JP6880602B2

JP6880602B2 - 有機溶剤回収システム

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Publication number: JP6880602B2
Application number: JP2016161961A
Authority: JP
Inventors: 武将岡田; 杉浦　勉; 勉杉浦
Original assignee: Toyobo Co Ltd
Current assignee: Toyobo Co Ltd
Priority date: 2016-08-22
Filing date: 2016-08-22
Publication date: 2021-06-02
Anticipated expiration: 2036-08-22
Also published as: JP2018030052A

Description

本発明は、有機溶剤（有機物質）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も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。

このようなシステムの一つとして、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。そこで、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。

これらを解決するため、特許文献３では、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、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号公報特許第５４８２７７６号公報

特許文献３に開示のシステムでは、第１吸脱着素子で有機溶剤が吸着除去された後、第１吸脱着素子から有機溶剤を脱着させる脱着工程において有機溶剤はキャリアガスに移動するが、有機溶剤の一部は凝縮回収装置から排出されるキャリアガスに含まれ、第２吸脱着素子で吸着される。さらに、第１吸脱着素子から有機溶剤を脱着させる脱着工程の前期段階において、第２吸脱着素子で吸着されていた有機溶剤はキャリアガスへ移動し、高温の状態に温度調節されて第１吸脱着処理装置へ供給される。ここで、被処理ガスに沸点の高い有機溶剤が含まれていると、第２吸脱着素子から排出されるキャリアガスにも含まれることになり、沸点の高い有機溶剤は高温の状態に調節されても第１吸脱着処理装置へ供給されると、第１吸脱着素子で吸着される。そのため、沸点の高い有機溶剤は第１吸脱着素子に残存して吸着性能を低下させ、有機溶剤の回収効率を低下させる。

また、被処理ガスに不飽和結合を有する有機溶剤が含まれる場合は、吸着素子の細孔内で付加反応が進行し、分子量が増加して沸点の高い有機物質に変化する恐れがあり、前記沸点の高い有機溶剤の場合と同様に第１吸脱着素子に残存して吸着性能を低下させ、有機溶剤の回収効率を低下させる。

したがって、本発明は、上記課題に鑑みなされ、被処理ガスに含まれる吸脱着素子に残存する恐れのある有機物質による吸脱着素子の吸着性能低下を大幅に抑制し、吸脱着素子の交換頻度を低減することで省資源化を実現できる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循環経路に、有機溶剤を吸着および脱着する第１吸脱着素子を有する第１吸脱着処理装置と、有機溶剤を凝縮させて凝縮液として回収する凝縮回収装置と、有機溶剤を吸着および脱着する第２吸脱着素子を有する第２吸脱着処理装置と、を備え、前記第１吸脱着処理装置へ導入するキャリアガスを高温に温度調節する第１温度調節手段と、前記第２吸脱着処理装置へ導入するキャリアガスを高温に温度調節する第２温度調節手段と、前記第２吸脱着処理装置から排出されるキャリアガスが、前記第１吸脱着処理装置に導入される通常経路と、前記第１吸脱着処理装置を介さずに前記凝縮回収装置に導入されるバイパスと、を備え、前記第１吸脱着処理装置は、導入された被処理ガスと前記第１温度調節手段により高温にされたキャリアガスとを交互に前記第１吸脱着素子に接触させることにより、有機溶剤を被処理ガスから高温にされた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状態に温度調節することでキャリアガスに含まれる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前記第２温度調節手段を介さない直接経路から導入されたキャリアガスと、前記凝縮回収装置から排出され前記第２温度調節手段を介する高温経路から導入された高温のキャリアガスとを交互に前記第２吸脱着素子に接触させることにより、有機溶剤を前記直接経路から導入されたキャリアガスから高温のキャリアガスに移動させ、前記第１吸脱着素子から有機溶剤を脱着させる第１吸脱着素子脱着処理期間の前期段階には前記高温経路から、前記第１吸脱着素子脱着処理期間の後期段階には前記直接経路から、前記第２吸脱着処理装置にキャリアガスが導入され、かつ、前記第１吸脱着素子脱着処理期間が終了した後の所定期間には、前記第２吸脱着処理装置から排出されるキャリアガスは前記バイパスから前記凝縮回収装置に導入され、当該凝縮回収装置から排出されるキャリアガスは前記高温経路から前記第２吸脱着処理装置に導入されることを特徴とする、有機溶剤回収システム。
２．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循環経路に、有機溶剤を吸着および脱着する第１吸脱着素子を有する第１吸脱着処理装置と、有機溶剤を凝縮させて凝縮液として回収する凝縮回収装置と、有機溶剤を吸着および脱着する第２吸脱着素子を有する第２吸脱着処理装置と、を備え、前記第１吸脱着処理装置へ導入するキャリアガスを高温に温度調節する第１温度調節手段と、前記第２吸脱着処理装置へ導入するキャリアガスを高温に温度調節する第２温度調節手段と、前記第２吸脱着処理装置から排出されるキャリアガスが、前記第１吸脱着処理装置に導入される通常経路と、前記第１吸脱着処理装置を介さずに前記凝縮回収装置に導入されるバイパスと、を備え、前記第１吸脱着処理装置は、導入された被処理ガスと前記第１温度調節手段により高温にされたキャリアガスとを交互に前記第１吸脱着素子に接触させることにより、有機溶剤を被処理ガスから高温にされた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状態に温度調節することでキャリアガスに含まれる有機溶剤を凝縮させ、前記第２吸脱着処理装置は、前記第１吸脱着処理装置から排出され前記第２温度調節手段を介さない直接経路から導入されたキャリアガスと、前記凝縮回収装置から排出され前記第２温度調節手段を介する高温経路から導入された高温のキャリアガスとを交互に前記第２吸脱着素子に接触させることにより、有機溶剤を前記直接経路から導入されたキャリアガスから高温のキャリアガスに移動させ、前記第１吸脱着素子から有機溶剤を脱着させる第１吸脱着素子脱着処理期間の前期段階には前記高温経路から、前記第１吸脱着素子脱着処理期間の後期段階には前記直接経路から、前記第２吸脱着処理装置にキャリアガスが導入され、かつ、前記第１吸脱着素子脱着処理期間が終了した後の所定期間に、前記第２吸脱着処理装置から排出されるキャリアガスは前記バイパスから前記凝縮回収装置に導入され、かつ、当該凝縮回収装置から排出されるキャリアガスは前記高温経路から前記第２吸脱着処理装置に導入されることを特徴とする、有機溶剤回収システム。
３．前記直接経路上にキャリアガスを低温に温度調節する第３温度調節手段を備え、前記第１吸脱着素子脱着処理期間の後期段階には、前記第１吸脱着処理装置から排出されたキャリアガスは前記第３温度調節手段によって低温にされて前記直接経路から前記第２吸脱着処理装置に導入されること特徴とする上記２に記載の有機溶剤回収システム。
４．前記第２吸脱着処理装置に前記直接経路から導入されるキャリアガスと前記高温経路から導入されるキャリアガスとは、向流方向で通流して前記第２吸脱着素子に接触することを特徴とする上記１〜３のいずれか１つに記載の有機溶剤回収システム。
５．前記第１吸脱着素子および／または第２吸脱着素子は活性炭素繊維を含むことを特徴とする上記１〜４のいずれか１つに記載の有機溶剤回収システム。
６．前記キャリアガスは不活性ガスであることを特徴とする上記１〜５のいずれか１つに記載の有機溶剤回収システム。
７．前記被処理ガスに含まれる有機溶剤の少なくとも１つは沸点が１３０℃以上であることを特徴とする上記１〜６のいずれか１つに記載の有機溶剤回収システム。
８．前記被処理ガスに含まれる有機溶剤の少なくとも１つは不飽和結合を有することを特徴とする上記１〜７のいずれか１つに記載の有機溶剤回収システム。

