JP6554876B2 - 有機溶剤回収システム - Google Patents

Description

本発明は、有機溶剤を含有する被処理ガスから有機溶剤を分離することで被処理ガスを清浄化して排出すると共に、被処理ガスから分離した有機溶剤をキャリアガスを用いて回収する有機溶剤回収システムに関する。

近年、有害大気汚染物質に対する排出濃度規制の強化に伴い、有機溶剤含有ガス処理システムの需要が高まっている。中でも有機溶剤を液化回収する有機溶剤回収システムは、有機溶剤を燃焼して無害化する燃焼装置より二酸化炭素排出量が少なく、また回収した有機溶剤を再利用できる等の利点がある。

この種の有機溶剤回収システムは、一般に溶剤を含有する被処理ガスおよび高温の状態にあるキャリアガスを時間的に交互に吸着材に接触させるための吸脱着処理装置と、当該吸脱着処理装置から排出される高温の状態にあるキャリアガスを冷却することによって有機溶剤を凝縮させて回収する凝縮回収装置とを備えている。

特許文献１には、キャリアガスとして水蒸気を使用した有機溶剤含有ガス処理システムが開示されている。

また、最近では回収した有機溶剤の高品質化や排水処理工程の簡略化を目的とした低排水量の有機溶剤回収システムが望まれている。

特許文献２には、キャリアガスとして高温に加熱された不活性ガスを使用した有機溶剤含有ガス処理システムが開示されている。また、特許文献３には、キャリアガスとして高温に加熱された不活性ガスを使用し、有機溶剤回収システム内において不活性ガスを循環させて使用することで不活性ガス使用量を削減する構成が開示されている。

冷却凝縮の操作のみでは有機溶剤をキャリアガスから完全に分離させることは困難であり、凝縮回収装置から排出されるキャリアガスには未濃縮の有機溶剤が一定量含まれることになる。したがって未濃縮の有機溶剤を含有するキャリアガスをそのまま循環させて吸着材から有機溶剤を脱着させようとすると、吸着材の再生が不十分となってしまい、被処理ガスに対する浄化能力が著しく低下する。

特許文献３では、上記課題を下記のシステムで解決している。キャリアガスが循環するように通流される循環経路上には、第１吸脱着処理装置、凝縮回収装置および第２吸脱着処理装置とを備えている。上記第１吸脱着処理装置は、被処理ガスに含まれる有機溶剤を吸着および脱着する第１吸脱着素子を含んでいる。上記凝縮回収装置は、有機溶剤を凝縮させることで有機溶剤を凝縮液として回収するものである。上記第２吸脱着処理装置は、有機溶剤を吸着および脱着する第２吸脱着素子を含んでいる。上記第１吸脱着処理装置は、上記第２吸脱着処理装置から排出された高温の状態または低温の状態にあるキャリアガスを高温の状態に温度調節する第１温度調節手段をさらに含んでおり、被処理ガスと、上記第１温度調節手段にて温度調節されて高温の状態にあるキャリアガスとを、時間的に交互に上記第１吸脱着素子に接触させることにより、有機溶剤を被処理ガスから高温の状態にあるキャリアガスに移動させるものである。上記凝縮回収装置は、上記第１吸脱着処理装置から排出された高温の状態にあるキャリアガスを低温の状態に温度調節することにより、有機溶剤を凝縮させるものである。上記第２吸脱着処理装置は、上記凝縮回収装置から排出された未凝縮の有機溶剤を含む低温の状態にあるキャリアガスを高温の状態および低温の状態のいずれかに時間的に交互に温度調節する第２温度調節手段をさらに含んでおり、上記第２温度調節手段にて温度調節されて高温の状態にあるキャリアガスと、上記第２温度調節手段にて温度調節されて低温の状態にあるキャリアガスとを、時間的に交互に上記第２吸脱着素子に接触させることにより、有機溶剤を低温の状態にあるキャリアガスから高温の状態にあるキャリアガスに移動させるものである。上記第２温度調節手段は、上記第１吸脱着素子から有機溶剤を脱着させる脱着工程の初期段階において、上記凝縮回収装置から排出された未凝縮の有機溶剤を含む低温の状態にあるキャリアガスを高温の状態に温度調節し、上記第１吸脱着素子から有機溶剤を脱着させる脱着工程の後期段階において、上記凝縮回収装置から排出された未凝縮の有機溶剤を含む低温の状態にあるキャリアガスを低温の状態に温度調節する。

上記システムにより、特許文献３では被処理ガスに対する浄化能力および有機溶剤の回収効率の向上が図られている。また、キャリアガスに窒素ガス等の不活性ガスを使用した場合でも、不活性ガス使用量を大幅に抑制できる省エネルギー効果も得られている。

