JPH07328380A

JPH07328380A - 溶剤回収装置

Info

Publication number: JPH07328380A
Application number: JP6147118A
Authority: JP
Inventors: Michio Shirai; 道雄白井
Original assignee: Olympus Optical Co Ltd
Current assignee: Olympus Corp
Priority date: 1994-06-06
Filing date: 1994-06-06
Publication date: 1995-12-19

Abstract

(57)【要約】【目的】排気中の溶剤の回収を効率良く行う。【構成】液体シャワー部１０３から液体をシャワーし
て排気を冷却，凝縮させ、液体貯蓄槽１０４に導く。液
体シャワー部１０３を通過した排気を気体冷却部１０２
に導き、気体冷却部の充填物１０７で冷却し、凝縮して
液体貯蓄槽１０４に落下させる。２段階で回収するた
め、回収効率が向上する。分離器は液体１０９と回収溶
剤を分離し、液体１０９だけを液体シャワー部１０３に
送液し、循環させる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、洗浄装置などに接続さ
れる排気ダクト中の排気からの溶剤等の洗浄液を回収す
る装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、排気中からの溶剤回収には、ミウ
ラ化学装置株式会社発行のカタログ「溶剤ガス処理・回
収装置」や大阪ガス発行のカタログ「リノベスＡシリ
ーズ」に見られるように、活性炭吸着を利用したガス回
収が一般的に行われている。図６はこの従来の活性炭吸
着方式による溶剤回収装置を示す。

【０００３】溶剤を含有した排気１２は、ブロアー１に
よりエアフィルター２を介して第１活性炭塔３または第
２活性炭塔４へ送り込まれ、これらの塔３，４内の活性
炭エレメント５または６を通過する間に活性炭へ溶剤が
吸着され、浄化ガスとして排出される。一方、活性炭塔
３または４では水蒸気９が吹き込まれ、吸着された溶剤
を活性炭より離脱させる。溶剤ガスと水蒸気の混合ガス
は、配管１０を通ってコンデンサー７に導かれ、ここで
凝縮冷却された後、水分離器８へと送られ、水分離器８
内で比重差により水と回収溶剤に分離されて溶剤が回収
される。この場合、第１活性炭塔３と第２活性炭塔４へ
の排気管路を切替え、交互に吸着、離脱を繰り返すこと
により連続的な溶剤回収を行っている。このような、活
性炭吸着方式では、活性炭の溶剤に対する高い吸着特性
により、排気中の溶剤ガス濃度が低濃度でも高い回収性
を得ることができる。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、活性炭
吸着方式では回収する溶剤の種類により、活性炭の種類
を変更する必要がある。また使用を継続するのに伴っ
て、活性炭の吸着能が低下するため、定期的に活性炭の
交換するなどのメンテナンスが必要となる。しかも、活
性炭吸着塔やスチーム発生のためのボイラーなどを必要
とすることから大がかりな装置となっている。さらに、
連続回収を行うためには、少なくとも活性炭塔が２基以
上必要となると共に、これらの活性炭塔を切り替えるた
めの装置も必要となるため、複雑となり溶剤の回収コス
トが増大する。また、さらに吸着された溶剤の脱離を水
蒸気スチームにより行うために、吸着された溶剤が１０
０℃以上に加熱され、これにより、溶剤の種類によって
は劣化を生じる可能性を有している。

【０００５】本発明は、上記事情を考慮してなされたも
のであり、メンテナンスが不要で、溶剤の回収コストが
低く、回収した溶剤の劣化を抑制できる溶剤回収装置を
提供することを目的とする。さらに、詳しくは、請求項
１は、比較的安価な構成による設備コストの抑制、液体
シャワー部と気体冷却部での２段階による回収効率の向
上、メンテナンス不要な回収やシャワー液体の循環使用
によるメンテナンスの容易性を実現することを目的とし
ている。また、請求項２，３では、気体冷却部における
溶剤回収効率の向上を目的としている。

