JPH06205922A - 炭化水素回収装置 - Google Patents

炭化水素回収装置

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JPH06205922A
JPH06205922A JP4309363A JP30936392A JPH06205922A JP H06205922 A JPH06205922 A JP H06205922A JP 4309363 A JP4309363 A JP 4309363A JP 30936392 A JP30936392 A JP 30936392A JP H06205922 A JPH06205922 A JP H06205922A
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JP
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activated carbon
hydrocarbon
hydrocarbons
active carbon
tank
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JP4309363A
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English (en)
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Susumu Abe
進 阿部
Shizuo Ishimura
静雄 石邨
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Kuraray Chemical Co Ltd
Original Assignee
Kuraray Chemical Co Ltd
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Publication date
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Abstract

(57)【要約】 【構成】気相中に炭化水素の液滴が分散した混合ガスか
ら、炭化水素を活性炭で吸着せしめた後脱着して回収す
る装置において、吸着槽の内部が活性炭及び繊維組織か
らなる充填層を交互に水平に積層した構造を有すること
を特徴とする炭化水素回収装置である。 【効果】本発明はガス中に炭化水素の液滴が分散した原
料ガスから活性炭により炭化水素を吸着して回収する場
合、吸着槽の内部に活性炭及び不織布の充填層を交互に
水平に積層させることによって、活性炭充填槽に吸着さ
れる炭化水素液滴の分布の均一性を著しく高める機能を
有する回収装置である。これにより、炭化水素の回収効
率を著しく高めることができる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は炭化水素回収装置に関す
るもので、更に詳しく述べると炭化水素の液滴が分散し
た混合ガスから活性炭により炭化水素を吸着した後、脱
着させて回収する場合、炭化水素の液滴が吸着槽内に均
一に分散して活性炭に吸着されるため、回収効率が高い
炭化水素回収装置である。
【0002】
【従来の技術】気相中に炭化水素の液滴が分散した混合
ガスから、炭化水素を吸着・脱着により回収することが
必要となる場合がある。従来は液状或いはガス状の炭化
水素を吸着剤に吸着させた後、吸着された炭化水素をキ
ャリヤーガス、加熱または減圧等の手段により脱着させ
て回収する場合と同様に、吸着槽に活性炭等の吸着剤を
単一層に充填して使用されていた。
【0003】炭化水素の状態がガスを全く含まない液相
の状態或いは、液滴を全く含まない気相の場合には、吸
着剤として活性炭を使用した場合も吸着槽の内部におけ
る炭化水素の流れが不均一となる様な現象は認められ
ず、従って、吸着槽内の原料の流れが不均一となるため
に回収効率が低下することはなかった。
【0004】しかし、原料がガス中に炭化水素の液滴が
分散した状態になっている場合には、液滴が吸着槽の内
部に充填された活性炭に局部的に吸着され易く、活性炭
が全体としては未だ吸着余力が充分残っているにも拘ら
ず、破過する現象がしばしば認められ、このため回収効