実開平３−３２９２４号公報 特開平７−６８１２７号公報 特開２０１３−１２８９０５号公報

近年はさらに環境資源への保全意識が高まり、有機溶剤回収システムにおいては従来技術に対し、さらなる被処理ガスに対する浄化能力の向上、有機溶剤の回収効率の向上および省エネルギー化が求められている。

したがって、本発明は、従来技術よりも被処理ガスに対する浄化能力および有機溶剤の回収効率が高く、省エネルギーで運転可能な有機溶剤回収システムを提供することを目的とする。

本発明者らは上記課題を解決するため、鋭意研究した結果、ついに本発明を完成するに到った。すなわち、本発明は以下の通りである。
１．有機溶剤を含有する被処理ガスから有機溶剤を分離することで被処理ガスを清浄化して排出するとともに、被処理ガスから分離した有機溶剤をキャリアガスを用いて回収する有機溶剤回収システムであって、
キャリアガスが循環するように通流される循環経路と、
前記循環経路上に設けられ、有機溶剤を吸着および脱着する第１吸脱着素子を含む第１吸脱着処理装置と、
前記循環経路上に設けられ、有機溶剤を凝縮させることで有機溶剤を凝縮液として回収する凝縮回収装置と、
前記循環経路上に設けられ、有機溶剤を吸着および脱着する第２吸脱着素子を含む第２吸脱着処理装置とを備え、
前記第１吸脱着処理装置は、前記第２吸脱着処理装置から排出されたキャリアガスを高温の状態に温度調節する第１温度調節手段をさらに含み、被処理ガスと、前記第１温度調節手段にて温度調節されて高温の状態にあるキャリアガスとを、時間的に交互に前記第１吸脱着素子に接触させることにより、有機溶剤を原ガスから高温の状態にあるキャリアガスに移動させ、
前記凝縮回収装置は、前記第１吸脱着処理装置から排出されたキャリアガスを低温の状態に温度調節することにより、有機溶剤を凝縮させ、
前記第２吸脱着処理装置は、前記凝縮回収装置から排出された未凝縮の有機溶剤を含む低温の状態にあるキャリアガスを温度調節して高温の状態にしたキャリアガスを導入する経路と、前記第１吸脱着処理装置から排出されたキャリアガスを前記凝縮回収装置を経由させずに直接導入するバイパス経路を含み、前記温度調節されて高温の状態にあるキャリアガスと、前記直接導入されるキャリアガスとを、時間的に交互に前記第２吸脱着素子に接触させることにより、有機溶剤を直接導入されるキャリアガスから高温の状態にあるキャリアガスに移動させ、
前記第２吸脱着処理装置には、前記第１吸脱着素子から有機溶剤を脱着させる脱着処理期間の始めの段階において、前記凝縮回収装置から排出された未凝縮の有機溶剤を含む低温の状態にあるキャリアガスを高温の状態に温度調節して導入し、前記第１吸脱着素子から有機溶剤を脱着させる脱着処理期間の終わりの段階において、前記第１吸脱着処理装置から排出されたキャリアガスを前記凝縮回収装置を経由させずにバイパス経路より直接導入する、有機溶剤回収システム。
２．前記循環経路上に設けられ、第１吸脱着処理装置から排出されるキャリアガスを低温に温度調整して前記凝縮回収装置または前記バイパス経路へ通流するクーラーを備え、
前記クーラーの設定温度を前記凝縮回収装置に含まれるコンデンサの設定温度より高温に設定する上記１に記載の有機溶剤回収システム。
３．前記第１吸脱着素子および／または第２吸脱着素子が活性炭素繊維である上記１または２に記載の有機溶剤回収システム。
４．前記キャリアガスが不活性ガスである上記１〜３のいずれかに記載の有機溶剤回収システム。

本発明によれば、被処理ガスに対する浄化能力および有機溶剤の回収効率が向上し、省エネルギーで運転可能な有機溶剤回収システムが提供できる。

本発明の実施の形態１における有機溶剤回収システムのシステム構成図である。 図１に示す有機溶剤回収システムにおいて、一対の第１吸脱着素子および第２吸脱着素子を用いた吸着工程および脱着工程の時間的な切り替えを示すタイムチャートである。 本発明の実施の形態２における有機溶剤回収システムのシステム構成図である。

以下、本発明の実施の形態について、図を参照して詳細に説明する。なお、以下に示す実施の形態においては、同一のまたは共通する部分について図中同一の符号とし、その説明は繰り返さない。

（実施の形態１）
図１は、本発明の実施の形態１における有機溶剤回収システムの概念図である。まず、この図１を参照して、本実施の形態における有機溶剤回収システムの構成について説明する。

