JPH06285324A - 流体の処理方法 - Google Patents
流体の処理方法Info
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- JPH06285324A JPH06285324A JP5100432A JP10043293A JPH06285324A JP H06285324 A JPH06285324 A JP H06285324A JP 5100432 A JP5100432 A JP 5100432A JP 10043293 A JP10043293 A JP 10043293A JP H06285324 A JPH06285324 A JP H06285324A
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- Treating Waste Gases (AREA)
- Separation Using Semi-Permeable Membranes (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】凝縮性有機溶剤成分を含有する窒素ガス等の不
活性ガスの混合ガスを膜処理法により分離処理して有機
溶剤成分を回収する場合、排ガスの供給流量または排ガ
ス中の有機溶剤成分濃度が変動しても、実質上膜モジュ
-ルのそのステ−ジカット、膜間差圧等の操作条件はも
とのままで、的確な制御により有機溶剤成分を効率よく
回収でき、排ガスを有機溶剤低濃度で大気に放出できる
排ガスの分離処理方法を提供する。 【構成】複数台の膜モジュ−ルを使用し、図２の（ロ）
のように、被処理流体供給量に応じてこれらモジュ−ル
中の数台の膜モジュ−ルを並列接続運転すること並びに
図２の（ハ）のように、供給被処理流体の所定成分濃度
に応じてこれらモジュ−ル中の数台の膜モジュ−ルを直
列接続運転することを自動的に行わせる。
活性ガスの混合ガスを膜処理法により分離処理して有機
溶剤成分を回収する場合、排ガスの供給流量または排ガ
ス中の有機溶剤成分濃度が変動しても、実質上膜モジュ
-ルのそのステ−ジカット、膜間差圧等の操作条件はも
とのままで、的確な制御により有機溶剤成分を効率よく
回収でき、排ガスを有機溶剤低濃度で大気に放出できる
排ガスの分離処理方法を提供する。 【構成】複数台の膜モジュ−ルを使用し、図２の（ロ）
のように、被処理流体供給量に応じてこれらモジュ−ル
中の数台の膜モジュ−ルを並列接続運転すること並びに
図２の（ハ）のように、供給被処理流体の所定成分濃度
に応じてこれらモジュ−ル中の数台の膜モジュ−ルを直
列接続運転することを自動的に行わせる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は流体を膜モジュ−ルを用
いて処理する方法に関し、凝縮性有機溶剤成分を含有す
る窒素ガス等の不活性ガスの混合ガスから有機溶剤成分
を分離・回収する場合に使用するものである。
いて処理する方法に関し、凝縮性有機溶剤成分を含有す
る窒素ガス等の不活性ガスの混合ガスから有機溶剤成分
を分離・回収する場合に使用するものである。
【０００２】
【従来の技術】各種化学工場や石油コンビナ−ト等に設
置されている、爆発性若しくは有毒性の有機溶剤成分を
取り扱う貯留タンク、溶解撹拌槽、反応槽、中継タン
ク、吸収塔、蒸留塔等の各種塔槽類においては、通常、
安全のために窒素ガス等の不活性ガスを注入しており、
この不活性ガスを大気に放出する際には、そのガス中に
含まれる有機溶剤成分蒸気を環境衛生上並びに経済上の
観点から、分離・回収している。
置されている、爆発性若しくは有毒性の有機溶剤成分を
取り扱う貯留タンク、溶解撹拌槽、反応槽、中継タン
ク、吸収塔、蒸留塔等の各種塔槽類においては、通常、
安全のために窒素ガス等の不活性ガスを注入しており、
この不活性ガスを大気に放出する際には、そのガス中に
含まれる有機溶剤成分蒸気を環境衛生上並びに経済上の
観点から、分離・回収している。
【０００３】旧来、この分離・回収のためのガス処理に
は、排ガス中の有機溶剤成分濃度範囲に応じて冷却法や
吸収法（％オ−ダ−の濃度範囲の場合）、燃焼法や吸着
法（ppmオ−ダ−の濃度範囲の場合）を使用している。
この場合、排ガスの供給流量または排ガス中の有機溶剤
成分濃度は一定ではなく、これに対処するために、冷却
法や吸収法では冷却水や吸収剤の温度制御や流量制御を
行い、燃焼法では触媒の利用や燃焼条件の制御を行い、
吸着法では吸着・脱着時間の制御を行っている。
は、排ガス中の有機溶剤成分濃度範囲に応じて冷却法や
吸収法（％オ−ダ−の濃度範囲の場合）、燃焼法や吸着
法（ppmオ−ダ−の濃度範囲の場合）を使用している。
この場合、排ガスの供給流量または排ガス中の有機溶剤
成分濃度は一定ではなく、これに対処するために、冷却
法や吸収法では冷却水や吸収剤の温度制御や流量制御を
行い、燃焼法では触媒の利用や燃焼条件の制御を行い、