【０００６】

【課題を解決するための手段および作用】本発明の基本
構成は、気体冷却部の内部空間に気液接触用充填物を配
置し、この気体冷却部の下方に液体貯蓄槽を配置し、こ
の液体貯蓄槽および気体冷却部に連設する液体シャワー
部を配置している。

【０００７】図１は本発明の基本構成を示し、外部の洗
浄装置（図示省略）より発生した溶剤ガスは、不図示の
排気ファンにより溶剤含有排気１１２として溶剤回収装
置１０１へ導入され、同装置１０１の液体シャワー部１
０３へ導かれる。液体シャワー部１０３では、ポンプ１
１０の駆動により液体貯蓄槽１０４から分離器１０５を
介して配管１１１を通ってきた液体１０９がシャワーノ
ズル１０８より常時噴射されている。これにより、液体
シャワー部１０３の空間が液体１０９の液滴により覆わ
れている。溶剤含有排気１１２はこの液体シャワー部１
０３を通過する間に、液体１０９の液滴と接触すること
により溶剤含有排気１１２中の溶剤ガスの一部が凝結さ
れて、液体１０９の液滴と共に液体貯蓄槽１０４へ流入
する。従って、液体シャワー部１０３で溶剤ガスの一部
が液体貯蓄槽１０４へ回収される。溶剤含有排気１１２
は、次に気体冷却部１０２へと送られる。気体冷却部１
０２では冷却媒体が配置される。図示例では、冷却管１
０６が配置され、そのすき間の空間には、気液接触用充
填物１０７が充填されている。この気液接触用充填物１
０７は、気体透過率が高く、排気の圧力損失を抑制し、
その空間での気体の接触表面積を増大させるものであ
る。気液接触用充填物１０７は、冷却管１０６と接して
おり、これにより冷却管１０６により、冷却されてい
る。溶剤含有排気１１２は、気液接触用充填物１０７に
接触することにより、含有されている溶剤ガスが冷却凝
縮されて溶剤液滴となり、溶剤貯蓄槽１０４に落下す
る。従って、この気体冷却部１０２でも溶剤ガスが液体
貯蓄槽１０４へ回収される。かかる気体冷却部１０２を
通過した溶剤含有排気１１２は、浄化排気１１３とし
て、系外へ排出される。一方、液体貯蓄槽１０４の内部
には冷却管１１４が配置されており、この液体貯蓄槽１
０４中の液体が冷却管１１４により、冷却されている。
これにより、回収溶剤も同様に冷却される。従って、回
収溶剤および液体１０９の蒸気圧が低下し、回収溶剤お
よび液体１０９の揮散による損失を抑制している。さら
に、液体貯蓄槽１０４からはポンプ１１０により液体１
０９が常時、分離器１０５へ引き込まれている。この分
離器１０５において、液体貯蓄槽１０４に回収された溶
剤が、液体１０９と分離され回収される。このように液
体貯蓄槽１０４に回収された溶剤は、常時分離器１０５
によって回収されており、液体貯蓄槽１０４にほとんど
滞留しないので、ここでも回収溶剤の再揮散が防止され
る。また、液体シャワー部１０３のシャワーノズル１０
８より噴出された液体１０９の液滴は、一部が飛沫とな
って気体冷却部１０６へ導かれるが、気液接触用充填物
１０７によりトラップされることにより、凝縮して液体
貯蓄槽１０４へ落下し回収されるため、液体１０９の損
失を抑制できる。

【０００８】液体１０９としては、液体貯蓄槽１０４中
に収容された状態で、回収溶剤と不溶・難溶性のものが
使用される。また、引火の危険性を考慮すると不燃性の
液体が好ましく、さらに好ましくは、水またはペルフル
オロ化合物が使用される。一般に、溶解度パラメーター
（以下ＳＰ値）が離れていれば相溶性が低く、分離再生
が容易となる。ＳＰ値は、水が２３．４、ペルフルオロ
化合物が５〜６であり、両者は、両極端のＳＰ値を有し
ている。したがって、回収溶剤のＳＰ値が大きい場合に
はペルフルオロ化合物を使用し、小さい場合には、水を
使用することが好ましい。なお、ペルフルオロ化合物
は、ハロゲン化炭化水素やｎ−ヘキサン、ジエチルエー
テルなどの低分子の炭化水素類、エーテル類以外では、
難溶性を示すのでＳＰ値に関わらず、液体１０９として
使用できる。

