JPH03288514A - 希薄ガス回収方法とその装置 - 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、回収ガス濃度の非常に薄い大風量排ガスを効
率よく処理する事の８米る希薄ガス回収方法とその装置
ｌ！並びにその装置に使用する脱着装置加熱装置に関す
る。

（従来技術とその問題点） 従来、工場Ｉ！ガス中には塗装工程、洗浄工程、酸洗工
程その池各種の工程で使用された各種溶剤の極く希薄ガ
ス、フロンガスなどが含まれているが、現在までの技術
ではこれら回収対象物質の濃度が極めて薄く且っ俳ガス
が大風量であったため回収する事ができず、大量の新鮮
外気を混ぜて濃度を薄めて大気放出してしまうのが通例
であった。

処が、このような処理を長期間にわたって行って米たこ
とによりフロンガスによる地球規模のオゾン層の破壊や
酸性雨による森林の枯死などが観測され、希薄ガスと言
えどもこれを放置することは大式汚染、環境破壊に多大
の悪影響を与えるものである事が理解されてきた。しか
しながら、このような事態が発生し放置する事が出来な
い事が分かっても、希薄な有毒ガスを含む大風量排ガス
を処理するとなると非常にコストがかさみ、現実には対
応することができなかった。

又、環境汚染とは問題を異にするが工場では製品乾燥や
空調のために大量の乾燥空気を必要とするが、効果的に
除湿して大風量の乾燥空気を低コストで供給する事も前
記同様の理由で困難であった。

（本発明の０的） 本発明はかかる従来例の問題点に【みてなされたもので
、その目的とする処は、希薄な回収対象ガスをある程度
脱着層にて吸着濃縮し、この脱着層を加熱して濃縮ガス
として蒸発させ、これを冷却液化して回収すると共に回
収Ｎ＊ガスが残留している回収ガスをそのまま放出せず
新たに供給された排ガスに混入して脱着層により吸着す
る事にて回収対象ガスをわずがしが含まない大風量排ガ
スでも効果的に処理する事が出来る希薄ガス回収方法と
その装置を提供するにある。

Ｃ問題点を解決するための手段） 本発明方法は、上記問題点を解決するために、ｍ求項（
１）において、 ■排ガス内の回収対象物質の希薄ガスを吸着した一方の
脱着層（１ａ）を加熱して前記希薄ガスが濃縮された濃
縮ガスを蒸発させ、この濃縮ガスを冷却して前記回収対
象物質を液化回収し、回収後の当該回収ガスと新たに供
給された希薄ガスを含む排ガスとを混合して他方の脱着
層（１ｂ）に供給し、この脱着層（１ｂ）にて希ＷＩガ
スを吸着する。

と言う技術的手段を採用しており、 請求項（２）では前記方法を実施するために本発明；こ
係る８薄ガス回収装置を； ■回収対象物質の希薄ガス用の脱着層（ｌａ、ｂ）を内
蔵せる一討の脱着搭（２ａ、ｂ）と、 ■各脱着層（ｌａ、ｂ）に装備され、希薄ガスの吸着が
完了した一方の脱着層（１ｂ）を加熱するための加熱装
置（３）と、 ■各脱着搭（２ａ、ｂ）の入り口側に接続され、希薄ガ
ス吸着開始側の脱着搭（２ａ）に８薄ガスを含む排ガス
を供給するための排ガス供給管（４）と、■各説着搭（
２ａ、ｂ）の出口側に接続され、加熱された脱１／！１
（Ｉｂ）から蒸発した濃縮ガスを塔外に導出するための
′ａ縮縮入ガス給管５）と、■濃縮ガス供給管（５〉に
接続され、濃縮ガスを冷却回収するための回収装置（６
）と、 ■各脱着搭（２ａ、ｂ）の入り口側に接続され、前記回
収装置（６）により冷却回収されてガス濃度の薄くなっ
た回収ガスを希薄ガス吸着開始側の脱着搭（１ａ）に供
給するための回収ガス供給管（７）と、■各脱着搭（２
ａ、ｂ）の出口側に接続され、脱着層（１ａ）にて吸着
されてガス濃度がより希薄になった清浄空気を大気放出
するための大気放出Ｗ（８）とで構成する。