図１に示すように、本実施の形態における有機溶剤回収システムは、キャリアガスが循環するように通流される循環経路と、当該循環経路上に設けられた第１吸脱着処理装置１０、凝縮回収装置２０、第２吸脱着処理装置３０、循環送風機６０とを主として備えている。

ここで、循環経路は、図中に示す配管ラインＬ３〜Ｌ５によって主として構成されており、循環送風機６０は、当該循環経路中においてキャリアガスを通流させるための送風手段である。なお、キャリアガスとしては、水蒸気、加熱空気、高温に加熱した不活性ガス等、様々な種類のガスを利用することが可能であるが、特に水分を含まないガスである不活性ガスを利用すれば、有機溶剤回収システムをより簡素に構成できる。

第１吸脱着処理装置１０は、第１吸脱着槽Ａ１１、第１吸脱着槽Ｂ１２、および第１吸脱着素子で吸着された有機溶剤を脱着するための第１吸脱着素子脱着用ヒーター１３とを含んでいる。第１吸脱着槽Ａ１１には第１吸脱着素子Ａ１４が内蔵され、第１吸脱着槽Ｂ１２には第１吸脱着素子Ｂ１５が内蔵されている。第１吸脱着素子脱着用ヒーター１３は第１吸脱着素子を間接加熱するため、第１吸脱着槽Ａ１１および第１吸脱着槽Ｂ１２に内蔵される構成でもよい。

第１吸脱着素子脱着用ヒーター１３は、第２吸脱着処理装置３０から排出されて循環送風機６０を経由したキャリアガスを高温の状態に温度調節し、第１吸脱着槽Ａ１１または第１吸脱着槽Ｂ１２に供給するためのものである。ここで、第１吸脱着素子脱着用ヒーター１３は、第１吸脱着素子Ａ１４、Ｂ１５が所定の脱着温度に維持されることとなるように、第１吸脱着槽Ａ１１および第１吸脱着槽Ｂ１２に導入されるキャリアガスを加熱する。

第１吸脱着素子Ａ１４および第１吸脱着素子Ｂ１５は、被処理ガスを接触させることで被処理ガスに含有される有機溶剤を吸着する。したがって、第１吸脱着処理装置１０においては、第１吸脱着槽Ａ１１および第１吸脱着槽Ｂ１２に被処理ガスが供給されることで有機溶剤が第１吸脱着素子Ａ１４、Ｂ１５によって吸着され、これにより被処理ガスが清浄化されて清浄ガスとして第１吸脱着槽Ａ１１および第１吸脱着槽Ｂ１２から排出されることになる。

また、第１吸脱着素子Ａ１４、Ｂ１５は、高温の状態にあるキャリアガスを接触させることで吸着した有機溶剤を脱着する。したがって、第１吸脱着処理装置１０においては、第１吸脱着槽Ａ１１および第１吸脱着槽Ｂ１２に高温の状態にあるキャリアガスが供給されることで有機溶剤が第１吸脱着素子Ａ１４、Ｂ１５から脱着され、これにより有機溶剤を含有するキャリアガスが第１吸脱着槽Ａ１１および第１吸脱着槽Ｂ１２から排出されることになる。

第１吸脱着素子Ａ１４、第１吸脱着素子Ｂ１５は、粒状活性炭、活性炭素繊維、ゼオライト、シリカゲル、活性アルミナおよび多孔性有機化合物のいずれかを含む吸着材から構成される。好ましくは活性炭素繊維から構成される吸着材である。活性炭素繊維は、繊維構造のため外表面積が非常に大きく、繊維表面にミクロポアが直接開孔しているため、ガスとの接触効率が高く、他の吸着材よりも高い吸脱着効率を発揮する。

第１吸脱着処理装置１０には、配管ラインＬ１、Ｌ２がそれぞれ接続されている。配管ラインＬ１は、有機溶剤を含有する被処理ガスを第１吸脱着槽Ａ１１および第１吸脱着槽Ｂ１２に供給するための配管ラインであり、バルブによって第１吸脱着槽Ａ１１および第１吸脱着槽Ｂ１２に対する接続／非接続状態が切り替えられる。配管ラインＬ２は、清浄ガスを第１吸脱着槽Ａ１１および第１吸脱着槽Ｂ１２から排出するための配管ラインであり、バルブによって第１吸脱着槽Ａ１１および第１吸脱着槽Ｂ１２に対する接続／非接続状態が切り替えられる。

また、第１吸脱着処理装置１０には、配管ラインＬ３、Ｌ４がそれぞれ接続されている。配管ラインＬ３は、キャリアガスを上記第１吸脱着素子脱着用ヒーター１３を介して第１吸脱着槽Ａ１１および第１吸脱着槽Ｂ１２に供給するための配管ラインであり、バルブによって第１吸脱着槽Ａ１１および第１吸脱着槽Ｂ１２に対する接続／非接続状態が切り替えられる。配管ラインＬ４は、キャリアガスを第１吸脱着槽Ａ１１および第１吸脱着槽Ｂ１２から排出するための配管ラインであり、バルブによって第１吸脱着槽Ａ１１および第１吸脱着槽Ｂ１２に対する接続／非接続状態が切り替えられる。