率が著しく低下することがあった。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】本発明は気相中に炭化
水素の液滴が分散している混合ガスから、活性炭により
炭化水素を吸着捕集した後、脱着させて回収する場合、
炭化水素の液滴が吸着槽内に均一に分散して流れる様に
することにより、回収効率が高い炭化水素回収装置を提
供しようとするものである。
【0006】
【課題を解決するための手段】本発明者は、気相中に炭
化水素の液滴が分散している混合ガスから、活性炭によ
り炭化水素を吸着して回収する場合、吸着槽の見掛上の
飽和吸着量が著しく低下する現象がしばしば認められる
点に注目しその原因を調べた。その結果吸着槽を厳密に
垂直に設置し、粒度が揃った活性炭を均一に充填して、
原料ガスを上部より導入し下部から取り出す方式で吸着
させた場合でさえも、炭化水素の液滴は偏流して吸着槽
の一部の活性炭にのみ吸着され、槽内の液相炭化水素の
流れが不均一になったためであることが分かった。
【0007】見掛上充分に均一な状態に保持された吸着
槽であるにも拘らず、炭化水素の液滴が偏流するのは、
液滴の活性炭表面との親和性が比較的低いため、換言す
れば活性炭表面は炭化水素により濡れる性質が意外に乏
しいため、炭化水素の液滴は最初に濡れて生成した活性
炭の道筋のみを伝わって流れることが偏流の原因になっ
ていることが分かった。
【0008】そこで活性炭充填層内の液状炭化水素の偏
流を防止する方法について、鋭意検討した結果、吸着層
内部の充填層を複数層に分割すると共に、その層間に不
織布層を設けるとその層が分散板と同様な作用をするた
め、液状炭化水素の偏流防止に極めて効果があることを
見出し、これに基づいて本発明に到達した。
【0009】すなわち、気相中に炭化水素の液滴が分散
した混合ガスから、炭化水素を活性炭で吸着せしめた後
脱着して回収する装置において、吸着槽の内部が活性炭
及び繊維組織からなる充填層を交互に水平に積層した構
造を有することを特徴とする炭化水素回収装置である。
【0010】以下本発明について詳しく説明する。
【0011】本発明の炭化水素回収装置の原料として、
気相中に炭化水素の液滴が分散した混合ガスを使用する
必要がある。気相中に炭化水素の液滴が分散したとは、
気液混合状態の炭化水素の他、1種または多数のその他
の種類のガスが共存した状態でもよい。また、気相中に
含まれる炭化水素の液滴の比率は特に限定せず、殆どが
液状炭化水素でその中に極少量のガスが含まれている場
合或いは、大部分がガスでその中に少量の液状炭化水素
が含まれている状態でもよい。
【0012】炭化水素としては、例えば、直鎖状または
側鎖を有する飽和炭化水素、直鎖状または側鎖を有する
不飽和炭化水素、或いはまた炭化水素であればシクロア
ルカン及びその飽和または不飽和の誘導体、または芳香
族炭化水素及びその飽和または不飽和の誘導体でもよ
い。
【0013】本発明の炭化水素回収装置に使用される吸
着剤には活性炭を使用する必要がある。ここで使用する
活性炭は、通常1gあたり数100 m2〜1000m2またはそれ以
上の大きな表面積を有し、高い吸着性を示す炭素材料で
あれば広範囲に使用できる。活性炭の原料は通常ヤシ殻
または木材等の炭化物或いは石炭が使用されるが何れで
もよい。また賦活法も水蒸気或いは二酸化炭素により高
温でまたは、塩化亜鉛、リン酸、濃硫酸処理等の化学的
処理のいづれの方法により得られたものでもよい。
【0014】活性炭の形状は破砕状、均一な粒子状或い
は顆粒状の何れでも本発明の効果は認められるが、圧損
失及び入替等取扱い上均一な粒子状とした造粒炭または
活性炭を添着したシート状吸着層が便利である。造粒炭
は常法に従って炭素材料100部に、30〜60部の石油ピッ
チ或いはコールタール等をバインダーとして加え、混和
成型後賦活して調製される。
【0015】また、活性炭は前記の様に破砕状或いは粒
子状の他繊維状活性炭でもよい。繊維状活性炭は、破砕
状或いは粒子状活性炭と比較して比表面積がかなり大き
く、1500〜3000 m2/g に達し、また一般に不純物が極め
て少ないため回収された炭化水素の純度が低下しないメ
リットがある。
【0016】本発明の吸着槽の内部に充填した活性炭層
の上下には、繊維組織の層を設ける必要がある。繊維組
織は特に限定せず、織物、編物、不織布或いは紙等でも