また、上記１〜７のいずれか１つに記載の有機溶剤回収システムを制御する制御方法、制御プログラムの本発明の範疇に含まれる。

本発明の上記構成によれば、第２吸脱着処理装置から排出されるキャリアガスが、前記第１吸脱着処理装置に導入される通常経路と、第１吸脱着処理装置を介さずに凝縮回収装置に導入されるバイパスを備えている。そして、第１吸脱着素子脱着処理期間が終了した後の所定期間に、第２吸脱着処理装置から排出されるキャリアガスはバイパスから凝縮回収装置に導入され、かつ、当該凝縮回収装置から排出されるキャリアガスは高温経路から第２吸脱着処理装置に導入される。そのため、第２吸脱着処理装置から排出されるキャリアガスに含まれる吸脱着素子に残存する恐れのある有機溶剤が第１吸脱着素子で吸着されるのを防ぐことができる。よって、本発明によると、被処理ガスに含まれる吸脱着素子に残存する恐れのある有機物質による吸脱着素子の吸着性能低下を大幅に低減し、吸脱着素子の交換頻度を低減することで省資源化を実現できる有機溶剤回収システムを提供すことができる。

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。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。本発明の実施の形態３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。本発明の実施の形態における有機溶剤回収システムのタイムチャートである。

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１００Ａの構成図である。まず、この図１を参照して、有機溶剤回収システム１００Ａの構成について説明する。

有機溶剤回収システム１００Ａ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システムである。図１に示すように、有機溶剤回収システム１００Ａは、キャリアガスが循環するように配置された配管ラインＬ４〜Ｌ７で構成される循環経路Ｌ１と、循環経路Ｌ１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、を主として備えている。また、循環送風機４０を備える。

有機溶剤回収システム１００Ａで回収する有機溶剤としては、塩化メチレン、クロロホルム、四塩化炭素、塩化エチレン、トリクロロエチレン、テトラクロロエチレン、Ｏ−ジクロロベンゼン、ｍ−ジクロロベンゼン、フロン−１１２、フロン−１１３、ＨＣＦＣ、ＨＦＣ、臭化プロピル、ヨウ化ブチル、酢酸メチル、酢酸エチル、酢酸プロピル、酢酸ブチル、酢酸ビニル、プロピオン酸メチル、アクリル酸メチル、アクリル酸エチル、アクリル酸ブチル、メタクリル酸メチル、炭酸ジエチル、蟻酸エチル、ジエチルエーテル、ジプロピルエーテル、テトラヒドロフラン、ジブチルエーテル、アニソール、メタノール、エタノール、イソプロパノール、ｎ−ブタノール、２−ブタノール、イソブタノール、ｔ−ブタノール、アリルアルコール、ペンタノール、ヘプタノール、エチレングリコール、ジエチレングリコール、フェノール、Ｏ−クレゾール、ｍ−クレゾール、ｐ−クレゾール、キシレノール、アセトン、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン、シクロヘキサノン、ホロン、アクリロニトリル、ｎ−ヘキサン、イソヘキサン、シクロヘキサン、メチルシクロヘキサン、ｎ−ヘプタン、ｎ−オクタン、ｎ−ノナン、イソノナン、デカン、ドデカン、ウンデカン、テトラデカン、デカリン、ベンゼン、トルエン、ｍ−キシレン、ｐ−キシレン、ｏ−キシレン、エチルベンゼン、１, ３, ５−トリメチルベンゼン、Ｎ−メチルピロリドン、ジメチルホルムアミド、ジメチルアセトアミドおよびジメチルスルホキシド等が挙げられるがこれらに限定されない。また、回収する有機溶剤は複数種類であってもよい。有機溶剤回収システム１００Ａは、特に、回収する有機溶剤が沸点が高い（例えば、１３０℃以上）ものである場合や不飽和結合を有する場合に、その効果を発揮する。これについては、後段で説明する。

