JPH04200715A - 水溶性有機溶剤含有排気ガスの処理方法 - 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、水溶性有機溶剤を含有する排気ガスを処理す
る方法に関し、殊に排気ガスの処理を行なう際に処理設
備から排出される分離排水による２次公害を防止する為
に実施される処理方法に関するものである。

［従来の技術］ 排気ガスの中に含有される溶剤を回収する装置としては
、活性炭等の吸着剤を用いた吸脱着方式のものが汎用さ
れている。そして該溶剤回収装置における吸着溶剤の脱
着方式としては、■スチームをキャリアガスとして用い
るスチーム脱着方式、■加熱空気を用いる空気脱着方式
、■加熱窒素を用いる窒素脱着方式、更には■真空中で
脱着を行なう真空脱着方式等が知られている。上記いず
れの方式においても、溶剤回収装置からは、多かれ少な
かれ分離排水が排出される。例えばスチーム脱着方式の
場合には、脱着用のキャリアガスとしてスチームを用い
ているので、脱着用スチームを凝縮する際に多量の分離
排水が生じる。

また脱着にスチームを用いない前記■〜■の各方式の場
合には、空気中の水分を吸着剤が吸着することによって
少量の分離排水が生じる。

ところで水溶性有機溶剤を含有する排気ガスを処理する
際に生じる分離排水中には、水溶性有機溶剤が溶解して
おり、これが分離排水のＢＯＤやＣＯＤを高めることに
なるので、この様な分離排水に対しては２次公害の防止
という観点から、何らかの排水処理を施す必要がある。

この様な排水処理としては、蒸留処理や生物学的処理（
活性汚泥法等）が挙げられる。また大量の活性炭を用い
て、分離排水中の水溶性有機溶剤を吸着除去する方法も
知られている。尚溶剤回収装置が小型であること等の理
由によって分離排水量が少ない場合には、少量の分離排
水を適切に処理する設備や方法がないので、これら分離
排水は処理業者に引き取られて処理されることも多い。

［発明が解決しようとする課題］ しかしながら、いずれの方法も夫々下記に示す様な問題
がある。

例えば蒸留や生物学的な処理方法では、イニシャルコス
トが高くなるだけでなく、設置面積も大きくなるので、
溶剤回収装置に付設する設備としては適切でない。しか
も蒸留方式は大気汚染を発生させるので環境保全技術と
して全く意味がない。また活性炭を用いる方法では、必
要とする活性炭量が大量となり、頻繁に交換することに
よるランニングコストが非常に高いものとなる。更に、
処理業者に依託するにしても、処理費用が高くなり、ラ
ンニングコストが高くなる。

一方水溶性有機溶剤を含有する排気ガスを溶剤回収装置
で処理せずに、触媒燃焼装置等によって燃焼処理するこ
とも考えられ、この方法では分離排水を生じないという
利点がある。しかしながらこうした方法を採用すれば、
有価な非水溶性有機溶剤が混合している場合に、この溶
剤も燃焼除去されてしまい、有価な非水溶性有機溶剤を
回収することができなくなる。また不燃性の有機溶剤が
混合している排気ガスを対象とした場合には、この様な
燃焼除去方法は非効率的である。こうしたことが、水溶
性有機溶剤を含有する排気ガスは一般に溶剤回収装置で
処理されるということの理由である。即ち、水溶性有機
溶剤を含有する排気ガスを溶剤回収装置で処理するに当
たり、その際生じる分離排水による２次公害を低コスト
に且つ適切に防止することのできる技術が望まれている
６ 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、水溶性有機溶剤を含有する排気ガスを溶剤
回収装置によって処理する際に生じる分離排水を低コス
ト且つ適切に処理し、２次公害の発生を可及的に防止す
る様にした水溶性有機溶剤含有排気ガスの処理方法を提
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の処理方法とは、水溶性有
機溶剤を含有する排気ガスを処理するに当たり、前記排
気ガスを溶剤回収装置に導いて溶剤回収を行なった後、
該溶剤回収装置から出され、前記溶剤の一部を溶解して
いる分離排水を、蒸発させてガス状とすると共に、該ガ
ス状分離排水を触媒燃焼装置に導いてガス状分離排水中
の溶剤を酸化分解する点に要旨を有するものである。

［構成および作用コ 本発明の構成および作用を、図面を用いて更に詳細に説
明する。

第１図は本発明を実施する為の処理設備の一例を示す概
略説明図であり、図中１および６は管路、２はプレフィ
ルタ−１３および１０はブロワ−１４はダンパ、５は吸
着塔、７はコンデンサー、８はセパレーター、９は蒸発
槽、１１は触媒燃焼装置を夫々示している。

