JPH10156128A - 円筒回転式ガス濃縮装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 吸着剤を特殊加工することなく粒状の吸着材
を使用できるようにしてコストダウンを図り、かつ、装
置自体が大型化することを防止する。 【解決手段】 吸着材を備えた回転自在な円筒状のロー
タに被処理ガスを供給して該被処理ガス中の有機溶剤を
吸着分離して浄化ガスを排出する一方、前記ロータの被
処理ガス供給部分以外の部分に被処理ガスとは逆向きに
該被処理ガスより少量の再生ガスを供給して前記分離し
た有機溶剤を吸着材から分離して濃縮ガスとして排出す
る円筒回転式ガス濃縮装置１０において、ロータ１８
を、周方向に所定間隔で区画する鉛直方向に延びる区画
板２０と隣接する前記区画板間を鉛直方向に所定間隔で
区画する仕切板２１とで両端に開口を有する複数の室２
２を形成するとともに、該室内を前記被処理ガスの流れ
方向で上流側と下流側の２つの空間に区分するように吸
着材２３を配設した。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、有機溶剤を含む被
処理ガスの有機溶剤を分離濃縮する円筒回転式ガス濃縮
装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、有機溶剤を含む被処理ガスは、ガ
ス濃縮装置にて浄化ガスと有機溶剤とに分離され、浄化
ガスを排気する一方、前記分離された有機溶剤を再生ガ
スにより濃縮ガスとして取り出し、この濃縮ガスを燃焼
装置に供給して燃焼処理している。前記ガス濃縮装置と
しては、ハニカム式ガス濃縮装置あるいは流動式ガス濃
縮装置など種々のものが提供されているが、これらの中
で装置の大きさや操作性などからハニカム式ガス濃縮装
置が一般に使用されている。

【０００３】前記ハニカム式ガス濃縮装置１は、図５に
示すように、有機溶剤を吸着する活性炭やゼオライトな
どの吸着材を特殊加工してハニカム状にしたロータ２を
用い、該ロータ２に被処理ガスを通過させることにより
被処理ガス中の有機溶剤を吸着分離して浄化ガスのみを
排気する。そして、有機溶剤を吸着したロータ２に対し
て、前記被処理ガスより少風量の加熱した再生ガスを供
給ダクト３を介してロータ２に供給し、ロータ２より有
機溶剤を分離して排気ダクト４より濃縮ガスとして排出
するものである。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前記ハ
ニカム式ガス濃縮装置では、ハニカム状のロータ２の吸
着力が経時的に劣化して吸着効率が低下した場合にはロ
ータ２自体を交換しなければならず、交換作業が煩雑な
うえコスト高になるという問題があった。これを防止す
るために、図６に示すように、被処理ガスの前処理用と
してロータ２の上流側に粒状の吸着材を多段に配設した
プレ活性炭フィルタ５や、ロールフィルタ６を取り付
け、ロータ２の劣化を抑制するものもある。しかしなが
らこのように構成した場合には、装置自体が大型化して
しまううえ、コストが掛かるという問題があった。ま
た、ハニカム状のロータ２は製作に手間が掛かり、高価
なのでハニカム状のロータ２の代わりに粒状の吸着材を
使用すると、被処理ガスや再生ガスが通過する際の圧力
損失が大きくなり、ガス通過速度（処理効率）が低下す
るため、ハニカム式の装置と同等の処理効率を得ようと
するには通過面積を大きくしなければならず、ロータが
大型化するという問題があった。

【０００５】本発明は前記問題に鑑みてなされたもの
で、吸着材を特殊加工することなく粒状の吸着材をその
まま使用できるようにしてコストダウンを図り、かつ、
装置自体が大型化することを防止できる新たなガス濃縮
装置を提供することを課題とするものである。