第１吸脱着槽Ａ１１および第１吸脱着槽Ｂ１２のそれぞれには、上述したバルブの開閉を操作することにより、被処理ガスと、第１吸脱着素子脱着用ヒーター１３にて温度調節されて高温の状態にあるキャリアガスとが、時間的に交互に供給される。これにより、第１吸脱着槽Ａ１１および第１吸脱着槽Ｂ１２は、時間的に交互に吸着槽および脱着槽として機能することになり、これに伴って有機溶剤が被処理ガスから高温の状態にあるキャリアガスに移動されることになる。なお、具体的には、第１吸脱着槽Ａ１１が吸着槽として機能している場合には、第１吸脱着槽Ｂ１２が脱着槽として機能し、第１吸脱着槽Ａ１１が脱着槽として機能している場合には、第１吸脱着槽Ｂ１２が吸着槽として機能する。

ここで、配管ラインＬ１は、第１吸脱着槽Ａ１１および第１吸脱着槽Ｂ１２のうち、吸着槽として機能している処理槽に接続されて当該処理槽に被処理ガスを供給し、配管ラインＬ２は、第１吸脱着槽Ａ１１および第１吸脱着槽Ｂ１２のうち、吸着槽として機能している処理槽に接続されて当該処理槽から清浄ガスを排出する。また、配管ラインＬ３は、第１吸脱着槽Ａ１１および第１吸脱着槽Ｂ１２のうち、脱着槽として機能している処理槽に接続されて当該処理槽にキャリアガスを供給し、配管ラインＬ４は、第１吸脱着槽Ａ１１および第１吸脱着槽Ｂ１２のうち、脱着槽として機能している処理槽に接続されて当該処理槽からキャリアガスを排出する。

凝縮回収装置２０は、コンデンサ２１および回収タンク２２を含んでいる。コンデンサ２１は、キャリアガスを低温の状態に温度調節することによってキャリアガスに含有される有機溶剤を冷却凝縮させるものである。また、回収タンク２２は、コンデンサ２１にて液化された有機溶剤を凝縮液として貯留するものである。

凝縮回収装置２０には、第１吸脱着処理装置１０から排出されたキャリアガスをコンデンサ２１に供給するための配管ラインと、コンデンサ２１内に残留する未凝縮の有機溶剤を含む低温の状態にあるキャリアガスをコンデンサ２１から排出するための配管ラインが接続されている。

また、凝縮回収装置２０には、回収タンク２２に貯留された有機溶剤の凝縮液を外部に向けて排出するための配管ラインが接続されている。

第２吸脱着処理装置３０は、第２吸脱着素子３２が内蔵された第２吸脱着槽３１と、第２吸脱着素子脱着用ヒーター４０とを含んでいる。

第２吸脱着素子脱着用ヒーター４０は、凝縮回収装置２０から排出された低温の状態のキャリアガスを高温の状態に温度調節し、第２吸脱着処理装置３０に供給するものである。

第２吸脱着処理装置３０は、第１吸脱着処理装置１０から排出されたキャリアガスを凝縮回収装置２０および第２吸脱着素子脱着用ヒーター４０を経由せず、直接第２吸脱着処理装置３０に供給するためのバイパス経路（以下、単に「バイパス経路」という）を有する。

第２吸脱着処理装置３０は、第２吸脱着素子脱着用ヒーター４０から排出される高温の状態のキャリアガスと、バイパス経路から排出されるキャリアガスとのいずれかを第２吸脱着処理装置３０に時間的に交互に導入するための経路切替装置５０を有する。具体的には、凝縮回収装置２０から排出された未濃縮の有機溶剤を含む低温の状態にあるキャリアガスを高温の状態に調製したキャリアガスと、第１吸脱着処理装置１０から排出された有機溶剤を含有するキャリアガスとを時間的に交互に第２吸脱着処理装置３０に導入するためのものである。

第２吸脱着処理装置３０は、第２吸脱着槽３１に内蔵された第２吸脱着素子３２に、高温の状態にあるキャリアガスを接触させることで有機溶剤を脱着する。具体的には、第２吸脱着処理装置３０における第２吸脱着素子３２に第２吸脱着素子脱着用ヒーター４０から排出される高温の状態にあるキャリアガスが供給されることで、第２吸脱着素子３２から有機溶剤が脱着され、有機溶剤を含有するキャリアガスが第２吸脱着処理装置３０から排出される。

