JPH03254811A - 有機溶剤含有ガスの吸脱着処理装置 - 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、原ガス中に含まれる有機溶剤を吸着剤におけ
る吸脱着現象を利用して分離する為の装置に関し、特に
有機溶剤の回収を効率的且つ経済的に行なうことのでき
る有機溶剤含有ガスの吸脱着処理装置に関するものであ
る。

［従来の技術］ 化学工場等から排出される有機溶剤含有ガス（以下原ガ
スと呼ぶことがある）から有機溶剤を分離する装置とし
ては粒状又は繊維状活性炭を吸着剤として使用する技術
が知られ、例えば繊維状活性炭を含有する紙シートをハ
ニカム構造に底形した吸着体を使用したものが広く使用
されている。この装置では、前記吸着体に原ガスを通過
させ、原ガス中の有機溶剤を活性炭に吸着させて原ガス
の清浄化を図る一方、有機溶剤を吸着した吸着体に１２
０℃程度の高温の再生用ガスを通過させて活性炭に吸着
されている有機溶剤を脱着すると共に吸着体の再生を図
る様にしている。この様に、有機溶剤の吸着工程と、有
機溶剤を吸着体から脱着させる活性炭を再生工程を交互
に行なわせて原ガスを連続的に処理している。分離され
た有機溶剤は、例えば回収を目的とする場合、脱着後の
再生用ガス（以下脱着ガスと呼ぶことがある）と共に搬
送され、凝縮器にて有機溶剤が濃縮されて回収される。

また分離された有機溶剤を回収しない場合は、例えば前
記脱着ガスと触媒燃焼装置に導き、有機溶剤を焼却処理
している。

しかしながらいずれの場合も、下記に示す様な問題があ
った。即ち脱着ガス中の有機溶剤の濃度は余り高いもの
ではなく、有機溶剤を回収する場合は、再生工程で脱着
された有機溶剤を液化分離する為の凝縮器の容量が大き
くなることや、より低温を必要とすることから凝縮器の
冷凍機も高負荷を加えなければならないという問題があ
った。

また有機溶剤を回収しない場合も、上記と同じ理由で前
記触媒燃焼装置の大型化が回避できず、運転効率や経済
性等の面で非常に不利であるという問題があった。

上記の様な問題を解決する手段として、本出願人は第２
図に示す様なガス処理装置を既に提案している（特開昭
６３−２３６５１４号）、該装置の概要は下記の通りで
ある。

該装置は、外形が円筒状の吸着体１０を有し、該吸着体
１０が矢印Ａ方向へ、連続的または間欠的に回転される
。該吸着体１０は例えば吸着剤として活性炭を含有する
紙シートをハニカム構造にし、これを巻回して円筒状に
形成したものである。吸着体１０には、原ガス処理領域
１１．再吸着領域１２．第１再生領域１３および第２再
生領域１４が形成されており、吸着体１０はこれらの領
域１１〜１４を上記々載順序で通過する。そして原ガス
は、供給ファン２１によってまず原ガス処理領域１１に
導入され、原ガス中の有機溶剤は吸着体１０に吸着され
ると共に、処理された原ガスは清浄ガスとして排出され
る。尚木願発明明細書添付図においてはガス体が吸着体
内部を通過するときには破線ラインで示し、ガス体がこ
れらを通過せずにバイパスラインを通るときは実線で示
す、一方案２再生領￥ｉ１４には、例えば有機溶剤を含
有しない外気等の再生用ガスが供給ファン２２によって
取り込まれてヒータ２３で例えば１２０℃程度の高温に
加熱された後導入される。

そして該再生用ガスは、第２再生領域１４を経た後ヒー
タ２４によって加熱され、更に第１再生領域１３に導入
され、夫々の再生領域１３．１４にて有機溶剤を脱着し
た後、該脱着ガスの全てが凝縮器２５に供給され、該凝
縮器２５にて脱着ガス中の有機溶剤が凝縮回収されると
共に、該凝縮器２５にて回収されなかった有機溶剤は脱
着ガスと共に再吸着領域１２に導入される。再吸着領域
１２を出るガスには未だ有機溶剤の一部が未吸着で残留
しているので、新しい原ガスラインに合流させて原ガス
に混合された後原ガス処理領域１１に供給される。