吸着法では吸着・脱着時間の制御を行っている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】上記の諸法に代わるガ
ス処理法として分離膜法が注目されている。上記冷却法
では冷却媒体、吸収法では吸収媒体、燃焼法では燃焼
剤、吸着法では吸着剤等のように被処理排ガス以外の第
２の流体を必要とするのに対し、分離膜法では被処理排
ガス以外の流体を使用することなく分離を行うことがで
き、システムや操作の簡易化を図ることができる。ま
た、第２の流体の製造手段や処理手段も不要であり、省
エネルギ−効果も大である。
ス処理法として分離膜法が注目されている。上記冷却法
では冷却媒体、吸収法では吸収媒体、燃焼法では燃焼
剤、吸着法では吸着剤等のように被処理排ガス以外の第
２の流体を必要とするのに対し、分離膜法では被処理排
ガス以外の流体を使用することなく分離を行うことがで
き、システムや操作の簡易化を図ることができる。ま
た、第２の流体の製造手段や処理手段も不要であり、省
エネルギ−効果も大である。
【０００５】しかしながら、分離膜法では、上記した排
ガス中の有機溶剤成分濃度の変動、排ガスの供給量変動
に対応するためのシステム制御は容易ではない。分離膜
性能に影響を及ぼす装置上の操作条件は、主として膜間
差圧（供給側と透過側の圧力差）とステ−ジカット（透
過ガス量／供給ガス量）であり、供給ガス濃度や流量に
変動が生じる場合、これらの因子の制御が必要になる
が、これらの因子の制御は何れも被処理ガスそのものの
流量や圧力制御であって、分離膜装置に入る供給ガス条
件の制御が必要となり、上記第２の流体制御とは本質的
に異なり、制御巾の制約があり、的確な制御は困難であ
る。
ガス中の有機溶剤成分濃度の変動、排ガスの供給量変動
に対応するためのシステム制御は容易ではない。分離膜
性能に影響を及ぼす装置上の操作条件は、主として膜間
差圧（供給側と透過側の圧力差）とステ−ジカット（透
過ガス量／供給ガス量）であり、供給ガス濃度や流量に
変動が生じる場合、これらの因子の制御が必要になる
が、これらの因子の制御は何れも被処理ガスそのものの
流量や圧力制御であって、分離膜装置に入る供給ガス条
件の制御が必要となり、上記第２の流体制御とは本質的
に異なり、制御巾の制約があり、的確な制御は困難であ
る。
【０００６】本発明の目的は、凝縮性有機溶剤成分を含
有する窒素ガス等の不活性ガスの混合ガスを膜処理法に
より分離処理して有機溶剤成分を回収する場合、排ガス
の供給流量または排ガス中の有機溶剤成分濃度が変動し
ても、的確な制御により有機溶剤成分を効率よく回収で
き、排ガスを有機溶剤低濃度で大気に放出できる排ガス
の分離処理方法を提供することにある。
有する窒素ガス等の不活性ガスの混合ガスを膜処理法に
より分離処理して有機溶剤成分を回収する場合、排ガス
の供給流量または排ガス中の有機溶剤成分濃度が変動し
ても、的確な制御により有機溶剤成分を効率よく回収で
き、排ガスを有機溶剤低濃度で大気に放出できる排ガス
の分離処理方法を提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】本発明の流体の処理方法
は、被処理流体が凝縮性有機溶剤成分を含有する窒素ガ
ス等の不活性ガスの混合ガス中から有機溶剤成分を膜モ
ジュ−ルにより分離・回収する方法において、複数台の
膜モジュ−ルを使用し、被処理流体供給量に応じてこれ
らモジュ−ル中の数台の膜モジュ−ルを並列接続運転す
ること並びに供給被処理流体の所定成分濃度に応じてこ
れらモジュ−ル中の数台の膜モジュ−ルを直列接続運転
することを自動的に行わせることを特徴とする構成であ
る。
は、被処理流体が凝縮性有機溶剤成分を含有する窒素ガ
ス等の不活性ガスの混合ガス中から有機溶剤成分を膜モ
ジュ−ルにより分離・回収する方法において、複数台の
膜モジュ−ルを使用し、被処理流体供給量に応じてこれ
らモジュ−ル中の数台の膜モジュ−ルを並列接続運転す
ること並びに供給被処理流体の所定成分濃度に応じてこ
れらモジュ−ル中の数台の膜モジュ−ルを直列接続運転
することを自動的に行わせることを特徴とする構成であ
る。
【０００８】
【作用】排ガス供給量が増加すると、それに応じて数台
の膜モジュ−ルが並列接続で運転されて膜分離装置の流
量処理能力が増大されるから、排ガス供給量の増加にも
かかわらず、膜モジュ−ルの透過側には所定の高濃度の
有機溶剤成分蒸気含有ガスが得られる。
の膜モジュ−ルが並列接続で運転されて膜分離装置の流
量処理能力が増大されるから、排ガス供給量の増加にも
かかわらず、膜モジュ−ルの透過側には所定の高濃度の
有機溶剤成分蒸気含有ガスが得られる。
【０００９】また、排ガス中の有機溶剤成分が減少する
と、それに応じて数台の膜モジュ−ルが直列接続で運転
されて膜分離システムの濃縮能力が増大されるから、排
ガス中の有機溶剤成分濃度の減少にもかかわらず、膜モ
ジュ−ルの透過側には所定の高濃度の有機溶剤成分蒸気
含有ガスが得られる。従って、高濃度の有機溶剤成分蒸
気含有ガスの冷却凝縮によって、有機溶剤成分を効率良