と言う技術的手段を採用している。

（作　　用） 工回収対象の希７Ｎ！ガスを含む大風量排ガスが排ガス
供給！（４）を通って左の脱着搭（２ｄ）に供給される
。

２左の脱着搭（２ａ）に入った排ガスは脱着層（１ａ）
を通過して希薄ガスの吸着力１行なわれ、ガス濃度の大
幅に低下した清浄空気となり、大気放出弁（９ａ）をａ
っでブロア（１０）から大気放出される。

■一方、右の脱着搭（２ｂ）はその前の吸着工程で既に
希薄ガスの吸着を完了しており、脱着ｆｆｉ　（ｌｂ）
内には当該ガスが吸着濃縮されている。

■右の脱着層（ｌｂ）が加熱されると脱着層（１ｂ）内
のガスは濃縮ガスとなって放出される。

■この濃縮ガスが回収装置（６）に送り込まれ、冷却液
化されて回収槽（１１）に回収される。

■回収装置（６）を通過した排ガスは、回収ガス供給管
（７）を通って左側の脱着搭（２ａ）に供給され、新た
に供給された徘ガスと合流して脱着層（１ａ）を通過す
る。

■左の脱着搭（２ａ）ｉこよるガス吸着が所定の値に達
した処で排ガスと回収ガスの供給を右の脱着搭（２ｂ）
に切り替え、右の脱着搭（２ｂ）による希薄ガス吸着作
業を継続する。

■一方、吸着作業の終了した左の脱着搭（２ａ）では脱
着層（１ａ）の加熱による濃縮ガスの放出が行なわれる
。

■このような操作を繰り返し、大風量徘ガスの効率的な
回収作業を連続的に行う。

（実　施　例） 以下、本発明を図示実施例に従って詳述する。

ここでは、説明を明瞭にするために図中、左の脱着層（
１ａ）で希薄ガスの吸着を行い、右の脱着層（１ｂ）で
濃縮ガスの放出を行う場合を例に取って説明するが、こ
の工程が終了すれば当然布の脱着層（１ｂ）で希薄ガス
の吸着が行なわれ、左の脱着層（１ａ）で濃ＩＮガスの
放出が行なわれるものであり、左右の脱着層（１ａ、ｂ
）を交互に切り替えて行く事により連続的な排ガスの処
理が行えるのである。

図中、（２ａ、ｂ）は希薄ガス用の脱着層（１ａ、ｂ）
を内蔵せる一対の脱着搭で、各脱着層（ｌａ、ｂ）には
希薄ガスの吸着が完了した一方の脱着層（１ａ、ｂ）を
加熱するための加熱装ｆｆｉ　（３）が装置９されてい
る。脱着層（ｌａ、ｂ）は、例えばモレキュラーシーブ
ズ、シリカゲル、活性アルミナ、活性炭などの脱着用粒
子又はこれらの混合物を充填したものや活性炭繊維を編
んだ布や不織布などを巻いたものなど湿潤状態乃至乾燥
状態で電可能で且つ不燃性乃至難燃性のものが用いられ
、その両端に電極（１２ａ、ｂ）が接続されている。電
極（１２ａ＝ｂ）は脱着層（ｌａ、ｂ）の上・下面を覆
う網状のもので、櫛歯状の突起（１３）やハニカム状の
突起が突設されていて脱着層（ｌａ、ｂ）内に差し込ま
れて接触抵抗が小さくなるようにしである。又、必要に
応じて前記電極（１２ａ、ｂ）にて肌着層（ｌａ、ｂ）
を上下から押圧し、脱着用粒子や布又は不織布のａ離間
の接触を高め、通電状態を高めるようにしてもよい。加
熱装置（３）の１Ｌ源部（１３）は）　ラフ　ス（１４
ａ＋ｂ）を介して前記ＩＥ［（１２ａ、ｂ）に接続され
ており、スイッチ（１５ａ、ｂ）によりいずれか一方の
電極（１２ａ、ｂ）に電流が流れ、脱着層（ｌａ、ｂ）
内を流れる電流によって脱着／ＩＩ（Ｉａ、ｂ）が加熱
されるようになっている。排ガス供給管（４）はその接
続端部分で分岐して各脱着搭（ｌａ、ｂ）の入り口側に
接続され、各４１＃ガス供給分岐管（４ａ、ｂ）に排ガ
ス供給開閉弁（１６ａ、ｂ）が装ｍされでいる。ａ給ガ
ス供給管（５）はその接続端部分で分岐して各脱着搭（
２ａ。