また、第２吸脱着処理装置３０は、第２吸脱着素子脱着用ヒーター４０から排出される高温の状態にあるキャリアガスより低温の状態にあるキャリアガスを接触させることで有機溶剤を吸着する。したがって、第２吸脱着処理装置３０における第２吸脱着素子３２に第１吸脱着処理装置１０から排出されるキャリアガスが直接供給されることで、第２吸脱着素子３２によって有機溶剤が吸着され、これによりキャリアガスから有機溶剤が分離されることで、含有される有機溶剤の濃度が低下したキャリアガスを第２吸脱着処理層３０から排出する。

第１吸脱着処理装置１０から排出されるキャリアガスは第１吸脱着処理装置１０に供給されるキャリアガスより低温の状態にある。これは、第１吸脱着素子Ａ１４および第１吸脱着素子Ｂ１５から有機溶剤が脱着される時に、キャリアガスから熱エネルギーが放出されるためである。そのため、第２吸脱着処理装置３０で有機溶剤が効率よく吸着されるためには、第１吸脱着処理装置１０から排出されるキャリアガスが第２吸脱着素子脱着用ヒーターから排出されるキャリアガスより低温の状態になるように、循環送風機６０の設定風量や第１吸脱着素子脱着用ヒーター１３の設定温度を操作する必要がある。

第２吸脱着処理装置３０から排出されるキャリアガスは循環送風機６０に供給される。循環送風機６０は第１吸脱着処理装置用ヒーター１３にキャリアガスを送風するためのものである。

図２は、図１に示す有機溶剤回収システムにおいて、一対の第１吸脱着素子および第２吸脱着素子を用いた吸着工程および脱着工程の時間的な切り替えを示すタイムチャートである。次に、この図２を参照して、本発明の実施の形態における有機溶剤回収システムにおいて行なわれる有機溶剤含有ガスの処理の詳細について説明する。

図１に示す有機溶剤回収システムは、図２に示す１サイクルを単位期間として当該１サイクルが繰り返し実施さることにより、有機溶剤含有ガスの処理が連続して行なわれるものである。

上記１サイクルの前半（図中に示す時刻ｔ０〜ｔ２の間）においては、第１吸脱着素子Ａ１４が設置された第１吸脱着処理装置１０の第１処理槽Ａ１１において吸着処理が実施され、これと並行して、第１吸脱着素子Ｂ１５が設置された第１処理槽Ｂ１２において脱着処理が実施される。

さらに、当該１サイクルの前半の始めの段階（図中に示す時刻ｔ０〜ｔ１の間）においては、第２吸脱着素子３２が設置された第２吸脱着処理装置３０の第２吸脱着槽３１において脱着処理が実施され、当該１サイクルの前半の終わりの段階（図中に示す時刻ｔ１〜ｔ２の間）においては、当該第２吸脱着槽３１において吸着処理が実施される。

また、上記１サイクルの後半（図中に示す時刻ｔ２〜ｔ４の間）においては、第１吸脱着素子Ａ１４が設置された第１吸脱着処理装置１０の第１処理槽Ａ１１において脱着処理が実施され、これと並行して、第１吸脱着素子Ｂ１５が設置された第２処理槽Ｂ１２において吸着処理が実施される。

さらに、当該１サイクルの後半の始めの段階（図中に示す時刻ｔ２〜ｔ３の間）においては、第２吸脱着素子３２が設置された第２吸脱着処理装置３０の第２吸脱着槽３１において脱着処理が実施され、当該１サイクルの後半の終わりの段階（図中に示す時刻ｔ３〜ｔ４の間）においては、当該第２吸脱着槽３１において吸着処理が実施される。

すなわち、本発明の実施の形態における有機溶剤回収システムにおいては、一対の第１吸脱着素子Ａ１４、Ｂ１５のいずれかにおいて脱着処理が実施される脱着処理期間の始めの段階において、第２吸脱着素子３２は脱着処理が実施され、一対の第１吸脱着素子Ａ１４、Ｂ１５のいずれかにおいて脱着処理が実施される脱着処理期間の終わりの段階において第２吸脱着素子３２は吸着処理が実施される。

なお、上記１サイクル中においては、一対の第１吸脱着素子Ａ１４または第１吸脱着素子Ｂ１５のいずれかが脱着処理される脱着処理期間の始めの段階にのみ、凝縮回収装置２０においてキャリアガスから有機溶剤が回収されることになる。

次に、上記した有機溶剤回収システムを具体的に実現するために、本発明の実施の形態における有機溶剤回収システムにおいて実施される操作について、図１を参照して詳細に説明する。なお、以下の説明は、第１吸脱着処理装置１０の第１吸脱着槽Ａ１１が吸着槽として機能し、第１吸脱着槽Ｂ１２が脱着槽として機能している状態に基づいたものであるが、これら吸着槽と脱着槽とが入れ替わった場合にも、同様の操作が行なわれることになる。

