JPH03109912A - 有機蒸気含有ガスの処理方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〈産業上の利用分野〉 本発明は有機蒸気を含有する空気　窒素カス等から有機
蒸気を分離回収すると共にそのガスを一定の規制値以十
の有機蒸気濃度になして人気中に放出する場合に用いる
有機蒸気含有ガスの処理方法に関するものである。

〈従来の技術〉 化学工場等から大量に発生する有機蒸気含有空気・窒素
ガス等をそのまま放出することは、その有機物質のいか
んによっては、環境衛生上または経済上問題があり、か
かる場合、その有機蒸気含有ガスから有機蒸気を分離回
収すると共にそのガスをガス中の有機蒸気濃度を一定・
０３度以下に規制して大気に放出する必要がある。

近来、かかる有機蒸気含有ガスの処理につき、選択透過
性ガス分ｌ１ｆＩｌ膜を用いて省エネルギー化を図るこ
とが提案されている。第２図は分離膜を用いた基本的な
方法を示し、膜モジュール１′のガス供給側に逆風機ま
たはコンブレソザー２′を同モジュールの透過側に真空
ポンプまたは送風機３′を設け、これら送風機等の操作
によって膜間差圧を発生させ、かかる差圧干、有機蒸気
含有ガスをモジュールに供給している。このモジュール
に供給されたガスは、膜の選択透過性によって処理され
、透過気体中の有機蒸気濃度が犬となり、この透過気体
から有機物質が回収され、他方、非透過気体中の有機蒸
気が希釈され、この非透過気体が大気中に放出されてい
く。

上記透過気体からの有機物質の回収には、吸収法、吸着
法、凝縮法が用いられ、回収装置のいかんによっては、
回収後のまだある４Ｍ１度の有機蒸気を含有する気体を
、第１図の点線でンハずようにガス（バ給側に戻し、こ
れをガス供給源から送られてくるガスに混合して再び膜
分離処理することもある。

く解決しようとする課題〉 ところで、工場からｕｈ出される有機蒸気含有ガス中の
有機蒸気濃度が工場の作業条件によって変動することは
避４）られない。而るに、上記透過選択性ガス分離１１
りの分離効率は供給ガスの有機蒸気濃度に大きく依存す
るから、」１記した従来の膜分離処理法では、供給ガス
の有機蒸気濃度の変動下、非透過気体、透過気体中の有
機蒸気濃度の変動が余儀なくされる。而るに、大気放出
ＩＪＩＩガス中の有機蒸気濃度は環境衛生上等から一定
４７４以下に規制する必要があるが、従来の膜分陪方法
では、」１記供給ガスの有機蒸気濃度変動に対する非透
過気体の有機蒸気濃度の変動が顕著であり、規制を逸脱
することが起こり得る。ＩＩＥ来の吸着法等では、濃度
変動を見込んで装置の容量を大き］」にしておくとか、
運転速度等をアップするとかの対策がとられており、上
記膜分離処理法においてもこれらの対策に串して分＾１
］膜の容量（１模曲積）を人き［」にしておく、また膜
間差圧を上屏さ−Ｕる等の対策が考えられるが、これら
の方法では平常時において、モジュール送風機、コンプ
レンザまたは真空ポンプが容量的に遊びとなるところが
多く、膜法木来の省エネルギー化効果が失われてしまう
。

本発明の目的は、供給ガス中の有機蒸気３１度変化に応
じて透過気体の（ｉ還鼠を調節することにより非透過気
体中の有機蒸気濃度を一定値以下になし、かくして、−
１−記送風機等の′ｉ４．荷（従って、操作条件）を実
質上そのままにして供給ガス中の有機蒸気変動に対処で
きる方法を提供することにある。

