JPH03254812A - 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】 ［産業上の利用分野コ 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
ハニカム構造に成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１
２０℃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して回収すると共に吸着体
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
前記脱着ガスを触媒燃焼装置に導き、有機溶剤は焼却処
理される。

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が矢印へ方向へ、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、原ガスは清浄ガスとして排出される。尚本明
細書添付図においては、ガス体が吸着体内部を通過する
ときは破線ラインで示し、ガス体がこれらを通過せずパ
スラインを通るときは実線で示す。一方案２再生領域１
４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ｕｉ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．第２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、ファン２２によって第２再生領域１
４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ｙｉ、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、再生工程で脱着し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
または吸着剤を構成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、前記脱着ガスをヒータによって加熱し
た後前記再生領域に再生用ガスとして循環導入する循環
路を形成し、該循環路中の脱着ガスの一部または全部を
前記ＷＩＮ器に循環供給する様に構成すると共に、ガス
循環送給機構を、前記ヒータおよび凝縮器内における脱
着ガスの圧力が負圧となる様に構成し、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吸着させた後前記再吸着ＩＩ！
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・
効果を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、！２再生領域１４には例えば有
機溶剤を含有してい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、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１
２には、第２再生領域１４を経て、しかもクーラ９によ
っ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１１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
ス処理領域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。

第１再生領域１３では、ファン５ｂによって加圧された
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′ｔＳＸ再生領域１３で再生用ガスの循環路２
０を形成し、該循環路２０にて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、前記循環路
２０に並列して設けられた凝縮器８にその一部または全
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。

ところで循環路２０において、例えば第３図（比較例）
に示す様に、ファン５ｃより下流側に凝縮器８とヒータ
６ｂを配置した場合、該凝縮器８．ヒータ６ｂおよびこ
れらを含む配管経路が全て大気圧以上の正圧になる。こ
の様な場合、循環する再生用ガスが外気に濡れ出すとい
う欠点があることが判明した。外気に漏れた再生用ガス
は回収不可能であるので、吸着領域１１で吸着除去され
た有機溶剤量より回収される有機溶剤量が少なく、有機
溶剤の回収効率が低くなる。また循環路２０内の有機溶
剤濃度が原ガス中の濃度と比べて非常に高いので、少量
のガス漏れであっても未回収となる有機溶剤量は無視で
きなくなる。再生用ガスの外気への漏れを防止するには
、循環路２０の気密性を高くする必要があり、例えば風
量調節用ダンパのシール性を高くする為に装置コストが
上がるという欠点がある。

そこで本発明者らは、再生用ガスが外気に漏れ出すのを
防止するには、少なくとも凝縮器８゜ヒータ６ｂおよび
これらを含む経路中の再生用ガスの圧力が負圧になる様
に構成すれば良いとの着想が得られ、第１図に示した様
な構成即ちファン５ｃによる再生用ガスの圧力が負圧と
なる位置にｗＩＩＩｉ器およびヒータ６ｂを設置する構
成を採用するに至った。

上記構成によって、循環路２０内における再生用ガス中
の有機溶剤濃度は十分濃縮されて高濃度となり、室温程
度でも十分回収できる様になると共に、再生用ガスが外
気に漏れ出すという不都合も回避できる。

尚第１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６
ａ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。

上述の如く、第１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−部または全部を
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。

また凝縮器８には、有機溶剤を高濃度に含む再生用ガス
の一部または全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。更に、ヒータ６ｂおよび凝縮器内のガス
圧を負圧になる様にしたので、再生用ガスの外気の漏れ
が極力回避できる。

本発明は第１図に示した構成に限定されず、例えば′ｓ
４図に示す様に、第２再生領＠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威し
、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１２
を通過したガスを、原ガス内に混入せず再び第２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５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５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１０は、第６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１５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と
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、波形状紙シートの陵線が径方
向となるように配置される。更に第７図に示すように、
活性炭ｍＭをフェルト状に加工した活性炭シート１８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）−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、再生用ガスが外気に漏
れ出すという不都合を発生させることなく、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、′ｔ
Ｓ３図は比較例の装置構成を示す概略説明図、第４図は
本発明の他の実施例を示す概略説明図、第５図は吸着体
１０の具体的構成の一例を示す斜視図、第６図は吸着体
１０の他の例を示す斜視図、第７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。

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成体の全部若しく
   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、前記脱着ガスをヒ
   ータによって加熱した後前記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し、該循環路中の脱着ガス
   の一部または全部を前記凝縮器に循環供給する様に構成
   すると共に、ガス循環送給機構を、前記ヒータおよび凝
   縮器内における脱着ガスの圧力が負圧となる様に構成し
   、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。