ｂ）の出口側に接続され、合流管部分にコンプレ。

す（１７）が装備されており、更にその先端に加熱され
た脱着層（１ｂ）から蒸発した濃縮ガスの供給を受けて
この濃縮ガスを冷却回収するための回収装置（６）が装
備されている。又、この濃縮ガス供給分岐管（７ａ、ｂ
）には濃ｆｆ１ｆｆ又供給弁（１８ａ、ｂ）が装備され
ている。回収装置（６）は、例えばクーラのようなもの
で濃縮ガスを冷却して回収対象の希薄ガスを液化して回
収ｆｆ１（１１）ｉこ貯留する。この回収装置（６）か
らは、冷却回収されてガス濃度の薄くなった回収ガスを
希薄ガス吸着開始側の脱着搭に供給するための回収ガス
供給管（７）が導出されており、その分岐管（７ａ、ｂ
）が脱着搭（２ａ、ｂ）の入り口側に接続されている。

この回収ガス供給分岐Ｗ（７ａ、ｂ）には回収ガス供給
ｒｆ！ｉ閉弁（］、９ａ、ｂ）が装備されている。

更に、脱着搭（２ａ、ｂ）の出口側には脱着７１！（Ｉ
ａ、ｂ）にて吸着されてガス濃度がより希薄１こなった
清浄空スを火気放出するためＶ犬式放出！（８）が＃絞
されており、大気放出分岐管（８ａ、ｂ）に大気放出開
閉弁（９ｊ、ｂ）が装備されており、更に合流管部分に
は大気放出用のブロア（１０）が装備されている。

尚、脱着！Ｉ！？（２ａ、ｂ）の入り口側には必要に応
じて外ス専入用通孔（２０ａ、ｂ）が設けられており、
それぞれに当該外ス導入用通孔（２０ａ　、　ｂ　）を
開閉するための外気４人開閉弁（２１ａ、ｂ）が装備さ
れてり・る。

回収の対象となる希薄ガスは、各種溶剤ガス、７０ン〃
ス、酸類又は水分（湿式）などで、各種溶剤を回収する
場合は溶剤回収装置として、７０ン〃スを回収する場合
はフロンガス回収装置として、水分を除去する場合は除
湿装置として用いられる。

犬に、本装置の稼動方法について説明する。説Ｌニジ 明の便宜上左右対称の設備には同一符号を付し、当該数
字に添字（ａ）（ｂ）を付して左右を区別する。

又、既述のように図中左側を吸着工程、右側を濃縮工程
として説明する。

まず、回収対象の希薄ガスを含む大凧！排ガスが排ガス
併給！（４）を通って左の脱着搭（２ａ）に供給される
。この時、右の排ガス供給弁（１６ｂ）が閉められてお
り、逆に左の排ガス供給弁（１６ａ）が開放されている
。左の脱着搭（２ａ〉に入った徘ガスは脱着層（１ａ）
を通過して希薄ガスの吸着が行なわれ、ガス濃度の大幅
に低下した清浄空スとなり、大気放出弁（９ａ）を通っ
てプロア（１０）がら大気放出される。この時、左の濃
縮ガス供給ｍｍ弁（１８ａ）は閉めらｆｌでいる。一方
、右の脱着搭（２ｂ）はその前の吸着工程で既に希ｆｆ
ｆｆスの吸着を完了しており、脱着層（１ｂ）内には当
該ガスが吸着濃縮されている。