【０００６】

【課題を解決するための手段】前記課題を解消するた
め、本発明の円筒回転式ガス濃縮装置は、吸着材を備え
た回転自在な円筒状のロータに被処理ガスを供給して該
被処理ガス中の有機溶剤を吸着分離して浄化ガスを排出
する一方、前記ロータの被処理ガス供給部分以外の部分
に被処理ガスとは逆向きに該被処理ガスより少量の再生
ガスを供給して前記分離した有機溶剤を吸着材から分離
して濃縮ガスとして排出する円筒回転式ガス濃縮装置に
おいて、前記ロータを、周方向に所定間隔で区画する鉛
直方向に延びる区画板と隣接する前記区画板間を鉛直方
向に所定間隔で区画する仕切板とで両端に開口を有する
複数の室を形成するとともに、該室内を前記被処理ガス
の流れ方向で上流側と下流側の２つの空間に区分するよ
うに吸着材を配設したものである。前記円筒回転式ガス
濃縮装置では、前記吸着剤を通気可能な部材で構成した
容器内に収納することが好ましい。

【０００７】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図に
従って説明する。本発明の円筒回転式ガス濃縮装置１０
は、図１から図３に示すように、ケーシング１１の内部
にロータ１８と該ロータ１８の駆動装置３０とを備え、
前記ケーシング１１には被処理ガス供給ダクト４０、浄
化ガス排気ダクト４１、再生ガス供給ダクト４２および
濃縮ガス排出ダクト４３を配設してある。

【０００８】前記ケーシング１１は、ロータ貫通孔１２
ａを有する隔壁１２により内部を上側のガス供給室１３
と下側の駆動装置収容室１４とに区画してあり、前記ロ
ータ貫通孔１２ａの内周縁にはロータ１８の下部外周面
との間をシールするシール部材１５が配設してある。

【０００９】前記ロータ１８は、円形状の底板１９の上
面に周方向に所定間隔をもって配設した区画板２０と、
隣接する区画板２０，２０間に鉛直方向に所定間隔をも
って配設した仕切板２１とからなる円筒型をなし、隣接
する区画板２０，２０と上下の仕切板２１，２１により
形成された室２２内に吸着材２３を充填してある。

【００１０】前記区画板２０はそれぞれの上端縁がドー
ナツ形状の天板２５に連設され、該天板２５の上面とケ
ーシング１１の天板１１ａの下面との間にシール部材２
５ａを設けて間をシールしている。前記各仕切板２１
は、図１および図４に示すように、外周部より内方に向
けて下方傾斜させて並列に設けてあり、上側の仕切板２
１の下端部２１ａと下側の仕切板２１の上端部２１ｂに
はそれぞれ水平方向に取付枠２６，２６が配設してあ
る。前記吸着材２３は、粒状の活性炭やゼオライトを使
用しており、網状の容器２７内に充填し、該容器２７を
介して前記取付枠２６にロータ１８の外側から着脱可能
に配設している。

【００１１】前記駆動装置３０は、図１に示すように、
大略、回転軸３１、車輪３２、モータ３４、スラスト軸
受３５およびガイドレール３６からなる。具体的には、
前記ロータ１８の底板１９の下面中央に回転軸３１を設
けるとともに、底板１９の下面外周に所定間隔をもって
設けたブラケット３３を介して車輪３２を回転自在に取
り付ける。また、基台３７上にモータ３４、スラスト軸
受３５およびガイドレール３６を配設し、前記スラスト
軸受３５により回転軸３１を回転自在に支持するととも
に、ガイドレール３６上に前記車輪３２を載置し、モー
タ３４と回転軸３１をベルト３８で連設することにより
ベルト３８を介して回転軸３１を回転させるものであ
る。なお、駆動装置３０は、鉛直に配設したロータ１８
を回転できる構成であればよい。

