JPH08150319A - 溶剤回収方法および装置 - Google Patents
溶剤回収方法および装置Info
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- JPH08150319A JPH08150319A JP6317649A JP31764994A JPH08150319A JP H08150319 A JPH08150319 A JP H08150319A JP 6317649 A JP6317649 A JP 6317649A JP 31764994 A JP31764994 A JP 31764994A JP H08150319 A JPH08150319 A JP H08150319A
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Abstract
(57)【要約】
［目的］活性炭素繊維を吸着素子とする、低沸点溶剤の
回収方法において、未凝集ガス量を減少せしめることに
よって、吸着素子の負荷を軽減し、装置の稼働効率を高
める。 ［構成］缶内に、活性炭素繊維層にて構成された円筒状
吸着素子を配し、吸着は該吸着素子に被処理ガスを供給
吸着素子通過後、清浄ガスとして取り出し、脱着は水蒸
気を吸着素子に供給し脱着ガスとして回収する方法に於
いて、水蒸気を供給し吸着溶剤を脱着するに先だち、脱
着ガス取出口と吸着素子との間の空間部に水蒸気供給
し、空間部に充満するガスを水蒸気で置換する、溶剤回
収方法及び装置。
回収方法において、未凝集ガス量を減少せしめることに
よって、吸着素子の負荷を軽減し、装置の稼働効率を高
める。 ［構成］缶内に、活性炭素繊維層にて構成された円筒状
吸着素子を配し、吸着は該吸着素子に被処理ガスを供給
吸着素子通過後、清浄ガスとして取り出し、脱着は水蒸
気を吸着素子に供給し脱着ガスとして回収する方法に於
いて、水蒸気を供給し吸着溶剤を脱着するに先だち、脱
着ガス取出口と吸着素子との間の空間部に水蒸気供給
し、空間部に充満するガスを水蒸気で置換する、溶剤回
収方法及び装置。
Description
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は活性炭素繊維（以下ＡＣ
Ｆと言う）を吸着材として、排ガス中の有機溶剤を吸着
回収する溶剤回収方法および装置に関するものである。
更に詳しくは、電子機器製造工場、金属加工工場等に
おける洗浄装置、フィルムコーター装置の排ガス等の中
に含まれる、塩化メチレン・トリクロロエチレン等の比
較的沸点の低い有機溶剤ガスをＡＣＦに吸着させ、排ガ
スを清浄化すると共に、ＡＣＦに吸着した前記有機溶剤
を、水蒸気にて脱着し、回収する方法および装置に関す
るものである。 【０００２】 【従来の技術】従来、吸着材としてＡＣＦを層状に形成
し、溶剤含有ガスをこのＡＣＦ層を通過させて回収す
る、溶剤回収装置に於いては、ＡＣＦに吸着した溶剤を
脱着するには、おおよそ次の様にして行われる。脱着工
程では、水蒸気を最初からＡＣＦ層を通過するように供
給して、ＡＣＦ層を加熱し、ＡＣＦに吸着している溶剤
を脱着するには、脱着溶剤を含む水蒸気は凝縮器にて冷
却液化し回収する。 【０００３】すなわち、活性炭素繊維を吸着素子として
用いた溶剤の回収システムでは、 ［第一工程・吸着工程］吸着素子に溶剤含有ガス（被処
理ガス・原ガス）を供給し、溶剤ガスを吸着させ、清浄
ガス（清浄空気）は、系外に排出する。 ［第二工程・脱着工程］脱着用水蒸気を活性炭素繊維の
吸着素子に供給し、ここに吸着している溶剤を脱着し、
吸着素子を再生すると共に、脱着した溶剤含有水蒸気を
系外に取り出す。 ［第三工程・回収工程］溶剤含有水蒸気の初期流には、
溶剤ガス、空気、水蒸気を含有する。 溶剤
含有水蒸気の本流は、主に水蒸気と脱着溶剤ガスとから
なる。 この両者は分別されず、凝縮器で冷
却され、水蒸気と溶剤は凝縮さ れ、回収さ
れる。未凝縮溶剤ガスは再度活性炭素繊維に吸着させ、
溶剤を含まない清浄空気として排出され
る。 【０００４】また、粒状炭の場合は、吸・脱着缶への充
填量が多く、このため１サイクル当たりの吸着量が多
く、サイクル時間が長い。ＡＣＦを用いた溶剤回収装置
は、吸着材の吸着性能・圧力損失・価格が高い事、脱着
時間が短くて済む事などから、充填するＡＣＦ量を極力
少量に抑え、吸着と脱着のサイクルを、短く且つ速くす
るのが一般的である。その為、吸脱着の工程切替時間を
短く（６分〜２０分）しているのが現状である。 【０００５】 【本発明が解決しようとする課題】溶剤回収装置一般に
は、缶内に、ＡＣＦにて構成された円筒状の吸着素子を
配設し、吸着は該吸着素子に被処理ガスを供給し吸着
素子通過後、清浄ガスとして取り出し、脱着は水蒸気
を吸着素子に供給し吸着素子通過後、脱着ガスとして回
収する装置が知られている（特開昭６０−７９３９号、
同６１−６８１２２号、特開平１−１３０７１５号）。 【０００６】このような装置では、吸着素子を通過する
