JPH0230728B2 - Haigasunoshorihoho - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔技術分野〕 本発明はガス状有害物質を含む排ガスの処理方
法及び装置に関するものである。

〔従来技術〕

現在、大気中に放出されているガス状有害物質
は、様々な公害防止装置の開発によつて徐々にで
はあるが減少の傾向にある。そのような中にあつ
て、比較的処理の難しいガス状有害物質の除去処
理については、活性炭による吸着処理法が用いら
れている。しかし、この活性炭吸着処理法は、吸
着量の少いガス成分や沸点10℃以下の低沸点ガス
成分の処理を行う場合には、経済的に有効な方法
とは言うことができなかつた。第２図に従来法に
ついての装置系統図を示す。

第２図において、ダンパー１０８．１０９を開
放した状態で、ガス状有害物質を含む被処理ガス
は導管１０１を通り、活性炭１１６が充填されて
いる吸着塔１１５に入り、ここで被処理ガス中の
ガス状有害物質成分が吸着され、清浄空気が導管
１０２により排出される。一方、活性炭が有害物
質で飽和状態（破過点）になると、これを再生す
るため、ダンパー１０８，１０９を閉じた状態に
して、バルブ１１０，１１１を開にして、活性炭
吸着塔にスチームを導管１０３により供給する。
このスチームの供給により、活性炭は加熱され、
吸着されていた有害物質成分は脱着され、スチー
ムと共に導管１０４を通つて排出される。排出さ
れたガス状有害物質とスチームは凝縮器１１２に
より冷却、凝縮され、導管１０５を通つて分離器
１１３に導入され、液状有害物質成分と凝縮水と
に分離され、液状有害物質成分は導管１０７を通
つて回収容器１１４に回収される。一方、凝縮水
は導管１０６より系外に排出される。

前記のような従来法においては、沸点が10℃以
下のガス状有害物質を含む被処理ガスを処理する
場合、凝縮器１１２における温度を10℃以下（そ
の有害物質の沸点以下）にする必要がある。従つ
て、凝縮器の冷媒は、それより低い温度、例え
ば、−10℃以下程度の温度にすることが必要であ
る。このため、スチームの凍結や結霜により、凝
縮器が破損したり、凝縮器の伝熱面積が低下して
十分な冷却効果が得られなくなる等の欠点を生じ
た。

〔目的〕

本発明は、従来の有害物質を含む排ガスの吸着
処理に見られる前記欠点を克服することを目的と
する。

〔構成〕

本発明によれば、第１の発明として、ガス状有
害物質を含む排ガスを吸着処理する方法におい
て、 (i) 該排ガスを吸着剤と接触させて該排ガス中に
含まれるガス状有害物質を吸着させる吸着工
程、 (ii) 該有害物質を吸着した吸着剤をスチーム加熱
してガス状有害物質とスチームを含むガス状混
合物を生成させる脱着工程、 (iii) 該脱着工程からのガス状混合物を氷点以下に
ならない温度で冷却してスチームのみを凝縮さ
せるスチーム凝縮工程、 (iv) 該スチーム凝縮工程で生成した凝縮水とガス
状有害物質とを分離する第１気液分離工程、 (v) 該分離されたガス状有害物質を貯留する貯留
工程、 (vi) 該貯留工程で貯留されたガス状有害物質を吸
引圧縮し、部分凝縮させる吸引圧縮工程 (vii) 該吸引圧縮工程からの有害物質の気液混合物
を冷却する冷却工程、 (viii) 該冷却工程からの有害物質の気液混合物を気
液分離する第２気液分離工程、 (ix) 該第２気液分離工程からの液状有害物質を回
収する工程、 (x) 該第２気液分離工程からのガス状有害物質を
前記第１気液分離工程(iv)へ循環させるガス状有
害物質循環工程 を含むことを特徴とする排ガスの処理方法が提供
され、第２の発明として、乾燥用ヒータを付設し
た被処理ガス導入管、処理ガス排出管、スチーム
導入管及び脱着ガス排出管を有する吸着塔と、水
封したガス貯留槽と、ガスコンプレツサーとを備
えると共に、該脱着ガス排出管に接続するスチー
ム凝縮器と、該スチーム凝縮器に接続する第１気
液分離器と、該第１気液分離器からのガス成分を
ガス貯留槽に導入する導管と、該ガス貯留槽の貯
留ガスを該ガスコンプレツサーに導入する導管
と、該ガスコンプレツサーにバルブを介して接続
する冷却器と、該冷却器に接続する第２気液分離
器と、該第２気液分離器からのガス成分を第１気
液分離器に送る導管とを備えたことを得徴とする
排ガス処理装置が提供される。