よいが、不織布が最も好ましい。不織布の素材には種々
の繊維材料が広く使用出来るが、炭化水素に対して親和
性が高い材質がより好ましい。天然繊維も使用可能であ
るが、一般には合成繊維は炭化水素に対して親和性が高
く且つ耐油性にも優れているためより好ましく、例え
ば、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリエチレンテレ
フタレート、ナイロン等を挙げることが出来る。これら
の中試験結果ではポリプロピレン超極細繊維を含む不織
布が優れた炭化水素の吸着性を示した。
【0017】繊維の太さ及び組織は特に限定しないが、
通気抵抗が過大にならぬ範囲内で選択することが好まし
い。例えば、不織布に適した繊度0.005 〜0.01デニルの
超極細繊維であるメルトブロー繊維、スパンボンド等の
単層または積層した不織布で通気抵抗が比較的低い組織
が好ましい。また通気抵抗が過大でない範囲内ならばニ
ードルパンチにより成型した不織布でもよい。
【0018】本発明の炭化水素回収装置の吸着槽は、そ
の内部が活性炭充填層と不織布充填層を交互に水平に積
層した構造を有する必要がある。破砕状或いは粒子状活
性炭充填層の上下には不織布充填層が設けられているか
ら、いはば活性炭充填層が不織布層によって仕切られた
状態になっている。繊維状活性炭を使用した場合には織
物状或いはフェルト状の活性炭繊維の層と不織布の層が
積層された状態になっている。ここで、活性炭の層は吸
着剤として作用し、不織布の層は槽内の炭化水素の液滴
の流れを均一にするための分散板として作用するもので
ある。また、吸着槽に入る原料ガスはガス中に液滴が分
散した状態であるから、活性炭吸着層に吸着させる場合
ガスはダウンフローさせることが好ましく、その際ガス
中に含まれる液滴を均一に吸着させるためには、活性炭
層は水平に保持する必要がある。
【0019】槽内の好ましい積層段数は原料ガス中に含
まれる液滴の含有率、その成分及びガスの流速その他吸
着条件等によって変わるが、一般には3〜4段から6〜
7段程度が適当で、それ以上段数が増加すると圧損失が
高くなって好ましくない。
【0020】
【作用】本発明の吸着槽は、気相中に炭化水素の液滴が
分散した状態になっている混合ガス中から、炭化水素の
液滴及び気相中に含まれる炭化水素も同時に吸着させる
ために使用される。そのため一般には原料ガスが槽内を
ダウンフローする様になっている。若しその際活性炭吸
着層が一層のみであれば、ガス中の炭化水素は先ず吸着
槽の入口付近の場合活性炭に吸着され、飽和状態に達す
ると順次それに隣接した部分に吸着されやがて破過され
て、炭化水素が吸着槽から漏出する。
【0021】しかし、この際炭化水素の液滴は特異な挙
動を示し、吸着槽の入口付近で何処か活性炭表面が炭化
水素の液滴で濡れた部分が生成すると、炭化水素液滴は
その部分に集中して吸着され、その部分が飽和に達する
と次にはそれに隣接した部分の中何処か一部にのみ集中
して吸着され、その様にして活性炭充填槽内に部分的に
吸着量が飽和状態に達した道筋が出来て偏流する。従っ
て、その道筋が吸着槽の出口に達すると炭化水素が吸着
槽から漏出し、破過した状態になる。その時は他の部分
の活性炭の吸着能力には未だ余裕が充分あるにも拘ら
ず、吸着操作を停止して脱着操作を開始しなければなら
ない。
【0022】しかし、繊維の表面は活性炭と比較して遙
かに炭化水素に対する親和性が高いため、炭化水素液滴
が吸着され易くほぼ均一に不織布全面に吸着されるた
め、活性炭の充填層の中に挿入すると炭化水素液滴分散
板として作用する。従って、活性炭充填層の内部を不均
一に流れていた炭化水素液滴も、次の不織布層に達する
とほぼ均一に含浸され、次の活性炭充填層に炭化水素液
滴を送り出すため、活性炭充填層の層高を低くして、不
織布と相互に複数層を積層することにより、全体の炭化
水素液滴の流れの均一性が著しく改善される。
【0023】原料ガス中の炭化水素吸着量がほぼ飽和状
態に達し、吸着槽が破過した時は吸着操作を停止し、次
に炭化水素を含まないキャリヤーガスの吹き込み、加熱
或いは減圧、またはこれらの操作の組合せにより常法に
より炭化水素を脱着して回収する。
【0024】
【実施例】以下、実施例を挙げて本発明を更に具体的に
説明する。
【0025】(実施例1〜4、比較例1、2)図1に炭
化水素吸着装置の見取図を示す。吸着槽は内径50 mmm、
