JPH1076134A

JPH1076134A - ガス処理装置及びガス処理方法

Info

Publication number: JPH1076134A
Application number: JP8232187A
Authority: JP
Inventors: Akira Noda; 晃野田; Kenji Dojo; 研二道場
Original assignee: Shinko Pantec Co Ltd
Current assignee: Shinko Pantec Co Ltd
Priority date: 1996-09-02
Filing date: 1996-09-02
Publication date: 1998-03-24

Abstract

(57)【要約】【課題】異なる２種類以上の有害成分を含む原ガスを
処理する場合や高濃度の原ガスを処理する場合にも、確
実に吸着剤の吸着能力を維持し、経済的にガス処理を行
うことのできるガス処理装置及びガス処理方法を提供す
ることを課題とする。【解決手段】原ガスが導入され、吸着剤を流動しなが
ら該原ガスと接触させて原ガス中の成分を吸着剤に吸着
させる吸着部4 と、該吸着部4 において吸着剤と接触さ
れたガスを排出する排出口6 を有する吸着塔1 と、該吸
着塔1 から移送路7 を通って移送された原ガスと接触さ
れた吸着剤を再生する脱着塔2 を有するガス処理装置本
体10を具備するガス処理装置において、前記吸着部4
が、異なる吸着能力を有する吸着剤がそれぞれ流動され
る２以上の吸着部からなり、前記脱着塔2 が各吸着部か
ら移送された吸着剤をそれぞれ再生すべく２以上の脱着
部が設けられ、且つ前記原ガスが各吸着部を順次通過す
べく設けられたことを解決手段として有する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、工場等から排出さ
れる有機溶剤等の有害成分を含むガスから有害成分を除
去して、浄化ガスとして排出するガス処理装置及びガス
処理方法の改良に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、塗装工場、印刷工場、化学工場及
び磁気テープ製造工場等の有機溶剤を使用する工場から
排出される溶剤を含んだガスを浄化する装置としては、
図３に示すような流動床式のガス処理装置が使用されて
いた。

【０００３】即ち、溶剤を含んだガス35を導入し、流動
された活性炭等の吸着剤42に向流接触させ、該吸着剤42
に溶剤を吸着させてガスを浄化し、該溶剤が除去された
ガスを排出路36から浄化ガスとして排出する吸着塔31
と、該吸着塔31で溶剤を吸着した吸着剤42を移送して加
熱ガス40によって再生し、吸着した溶剤を吸着剤42から
脱着して再生させる脱着塔32とからなり、該脱着塔32に
おいて再生された吸着剤42は再び吸着塔31に返送され吸
着剤42として繰り返し利用するものである。また、脱着
後のガスは燃焼装置33によって溶剤を分解し無害化する
か、或いは冷却して凝縮回収する。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】このような、ガス処理
装置に使用される吸着剤42としては通常活性炭やゼオラ
イト或いはポリマー等種々のものがあるが、すべて微細
孔が表面に多数存在するため該微細孔によって物質を吸
着する吸着能力を有する。各種の吸着剤は材質や製法等
が異なるため、その微細孔の孔径や深さ、数等が異な
り、吸着能力或いは脱着能力も異なるものであり、従っ
て、原ガス中の除去すべき成分に応じた吸着剤を使用す
ることが必要となる。

【０００５】さらに、原ガス中に異なる２種類以上の成
分が含まれていることもあり、この各溶剤は沸点の違い
等によって吸着剤への吸着性が異なる場合がある。従っ
て、確実に原ガス中の溶剤を除去するためには最も吸着
されにくい溶剤に合わせて吸着能力の高い吸着剤を選択
せざる得ない。

【０００６】しかし、一方で、吸着能力が高い吸着剤は
一般的に脱着能力が低いことが多く吸着した成分を脱着
しにくい。従って、このような高い吸着能力を有する吸
着剤を使用した場合に原ガス中の有害成分を一度吸着し
た吸着剤を脱着塔において脱着を完全に行うことが困難
となり、吸着剤を再生した後にも吸着剤にわずかな溶剤
成分が残留することがある。