この様な構成では、原ガス処理領域１１にて原ガス中の
有機溶剤が吸着された吸着体１０が再吸着領域１２、第
１再生領域１３へ順次移動していく間に第１および第２
再生領域１３．１４で脱着された有機溶剤の一部は再吸
着領域１２で更に吸着され、吸着体１０における有機溶
剤の吸着量を可及的に多くした後、第１および第２再生
領域１３．１４にて該有機溶剤を脱着させることとなり
、従って第１．′ｔＳ２再生領域１３．１４を通過した
後の脱着ガス中の有機溶剤は高濃度となり、相対的に脱
着ガス量は少なくてすむ。従って、例えば脱着ガス中の
有機溶剤を触媒燃焼装置で燃焼させる場合には、該燃焼
装置の小型化が図れ、経済性を向上させることができる
。一方、有機溶剤の回収を目的とする場合にも凝縮器の
容量の低減が図れるという効果が得られたのであるが、
この場合には若干の改良すべき点が残されていた。

［発明が解決しようとする課題］ 上記説明から理解される様に脱着ガス中から有機溶剤を
効率良く回収するには、該脱着ガス中の有機溶剤濃度を
できるだけ高くする必要がある。

しかしながら第２図に示した装置では、供給ファン２２
によって３４２再生領域１４に導入される再生用ガスは
１２０℃程度に加熱された外気であって、第２再生領域
１４で脱着される有機溶剤濃度には限界があり、更に第
１再生領域１３を通過した後の脱着ガス中の有機溶剤濃
度も、凝縮器２５によって室温程度の温度でも十分に回
収できる程度までは高濃度にならないという問題があっ
た。

本発明はこうした状況のもとになされたものであって、
その目的は、再生工程で脱着された有機溶剤の濃度を十
分に高め、効率的な回収を行なうことのできる有機溶剤
含有ガスの吸脱着処理装置を提供することにある。

［課題を解決する為の手段］ 上記目的を達成し得た本発明とは、吸着剤を含有するか
または吸着剤を構造体の全部若しくは一部とする吸着体
が、原ガスＩＡ理領域、再吸着領域、４１再生領域およ
び第２再生領域を、該記載順序で吸着体が連続的または
間欠的に通過する様に構成され、有機溶剤を含む原ガス
を前記原ガス処理領域に導入して前記吸着体に有機溶剤
を吸着させると共に、前記第１再生領域において吸着体
から脱着された有機溶剤を含む脱着ガスを凝縮器に導入
して該脱着ガス中に含まれる有機溶剤を回収する様にし
た吸脱着処理装置において、前記脱着ガスを前記第１再
生領域に再生用ガスとして循環導入する循環路を形威す
ると共に、該循環路中の脱着ガスの一部を前記凝縮器に
循環供給する様に構成され、且つ前記第２再生領域に導
入される再生用ガスを、第２再生領域において吸着体か
ら有機溶剤を脱着させた後、前記再吸着領域に導入する
様に構成した点に要旨を有する有機溶剤含有ガスの吸脱
着処理装置である。

［作用および実施例］ 以下、本発明を実施例に基づき、その構成および作用・
効果につき更に詳細に説明する。

第１図は本発明の一実施例を示す概略説明図であり、そ
の基本的構成は第２図に示した構成と類似し、対応する
部分には同一の参照符号を付すことにより重複説明を回
避する。