前のガスが缶内に残るスペースとして、吸着素子の外周
から、脱着ガス取出し口までの空間（仮にこの空間を低
濃度ガス空間と呼ぶ）が必然的に存在し、ここに、被処
理ガス供給停止直後、ＡＣＦ層を通過する前の被処理ガ
ス（原ガス）が充満している。 【０００７】この低濃度ガス空間に充満するガス（原ガ
ス）は、ＡＣＦ層を通過する前であり、数乃至数十ｐｐ
ｍ単位の溶剤ガスを含んでいる。この低濃度ガス空間に
存在する低濃度ガスは、脱着水蒸気を供給の際、初めに
吹き出されるが、同時に脱着した溶剤を含む事になる。
この溶剤とガス（空気）との分離は、水蒸気と溶剤の分
離よりも困難であり、溶剤は未凝縮ガスのまま、サイク
ル度ごとに排出されることになる。 【０００８】前述のように、ＡＣＦを用いた溶剤回収装
置では、吸脱着のサイクルタイムを短くする事により、
一つの弊害が伴う。それは脱着時に発生するこの未凝縮
ガスであり、吸着、脱着サイクルに対応し、その発生回
数が多いと言う事である。 【０００９】未凝縮ガスの発生は次のようなメカニズム
からなる。吸着が終了した状態の缶内には、配設された
ＡＣＦ吸着素子とそれに吸着した溶剤、そして大気圧下
にある缶一杯分のガス（空気）が存在している。そし
て、脱着工程では、吸着工程から脱着工程に移るとすぐ
に水蒸気を吹き込む。吹き込まれた水蒸気はＡＣＦ層を
通過しながら吸着した溶剤を脱着させる。 【００１０】脱着工程のごく初期の段階では缶内には、
まだ空気が残存しているから、それに脱着した溶剤が気
化し、缶一杯分の空気中に脱着初期の高い濃度で気化し
た溶剤ガスが存在することになる。ＡＣＦの脱着速度が
非常に速い事も作用して、この状況は一気に進む。そし
てこれらは次の凝縮工程に送られる。 【００１１】凝縮工程に送られるガス類をまとめなおす
と、 脱着の為に吹き込んだ水蒸気、 ＡＣＦに吸着されていた溶剤であって、水蒸気で脱着
されたもの、 缶内にあった缶一杯分の空気等であり、缶内にあっ
た缶一杯分の空気は、その場所によって、 −ア 前記した、低濃度ガス空間の空気 −イ 吸着素子を通過した後、清浄ガスとして取出さ
れる前の空間の空気 −ウ ＡＣＦ層内の空気 に分けられる。凝縮工程では、これらのガスが冷却さ
れ、凝縮するわけであるが、ここで問題になるのが空気
中に気化した溶剤、すなわち溶剤ガスである。 【００１２】この溶剤ガスは、凝縮工程で冷やされた温
度での飽和ガス濃度として存在し、それ以上の凝縮はで
きない。ここで飽和濃度をより下げようとすれば冷却温
度をより下げることであるが、水分の凍結等の問題が新
たに発生し実用的ではない。その為、実際には未凝縮ガ
スとして容認し、循環させるシステムを組まなければな
らない。この未凝縮ガスは濃度が高い為、そのまま大気
に排出することはできず、吸着側にリサイクルする事に
なる。 【００１３】このような結果、吸着側にこのリサイクル
分の溶剤が余分な負荷となってしまい、その分に対応し
たＡＣＦを増量しなければならない。特に沸点の低い溶
剤ほど未凝縮ガスの濃度が高いため、吸着側への負荷が
大きくなる。この再度吸着させる未凝縮ガスというのが
本来の目的から言うとムダである。この事から、未凝縮
ガス中の溶剤の絶対量を減らすことが必要である。 【００１４】未凝縮ガス中の溶剤の絶対量を減らす為の
方策としては、先ず凝縮工程での冷却温度を下げる事に
より、未凝縮ガス濃度を下げる事である。しかし、これ
は前項でも述べたように０℃以下にすると水分の凍結と
いう問題があり、一般的には５℃〜１０℃程度に維持し
ている。 【００１５】そこで、考えられる事は本発明である。そ
れは、缶内の空気に、ＡＣＦ吸着素子に吸着されている
溶剤を極力気化（脱着）させないようにしながら、缶内
の空気を水蒸気で追い出し、缶内を水蒸気に置換してし
まった後で、脱着するというやり方である。周知のよう
に水蒸気と溶剤蒸気は、空気に比較し、簡単に凝縮す
る。 【００１６】 【問題を解決する為の手段】本発明は、缶内の空気に溶
剤を極力気化させないようにしながら、缶内の空気を水
蒸気で追い出し、缶内空気を水蒸気にて置換した後に、
脱着するという方法及び装置である。 【００１７】具体的には、缶内に、活性炭素繊維層にて
構成された円筒状の吸着素子を配し、吸着は該吸着素子
に被処理ガスを供給し、吸着素子通過後清浄ガスとして
取り出し、脱着は水蒸気を吸着素子に供給し脱着ガスと
して回収する方法に於いて、水蒸気を供給し吸着溶剤を
脱着するに先だち、清浄ガス取出口と吸着素子との間の
空間に水蒸気供給し、ここに充満している未処理状態の
被処理ガスを水蒸気で置換する事を特徴とする溶剤回収
方法である。 【００１８】この方法には、ガスを水蒸気で置換し、次
いで、活性炭素繊維の吸着素子に脱着用水蒸気を供給し
て吸着素子に吸着している溶剤を脱着後、脱着溶剤を含
む水蒸気を冷却装置に供給し、溶剤を回収することを特
徴とする溶剤回収方法を含む。 【００１９】この方法を実施するための装置として、缶
内に、活性炭素繊維層にて構成された円筒状の吸着素子
を配し、吸着は該吸着素子に被処理ガスを供給し吸着素
