記載の排ガス処理装置も知られている。
しかしながら、特許文献１記載の給気ファン制御装置では、加熱器の２次側に温度計を具備しているのみで、ＶＯＣ濃度は有機溶剤塗布設備の有機溶剤使用量の推定値から計算しているだけなので、正確な給気ファン風量の調節に関しては未だ改良の余地がある。また、特許文献２記載の脱臭装置への給気ファンの制御方法では、ＶＯＣセンサを設置し、その検出した濃度を揮発性有機溶剤の爆発下限界未満とすべく、給気ファンの回転数制御を行う機能のみを有しており、これだけでは、安全は確保できたとしても必ずしも加熱器が効率の良い省燃料運転になっているとは言えない。さらに、特許文献３，４記載の排ガス処理装置でも、ＶＯＣセンサと加熱器２次側の温度計を同時に設置することをしていても、給気ファン風量と加熱器の燃焼量との制御を同時に行っておらず、必ずしも加熱器が効率の良い省燃料運転になっているとは言えない。
それゆえ本発明は、排ガス中の揮発性有機化合物（ＶＯＣ）の濃度を低下させる脱臭装置において、前記従来技術の課題を有利に解決し、ＶＯＣの爆発を防止しつつ給気ブロアの省電力を達成するとともに、加熱器の省エネルギーおよび排ガスの環境規制を達成する脱臭装置の運転方法および、その運転方法を実施する脱臭装置を提供することを目的とする。
前記目的を達成するため、本発明の脱臭装置の運転方法は、有機溶剤を用いる処理工程で発生する揮発性有機化合物を大気とともに給気ブロアで吸い込んで排ガスとして、熱交換器の給熱側通路を通して加熱器へ送り、その排ガスを加熱器で加熱して触媒に送り、その排ガス中の揮発性有機化合物を触媒で燃焼・分解させて排ガス中の揮発性有機化合物濃度を低下させ、その排ガスを前記熱交換器の放熱側通路を通して排出する脱臭装置を運転するに際し、
前記給気ブロアの風量を、濃度センサにより測定した前記熱交換器の給熱側通路の上流側での排ガス中の揮発性有機化合物濃度に基づき、前記加熱器の上流側の排ガス中の揮発性有機化合物濃度が爆発下限界未満に維持される最少量に制御し、
前記加熱器での加熱量を、その加熱器の下流側での排ガス温度が、触媒反応により揮発性有機化合物が分解して触媒の下流側での揮発性有機化合物濃度が所定濃度以下となる温度範囲に維持される最少量に制御することを特徴としている。
前記給気ブロアの風量を、濃度センサにより測定した前記熱交換器の給熱側通路の上流側での排ガス中の揮発性有機化合物濃度に基づき、前記加熱器の上流側の排ガス中の揮発性有機化合物濃度が爆発下限界未満に維持される最少量に制御し、
前記加熱器での加熱量を、その加熱器の下流側での排ガス温度が、触媒反応により揮発性有機化合物が分解して触媒の下流側での揮発性有機化合物濃度が所定濃度以下となる温度範囲に維持される最少量に制御することを特徴としている。
なお、本発明の運転方法においては、加熱器での燃焼等による加熱量を最少量にしても、加熱器の下流側での排ガス温度が、触媒反応により揮発性有機化合物が分解して触媒の下流側での揮発性有機化合物濃度が所定濃度以下となる温度範囲の上限を超えた場合に、加熱器での燃焼等による加熱を停止した状態で給気ブロアの運転を継続し、その後、加熱器の下流側での排ガス温度が、触媒反応により揮発性有機化合物が分解して触媒の下流側での揮発性有機化合物濃度が所定濃度以下となる温度範囲の下限を下回った場合に、加熱器での燃焼等による加熱を再開することとすると望ましい。
また、本発明の運転方法においては、加熱器での燃焼等による加熱量を最少量にしても、加熱器の下流側での排ガス温度が、触媒反応により揮発性有機化合物が分解して触媒の下流側での揮発性有機化合物濃度が所定濃度以下となる温度範囲の上限を超えた場合に、加熱器での燃焼等による加熱を停止した状態で給気ブロアの運転を継続し、その後、触媒の下流側での揮発性有機化合物濃度が所定濃度以下であってその所定濃度に近い所定範囲内に入った場合に、加熱器での燃焼等による加熱を再開することとしても望ましい。