く回収でき、大気放出ガスの有機溶剤成分濃度を低濃度
にできる。
と、それに応じて数台の膜モジュ−ルが直列接続で運転
されて膜分離システムの濃縮能力が増大されるから、排
ガス中の有機溶剤成分濃度の減少にもかかわらず、膜モ
ジュ−ルの透過側には所定の高濃度の有機溶剤成分蒸気
含有ガスが得られる。従って、高濃度の有機溶剤成分蒸
気含有ガスの冷却凝縮によって、有機溶剤成分を効率良
く回収でき、大気放出ガスの有機溶剤成分濃度を低濃度
にできる。
【００１０】
【実施例】以下、図面により本発明の実施例について説
明するる。図１は本発明において使用する膜モジュ−ル
システムを示す説明図である。図１において、ａ0，…
は定常運転される主膜モジュ−ル、ａ1，ａ2，…は残り
の補助膜モジュ−ルである。２１は有機溶剤成分蒸気の
凝縮器、２２は凝縮液回収配管、２３は不凝縮ガスのリ
サイクル配管である。２４は大気放出配管である。
明するる。図１は本発明において使用する膜モジュ−ル
システムを示す説明図である。図１において、ａ0，…
は定常運転される主膜モジュ−ル、ａ1，ａ2，…は残り
の補助膜モジュ−ルである。２１は有機溶剤成分蒸気の
凝縮器、２２は凝縮液回収配管、２３は不凝縮ガスのリ
サイクル配管である。２４は大気放出配管である。
【００１１】本発明の処理対象となる被処理ガスは、槽
塔類から排出されてくる凝縮性有機溶剤成分を含有せる
窒素ガス等の不活性ガスの混合ガスであり、このガスが
膜モジュ−ルで処理され、有機溶剤成分が濃縮されたガ
ス（濃縮ガス）と有機溶剤成分が希釈されたガス（稀薄
ガス）とに分離され、稀薄ガスが大気に放出され、他
方、濃縮ガスにおいては凝縮器に送入され、凝縮液（有
機溶剤）が回収され、不凝縮ガスが膜モジュ−ルの供給
側にリサイクルされていく。この場合、濃縮ガスの有機
溶剤成分蒸気濃度は、凝縮器内の圧力、温度下での飽和
蒸気濃度以上の高濃度に維持する必要がある。
塔類から排出されてくる凝縮性有機溶剤成分を含有せる
窒素ガス等の不活性ガスの混合ガスであり、このガスが
膜モジュ−ルで処理され、有機溶剤成分が濃縮されたガ
ス（濃縮ガス）と有機溶剤成分が希釈されたガス（稀薄
ガス）とに分離され、稀薄ガスが大気に放出され、他
方、濃縮ガスにおいては凝縮器に送入され、凝縮液（有
機溶剤）が回収され、不凝縮ガスが膜モジュ−ルの供給
側にリサイクルされていく。この場合、濃縮ガスの有機
溶剤成分蒸気濃度は、凝縮器内の圧力、温度下での飽和
蒸気濃度以上の高濃度に維持する必要がある。
【００１２】上記において、被処理排ガスの供給量並び
に被処理排ガス中の有機溶剤成分蒸気濃度が定常である
場合は、図２の（イ）に示すように、その定常条件に応
じた台数の主膜モジュ−ルを並列接続運転する（この数
台の膜モジュ−ルの並列接続運転に代え、その定常条件
に応じ得る一台の大容量膜モジュ−ルを運転してもよ
い）。この場合、残りの未運転の膜モジュ−ルａ1，ａ2
…は、次に述べる被処理排ガスの供給量の増大、被処理
排ガス中の有機溶剤成分蒸気濃度の減少に対し補助モジ
ュ−ルとして待機させておく。
に被処理排ガス中の有機溶剤成分蒸気濃度が定常である
場合は、図２の（イ）に示すように、その定常条件に応
じた台数の主膜モジュ−ルを並列接続運転する（この数
台の膜モジュ−ルの並列接続運転に代え、その定常条件
に応じ得る一台の大容量膜モジュ−ルを運転してもよ
い）。この場合、残りの未運転の膜モジュ−ルａ1，ａ2
…は、次に述べる被処理排ガスの供給量の増大、被処理
排ガス中の有機溶剤成分蒸気濃度の減少に対し補助モジ
ュ−ルとして待機させておく。
【００１３】被処理排ガスの供給量が定常値よりも多く
なれば（高風量条件となれば）、そのガス流量の増加を
検出手段で検出し、図２の（ロ）に示すように、上記待
機モジュ−ルａ1，ａ2…中、増加ガス流量に応じて数台
のモジュ−ルをも並列接続運転させ、各モジュ−ルの所
定のステ−ジカットのもとでガスの分離処理を行い、濃
縮ガスの有機溶剤成分蒸気濃度を所定の高濃度に保持
し、凝縮器２１における有機溶剤の高効率回収を確保
し、この高効率回収に伴い大気放出ガスの有機溶剤成分
の低濃度化を確保する。
なれば（高風量条件となれば）、そのガス流量の増加を
検出手段で検出し、図２の（ロ）に示すように、上記待
機モジュ−ルａ1，ａ2…中、増加ガス流量に応じて数台
のモジュ−ルをも並列接続運転させ、各モジュ−ルの所
定のステ−ジカットのもとでガスの分離処理を行い、濃
縮ガスの有機溶剤成分蒸気濃度を所定の高濃度に保持
し、凝縮器２１における有機溶剤の高効率回収を確保
し、この高効率回収に伴い大気放出ガスの有機溶剤成分
の低濃度化を確保する。
【００１４】被処理排ガスの有機溶剤成分蒸気濃度が定
常値よりも低くなれば（低濃度条件となれば）、濃度低
下を適当な検出手段で検出し、図２の（ハ）に示すよう
に、上記待機モジュ−ルａ1，ａ2…中、有機溶剤成分濃
度の減少程度に応じて数台のモジュ−ルをも直列接続運
転させ、膜モジュ-ルシステムによって順次濃縮倍率を
高め、濃縮ガスの有機溶剤成分蒸気濃度を所定の高濃度