右のスイッチ（１５１１）をオンにすると右の電［（１
２ｂ）間に電流が流れ、右の脱着層（１ｂ）内に流れる
電流によって脱着層（１ｂ）の加熱が始まる。印加電圧
は例えば１０〜１５Ｖ程度で、温度は例えば１００〜１
１０　”Ｃ程度；二ζ゛る。所定温度迄の昇温時間は５
〜１０分程度である。これにより脱着層（ｔｂ＞内のガ
スは濃縮ガスとなって放出される。この時、右の濃縮ガ
ス供給ｍｍ弁（１８ｂ）は開かれており、コンプレッサ
（１７）を通じて前記濃縮ガスが回収装置（６）に送り
込まれる。回収装置ｌｌ　（６）ではこの濃縮ガスを冷
却して液化し、回収槽（１１）に回収する。回収液は比
較的純度が高く、適宜の処理がなされた後、再使用に供
される。回収装置（６）を通過した徘〃又は、ガス濃度
の比較的低下したものであるが、大気放出出来るほどの
濃度でなく、回収ガス供給管（７）を通って左側の脱着
搭（２ａ）に供給され、排ガス供給管（４）を通じて供
給された新たな＃ガスと合流して脱着層（１ａ）を通過
する。尚、この時、右の脱着搭（２ｂ）に回収ガスが入
らないように右の回収ガス供給開閉弁（１９ｂ）は閉じ
られている。又、前記右の脱着搭（２ｂ）において、濃
縮グズの流出を容易にするために脱着搭（２ｂ）の入り
口側の外気導入開閉弁（２１ｂ）をｒＭき、外気導入用
通孔（２０ｂ）から少量の外気を導入し、この気流に前
記濃縮ガスを乗せて回収装！　（６）に運ぶようにして
もよい。

このようにして、左の脱着搭（２ａ）にて希薄ガスの回
収を行い、脱着／ｌ！Ｆ　（Ｉａ）のガス濃度が所定の
値に達した処で左の排ガス供給開閉弁（１６ａ）を閉じ
、右の排ガス供給開閉弁（１６ｂ）を開いて排ガスが右
の脱着搭（２ｂ）に流れるようにする。又、各弁韮びに
スイッチも切り替え、右側の脱着搭（２シ）にて希薄ガ
スの吸着を行い、左の脱着搭（２ａ）ｉ二で濃縮ガスの
放出を行う。

このようにして連続的な＃ガスの処理と回収ガスの処理
とを行う。ここで特長的なのは回収ガスが常に一方の脱
着搭に徘ガスと共に供給されて処理されており、回収ガ
スの大気放出が行なわれないという事である。

（効　　果） 本発明方法は請求項（１）に述べたように、排ガス内の
回収対象物質の希薄ガスを吸着した一方の脱着層を加熱
して前記８薄ガスが濃縮された濃縮ガスを蒸発させ、こ
の濃縮ボスを冷却して前記回収Ｎ象物質を液化回収し、
回収後の当該回収ガスと新たに供給された希薄ガスを含
む排ガスとを混合して他方の脱’ＭＮに供給し、二の脱
着層にて希Ｎガスを吸着するのであるから、いずれが一
方の脱着層で大凧１の徘ゲスを連続的：こ処理出来るだ
けでなく、他方の脱着層からａｍガスを放出させてこれ
を処理回収するもいであるから、希薄ガスを含む大凧量
徘ガスを直接処理して回収するようｌものでなく、極め
て効率良く且つ低コストで回収する事が出来るという利
点があり、しがも回収済みのガスは再度新たに供給され
た排ガスと混合して脱着処理されるのであるからガス濃
度のある程度高い回収ガスは常時脱着俗間を循環してい
て外部に漏れず、周囲環境を害する１がないものである
。