【０００９】

【実施例１】図２には、本発明の実施例１の溶剤回収装
置２００を示す。この装置２００の液体貯蓄槽２１５に
は水２０９が貯留されており、同槽２１５には、冷却コ
イル２１６が備えられている。液体貯蓄部２１５の真上
にはシャワーノズル２０６を有した液体シャワー部２０
３が配設されている。この、液体シャワー部２０３の内
部には、二重にまかれた冷却コイル２０５が配置され、
冷却コイル２０５のすき間空間には、蒸留用金網加工充
填物２０４が設けられている。２０２は液体シャワー部
２０３の上方に設けられた気体冷却部である。ここで蒸
留用金網加工充填物としては商品名「グッドロール」
（東京特殊金鋼（株）製）が使用されている。液体貯蓄
槽２１５には、配管により膜式液体分離器２０８が接続
されており、膜式液体分離器２０８には配管によりポン
プ２０７が接続されている。そして、ポンプ２０７が、
配管２１２を介してシャワーノズル２０６に接続されて
いる。かかる、溶剤回収装置２００の入口２２０および
出口２３０には、ポリプロピレン製不織布からなるフィ
ルター２１０、２１１が備えられている。冷却コイル２
０５および２１６には冷却液が流れ、冷却時には、約５
〜１０℃となる。溶剤回収装置２００の入口２２０は、
溶剤ガス発生源である洗浄装置の排気ダクト（図示省
略）に接続されており、出口２３０には、排気用ファン
（図示省略）が接続されている。

【００１０】上記の構成において、ポンプ２０７が作動
することにより液体貯蓄槽２１５に貯留されている水２
０９が膜式分離器２０８を介してシャワーノズル２０６
へ供給され、水２０９がシャワー状ないし霧状となって
下方に噴出される。また、溶剤回収装置２００の出口２
３０に設けられた排気ファンが駆動することにより洗浄
装置の排気ダクトからの溶剤含有排気２１３が入口２２
０から取り込まれ、フィルター２１０を介して液体シャ
ワー部２０３へ導かれる。本実施例における洗浄装置で
は、水に不溶性の低分子ジメチルシロキサン系の洗浄剤
を使用しており、低分子ジメチルシロキサンが溶剤ガス
として排気ダクトより排出されている。液体シャワー部
２０３では、水２０９シャワー状に溶剤含有排気２１３
に降りかかり、溶剤含有排気２１３中の溶剤ガスの一部
が、水２０９により冷却凝縮され、水２０９と共に液体
貯蓄槽２１５へ落下する。液体貯蓄槽２１５は、冷却コ
イル２１６により５〜１０℃に冷却されており、回収さ
れた溶剤も冷却され、蒸気圧が低下して溶剤の再揮散を
抑制している。同時に水２０９の揮散も抑制している。
次に溶剤含有排気２１３は、気体冷却部２０２へ導か
れ、蒸留用金網加工充填物２０４と接触する。蒸留用金
網加工充填物は気液接触を目的として設けられたもの
で、ある空間内での接触面積を大幅に増大させる効果が
あり、さらに通常の充填物と異なり、気体の圧力損失を
抑制するように設計されている。また、本実施例では、
ＳＵＳ３０４からなる金属により形成されているため、
効率の良い熱伝導が可能であり、冷却コイル２０５と効
率の良い熱交換を行う。このため、冷却コイル２０５と
ほぼ同じ５〜１０℃に冷却された状態となっている。こ
の蒸留用金網加工充填物２０４に接触した溶剤含有排気
２１３は冷却され、溶剤含有排気２１３中に残存してい
る溶剤ガスが冷却凝縮されるため、溶剤含有排気２１３
中の溶剤成分は、ほとんど液滴となって液体貯蓄槽２１
５へ落下し、回収される。溶剤成分が除かれたクリーン
な排気は、フィルター２１１を介して外部へ放出され
る。一方、液体貯蓄槽２１５に回収された溶剤は、ほと
んど滞留することなく膜式液体分離器２０８へ送られ
る。