子通過後、清浄ガスとして取り出し、脱着は被処理ガス
と対向流方向から水蒸気を吸着素子に供給し吸着素子通
過後、脱着ガスとして回収する装置に於いて、脱着ガス
取出口と吸着素子との間の空間に、水蒸気を送るための
水蒸気供給口を設けた事を特徴とする溶剤回収装置であ
る。 【００２０】また、この装置は、活性炭素繊維層にて構
成された円筒状の吸着素子の内側中央より被処理ガス及
び脱着用水蒸気を供給するための機構を有する。 本発
明の方法を、前述の従来システムと対比する形で示すと
次ぎの通りである。すなわち ［Ａ工程・吸着工程］吸着素子に溶剤含有ガス（被処理
ガス）を供給し、溶剤ガスを吸着させ、清浄ガス（清浄
空気）は、系外に排出する。 ［Ｂ−１工程・置換工程］脱着ガス取出口と活性炭素繊
維の吸着素子との空間部に水蒸気を供給し、溶剤を含む
空気を追い出し、水蒸気で置換する。 ［Ｂ−２工程・凝縮／吸着工程］水蒸気で追い出され
た、溶剤を含む空気は、凝縮器を経て後、吸着工程に供
給し、溶剤は吸着分離し、空気は清浄空気として排出す
る。［Ｂ−３工程・脱着工程］脱着用水蒸気を活性炭素
繊維の吸着素子に供給し、ここに吸着している溶剤を脱
着し、活性炭素繊維の吸着素子を再生すると共に、脱着
した溶剤と缶内空気の一部（前記−イ、−ウ相当
分）を含む水蒸気を系外に取り出す。 ［第Ｃ工程・凝縮／吸着工程］缶内空気の一部を含む溶
剤含有水蒸気は、凝縮器で冷却され、未凝縮ガス（缶内
空気の一部とこれに含まれる溶剤ガス）は、吸着工程に
戻される。 【００２１】本発明方法により、［Ｂ−２工程］で空気
を水蒸気によって置換すると、缶内の空気の３０〜５０
％はガス濃度が低いままで缶内から抜けてしまう。この
濃度の低いガスは、凝縮工程を経て後、または凝縮工程
を経ずして吸着工程に供される。この、水蒸気で追い出
されたガスには、脱着ガスは殆ど含まず、濃度が低い分
だけＡＣＦ吸着素子に与える負荷は少ない。また、本発
明によると、溶剤を吸着した活性炭素繊維層を通過した
脱着用水蒸気が、脱着ガスを含んだ高濃度のまま通過す
る通路であるところの、活性炭素繊維層から取出口まで
の空間の空気が、［Ｂ−２工程］ですでに水蒸気で置換
されているため、凝縮分離の困難な空気中に、脱着した
溶媒ガスが拡散することを、少なくすることができる。 【００２２】脱着工程においては、吸着工程終了直後、
まず空気を水蒸気によって置換する。 次に活性炭素繊
維の吸着素子の内側から外側に向かってＡＣＦ全体を加
熱するように水蒸気を吹き込み、活性炭素繊維に吸着し
ている溶剤を脱着する。この時は従来方式と同工程のガ
ス濃度となるが、缶内の残存空気量は、すでに５０〜７
０％と少なくなっている。このため、未凝縮ガス中の溶
剤量は減少し、再吸着工程に供すべき未凝縮ガスが少な
くなり、活性炭素繊維吸着素子の負担を軽減することが
できる。 【００２３】本発明の方法および装置について図面を用
いて説明する。図１は、本発明の溶剤回収装置（２缶
式）の脱着方式のフローシートである。図２は、図１の
ＡＣＦ吸着素子を配設した缶の水平方向断面図である。
図１・図２に於いて、１は缶、２はＡＣＦ吸着素子、３
は凝縮器，４は脱着蒸気弁（脱着用水蒸気の吹き込みを
ＯＮ−ＯＦＦする自動弁）、そして５は本発明の要目で
ある置換蒸気弁（置換用水蒸気の吹き込みをＯＮ−ＯＦ
Ｆする自動弁）である。６は脱着時に排出される脱着ガ
スの出口弁、７は送風機、８は清浄空気取出口（弁）、
９は脱着用水蒸気供給ノズル、１０は被処理ガス供給口
（弁）である。 【００２４】また、アは、ＡＣＦ吸着素子２と、脱着ガ
ス取出口（弁）６との間の空間部である。イは、ＡＣＦ
吸着素子２と、清浄空気取出口（弁）８との間の空間部
である。ａは、未凝集ガスの循環ルートｂは、水蒸気置
換のルートをそれぞれ示す。 【００２５】従来の脱着方法では、脱着工程に入るとす
ぐに脱着蒸気弁４及び出口弁６が開き、弁４から水蒸気
が缶内に吹き込まれる。吹き込まれた水蒸気は、空間イ
の空気とＡＣＦ吸着素子２とを加熱し、ＡＣＦに吸着し
ていた溶剤を脱着し、空間アの空気をも伴い出口弁６を
通り、凝縮器３に送られる。脱着ガスは、凝縮器３で冷
却水により冷却され、水蒸気と一部の溶剤が凝縮する。
しかし、缶１内にあった空気は、凝縮器で冷却される温
度での、ほぼ飽和濃度の溶剤ガスとなって、吸着側への
循環ルートａを通り吸着工程中の缶１' に戻る。 【００２６】本発明においては、空間部４に水蒸気を供
給するための弁５を有し、脱着に先立ち、先ずこの置換
蒸気弁５及び出口弁６を開く。弁５を開く事により少量
の水蒸気（ニードル弁等により流量を絞り調整する）が
缶１に吹き込まれる。吹き込まれた水蒸気は、空間部ア
を通りＡＣＦ吸着素子２の外側を図２のルートｂの如く
流れる。その時に空間部アの空気がｂルートの水蒸気に
よって押し出され、弁６を通り凝縮器３に至る。 【００２７】そして、この時、ＡＣＦ層が微かにしか加
熱されていない為、脱着は殆ど進んでおらず、この空間
部アに相当する容積分の空気は、極めて低い、被処理ガ