【０００７】このような状態で再度吸着塔へ返送されて
吸着剤として繰り返し使用すると、残留成分が徐々に吸
着剤に蓄積され、該吸着剤の吸着能力は低下し、やがて
使用することができなくなり吸着剤の交換をする必要が
あるという問題が生じていた。

【０００８】また、例えば、原ガス中に除去すべき有害
な溶剤成分等と共に、水分、特に相対湿度６０％以上の
高い水分を含む原ガスの場合には、吸着剤が選択的に水
分を吸着するおそれがあり、有害成分の吸着能力が低下
することがある。また、吸着剤が多量の水分を含んだ場
合には使用できなくなることもある。

【０００９】そこで、原ガスを吸着部に導入する前処理
として、除湿剤を使用したり、冷却凝集させる等の除湿
処理を行う必要があり、このような除湿を行うための設
備を設けるため不経済であった。

【００１０】本発明は、このような問題点を解決するた
めになされたものであり、異なる２種類以上の有害成分
を含む原ガスを処理する場合や高濃度の原ガスを処理す
る場合にも、確実に吸着剤の吸着能力を維持し、経済的
にガス処理を行うことのできるガス処理装置及びガス処
理方法を提供することを課題とする。

【００１１】

【課題を解決するための手段】

（構成）本発明は、このような課題を解決するために、
ガス処理装置とその方法としてなされたもので、ガス処
理装置としての特徴は、原ガスが導入され、吸着剤を流
動しながら該原ガスと接触させて原ガス中の成分を吸着
剤に吸着させる吸着部4と、該吸着部4 において吸着剤
と接触されたガスを排出する排出口6 を有する吸着塔1
と、該吸着塔1 から移送路7 を通って移送された原ガス
と接触された吸着剤を再生する脱着塔2 を有するガス処
理装置本体10を具備するガス処理装置において、前記吸
着部4 が、異なる吸着能力を有する吸着剤がそれぞれ流
動される２以上の吸着部からなり、前記脱着塔2 が各吸
着部から移送された吸着剤をそれぞれ再生すべく２以上
の脱着部が設けられ、且つ前記原ガスが各吸着部を順次
通過すべく設けられたことにある。

【００１２】また、ガス処理方法としての特徴は、２種
類以上の除去成分を含む原ガスを、吸着能力の異なる吸
着剤がそれぞれ流動されている２以上の吸着部に順次接
触し、原ガス中の除去成分を各吸着剤に吸着させたガス
を排出し、一方原ガスと接触された各吸着部の吸着剤
は、別々に再生されるべく２以上設けられた脱着部に移
送されて再生され、再び元の吸着部にそれぞれ返送され
ることにある。

【００１３】（作用）すなわち上記のように、吸着部4
が、異なる吸着能力を有する吸着剤がそれぞれ流動され
る２以上の吸着部からなり、前記脱着塔2 が各吸着部か
ら移送された吸着剤をそれぞれ再生すべく２以上の脱着
部が設けられたため、吸着性の異なる２種類以上の成分
が原ガス中に含まれていた場合にも、各吸着部を順次接
触されることによって、それぞれの成分は各吸着剤に吸
着され確実に原ガス中から除去することができる。

【００１４】また、吸着部4 の原ガスの流路の上流側の
吸着部に下流側の吸着部に流動される吸着剤より吸着能
力の低い吸着剤が流動されてなる場合には、原ガスに含
まれる成分のうち吸着し易いものから順次下流側の吸着
部に吸着されていくため、吸着性の異なる２種類以上の
除去成分が原ガスに含まれていた場合にも、それぞれの
成分が混合されることなく確実に各吸着剤に吸着され
る。