に保持し、凝縮器２１における有機溶剤の高効率回収を
確保し、この高効率回収に伴い大気放出ガスの有機溶剤
成分の低濃度化を確保する。高風量条件〔低濃度条件〕
から低濃度条件《高風量条件》に変化すれば、図２の
（ロ）の並列接続運転〔図２の（ハ）の直列接続運転〕
から図２の（ハ）の直列接続運転《図２の（ロ）の並列
接続運転》に切替えさせる。
常値よりも低くなれば（低濃度条件となれば）、濃度低
下を適当な検出手段で検出し、図２の（ハ）に示すよう
に、上記待機モジュ−ルａ1，ａ2…中、有機溶剤成分濃
度の減少程度に応じて数台のモジュ−ルをも直列接続運
転させ、膜モジュ-ルシステムによって順次濃縮倍率を
高め、濃縮ガスの有機溶剤成分蒸気濃度を所定の高濃度
に保持し、凝縮器２１における有機溶剤の高効率回収を
確保し、この高効率回収に伴い大気放出ガスの有機溶剤
成分の低濃度化を確保する。高風量条件〔低濃度条件〕
から低濃度条件《高風量条件》に変化すれば、図２の
（ロ）の並列接続運転〔図２の（ハ）の直列接続運転〕
から図２の（ハ）の直列接続運転《図２の（ロ）の並列
接続運転》に切替えさせる。
【００１５】図３の（イ）は上記の並列接続運転の一例
を示し、膜モジュ−ルの膜には、有機溶剤成分蒸気に対
して選択透過性を有するものを使用してある。図３の
（イ）において、Ａ0は定常運転の主膜モジュ−ル、ｂ0
は主膜モジュ−ルの透過側を減圧する真空ポンプ、ｃ0
は非透過の稀薄ガスを大気に放出するブロア、２１は濃
縮ガスの凝縮器であり、主膜モジュ−ルＡ0に対し補助
膜モジュ−ルａ1，ａ2…を並列接続運転し、各モジュ−
ルＡ0，ａ1，ａ2，…の非透過側稀薄ガスをブロアｃ0に
より大気中に放出し、各モジュ−ルＡ0，ａ1，ａ2，…
の各真空ポンプｂ0，ｂ1，ｂ2，…による透過側減圧
下、各モジュ−ルＡ0，ａ1，ａ2，…の濃縮ガスを凝縮
器２１に送り、凝縮液を回収し、不凝縮液を並列モジュ
−ル群に対する供給側にリサイクル配管２３によりリサ
イクルさせている。各補助モジュ−ルａ1，ａ2，…に対
しブロアｃ1，ｃ2，…が設けられているが、これらブロ
アｃ1，ｃ2，…は、この並列接続運転では使用されな
い。
を示し、膜モジュ−ルの膜には、有機溶剤成分蒸気に対
して選択透過性を有するものを使用してある。図３の
（イ）において、Ａ0は定常運転の主膜モジュ−ル、ｂ0
は主膜モジュ−ルの透過側を減圧する真空ポンプ、ｃ0
は非透過の稀薄ガスを大気に放出するブロア、２１は濃
縮ガスの凝縮器であり、主膜モジュ−ルＡ0に対し補助
膜モジュ−ルａ1，ａ2…を並列接続運転し、各モジュ−
ルＡ0，ａ1，ａ2，…の非透過側稀薄ガスをブロアｃ0に
より大気中に放出し、各モジュ−ルＡ0，ａ1，ａ2，…
の各真空ポンプｂ0，ｂ1，ｂ2，…による透過側減圧
下、各モジュ−ルＡ0，ａ1，ａ2，…の濃縮ガスを凝縮
器２１に送り、凝縮液を回収し、不凝縮液を並列モジュ
−ル群に対する供給側にリサイクル配管２３によりリサ
イクルさせている。各補助モジュ−ルａ1，ａ2，…に対
しブロアｃ1，ｃ2，…が設けられているが、これらブロ
アｃ1，ｃ2，…は、この並列接続運転では使用されな
い。
【００１６】図３の（ロ）は上記の直列接続運転の一例
を示し、定常運転の主膜モジュ−ルＡ0に対し、上記補
助膜モジュ−ルａ1，ａ2…を直列接続し、上記した未使
用のブロアｃ1，ｃ2，…を使用し各補助モジュ−ル
ａ1，ａ2…の非透過稀薄ガスを一段前のモジュ−ル
Ａ0，ａ1，…の供給側にリサイクルし、最下段モジュ−
ルａ3から凝縮器２１に濃縮ガスを送り、不凝縮ガスを
最下段モジュ−ルａ3の供給側にリサイクルし、主膜モ
ジュ−ルＡ0から非透過稀薄ガスをブロアｃ0により大気
に放出している。
を示し、定常運転の主膜モジュ−ルＡ0に対し、上記補
助膜モジュ−ルａ1，ａ2…を直列接続し、上記した未使
用のブロアｃ1，ｃ2，…を使用し各補助モジュ−ル
ａ1，ａ2…の非透過稀薄ガスを一段前のモジュ−ル
Ａ0，ａ1，…の供給側にリサイクルし、最下段モジュ−
ルａ3から凝縮器２１に濃縮ガスを送り、不凝縮ガスを
最下段モジュ−ルａ3の供給側にリサイクルし、主膜モ
ジュ−ルＡ0から非透過稀薄ガスをブロアｃ0により大気
に放出している。
【００１７】上記直列接続運転での膜モジュ−ルの配列
は透過側のガスを順次、次の膜モジュ−ルに導いてい
く、所謂、カスケ−ド配列である。しかし、各膜モジュ
−ルの膜に窒素ガスに対し選択透過性を有するものを使
用し、目的の有機溶剤成分を各モジュ−ルの非透過側に
導くこともでき、この場合はシリ−ズ配列が使用され
る。
は透過側のガスを順次、次の膜モジュ−ルに導いてい
く、所謂、カスケ−ド配列である。しかし、各膜モジュ
−ルの膜に窒素ガスに対し選択透過性を有するものを使
用し、目的の有機溶剤成分を各モジュ−ルの非透過側に
導くこともでき、この場合はシリ−ズ配列が使用され
る。
【００１８】上記の主膜モジュ−ルには、排ガスの定常
供給条件に対応できるものであれば、１個の大容量モジ
ュ−ルのみから成るもの、小容量のモジュ−ルを並列接