スの溶剤濃度のガスのままで、循環ルートａを通って吸
着工程に戻る。 【００２８】このようにして、微かな水蒸気量で空間ア
の空気が水蒸気にて置換される。次に、脱着蒸気弁４を
開け脱着を始める。この時には、未凝縮ガスの源となる
缶１内の空気量は、缶の容積から空間部アを減じた容積
分の量となる。残存した空気には、溶剤がガス状態で凝
縮器に送られ、その冷却温度下における未凝縮ガスと凝
縮液とになる。このように脱着時（本発明では、置換工
程と脱着工程をまとめて脱着或いは脱着工程とくく
る。）に発生する未凝縮ガスの量そのものは変わらずと
も、本発明の場合は、未凝縮ガスの濃度を一部低くする
事により未凝縮ガス中の溶剤の絶対量を下げ、吸着側へ
の循環分負荷を約半減させる事ができる。 【００２９】 【実施例】 ［実施例］平面が長方形の箱型缶の内空間に、円筒状の
吸着素子６本を垂直に配設した溶剤回収装置を用いた。
個々の吸着素子には、それぞれ脱着用の水蒸気供給口が
開口して居る。以下に塩化メチレンの排ガスを処理する
実施例を示す。 （１）運転条件 （ａ）対象ガス 塩化メチレン 分子量 ８４．９３ ，沸点 ４０．４℃ 蒸気圧 １０℃のとき ２２９．７ mmHg （ｂ）処理ガス量，濃度 ９０Ｎｍ↑３/min ×４０００ p.p.m （溶剤量 ８１．９ Kg/H） （ｃ）処理温度 常温 缶（箱型） 寸法ｍｍ たて２２５０×よこ１５１０×高さ１４８０の箱型 容積リットル 約 ５０００ （ｅ）ＡＣＦ吸着素子 充填数 ６本／缶 円筒状吸着素子 外径φ６２０、内径φ４００ 高さ１４００ｍｍ ＡＣＦ重量 ２３Kg／本 （ｆ）凝縮条件 冷水温度 ： ７℃ 未凝縮ガス温度 ：１０℃ 【００３０】（２）運転結果 前記条件にて従来法と本発明の脱着方法における、未凝
縮ガス量の比較をした。 （ａ）測定場所 未凝縮ガスの量と濃度を図１のＣ点、詳しくは図３のＣ
点で測定した。（ｂ）測定方法 ガス量−面積式流量計により１０秒間隔で、その時の瞬
時流量を計測した。 ガス濃度−全炭化水素計によ
る連続測定 型式 ＹＡＮＡＣＯ Ｇ−１００４Ｆ （ｃ）測定結果 図４，５に従来法と本発明の脱着時の未凝縮ガス量と、
ガス濃度及び未凝縮溶剤量の測定結果を示す。尚、図４
は従来法，図５は本発明である。この図の中で未凝縮溶
剤量は１０秒間単位の各時間でのガス量に溶剤濃度を乗
じて求めたものである。すなわち、図の中の棒グラフの
面積の和に相当する分の比較となる。 【００３１】この実施例では、水蒸気脱着前に２４６０
リットルの空気が水蒸気で置換された結果、当該装置に
おける未凝縮ガスとして吸着側に戻る溶剤絶対量は、従
来法では４．３５Kgなのに対し本発明では２．０７Kgと
なった。 因みに、実施例の場合、従来法と本発明での
発生する未凝縮ガスの溶剤量の差（４．３５Kg−２．０
７Kg＝２．２８Kg）を受け止めるＡＣＦ量を低減でき
る。ＡＣＦの塩化メチレン操作吸着率を１５％とする
と、１５．２KgのＡＣＦ量を減らす事ができる。 【００３２】 【発明の効果】 （１）本発明により、溶剤回収装置の装置内を循環する
未凝縮ガス中の溶剤絶対量を３０〜５０％低減できる。
この未凝縮ガスの減少によって、ＡＣＦ吸着素子への負
荷を軽減し、吸着素子の稼働効率を高め、結果的にＡＣ
Ｆ充填量の低減につなげることができる。 （２）ＡＣＦ減量に伴い脱着に使用する水蒸気量も低減
できる。 （３）処理風量の大きい装置ほど缶内のガスの流れ空間
を確保せねばならなく、缶が大きくなるり、図１のアの
空間部はＡＣＦ吸着素子が多くなるほど、本発明は、よ
り大きくなり効果は増加する。 【００３３】
Ｆと言う）を吸着材として、排ガス中の有機溶剤を吸着
回収する溶剤回収方法および装置に関するものである。
更に詳しくは、電子機器製造工場、金属加工工場等に
おける洗浄装置、フィルムコーター装置の排ガス等の中
に含まれる、塩化メチレン・トリクロロエチレン等の比
較的沸点の低い有機溶剤ガスをＡＣＦに吸着させ、排ガ
スを清浄化すると共に、ＡＣＦに吸着した前記有機溶剤
を、水蒸気にて脱着し、回収する方法および装置に関す
るものである。 【０００２】 【従来の技術】従来、吸着材としてＡＣＦを層状に形成
し、溶剤含有ガスをこのＡＣＦ層を通過させて回収す
る、溶剤回収装置に於いては、ＡＣＦに吸着した溶剤を
脱着するには、おおよそ次の様にして行われる。脱着工
程では、水蒸気を最初からＡＣＦ層を通過するように供
給して、ＡＣＦ層を加熱し、ＡＣＦに吸着している溶剤
を脱着するには、脱着溶剤を含む水蒸気は凝縮器にて冷
却液化し回収する。 【０００３】すなわち、活性炭素繊維を吸着素子として
用いた溶剤の回収システムでは、 ［第一工程・吸着工程］吸着素子に溶剤含有ガス（被処
理ガス・原ガス）を供給し、溶剤ガスを吸着させ、清浄
ガス（清浄空気）は、系外に排出する。 ［第二工程・脱着工程］脱着用水蒸気を活性炭素繊維の
吸着素子に供給し、ここに吸着している溶剤を脱着し、
吸着素子を再生すると共に、脱着した溶剤含有水蒸気を
系外に取り出す。 ［第三工程・回収工程］溶剤含有水蒸気の初期流には、