【００１５】即ち、吸着部においては、原ガス中の吸着
性の異なる成分のうち吸着されやすい成分は先に上流側
の吸着能力の低い吸着剤に優先的に吸着されるため、原
ガスの下流側では吸着されにくい溶剤が吸着能力の高い
吸着剤に優先的に吸着される。

【００１６】一方、脱着塔において、前記吸着力の高い
吸着剤、即ち脱着能力の低い吸着剤に吸着されている吸
着されにくい成分は、一般的に脱着し易い成分でもある
ため、脱着能力が低い吸着剤であっても容易に脱着する
ことができ、これに対して吸着能力の低い吸着剤、即
ち、脱着能力が高い吸着剤に吸着された吸着されやすい
成分は、脱着しにいく成分であるが、吸着剤が脱着能力
が高いため、それぞれ確実に脱着されることになる。従
って、吸着剤に吸着した成分が残留したまま再び吸着塔
１側へ返送されて吸着部での吸着能率が低下することを
防止できる。

【００１７】さらに、吸着部4 の原ガスの流路の最上流
側の吸着部には水分を優先的に吸着する吸着剤が流動さ
れている場合には、最初に上流側の吸着部において水分
を吸着してから原ガス中の溶剤成分を除去することがで
き、特に原ガス中に多量の水分が含まれている場合に
は、最初に水分を除去してから溶剤等の除去成分を下流
側の吸着部において水分に邪魔されることなく確実に吸
着剤に吸着させることができる。

【００１８】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態の一例
について図面に従って説明する。先ず、ガス処理装置の
構成について説明する。図１に示す１は、原ガス導入路
５から溶剤を含む原ガスが導入され、該原ガスが、向流
接触される吸着剤12が流動移動される吸着部としての多
段式流動床４を有し、且つブロアー３が設けられた浄化
ガス排出路６を有する吸着塔である。

【００１９】該多段式流動床４は、上部流動床4aと下部
流動床4bの２つの流動床から形成され、各流動床4a,4b
は原ガスが通り抜け可能な仕切り体21を介して隣接して
いる。また、各流動床4a,4b 上にはそれぞれ吸着剤Ａ，
Ｂが流動されており、各流動床4a,4b の最下段には該吸
着剤Ａ，Ｂが貯留される貯留部12a,12b が形成されてい
る。

【００２０】上部流動床4a上を流動される吸着剤Ａは粒
状活性炭からなる吸着剤であり、下部流動床4b上を流動
される吸着剤Ｂは粒状のポリマー吸着剤からなる。一般
に、粒状活性炭からなる吸着剤は吸着能力が高い反面、
脱着能力は低い、また、吸着剤Ｂは粒状のポリマー吸着
剤は活性炭に比べ吸着能力は劣るが脱着能力はより優れ
ている。各吸着剤Ａ，Ｂはそれぞれの貯留部12a,12b に
貯留されて、互いに他方の流動床4a，4bに流入したりし
て混合することはないように独立した流路で流動されて
いる。

【００２１】2a,2b は、該各流動床4a,4b において下段
の貯留部12a,12b に移動された吸着剤Ａ，Ｂを再生する
多段流動床式の脱着塔で、脱着塔2aには移送路7aによっ
て吸着剤Ａが移送され、脱着塔2bには移送路7bによって
吸着剤Ｂが移送されてそれぞれ再生される。

【００２２】該各脱着塔2a,2b にはそれぞれ多段式の移
動部14a,14b が形成されて、それぞれの移動部14a,14b
には脱着用ガスが脱着用ガス導入路15a,15b から導入さ
れ、上向流で各吸着剤Ａ，Ｂに対して接触する。

【００２３】8a,8b は前記脱着塔2a,2b において再生さ
れた吸着剤Ａ，Ｂを再び吸着塔１の流動床4a,4b に返送
する吸着剤返送路である。

【００２４】９は前記脱着塔2a,2b に接続されて、脱着
後の脱着後ガスを排出する脱着後ガス排出路で、該脱着
後ガス排出路９にはブロアー18が設けられ脱着後ガスを
吸引して排出させる。