また、前記目的を達成するため、本発明の脱臭装置は、有機溶剤を用いる処理工程で発生する揮発性有機化合物を大気とともに給気ブロアで吸い込んで排ガスとして、熱交換器の給熱側通路を通して加熱器へ送り、その排ガスを加熱器で加熱して触媒に送り、その排ガス中の揮発性有機化合物を触媒で燃焼・分解させて排ガス中の揮発性有機化合物濃度を低下させ、その排ガスを前記熱交換器の放熱側通路を通して排出する脱臭装置において、
前記給気ブロアの風量を、濃度センサにより測定した前記熱交換器の給熱側通路の上流側での排ガス中の揮発性有機化合物濃度に基づき、前記加熱器の上流側の排ガス中の揮発性有機化合物濃度が爆発下限界未満に維持される最少量に制御する給気ブロア制御部と、
前記加熱器での加熱量を、その加熱器の下流側での排ガス温度が、触媒反応により揮発性有機化合物が分解して触媒の下流側での揮発性有機化合物濃度が所定濃度以下となる温度範囲に維持される最少量に制御する加熱器制御部と、
を具えることを特徴としている。
前記給気ブロアの風量を、濃度センサにより測定した前記熱交換器の給熱側通路の上流側での排ガス中の揮発性有機化合物濃度に基づき、前記加熱器の上流側の排ガス中の揮発性有機化合物濃度が爆発下限界未満に維持される最少量に制御する給気ブロア制御部と、
前記加熱器での加熱量を、その加熱器の下流側での排ガス温度が、触媒反応により揮発性有機化合物が分解して触媒の下流側での揮発性有機化合物濃度が所定濃度以下となる温度範囲に維持される最少量に制御する加熱器制御部と、
を具えることを特徴としている。
なお、本発明の脱臭装置においては、加熱器での燃焼等による加熱量を最少にしても、加熱器の下流側での排ガス温度が、触媒反応により揮発性有機化合物が分解して触媒の下流側での揮発性有機化合物濃度が所定濃度以下となる温度範囲の上限を超えた場合に、前記加熱器制御部が加熱器での燃焼等による加熱を停止した状態で、前記給気ブロア制御部が給気ブロアの運転を継続し、加熱器の下流側での排ガス温度が、触媒反応により揮発性有機化合物が分解して触媒の下流側での揮発性有機化合物濃度が所定濃度以下となる温度範囲の下限を下回った場合に、前記加熱器制御部が加熱器での燃焼等による加熱を再開することとすると望ましい。
また、本発明の脱臭装置においては、加熱器での燃焼等による加熱量を最少にしても、加熱器の下流側での排ガス温度が、触媒反応により揮発性有機化合物が分解して触媒の下流側での揮発性有機化合物濃度が所定濃度以下となる温度範囲の上限を超えた場合に、前記加熱器制御部が加熱器での燃焼等による加熱を停止した状態で、前記給気ブロア制御部が給気ブロアの運転を継続し、触媒の下流側での揮発性有機化合物濃度が所定濃度以下であってその所定濃度に近い所定範囲内に入った場合に、加熱器での燃焼等による加熱を再開することとしても望ましい。
本発明の脱臭装置の運転方法によれば、有機溶剤を用いる処理工程で発生する揮発性有機化合物を大気とともに給気ブロアで吸い込んで排ガスとして、熱交換器の給熱側通路を通して加熱器へ送り、その排ガスを加熱器で加熱して触媒に送り、その排ガス中の揮発性有機化合物を触媒で燃焼・分解させて排ガス中の揮発性有機化合物濃度を低下させ、その排ガスを前記熱交換器の放熱側通路を通して排出する脱臭装置を運転するに際し、給気ブロアの風量を、濃度センサにより測定した前記熱交換器の給熱側通路の上流側での排ガス中の揮発性有機化合物濃度に基づき、加熱器の上流側の排ガス中の揮発性有機化合物濃度が爆発下限界未満に維持される最少量に制御することで、揮発性有機化合物（ＶＯＣ）の爆発を防止しつつ、給気ブロアの消費電力を低減させ、かつ加熱器での加熱量を、その加熱器の下流側での排ガス温度が、触媒反応により揮発性有機化合物が分解して触媒の下流側での揮発性有機化合物濃度が所定濃度以下となる温度範囲に維持される最少量に制御することで、加熱器の消費エネルギーを低減させつつ、排ガス中の揮発性有機化合物濃度を所定濃度以下に維持することができるので、揮発性有機化合物の爆発を防止しつつ給気ブロアの省電力を達成するとともに、加熱器の省エネルギーおよび排ガスの環境規制を達成することができる。