図１に示すように、第１吸脱着処理装置１０の第１吸脱着槽Ｂ１２に収容された第１吸脱着素子Ｂ１５の脱着処理期間の始めの段階（すなわち、図２中に示すｔ０〜ｔ１の間）においては、経路切替装置５０を切り替えることにより、凝縮回収装置２０から排出された未凝縮の有機溶剤を含む低温の状態にあるキャリアガスが第２吸脱着処理装置用ヒーター４０に導入されて高温の状態にまで加熱され、これが第２吸脱着処理装置３０の第２吸脱着槽３１に供給されることで第２吸脱着素子３２に接触させられる。

これにより、第２吸脱着素子３２の吸着済みの有機溶剤が当該高温の状態にあるキャリアガスによって第２吸脱着素子３２から脱着されることになり、第２吸脱着槽３１から排出されるキャリアガス中の有機溶剤の濃度が増加した状態で循環送風機６０へ供給される。このキャリアガスは第１吸脱着処理装置用ヒーター１３で高温の状態に温度調節され、第１吸脱着処理装置１０の第１吸脱着素子Ｂ１５に供給される。これにより第１吸脱着素子Ｂ１５に吸着された有機溶剤が脱着され、キャリアガス中の有機溶剤の濃度がさらに増加した状態で凝縮回収装置２０に導入される。

凝縮回収装置２０のコンデンサ２１は低温の一定の設定温度に保たれており、コンデンサ２１から排出されるキャリアガス中には該当設定温度の飽和蒸気濃度の有機溶剤が含まれている。すなわち、凝縮回収装置２０ではコンデンサ２１に供給されるキャリアガス中の有機溶剤の濃度とコンデンサ２１から排出されるキャリアガス中の有機溶剤の濃度の差分が回収されることになる。

次に、第１吸脱着処理装置１０の第１吸脱着槽Ｂ１２に収容された第１吸脱着素子Ｂ１５の脱着処理期間の終わりの段階（すなわち、図２中に示すｔ１〜ｔ２の間）においては、経路切替装置５０を切り替えることにより、バイパス経路を経由して第１吸脱着処理装置１０から排出されるキャリアガスを直接第２吸脱着処理装置３０の第２吸脱着槽３１に供給されることで、第１吸脱着処理装置１０から排出された脱着された有機溶剤を含むキャリアガスが直接に第２吸脱着処理装置３０の第２吸脱着槽３１に供給されることで第２吸脱着素子３２に接触させられる。

これにより、第２吸脱着素子３２によってキャリアガスに含有された有機溶剤が吸着除去されることになり、第２吸脱着槽３１から排出されるキャリアガス中の有機溶剤の濃度が徐々に低下する。これに伴って、第１吸脱着処理装置１０の第１吸脱着素子Ｂ１５に接触させられるキャリアガスに含有される有機溶剤の濃度も徐々に低下することになり、当該第１吸脱着素子Ｂ１５の再生がさらに促進されることになる。

第１吸脱着処理装置１０から排出されるキャリアガスは第１吸脱着素子Ｂ１５から有機溶剤を脱着する際に熱エネルギーが放出されるため、殆どの有機溶剤において、第２吸脱着処理装置３０の第２吸脱着素子３２で吸着処理するには十分な温度まで低下している。

凝縮回収装置２０と第２吸脱着処理装置用ヒーター４０との間で配管ラインを分岐させ、第２吸脱着処理装置用ヒーター４０を迂回するバイパス経路を設ける手段も考えられるが、凝縮回収装置２０のコンデンサ２１中には冷却凝縮した有機溶剤が存在しており、この有機溶剤の一部が再揮発して吸着処理中の第２吸脱着処理装置３０へ供給される。本発明は第１吸脱着処理装置１０と凝縮回収装置２０との間で配管ラインを分岐させ、凝縮回収装置２０と第２吸脱着素子用ヒーター４０とを迂回するバイパス経路を設けているため、第２吸脱着素子３２の吸着処理において、第２吸脱着処理装置３０に供給されるキャリアガスに含まれる有機溶剤の濃度をより低減することができ、当該第１吸脱着素子Ｂ１５の再生がさらに促進されることになる。これにより、１サイクルの後半において、被処理ガスに対する第１吸脱着処理装置１０の第１吸脱着素子Ｂ１５の浄化能力が向上し、有機溶剤の回収効率もまた向上する。

また、第１吸脱着処理装置１０から排出されるキャリアガスは、殆どの有機溶剤において、第２吸脱着処理装置３０の第２吸脱着槽３１に収容された第２吸脱着素子３２で有機溶剤を吸着処理するには十分な温度まで低下するため、バイパス経路上に別途クーラーを設置する必要がなく、省スペース化でき、キャリアガスの冷却に使用する冷媒使用量を削減することができる。