【００２５】13は該脱着後ガス排出路９に接続された燃
焼装置で、脱着後ガスを燃焼して溶剤成分等の有害成分
を酸化分解する。14は該燃焼装置13によって酸化分解さ
れた浄化空気移送路に設けられた熱交換機で、該熱交換
機14は前記脱着用ガス導入路15a,15b 内の脱着用ガスを
脱着に必要な温度にまで加熱するべく設けられている。

【００２６】次に、上記の構成からなるガス処理装置本
体10によって工場等から排出された溶剤混入ガスから溶
剤を除去する場合について説明する。

【００２７】まず、２種類の溶剤、イソプロピルアルコ
ール（沸点８２°Ｃ）とエチレングリコールモノブチル
エーテル（沸点１７１°Ｃ）が同濃度で混入した原ガス
を吸着塔１の下部の原ガス導入路５から上向流にして導
入する。

【００２８】この原ガスに含まれる２種類の溶剤のうち
エチレングリコールモノブチルエーテルはイソプロピル
アルコールに比して吸着剤に対して吸着されやすく脱着
されにくい性質を有する。

【００２９】このような原ガスは、吸着塔１の内部でま
ず下部流動床4bにおいてポリマーからなる吸着剤Ｂと接
触される。該吸着剤Ｂは前記原ガスに含まれる溶剤成分
のうちエチレングリコールモノブチルエーテルを選択的
に吸着するため、イソプロピルアルコールは該吸着剤Ｂ
によっては殆ど吸着されない。

【００３０】原ガスはさらに上昇して上部流動床4aにお
いて活性炭からなる吸着剤Ａと向流接触される。この
時、吸着剤Ｂによってすでにエチレングリコールモノブ
チルエーテルが吸着されているため、原ガス中の除去す
べき溶剤成分としてはイソプロピルアルコールが多く含
まれている。

【００３１】従って、吸着剤Ｂによって吸着されなかっ
たイソプロピルアルコールは該上部流動床4aにおいて吸
着能力の高い吸着剤Ａに吸着され、原ガスは両溶剤成分
が除去された状態で処理ガス排出路６から浄化ガスとし
て排出される。

【００３２】一方、吸着剤Ａ及び吸着剤Ｂにはそれぞれ
異なる種類の溶剤が吸着された状態で、各流動床4a,4b
の下部まで流動された後、各移送路7a,7b によって脱着
塔2a,2b にそれぞれ移送される。

【００３３】この時、一方の脱着塔2aにおいてはイソプ
ロピルアルコールが吸着された吸着剤Ａを脱着するが、
該吸着剤Ａは前記のように比較的吸着能力が高いため逆
に脱着能力は吸着剤Ｂに比して低い。しかし、吸着剤Ａ
に吸着されたイソプロピルアルコールは沸点８２°Ｃと
比較的低温で揮発し易いため、脱着能力の低い吸着剤Ａ
からも容易に脱着ができる。

【００３４】一方、ポリマーからなる吸着剤Ｂは比較的
吸着能力が低いが脱着能力は高いため、高沸点溶剤であ
るエチレングリコールモノブチルエーテルの脱着も容易
に可能となる。

【００３５】所定の温度にまで加熱された脱着用ガスは
脱着用ガス導入路15a,15b から各脱着塔2a,2b の下部に
導入される。

【００３６】そして、吸着剤Ａ，Ｂは各脱着塔2a,2b に
おいてそれぞれ脱着用ガスと向流接触されて再生された
吸着剤Ａ、Ｂは、さらにもとの上下部流動床4a,4b にそ
れぞれ返送路8a,8b によって返送され、再度吸着剤とし
て各上下部流動床4a,4b において流動される。

