【発明の詳細な説明】[Detailed description of the invention]
〔産業上の利用分野〕
本発明は、ジメチルホルムアミド（以下DMF
と記す）含有排ガスから特定の比表面積を有する
アクリル系の繊維状活性炭（以下ACFと記す）
を用いてDMFを回収する方法に関するものであ
る。
〔従来の技術及び問題点〕
DMFは、優れた有機溶媒であつて、DMF単独
又はメチルエチルケトン（以下MEKと記す）、ト
ルエンなどの有機溶媒と共に広く用いられてお
り、乾燥機等より発生するこれら有機溶媒含有排
ガスから、これら有機溶媒を捕捉回収することは
環境対策上及び経済上から必要である。
一般に気相系の有機溶媒を回収する方法とし
て、活性炭を利用する方法は広く行われており、
有効な方法の一つである。
しかしながら、DMFを活性炭に吸着させ直接
スチーム再生し、DMFを回収する方法は行われ
ていない。これは、DMFを吸着した活性炭をス
チーム脱着する場合、活性炭の再生可能温度にま
でスチーム温度を高くするとDMFが分解して、
安定回収できず、反面DMFが分解しない温度で
は、活性炭の再生ができないためである。環境対
策上の問題からDMFを活性炭に吸着させた場合
には再生時DMFは分解廃棄されていた。
最近、開発され、実用化されたACFは、排ガ
ス中の低濃度有機溶媒の好適な吸着材として広く
用いられている。このACFに排ガス中のDMFを
吸着させた場合、上記活性炭の場合と同様な問題
が懸念され、しかも、ACFが活性炭に較べ高価
であることと相俟つて、ACFにDMFを直接吸着
させることは行わず、予め活性炭にて吸着捕捉
し、次いで、他の有機溶媒はACFへの吸着及び
脱着によつて回収され、活性炭に吸着したDMF
は、活性炭の再賦活の際廃棄されているのが現状
である。
〔発明の目的と構成〕
本発明は、このような問題を解決し、排ガス中
のDMFを効率よく回収する方法を提供しようと
するものである。
本発明は下記のとおりである。
ジメチルホルムアミドを含む排ガス中からジメ
チルホルムアミドを回収するに当り、該排ガスを
比表面積300〜3000m2／ｇのアクリル系繊維状活
性炭からなる吸着層に通じてジメチルホルムアミ
ドを吸着除去し、清浄空気として放出すると共
に、ジメチルホルムアミドを吸着した繊維状活性
炭を160〜200℃のスチームにて脱着することを特
徴とするジメチルホルムアミドの回収方法。
本発明によると、ACFを用いてDMFの脱着と
しては考えられない高温において脱着することに
よつて、排ガス中から効率よくDMFの回収が可
能であると共に、ACFの吸着性能を低下させる
ことなく再生することができるものである。
本発明において処理の対象とされる排ガスは、
DMFの外にMEK、トルエン、酢酸エチルなどの
有機溶媒ガスを含む混合ガスであることもでき
る。
本発明において用いられるACFは比表面積300
〜3000m2／ｇのアクリル系ACFである。これは、
DMFがアミド系であるため、このACFがDMF
に対し、特に高い吸着能を示し、また、このもの
を使用するとACF吸着缶の容積が小さくなり、
その結果速かな脱着が行われ高い回収率がDMF
を回収できるからである。
本発明においては、ACFによつてDMFを吸着
除去された排ガス清浄空気として放出されると共
に、DMFを吸着したACFは160〜200℃のスチー
ムで脱着処理される。温度が160℃未満の場合に
は、繰返し使用によつて徐々にACFの吸着能
（比表面積により評価される）が低下し、また、
200℃超の場合はDMFの回収率が低下する（後掲
第１表参照）。
ACF吸着層の構造としては、ACFのフエルト、
織物、または繊維状のまま支持体にて円筒状に固
定された構造とし、使用するのがよい。
このようなACF吸着層を装着したACF吸着缶
としては第１図に示された装置とするのがよい。
第１図は、ACF吸着缶の断面図を示すもので
ある。第１図においては１排ガスの供給口であ
り、弁機構を有する入口部２から、吸着缶３内に
供給される。吸着缶３内には円筒状ACF吸着層
４が配されており、缶内に供給された排ガスは、
この円筒状ACF吸着層を通り、清浄ガスとして
排出口５を経て缶外に排出される。図中矢印６は
ガスの流動方向を示す。
一方、脱着用水蒸気はスチーム供給管７から缶
内に供給噴出され、ACF吸着層４を通り、吸着
されている有機溶媒を脱着後、弁機構２を経て脱
着蒸気８として取出され、ACF吸着層４は再生
される。脱着蒸気８は凝縮工程を経て、既知の方
法にて、各含有成分毎に分離される。
以上の如き脱着一脱着装置によると、ACF吸
着層の下部から高温のスチームが供給されること
となるため、ACF吸着層の有効な活用が可能と
なる。
本発明において、供給される排ガスはDMFを
含むガスであつて、その濃度は特に制限されない
が、DMF濃度が特に高い場合、あるいは排ガス
中に繊維屑などの固形物、高分子物質などが含ま
れる場合は、予めスクラバー水洗処理してのち
ACF吸着層に供給するのがよく、スクラバー水
洗処理によつて水に溶解したDMFは既知の方法
によつて回収される。
本発明の実施に際して、例えば混合有機溶媒含
有排ガスで、DMF比が低い場合、これら混合有
機溶媒を吸着したACFの脱着は、毎回本発明方
法を適用する必要はなく、DMFの吸着量が蓄積
し、ACFの吸着能力が低下したときに適用すれ
ばよい。
例えばMEKが含まれる場合、120℃のスチーム
での脱着が充分可能であり、その方がエネルギー
コスト的にも好ましい。
〔発明の効果〕
本発明方法によると、160〜200℃特に170〜190
℃の水蒸気を用い、ACFに吸着したDMFを脱着
することによつて、第１表に示したとおり、繰返
し使用によつても、ACFの吸着能は低下せず、
しかも、高い収率でDMFを回収することができ
る。
[Industrial Application Field] The present invention relates to dimethylformamide (hereinafter referred to as DMF).
Acrylic fibrous activated carbon (hereinafter referred to as ACF) having a specific specific surface area from the contained exhaust gas (hereinafter referred to as ACF)