有機溶剤回収システム１００Ａにおいて、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。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１００Ａをより簡素に安全に構成できる。循環送風機４０は、循環経路Ｌ１を、キャリアガスを通流させるための送風手段である。循環送風機４０により、キャリアガスの流速は適切に設定される。なお、循環送風機が循環経路Ｌ１に複数設けられていてもよい。

循環経路Ｌ１は、キャリアガスを循環経路Ｌ１外から導入する導入ラインＬ０に接続している。導入ラインＬ０は、有機溶剤回収システム１００の初期設置時においてキャリアガスを循環経路Ｌ１に導入したり、メンテナンス時等必要に応じてキャリアガスを循環経路Ｌ１に補充したりするために用いられる。

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吸脱着素子脱着用ヒーター１３を備えている。第１吸脱着素子脱着用ヒーター１３は第１吸脱着処理装置１０外に設けられていてもよい。

第１吸脱着槽Ａ１１は第１吸脱着素子Ａ１４を、第１吸脱着槽Ｂ１２は第１吸脱着素子Ｂ１５を、備えている。第１吸脱着素子Ａ１４および第１吸脱着素子Ｂ１５は、配管ラインＬ２から導入された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。従って、第１吸脱着処理装置１０は、第１吸脱着槽Ａ１１または第１吸脱着槽Ｂ１２のいずれかに被処理ガスが供給（導入）されることによって、被処理ガス中の有機溶剤が第１吸脱着素子Ａ１４または第１吸脱着素子Ｂ１５に吸着除去され、清浄ガスが第１吸脱着槽Ａ１１および第１吸脱着槽Ｂ１２から配管ラインＬ３を通して外部に排出される。

第１吸脱着素子Ａ１４または第１吸脱着素子Ｂ１５は、後述する第１吸脱着素子脱着用ヒーター１３にて高温の状態にされた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または第１吸脱着槽Ｂ１２へ高温の状態にあるキャリアガスを供給することで有機溶剤が第１吸脱着素子Ａ１４または第１吸脱着槽Ｂ１２から脱着され、キャリアガスに移動して第１吸脱着槽Ａ１１および第１吸脱着槽Ｂ１２から排出される。

第１吸脱着素子Ａ１４および第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ことから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できる。

第１吸脱着処理装置１０は、配管ラインＬ２、Ｌ３にそれぞれ接続している。配管ラインＬ２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に対する接続状態と非接続状態とが切り替えられる。配管ラインＬ３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に対する接続状態と非接続状態とが切り替えられる。

また、第１吸脱着処理装置１０は、配管ラインＬ４、Ｌ５にそれぞれ接続している。配管ラインＬ４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に対する接続状態と非接続状態とが切り替えられる。配管ラインＬ５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に対する接続状態と非接続状態とが切り替えられる。なお、本実施形態において、「第１吸脱着槽Ａ１１から排出」と「第１吸脱着素子Ａ１４から排出」とを同じ意味で用いる。同様に、「第１吸脱着槽Ｂ１２から排出」と「第１吸脱着素子Ｂ１５から排出」を同じ意味で用いる。

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。これに従って有機溶剤が被処理ガスからキャリアガスへ移動する。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Ｌ２は、第１吸脱着槽Ａ１１または第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する。また、配管ラインＬ３は、第１吸脱着槽Ａ１１または第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Ｌ４は、第１吸脱着槽Ａ１１または第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する。配管ラインＬ５は、第１吸脱着槽Ａ１１または第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を備えている。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装置である。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容器である。凝縮回収装置２０にて凝集されずに残ったキャリアガスは、配管ラインＬ６から排出される。

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との差分が、回収されることになる。

凝縮回収装置２０は、配管ラインＬ５、Ｌ６に接続している。配管ラインＬ６は、凝縮回収装置２０から排出されたキャリアガスを第２吸脱着処理装置３０に供給する配管ラインである。また、凝縮回収装置２０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排出するための排出ラインＬ９に接続している。

第２吸脱着処理装置３０は、第２吸脱着素子３２を有する第２吸脱着槽３１と第２吸脱着素子脱着用ヒーター３３とを備え、キャリアガスに含まれる有機溶剤を吸着し、吸着した有機溶剤を高温のキャリアガスにより脱着する装置である。第２吸脱着素子脱着用ヒーター３３は、凝縮回収装置２０から排出されたキャリアガスを高温状態に温度調節し、第２吸脱着槽３１に供給する装置である。第２吸脱着素子脱着用ヒーター３３は第２吸脱着処理装置３０外に設けられていてもよい。なお、本実施形態では、「第２吸脱着槽３１から排出」と「第２吸脱着素子３２から排出」と「第２吸脱着処理装置３０から排出」とを、同じ意味で用いる。