〈課題を解決するだめの手段〉 本発明に係る有機蒸気含をガスの処理方法は、有機蒸気
を含有するガスを分離膜モジュールにより処理して、有
機蒸気の希釈されたＪ［：透過気体を大気中に放出する
と共に有機蒸気の濃縮された透過気体を処理する方法に
おいて、上記非透過気体の蒸気ｉ４度を検出し、この検
出値に応し」１記透過気体の一部または全部をガス供給
側に戻して−１−記非透過気体のｃｊ機蒸気濃度を一定
値以−１・に抑制づることを特徴とする構成である。

上記有機蒸気としては、環境衛化笠の安全］−の見地か
ら濃度規制を必要とする揮発有機物質が対象となり、例
えばヘキリーンがある。

分離膜は有機蒸気の種類に応じて設定され、例えば、ポ
リイミド、ポリスルホン、セルロースナイトレートまた
はセルロースアセテ−１・等の多孔質支持膜とシリコー
ン樹脂、ポリアクリロニトリル−ブタジェン等の半透；
Ｉりとの複合１模等を使用できる。モジュールには、ス
パイラル膜モジュール、中空系膜モジュール、管状膜モ
ジュールあるいはプレート型モジュール等を使用できる
。

〈実施例の説明〉 以下、図面により本発明の詳細な説明する。

第１図は本発明において使用する、有機蒸気含有ガス中
処理装置を示している。

第１図において、■は分剤１１タモジュールであり、膜
によってガス供給側１１とｉ３過（！１．１１１．２と
に仕切られている。１１１ばガス供給「］、１１２は非
透過気体排出ｒｈ＋、１．２１は透過気体流出し１であ
る。

２はガス供給源Ｓとモジュール１との間に設けた送風機
またはコンブレノザー、３はモジュールｌと有機蒸気回
収処理器１１との間に設けた送風機または真空ポンプで
ある。４は送風機または真空ポンプ３の吐出側と」１記
送風機またはコンブレソザー２の人口側とを連通せる戻
し配管である。５は戻し配管４中に設けた制御ブｒであ
る。６はモジュール１のノ１゛透過気体排出口１１２に
連結せる放出管である。７は打機蒸気濃度検出器であり
、放出される非透過気体の有機蒸気濃度が一定値に達す
ると信号を発生し、この信号によって」二層制御ブ↑５
が開通される。８は放出管６に設けた調圧ブ↑であり、
モジュールの運転圧力の設定に使用する。

本発明によって有ｎ蒸気を含有するガス（通常、空気ま
たは窒素ガス）を処理するには、送風機またはコンブレ
ノザー２並びに送風機または真空ポンプ３を駆動して、
ガス供給源Ｓより、有機放気を含有するガスをモジエー
ル１に向イノで供給すると共に、調圧弁８の調１１１Ｙ
によって干ジゴ、−ル１の膜間差圧を所定値に設定する
。而して、モジエールに（」（給されてくるガスは、膜
の相性、１１り間差圧等に基づく気体分離条（’ｌで処
理されて膜を透過した気体中の有機蒸気が濃縮されてい
く。−力、モジュールの供給側の室内においては、膜に
ｒｌｌい流動する非透過気体中の有機蒸気が−１−記Ｊ
３過に伴って希釈されていき、放出管６から排出される
非透過気体中の有機蒸気濃度は常時は、所定の一定値（
」二限値）以］：にある。

而るに、同一操作条（４１下では、ガス供給源５７Ｊ）
らのガスの有機蒸気濃度が冒＜（低く）なると、非透過
気体中の有機蒸気濃度が低下（１：Ｍｊ）Ｌ、同ガスの
有機蒸気濃度の一時的低下の結果１，１１透過気体中の
有機蒸気濃度が」−記の上限値に達すると、有機蒸気濃
度検出器８がこれを検出し、その検出信号に恭づき戻り
管４の制御弁５が開通され、有機蒸気高濃度の透過気体
がガスイノ（給（ｊｊｌｌに戻されてガス源Ｓからの供
給ガス（有機蒸気濃度が−ｎ６的に低下している）に（
Ｊ’ｂ人され、この混入によりモジュール１には有機蒸
気高濃度のガスが送られ、非透過気体中の有機蒸気濃度
が低ト′シていく。