【００１１】膜式液体分離器２０８は、分離しきれてい
ない液体を特殊な膜を通過させることにより、膜通過中
に凝縮を促進させる。これにより、膜を通過した後で
は、比重差による浮力が充分に作用する粒子にまで凝縮
される。この作用により、膜式液体分離器２０８は液体
貯蓄槽２１５で回収した溶剤と水２０９の混合液体を常
時分離している。回収された溶剤は膜式液体分離器２０
８内に貯留され、一定量貯留された後に、排出されて回
収される。一方、フィルター２１０にはシャワーノズル
２０６から噴出された水２０９の飛沫が降りかかる場合
があるが、フィルター２１０の材質が水の漏れ性の悪い
ポリプロピレン製であるため、水をはじきフィルター２
０６が水２０９により目詰まりすることを防止してい
る。さらにフィルター２１０では溶剤含有排気２１３中
のパーティクル除去も行っている。また、蒸留用金網加
工充填物２０４にも水２０９の飛沫がかかる場合がある
が、この飛沫は蒸留用金網加工充填物２０４に接触する
ことによりトラップされ、凝縮し、液滴として落下して
液体貯蓄槽２１５へ回収される。

【００１２】本実施例の溶剤回収装置２００を動作させ
たところ、入口２２０の手前で溶剤ガス濃度が約４００
０ｐｐｍであった溶剤含有排気が出口２３０では、１０
０ｐｐｍ未満となり効率良く溶剤ガスを回収できた。本
実施例の装置は、稼働部がポンプ２０７のみであり、大
がかりな構成ではないので従来の活性炭吸着方式のもの
に比較して装置コストを低く抑えることができる。ま
た、フィルター交換以外は、特にメンテナンスを必要と
しない。しかも回収に際して、溶剤は加熱されることが
なく、水とは不溶であるため、全く劣化することなく回
収できる。

【００１３】図３は気体冷却部の変形例を示す。この気
体冷却部２２３は、冷却コイル２２２が配置されると共
に、その底部には金網２２１が設けられている。また、
冷却コイル２２２のすき間空間には、蒸留用充填物とし
てのＳＵＳ３０４からなる円筒状のラシヒリング２２０
が充填されている。

【００１４】このラシヒリング２２０は熱交換効率が大
きく、表面積が増大していると共に気体の圧力損失を抑
制するものであり、溶剤ガスを効率良く冷却凝縮させる
ことができる。

【００１５】図４は気体冷却部２０２の変形例を示す。
この気体冷却部２３３は、その４面の外壁面にペルチェ
素子が配置されており、その内側には蒸留用金網加工充
填物２３０が充填されている。ペルッチェ素子２３１
は、電気を与えることで熱交換する素子であり、吸収し
た熱は、放熱板２３２により放出され、放熱板と反対の
面を冷却する。

【００１６】このような気体冷却部２３３は、その作動
により効率良く冷却を行うことができる。また、冷却媒
体の代わりに電気配線をするだけでよく、溶剤回収装置
の配置が容易となる。なお、本実施例では、液体貯蓄槽
にペルチェ素子を配設し、このペルチェ素子により冷却
してもかまわない。