続したものの何れをも使用できる。また、補助膜モジュ
−ルの並列接続においては、数段で直列接続した補助膜
モジュ−ルを並列接続してもよく、補助膜モジュ−ルの
直列接続においては、並列接続した補助膜モジュ−ルを
数段にて直列接続してもよい。
供給条件に対応できるものであれば、１個の大容量モジ
ュ−ルのみから成るもの、小容量のモジュ−ルを並列接
続したものの何れをも使用できる。また、補助膜モジュ
−ルの並列接続においては、数段で直列接続した補助膜
モジュ−ルを並列接続してもよく、補助膜モジュ−ルの
直列接続においては、並列接続した補助膜モジュ−ルを
数段にて直列接続してもよい。
【００１９】図４は、図３の（イ）に示す並列接続運転
と図３の（ロ）に示す直列接続運転とを可能にする膜モ
ジュ−ルシステムを示しており、主膜モジュ−ルＡ0の
供給配管には、ガス流量を監視する流量指示調節計３１
を接続し、凝縮器２１への濃縮ガス送入管２５には濃縮
ガス濃度指示調節計３２を、非濃縮ガスリサイクル配管
２３には不凝縮ガス濃度指示調節計３３をそれぞれ接続
してある。
と図３の（ロ）に示す直列接続運転とを可能にする膜モ
ジュ−ルシステムを示しており、主膜モジュ−ルＡ0の
供給配管には、ガス流量を監視する流量指示調節計３１
を接続し、凝縮器２１への濃縮ガス送入管２５には濃縮
ガス濃度指示調節計３２を、非濃縮ガスリサイクル配管
２３には不凝縮ガス濃度指示調節計３３をそれぞれ接続
してある。
【００２０】図４において、ｄ1，ｄ2，…は供給ガス切
替弁を、ｅ1，ｅ2，…は排出ガス切替弁を、ｆ0，ｆ1，
ｆ2，…は濃縮ガス切替弁を、ｇ1，ｇ2，…は濃縮リサ
イクルガス切替弁を、ｈ1，ｈ2，…は排出リサイクルガ
ス切替弁をそれぞれ示し、他の符号Ａ0，ａ1，ａ2，
…、ｂ1，ｂ2，…、ｃ1，ｃ2，…は図３の（イ）並びに
図３の（ロ）における符号と共通である。
替弁を、ｅ1，ｅ2，…は排出ガス切替弁を、ｆ0，ｆ1，
ｆ2，…は濃縮ガス切替弁を、ｇ1，ｇ2，…は濃縮リサ
イクルガス切替弁を、ｈ1，ｈ2，…は排出リサイクルガ
ス切替弁をそれぞれ示し、他の符号Ａ0，ａ1，ａ2，
…、ｂ1，ｂ2，…、ｃ1，ｃ2，…は図３の（イ）並びに
図３の（ロ）における符号と共通である。
【００２１】このシステムを使用しての本発明による排
ガスの処理は、次のようにして行われる。すなわち、排
ガスが定常条件で供給されているときは、第１段目の濃
縮ガス切替弁ｆ0のみが開かれ、他の切替弁は全て閉じ
られ、第１段目の主膜モジュ−ルＡ0のみで処理が行わ
れる。排ガスの供給量が定常値よりも増加すると、流量
指示調節計３１の作動により、２段目以降の供給ガス切
替弁ｄ1，ｄ2，…、排出ガス切替弁ｅ1，ｅ2，…、濃縮
ガス切替弁ｆ1，ｆ2，…が順次に開いていき、流量指示
調節計３１が設定流量値に入るまで段数が増加し、逆に
排ガスの供給量が定常値に向かって減少すると、これら
の開かれた弁が逆の段数順序で閉じていく。
ガスの処理は、次のようにして行われる。すなわち、排
ガスが定常条件で供給されているときは、第１段目の濃
縮ガス切替弁ｆ0のみが開かれ、他の切替弁は全て閉じ
られ、第１段目の主膜モジュ−ルＡ0のみで処理が行わ
れる。排ガスの供給量が定常値よりも増加すると、流量
指示調節計３１の作動により、２段目以降の供給ガス切
替弁ｄ1，ｄ2，…、排出ガス切替弁ｅ1，ｅ2，…、濃縮
ガス切替弁ｆ1，ｆ2，…が順次に開いていき、流量指示
調節計３１が設定流量値に入るまで段数が増加し、逆に
排ガスの供給量が定常値に向かって減少すると、これら
の開かれた弁が逆の段数順序で閉じていく。
【００２２】一方、排ガスの有機溶剤成分濃度が定常値
よりも低下すると、主膜モジュ−ルの透過側の濃縮ガス
中の有機溶剤成分濃度が低下し、凝縮液量が減少し、凝
縮器２１のリサイクル配管側濃度指示調節計３３の指示
値と入口側濃度指示調節計３２の指示値との差異が次第
に減少し、この差異が零になるまで放置すると凝縮が全
く行われない状態となる。
よりも低下すると、主膜モジュ−ルの透過側の濃縮ガス
中の有機溶剤成分濃度が低下し、凝縮液量が減少し、凝
縮器２１のリサイクル配管側濃度指示調節計３３の指示
値と入口側濃度指示調節計３２の指示値との差異が次第
に減少し、この差異が零になるまで放置すると凝縮が全
く行われない状態となる。
【００２３】そこで、この差異を常時検出し、その差を
演算し、演算値が設定値よりも小さくなろうとすると、
第１段目の濃縮ガス切替弁ｆ0が閉じ、第１段目の濃縮
リサイクルガス切替弁ｇ1が開き、第１段目の主膜モジ
ュ−ルＡ0の濃縮ガスが第２段目の膜モジュ−ルａ1に供
給される。更に、第２段目の膜モジュ−ルａ1の非透過
側リサイクルガス切替弁ｈ1が開くと同時にその先のブ
ロアｃ1が作動し、第２段目の排出ガス切替弁ｅ1が閉の
状態で段２段目膜モジュ−ルａ1の非透過ガスが第１段
目の主膜モジュ−ルＡ0の供給側にリサイクルされ、第
２段目の濃縮ガス切替弁ｆ1が開くと同時に第２段目膜
モジュ−ルａ1の真空ポンプｂ1が作動し、第２段目膜モ
ジュ−ルａ1の直列接続運転が行われて第２段目膜モジ