又、本発明装置は請求項（２）に示すように、回収対象
物質の希薄ガス用の脱着層を内蔵せる一討の脱着搭と、
各脱着層にｉｓされ、＠Ｗｌｌｊスの吸着が完了した一
方の脱着層を加熱するための加熱装置と、各脱着搭の入
り口側に接ａされ、希薄ガス吸着開始側の脱着搭に希薄
ガスを含む排ガスを供給するための排ガス供給管と、各
脱着搭の出口側に接続され、加熱された脱着層から蒸発
した濃縮ガスを格外に導出するための濃縮ガス供給管と
、濃縮ガス供給管に接続され、濃縮ガスを冷却回収する
ための回収装置と、各脱着搭の入り口側に接続され、前
記回収装置：こより冷却回収されてガス濃度の薄くなっ
た回収ガスを希薄ガス吸Ｎ開始側の脱着搭に供給するた
めの回収ガス供給管と、各脱着搭の出口側に接Ｉ＆され
、脱着層にて吸着されてガス濃度がより希薄になった清
浄空気を大気放出するための大気放出管とで構成されて
いるので、前記方法を実施する事が８米るものである。

【図面の簡単な説明】

図は、本発明装置の７０−チャートである。 （Ｉａ、ｂ）・・・脱着層　　　（２ａ、ｂ）・・・脱
着搭（３）・・・加熱装ｒｌｌ　　　　（４）・・・徘
ガス供給管（４ａ、ｂ）・・・＃〃ガス給分岐管 （５）・・・濃縮ガス排出管 （５ａ、ｂ）・・・濃縮ガス排出分岐管（６〉・・・回
収装置　　　　（７）・・・回収ガス供給管（７ａ、ｂ
）・・・回収が大供給分岐管（８）・・・大気放出管　
　（８ａ、ｂ）・・・大気放出分岐管（９ａ、ｂ）・・
・大気放出開閉弁 （１０）・・・プロア　　　　（１１）・・・回収槽（
１２ａ　、　ｂ　）−電極　　　（１３）　・・・突起
（１４ａ、ｂ）・・・トランス　　（１５ａ、ｂ）・・
・スインチ（１６ａ、ｂ）・・・排ガス供給開閉弁（Ｉ
７）・・・コンプレンサ（］、８ａ、ｂ）・・・濃縮ガ
ス排出開閉弁（１９ａ、ｂ）・・・回収ガス供給開閉弁
（２０ａ、ｂ）・・・外気導入用通孔

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）排ガス内の回収対象物質の希薄ガスを吸着した一
   方の脱着層を加熱して前記希薄ガスが濃縮された濃縮ガ
   スを蒸発させ、この濃縮ガスを冷却して前記回収対象物
   質を液化回収し、回収後の当該回収ガスと新たに供給さ
   れた希薄ガスを含む排ガスとを混合して他方の脱着層に
   供給し、この脱着層にて希薄ガスを吸着する事を特徴と
   する希薄ガス回収方法。
2. （２）回収対象物質の希薄ガス用の脱着層を内蔵せる一
   対の脱着搭と、各脱着層に装備され、希薄ガスの吸着が
   完了した一方の脱着層を加熱するための加熱装置と、各
   脱着搭の入り口側に接続され、希薄ガス吸着開始側の脱
   着搭に希薄ガスを含む排ガスを供給するための排ガス供
   給管と、各脱着搭の出口側に接続され、加熱された脱着
   層から蒸発した濃縮ガスを搭外に導出するための濃縮ガ
   ス供給菅と、濃縮ガス供給管に接続され、濃縮ガスを冷
   却回収するための回収装置と、各脱着搭の入り口側に接
   続され、前記回収装置により冷却回収されてガス濃度の
   薄くなった回収ガスを希薄ガス吸着開始側の脱着搭に供
   給するための回収ガス供給管と、各脱着搭の出口側に接
   続され、脱着層にて吸着されてガス濃度がより希薄にな
   った清浄空気を大気放出するための大気放出管とで構成
   された事を特徴とする希薄ガス回収装置。