水溶性有機溶剤を含有する被処理ガス（以下原ガスと呼
ぶ）は、ブロワ−３によって管路１からプレフィルタ−
２およびダンパ４を介して吸着塔５に送り込まれる。吸
着塔５では、同塔内に充填されている活性炭等の吸着剤
によって原ガス中の溶剤が吸着される。原ガスは溶剤が
吸着されることによって浄化された状態で大気中に排出
される。溶剤吸着量が飽和に達した吸着剤は、吸着操作
を脱着操作に手動若しくは自動で切替えることによって
再生される。即ち、脱着用のスチームが吸着塔５に供給
され、このスチームは吸着剤に吸着されている溶剤を脱
着し、溶剤とスチームの混合ガス（即ち脱着ガス）とな
って管路６を通ってコンデンサー７に送られ、そこで冷
却および凝縮されて液化し、その後セパレーター８に送
られ、溶剤層８ａと分離水層８ｂに分離される。そして
溶剤層８ａに収納された溶剤は、回収溶剤として外部に
取り出される。尚第１図では、吸着操作状態の吸着塔５
ａと脱着操作状態の吸着塔５ｂとを示しており、これら
の操作が交互に行なわれる構成を例示したが、吸着塔５
の設置数や操作手順は第１図に示した構成に限定される
ものではない。

分離水層８ｂ中の分離排水は、その後蒸発槽９で全量蒸
発されてガス状となり、空気と混合された後プロワ−１
０によって触媒燃焼装置１１に送られる。ガス状の分離
排水中の水溶性有機溶剤は、触媒燃焼装置１１で酸化分
解されて浄化され、その後大気へ放出される。尚蒸発槽
９および触媒燃焼装置の構成については、特に限定する
ものではない、また上記ガス状とはミスト状の場合も含
んだ趣旨である。

第２図は本発明を実施する為の処理設備の他の例を示す
概略説明図であり、吸着塔５および触媒燃焼装置１１付
近の基本的構成は′！Ｊ１図と類似し、対応する部分に
は同一の参照符合を付しである。従って、原ガスを吸着
塔５によって吸着浄化する手順および触媒燃焼装［１１
によって水溶性有機溶剤を最終的に酸化分解するのは、
第１図の場合と同様である。また第２図中１２．１８゜
２１は管路、１３は熱交換器、１４はコンデンサー、１
５はセパレーター、１６はバッファタンク、１７はポン
プ、１９は曝気槽、２０は蒸発槽を夫々示している。

吸着塔５からの脱着ガスは、管路１２を通）て蒸発槽２
０内の熱交換器１３に送られ、そこで蒸発槽２０内の被
処理水と熱交換される。脱着ガスはその後、コンデンサ
ー１４に送られ、そこで冷却および凝縮されて液化し、
その後セパレーター１５に送られ、溶剤層１５ａと分離
水層１５ｂに分離する。そして溶剤層１５ａに収納され
た溶剤は、回収溶剤として外部に取り出される。

分離水層１５ａ中の分離排水は、ポンプ１７によって曝
気槽１９に送られ、分離排水中に微量に存在している非
水溶性有機溶剤が曝気除去される。この非水溶性有機溶
剤を含んでいるガスは、管路２１から循環してプレフィ
ルタ−の下流側にもどされ、原ガスに混入される。一方
水溶性有機溶剤を含んでいる分離排水は前記被処理水と
して蒸発槽２０に送られ、蒸発槽２０内の熱交換器１３
中で加熱蒸発されて全量ガス状とされ、空気と混合され
た後プロワ−１０によって触媒燃焼装置１１に送られ、
燃焼分解に付される。尚前記熱交換器には、被処理水を
加熱蒸発させる為のエネルギーとして、スチームが供給
される。

第２図に示した構成は、脱着ガスが持つ潜熱および顕熱
を熱交換器によって回収し、この熱を分離排水の蒸発熱
源の一部として有効に利用するものである。こうした趣
旨で用いられる熱交換器１３としては、金属製の蛇管、
直管若しくはフィン付管等が使用されるが、特にこれら
に限定されるものではない。

また第２図には曝気ｐｉ１９が付設された構成を示した
が、この曝気［１９の付設は、排気ガス中に非水溶性有
機溶剤例えば塩素系有機溶剤が含まれている様な場合に
、その除去に特に有効である。分離排水中に塩素系有機
溶剤が存在している場合に、この分離排水がそのまま触
媒燃焼装置１１に送られると、塩素系有機溶剤は酸化さ
れて塩化水素を発生し、この塩化水素は触媒毒として触
媒の機能を低下させるのみならず、装置の腐食という好
ましくない事態を招く。上記曝気槽１９はこの様な不都
合な事態を回避する上で有効である。またこうした観点
からすれば、曝気槽１９は分離排水中の塩素系有機溶剤
濃度を少なくとも５　ｐｐｍ以下まで低下させるだけの
能力を有していることが望まれる。