また、本発明の脱臭装置によれば、有機溶剤を用いる処理工程で発生する揮発性有機化合物を大気とともに給気ブロアで吸い込んで排ガスとして、熱交換器の給熱側通路を通して加熱器へ送り、その排ガスを加熱器で加熱して触媒に送り、その排ガス中の揮発性有機化合物を触媒で燃焼・分解させて排ガス中の揮発性有機化合物濃度を低下させ、その排ガスを前記熱交換器の放熱側通路を通して排出する脱臭装置において、給気ブロア制御部が、給気ブロアの風量を、濃度センサにより測定した前記熱交換器の給熱側通路の上流側での排ガス中の揮発性有機化合物濃度に基づき、加熱器の上流側の排ガス中の揮発性有機化合物濃度が爆発下限界未満に維持される最少量に制御し、また加熱器制御部が、加熱器での加熱量を、その加熱器の下流側での排ガス温度が、触媒反応により揮発性有機化合物が分解して触媒の下流側での揮発性有機化合物濃度が所定濃度以下となる温度範囲に維持される最少量に制御するので、上述した本発明の脱臭装置の運転方法を実施し得て、揮発性有機化合物の爆発を防止しつつ給気ブロアの省電力を達成するとともに、加熱器の省エネルギーおよび排ガスの環境規制を達成することができる。
以下、この発明の実施の形態を図面に基づく実施例によって詳細に説明する。ここに、図１は、本発明の脱臭装置の運転方法の一実施形態の実施に用いられる、本発明の脱臭装置の一実施形態の構成を示す略線図であり、図中符号１はその実施形態の脱臭装置を示す。
この実施形態の脱臭装置１は、薄金属帯に対するコーティングを行うコーターオーブン（コーター焼付炉）から排出される、コーティング材中の有機溶剤から発生する揮発性有機化合物（ＶＯＣ）を含む排ガスに関し、大気汚染防止法に定められているＶＯＣ規制値を遵守すべく、その排ガス中のＶＯＣを除去するためのものであり、このためこの脱臭装置１は、給気ブロアとしての給気ファン２と、熱交換器３と、加熱器４と、反応器５とを具え、図中太線矢印で示すように、コーターオーブンで発生する揮発性有機化合物を大気とともに、給気ファン２で吸い込んで排ガスとして熱交換器３に送り、その排ガスを熱交換器３内の仕切り壁３ａの一方の側に画成された給熱側通路に通して、熱交換器３内の仕切り壁３ａの反対側に画成された放熱側通路に通される、後述する触媒５ａでＶＯＣを除去された高温の排ガスとの間の熱交換により予熱する。
次いでこの脱臭装置１は、その予熱された排ガスをガス配管６で加熱器４に送って、加熱器４内の主バーナー４ａでの加熱用燃料の燃焼によりその排ガスを加熱し、その加熱された排ガスを反応器５に送って、その排ガス中のＶＯＣを、反応器５内の、白金やパラジウム等の触媒５ａの作用下で燃焼させ、以下の式のように加熱分解させる。
そしてこの脱臭装置１は、上記加熱分解によりＶＯＣ濃度が低下した高温の排ガスを上記熱交換器３に送り、この熱交換器３内で上記のように給気ファン２からの排ガスと熱交換させて冷却した後、大気中に放出する。このようにこの脱臭装置１では、排ガス中のＶＯＣが燃焼により加熱分解するため、排ガスの２次処理（廃水・廃油処理）が不要となる。