ュ−ルａ1から凝縮器２１に濃縮ガスが送られる。
演算し、演算値が設定値よりも小さくなろうとすると、
第１段目の濃縮ガス切替弁ｆ0が閉じ、第１段目の濃縮
リサイクルガス切替弁ｇ1が開き、第１段目の主膜モジ
ュ−ルＡ0の濃縮ガスが第２段目の膜モジュ−ルａ1に供
給される。更に、第２段目の膜モジュ−ルａ1の非透過
側リサイクルガス切替弁ｈ1が開くと同時にその先のブ
ロアｃ1が作動し、第２段目の排出ガス切替弁ｅ1が閉の
状態で段２段目膜モジュ−ルａ1の非透過ガスが第１段
目の主膜モジュ−ルＡ0の供給側にリサイクルされ、第
２段目の濃縮ガス切替弁ｆ1が開くと同時に第２段目膜
モジュ−ルａ1の真空ポンプｂ1が作動し、第２段目膜モ
ジュ−ルａ1の直列接続運転が行われて第２段目膜モジ
ュ−ルａ1から凝縮器２１に濃縮ガスが送られる。
【００２４】この濃縮ガスの有機溶剤成分濃度は第２段
目膜モジュ−ルａ1による再濃縮のために高くなってお
り、この段階での両濃度指示調節計３２，３３の指示値
の差異が設定所定値に達していなければ、次段の膜モジ
ュ−ルａ2が直列接続運転に入り、上記両濃度指示調節
計３２，３３の指示値の差異が設定値範囲になるまで、
カスケ−ド配列が延びていく。逆に排ガスの有機溶剤成
分濃度が定常値に向かって減少すると、逆の順序でカス
ケ−ド配列が短縮していく。
目膜モジュ−ルａ1による再濃縮のために高くなってお
り、この段階での両濃度指示調節計３２，３３の指示値
の差異が設定所定値に達していなければ、次段の膜モジ
ュ−ルａ2が直列接続運転に入り、上記両濃度指示調節
計３２，３３の指示値の差異が設定値範囲になるまで、
カスケ−ド配列が延びていく。逆に排ガスの有機溶剤成
分濃度が定常値に向かって減少すると、逆の順序でカス
ケ−ド配列が短縮していく。
【００２５】上記において、制御のための検出器や測定
計並びにそれらの設置位置は、上記のガス流量計や濃度
計の例に限定されることはなく、例えば、回収液側に流
量計を設置すること、貯留タンク等の液面計を設置する
こと或いは、所定ラインにガス圧計を設置すること等も
可能である。
計並びにそれらの設置位置は、上記のガス流量計や濃度
計の例に限定されることはなく、例えば、回収液側に流
量計を設置すること、貯留タンク等の液面計を設置する
こと或いは、所定ラインにガス圧計を設置すること等も
可能である。
【００２６】膜モジュ−ルの膜には、有機溶剤成分と不
活性ガスとを選択的に効率良く分離することのできるも
のであれば、適宜のものを使用でき、例えば、日東電工
（株）製の有機蒸気分離膜（商品名：NTGS−2200)を使
用できる。真空ポンプやブロアには、ライン内への不純
物の混入防止上、ドライ方式を使用することが望まし
い。凝縮器には、空形式、冷却水使用等の液体冷媒式の
何れをも使用できる。
活性ガスとを選択的に効率良く分離することのできるも
のであれば、適宜のものを使用でき、例えば、日東電工
（株）製の有機蒸気分離膜（商品名：NTGS−2200)を使
用できる。真空ポンプやブロアには、ライン内への不純
物の混入防止上、ドライ方式を使用することが望まし
い。凝縮器には、空形式、冷却水使用等の液体冷媒式の
何れをも使用できる。
【００２７】本発明によれば、排ガスの供給流量又は排
ガスガス中の有機溶剤成分濃度が定常値に対し、大きく
変動しても有機溶剤成分を高回収率で回収でき、排ガス
を低い有機溶剤成分濃度で大気に放出できる。このこと
は次の試験結果からも明らかである。
ガスガス中の有機溶剤成分濃度が定常値に対し、大きく
変動しても有機溶剤成分を高回収率で回収でき、排ガス
を低い有機溶剤成分濃度で大気に放出できる。このこと
は次の試験結果からも明らかである。
【００２８】試験結果 使用した膜モジュ-ルシステムは、膜モジュ−ルを８本
備え、定常の排ガス供給条件に対しては、膜モジュ−ル
５本の並列接続運転とし、排ガス供給量の増加に対して
は、膜モジュ−ル８本の並列接続運転とし、供給排ガス
中の有機溶剤成分濃度の減少に対しては膜モジュ−ル５
本並列−２本並列−１本の３段直列接続運転とするもの
である。
備え、定常の排ガス供給条件に対しては、膜モジュ−ル
５本の並列接続運転とし、排ガス供給量の増加に対して
は、膜モジュ−ル８本の並列接続運転とし、供給排ガス
中の有機溶剤成分濃度の減少に対しては膜モジュ−ル５
本並列−２本並列−１本の３段直列接続運転とするもの
である。
【００２９】このシステムにおける膜モジュ−ルには日
東電工（株）製の有機蒸気分離膜を用いた有効膜面積１
４m3のNTGS−2200−S8を、真空ポンプにはル−ツ型ドラ
イ式（電力：3.7KW）を、大気放出配管のブロアにはル
−ツ型ドライ式（電力：0.4KW）を、２本目以降の各膜
モジュ−ルのブロアにはル−ツ型ドライ式（電力：0.2K
W）を、凝縮器には多管式水冷コンデンサ(伝熱面積:３m
3,冷却水平均温度２５℃）をそれぞれ使用した。
東電工（株）製の有機蒸気分離膜を用いた有効膜面積１
４m3のNTGS−2200−S8を、真空ポンプにはル−ツ型ドラ
