JP6024982B2 - 溶剤回収設備 - Google Patents

Description

本発明はリチウムイオン電池の電極製造に用いるＮＭＰ溶剤（Ｎ−メチル−２−ピロリドン）などの溶剤蒸気を含む排出空気から含有溶剤蒸気を分離回収する溶剤回収設備に関する。

さらに詳しくは（図４参照）、処理炉１に換気用空気ＳＡを供給する給気路４に、処理炉１に送る換気用空気ＳＡを一次予熱する一次予熱器Ｙ１と、この一次予熱器Ｙ１で一次予熱した換気用空気ＳＡをさらに二次予熱する二次予熱器Ｙ２とを配置し、
給気路４からの換気用空気ＳＡの供給に伴い処理炉１から溶剤蒸気とともに排出される高温の排出空気ＥＡを導く排気路６に、処理炉１からの排出空気ＥＡに含まれる溶剤蒸気を冷却により凝縮させて排出空気ＥＡから分離回収する冷却回収部９と、この冷却回収部９を通過した排出空気ＥＡを加熱する再熱器１１と、この再熱器１１で加熱した排出空気ＥＡに残存する溶剤蒸気を吸着剤Ｘに吸着させて排出空気ＥＡから分離回収する吸着回収部１０とを配置し、
冷却回収部９には、処理炉１からの排出空気ＥＡを予冷する予冷器Ｐ１と、この予冷器Ｐ１で予冷した排出空気ＥＡをさらに一次冷却する一次冷却器Ｃ１と、この一次冷却器Ｃ１で一次冷却した排出空気ＥＡを冷熱源機から供給される低温熱媒Ｃｗと熱交換させてさらに二次冷却する二次冷却器Ｃ２とを設け、
予冷器Ｐ１と二次予熱器Ｙ２との間で第１熱媒Ｎ１を循環させる温熱回収用の第１循環路３１を設けて、
予冷器Ｐ１では、処理炉１からの排出空気ＥＡを二次予熱器Ｙ２での換気用空気ＳＡとの熱交換で温度低下した第１熱媒Ｎ１と熱交換させて予冷し、
かつ、二次予熱器Ｙ２では、一次予熱後の換気用空気ＳＡを予冷器Ｐ１での排出空気ＥＡとの熱交換で温度上昇した第１熱媒Ｎ１と熱交換させて二次予熱し、
一次予熱器Ｙ１と再熱器１１と一次冷却器Ｃ１とにわたってその順で第２熱媒Ｎ２を循環させる冷熱回収用の第２循環路３３を設けて、
一次予熱器Ｙ１では、処理炉１に送る換気用空気ＳＡを一次冷却器Ｃ１での排出空気ＥＡとの熱交換で温度上昇した第２熱媒Ｎ２と熱交換させて一次予熱し、
かつ、再熱器１１では、二次冷却後の排出空気ＥＡを一次予熱器Ｙ１での換気用空気ＳＡとの熱交換で温度低下した第２熱媒Ｎ２と熱交換させて加熱し、
かつ、一次冷却器Ｃ１では、予冷後の排出空気ＥＡを再熱器１１での排出空気ＥＡとの熱交換で温度低下した第２熱媒Ｎ２と熱交換させて一次冷却する溶剤回収設備に関する。

従来、この種の溶剤回収設備では（同図４参照）、予冷器Ｐ１において予冷した処理炉１からの排出空気ＥＡは、予冷器Ｐ１の空気出口における温湿度状態のままで一次冷却器Ｃ１に通過させて一次冷却するようにしていた。

また、一次冷却器Ｃ１で一次冷却した排出空気ＥＡについても、一次冷却器Ｃ１の空気出口における温湿度状態のままで二次冷却器Ｃ２に通過させて二次冷却するようにしていた。

なお、図４に付記した各部の温度値℃及び風量値ｍ3（Ｎ）／ｍｉｎは、代表的な設備運転状態における各部の空気温度、空気風量などの具体例を示すものである。

特願２０１２−２３９４００号

ところで、上記の従来設備でも（同図４参照）、一次予熱器Ｙ１と再熱器１１と一次冷却器Ｃ１とにわたってその順で冷熱回収用の第２循環路３３を通じ第２熱媒Ｎ２を循環させることで、一次予熱器Ｙ１での一次予熱に伴い予熱対象の換気用空気ＳＡから回収した冷熱、及び、再熱器１１での加熱に伴い加熱対象の二次冷却後の排出空気ＥＡから回収した冷熱を利用して、一次冷却器Ｃ１での一次冷却量を大きく確保することができ、これにより、二次冷却器Ｃ２での必要二次冷却量を低減する（換言すれば，低温熱媒Ｃｗを冷却生成する冷凍機などの冷熱源機を小容量化する）ことができて、高い省エネルギ効果を得ることができた。