ここで、上記給気ファン２はモータ２ａを有し、このモータ２ａの作動を制御するために、この脱臭装置１はさらに、通常のコンピュータを有する電圧および周波数可変のインバータ（ＶＶＶＦ）７と、給気ファン２と熱交換器３の給熱側通路との間の配管に設けられた、通常のＶＯＣ濃度センサである第１のＶＯＣ濃度センサ８とを具えており、インバータ７はあらかじめ与えられたプログラムに基づき、給気ファン２が熱交換器３に送り出す排ガスの風量を、第１のＶＯＣ濃度センサ８が測定した給気ファン２と熱交換器３の給熱側通路との間の通路内すなわち加熱器４および熱交換器３の上流側での排ガス中のＶＯＣ濃度が爆発下限界未満、例えば爆発下限界のＶＯＣ濃度の０．８〜０．９倍に維持される限度において最少量にするようにモータ２ａの作動を制御することで、加熱器４内でのＶＯＣの爆発を防止しつつ、給気ファン２のモータ２ａの消費電力を低減させる。従ってインバータ７は、給気ブロア制御部として機能する。
なお、この実施形態では、第１のＶＯＣ濃度センサ８が、給気ファン２と熱交換器３の給熱側通路との間の通路内すなわち熱交換器３の上流側での排ガス中のＶＯＣ濃度を測定しているので、熱交換器３での予熱により反応が生じて濃度が変化する前のＶＯＣ濃度を測定し得て、より高精度にモータ２ａの作動を制御することができる。
またここで、上記加熱器４は主バーナー４ａの他にパイロットバーナー４ｂを有し、主バーナー４ａにはそこに加熱用燃料（例えば灯油）を供給するための主燃料配管９が接続され、この主燃料配管９には、開閉弁１０に加えて流量制御弁１１が介挿されており、パイロットバーナー４ｂにはそこにパイロット用燃料（例えばＬＰＧ）を供給するためのパイロット燃料配管１２が接続され、加熱器４にはそこに燃焼用エアを供給するためのエア配管１３が接続されている。なお、パイロットバーナー４ｂは、主バーナー４ａの点火時のみ使用される。
そして上記開閉弁１０および流量制御弁１１の作動を制御するために、この脱臭装置１はさらに、通常のコンピュータを有する制御装置１４と、反応器５内の触媒５ａの上流側に設けられた、例えば熱電対を有する温度計１５と、熱交換器３内に画成された上記放熱側通路の下流側に接続された排ガス放出用通路に設けられた、これも通常のＶＯＣ濃度センサである第２のＶＯＣ濃度センサ１６とを具えており、制御装置１４はあらかじめ与えられたプログラムに基づき、温度計１５が測定する加熱器４の下流側での排ガス温度が、触媒反応によりＶＯＣが分解して触媒５ａの下流側でのＶＯＣ濃度が所定濃度、例えば大気汚染防止法でのＶＯＣ排出抑制基準値である６００ｐｐｍＣ（カーボン濃度換算）以下となる温度範囲、例えば３００〜３５０℃に維持される限度において、加熱器４の主バーナー４ａでの加熱用燃料の燃焼による排ガスの加熱量が最少量になるように、主バーナー４ａへの加熱用燃料の供給量を増減させるよう流量制御弁１１の作動を制御する。従って制御装置１４は、加熱器制御部として機能する。
かかるこの実施形態の脱臭装置１の運転方法および脱臭装置１によれば、インバータ７が、給気ファン２の風量を、加熱器４の上流側の排ガス中のＶＯＣ濃度が爆発下限界未満に維持される最少量に制御し、また制御装置１４が、加熱器４での加熱量を、その加熱器４の下流側での排ガス温度が、触媒反応によりＶＯＣが分解して触媒５ａの下流側でのＶＯＣ濃度が所定濃度としての大気汚染防止法でのＶＯＣ排出抑制基準値以下となる温度範囲に維持される最少量に制御するので、ＶＯＣの爆発を防止しつつ給気ファン２の省電力を達成するとともに、加熱器４の省エネルギーおよび排ガスの環境規制を達成することができる。
さらに、この実施形態の脱臭装置１においては、加熱器４での加熱用燃料の燃焼による加熱量を最少にしても、温度計１５が測定する加熱器４の下流側での排ガス温度が、触媒反応によりＶＯＣが分解して触媒５ａの下流側でのＶＯＣ濃度が上記所定濃度以下となる温度範囲の上限を超えた場合に、制御装置１４が加熱器４での燃焼による加熱を停止した状態で、インバータ７が給気ファン２の運転を継続し、その後、温度計１５が測定する加熱器４の下流側での排ガス温度が、触媒反応によりＶＯＣが分解して触媒の下流側でのＶＯＣ濃度が上記所定濃度以下となる温度範囲の下限を下回った場合に、制御装置１４が加熱器４での燃焼による加熱を再開する。