従って、ガス源からのガスの有機蒸気濃度の変動にもか
かわらず、常に非透過気体の余気濃度を一定値以下にし
′ζζ当該非通過気体人気に１７１出できる。

」二層戻し管開通時での透過気体の戻り量は、戻り管側
への通路抵抗と回収処理器側への通路抵抗とにより定ま
り、その抵抗比いかんにより透過気化量の一部またはほ
ぼ全部となる。勿論、回収処理器側に開閉バルブを設け
、」−記制御弁の開通と同時にこの開閉バルブを閉じ、
全透過気体を戻し管で戻すようにしてもよい。

上記有機蒸気濃度検出器には、ガスクロマトグラフィの
他、有機物質の種類いかんによっては、半導体ガスセン
リ′−を使用することもできる。

」二層において、回収処理器の種類のいかんによっては
、有機蒸気を液相化回収したあとの、まだある程度の存
ｎ、蒸気量を含有する気体をガス（バ給側に戻すことも
できる。

〈発明の効果〉 本発明に係る有機蒸気含有ガスの処理方法は、上述した
通りの構成であり、ＩＩＪｌ、モジノールの比透過気体
の有機蒸気濃度を検出し、その検出値に応し゛Ｃ透過気
体をガス供給側に灰ずたりで、比透過気体中の有機蒸気
６６を一定値以４パにでき、環境規Ｉ１１に容易に対処
し得る。また、モジュール容量の無駄を排除でき、電力
量を節減でき、このことは次の実験例からも明らかであ
る。

実験例 ポリスルボン多孔質支持膜−Ｌにシリコーン樹脂の粘性
薄膜を形成・Ｕ′る複合膜を用いた；１り面積２０ｍ２
のスパイラル膜モジュールにより、膜間差圧０、　８ｋ
ｇ／ｃｍ”のもとで、ｎ−ヘキリーン蒸気濃度が３〔）
９八％、供給量が１ＯＮｍ”／ｈｒのｎ−ヘキヅン蒸気
含有空気を処理したところ、非透過気体（１」１ガス）
のｎ−ヘキザン濃度は１１００ＰＰ以下であり、運転電
力量は４．ＩＫＷＩ−１であった。

次に、ｎ−ヘキザン蒸気濃度を２０ｖ八％に下げたとこ
ろ、従来法（透過気体を供給源側にフィトハックせずに
系外に排出）では、運転電力量を６．４ＫＷＨに増大し
て膜間差圧を上昇させたにもかかわらず、非透過気体の
ローへ：１−ヅン蒸気濃度は３５０ｐｐｍに増加した。

これに対し本発明に基づき透過気体の全組を供給源側に
フィードバックしたところ、電力１４．３＋＜ｗｏ、従
って、僅か０．２ＫＷＨの電力量を増加するだ（ジで、
非透過気体のｎ−ヘキザン蒸気濃度をｌ　（ｌ　Ｏｐ　
ｐ　ｍ以下に保持することができた。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明において使用する有機ｆＨ気含有ガス処
理装置を示す説明図、第２図は従来例を示す説明図であ
る。 ■・・・・・・分離膜モジュール、　　４・・・　戻し
管、５・・・・・・制御弁、 ６・・・・・・非透過気体放出管、 ７・・・・・・有機蒸気濃度検出管。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 有機蒸気を含有するガスを分離膜モジュールにより処理
   して、有機蒸気の希釈された非透過気体を大気中に放出
   すると共に有機蒸気の濃縮された透過気体を処理する方
   法において、上記非透過気体の蒸気濃度を検出し、この
   検出値に応じ上記透過気体の一部または全部をガス供給
   側に戻して上記非透過気体の有機蒸気濃度を一定値以下
   に抑制することを特徴とする有機蒸気含有ガスの処理方
   法。