しかしながら、省エネルギ化の一層の促進は日進月歩で強く望まれており、この点で、上記の従来設備においても更なる省エネルギ効果の向上が望まれている。

この実情に鑑み、本発明の主たる課題は、冷却回収部において排出空気中の溶剤蒸気を合理的な凝縮形態で冷却凝縮させることにより設備の省エネルギ化をさらに効果的に促進する点にある。

本発明の第１特徴構成は溶剤回収設備に係り、その特徴は、
処理炉に換気用空気を供給する給気路に、前記処理炉に送る換気用空気を一次予熱する一次予熱器と、この一次予熱器で一次予熱した換気用空気をさらに二次予熱する二次予熱器とを配置し、
前記給気路からの換気用空気の供給に伴い前記処理炉から溶剤蒸気とともに排出される高温の排出空気を導く排気路に、前記処理炉からの排出空気に含まれる溶剤蒸気を冷却により凝縮させて排出空気から分離回収する冷却回収部と、この冷却回収部を通過した排出空気を加熱する再熱器と、この再熱器で加熱した排出空気に残存する溶剤蒸気を吸着剤に吸着させて排出空気から分離回収する吸着回収部とを配置し、
前記冷却回収部には、前記処理炉からの排出空気を予冷する予冷器と、この予冷器で予冷した排出空気をさらに一次冷却する一次冷却器と、この一次冷却器で一次冷却した排出空気を冷熱源機から供給される低温熱媒と熱交換させてさらに二次冷却する二次冷却器とを設け、
前記予冷器と前記二次予熱器との間で第１熱媒を循環させる温熱回収用の第１循環路を設けて、
前記予冷器では、前記処理炉からの排出空気を前記二次予熱器での換気用空気との熱交換で温度低下した第１熱媒と熱交換させて予冷し、
かつ、前記二次予熱器では、一次予熱後の換気用空気を前記予冷器での排出空気との熱交換で温度上昇した第１熱媒と熱交換させて二次予熱し、
前記一次予熱器と前記再熱器と前記一次冷却器とにわたってその順で第２熱媒を循環させる冷熱回収用の第２循環路を設けて、
前記一次予熱器では、前記処理炉に送る換気用空気を前記一次冷却器での排出空気との熱交換で温度上昇した第２熱媒と熱交換させて一次予熱し、
かつ、前記再熱器では、二次冷却後の排出空気を前記一次予熱器での換気用空気との熱交換で温度低下した第２熱媒と熱交換させて加熱し、
かつ、前記一次冷却器では、予冷後の排出空気を前記再熱器での排出空気との熱交換で温度低下した第２熱媒と熱交換させて一次冷却する溶剤回収設備であって、
前記冷却回収部において前記予冷器と前記一次冷却器との間に、予冷後の排出空気を加湿する加湿器を配置してある点にある。

ところで、図２に示すグラフにおいてＡ点は、溶剤蒸気濃度ｄｉ（ＮＭＰ溶剤）が１０００ｐｐｍで絶対湿度ｘが２ｇ／ｋｇ′の空気を二次冷却器で１２℃まで冷却した場合の状態点、Ｂ点は、溶剤蒸気濃度ｄｉ（ＮＭＰ溶剤）が同じく１０００ｐｐｍで絶対湿度ｘが８ｇ／ｋｇ′の空気を二次冷却器で２０℃まで冷却した場合の状態点であり、これらＡ点，Ｂ点ともに溶剤蒸気濃度ｄｏ（即ち、二次冷却器の空気出口における溶剤蒸気濃度）は２００ｐｐｍに低下しており、８００ｐｐｍ分の溶剤蒸気が二次冷却器での冷却により凝縮している。

なお、温度ｔが１２℃の空気の場合、飽和状態における絶対湿度ｘは８．７２ｇ／ｋｇ′であり、Ａ点の絶対湿度ｘ＝２ｇ／ｋｇ′より高く、また、温度ｔが２０℃の空気の場合、飽和状態における絶対湿度ｘは１４．６９ｇ／ｋｇ′であり、Ｂ点の絶対湿度ｘ＝８ｇ／ｋｇ′より高く、Ａ点，Ｂ点の空気はともに二次冷却器での冷却において水分凝縮がなかったものである。

このことから判るように、空気の絶対湿度ｘが高い方が二次冷却器の空気出口における空気温度ｔ（即ち、二次冷却器での冷却温度）が高くても冷却凝縮による溶剤蒸気の分離回収効率が高くなる。