従って、この実施形態の脱臭装置１によれば、ＶＯＣの爆発を防止しつつ給気ファン２の省電力を達成するとともに、加熱器４のさらなる省エネルギーを達成することができる。
また、この実施形態の脱臭装置１においては、加熱器４での加熱用燃料の燃焼による加熱量を最少にしても、温度計１５が測定する加熱器４の下流側での排ガス温度が、触媒反応によりＶＯＣが分解して触媒５ａの下流側でのＶＯＣ濃度が上記所定濃度以下となる温度範囲の上限を超えた場合に、制御装置１４が加熱器４での燃焼による加熱を停止した状態で、インバータ７が給気ファン２の運転を継続し、その後、触媒５ａの下流側でのＶＯＣ濃度が上記所定濃度以下であってその所定濃度に近い所定範囲内、例えば所定濃度の０．８〜０．９倍に入った場合にも、加熱器４での燃焼等による加熱を再開する。
従って、この実施形態の脱臭装置１によれば、ＶＯＣの爆発を防止しつつ給気ファン２の省電力を達成するとともに、排ガスの環境規制を確実に達成することができる。
（実施例）
次に、この実施形態の脱臭装置１の運転方法の一実施例について説明する。この実施例では、給気ファン２の風量を最大４００ｍ３／ｍｉｎとし、ＶＯＣ濃度の第１のＶＯＣ濃度センサ８での処理前値が最大１５０００ｐｐｍＣであるのに対し第２のＶＯＣ濃度センサ１６での処理後値を平均９０ｐｐｍＣ（＜６００ｐｐｍＣ）とし、加熱器４での加熱用燃料としての灯油の使用量を１５０×１０４ｋｃａｌ／ｈｒとし、コーターオーブンで使用する有機溶剤量Ｇを最大２７４ｋｇ／ｈｒとし、排気風量係数Ｃ（溶剤の各々の成分の爆発下限界の加重平均で計算される値）を最大３２０ｍ３Ｎ／ｋｇとして、給気ファン２でのコーターオーブンからの排気風量ＱをＱ（ｍ３Ｎ／ｍｉｎ）＝Ｇ（ｋｇ／ｈｒ）×Ｃ（ｍ３Ｎ／ｋｇ）／６０×（０．８〜０．９）とし、加熱器４での排ガス温度制御範囲を３５０〜３８０℃とした。
次に、この実施形態の脱臭装置１の運転方法の一実施例について説明する。この実施例では、給気ファン２の風量を最大４００ｍ３／ｍｉｎとし、ＶＯＣ濃度の第１のＶＯＣ濃度センサ８での処理前値が最大１５０００ｐｐｍＣであるのに対し第２のＶＯＣ濃度センサ１６での処理後値を平均９０ｐｐｍＣ（＜６００ｐｐｍＣ）とし、加熱器４での加熱用燃料としての灯油の使用量を１５０×１０４ｋｃａｌ／ｈｒとし、コーターオーブンで使用する有機溶剤量Ｇを最大２７４ｋｇ／ｈｒとし、排気風量係数Ｃ（溶剤の各々の成分の爆発下限界の加重平均で計算される値）を最大３２０ｍ３Ｎ／ｋｇとして、給気ファン２でのコーターオーブンからの排気風量ＱをＱ（ｍ３Ｎ／ｍｉｎ）＝Ｇ（ｋｇ／ｈｒ）×Ｃ（ｍ３Ｎ／ｋｇ）／６０×（０．８〜０．９）とし、加熱器４での排ガス温度制御範囲を３５０〜３８０℃とした。
この運転の結果、ＶＯＣの爆発を防止しつつ給気ファン２の省電力を達成するとともに、灯油使用量を従来よりも２１％減少させることでき、しかも排ガスのＶＯＣ濃度を処理後平均９０ｐｐｍＣとしてＶＯＣ排出基準値以下を遵守することができた。
以上、図示例に基づき説明したが、この発明は上述の例に限られるものでなく、所要に応じて特許請求の範囲の記載範囲内で適宜変更し得るものであり、例えば、加熱器４での排ガスの加熱は、燃料の燃焼の代りに電気ヒータ等で行ってもよい。また、第１のＶＯＣ濃度センサ８は、加熱器４の上流側であれば、ガス配管６内等で排ガス中のＶＯＣ濃度を測定するようにしてもよい。そして、熱交換器３を設けずに、排ガスを給気ファン２から直接加熱器４に供給するようにしてもよい。