溶剤ガス、空気、水蒸気を含有する。 溶剤
含有水蒸気の本流は、主に水蒸気と脱着溶剤ガスとから
なる。 この両者は分別されず、凝縮器で冷
却され、水蒸気と溶剤は凝縮さ れ、回収さ
れる。未凝縮溶剤ガスは再度活性炭素繊維に吸着させ、
溶剤を含まない清浄空気として排出され
る。 【０００４】また、粒状炭の場合は、吸・脱着缶への充
填量が多く、このため１サイクル当たりの吸着量が多
く、サイクル時間が長い。ＡＣＦを用いた溶剤回収装置
は、吸着材の吸着性能・圧力損失・価格が高い事、脱着
時間が短くて済む事などから、充填するＡＣＦ量を極力
少量に抑え、吸着と脱着のサイクルを、短く且つ速くす
るのが一般的である。その為、吸脱着の工程切替時間を
短く（６分〜２０分）しているのが現状である。 【０００５】 【本発明が解決しようとする課題】溶剤回収装置一般に
は、缶内に、ＡＣＦにて構成された円筒状の吸着素子を
配設し、吸着は該吸着素子に被処理ガスを供給し吸着
素子通過後、清浄ガスとして取り出し、脱着は水蒸気
を吸着素子に供給し吸着素子通過後、脱着ガスとして回
収する装置が知られている（特開昭６０−７９３９号、
同６１−６８１２２号、特開平１−１３０７１５号）。 【０００６】このような装置では、吸着素子を通過する
前のガスが缶内に残るスペースとして、吸着素子の外周
から、脱着ガス取出し口までの空間（仮にこの空間を低
濃度ガス空間と呼ぶ）が必然的に存在し、ここに、被処
理ガス供給停止直後、ＡＣＦ層を通過する前の被処理ガ
ス（原ガス）が充満している。 【０００７】この低濃度ガス空間に充満するガス（原ガ
ス）は、ＡＣＦ層を通過する前であり、数乃至数十ｐｐ
ｍ単位の溶剤ガスを含んでいる。この低濃度ガス空間に
存在する低濃度ガスは、脱着水蒸気を供給の際、初めに
吹き出されるが、同時に脱着した溶剤を含む事になる。
この溶剤とガス（空気）との分離は、水蒸気と溶剤の分
離よりも困難であり、溶剤は未凝縮ガスのまま、サイク
ル度ごとに排出されることになる。 【０００８】前述のように、ＡＣＦを用いた溶剤回収装
置では、吸脱着のサイクルタイムを短くする事により、
一つの弊害が伴う。それは脱着時に発生するこの未凝縮
ガスであり、吸着、脱着サイクルに対応し、その発生回
数が多いと言う事である。 【０００９】未凝縮ガスの発生は次のようなメカニズム
からなる。吸着が終了した状態の缶内には、配設された
ＡＣＦ吸着素子とそれに吸着した溶剤、そして大気圧下
にある缶一杯分のガス（空気）が存在している。そし
て、脱着工程では、吸着工程から脱着工程に移るとすぐ
に水蒸気を吹き込む。吹き込まれた水蒸気はＡＣＦ層を
通過しながら吸着した溶剤を脱着させる。 【００１０】脱着工程のごく初期の段階では缶内には、
まだ空気が残存しているから、それに脱着した溶剤が気
化し、缶一杯分の空気中に脱着初期の高い濃度で気化し
た溶剤ガスが存在することになる。ＡＣＦの脱着速度が
非常に速い事も作用して、この状況は一気に進む。そし
てこれらは次の凝縮工程に送られる。 【００１１】凝縮工程に送られるガス類をまとめなおす
と、 脱着の為に吹き込んだ水蒸気、 ＡＣＦに吸着されていた溶剤であって、水蒸気で脱着
されたもの、 缶内にあった缶一杯分の空気等であり、缶内にあっ
た缶一杯分の空気は、その場所によって、 −ア 前記した、低濃度ガス空間の空気 −イ 吸着素子を通過した後、清浄ガスとして取出さ
れる前の空間の空気 −ウ ＡＣＦ層内の空気 に分けられる。凝縮工程では、これらのガスが冷却さ
れ、凝縮するわけであるが、ここで問題になるのが空気
中に気化した溶剤、すなわち溶剤ガスである。 【００１２】この溶剤ガスは、凝縮工程で冷やされた温
度での飽和ガス濃度として存在し、それ以上の凝縮はで
きない。ここで飽和濃度をより下げようとすれば冷却温
度をより下げることであるが、水分の凍結等の問題が新
たに発生し実用的ではない。その為、実際には未凝縮ガ
スとして容認し、循環させるシステムを組まなければな
らない。この未凝縮ガスは濃度が高い為、そのまま大気
に排出することはできず、吸着側にリサイクルする事に
なる。 【００１３】このような結果、吸着側にこのリサイクル
分の溶剤が余分な負荷となってしまい、その分に対応し
たＡＣＦを増量しなければならない。特に沸点の低い溶
剤ほど未凝縮ガスの濃度が高いため、吸着側への負荷が
大きくなる。この再度吸着させる未凝縮ガスというのが
本来の目的から言うとムダである。この事から、未凝縮
ガス中の溶剤の絶対量を減らすことが必要である。 【００１４】未凝縮ガス中の溶剤の絶対量を減らす為の
方策としては、先ず凝縮工程での冷却温度を下げる事に
より、未凝縮ガス濃度を下げる事である。しかし、これ
は前項でも述べたように０℃以下にすると水分の凍結と
いう問題があり、一般的には５℃〜１０℃程度に維持し
ている。 【００１５】そこで、考えられる事は本発明である。そ
れは、缶内の空気に、ＡＣＦ吸着素子に吸着されている
溶剤を極力気化（脱着）させないようにしながら、缶内
の空気を水蒸気で追い出し、缶内を水蒸気に置換してし