このことに着目して上記構成では（図１参照）、冷却回収部９における予冷器Ｐ１と一次冷却器Ｃ１との間に加湿器１６を配置してあり、この加湿器１６により予冷後の排出空気ＥＡを加湿して後続冷却器、特に二次冷却器Ｃ２の空気入口における排出空気ＥＡの絶対湿度ｘを適度に高めることで、このような加湿器１６の装備が無い先述の従来設備（図４参照）に比べ、二次冷却器Ｃ２の空気出口における排出空気ＥＡの温度ｔ（即ち、二次冷却器Ｃ２での冷却温度）を高くして、その分、二次冷却器Ｃ２での必要二次冷却量を低減しながらも、冷却凝縮による溶剤蒸気の分離回収効率を高く確保することができる。

したがって、上記構成によれば、従来設備に比べ、二次冷却器Ｃ２に供給する低温熱媒Ｃｗを冷却生成する冷凍機などの冷熱源機２５をさらに効果的に小容量化することができて、一層高い省エネルギ効果を得ることができる。

本発明の第２特徴構成は、第１特徴構成の実施に好適な実施形態を特定するものであり、その特徴は、
冷却水を外気と熱交換させて冷却する冷却塔を設けるとともに、
前記冷却回収部において前記一次冷却器と前記二次冷却器との間に、一次冷却後の排出空気を前記冷却塔から供給される冷却水と熱交換させて二次予冷するフリークーリング用の二次予冷器を配置してある点にある。

この構成によれば（図１参照）、冷却塔２８において外気ＯＡとの熱交換で冷却した冷却水Ｗｃを冷却用熱媒とするフリークーリング用の二次予冷器Ｐ２により外気ＯＡを冷却源とする形態で一次冷却後の排出空気ＥＡを二次冷却に先立ち二次予冷することで、二次冷却器Ｃ２での必要二次冷却量を一層低減することができて、二次冷却器Ｃ２に供給する低温熱媒Ｃｗを冷却生成する冷熱源機２５の一層の小容量化が可能になり、省エネルギ効果をさらに高めることができる。

本発明の第３特徴構成は、第１又は第２特徴構成の実施に好適な実施形態を特定するものであり、その特徴は、
前記吸着回収部で残存溶剤蒸気を分離した浄化後の排出空気を前記換気用空気として前記給気路を通じ前記一次予熱器及び前記二次予熱器により予熱した状態で前記処理炉に循環供給する構成にしてある点にある。

この構成によれば（図１参照）、例えば外気ＯＡのみを換気用空気ＳＡとして給気路４を通じ一次予熱器Ｙ１及び二次予熱器Ｙ２により予熱した状態で処理炉１に供給するのに比べ、吸着回収部１０から送出される浄化後の排出空気ＥＡ′が保有する温熱を利用する形態で、処理炉１を所要の温熱環境に保つ加熱負荷を軽減することができ、この点で設備の省エネルギ効果を高めることができる。

そして特に、前述の如く第１特徴構成により二次冷却器Ｃ２の空気出口における排出空気ＥＡの温度ｔを高くすることができて、その分、吸着回収部１０から送出される浄化後の排出空気ＥＡ′の温度も高くし得ることで、処理炉１を所要の温熱環境に保つ加熱負荷を一層効果的に軽減することができ、これにより、省エネルギ効果を一層高めることができる。

本発明の第４特徴構成は、第１〜第３特徴構成のいずれかの実施に好適な実施形態を特定するものであり、その特徴は、
前記第２循環路において前記一次予熱器と前記再熱器との間に、前記一次予熱器から送出される第２熱媒の一部を前記再熱器に対し迂回させて前記一次冷却器に送るバイパス路を設けるとともに、
このバイパス路を通過させる第２熱媒の流量を調整するバイパス流量調整弁を設けてある点にある。

この構成によれば（図１参照）、一次予熱器Ｙ１から送出される第２熱媒Ｎ２のうち、バイパス路３４を通過させることで再熱器１１に対し迂回させて一次予熱器Ｙ１と一次冷却器Ｃ１との間でのみ循環させる状態にする第２熱媒Ｎ２の流量と、バイパス路３４を通過させずに一次予熱器Ｙ１と再熱器１１と一次冷却器Ｃ１との三者間で循環させる状態にする第２熱媒Ｎ２の流量との流量比をバイパス流量調整弁３５により調整することができる。