本発明は、脱着工程で得られた脱着ガス（スチ
ームとガス状有害物質との混合物）を、スチーム
凝縮工程でスチームのみを凝縮させ、得られた凝
縮水とガス状有害物質との混合物を第１気液分離
工程で気液分離し、分離されたガス状有害物質を
貯留工程に導入し、ここでいつたん貯留すると共
に、この貯留されたガス状有害物質をガスコンプ
レツサーによる吸引圧縮工程で部分凝縮して有害
物質の気液混合物を生成させ、これを冷却工程に
送つた後、第２気液分離工程に導入し、ここでガ
ス状有害物質と液体状有害物質とに分離し、そし
てガス状有害物質を、前記凝縮水とガス状有害物
質との混合物を分離する第１気液分離工程に循環
させることをその主構成として含むものである。

〔実施例〕

次に、本発明の方法の実施例の１つを第１図を
参照して説明する。第１図は、本発明の１つの実
施例についての装置系統図を示す。この実施例に
おいては、第２図に示した従来例の装置系に対
し、ガスを貯留するガス貯留槽２０、ガスコンプ
レツサー２２、冷却器２５及び乾燥用ヒータ３１
を追加した点で相違している。

第１図において、ダンパー１４，１５を開状
態、バルブ１６，１７を閉状態にして、被処理ガ
スをその導入管１を通して活性炭３０が充填され
ている吸着塔２９に導入する。この吸着塔２９
で、被処理ガスに含まれるガス状有害物質は吸着
され、吸着処理された処理ガスは清浄空気として
排出管２を通つて排出される。

次に、活性炭が破過点に達つする以前に、ダン
パー１４，１５を閉じ、バルブ１６，１７を開け
てスチームをその導入管３より吸着塔２９に供給
し、活性炭３０と接触させる。このスチームの供
給により、活性炭に吸着された有害物質は活性炭
より脱着される。脱着されたガス状有害物質とス
チームは、その排出導管４よりスチーム凝縮器１
８に導入され、ここでスチーム成分のみ凝縮され
て水が生成される。本発明の場合、この凝縮器で
は、スチーム成分のみを凝縮させることから、冷
媒としては、温度20℃程度の冷水を用いることが
でき、従来の場合のような氷点以下の冷媒を用い
る必要がない。スチーム凝縮器１８から排出され
るガス状有害物質と凝縮水は導管５を通つて第１
気液分離器１９に入り、ここで相互に分離され、
ガス状有害物質は導管７及び凝縮水は導管６をそ
れぞれ通つてガス貯留槽２０に導入される。

ガス貯留槽２０は、水封した浮屋根式のガス貯
留槽となつており、導管７を通つて導入されたガ
ス状有害物質は、その貯留槽２０の内部導管７′
を通つて浮屋根上部へ導入され、貯留される。導
管６からの凝縮水は貯留槽の水封部に導入され
る。また、必要に応じ、ガス貯留槽２０からの水
の一部の導管２１を通つて抜出される。

ガス貯留槽２０の上部に貯つたガス状有害物質
は、導管８′，８を通りガスコンプレツサー２２
により吸引圧縮される。この圧縮工程でガス状有
害物質の一部は凝縮し、有害物質の気液混合物が
生成される。これは冷却器２５に送られ、ここで
圧縮工程で発生した熱を取り除いた後、導管１０
を介して第２気液分離器２６に導入される。この
分離器２６内は有害物質が気液平衡状態になつて
いて、液状有害物質のみを導管１１、バルブ２７
を通して回収容器２８に回収される。

一方、第２気液分離器２６中のガス状有害物質
及び活性炭吸着塔２９より同伴された空気は、導
場１２により再び第１気液分離器１９に返送さ
れ、再びガス貯留槽２０に戻される。

有害物質は前記のようにして、ガス貯留槽２
０、ガスコンプレツサー２２、バルブ２４、冷却
器２５、第２気液分離器２６、導管１２、導管
５、ガス貯留槽２０への経路で循環され、有害物
質は気液平衡状態に保持される。同時に、液状有
官物質は回収容器２８に連続的に貯留される。

スチームの供給は、一定時間経過後バルブ１
６，１７を閉じることにより停止されるが、その
停止後も前記操作は継続される。

前記有害物質の気液平衡状態の達成後、ダンパ
ー１４，１５を開け、乾燥用ヒーター３１を起動
し、相対湿度40％以下に乾燥された空気を導管１
から活性炭吸着塔２９に導入し、活性炭３０を乾
燥させる。活性炭３０の乾燥後、乾燥用ヒーター
３１を停止させると同時に、バルブ２４を締め、
バルブ２３を開けてガス貯留槽２０に含有するガ
ス状有害物質及び空気を導管１３を通して活性炭
吸着塔２９に戻し、活炭性３０に吸着させる。そ
の後、ガスコンプレツサー２２を停止させ、バル
ブ２３を閉、バルブ２４を開にし、導管１を通し
て被処理ガスを再び吸着塔２９に導入して吸着処
理を開始する。