塩素系有機溶剤の回収という観点からすれば、吸着剤と
して繊維状活性炭を用いた溶剤回収装置（即ち吸着塔５
）を使用するのが好ましい、即ち、繊維状活性炭は塩素
系有機溶剤への吸・脱着性が極めて良好であり、塩素系
有機溶剤の分解も少なくなり（例えば「洗浄設計」、朝
食等、■。

７６．１９８６　）　、分離排水中の塩化水素濃度も低
くなリ、触媒燃焼装置１１による処理に際し、前述した
様な不都合を生じることがない。これに対し、粒状活性
炭を吸着剤として用いると、回収時における塩素系有機
溶剤の分解が激しくなって分離排水中の塩化水素濃度も
高くなり、前述の様な不都合を招く。

排気ガス中には塩素系有機溶剤が含まれている場合が多
く、従って本発明を実施するに当たっては、繊維状活性
炭を用いた溶剤回収装置を使用するのが好ましい。

尚溶剤回収装置の構成や曝気槽のエアレーション方式に
ついても特に限定するものではなく、固定床型、流動床
型１回転型等の装置構成、或は連続方式、バッチ方式の
いずれのエアレーション方式も採用することができる。

次に実施例を示す。

［実施例］ １．１．１−トリクロロエタンを工業的に製造する際に
生じる排気ガスを、溶剤回収装置によって処理すると、
分離排水中には１，１．１−トリクロロエタンの安定剤
である水溶性の１．４−ジオキサン、ニトロメタン、ブ
タノール等が０．５〜１％程度の割合で混入する。これ
らが混入した分離排水は、ＢＯＤ、ＣＯＤともに高く、
また近年のジオキサン毒性の問題とも相俟って排水中の
ジオキサン濃度を規制する動きも見られる。

本発明者らは上記の様な分離排水が発生する排気ガスを
第２図に示した構成によって処理した。

発生した分離排水は９０ｋｇ／時間であり、この分離排
水は曝気ｎ１１９によって、１，１．１−トリクロロエ
タン濃度で３００　＋）Ｐｂまで低減され、その後蒸発
ｆ！２０によって脱着ガスと熱交換されて加熱蒸発され
た。このとき分離排水を蒸発させる為の補助エネルギー
として、蒸発槽２０には１２０℃のスチーム（補助スチ
ーム）を約３５ｋｇ／時間の割合で供給した（第２図参
照）。

蒸発槽２０でガス状とされた分離排水は、空気１．５Ｎ
ｍ３７ｗｉｎと混合されて触媒燃焼装置に送られ、この
装置内で２７０℃で酸化分解処理された。尚触媒燃焼装
置１１は電気ヒータによって予熱し、このときの所要電
力は約１５にｗＨであった。また触媒としては、酸化ア
ルミナに白金を担持させたハニカム状のものを使用した
。このときの水溶性有機溶剤の触媒燃焼装置での除去率
は９９９％以上であった。分離排水を処理する際に要し
たエネルギー量は、下記第１表に記す通りである。

第１表 本発明を実施したときに要する費用と、従来法を実施し
たときのコストを比較して第２表に示す。尚％２表中本
発明を実施したときのコストは、スチームＩＪ当たり４
．５円、電力１ｋｗＨ当たり１５円に換算したときの値
である。

第２表 第２表から明らかな様に、本発明を実施したとぎの処理
コストは非常に低いものであることが分かる。

［発明の効果］ 本発明は以上の様に構成されており、次の様な優れた効
果が得られる。

（１）溶剤回収装置から排出される分離排水中の水溶性
有機溶剤濃度を可及的に少なくすることができ、２次公
害の発生を防止することができる。

（２）分解排水を非常に低コストで処理することかで鮒
、従来問題とされていたコストの問題を解消することが
できた。

【図面の簡単な説明】

第１図および第２図は本発明を実施する為の各種設備構
成例を示す概略説明図である。 ５ａ、５ｂ・・・吸着塔　　　７，１５・・・コンデン
サー８．１５・・・セパレータ　　９．２０・・・蒸発
槽１１・・・触媒燃焼装置　　１３・・・熱交換器１９
・・・曝気槽

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 水溶性有機溶剤を含有する排気ガスを処理するに当たり
   、前記排気ガスを溶剤回収装置に導いて溶剤回収を行な
   った後、該溶剤回収装置から出され、前記溶剤の一部を
   溶解している分離排水を、蒸発させてガス状とすると共
   に、該ガス状分離排水を触媒燃焼装置に導いてガス状分
   離排水中の溶剤を酸化分解することを特徴とする水溶性
   有機溶剤含有排気ガスの処理方法。