イ式（電力：3.7KW）を、大気放出配管のブロアにはル
−ツ型ドライ式（電力：0.4KW）を、２本目以降の各膜
モジュ−ルのブロアにはル−ツ型ドライ式（電力：0.2K
W）を、凝縮器には多管式水冷コンデンサ(伝熱面積:３m
3,冷却水平均温度２５℃）をそれぞれ使用した。
【００３０】被処理排ガスはヘキサン貯留タンクから排
出されてくるヘキサン蒸気含有窒素ガス（圧力：１atm,
外気温度：10〜30℃）であり、定常の供給条件は流量１
２５Nm3/hr、ヘキサン蒸気濃度２５VOL%であり、この供
給条件の排ガスを膜モジュ−ル５本の並列接続運転で処
理したところ、ヘキサン回収率は８２％であり、大気放
出ガスのヘキサン蒸気濃度は５．７VOL%であった。
出されてくるヘキサン蒸気含有窒素ガス（圧力：１atm,
外気温度：10〜30℃）であり、定常の供給条件は流量１
２５Nm3/hr、ヘキサン蒸気濃度２５VOL%であり、この供
給条件の排ガスを膜モジュ−ル５本の並列接続運転で処
理したところ、ヘキサン回収率は８２％であり、大気放
出ガスのヘキサン蒸気濃度は５．７VOL%であった。
【００３１】この運転状態のままで、上記の排ガスの排
出条件を流量２００Nm3/hrの高風量条件にすると（ヘキ
サン蒸気濃度は２５VOL%のまま）、ヘキサン回収率が６
８％に低下し、大気放出ガスのヘキサン蒸気濃度が９．
６VOL%に上昇した。しかし、膜モジュ−ル８本の並列接
続運転に切替えたところ、ヘキサン回収率を８２％に回
復でき、大気放出ガスのヘキサン蒸気濃度を５．７VOL%
に回復できた。
出条件を流量２００Nm3/hrの高風量条件にすると（ヘキ
サン蒸気濃度は２５VOL%のまま）、ヘキサン回収率が６
８％に低下し、大気放出ガスのヘキサン蒸気濃度が９．
６VOL%に上昇した。しかし、膜モジュ−ル８本の並列接
続運転に切替えたところ、ヘキサン回収率を８２％に回
復でき、大気放出ガスのヘキサン蒸気濃度を５．７VOL%
に回復できた。
【００３２】また、上記の５本並列接続運転のままで、
上記の排ガスの供給条件をヘキサン蒸気濃度流量７VOL%
の低濃度条件にすると（流量は１２５Nm3/hrのまま）、
ヘキサン回収率が１５％に低下し、大気放出ガスのヘキ
サン蒸気濃度が６．０VOL%へとやや上昇した。しか
し、、膜モジュ−ル５本並列−膜モジュ−ル２本並列−
膜モジュ−ル１本の３段カスケ−ド配列運転に切替えた
ところ、ヘキサン回収率を７２％にでき、大気放出ガス
のヘキサン蒸気濃度を２．１VOL%と極低濃度にできた。
上記の排ガスの供給条件をヘキサン蒸気濃度流量７VOL%
の低濃度条件にすると（流量は１２５Nm3/hrのまま）、
ヘキサン回収率が１５％に低下し、大気放出ガスのヘキ
サン蒸気濃度が６．０VOL%へとやや上昇した。しか
し、、膜モジュ−ル５本並列−膜モジュ−ル２本並列−
膜モジュ−ル１本の３段カスケ−ド配列運転に切替えた
ところ、ヘキサン回収率を７２％にでき、大気放出ガス
のヘキサン蒸気濃度を２．１VOL%と極低濃度にできた。
【００３３】本発明の処理対象である、槽塔類から排出
されてくる凝縮性有機溶剤成分を含有せる不活性ガスの
混合ガスの高風量条件と低濃度条件とが重畳することは
稀であるが、重畳した時は、大気放出ガス中の有機溶剤
蒸気濃度を可及的に低濃度とするように、直列接続運転
又は並列接続運転の何れかを優先させることが好まし
い。例えば、上記の試験例の場合、並列接続運転を優先
させることが好ましい。高風量条件と低濃度条件とが重
畳した時、直列接続運転と並列接続運転とを一定のサイ
クルで強制的に交互に切替えることも可能である。
されてくる凝縮性有機溶剤成分を含有せる不活性ガスの
混合ガスの高風量条件と低濃度条件とが重畳することは
稀であるが、重畳した時は、大気放出ガス中の有機溶剤
蒸気濃度を可及的に低濃度とするように、直列接続運転
又は並列接続運転の何れかを優先させることが好まし
い。例えば、上記の試験例の場合、並列接続運転を優先
させることが好ましい。高風量条件と低濃度条件とが重
畳した時、直列接続運転と並列接続運転とを一定のサイ
クルで強制的に交互に切替えることも可能である。
【発明の効果】本発明によれば、凝縮性有機溶剤成分を
含む窒素ガス等の不活性ガスを混合ガスからその有機溶
剤成分を膜モジュ−ルシステムにより分離回収する場
合、その被処理ガスの供給条件に変動が生じても、その
変動に応じて膜モジュ−ルの配列を並列または直列に自
動的に組み替えることにより、有機溶剤成分を効率良く
回収できると共に大気放出ガスの有機溶剤成分濃度を低
濃度にできる。
含む窒素ガス等の不活性ガスを混合ガスからその有機溶
剤成分を膜モジュ−ルシステムにより分離回収する場
合、その被処理ガスの供給条件に変動が生じても、その
変動に応じて膜モジュ−ルの配列を並列または直列に自
動的に組み替えることにより、有機溶剤成分を効率良く
回収できると共に大気放出ガスの有機溶剤成分濃度を低
濃度にできる。
【図１】本発明において使用する膜モジュ−ルシステム
の説明図である。
の説明図である。