本発明を実施する場合、種々の変更が可能であ
り、例えば、活性炭の代りに他の吸着剤、例え
ば、ゼオライト、アルミナ、シリカアルミナ等を
使用することができ、この吸着剤は有害物質の種
類に応じて適当に選定される。この場合、有害物
質としては、例えば、メチルアミン、臭化メチ
ル、ジメチルアミン、ビニルアセチレン、トリメ
チルアミン、塩化エチル、エチレンオキシド等が
包含される。また、ガス貯留槽は、第１図に示し
た水封した浮屋根式に限定されるものではなく、
ガス貯留槽を行い得るものであれば他の任意の構
造のものが使用可能である。

〔効果〕

本発明は、ガス状有害物質を含む種々の排ガス
の処理に適用し得るものであり、特に、沸点が10
℃以下の有害物質や、吸着剤に対する吸着容量の
少いガス状有害物質に対して有利に適用される。

本発明では、脱着工程から得られるスチームと
ガス状有害物質とは、それぞれ別々に凝縮させる
ようにし、かつガス状有害物質の凝縮は吸引圧縮
操作により行うようにしたことから、スチームに
よる脱着物の凝縮は、従来とは異なり、氷点より
高い温度の冷却水により実施し得るため、従来技
術に見られたような凝縮器での凝縮水の凍結や結
霜等の恐れは全く生じない。また、本発明では、
ガス状有害物質貯留工程とガス状有害物質を吸引
圧縮する工程とを組合せ、ガス状有害物質を常温
において円滑に部分凝縮させ得るようにしたこと
により、吸引圧縮工程から得られた有害物質の気
液混合物を分離する第２気液分離工程及び第２気
液分離工程から分離された液状有害物質の回収は
いずれも常温において行うことができる。さら
に、この第２気液分離工程から分離されたガス状
の有害物質は、第１気液分離工程及び貯留工程を
介して再び吸引圧縮工程に循環されることから、
結局、ガス状有害物質は外部へ放出されることな
く、液状物質として回収される。

また、本発明においては、ガス状有害物質の貯
留工程を設けたことにより、脱着工程から得られ
るガス状有害物質中の有害物質濃度が変動して
も、それによつて特に有害物質の回収操作が影響
を受けることはない。その上、貯留工程を、水封
構造のものとすることにより、有害物質が可燃性
のものであつても安全に取扱うことができる。そ
の他、乾燥用ヒータの付設により、吸着剤の乾燥
度を高め、再生吸着剤の吸着能を高水準に保持す
ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の１つの実施例についての装置
系統図を示し、第２図は従来例についての装置系
統図を示す。 １……ガス導入管、２……ガス排出管、３……
スチーム導入管、４……脱着ガス排出管、１８…
…スチーム凝縮器、１９……第１気液分離器、２
０……ガス貯留槽、２２……ガスコンプレツサ
ー、２５……冷却器、２６……第２気液分離器、
２８……回収容器、２９……吸着塔、３１……乾
燥用ヒータ、１１２……凝縮器、１１３……分離
器、１１４……回収容器、１１５……吸着塔。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ ガス状有害物質を含む排ガスを吸着処理する
   方法において、 (i) 該排ガスを吸着剤と接触させて該排ガス中に
   含まれるガス状有害物質を吸着させる吸着工
   程、 (ii) 該有害物質を吸着した吸着剤をスチーム加熱
   してガス状有害物質とスチームを含むガス状混
   合物を生成させる脱着工程、 (iii) 該脱着工程からのガス状混合物を氷点以下に
   ならない温度で冷却してスチームのみを凝縮さ
   せるスチーム凝縮工程、 (iv) 該スチーム凝縮工程で生成した凝縮水とガス
   状有害物質とを分離する第１気液分離工程、 (v) 該分離されたガス状有害物質を貯留する貯留
   工程、 (vi) 該貯留工程で貯留されたガス状有害物質を吸
   引圧縮し、部分凝縮させる吸引圧縮工程、 (vii) 該吸引圧縮工程からの有害物質の気液混合物
   を冷却する冷却工程、 (viii) 該冷却工程からの有害物質の気液混合物を気
   液分離する第２気液分離工程、 (ix) 該第２気液分離工程からの液状有害物質を回
   収する工程、 (x) 該第２気液分離工程からのガス状有害物質を
   前記第１気液分離工程(iv)へ循環させるガス状有
   害物質循環工程、 を含むことを特徴とする排ガスの処理方法。 ２ 乾燥用ヒータを付設した被処理ガス導入管、
   処理ガス排出管、脱着ガス排出管を有する吸着塔
   と、水封したガス貯留槽と、ガスコンプレツサー
   とを備えると共に、該脱着ガス排出管に接続する
   スチーム凝縮器と、該スチーム凝縮器に接続する
   第１気液分離器と、該第１気液分離器からのガス
   成分をガス貯留槽に導入する導管と、該ガス貯留
   槽の貯留ガスを該ガスコンプレツサーに導入する
   導管と、該ガスコンプレツサーにバルブを介して
   接続する冷却器と、該冷却器に接続する第２気液
   分離器と、該第２気液分離器からのガス成分を第
   １気液分離器に送る導管とを備えたことを得徴と
   する排ガス処理装置。