そして、例えば前述の如く二次冷却器Ｃ２の空気出口における排出空気ＥＡの温度ｔを高くするなどの種々の運転条件の変化に応じてバイパス流量調整弁３５により上記流量比を調整することで、一次予熱器Ｙ１、再熱器１１、一次冷却器Ｃ１夫々の空気出口における空気の温度を運転条件に応じた最適な温度に調整することができ、これにより、所期の省エネルギ効果の向上を一層効果的かつ確実に達成することができる。

本発明の第５特徴構成は、第１〜第４特徴構成のいずれかの実施に好適な実施形態を特定するものであり、その特徴は、
前記加湿器は、純水を加湿用水として一次冷却後の排出空気を加湿する純水使用加湿器にしてある点にある。

前述の加湿器１６（図１参照）において使用する加湿用水として上水などの一般水を用いた場合、その一般水に含まれる不純物質（特に化学的不純物質）が冷却回収部９で回収する溶剤蒸気の凝縮液Ｌ中に混入したり、あるいはまた、吸着回収部１０で残存溶剤蒸気を分離した浄化後の排出空気ＥＡを換気用空気ＳＡとして処理炉１に還気する場合では、その不純物質が処理炉１に持ち込まれるなどの不都合を招く虞がある。

これに対し、上記構成によれば、前述の加湿器１６における加湿用水として純水Ｗｐを用いるから、上記の如き不都合を効果的に回避することができ、この点で一層優れた溶剤回収設備にすることができる。

溶剤回収設備の設備構成図 二次冷却器の空気出口における空気状態を示すグラフ 別実施形態を示す溶剤回収設備の設備構成図 従来の溶剤回収設備を示す設備構成図

図１はリチウムイオン電池の電極製造施設に装備した溶剤回収設備を示し、１はＮＭＰ溶剤を伴う製品を処理する処理炉である。

この処理炉１の炉内は加熱手段（例えば電力式加熱器など）により所要の高温度（例えば１００℃）に保たれ、その炉内では処理製品からＮＭＰ溶剤の蒸気が発生する。

処理炉１には、外気路２を通じて導入した新鮮外気ＯＡを含む換気用空気ＳＡが給気ファン３により給気路４を通じて供給され、この空気供給に伴い処理炉１からは、炉内で発生した溶剤蒸気を含む高温の炉内空気が排出空気ＥＡとして排気ファン５により排気路６に排出される。

給気路４には、処理炉１に送る換気用空気ＳＡを予熱する予熱部７を設けてあり、この予熱部７には、換気用空気ＳＡを一次予熱する一次予熱器Ｙ１と、一次予熱した換気用空気ＳＡをさらに二次予熱する二次予熱器Ｙ２とを配置してある。

また、予熱部７において一次予熱器Ｙ１の気流方向上流側には、処理炉１に送る換気用空気ＳＡを除塵処理するフィルタ８を配置してある。

一方、排気路６には、処理炉１からの排出空気ＥＡに含まれる溶剤蒸気を冷却により凝縮させて排出空気ＥＡから分離回収する冷却回収部９と、この冷却回収部９で処理した排出空気ＥＡに残存する溶剤蒸気を吸着剤Ｘに吸着させて回収する吸着回収部１０とを配置してある。

また、冷却回収部９と吸着回収部１０との間には、冷却回収部９で処理した排出空気ＥＡを加熱（再熱）する再熱器１１を配置してあり、この再熱器１１での加熱により吸着回収部１０に導入する排出空気ＥＡの相対湿度を低下させることで、吸着回収部１０での吸着剤Ｘによる溶剤蒸気吸着の吸着効率を高める。

冷却回収部９には、処理炉１からの排出空気ＥＡを予冷する予冷器Ｐ１と、予冷した排出空気ＥＡをさらに一次冷却する一次冷却器Ｃ１と、一次冷却した排出空気ＥＡを二次予冷するフリークーリング用の二次予冷器Ｐ２と、二次予冷した排出空気ＥＡをさらに二次冷却する二次冷却器Ｃ２とを配置してあり、これら予冷／冷却器Ｐ１，Ｃ１，Ｐ２，Ｃ２により高温の排出空気ＥＡを段階的に冷却することで、排出空気ＥＡに含まれる溶剤蒸気を凝縮させて回収する。

冷却回収部９の下方には、溶剤蒸気の流下凝縮液Ｌを受け止める液受け１２を配置してあり、この液受け１２で受け止めた凝縮液Ｌ（即ち、回収溶剤）は、回収路１３を通じて回収容器１４などに回収する。