（実施の形態２）
図３は、本発明の実施の形態２における有機溶剤回収システムの概念図である。以下、この図３を参照して、本実施の別の形態における有機溶剤回収システムの構成について説明する。

低沸点の有機溶剤を処理する場合、高沸点の有機溶剤と比べるとキャリアガスに含有される有機溶剤の濃度は高くなる。キャリアガス中の有機溶剤の濃度が高くなると、第１吸脱着処理装置１０の第１吸脱着素子Ｂ１５の再生効率が低下し、１サイクルの後半において、被処理ガスに対する第１吸脱着処理装置１０の第１吸脱着素子Ｂ１５の浄化能力が低下し、有機溶剤の回収効率もまた低下する。

図３では第１吸脱着処理装置１０から排出されるキャリアガスを低温の状態に温度調節するためのクーラー７０が凝縮回収装置２０を経由する経路とバイパス経路との分岐点の前に設置されている。これにより、１サイクル前半の終わりの段階において、第２吸脱着処理装置３０の第２吸脱着槽３１に供給されるキャリアガスをより低温の状態に温度調整できるため、第２吸脱着素子３２の吸着効率が向上し、第２吸脱着処理装置３０からは有機溶剤濃度がより低下されたキャリアガスが排出される。このキャリアガスが加熱されて第１吸脱着処理装置１０の第１吸脱着素子Ｂ１５に供給されるため、第１吸脱着素子Ｂ１５の再生効率が向上し、１サイクルの後半において、被処理ガスに対する第１吸脱着処理装置１０の第１吸脱着素子Ｂ１５の浄化能力が向上し、有機溶剤の回収効率もまた向上する。

図３において、第１吸脱着処理装置１０から排出されるキャリアガスを低温の状態に温度調節するためのクーラー７０を、凝縮回収装置２０を経由する経路とバイパス経路との分岐点の後ろのバイパス経路上に設置するシステム構成も考えられる。しかしながら、凝縮回収装置２０を経由する経路とバイパス経路との分岐点の前にクーラー７０を設置するシステム構成とすることで、クーラー７０が１サイクル前半の始めの段階におけるコンデンサ２１の予冷機としても機能するため、コンデンサ２１をより小型化でき、有機溶剤回収システムをより省スペースに設置することができる。

クーラー７０の設定温度は凝縮回収装置２０のコンデンサ２１の設定温度より高温に設定する必要がある。クーラー７０の設定温度をコンデンサ２１の設定温度より低温に設定すると、１サイクル前半の終わりの段階において、クーラー７０で有機溶剤が冷却凝縮されるため、クーラー７０と凝縮回収装置２０の回収タンク２２を接続する配管が必要になり、装置が複雑化する。クーラー７０において有機溶剤が冷却凝縮されないためには、クーラー７０の設定温度における有機溶剤の飽和蒸気濃度がクーラー７０に供給されるキャリアガス中の有機溶剤の濃度より高くなるように設定する必要があり、好ましくはクーラー７０の設定温度が凝縮回収装置２０のコンデンサ２１の設定温度より５℃以上の高温で設定する。

＜実施例１＞
被処理ガスとして酢酸エチル２０００ｐｐｍを含有する３５℃のガスを使用し、キャリアガスとして窒素ガスを使用し、キャリアガスとして１２０℃の窒素ガスを使用し、第１吸脱着素子Ａ１４、第１吸脱着素子Ｂ１５として比表面積が１５００ｍ^２／ｇの活性炭素繊維を使用し、第２吸脱着素子３２として比表面積が２０００ｍ^２／ｇの活性炭素繊維を使用した。

一方の第１吸脱着素子に被処理ガスを風量１４Ｎｍ^３／ｍｉｎで供給して吸着処理を行っている間、他方の第１吸脱着素子にキャリアガスを３Ｎｍ^３／ｍｉｎで供給して脱着処理を行った。凝縮回収装置２０のコンデンサ２１の設定温度を１０℃に設定した。

＜実施例２＞
第１吸脱着処理装置１０とバイパス経路との間にクーラー７０を設置し、クーラー７０の設定温度を２０℃に設定したこと以外は実施例１と同様の操作を行った。

＜比較例１＞
バイパス経路を無くし、かわりに第２吸脱着素子脱着用ヒーター４０を迂回する経路を設置し、第１吸脱着素子の脱着処理の始めの段階において凝縮回収装置２０から排出される未濃縮の有機溶剤を含有するキャリアガスを第２吸脱着素子脱着用ヒーター４０に供給し、第１吸脱着素子の脱着処理の終わりの段階において凝縮回収装置２０から排出される未濃縮の有機溶剤を含有するキャリアガスを第２吸脱着素子脱着用ヒーター４０を迂回して第２吸脱着処理装置３０の第２吸脱着槽３１に供給すること以外は実施例１と同等の操作を行った。