まった後で、脱着するというやり方である。周知のよう
に水蒸気と溶剤蒸気は、空気に比較し、簡単に凝縮す
る。 【００１６】 【問題を解決する為の手段】本発明は、缶内の空気に溶
剤を極力気化させないようにしながら、缶内の空気を水
蒸気で追い出し、缶内空気を水蒸気にて置換した後に、
脱着するという方法及び装置である。 【００１７】具体的には、缶内に、活性炭素繊維層にて
構成された円筒状の吸着素子を配し、吸着は該吸着素子
に被処理ガスを供給し、吸着素子通過後清浄ガスとして
取り出し、脱着は水蒸気を吸着素子に供給し脱着ガスと
して回収する方法に於いて、水蒸気を供給し吸着溶剤を
脱着するに先だち、清浄ガス取出口と吸着素子との間の
空間に水蒸気供給し、ここに充満している未処理状態の
被処理ガスを水蒸気で置換する事を特徴とする溶剤回収
方法である。 【００１８】この方法には、ガスを水蒸気で置換し、次
いで、活性炭素繊維の吸着素子に脱着用水蒸気を供給し
て吸着素子に吸着している溶剤を脱着後、脱着溶剤を含
む水蒸気を冷却装置に供給し、溶剤を回収することを特
徴とする溶剤回収方法を含む。 【００１９】この方法を実施するための装置として、缶
内に、活性炭素繊維層にて構成された円筒状の吸着素子
を配し、吸着は該吸着素子に被処理ガスを供給し吸着素
子通過後、清浄ガスとして取り出し、脱着は被処理ガス
と対向流方向から水蒸気を吸着素子に供給し吸着素子通
過後、脱着ガスとして回収する装置に於いて、脱着ガス
取出口と吸着素子との間の空間に、水蒸気を送るための
水蒸気供給口を設けた事を特徴とする溶剤回収装置であ
る。 【００２０】また、この装置は、活性炭素繊維層にて構
成された円筒状の吸着素子の内側中央より被処理ガス及
び脱着用水蒸気を供給するための機構を有する。 本発
明の方法を、前述の従来システムと対比する形で示すと
次ぎの通りである。すなわち ［Ａ工程・吸着工程］吸着素子に溶剤含有ガス（被処理
ガス）を供給し、溶剤ガスを吸着させ、清浄ガス（清浄
空気）は、系外に排出する。 ［Ｂ−１工程・置換工程］脱着ガス取出口と活性炭素繊
維の吸着素子との空間部に水蒸気を供給し、溶剤を含む
空気を追い出し、水蒸気で置換する。 ［Ｂ−２工程・凝縮／吸着工程］水蒸気で追い出され
た、溶剤を含む空気は、凝縮器を経て後、吸着工程に供
給し、溶剤は吸着分離し、空気は清浄空気として排出す
る。［Ｂ−３工程・脱着工程］脱着用水蒸気を活性炭素
繊維の吸着素子に供給し、ここに吸着している溶剤を脱
着し、活性炭素繊維の吸着素子を再生すると共に、脱着
した溶剤と缶内空気の一部（前記−イ、−ウ相当
分）を含む水蒸気を系外に取り出す。 ［第Ｃ工程・凝縮／吸着工程］缶内空気の一部を含む溶
剤含有水蒸気は、凝縮器で冷却され、未凝縮ガス（缶内
空気の一部とこれに含まれる溶剤ガス）は、吸着工程に
戻される。 【００２１】本発明方法により、［Ｂ−２工程］で空気
を水蒸気によって置換すると、缶内の空気の３０〜５０
％はガス濃度が低いままで缶内から抜けてしまう。この
濃度の低いガスは、凝縮工程を経て後、または凝縮工程
を経ずして吸着工程に供される。この、水蒸気で追い出
されたガスには、脱着ガスは殆ど含まず、濃度が低い分
だけＡＣＦ吸着素子に与える負荷は少ない。また、本発
明によると、溶剤を吸着した活性炭素繊維層を通過した
脱着用水蒸気が、脱着ガスを含んだ高濃度のまま通過す
る通路であるところの、活性炭素繊維層から取出口まで
の空間の空気が、［Ｂ−２工程］ですでに水蒸気で置換
されているため、凝縮分離の困難な空気中に、脱着した
溶媒ガスが拡散することを、少なくすることができる。 【００２２】脱着工程においては、吸着工程終了直後、
まず空気を水蒸気によって置換する。 次に活性炭素繊
維の吸着素子の内側から外側に向かってＡＣＦ全体を加
熱するように水蒸気を吹き込み、活性炭素繊維に吸着し
ている溶剤を脱着する。この時は従来方式と同工程のガ
ス濃度となるが、缶内の残存空気量は、すでに５０〜７
０％と少なくなっている。このため、未凝縮ガス中の溶
剤量は減少し、再吸着工程に供すべき未凝縮ガスが少な
くなり、活性炭素繊維吸着素子の負担を軽減することが
できる。 【００２３】本発明の方法および装置について図面を用
いて説明する。図１は、本発明の溶剤回収装置（２缶
式）の脱着方式のフローシートである。図２は、図１の
ＡＣＦ吸着素子を配設した缶の水平方向断面図である。
図１・図２に於いて、１は缶、２はＡＣＦ吸着素子、３
は凝縮器，４は脱着蒸気弁（脱着用水蒸気の吹き込みを
ＯＮ−ＯＦＦする自動弁）、そして５は本発明の要目で
ある置換蒸気弁（置換用水蒸気の吹き込みをＯＮ−ＯＦ
Ｆする自動弁）である。６は脱着時に排出される脱着ガ
スの出口弁、７は送風機、８は清浄空気取出口（弁）、
９は脱着用水蒸気供給ノズル、１０は被処理ガス供給口
（弁）である。 【００２４】また、アは、ＡＣＦ吸着素子２と、脱着ガ
ス取出口（弁）６との間の空間部である。イは、ＡＣＦ
吸着素子２と、清浄空気取出口（弁）８との間の空間部
である。ａは、未凝集ガスの循環ルートｂは、水蒸気置