冷却回収部９における予冷器Ｐ１と一次冷却器Ｃ１との間には、給水路１５を通じて供給される純水Ｗｐを噴霧することで予冷後の排出空気ＥＡを所定の絶対湿度ｘに加湿する純水加湿器１６を配置してあり、この加湿により、冷却凝縮による溶剤蒸気の分離回収効率を十分に確保しながら、後続の予冷／冷却器、特に二次冷却器Ｃ２の空気出口における排出空気ＥＡの高温化（換言すれば、二次冷却器Ｃ２における必要冷却温度の高温化）を可能にする。

吸着回収部１０は吸脱着式濃縮装置１７の一部を構成するものであり、この濃縮装置１７は、吸着剤Ｘを回転方向に分散させた通気性の吸着ロータ１８を装置ケース１９に収容するとともに、この装置ケース１９の内部を吸着ロータ１８の回転方向において吸着回収部１０としての吸着域１９Ａと脱着域１９Ｂとに区画し、これにより、吸着ロータ１８の回転に伴い吸着ロータ１８の回転方向におけるロータ各部を吸着域１９Ａと脱着域１９Ｂとに交互に位置させる構成にしてある。

即ち、排気路６に介装した状態の吸着域１９Ａ（吸着回収部１０）では、再熱器１１で加熱して相対湿度を低下させた排出空気ＥＡを域内に位置する吸着ロータ部分に通風し、この通風過程において、排出空気ＥＡに残存する溶剤蒸気を域内における吸着ロータ部分の吸着剤Ｘに吸着させて排出空気ＥＡから分離回収する。

一方、脱着域１９Ｂでは、脱着ファン２０により脱着給気路２１を通じて供給される高温の脱着用空気ＨＡを域内に位置する吸着ロータ部分に通風し、この通風過程において、域内における吸着ロータ部分の吸着剤Ｘが先の吸着域１９Ａで吸着した溶剤蒸気を排出空気ＥＡよりも小風量の脱着用空気ＨＡに脱着させる。

つまり、この濃縮装置１７では、冷却回収部９での溶剤蒸気分離で低濃度になった排出空気ＥＡにおける残存溶剤蒸気を小風量の脱着用空気ＨＡに移行させることで濃縮する。

脱着域１９Ｂから排出される濃縮空気ＨＡ′（脱着溶剤蒸気を含む使用済の脱着用空気ＨＡ）は、再処理路２２を通じて冷却回収部９の入口部に戻し、これにより、この濃縮空気ＨＡ′は、処理炉１からの未だ未処理の排出空気ＥＡと合流させた状態で冷却回収部９において再び処理する。

また、吸着域１９Ａ（吸着回収部１０）から後続の排気路６に送出される溶剤蒸気分離後の浄化排出空気ＥＡ′は、その一部を還気路２３を通じ外気路２からの導入外気ＯＡと合流させた状態で換気用空気ＳＡとして給気路４を通じ処理炉１に還気し、他部は外部に廃棄する。

給気路４における予熱部７の下流側部分から分岐した脱着給気路２１には、例えば蒸気を加熱用熱媒とするなどの脱着加熱器２４を介装してあり、これにより、給気路４における予熱部７の下流側部分から分流した予熱後の換気用空気ＳＡの一部を、脱着加熱器２４により所定温度に加熱した上で脱着用空気ＨＡとして脱着域１９Ｂに供給する。

なお、本例では、浄化後の排出空気ＥＡ′の一部を換気用空気ＳＡとして処理炉１に還気する例を示すが、これに代え、浄化後の排出空気ＥＡ′の全量を換気用空気ＳＡとして処理炉１に還気するようにしてもよく、あるいはまた、外気導入を省略して浄化後の排出空気ＥＡ′（の一部又は全量）のみを換気用空気ＳＡとして処理炉１に還気するようにしてもよい。

次に、冷却回収部９及び予熱部７で使用する熱媒について説明すると、冷却回収部９の二次冷却器Ｃ２については、冷水循還路２４の復路を通じて二次冷却器Ｃ２から戻る昇温冷水Ｃｗを冷凍回路により冷却して低温冷水Ｃｗ（例えば７℃冷水）を生成する冷凍機などの冷熱源機２５を付帯機器として設け、この冷熱源機２５で冷却生成した低温冷水Ｃｗを冷却用の低温熱媒として冷水循環ポンプ２６により冷水循還路２４の往路を通じて二次冷却器Ｃ２に供給する。

これにより、二次冷却器Ｃ２では、二次予冷後の排出空気ＥＡを冷熱源機２５から供給される低温冷水Ｃｗと熱交換させることで所定の二次冷却温度ｔ（例えば、２０℃）まで二次冷却する。