The present invention relates to a method for recovering DMF using the method. [Prior art and problems] DMF is an excellent organic solvent and is widely used alone or together with organic solvents such as methyl ethyl ketone (hereinafter referred to as MEK) and toluene. Capturing and recovering these organic solvents from solvent-containing exhaust gas is necessary from an environmental and economic standpoint. Generally, the use of activated carbon is a widely used method for recovering gaseous organic solvents.
This is one of the effective methods. However, no method has been used to recover DMF by adsorbing DMF onto activated carbon and directly steam regenerating it. This is because when steam desorbing activated carbon that has adsorbed DMF, if the steam temperature is raised to the temperature at which activated carbon can be regenerated, DMF decomposes.
This is because activated carbon cannot be regenerated at temperatures where stable recovery is not possible and DMF does not decompose. Due to environmental concerns, when DMF is adsorbed onto activated carbon, it is decomposed and disposed of during regeneration. ACF, which was recently developed and put into practical use, is widely used as a suitable adsorbent for low concentration organic solvents in exhaust gas. If this ACF were to adsorb DMF in exhaust gas, there would be concerns about the same problems as in the case of activated carbon mentioned above.Moreover, ACF is more expensive than activated carbon, so it is difficult to directly adsorb DMF to ACF. DMF adsorbed on the activated carbon
Currently, activated carbon is discarded during reactivation. [Object and Structure of the Invention] The present invention aims to solve these problems and provide a method for efficiently recovering DMF in exhaust gas. The present invention is as follows. When recovering dimethylformamide from exhaust gas containing dimethylformamide, the exhaust gas is passed through an adsorption layer made of acrylic fibrous activated carbon with a specific surface area of 300 to 3000 m 2 /g to adsorb and remove dimethylformamide, and then released as clean air. A method for recovering dimethylformamide, characterized in that fibrous activated carbon adsorbed with dimethylformamide is desorbed with steam at 160 to 200°C. According to the present invention, by desorbing DMF using ACF at a high temperature that is unthinkable for desorption of DMF, DMF can be efficiently recovered from exhaust gas and regenerated without reducing the adsorption performance of ACF. It is something that can be done. The exhaust gas to be treated in the present invention is
It can also be a mixed gas containing organic solvent gas such as MEK, toluene, and ethyl acetate in addition to DMF. The ACF used in the present invention has a specific surface area of 300
~3000m 2 /g of acrylic ACF. this is,
Since DMF is amide-based, this ACF is
In contrast, it shows particularly high adsorption capacity, and when used, the volume of the ACF adsorption can becomes small.