換のルートをそれぞれ示す。 【００２５】従来の脱着方法では、脱着工程に入るとす
ぐに脱着蒸気弁４及び出口弁６が開き、弁４から水蒸気
が缶内に吹き込まれる。吹き込まれた水蒸気は、空間イ
の空気とＡＣＦ吸着素子２とを加熱し、ＡＣＦに吸着し
ていた溶剤を脱着し、空間アの空気をも伴い出口弁６を
通り、凝縮器３に送られる。脱着ガスは、凝縮器３で冷
却水により冷却され、水蒸気と一部の溶剤が凝縮する。
しかし、缶１内にあった空気は、凝縮器で冷却される温
度での、ほぼ飽和濃度の溶剤ガスとなって、吸着側への
循環ルートａを通り吸着工程中の缶１' に戻る。 【００２６】本発明においては、空間部４に水蒸気を供
給するための弁５を有し、脱着に先立ち、先ずこの置換
蒸気弁５及び出口弁６を開く。弁５を開く事により少量
の水蒸気（ニードル弁等により流量を絞り調整する）が
缶１に吹き込まれる。吹き込まれた水蒸気は、空間部ア
を通りＡＣＦ吸着素子２の外側を図２のルートｂの如く
流れる。その時に空間部アの空気がｂルートの水蒸気に
よって押し出され、弁６を通り凝縮器３に至る。 【００２７】そして、この時、ＡＣＦ層が微かにしか加
熱されていない為、脱着は殆ど進んでおらず、この空間
部アに相当する容積分の空気は、極めて低い、被処理ガ
スの溶剤濃度のガスのままで、循環ルートａを通って吸
着工程に戻る。 【００２８】このようにして、微かな水蒸気量で空間ア
の空気が水蒸気にて置換される。次に、脱着蒸気弁４を
開け脱着を始める。この時には、未凝縮ガスの源となる
缶１内の空気量は、缶の容積から空間部アを減じた容積
分の量となる。残存した空気には、溶剤がガス状態で凝
縮器に送られ、その冷却温度下における未凝縮ガスと凝
縮液とになる。このように脱着時（本発明では、置換工
程と脱着工程をまとめて脱着或いは脱着工程とくく
る。）に発生する未凝縮ガスの量そのものは変わらずと
も、本発明の場合は、未凝縮ガスの濃度を一部低くする
事により未凝縮ガス中の溶剤の絶対量を下げ、吸着側へ
の循環分負荷を約半減させる事ができる。 【００２９】 【実施例】 ［実施例］平面が長方形の箱型缶の内空間に、円筒状の
吸着素子６本を垂直に配設した溶剤回収装置を用いた。
個々の吸着素子には、それぞれ脱着用の水蒸気供給口が
開口して居る。以下に塩化メチレンの排ガスを処理する
実施例を示す。 （１）運転条件 （ａ）対象ガス 塩化メチレン 分子量 ８４．９３ ，沸点 ４０．４℃ 蒸気圧 １０℃のとき ２２９．７ mmHg （ｂ）処理ガス量，濃度 ９０Ｎｍ↑３/min ×４０００ p.p.m （溶剤量 ８１．９ Kg/H） （ｃ）処理温度 常温 缶（箱型） 寸法ｍｍ たて２２５０×よこ１５１０×高さ１４８０の箱型 容積リットル 約 ５０００ （ｅ）ＡＣＦ吸着素子 充填数 ６本／缶 円筒状吸着素子 外径φ６２０、内径φ４００ 高さ１４００ｍｍ ＡＣＦ重量 ２３Kg／本 （ｆ）凝縮条件 冷水温度 ： ７℃ 未凝縮ガス温度 ：１０℃ 【００３０】（２）運転結果 前記条件にて従来法と本発明の脱着方法における、未凝
縮ガス量の比較をした。 （ａ）測定場所 未凝縮ガスの量と濃度を図１のＣ点、詳しくは図３のＣ
点で測定した。（ｂ）測定方法 ガス量−面積式流量計により１０秒間隔で、その時の瞬
時流量を計測した。 ガス濃度−全炭化水素計によ
る連続測定 型式 ＹＡＮＡＣＯ Ｇ−１００４Ｆ （ｃ）測定結果 図４，５に従来法と本発明の脱着時の未凝縮ガス量と、
ガス濃度及び未凝縮溶剤量の測定結果を示す。尚、図４
は従来法，図５は本発明である。この図の中で未凝縮溶
剤量は１０秒間単位の各時間でのガス量に溶剤濃度を乗
じて求めたものである。すなわち、図の中の棒グラフの
面積の和に相当する分の比較となる。 【００３１】この実施例では、水蒸気脱着前に２４６０
リットルの空気が水蒸気で置換された結果、当該装置に
おける未凝縮ガスとして吸着側に戻る溶剤絶対量は、従
来法では４．３５Kgなのに対し本発明では２．０７Kgと
なった。 因みに、実施例の場合、従来法と本発明での
発生する未凝縮ガスの溶剤量の差（４．３５Kg−２．０
７Kg＝２．２８Kg）を受け止めるＡＣＦ量を低減でき
る。ＡＣＦの塩化メチレン操作吸着率を１５％とする
と、１５．２KgのＡＣＦ量を減らす事ができる。 【００３２】 【発明の効果】 （１）本発明により、溶剤回収装置の装置内を循環する
未凝縮ガス中の溶剤絶対量を３０〜５０％低減できる。
この未凝縮ガスの減少によって、ＡＣＦ吸着素子への負
荷を軽減し、吸着素子の稼働効率を高め、結果的にＡＣ
Ｆ充填量の低減につなげることができる。 （２）ＡＣＦ減量に伴い脱着に使用する水蒸気量も低減
できる。 （３）処理風量の大きい装置ほど缶内のガスの流れ空間
を確保せねばならなく、缶が大きくなるり、図１のアの
空間部はＡＣＦ吸着素子が多くなるほど、本発明は、よ
り大きくなり効果は増加する。 【００３３】
【図面の簡単な説明】
図１ 本発明のフロー図
図２ 図１の缶の断面図
図３ 実施例での未凝縮ガスの流量及び濃度測定個所
図４ 従来方法で発生する未凝縮ガスの流量，濃度及び