【００３７】一方、両脱着塔2a,2b から排出された脱着
後ガスは脱着後ガス排出路9 に接続された燃焼装置13に
よって脱着後ガスに高濃度に含まれる溶剤成分を酸化分
解し、高温の浄化ガスとする。さらに、該高温の浄化ガ
スは、前記脱着用ガス導入路15a,15b 内の脱着用ガスを
加熱するべく熱交換器14によって熱を除去され、排出さ
れる。

【００３８】この熱交換器14を設けた場合には、排出さ
れる浄化ガスの温度を周囲に影響がないような温度にま
で冷却することができると同時に、脱着用ガスを加熱す
る手段として浄化ガスの熱を利用できるため経済的にす
ることが容易にできる。

【００３９】尚、上記実施の形態の場合には、吸着性及
び脱着性の異なる２種類の溶剤を含む原ガスを処理する
場合、即ち除去すべき成分がすべて溶剤である場合につ
いて説明したが、除去すべき成分はすべて溶剤であるこ
とには限定されず、１種類の溶剤を含み、且つ水分を多
量（例えば相対湿度が６０％以上）に含む原ガスを処理
することもできる。

【００４０】この場合には、まず下部流動床4bの流動床
には水分に対して吸着能力の高い、シリカゲル等からな
る吸着剤を流動させ、上部流動床4aには原ガス中の溶剤
に対して吸着能力の高い上記実施の形態と同様の活性炭
やポリマー等からなる吸着剤を流動させる。

【００４１】そして、原ガスを下部流動床を通って上部
流動床に向流接触させることによってまず、原ガス中の
水分を下部流動床において除去しておき、さらに上部流
動床において溶剤を吸着させる際に、水分によって溶剤
の吸着能力が低下することがなく、確実に溶剤を除去す
ることができる。特に、活性炭は一般的に原ガス中に相
対湿度６０％以上の水分が含まれる場合には、水分によ
って溶剤を吸着することを阻害されるため、このような
水分を吸着する吸着部を設けることが望ましい。

【００４２】また、実施の形態では、２つの吸着部及び
脱着部を形成したが、吸着部及び脱着部の数は２以上形
成されていればよく、また溶剤の種類も２以上でもよ
く、例えば水分を吸着する吸着部、一の溶剤成分を吸着
する吸着部、その他の溶剤成分を吸着する吸着部等のよ
うに３つ以上形成されていてもよい。

【００４３】この場合には、３種類の吸着剤をそれぞれ
再生する脱着部が形成されていることが必要である。ま
た、脱着性の異なる溶剤が２種類以上含まれていてもよ
く、その場合には沸点の高い順に溶剤種を上流側の吸着
剤で吸着し、沸点が低い溶剤種程、下流側の吸着剤で吸
着処理する。

【００４４】さらに上記実施の形態では、各脱着塔2a,2
b の脱着部としての移動部5a,5b を多段式流動床に形成
したが、脱着塔の脱着部はこれに限定されるものではな
く、例えば、図２に示すような移動床の脱着部であって
もよい。

【００４５】また、上記実施の形態では、脱着塔から排
出する脱着後ガスを燃焼装置によって燃焼させて溶剤成
分を酸化分解したが、図２に示すように該脱着後ガスを
コンデンサー等の冷却凝縮装置22によって冷却凝縮させ
て溶剤を回収してもよい。この場合に、各脱着部5a,5b
にはヒーター23を設けて脱着を行い該脱着後ガスは脱着
後ガス排出路9 を経て冷却部22に移送されて溶剤成分を
冷却凝縮して回収する。

【００４６】さらに、冷却部22で凝縮し切れなかった溶
剤を返送路25を介して各脱着塔2a,2b の上部から溶剤返
送経路26を介して原ガスと合流させてもよく、この場合
には僅かな溶剤成分をも装置外部に排出しないため、有
毒な成分が原ガスに多量に含まれる場合には好ましい。