【００１２】前記被処理ガス供給ダクト４０は、その一
端を前記ケーシング１１のガス供給室１３に接続する一
方、他端を塗装ラインや印刷・接着工場の作業室あるい
は塗装乾燥炉などに接続してある。前記浄化ガス排気ダ
クト４１は、ロータ１８の中空部と連通するようにその
一端をケーシング１１の天板１１ａの中央に接続し、他
端は大気に開放してある。前記再生ガス供給ダクト４２
は、その一端を浄化ガス排気ダクト４１を貫通させてロ
ータ１８の内周面に対向配置する一方、他端は図示しな
い熱交換器と接続してある。さらに、再生ガス供給ダク
ト４２と前記ロータ１８の内周面との接触部および底板
１９との接触部にはシール部材４４を取り付け、ロータ
１８に形成した複数の室２２のうち、所定列の室２２に
対して内側より径方向外側に向けて所要温度に加熱した
再生ガスを供給できるようにしてある。前記濃縮ガス排
出ダクト４３は、ロータ１８の室２２を挟んで前記再生
ガス供給ダクト４３と径方向で対向するように配設して
あり、その一端はケーシング１１を貫通させてロータ１
８の外周面に配設する一方、他端は図示しない燃焼装置
に接続してある。さらに、前記濃縮ガス排出ダクト４３
の一端と前記ロータ１８との接触部にはシール部材４５
が取り付けてある。

【００１３】次に、前記円筒回転式ガス濃縮装置１０に
よる被処理ガスの濃縮について説明する。まず、前記駆
動装置３０によりロータ１８を回転させながら、被処理
ガス供給ダクト４０よりケーシング１１のガス供給室１
３に有機溶剤を含む被処理ガスを供給する。この被処理
ガスは、図１に示すように、ロータ１８に対して径方向
外側より各室２２に供給され、各室２２内の吸着材２３
を通過することにより被処理ガスに含まれた有機溶剤が
吸着材２３により吸着分離されて、浄化ガスのみがロー
タ１８の中空部を介して浄化ガス排気ダクト４１より排
気される。また、図２に示すように、被処理ガスは濃縮
ガス排出ダクト４３の配設部分（吸着材２３Ａ）を除く
ロータ１８の全外周部分より径方向に通過する。

【００１４】一方、前記再生ガス供給ダクト４２からは
前記被処理ガスより少風量の加熱した再生ガスを、図１
に示すように、吸着材２３に対してロータ１８の径方向
内側より外側に、すなわち被処理ガスとは逆向きに供給
する。これにより、吸着した有機溶剤を吸着材２３より
分離し、再生ガスとともに有機溶剤を濃縮ガスとして濃
縮ガス排出ダクト４３より排出し、従来と同様に燃焼装
置に供給する。この時、濃縮ガス排出ダクト４３と対向
する室２２に配設された吸着材２３（図中２３Ａ）に
は、図２に示すように、ａ位置からｂ位置まで回転する
間に吸着分離した有機溶剤が蓄積されており、それを被
処理ガスより少風量の再生ガスで分離しているため、被
処理ガスと比較すると有機溶剤濃度が約１０〜２０倍に
なる。このように、前記円筒回転式ガス濃縮装置１０で
は、駆動装置３０によりロータ１８を回転させながら被
処理ガスと再生ガスとを供給することにより、被処理ガ
ス中の有機溶剤を連続的に濃縮処理する。

【００１５】なお、濃縮処理を続ける間に吸着材２３が
劣化し、吸着能力が低下した際にはロータ１８に形成し
た室２２の容器２７内の吸着材２３のみを交換すればよ
く、しかも、容器２７は室２２内に設けた取付枠２６に
載置してあるだけなので容易に交換できる。

【００１６】ところで、吸着材２３として粒状の吸着材
２３を使用すると通過時の抵抗の増加により吸着材２３
を通過するガス通過速度が低下してガス処理量は減少す
るが、ロータ１８に多数の室２２を形成し、ロータ１８
全体でのガス通過面積を大幅に増加しているため処理効
率が低下することを防止できる。

【００１７】本発明の円筒回転式ガス濃縮装置１０は前
記構成に限定されず、例えば、被処理ガスをロータ１８
の中空部に供給し、該被処理ガスをロータ１８に対して
径方向内側より外側に向けて供給して有機溶剤を吸着分
離する一方、再生ガスをロータ１８の径方向外側より内
側に向けて供給して有機溶剤とともに少風量の濃縮ガス
として排出する構成としてもよい。また、容器２７は網
状の部材だけでなく、パンチングメタル、不織布等ガス
の通過が可能で、かつ、粒状の吸着材２３を保持できる
部材であれば何で構成してもよい。さらに、仕切板２１
をそれぞれ水平に配設するとともに、上下の仕切板２
１，２１の間に容器２７を傾斜させて配設することによ
り、被処理ガスの通過面積をさらに大きくしてもよい。