【図２】上記膜モジュ−ルシステムを使用した本発明の
実施例を示す説明図であり、図２の（イ）は定常運転時
を、図２の（ロ）は並列接続運転時を、図２の（ハ）は
直列接続運転時をそれぞれ示している。
実施例を示す説明図であり、図２の（イ）は定常運転時
を、図２の（ロ）は並列接続運転時を、図２の（ハ）は
直列接続運転時をそれぞれ示している。
【図３】図３の（イ）は本発明における並列接続運転時
のフロ−図を、図３の（ロ）は本発明における直列接続
運転時のフロ−図をそれぞれ示している。
のフロ−図を、図３の（ロ）は本発明における直列接続
運転時のフロ−図をそれぞれ示している。
【図４】本発明において使用する膜モジュ−ルシステム
の一例のフロ−図である。
の一例のフロ−図である。
Ａ0 膜モジュ−ル ａ0 膜モジュ−ル ａ1 膜モジュ−ル ａ2 膜モジュ−ル ａ3 膜モジュ−ル
Claims (2)
- 【請求項１】被処理流体中から所定の成分を膜モジュ−
ルにより分離・回収する方法において、複数台の膜モジ
ュ−ルを使用し、被処理流体供給量に応じてこれらモジ
ュ−ル中の数台の膜モジュ−ルを並列接続運転すること
並びに供給被処理流体の所定成分濃度に応じてこれらモ
ジュ−ル中の数台の膜モジュ−ルを直列接続運転するこ
とを自動的に行わせることを特徴とする流体の処理方
法。 - 【請求項２】被処理流体が凝縮性有機溶剤成分を含有す
る窒素ガス等の不活性ガスの混合ガスであり、所定の成
分が有機溶剤成分である請求項１記載の流体の処理方
法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5100432A JPH06285324A (ja) | 1993-04-02 | 1993-04-02 | 流体の処理方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5100432A JPH06285324A (ja) | 1993-04-02 | 1993-04-02 | 流体の処理方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06285324A true JPH06285324A (ja) | 1994-10-11 |
Family
ID=14273794
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5100432A Pending JPH06285324A (ja) | 1993-04-02 | 1993-04-02 | 流体の処理方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH06285324A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002370088A (ja) * | 2001-06-13 | 2002-12-24 | Nippon Parkerizing Co Ltd | 塗装前処理ラインから排出される水洗水の回収方法 |
| US7449048B2 (en) | 2002-03-29 | 2008-11-11 | Mitsui Chemicals, Inc. | Method of reusing exhaust gas in polymer production plant |
| JP2013017939A (ja) * | 2011-07-08 | 2013-01-31 | Ube Industries Ltd | 混合ガス分離装置 |
| WO2018225277A1 (ja) * | 2017-06-08 | 2018-12-13 | シャープ株式会社 | 浄水装置および家庭用浄水器 |
-
1993
- 1993-04-02 JP JP5100432A patent/JPH06285324A/ja active Pending
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002370088A (ja) * | 2001-06-13 | 2002-12-24 | Nippon Parkerizing Co Ltd | 塗装前処理ラインから排出される水洗水の回収方法 |
| US7449048B2 (en) | 2002-03-29 | 2008-11-11 | Mitsui Chemicals, Inc. | Method of reusing exhaust gas in polymer production plant |
| JP2013017939A (ja) * | 2011-07-08 | 2013-01-31 | Ube Industries Ltd | 混合ガス分離装置 |
| WO2018225277A1 (ja) * | 2017-06-08 | 2018-12-13 | シャープ株式会社 | 浄水装置および家庭用浄水器 |
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