溶剤量 図５ 本発明で発生する未凝縮ガスの流量，濃度及び溶
剤量 【符号の説明】 １．缶 １' 吸着工程中の缶 ２．ＡＣＦ吸着素子 ２' 吸着工程中のＡＣＦ吸着素
子 ３．凝縮器 ４．脱着蒸気（弁） ５．置換用水蒸気（弁） ６．出口蒸気（弁） ７．送風機 ８．清浄空気取出口（弁） ９．脱着用水蒸気供給ノズル、 １０．被処理ガス供給口（弁）である。 １１．水蒸気 １２ 被処理ガス（原ガス） １３．清浄空気 １４．凝縮液
溶剤量 図５ 本発明で発生する未凝縮ガスの流量，濃度及び溶
剤量 【符号の説明】 １．缶 １' 吸着工程中の缶 ２．ＡＣＦ吸着素子 ２' 吸着工程中のＡＣＦ吸着素
子 ３．凝縮器 ４．脱着蒸気（弁） ５．置換用水蒸気（弁） ６．出口蒸気（弁） ７．送風機 ８．清浄空気取出口（弁） ９．脱着用水蒸気供給ノズル、 １０．被処理ガス供給口（弁）である。 １１．水蒸気 １２ 被処理ガス（原ガス） １３．清浄空気 １４．凝縮液
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所
Ｂ０１Ｄ 53/34 ＺＡＢ
Ｂ０１Ｊ 20/20 Ｂ
20/34 Ｂ
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 【請求項１】缶内に、活性炭素繊維層にて構成された円
筒状吸着素子を配し、吸着は該吸着素子に被処理ガスを
供給吸着素子通過後、清浄ガスとして取り出し、脱着は
水蒸気を吸着素子に供給し脱着ガスとして回収する方法
に於いて、水蒸気を供給し吸着溶剤を脱着するに先だ
ち、脱着ガス取出口と吸着素子との間の空間部に水蒸気
を供給し、空間部に充満するガスを水蒸気で置換する事
を特徴とする溶剤回収方法。 【請求項２】缶内に、活性炭素繊維層にて構成された円
筒状吸着素子を配し、吸着は該吸着素子に被処理ガスを
供給し吸着素子通過後、清浄ガスとして取り出し、脱着
は水蒸気を吸着素子に供給し脱着ガスとして回収する方
法に於いて、水蒸気を供給し吸着溶剤を脱着するに先だ
ち、脱着ガス取出口と吸着素子との間の空間部に水蒸気
を供給し、空間部に充満するガスを水蒸気で置換し、次
いで、活性炭素繊維の吸着素子に脱着用水蒸気を供給し
て吸着素子に吸着している溶剤を脱着後、脱着溶剤を含
む水蒸気を冷却装置に供給し、溶剤を回収することを特
徴とする溶剤回収方法。 【請求項３】水蒸気で置換され、排出されたガスを吸着
工程に供給し、ここに含まれる溶剤ガスを、吸着回収す
ることを特徴とする 【請求項１】記載の溶剤回収方法。 【請求項４】缶内に、活性炭素繊維層にて構成された円
筒状吸着素子を配し、吸着は該吸着素子に被処理ガスを
供給し吸着素子通過後清浄ガスとして取り出し、脱着は
水蒸気を吸着素子に供給し吸着素子通過後脱着ガスとし
て回収する装置に於いて、脱着ガス取出口と吸着素子と
の間の空間部に水蒸気を供給するための供給口を設けた
事を特徴とする溶剤回収装置。 【請求項５】活性炭素繊維層にて構成された円筒状吸着
素子の内側中央より脱着用水蒸気を供給するための機構
を有する 【請求項３】の溶剤回収装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6317649A JP3069578B2 (ja) | 1994-11-28 | 1994-11-28 | 溶剤回収方法および装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6317649A JP3069578B2 (ja) | 1994-11-28 | 1994-11-28 | 溶剤回収方法および装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08150319A true JPH08150319A (ja) | 1996-06-11 |
| JP3069578B2 JP3069578B2 (ja) | 2000-07-24 |
Family
ID=18090504
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP6317649A Expired - Lifetime JP3069578B2 (ja) | 1994-11-28 | 1994-11-28 | 溶剤回収方法および装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3069578B2 (ja) |
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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-
1994
- 1994-11-28 JP JP6317649A patent/JP3069578B2/ja not_active Expired - Lifetime
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