高さ約200 mmのガラス管で吸着剤として8〜24メッシュ
の破砕状活性炭200 mlを充填し、充填層の上下或いは内
部に分散板とし作用する厚さ3mmのポリプロピレンの超
極細繊維を含む不織布を挿入し、上部の分液ロートから
ベンゼンを 5.7 ml/分の一定の速度で滴下した場合、吸
着層が破過してベンゼンが吸着槽から下部に滴下し始め
た時の、充填層のベンゼン保持量を測定した。
【0026】更に、予め同じ吸着槽をベンゼン液中に浸
漬して、充填層全体にベンゼンが飽和する迄吸着させた
時のベンゼン保持量を測定しておき、べンゼンを滴下し
て破過させた時のベンゼン保持量と飽和吸着時の保持量
の比率を計算し、活性炭充填層及び不織布の積層段数と
保持比率の関係を検討した。
【0027】実施例1は図2(a) に示す様に、活性炭充
填層が1層でその上下に不織布層2層を挿入した構造で
あり、実施例2は図2(b) に示す様に活性炭充填層が2
層でその上下に不織布層計3層を挿入した構造、実施例
3は図2(c) に示す様に活性炭充填層が3層でその上下
に不織布層計4層を挿入した構造、また、実施例4は図
2(d) に示す様に活性炭充填層が5層でその上下に不織
布層計6層を挿入した構造である。
【0028】比較例1は図3(a) に示す様に活性炭充填
層が1層でその上下に40メッシュの金網2枚を挿入した
構造であり、比較例2は図3(b) に示す様に、活性炭充
填層が5層でその上下に40メッシュの金網6枚を挿入し
た構造である。
【0029】前記の装置を使用して、べンゼンを滴下し
破過した時の吸着槽のベンゼン保持量と積層段数の関係
を図4に、破過した時のベンゼン保持量と飽和吸着時の
保持量の比率と積層段数との関係を図5及び表1に示
す。尚、ここで積層段数とは上下を不織布或いは金網で
挟まれた活性炭充填層の段数を示したもである。
【0030】
【表1】
【0031】図4、図5及び表1の結果より、破過した
時のベンゼン保持量及び飽和吸着時の保持量に対する比
率は、活性炭層及び不織布層の積層段数の増加と共に急
激に上昇し、飽和吸着時の比率に接近することが認めら
れる。不織布層の代わりに金網を使用した比較例の結果
を考慮すれば、不織布層の分散板としての機能が顕著で
あることが認められる。
【0032】
【発明の効果】本発明はガス中に炭化水素の液滴が分散
した原料ガスから活性炭により炭化水素を吸着して回収
する場合、吸着槽の内部に活性炭及び不織布の充填層を
交互に水平に積層させることによって、活性炭充填槽に
吸着される炭化水素液滴の分布の均一性を著しく高める
機能を有する回収装置である。これにより、炭化水素の
回収効率を著しく高めることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】炭化水素吸着装置の見取図を示す。
【図2】炭化水素吸着装置の吸着槽内部の構造を示す。
(a) は実施例1、(b) は実施例2、(c) は実施例3、
(d) は実施例4である。
【図3】炭化水素吸着装置の吸着槽内部の構造を示す。
(a) は比較例1、(b) は比較例2である。
【符号の説明】
1 ベンゼン供給槽 2 吸着槽 3 ベンゼン受器 4 活性炭 5 不織布 6 金網
【図4】吸着槽の破過時のベンゼン保持量と、積層段数
の関係を示した図表である。
【図5】吸着槽の破過時のベンゼン保持量と飽和吸着量
の比率と、積層段数の関係を示した図表である。
【符号の説明】
7 活性炭充填層の上下に不織布層設置 8 活性炭充填層の上下に金網設置

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 気相中に炭化水素の液滴が分散した混合
    ガスから、炭化水素を活性炭で吸着せしめた後脱着して
    回収する装置において、吸着槽の内部が活性炭及び繊維
    組織からなる充填層を交互に水平に積層した構造を有す
    ることを特徴とする炭化水素回収装置。
  2. 【請求項2】 繊維組織からなる充填層が不織布からな
    る充填層である、請求項1記載の炭化水素回収装置。
JP4309363A 1992-10-22 1992-10-22 炭化水素回収装置 Pending JPH06205922A (ja)

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