かくして本発明の脱臭装置の運転方法によれば、有機溶剤を用いる処理工程で発生する揮発性有機化合物を大気とともに給気ブロアで吸い込んで排ガスとして、熱交換器の給熱側通路を通して加熱器へ送り、その排ガスを加熱器で加熱して触媒に送り、その排ガス中の揮発性有機化合物を触媒で燃焼・分解させて排ガス中の揮発性有機化合物濃度を低下させ、その排ガスを前記熱交換器の放熱側通路を通して排出する脱臭装置を運転するに際し、給気ブロアの風量を、濃度センサにより測定した前記熱交換器の給熱側通路の上流側での排ガス中の揮発性有機化合物濃度に基づき、加熱器の上流側の排ガス中の揮発性有機化合物濃度が爆発下限界未満に維持される最少量に制御することで、揮発性有機化合物（ＶＯＣ）の爆発を防止しつつ、給気ブロアの消費電力を低減させ、かつ加熱器での加熱量を、その加熱器の下流側での排ガス温度が、触媒反応により揮発性有機化合物が分解して触媒の下流側での揮発性有機化合物濃度が所定濃度以下となる温度範囲に維持される最少量に制御することで、加熱器の消費エネルギーを低減させつつ、排ガス中の揮発性有機化合物濃度を所定濃度以下に維持することができるので、揮発性有機化合物の爆発を防止しつつ給気ブロアの省電力を達成するとともに、加熱器の省エネルギーおよび排ガスの環境規制を達成することができる。
また、本発明の脱臭装置によれば、有機溶剤を用いる処理工程で発生する揮発性有機化合物を大気とともに給気ブロアで吸い込んで排ガスとして、熱交換器の給熱側通路を通して加熱器へ送り、その排ガスを加熱器で加熱して触媒に送り、その排ガス中の揮発性有機化合物を触媒で燃焼・分解させて排ガス中の揮発性有機化合物濃度を低下させ、その排ガスを前記熱交換器の放熱側通路を通して排出する脱臭装置において、給気ブロア制御部が、給気ブロアの風量を、濃度センサにより測定した前記熱交換器の給熱側通路の上流側での排ガス中の揮発性有機化合物濃度に基づき、加熱器の上流側の排ガス中の揮発性有機化合物濃度が爆発下限界未満に維持される最少量に制御し、また加熱器制御部が、加熱器での加熱量を、その加熱器の下流側での排ガス温度が、触媒反応により揮発性有機化合物が分解して触媒の下流側での揮発性有機化合物濃度が所定濃度以下となる温度範囲に維持される最少量に制御するので、上述した本発明の脱臭装置の運転方法を実施し得て、揮発性有機化合物の爆発を防止しつつ給気ブロアの省電力を達成するとともに、加熱器の省エネルギーおよび排ガスの環境規制を達成することができる。
１ 脱臭装置
２ 給気ファン（給気ブロア）
２ａ モータ
３ 熱交換器
３ａ 仕切り壁
４ 加熱器
５ 反応器
５ａ 触媒
６ ガス配管
７ インバータ（給気ブロア制御部）
８ 第１のＶＯＣ濃度センサ
９ 主燃料配管
１０ 開閉弁
１１ 流量制御弁
１２ パイロット燃料配管
１３ エア配管
１４ 制御装置（加熱器制御部）
１５ 温度計
１６ 第２のＶＯＣ濃度センサ
２ 給気ファン（給気ブロア）
２ａ モータ
３ 熱交換器
３ａ 仕切り壁
４ 加熱器
５ 反応器
５ａ 触媒
６ ガス配管
７ インバータ（給気ブロア制御部）
８ 第１のＶＯＣ濃度センサ
９ 主燃料配管
１０ 開閉弁
１１ 流量制御弁
１２ パイロット燃料配管
１３ エア配管
１４ 制御装置（加熱器制御部）
１５ 温度計
１６ 第２のＶＯＣ濃度センサ
Claims (6)
- 有機溶剤を用いる処理工程で発生する揮発性有機化合物を大気とともに給気ブロアで吸い込んで排ガスとして、熱交換器の給熱側通路を通して加熱器へ送り、その排ガスを加熱器で加熱して触媒に送り、その排ガス中の揮発性有機化合物を触媒で燃焼・分解させて排ガス中の揮発性有機化合物濃度を低下させ、その排ガスを前記熱交換器の放熱側通路を通して排出する脱臭装置を運転するに際し、
前記給気ブロアの風量を、濃度センサにより測定した前記熱交換器の給熱側通路の上流側での排ガス中の揮発性有機化合物濃度に基づき、前記加熱器の上流側の排ガス中の揮発性有機化合物濃度が爆発下限界未満に維持される最少量に制御し、