As a result, fast desorption and high recovery rate of DMF
This is because it is possible to recover In the present invention, the exhaust gas from which DMF has been adsorbed and removed by ACF is released as clean air, and the ACF which has adsorbed DMF is desorbed with steam at 160 to 200°C. When the temperature is below 160℃, the adsorption capacity of ACF (evaluated by specific surface area) gradually decreases with repeated use, and
If the temperature exceeds 200℃, the DMF recovery rate will decrease (see Table 1 below). The structure of the ACF adsorption layer is ACF felt,
It is preferable to use a structure in which the fabric or fibers are fixed in a cylindrical shape with a support. As an ACF adsorption can equipped with such an ACF adsorption layer, the apparatus shown in FIG. 1 is preferable. FIG. 1 shows a cross-sectional view of the ACF adsorption can. In FIG. 1, this is a supply port for exhaust gas, and the exhaust gas is supplied into the adsorption canister 3 from an inlet portion 2 having a valve mechanism. A cylindrical ACF adsorption layer 4 is placed inside the adsorption can 3, and the exhaust gas supplied into the can is
The gas passes through this cylindrical ACF adsorption layer and is discharged as clean gas to the outside of the can via the outlet 5. Arrow 6 in the figure indicates the direction of gas flow. On the other hand, water vapor for desorption is supplied and ejected into the can from the steam supply pipe 7, passes through the ACF adsorption layer 4, desorbs the adsorbed organic solvent, passes through the valve mechanism 2, and is taken out as desorption vapor 8. 4 is played. The desorbed vapor 8 undergoes a condensation step and is separated into each component by a known method. According to the desorption/desorption device as described above, high temperature steam is supplied from the lower part of the ACF adsorption layer, so that the ACF adsorption layer can be effectively utilized. In the present invention, the supplied exhaust gas is a gas containing DMF, and its concentration is not particularly limited, but if the DMF concentration is particularly high, or the exhaust gas contains solids such as fiber waste, polymeric substances, etc. If so, please wash the scrubber with water beforehand.
DMF is preferably fed to an ACF adsorption bed, and the DMF dissolved in water by a scrubber wash process is recovered by known methods. When implementing the present invention, for example, when the exhaust gas contains mixed organic solvents and the DMF ratio is low, it is not necessary to apply the method of the present invention every time to desorb ACF that has adsorbed these mixed organic solvents, and the amount of DMF adsorbed will accumulate. , it can be applied when the adsorption capacity of ACF decreases. For example, if MEK is included, desorption using steam at 120°C is sufficient, which is preferable in terms of energy cost. [Effects of the Invention] According to the method of the present invention, temperatures of 160 to 200°C, particularly 170 to 190°C
By desorbing DMF adsorbed on ACF using water vapor at ℃, the adsorption capacity of ACF does not decrease even after repeated use, as shown in Table 1.
Furthermore, DMF can be recovered with high yield.
〔実施例〕〔Example〕
実施例 １
DMF1200ppm、MEK2800ppm、トルエン
1000ppm、酢酸エチル130ppmを含むモデル排ガ
スを、比表面積1200m2／ｇのアクリル系ACFフ
エルト３Kgを円筒状に充填した第１図に示す
ACF吸着缶に５m3／分にて供給した。このとき、
ACF吸着缶から排出されるガス中の各成分の含
有量は何れも10ppm以下であつたのでこのまま大
気中に放出した。排出されるガス中のMEK含有
量が10ppmを超える直前にモデル排ガスの供給を
止め、180℃のスチームを供給した脱着した。
脱着スチームを凝縮し、更に分離器にて水層と
非水層とに分離し、水層はDMFを約３重量％含
む水溶液であり、活性炭に通してDMFを吸着さ
せ、塩化メチレンにて脱着及び蒸留し、DMFを
回収した。その結果、DMFの回収率は約92％で
あつた。また、MEK、トルエン及酢酸エチルの
回収率は何れも90％を超えた。
Example 1 DMF1200ppm, MEK2800ppm, toluene
Figure 1 shows a model exhaust gas containing 1000 ppm and 130 ppm of ethyl acetate, filled with 3 kg of acrylic ACF felt with a specific surface area of 1200 m 2 /g in a cylindrical shape.
It was supplied to the ACF adsorption can at a rate of 5 m 3 /min. At this time,
Since the content of each component in the gas discharged from the ACF adsorption can was 10 ppm or less, it was released into the atmosphere as is. Immediately before the MEK content in the emitted gas exceeded 10 ppm, the supply of model exhaust gas was stopped, and 180°C steam was supplied for desorption. The desorption steam is condensed and further separated into an aqueous layer and a non-aqueous layer in a separator. The aqueous layer is an aqueous solution containing about 3% by weight of DMF, which is passed through activated carbon to adsorb DMF, and then desorbed with methylene chloride. and distillation to recover DMF. As a result, the recovery rate of DMF was approximately 92%. Furthermore, the recovery rates of MEK, toluene, and ethyl acetate all exceeded 90%.
【図面の簡単な説明】[Brief explanation of drawings]
第１図は、本発明に用いられるACF吸着缶の
１例を示す断面図である。
FIG. 1 is a sectional view showing an example of an ACF adsorption can used in the present invention.