【００１８】ところで、前記濃縮装置１０では容器２７
を着脱可能な構成としたが、容器２７を各室２２と一体
的に設け、吸着材２３のみを充填するようにしても得ら
れる効果は同じである。さらに、容器２７を使用せず、
２枚の不織布の間に粒状の吸着材２３を固定したシート
状のものを使用してもよい。さらにまた、前記濃縮装置
１０は、隔壁１２によりガス供給室１３と駆動装置収容
室１４とに区画した２室構造となっているが、本願は前
述のようにロータ１８の底板１９および天板２５のシー
ル部材２５ａ、あるいは、濃縮ガス排出ダクト４３のシ
ール部材４５により、被処理ガスと浄化ガス、あるい
は、被処理ガスと濃縮ガスとが混合しないように構成さ
れているので、前記隔壁１２が無い単室構造としても何
ら問題はない。

【００１９】

【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本発明
の円筒回転式ガス濃縮装置では、円筒状のロータに多数
の室を形成し、各室内を被処理ガスの流れ方向で上流側
と下流側の２つの空間に区分するように吸着材を配設す
る構成としているため、粒状の吸着材を用いてもロータ
を大型化することなく被処理ガスと吸着材との通過面積
を増大することができるので、粒状の吸着材の使用によ
るガス通過速度の低下があっても被処理ガスの処理効率
の低下を防止することができる。また、吸着材を通気可
能な部材で構成した容器内に収納して配設する構成とす
ることで、経時的に吸着材が劣化してもロータ全体を交
換する必要がなく、吸着材のみを交換することができ交
換作業が簡素化される。これに伴い、ロータの劣化を抑
制するための前処理用の吸着材も不要となるため、ハニ
カム式ガス濃縮装置と比較するとトータルコストを大幅
に低減することができる。つまり、粒状の吸着材を用い
て、ハニカム状のロータと同等の大きさで同等の処理効
果を得ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明の円筒回転式ガス濃縮装置を示す断面
図である。

【図２】 図１のＡ−Ａ線断面図である。

【図３】 図１の一部断面斜視図である。

【図４】 ロータの要部分解斜視図である。

【図５】 従来のハニカム式ガス濃縮装置を示す斜視図
である。

【図６】 図５のハニカム式濃縮装置を用いたガス濃縮
装置を示す斜視図である。

【符号の説明】

１０…円筒回転式ガス濃縮装置、１１…ケーシング、１
３…ガス供給室、１４…駆動装置収容室、１８…ロー
タ、１９…底板、２０…区画板、２１…仕切板、２２…
室、２３…吸着材、２７…容器、３０…駆動装置、３１
…回転軸、３２…車輪、３４…モータ、３５…スラスト
軸受、３６…ガイドレール、４０…被処理ガス供給ダク
ト、４１…浄化ガス排気ダクト、４２…再生ガス供給ダ
クト、４３…濃縮ガス排出ダクト。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 吸着材を備えた回転自在な円筒状のロー
   タに被処理ガスを供給して該被処理ガス中の有機溶剤を
   吸着分離して浄化ガスを排出する一方、前記ロータの被
   処理ガス供給部分以外の部分に被処理ガスとは逆向きに
   該被処理ガスより少量の再生ガスを供給して前記分離し
   た有機溶剤を吸着材から分離して濃縮ガスとして排出す
   る円筒回転式ガス濃縮装置において、前記ロータを、周
   方向に所定間隔で区画する鉛直方向に延びる区画板と隣
   接する前記区画板間を鉛直方向に所定間隔で区画する仕
   切板とで両端に開口を有する複数の室を形成するととも
   に、該室内を前記被処理ガスの流れ方向で上流側と下流
   側の２つの空間に区分するように吸着材を配設したこと
   を特徴とする円筒回転式ガス濃縮装置。
2. 【請求項２】 前記吸着剤を通気可能な部材で構成した
   容器内に収納したことを特徴とする請求項１に記載の円
   筒回転式ガス濃縮装置。