なお、この二次冷却温度ｔ（即ち、二次冷却器Ｃ２での必要冷却温度）は、前述の如く純水加湿器１６により排出空気ＥＡを予め所定絶対湿度ｘまで加湿することで、このような加湿の無い従来設備（図４参照）に比べ、冷却凝縮による溶剤蒸気の分離回収効率を同等以上に確保しながらも高い温度にすることが可能になっている。

また、冷却回収部９の二次予冷器Ｐ２については、冷却水循還路２７の復路を通じて二次予冷器Ｐ２から戻る昇温冷却水Ｗｃを外気ＯＡと熱交換させて低温冷却水Ｗｃを生成する通年フリークーリング用の冷却塔２８を設け、この冷却塔２８で冷却生成した低温冷却水Ｗｃを冷却用熱媒として冷却水循環ポンプ２９により冷却水循環路２７の往路を通じフリークーリング用の二次予冷器Ｐ２に供給する。

これにより、二次予冷器Ｐ２では、一次冷却後の排出空気ＥＡを冷却塔２８から供給される低温冷却水Ｗｃと熱交換させることで二次冷却器Ｃ２での上記二次冷却に先立ち可能な限り低温に二次予冷する。

なお、冷却塔２８から二次予冷器Ｐ２に供給する低温冷却水Ｗｃの温度は、季節による外気ＯＡの温度変化により変動するため、二次予冷器Ｐ２の空気出口における二次予冷後の排出空気ＥＡの温度も変動（例えば２５．５℃〜３２．１℃の範囲で変動し年間平均では２８℃程度になる）するが、既述の如く純水加湿器１６による加湿で二次冷却器Ｃ２の必要冷却温度ｔを高温化し得ることとも相まって、この二次予冷器Ｐ２による排出空気ＥＡの二次予冷は冷熱源機２５を小容量化する上で極めて有効なものになる。

冷却回収部９の予冷器Ｐ１と予熱部７の二次予熱器Ｙ２とについては、それら予冷器Ｐ１と二次予熱器Ｙ２との間で第１熱媒Ｎ１を熱媒循環ポンプ３０により循環させる温熱回収用の第１循環路３１を設けてある。

即ち、この第１熱媒Ｎ１の循環により、予冷器Ｐ１では、処理炉１からの高温排出空気ＥＡを二次予熱器Ｙ２での換気用空気ＳＡとの熱交換で温度低下した第１熱媒Ｎ１と熱交換させて所定の予冷温度（例えば、７１．０℃）まで予冷し、この予冷において、処理炉１からの高温排出空気ＥＡが保有する高温の温熱を第１熱媒Ｎ１に回収する。

これに対し、二次予熱器Ｙ２では、一次予熱後の換気用空気ＳＡを予冷器Ｐ１での排出空気ＥＡとの熱交換で温度上昇した第１熱媒Ｎ１と熱交換させることで、予冷器Ｐ１での上記回収温熱を用いて一次予熱後の換気用空気ＳＡ（例えば、５６．２℃）を所定の二次予熱温度（例えば、８３．４℃）まで二次予熱する。

また、予熱部７の一次予熱器Ｙ１と再熱器１１と冷却回収部９の一次冷却器Ｃ１とについては、それら一次予熱器Ｙ１と再熱器１１と一次冷却器Ｃ１とにわたってその順で第２熱媒Ｎ２を熱媒循環ポンプ３２により循環させる冷熱回収用の第２循環路３３を設けてある。

即ち、この第２熱媒Ｎ２の循環により、一次予熱器Ｙ１では、換気用空気ＳＡを一次冷却器Ｃ１での予冷後の排出空気ＥＡとの熱交換で温度上昇した第２熱媒Ｎ２と熱交換させて所定の一次予熱温度（例えば、５６．２℃）まで一次予熱し、この一次予熱において、換気用空気ＳＡが保有する冷熱（予冷後の排出空気温度から見た冷熱）を第２熱媒Ｎ２に回収する。

また、再熱器１１では、二次冷却後の排出空気ＥＡを一次予熱器Ｙ１での換気用空気ＳＡとの熱交換で温度低下した第２熱媒Ｎ２と熱交換させて所定の再熱温度（例えば３６．７℃）まで加熱し、この再熱（加熱）において、二次冷却後の排出空気ＥＡが保有する低温冷熱（特に二次冷却器Ｃ２で排出空気ＥＡに付与された冷熱源機２５の発生冷熱）を第２熱媒Ｎ２に回収する。