実施例および比較例の結果を表１に示す。実施例１および実施例２はいずれも比較例より清浄ガスの酢酸エチル濃度が低減されており、酢酸エチルの回収効率もまた向上している。さらに冷媒使用量も大幅に削減されており、本発明の有機溶剤回収システムを用いることで有機溶剤の浄化能力および回収効率が向上し、冷媒使用量を削減できることが実験的に確認された。

このように、今回開示した各実験の形態および実施例はすべて例示であり制限的なものではない。本発明の技術的範囲は特許請求の範囲によって有効であり、特許請求の範囲の記載と均等の意味および範囲内のすべての変更を含むものである。

１０ 第１吸脱着処理装置
１１ 第１吸脱着槽Ａ
１２ 第１吸脱着槽Ｂ
１３ 第１吸脱着素子脱着用ヒーター
１４ 第１吸脱着素子Ａ
１５ 第２吸脱着素子Ｂ
２０ 凝縮回収装置
２１ コンデンサ
２２ 回収タンク
３０ 第２吸脱着処理装置
３１ 第２吸脱着槽
３２ 第２吸脱着素子
４０ 第２吸脱着素子脱着用ヒーター
５０ 経路切替装置
６０ 循環送風機
７０ クーラー
８０ 被処理ガス送風機
Ｌ１〜Ｌ５ 配管ライン

Claims (3)

1. 有機溶剤を含有する被処理ガスから有機溶剤を分離することで被処理ガスを清浄化して排出するとともに、被処理ガスから分離した有機溶剤をキャリアガスを用いて回収する有機溶剤回収システムであって、
   キャリアガスが循環するように通流される循環経路と、
   前記循環経路上に設けられ、有機溶剤を吸着および脱着する第１吸脱着素子を含む第１吸脱着処理装置と、
   前記循環経路上に設けられ、コンデンサにより有機溶剤を凝縮させることで有機溶剤を凝縮液として回収する凝縮回収装置と、
   前記循環経路上に設けられ、有機溶剤を吸着および脱着する第２吸脱着素子を含む第２吸脱着処理装置とを備え、
   前記第１吸脱着処理装置は、前記第２吸脱着処理装置から排出されたキャリアガスを高温の状態に温度調節する第１温度調節手段をさらに含み、被処理ガスと、前記第１温度調節手段にて温度調節されて高温の状態にあるキャリアガスとを、時間的に交互に前記第１吸脱着素子に接触させることにより、有機溶剤を原ガスから高温の状態にあるキャリアガスに移動させ、
   前記凝縮回収装置は、前記第１吸脱着処理装置から排出されたキャリアガスを低温の状態に温度調節することによって、有機溶剤を凝縮させ、
   前記第２吸脱着処理装置は、前記凝縮回収装置から排出された未凝縮の有機溶剤を含む低温の状態にあるキャリアガスを温度調節して高温の状態にしたキャリアガスを導入する経路と、前記第１吸脱着処理装置から排出されたキャリアガスを前記凝縮回収装置を経由させずに直接導入するバイパス経路とを含み、前記温度調節されて高温の状態にあるキャリアガスと、前記直接導入されるキャリアガスとを、時間的に交互に前記第２吸脱着素子に接触させることにより、有機溶剤を直接導入されるキャリアガスから高温の状態にあるキャリアガスに移動させ、
   前記第２吸脱着処理装置には、前記第１吸脱着素子から有機溶剤を脱着させる脱着処理期間の始めの段階において、前記凝縮回収装置から排出された未凝縮の有機溶剤を含む低温の状態にあるキャリアガスを高温の状態に温度調節して導入し、前記第１吸脱着素子から有機溶剤を脱着させる脱着処理期間の終わりの段階において、前記第１吸脱着処理装置から排出されたキャリアガスを前記凝縮回収装置を経由させずにバイパス経路より直接導入し、
   さらに、前記第１吸脱着処理装置から排出されるキャリアガスを低温に温度調整するクーラーを、当該排出されるキャリアガスが前記凝縮回収装置を経由する経路と前記バイパス経路との分岐点より上流に、前記コンデンサとは別に備え、
   
   前記クーラーの設定温度を前記コンデンサの設定温度より高温に設定する、有機溶剤回収システム。
2. 前記第１吸脱着素子および／または第２吸脱着素子が活性炭素繊維である請求項１に記載の有機溶剤回収システム。
3. 前記キャリアガスが不活性ガスである請求項１または２に記載の有機溶剤回収システム。