第２吸脱着処理装置３０は、第２吸脱着槽３１へ凝縮回収装置２０から排出されるキャリアガスを直接導入し第２吸脱着素子３２にキャリアガスに含まれる有機溶剤を吸着させ、有機溶剤の濃度が低減されたキャリアガスを第２吸脱着槽３１から排出する。また、第２吸脱着槽３１へ第２吸脱着素子脱着用ヒーター３３により高温にされたキャリアガスを導入し第２吸脱着素子３２から有機溶剤を脱着し、有機溶剤を含有するキャリアガスを第２吸脱着槽２１から排出する。

第２吸脱着素子３２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２吸脱着処理装置３０には、配管ラインＬ６、Ｌ７がそれぞれ接続されている。配管ラインＬ６は分岐点５０を備えており、凝縮回収装置２０から排出されたキャリアガスを第２吸脱着素子脱着用ヒーター３３を介して第２吸脱着槽３１に供給する経路（高温経路）と、第２吸脱着素子脱着用ヒーター３３を介さずに直接第２吸脱着槽３１に供給する経路（直接経路）とに、分岐している。これらの経路のうちキャリアガスがどちらの経路を通過するかは、バルブによって切り替えられる。配管ラインＬ７は、キャリアガスを第２吸脱着槽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２吸脱着槽３１に対する接続状態と非接続状態とが切り替えられる。

ここで、第２吸脱着処理装置３０では、第２吸脱着槽３１において、第２吸脱着素子脱着用ヒーター３３を介して導入される高温状態のキャリアガスが第２吸脱着素子３２を通流する方向が、凝縮回収装置２０から直接導入される低温状態のキャリアガスが第２吸脱着素子３２を通流する方向の向流方向（逆方向）である必要がある。そのために、配管ラインＬ６および配管ラインＬ７のバルブを操作する。

ここで、第２吸脱着槽３１において、第２吸脱着素子脱着用ヒーター３３を介して導入される高温状態のキャリアガスが第２吸脱着素子３２を通流する方向が、凝縮回収装置２０から直接導入される低温状態のキャリアガスが第２吸脱着素子３２を通流する方向の並流方向（同方向）であると、沸点が高い有機溶剤や付加反応により高分子量化した有機溶剤が第２吸脱着素子３２から脱着されず、第２吸脱着素子３２の内層で残存し、吸着性能を低下させることがある。

そこで、本実施の形態では、配管ラインＬ６および配管ラインＬ７のバルブを操作し、高温状態のキャリアガスが第２吸脱着素子３２を通流する方向と低温状態のキャリアガスが第２吸脱着素子３２を通流する方向とを向流方向とする。これにより、沸点が高い有機溶剤や付加反応により高分子量化した有機物質を効率よく第２吸脱着素子３２から脱着し、第２吸脱着素子３２の内層に残存されず吸着性能を維持できる。

なお、有機溶剤回収システム１００Ａにおいて、第２吸脱着処理装置３３が、高温状態のキャリアガスが第２吸脱着素子３２を通流する方向が、低温状態のキャリアガスが第２吸脱着素子３２を通流する方向の並流方向である構成であってもよい。

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４０に供給される。循環送風機４０はキャリアガスを循環系路Ｌ１を循環通流させるための装置である。

循環送風機４０から排出されるキャリアガスは、第１吸脱着処理装置１０に供給される場合は配管ラインＬ４（通常経路）を経由し、凝縮回収装置２０に直接供給される場合は配管ラインＬ８（バイパス）を経由する。配管ラインＬ８は、第２吸脱着処理装置から排出され循環送風機４０で送り出されたキャリアガスを、第１吸脱着処理装置１００を介さずに凝縮回収装置に導入するためのバイパスである。循環送風機４０から排出されるキャリアガスを第１吸脱着処理装置１０または凝縮回収装置２０のどちらに供給するかは、バルブにて操作される。キャリアガスを凝縮回収装置２０に供給するタイミングは後段で説明する。

第１吸脱着素子脱着用ヒーター１３は、第１吸脱着処理装置１０に供給されるキャリアガスを高温状態に温度調節する装置である。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ように、第１吸脱着槽Ａ１１および第１吸脱着槽Ｂ１２に供給されるキャリアガスを加熱する。なお、第１吸脱着素子脱着用ヒーター１３は、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。

図４は、図１に示す有機溶剤回収システム１００Ａの、一対の第１吸脱着素子Ａ１４、Ｂ１５および第２吸脱着素子３２における吸着工程および脱着工程の時間的な切り替わりを示すタイムチャートである。図４中ｔ０〜ｔ６は時刻を示し、右に行くほど時刻が経過しているものとする。以下では、図１および図４を参照して、本実施の形態の有機溶剤回収システム１００Ａにおける被処理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１００Ａは、図４に示す１サイクル（図４に示すｔ０〜ｔ６の間）を単位期間として、当該１サイクルを繰り返し実施することにより、被処理ガスである有機溶剤含有ガスの処理を連続して行う。

上記１サイクルの前半（図４に示すｔ０〜ｔ３の間）においては、第１吸脱着処理装置１０は、第１処理槽Ａ１１は第１吸着素子１４Ａによる吸着処理を実施し、これと並行して、第１処理槽Ｂ１２は、第１吸脱着素子Ｂ１５による脱着処理を実施し（図４に示すｔ０〜ｔ２の間、第１吸脱着素子脱着処理期間）、かつ、その後、何も処理しない待機工程を経る（図４に示すｔ２〜ｔ３の間、第１吸脱着素子脱着処理期間が終了した後の所定期間）。