【００１７】

【実施例２】図５は本発明の実施例２の溶剤回収装置３
００を示している。冷却コイル３１６を有する液体貯蓄
槽３１５にはペルフルオロポリエーテル３０９が貯留さ
れている。このペルフルオロポリエーテルは沸点が２１
５℃となっている。溶剤回収装置３００の入口３２０側
には、液体シャワー部３０３が配設され、この液体シャ
ワー部３０３には、シャワーノズル３０６が備えられて
いる。液体シャワー部２０３の横方向でかつ液体貯蓄槽
３１５の上方には、気体冷却部３０２が設けられてい
る。この気体冷却部３０２には、二重にまかれた冷却コ
イル３０５が配置され、冷却コイル３０５のすき間空間
には、蒸留用金網加工充填物３０４が充填されている。
この蒸留用金網加工充填物としては商品名「グッドロー
ル」（東京特殊金鋼（社）製）が使用されている。液体
貯蓄槽３１５には、配管により膜式液体分離器３０８が
接続されており、膜式液体分離器３０８には配管により
ポンプ３０７が接続されている。ポンプ３０７は配管３
１２を介してシャワーノズル３０６に接続されている。
また、溶剤回収装置３００の入口３２０および出口３３
０には、セルロース製不織布からなるフィルター３１
０、３１１が備えられている。冷却コイル３０５、３１
６には冷却液が流れ、冷却時には、約０〜８℃となる、
溶剤回収装置３００の入口３２０は、溶剤ガス発生源で
ある洗浄装置の排気ダクト（図示省略）に接続されてい
る。また、出口３３０には、排気用ファン（図示省略）
が接続されている。

【００１８】上記構成において、ポンプ３０７を作動す
ることにより液体貯蓄槽３１５に貯留されているペルフ
ルオロポリエーテル３０９が膜式液体分離器３０８を介
してシャワーノズル３０６へ供給され、ペルフルオロポ
リエーテル３０９がシャワー状ないし霧状となって下方
に噴出される。また、溶剤回収装置３００の出口３３０
に設けた排気ファンを駆動することにより洗浄装置の排
気ダクトからの溶剤含有排気３１３が入口３２０に取り
込まれ、フィルター３１０を介して液体シャワー部３０
３へ導かれる。本実施例における、ここで洗浄装置で
は、ペルフルオロポリエーテルと不溶性の石油系の洗浄
剤、例えば沸点範囲が１５０℃〜２５０℃程度のイソパ
ラフィンを主体とする溶剤、例えばアクトレル３３７７
Ｌ（エクソン化学（株）製）を使用しており、この石油
系の炭化水素が溶剤ガスとして排気ダクトから排出され
る。液体シャワー部３０３では、ペルフルオロポリエー
テル３０９がシャワー状となって溶剤含有排気３１３に
降りかかり、溶剤含有排気３１３中の溶剤ガスの一部
が、ペルフルオロポリエーテル３０９により冷却凝縮さ
れ、ペルフルオロポリエーテル３０９と共にスロープ３
１７へ落下し、スロープ３１７を流れ落ちて液体貯蓄槽
３１５へ流入する。液体貯蓄槽３１５は、冷却コイル３
１６により０〜８℃に冷却されており、回収された溶剤
も冷却され、蒸気圧が低下して溶剤の再揮散を抑制して
いる。同時にペルフルオロポリエーテル３０９の揮散も
抑制している。次に溶剤含有排気３１３は、気体冷却部
３０２へ導かれ、蒸留用金網加工充填物３０４と接触す
る。本実施例の蒸留用金網加工充填物３０４は実施例１
のものと同じ性能を有すると共に、金属（本実施例では
ＳＵＳ３０４）により形成されているため、効率の良い
熱伝導が可能となっている。このため、冷却コイル３０
５と効率の良い熱交換を行い、冷却コイル３０５とほぼ
同じ０〜８℃に冷却される。この蒸留用金網加工充填物
３０４に接触した溶剤含有排気３１３は冷却され、溶剤
含有排気３１３中に残存している溶剤ガスが冷却凝縮さ
れ、溶剤含有排気３１３中の溶剤成分が、ほとんど液滴
となって液体貯蓄槽３１５へ落下し回収される。溶剤成
分が除かれたクリーンな排気は、フィルター３１１を介
して外部へ放出される。一方、液体貯蓄槽３１５に回収
された溶剤は、ほとんど滞留することなく膜式液体分離
器３０８へ送られる。膜式液体分離器３０８は、分離し
きれていない液体を特殊な膜を通過させることにより、
膜通過中に凝縮を促進させる。これにより、膜を通過し
た後では、比重差による浮力が充分に作用する粒子にま
で凝縮される。この作用により、膜式液体分離器３０８
は、液体貯蓄槽３１５から回収した溶剤とペルフルオロ
ポリエーテル３０９の混合液体を常時分離している。回
収された溶剤は膜式液体分離器３０８内に貯留され、一
定量貯留された後に、排出されて回収される。なお、フ
ィルター３１０は溶剤含有排気３１３中のパーティクル
除去も行っている。また、蒸留用金網加工充填物２０４
にペルフルオロポリエーテル３０９の飛沫がかかる場合
があるが、この飛沫は蒸留用金網加工充填物３０４に接
触することでトラップされ、凝縮して液滴となって落下
して液体貯蓄槽３１５へ回収される。