前記加熱器での加熱量を、その加熱器の下流側での排ガス温度が、触媒反応により揮発性有機化合物が分解して触媒の下流側での揮発性有機化合物濃度が所定濃度以下となる温度範囲に維持される最少量に制御することを特徴とする脱臭装置の運転方法。 - 前記加熱器での加熱量を最少量にしても、前記加熱器の下流側での排ガス温度が、触媒反応により揮発性有機化合物が分解して触媒の下流側での揮発性有機化合物濃度が所定濃度以下となる温度範囲の上限を超えた場合に、前記加熱器での加熱を停止した状態で前記給気ブロアの運転を継続し、その後、前記加熱器の下流側での排ガス温度が、触媒反応により揮発性有機化合物が分解して触媒の下流側での揮発性有機化合物濃度が所定濃度以下となる温度範囲の下限を下回った場合に、前記加熱器での加熱を再開することを特徴とする、請求項１記載の脱臭装置の運転方法。
- 前記加熱器での加熱量を最少量にしても、前記加熱器の下流側での排ガス温度が、触媒反応により揮発性有機化合物が分解して触媒の下流側での揮発性有機化合物濃度が所定濃度以下となる温度範囲の上限を超えた場合に、前記加熱器での加熱を停止した状態で前記給気ブロアの運転を継続し、その後、前記触媒の下流側での揮発性有機化合物濃度が所定濃度以下であってその所定濃度に近い所定範囲内に入った場合に、前記加熱器での加熱を再開することを特徴とする、請求項１記載の脱臭装置の運転方法。
- 有機溶剤を用いる処理工程で発生する揮発性有機化合物を大気とともに給気ブロアで吸い込んで排ガスとして、熱交換器の給熱側通路を通して加熱器へ送り、その排ガスを加熱器で加熱して触媒に送り、その排ガス中の揮発性有機化合物を触媒で燃焼・分解させて排ガス中の揮発性有機化合物濃度を低下させ、その排ガスを前記熱交換器の放熱側通路を通して排出する脱臭装置において、
前記給気ブロアの風量を、濃度センサにより測定した前記熱交換器の給熱側通路の上流側での排ガス中の揮発性有機化合物濃度に基づき、前記加熱器の上流側の排ガス中の揮発性有機化合物濃度が爆発下限界未満に維持される最少量に制御する給気ブロア制御部と、
前記加熱器での加熱量を、その加熱器の下流側での排ガス温度が、触媒反応により揮発性有機化合物が分解して触媒の下流側での揮発性有機化合物濃度が所定濃度以下となる温度範囲に維持される最少量に制御する加熱器制御部と、
を具えることを特徴とする脱臭装置。 - 前記加熱器での加熱量を最少にしても、加熱器の下流側での排ガス温度が、触媒反応により揮発性有機化合物が分解して触媒の下流側での揮発性有機化合物濃度が所定濃度以下となる温度範囲の上限を超えた場合に、前記加熱器制御部が加熱器での加熱を停止した状態で、前記給気ブロア制御部が給気ブロアの運転を継続し、
前記加熱器の下流側での排ガス温度が、触媒反応により揮発性有機化合物が分解して触媒の下流側での揮発性有機化合物濃度が所定濃度以下となる温度範囲の下限を下回った場合に、前記加熱器制御部が加熱器での加熱を再開することを特徴とする、請求項４記載の脱臭装置。 - 前記加熱器での加熱量を最少にしても、加熱器の下流側での排ガス温度が、触媒反応により揮発性有機化合物が分解して触媒の下流側での揮発性有機化合物濃度が所定濃度以下となる温度範囲の上限を超えた場合に、前記加熱器制御部が加熱器での加熱を停止した状態で、前記給気ブロア制御部が給気ブロアの運転を継続し、
前記触媒の下流側での揮発性有機化合物濃度が所定濃度以下であってその所定濃度に近い所定範囲内に入った場合に、前記加熱器制御部が加熱器での加熱を再開することを特徴とする、請求項４記載の脱臭装置。
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| JP2013049958A JP6024911B2 (ja) | 2013-03-13 | 2013-03-13 | 脱臭装置の運転方法およびそれを実施する脱臭装置 |
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