第１吸脱着素子Ｂ１５による脱着処理の前期段階（図４に示すｔ０〜ｔ１の間）においては、第２吸脱着処理装置３０は第２吸脱着素子３２による第２脱着処理を実施する。また、第１吸脱着素子Ｂ１５による脱着処理の後期段階（図４に示す時刻ｔ１〜ｔ２の間）においては、第２吸脱着処理装置３０は第２吸脱着素子３２による吸着処理を実施する。

さらに、第１吸脱着素子Ｂ１５による脱着処理が終了した後の待機工程（図４に示す時刻ｔ２〜ｔ３の間）においては、第１吸脱着素子Ｂ１５には被処理ガスおよびキャリアガスのいずれも通流されず、一方で第２吸脱着処理装置３０は第２吸脱着素子３２による第１脱着処理を実施する。この期間に循環送風機４０から排出されたキャリアガスは、第１吸脱着処理装置１０を介さずに、配管ラインＬ８を通って凝縮回収装置２０へ直接導入される。

また、上記１サイクルの後半（図４に示すｔ３〜ｔ６の間）においては、第１吸脱着処理装置１０は、第１処理槽Ｂ１２は第１吸着素子Ｂ１５による吸着処理を実施し、これと並行して、第１処理槽Ａ１１は、第１吸脱着素子Ａ１４による脱着処理を実施しその後、待機する（待機工程）。この上記１サイクルの後半における第２吸脱着処理装置３０の動作は、図４に示すように、上記１サイクルの前半と同じである。

次に、本発明の実施の形態における有機溶剤回収システム１００Ａにおける有機溶剤の回収とキャリアガスの流れとについて、図１および図４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くが、これら吸着槽と脱着槽とが入れ替わった場合にも、同様である。また、以下の説明では、被処理ガスに含まれる有機溶剤に沸点の高い有機溶剤が含まれているものする。

有機溶剤回収システム１００Ａでは、第１吸脱着素子Ｂ１５による脱着処理期間の前期段階（すなわち、図４に示すｔ０〜ｔ１の間）においては、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状態のキャリアガスは、第２吸脱着処理装置用ヒーター３３に導入されて高温状態に加熱され、第２吸脱着処理装置３０の第２吸脱着槽３１に供給されて、第２吸脱着素子３２に接触する。

これにより、第２吸脱着素子３２による吸着済みの有機溶剤があった場合には、高温状態のキャリアガスによって第２吸脱着素子３２から脱着され（第２脱着処理）、第２吸脱着槽３１から排出され、キャリアガス中の有機溶剤の濃度は増加した状態で循環送風機４０へ供給される。循環送風機４０から排出されたキャリアガスは第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に吸着されてい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。ここで、第１吸脱着素子Ｂ１５に吸着されていた有機溶剤に含まれる沸点の高い有機溶剤も第１吸脱着素子Ｂ１５から脱着される。なお、後述するように、第２吸脱着素子３２における第１脱着処理で有機溶剤の多くが脱着されて回収されるため、第２吸脱着素子３２における第２脱着処理では、有機溶剤は第１吸脱着素子１５Ｂへほとんど供給されない。

第１吸脱着素子Ｂ１５から排出されたキャリアガスに含まれる有機溶剤の一部は凝縮回収装置２０のコンデンサ２１で凝縮されて回収され、未回収（未凝縮）の有機溶剤はコンデンサ２１から排出されるキャリアガスに含まれ、第２吸脱着処理装置３０の第２吸脱着素子３２に吸着される（吸着処理）。

次に、第１吸脱着素子Ｂ１５による脱着処理期間の後期段階（すなわち、図４に示すｔ１〜ｔ２の間）においては、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は、第１吸脱着素子Ｂ１５の脱着処理期間の前期段階（図２中に示すｔ０〜ｔ１の間）で導入されたキャリアガスと向流方向となるように、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、第２吸脱着素子３２と接触する。

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減される。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に供給されるキャリアガスに含まれる有機溶剤の濃度も徐々に低減され、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。ここで、凝縮回収装置２０から排出されるキャリアガスに含まれる沸点の高い有機溶剤も当該第２吸脱着素子３２で吸着される。

次に、第１吸脱着素子Ｂ１５の脱着処理が終了した後の待機工程（図中に示す時刻ｔ２〜ｔ３の間）においては、第１吸脱着素子Ｂ１５へは被処理ガスおよびキャリアガスのいずれも通流しない。この待機工程の期間には、第２吸脱着処理装置３０から排出され循環送風機４０から送り出されたキャリアガスは、第１吸脱着処理装置１０を介さずに凝縮回収装置２０へ直接供給される。かつ、凝縮回収装置２０から排出されたキャリアガスは、第２吸脱着素子用ヒーター３３で高温の状態に温度調整されて第２吸脱着処理装置３０の第２吸脱着素子３２へ供給され、第２吸脱着素子３２に吸着された沸点の高い有機溶剤を含む有機溶剤のほとんどが脱着される（第１脱着処理）。このようにして第２吸脱着素子３２から脱着された沸点の高い有機溶剤を含む有機溶剤は凝縮回収装置２０へ直接供給されて凝縮液として回収される。そのため、続く第１吸脱着素子Ａ１４の脱着処理期間の前期段階（図４に示すｔ３〜ｔ４の間）において沸点の高い有機溶剤を含む有機溶剤は、第１吸脱着素子Ａ１４へほとんど供給されず、第１吸脱着素子Ａ１４の吸着性能の低下を抑制できる。