【００１９】本実施例のこの溶剤回収装置３００を動作
させたところ、入口３２０手前で溶剤ガス濃度が約２０
００ｐｐｍであった溶剤含有排気が出口３３０では、１
００ｐｐｍ未満となり効率よく溶剤ガスを回収できた。
また、実施例１と同様に低分子シロキサン系洗浄剤を使
用している洗浄装置に接続した場合でも、入口３２０手
前の溶剤ガス濃度が約４０００ｐｐｍであったのに対
し、出口３３０では１００ｐｐｍ未満となり、同様に効
率よく溶剤ガスを回収できた。

【００２０】本実施例の装置では、稼働部がポンプ３０
７のみであり、大がかりな構成ではないので従来の活性
炭吸着方式のものに比較して装置コストを低く抑えるこ
とができる。また、フィルター交換以外は、特にメンテ
ナンスを必要としない。しかも回収に際して、溶剤は加
熱されることがないため、劣化なく回収できる。

【００２１】

【発明の効果】以上実施例とともに具体的に説明したよ
うに、本発明の請求項１は、比較的安価な構成による設
備コストの抑制、液体シャワー部と気体冷却部との２段
階による回収効率の向上、メンテナンス不要な回収やシ
ャワー液体の循環使用によるメンテナンスの容易性を実
現することが可能となる。また、請求項２，３により本
発明は、気体冷却部における溶剤回収効率がさらに向上
し、回収コストの上昇の抑制が可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の基本構成の断面図である。

【図２】本発明の実施例１の断面図である。

【図３】気体冷却部の変形例の断面図である。

【図４】気体冷却部の別の変形例の断面図である。

【図５】実施例２の断面図である。

【図６】従来装置の断面図である。

【符号の説明】

１０２気体冷却部１０３液体シャワー部１０４液体貯蓄槽１０７充填物１０９液体

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】気液接触用充填物が内部に充填された気
体冷却部と、水またはペルフルオロ化合物が貯留され前
記気体冷却部の下方に配置された液体貯蓄槽と、前記気
体冷却部および液体貯蓄槽の双方に連設するように配置
されると共に回収対象の溶剤を含有した排気々体が導入
される液体シャワー部とを備え、前記液体貯蓄槽内の水
またはペルフルオロ化合物は液体分離器を介して回収対
象の溶剤を分離した後、前記液体シャワー部に供給され
て噴出し、その後、前記液体貯蓄槽に戻るように循環す
ることを特徴とする溶剤回収装置。
【請求項２】前記気液接触用充填物は、中空加工部材
および／または線材を加工成形した部材であることを特
徴とする請求項１記載の溶剤回収装置。
【請求項３】前記線材を加工した部材は、網状に加工
されたものを成形した部材であることを特徴とする請求
項２記載の溶剤回収装置。