これに対し、一次冷却器Ｃ１では、予冷後の排出空気ＥＡを再熱器１１での排出空気ＥＡとの熱交換で温度低下した第２熱媒Ｎ２と熱交換させることで、一次予熱器Ｙ１及び再熱器１１での上記回収冷熱を用いて所定の一次冷却温度（例えば、３９．９℃）まで一次冷却する。

第２循環路３３において一次予熱器Ｙ１と再熱器１１との間には、一次予熱器Ｙ１から送出される第２熱媒Ｎ２の一部を再熱器１１に対し迂回させて一次冷却器Ｃ１に送るバイパス路３４を設けてあり、また、このバイパス路３４には、バイパス路３４を通過させる第２熱媒Ｎ２の流量を調整するバイパス流量調整弁３５を設けてある。

即ち、このバイパス流量調整弁３５を調整することにより、一次予熱器Ｙ１から送出される第２熱媒Ｎ２のうち、バイパス路３４を通過させることで再熱器１１に対し迂回させて一次予熱器Ｙ１と一次冷却器Ｃ１との間でのみ循環させる状態にする第２熱媒Ｎ２の流量と、バイパス路３４を通過させずに一次予熱器Ｙ１と再熱器１１と一次冷却器Ｃ１との三者間で循環させる状態にする第２熱媒Ｎ２の流量との流量比を調整する。

そして、種々の運転条件の変化に応じてバイパス流量調整弁３５により上記流量比を調整することで、一次予熱器Ｙ１、再熱器１１、一次冷却器Ｃ１夫々の空気出口における空気の温度を運転条件に応じた最適な温度に調整する。

以上、この溶剤回収設備では、純水加湿器１６による加湿により、冷却凝縮による溶剤蒸気の分離回収効率を高く確保しながらも、二次冷却器Ｃ２の空気出口における排出空気ＥＡの温度ｔ（換言すれば、二次冷却器Ｃ２での二次冷却温度）を高くし得ることと、フリークーリング用の二次予冷器Ｐ２による外気ＯＡを冷却源とする排出空気ＥＡの二次予冷とが相俟って、二次冷却用の低温冷水Ｃｗを冷却生成する冷熱源機２５を効果的に小容量化することができる。

また、二次冷却器Ｃ２の空気出口における排出空気ＥＡの温度ｔを高くし得ることで、その分、換気用空気ＳＡとして処理炉１に還気する浄化排出空気ＥＡ′の温度も高くすることができて、処理炉１の炉内を所要の高温雰囲気に保つ加熱手段の必要加熱量も低減することができ、これらのことにより、設備の消費エネルギを従来設備に比べ一層効果的に低減することができる。

なお、図１に付記した各部の温度値℃及び風量値ｍ3（Ｎ）／ｍｉｎは、代表的な設備運転状態における各部の空気温度、空気風量などの具体例を示すものである。

〔別実施形態〕
次に本発明の別の実施形態を列記する。

上述の実施形態で示した設備構成に代え、図３に示す如く、フリークーリング用の二次予冷器Ｐ２を省略してもよく、この図３に示す設備構成においても、純水加湿器１６による加湿により、冷却凝縮による溶剤蒸気の分離回収効率を高く確保しながら、二次冷却器Ｃ２の空気出口における排出空気ＥＡの温度ｔ（二次冷却器Ｃ２での必要冷却温度）を高くし得ることで、省エネルギ効果を高めることができる。

予冷後の排出空気ＥＡを加湿する加湿器１６は、必ずしも純水Ｗｐを加湿用水とする純水加湿器に限られるものではなく、設備の運転条件などによっては、上水などの一般水を加湿用水として用いる加湿器を採用してもよい。

冷熱源機２５から二次冷却器Ｃ２に供給する二次冷却用の低温熱媒Ｃｗは冷水に限られるものではなく、ブラインや氷水スラリーなどであってもよく、また、冷凍回路における低圧冷媒を二次冷却用の低温熱媒とする形態で、二次冷却器Ｃ２として直膨型の熱交換器を用いてもよい。

また、冷熱源機２５にも、冷凍機や冷水発生装置あるいは製氷装置など、使用する二次冷却用熱媒に応じて種々のものを採用することができる。

吸着回収部１０は、前述の実施形態で示した如きロータ型の吸脱着式濃縮装置１７を用いて構成するのに限らず、吸着剤Ｘによる吸着により溶剤蒸気を排出空気ＥＡから分離するものであれば、どのような構造のものであってもよい。

回収対象の溶剤蒸気は、ＮＭＰ溶剤の蒸気に限られるものでなく、予冷後の排出空気ＥＡに対する加湿により、冷却凝縮による溶剤蒸気の分離回収効率が高くなる溶剤蒸気であれば、どのような溶剤蒸気であってもよい。