ここで、沸点の高い有機溶剤は高温の状態に調節されても第１吸脱着処理装置へ供給されると、第１吸脱着素子で吸着され、沸点の高い有機溶剤は第１吸脱着素子に残存して吸着性能を低下させ、有機溶剤の回収効率を低下させる。また、被処理ガスに不飽和結合を有する有機溶剤が含まれる場合は、吸着素子の細孔内で付加反応が進行し、分子量が増加して沸点の高い有機物質に変化する恐れがあり、沸点の高い有機溶剤の場合と同様に第１吸脱着素子に残存して吸着性能を低下させ、有機溶剤の回収効率を低下させる。

しかし、有機溶剤回収システム１００Ａでは、特に、配管ラインＬ８を備え、待機工程の期間に、第２吸脱着処理装置３０から排出されるキャリアガスは配管ラインＬ８から凝縮回収装置２０に導入され、かつ、凝縮回収装置２０から排出されるキャリアガスは第２吸脱着素子脱着用ヒーター３３で高温にされて第２吸脱着処理装置に導入される。

そのため、被処理ガスに沸点の高い有機溶剤含まれていても被処理ガスに不飽和結合を有する有機溶剤が含まれていても、有機溶剤回収システム１００Ａでは、第２吸脱着処理装置３０から排出されるキャリアガスに含まれる第１吸脱着素子に残存する恐れのある有機溶剤が第１吸脱着素子で吸着されるのを防ぐことができる。よって、被処理ガスに含まれる吸脱着素子に残存する恐れのある有機物質による吸脱着素子の吸着性能低下を大幅に低減し、吸脱着素子の交換頻度を低減することで省資源化を実現できる。

（実施の形態２）
図２は、本発明の実施の形態２の有機溶剤回収システム１００Ｂの構成図である。有機溶剤回収システム１００Ｂは基本的には、有機溶剤回収システム１００Ａと同じ構成である。ただし、有機溶剤回収システム１００Ａでは、凝縮回収装置２０から排出されたキャリアガスを第２吸脱着処理装置３０に導入するための配管ラインＬ６が分岐点５０を有していたが、有機溶剤回収システム１００Ｂでは、配管ラインＬ６は分岐点５０を有していない。その代わりに、配管ラインＬ５が分岐点５０を有している。

有機溶剤回収システム１００Ｂでは、配管ラインＬ５が分岐点５０を有しており、第１吸脱着処理装置１０から排出されたキャリアガスを直接第２吸脱着槽３１に供給する経路（直接経路）と、凝縮回収装置２０に供給する経路とに、分岐している。さらに、配管ラインＬ６は、第２吸脱着素子脱着用ヒーター３３を介してキャリアガスを高温状態にして第２吸脱着槽３１に供給する経路（高温経路）となっている。これらの構成以外は、有機溶剤回収システム１００Ａと同様である。

以下では、有機溶剤回収システム１００Ｂにおける処理について、有機溶剤回収システム１００Ａと異なる部分についてのみ説明する。なお、以下の説明は、上記と同様、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くが、これら吸着槽と脱着槽とが入れ替わった場合にも、同様である。

有機溶剤回収システム１００Ｂでは、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脱着素子Ｂ１５の脱着処理期間の後期段階（すなわち、図４に示すｔ１〜ｔ２の間）において、第１吸脱着槽Ｂ１２から排出された有機溶剤を含むキャリアガスは、凝縮回収装置２０を介さず、第１吸脱着素子Ｂ１５の脱着処理期間の前期段階（図４示すｔ０〜ｔ１の間）に供給された方向の向流方向から直接第２吸脱着処理装置３０の第２吸脱着槽３１に供吸給され、第２吸脱着素子３２に接触する。

凝縮回収装置２０のコンデンサ２１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。そこで、有機溶剤回収システム１００Ｂでは、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Ｌ５を分岐させ、第２吸脱着素子３２の吸着処理では、凝縮回収装置２０と第２吸脱着素子用ヒーター４０とを介さずにキャリアガスを第２吸脱着槽３１の第２吸脱着素子３２に供給する。このことにより、キャリアガスに含まれる有機溶剤の濃度をより低減でき、当該第１吸脱着素子Ｂ１５の再生をさらに促進できる。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、有機溶剤回収システム１００Ｂでは、第１吸脱着素子Ｂ１５の脱着処理期間の後期段階（図４に示すｔ１〜ｔ２の間）において、第１吸脱着素子Ｂ１５から脱着される沸点の高い有機物質が直接第２吸脱着素子３２に供給されて吸着されるが、続く第１吸脱着素子Ｂ１５の脱着処理が終了した後の待機工程（図中に示す時刻ｔ２〜ｔ３の間）において、第２吸脱着素子３２へ第２吸脱着素子用ヒーター３３にて高温状態に温度調整されたキャリアガスが供給され、第２吸脱着素子３２に吸着された沸点の高い有機物質のほとんどが脱着される。脱着された沸点の高い有機物質は配管ラインＬ８を通って凝縮回収装置２０へ直接供給されて凝縮液として回収される。そのため、続く第１吸脱着素子Ａ１４の脱着処理期間の前期段階（図４に示すｔ３〜ｔ４の間）において沸点の高い有機物質は第１吸脱着素子Ａ１４へほとんど供給されず、第１吸脱着素子Ａ１４の吸着性能低下を抑制できる。

（実施の形態３）
図３は、本発明の実施の形態３の有機溶剤回収システム１００Ｃの概念図である。有機溶剤回収システム１００Ｃは、有機溶剤回収システム１００Ｂの構成に加え、配管ラインＬ５の分岐後の第１吸脱着処理装置１０から排出されたキャリアガスを直接第２吸脱着槽３１に供給する経路に、第２吸脱着素子用クーラー６０を備えた構成である。これ以外は、有機溶剤回収システム１００Ｂと同様である。