本発明装置においては、第２再生領域１４には例えば有
機溶剤が含有されない外気等の再生用ガスが吸込ファン
５ａによって取り込まれて、ヒータ６ａにて例えば１２
０℃程度の高温に加熱された後導入される。、該再生用
ガスは吸着体１０から有機溶剤を脱着した後詰有機溶剤
を含有した状態で、クーラ９で室温程度まで冷却されて
から再吸着領域１２に導入される。この様に再吸着領域
１２には、第２再生領域１４を経て、しかもクーラ９に
て室温程度まで冷却されたガスが導入されることによっ
て、再吸着領域１２での吸着体１０は原ガス処理領域１
１において吸着した有機溶剤よりも更に多量の有機溶剤
を吸着した状態となる。尚再吸着領域１２の吸着体１０
からは清浄ガスが排出され、この清浄ガスは原ガスに混
入され、原ガスと共に供給ファン２１によって原ガス処
理類ば１１に導入される。

この様にして再吸着領域１２にて有機溶剤の吸着量が増
大した吸着体１０は、その後第１再生領域１３に移動す
る。

′！Ｊ１再生領域１３では、ファン５ｂにて加圧すれた
外気等の再生用ガスをヒータ６ｂへ導入して加熱した後
、矢印Ｅ方向に第１再生領域１３を通過させ、吸着体１
０から有機溶剤を脱着させる。

吸着体１０から有機溶剤を脱着した脱着ガスは再びヒー
タ６ｂにて加熱されてファン５ｂによって第１再生領域
１３に循環導入される。この様に第１再生領域１３で再
生用ガスの循環系を形威し、再生用ガスを循環させるこ
とによって、該再生用ガス中の有機溶剤濃度は十分に高
められる。尚再生用ガス中の有機溶剤は、前記循環系に
基５１ｊシて設けられた凝縮器８にその一部を適宜循環
供給し、該凝縮器８にて有機溶剤を凝縮回収する。

上記構成によって循環系内の再生用ガス中の有機溶剤は
、十分濃縮されて高濃度であるので室温程度でも十分回
収できる様になる。例えば有機溶剤が１．１．１−トリ
クロルエタンの場合を想定すると、凝縮器８の出口ガス
温度を５℃とした場合、５℃での１．１．１−トリクロ
ルエタンの大気中での平衡濃度は約７０，０００ｐｐｍ
であるから、第１再生領域１３には、有機溶剤の濃度が
７０．ＯＯＯｐｐｍの再生用ガスが、ヒータ６ｂによっ
て１２０℃程度に加熱された後導入されることになる。

ところが前述の如く、再吸着領域１２を経て第１再生領
域１３に入ってくる吸着体１０は多量の有機溶剤を吸着
した状態であるので、７０．ＯＯＯｐｐｍ程度の有機溶
剤を含んだガスを第１再生領域１３に通過させても、１
２０℃程度の温度においては吸着体１０から有機溶剤を
十分に脱着させることができる。

尚″７ｉＳ１再生領域１３で脱着できなかった有機溶剤
は、吸着体１０が第２再生領域１４に移動した際に、ヒ
ータ６ａによって加熱されて導入される再生用ガスによ
って完全に脱着される。

上述の如＜、Ｎ１再生領域１３では有機溶剤を高濃度に
含む様に再生用ガスを循環させ、その−部を凝縮器８に
供給し、脱着、凝縮、加熱のサイクルを連続して行なう
ことによって、効率的且つ経済的な有機溶剤回収が可能
となる。またＷｉＭ器８には、有機溶剤を高濃度に含む
再生用ガスの一部を取り出して導入する様にしたので、
凝縮器８の容量および熱負荷は少なくて済み、熱効率上
も有利である。また同様にヒーター６ｂの容量および熱
負荷も少なくてすむ。

本発明は第１図に示した構成に限定されず、例えば第３
図に示す様に、′ｆＳ２再生領域１４に導入する再生用
ガスを、原ガス処理領域１１で有機溶剤が吸着除去され
た後の原ガス（清浄空気）の−部を用いる様な構成とし
てもよい。この場合、原ガス処理領域１１．第２再生領
域１４および再吸着領域１２を通るガスは循環系を形成
し、原ガスと清浄ガスは等しい量となり、有機溶剤の実
質排出量を少なくすることができる。また再吸着領域１
２を通過したガスを、原ガス内に混入せず再びＮ２再生
領域１４に還流させる様にしてもよい。