本発明は、各種分野における種々の用途の溶剤回収設備に利用することができる。

１ 処理炉
ＳＡ 換気用空気
４ 給気路
Ｙ１ 一次予熱器
Ｙ２ 二次予熱器
ＥＡ 排出空気
６ 排気路
９ 冷却回収部
１１ 再熱器
Ｘ 吸着剤
１０ 吸着回収部
Ｐ１ 予冷器
Ｃ１ 一次冷却器
２５ 冷熱源機
Ｃｗ 低温熱媒
Ｃ２ 二次冷却器
Ｎ１ 第１熱媒
３１ 第１循環路
Ｎ２ 第２熱媒
３３ 第２循環路
１６ 加湿器
Ｗｃ 冷却水
ＯＡ 外気
２８ 冷却塔
Ｐ２ 二次予冷器
３４ バイパス路
３５ バイパス流量調整弁
Ｗｐ 純水

Claims (5)

1. 処理炉に換気用空気を供給する給気路に、前記処理炉に送る換気用空気を一次予熱する一次予熱器と、この一次予熱器で一次予熱した換気用空気をさらに二次予熱する二次予熱器とを配置し、
   前記給気路からの換気用空気の供給に伴い前記処理炉から溶剤蒸気とともに排出される高温の排出空気を導く排気路に、前記処理炉からの排出空気に含まれる溶剤蒸気を冷却により凝縮させて排出空気から分離回収する冷却回収部と、この冷却回収部を通過した排出空気を加熱する再熱器と、この再熱器で加熱した排出空気に残存する溶剤蒸気を吸着剤に吸着させて排出空気から分離回収する吸着回収部とを配置し、
   前記冷却回収部には、前記処理炉からの排出空気を予冷する予冷器と、この予冷器で予冷した排出空気をさらに一次冷却する一次冷却器と、この一次冷却器で一次冷却した排出空気を冷熱源機から供給される低温熱媒と熱交換させてさらに二次冷却する二次冷却器とを設け、
   前記予冷器と前記二次予熱器との間で第１熱媒を循環させる温熱回収用の第１循環路を設けて、
   前記予冷器では、前記処理炉からの排出空気を前記二次予熱器での換気用空気との熱交換で温度低下した第１熱媒と熱交換させて予冷し、
   かつ、前記二次予熱器では、一次予熱後の換気用空気を前記予冷器での排出空気との熱交換で温度上昇した第１熱媒と熱交換させて二次予熱し、
   前記一次予熱器と前記再熱器と前記一次冷却器とにわたってその順で第２熱媒を循環させる冷熱回収用の第２循環路を設けて、
   前記一次予熱器では、前記処理炉に送る換気用空気を前記一次冷却器での排出空気との熱交換で温度上昇した第２熱媒と熱交換させて一次予熱し、
   かつ、前記再熱器では、二次冷却後の排出空気を前記一次予熱器での換気用空気との熱交換で温度低下した第２熱媒と熱交換させて加熱し、
   かつ、前記一次冷却器では、予冷後の排出空気を前記再熱器での排出空気との熱交換で温度低下した第２熱媒と熱交換させて一次冷却する溶剤回収設備であって、
   前記冷却回収部において前記予冷器と前記一次冷却器との間に、予冷後の排出空気を加湿する加湿器を配置してある溶剤回収設備。
2. 冷却水を外気と熱交換させて冷却する冷却塔を設けるとともに、
   前記冷却回収部において前記一次冷却器と前記二次冷却器との間に、一次冷却後の排出空気を前記冷却塔から供給される冷却水と熱交換させて二次予冷するフリークーリング用の二次予冷器を配置してある請求項１記載の溶剤回収設備。
3. 前記吸着回収部で残存溶剤蒸気を分離した浄化後の排出空気を前記換気用空気として前記給気路を通じ前記一次予熱器及び前記二次予熱器により予熱した状態で前記処理炉に循環供給する構成にしてある請求項１又は２記載の溶剤回収設備。
4. 前記第２循環路において前記一次予熱器と前記再熱器との間に、前記一次予熱器から送出される第２熱媒の一部を前記再熱器に対し迂回させて前記一次冷却器に送るバイパス路を設けるとともに、
   このバイパス路を通過させる第２熱媒の流量を調整するバイパス流量調整弁を設けてある請求項１〜３のいずれか１項に記載の溶剤回収設備。
5. 前記加湿器は、純水を加湿用水として一次冷却後の排出空気を加湿する純水使用加湿器にしてある請求項１〜４のいずれか１項に記載の溶剤回収設備。

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