以下では、有機溶剤回収システム１００Ｃにおける処理について、有機溶剤回収システム１００Ａについて説明および有機溶剤回収システム１００Ｂについてした説明とは異なる部分についてのみ説明する。なお、以下の説明も、上記と同様、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くが、これら吸着槽と脱着槽とが入れ替わった場合にも、同様である。

有機溶剤回収システム１００Ｃでは、第１吸脱着素子Ｂ１５の脱着処理期間の後期段階（図４に示すｔ１〜ｔ２の間）において、第１吸脱着槽Ｂ１２から排出された有機溶剤を含むキャリアガスが、凝縮回収装置２０を介さず第２吸脱着素子用クーラー６０を介して第１吸脱着素子Ｂ１５の脱着処理期間の前期段階（図４に示すｔ０〜ｔ１の間）に供給された方向の向流方向から直接第２吸脱着槽３１に供給されて、第２吸脱着素子３２に接触する。

有機溶剤回収システム１００Ｃでは、第２吸脱着素子用クーラー６０によって、第２吸脱着素子３２に接触させるキャリアガスの温度がより低温に温度調節される。そのため、第２吸脱着素子３２にて有機溶剤をより効率よく吸着することができ、第２吸脱着槽３１から排出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できる。よって、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。

上記説明した有機溶剤回収システム１００Ａ、１００Ｂ、１００Ｃを用いて有機溶剤の回収を以下のように実施した。
＜実施例１＞
実施例１では有機溶剤回収システム１００Ａを用いた。この有機溶剤回収システム１００Ａで処理する被処理ガスとして、沸点７０℃の酢酸エチル２０００ｐｐｍおよび沸点２０２℃のＮ−メチルピロリドン含有する３５℃のガスを用いた。また、有機溶剤回収システム１００Ａでは、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，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７Ｎｍ^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１．５Ｎｍ^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中のキャリアガス温度は１０℃になるように設定した。また、第２吸脱着素子脱着用ヒーター３３中のキャリアガス温度は１２０℃になるように設定した。また、第１吸脱着素子脱着用ヒーター１３中のキャリアガス温度は１２０℃になるように設定した。

＜実施例２＞
実施例２では有機溶剤回収システム１００Ｂを用いた。この有機溶剤回収システム１００Ｂで処理する被処理ガスとして、沸点７０℃の酢酸エチル２０００ｐｐｍおよび沸点２０２℃のＮ−メチルピロリドン含有する３５℃のガスを用いた。また、有機溶剤回収システム１００Ｂでは、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，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７Ｎｍ^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１．５Ｎｍ^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中のキャリアガス温度は１０℃に設定した。また、第２吸脱着素子脱着用３３ヒーター中のキャリアガス温度は１２０℃になるように設定した。また、第１吸脱着素子脱着用ヒーター１３中のキャリアガス温度は１２０℃になるように設定した。

＜実施例３＞
実施例３では有機溶剤回収システム１００Ｃを用いた。この有機溶剤回収システム１００Ｃで処理する被処理ガスとして、沸点７０℃の酢酸エチル２０００ｐｐｍおよび沸点２０２℃のＮ−メチルピロリドン含有する３５℃のガスを用いた。また、有機溶剤回収システム１００Ｃでは、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、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７Ｎｍ^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１．５Ｎｍ^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中のキャリアガス温度は１０℃に設定した。第２吸脱着素子用クーラー６０中のキャリアガス温度を２０℃になるように設定したこと以外は実施例２と同様の操作を行った。また、第２吸脱着素子脱着用３３ヒーター中のキャリアガス温度は１２０℃になるように設定した。また、第１吸脱着素子脱着用ヒーター１３中のキャリアガス温度は１２０℃になるように設定した。

＜比較例１＞
比較例１では有機溶剤回収システム１００Ａにおいて、第１吸脱着処理装置１０を介さず凝縮回収処理装置へキャリアガスを直接供給する配管ラインＬ８を無くした構成の有機溶剤回収システムを用いた。そして、図４に示す待機工程を省略した。これら以外は実施例１と同様の操作を行った。

実施例１〜３および比較例１の有機溶剤除去効率を表１に示す。

表１から分かるように、実施例１〜３はいずれも比較例１よりもサイクル数を重ねた際のＮ−メチルピロリドンによる回収効率低下が抑制されている。すなわち、本発明の有機溶剤回収システムを用いることで吸脱着素子の吸着性能低下を大幅に低減でき、有機溶剤の高い回収効率が長期間維持できることが、実験的に確認された。

なお、上記開示した各実施の形態および各実施例はすべて例示であり制限的なものではない。また、各実施の形態および各実施例で開示した構成を適宜組み合わせた実施の形態や実施例も本発明に含まれる。つまり、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・修正・置き換え等を含むものである。

本発明は、例えば各種工場や研究施設等から排出される有機溶剤を含有する被処理ガスから有機溶剤を回収するシステムに有効に利用することができる。

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（第１温度調節手段）
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
３３第２吸脱着素子脱着用ヒーター（第２温度調節手段）
４０循環送風機
５０分岐点
６０第２吸脱着素子吸着用クーラー（第３温度調節手段）
７０被処理ガス送風機
１００Ａ〜１００Ｂ有機溶剤回収システム
Ｌ０導入ライン
Ｌ１循環経路
Ｌ４配管ライン（通常経路）
Ｌ８配管ライン（バイパス）
Ｌ９排出ライン