この場合、再生用ガスとして外気を取り込む必要がない
。

本発明で使用する吸着体１０としては、例えば第４図に
示す様にして、吸着剤をベーパ状に加工し、それをハニ
カム状に加工して円筒状に巻回したディスクタイプが好
適である。尚第４図では、第１図に示す実施例と同様に
原ガス、再生用ガスの流通経路を示しである。

また吸着体は、第５図に示すように、平板状の紙シート
１５ａと波形状の紙シート１５ｂを複数段に積層した直
方体状のハニカム構造体！５を、円筒状となるように複
数個並設して構成されるものであってもよい。各紙シー
ト１５ａおよび１５ｂは、例えば有機溶剤を吸着処理す
る場合、吸着剤として使用される繊維状活性炭と難燃性
かつ耐熱性を有するフィブリル化した合成バルブを抄紙
して得られる。ハニカム構造体１５は、径方向にガスが
通流し得るように、波形状紙シートの稜線が径方向とな
るように配置される。更に第６図に示すように、活性炭
繊維をフェルト状に加工した活性炭シート１８ａを、一
対の額縁状の枠体１８ｂ、１８ｂにて四周縁部が気密と
なるように挟み込んだ吸着部材１８を用い、このような
吸着部材１８を、活性炭シート１８ａが径方向と直交す
るように配列して円筒体の吸着体１０を形成してもよい
。

一方吸着剤は、活性炭に限らず、吸着すべき有機溶剤の
種類に対応して選定される。また再生用ガスとしては、
空気に限られるものではなく、例えば可燃性有機溶剤の
場合には窒素ガスが用いられる。

［発明の効果コ 以上述べた如く本発明によれば、再生工程における再生
用ガス中の有機溶剤濃度を十分に高めることができる様
になる。また有機溶剤の回収において、経済的な熱利用
が可能となり、効率的なガス吸脱着処理が実現できた。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を示す概略説明図、第２図は
従来のガス吸脱着処理装置の構成例を示す説明図、第３
図は本発明の他の実施例を示す概略説明図、第４図は吸
着体１０の具体的構成の一例を示す斜視図、第５図は吸
着体１ｏの他の例を示す斜視図、第６図は吸着体１０に
使用される吸着部材の他の例を示す斜視図である。 ５　ａ　、　５　ｂ　、　２１−ファン　　６ａ、６ｂ
　・−・ヒータ８・・・凝縮器 ９・・・冷却器 １０・・・吸着体 １１・・・原ガス処理領域 １２・・・再吸着領域 １３・・・第１再生領域 １４・・・第２再生領域

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 吸着剤を含有するかまたは吸着剤を構造体の全部若しく
   は一部とする吸着体が、原ガス処理領域、再吸着領域、
   第１再生領域および第２再生領域を、該記載順序で吸着
   体が連続的または間欠的に通過する様に構成され、有機
   溶剤を含む原ガスを前記原ガス処理領域に導入して前記
   吸着体に有機溶剤を吸着させると共に、前記第１再生領
   域において吸着体から脱着された有機溶剤を含む脱着ガ
   スを凝縮器に導入して該脱着ガス中に含まれる有機溶剤
   を回収する様にした吸脱着処理装置において、前記脱着
   ガスを前記第１再生領域に再生用ガスとして循環導入す
   る循環路を形成すると共に、該循環路中の脱着ガスの一
   部を前記凝縮器に循環供給する様に構成され、且つ、前
   記第２再生領域において吸着体から有機溶剤を脱着させ
   た再生ガスを、前記再吸着領域に導入する様に構成した
   ことを特徴とする有機溶剤含有ガスの吸脱着処理装置。