Claims

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循環経路に、有機溶剤を吸着および脱着する第１吸脱着素子を有する第１吸脱着処理装置と、有機溶剤を凝縮させて凝縮液として回収する凝縮回収装置と、有機溶剤を吸着および脱着する第２吸脱着素子を有する第２吸脱着処理装置と、を備え、
前記第１吸脱着処理装置へ導入するキャリアガスを高温に温度調節する第１温度調節手段と、
前記第２吸脱着処理装置へ導入するキャリアガスを高温に温度調節する第２温度調節手段と、
前記第２吸脱着処理装置から排出されるキャリアガスが、前記第１吸脱着処理装置に導入される通常経路と、前記第１吸脱着処理装置を介さずに前記凝縮回収装置に導入されるバイパスと、を備え、
前記第１吸脱着処理装置は、導入された被処理ガスと前記第１温度調節手段により高温にされたキャリアガスとを交互に前記第１吸脱着素子に接触させることにより、有機溶剤を被処理ガスから高温にされた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状態に温度調節することでキャリアガスに含まれる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前記第２温度調節手段を介さない直接経路から導入されたキャリアガスと、前記凝縮回収装置から排出され前記第２温度調節手段を介する高温経路から導入された高温のキャリアガスとを交互に前記第２吸脱着素子に接触させることにより、有機溶剤を前記直接経路から導入されたキャリアガスから高温のキャリアガスに移動させ、
前記第１吸脱着素子から有機溶剤を脱着させる第１吸脱着素子脱着処理期間の前期段階には前記高温経路から、前記第１吸脱着素子脱着処理期間の後期段階には前記直接経路から、前記第２吸脱着処理装置にキャリアガスが導入され、かつ、
前記第１吸脱着素子脱着処理期間が終了した後の所定期間には、前記第２吸脱着処理装置から排出されるキャリアガスは前記バイパスから前記凝縮回収装置に導入され、当該凝縮回収装置から排出されるキャリアガスは前記高温経路から前記第２吸脱着処理装置に導入されることを特徴とする、有機溶剤回収システム。
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循環経路に、有機溶剤を吸着および脱着する第１吸脱着素子を有する第１吸脱着処理装置と、有機溶剤を凝縮させて凝縮液として回収する凝縮回収装置と、有機溶剤を吸着および脱着する第２吸脱着素子を有する第２吸脱着処理装置と、を備え、
前記第１吸脱着処理装置へ導入するキャリアガスを高温に温度調節する第１温度調節手段と、
前記第２吸脱着処理装置へ導入するキャリアガスを高温に温度調節する第２温度調節手段と、
前記第２吸脱着処理装置から排出されるキャリアガスが、前記第１吸脱着処理装置に導入される通常経路と、前記第１吸脱着処理装置を介さずに前記凝縮回収装置に導入されるバイパスと、を備え、
前記第１吸脱着処理装置は、導入された被処理ガスと前記第１温度調節手段により高温にされたキャリアガスとを交互に前記第１吸脱着素子に接触させることにより、有機溶剤を被処理ガスから高温にされた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状態に温度調節することでキャリアガスに含まれる有機溶剤を凝縮させ、
前記第２吸脱着処理装置は、前記第１吸脱着処理装置から排出され前記第２温度調節手段を介さない直接経路から導入されたキャリアガスと、前記凝縮回収装置から排出され前記第２温度調節手段を介する高温経路から導入された高温のキャリアガスとを交互に前記第２吸脱着素子に接触させることにより、有機溶剤を前記直接経路から導入されたキャリアガスから高温のキャリアガスに移動させ、
前記第１吸脱着素子から有機溶剤を脱着させる第１吸脱着素子脱着処理期間の前期段階には前記高温経路から、前記第１吸脱着素子脱着処理期間の後期段階には前記直接経路から、前記第２吸脱着処理装置にキャリアガスが導入され、かつ、
前記第１吸脱着素子脱着処理期間が終了した後の所定期間に、前記第２吸脱着処理装置
から排出されるキャリアガスは前記バイパスから前記凝縮回収装置に導入され、かつ、当
該凝縮回収装置から排出されるキャリアガスは前記高温経路から前記第２吸脱着処理装置
に導入されることを特徴とする、有機溶剤回収システム。
前記直接経路上にキャリアガスを低温に温度調節する第３温度調節手段を備え、
前記第１吸脱着素子脱着処理期間の後期段階には、前記第１吸脱着処理装置から排出されたキャリアガスは前記第３温度調節手段によって低温にされて前記直接経路から前記第２吸脱着処理装置に導入されること特徴とする請求項２に記載の有機溶剤回収システム。
前記第２吸脱着処理装置に前記直接経路から導入されるキャリアガスと前記高温経路から導入されるキャリアガスとは、向流方向で通流して前記第２吸脱着素子に接触することを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の有機溶剤回収システム。
前記第１吸脱着素子および／または第２吸脱着素子は活性炭素繊維を含むことを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の有機溶剤回収システム。
前記キャリアガスは不活性ガスであることを特徴とする請求項１〜５のいずれか１項に記載の有機溶剤回収システム。
前記被処理ガスに含まれる有機溶剤の少なくとも１つは沸点が１３０℃以上であることを特徴とする請求項１〜６のいずれか１項に記載の有機溶剤回収システム。
前記被処理ガスに含まれる有機溶剤の少なくとも１つは不飽和結合を有することを特徴とする請求項１〜７のいずれか１項に記載の有機溶剤回収システム。