【００４７】また、上記実施の形態では脱着された吸着
剤Ａ，Ｂはそのまま吸着塔１へ返送していたが、例えば
図２に示すように冷却装置24を設けて吸着剤を冷却して
から吸着塔１へ返送してもよい。

【００４８】さらに、吸着剤Ａ，Ｂの流動させる吸着部
4a,4b としては、多段流動床であることは条件でばな
く、要は移動させている吸着剤に対して原ガスを接触さ
せて吸着剤によって原ガスを処理できればよいのであ
る。

【００４９】また、上記実施の形態では、１つの吸着塔
内に２つの吸着部としての流動床を設けたが、吸着部が
１つ形成された吸着塔を複数設置してもよい。同様に脱
着塔の数も上記実施の形態に限定されるものではなく、
要は各吸着部において流動されていた吸着剤をそれぞれ
回収して脱着することができればよい。

【００５０】

【発明の効果】叙上のように、本発明は、異なる種類の
被除去物が混入されていた原ガスを処理する場合にも、
各成分を別々に吸着、脱着を行うため、吸着剤に成分が
残留する事がなく、繰り返し使用する吸着剤においても
吸着能力が低下することがない。従って、吸着時の吸着
能力を高く維持することができ、吸着剤を長期間使用す
ることができ経済的である。

【００５１】また、原ガス中の水分を簡単に除去するこ
とができるため、他の原ガスの除湿処理を行うことが不
要になり経済的である。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の形態の一例としてのガス処理装
置の概略構成図。

【図２】他の実施の形態の例のガス処理装置の概略構成
図。

【図３】従来のガス処理装置の概略構成図。

【符号の説明】

１吸着塔 2a,2b 脱着塔 4a,4b 上下部流動床（吸着部) 5a,5b 脱着部（脱着部）６浄化ガス排出口

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】原ガスが導入され、吸着剤を流動しなが
ら該原ガスと接触させて原ガス中の成分を吸着剤に吸着
させる吸着部(4) と、該吸着部(4) において吸着剤と接
触されたガスを排出する排出口(6) を有する吸着塔(1)
と、該吸着塔(1) から移送路(7) を通って移送された原
ガスと接触された吸着剤を再生する脱着塔(2) を有する
ガス処理装置本体(10)を具備するガス処理装置におい
て、前記吸着部(4) が、異なる吸着能力を有する吸着剤
がそれぞれ流動される２以上の吸着部からなり、前記脱
着塔(2) が各吸着部から移送された吸着剤をそれぞれ再
生すべく２以上の脱着部が設けられ、且つ前記原ガスが
各吸着部を順次通過すべく設けられたことを特徴とする
ガス処理装置。
【請求項２】前記原ガスが、吸着能力の低い吸着剤が
流動される吸着部から吸着能力の高い吸着剤が流動され
る吸着部へ順次接触されるように原ガスの流路が形成さ
れている請求項１に記載のガス処理装置。
【請求項３】前記吸着部(4) の原ガスの流路の最上流
側の吸着部には水分を優先的に吸着する吸着剤が流動さ
れている請求項１に記載のガス処理装置。
【請求項４】２種類以上の除去成分を含む原ガスを、
吸着能力の異なる吸着剤がそれぞれ流動されている２以
上の吸着部に順次接触し、原ガス中の除去成分を各吸着
剤に吸着させたガスを排出し、一方原ガスと接触された
各吸着部の吸着剤は、別々に再生されるべく２以上設け
られた脱着部に移送されて再生され、再び元の吸着部に
それぞれ返送されることを特徴とするガス処理方法。
【請求項５】前記原ガスが、吸着能力の低い吸着剤が
流動される吸着部から吸着能力の高い吸着剤が流動され
る吸着部へ順次接触される請求項４に記載のガス処理方
法。
【請求項６】前記原ガスが、水分に対して高い吸着能
力を有する吸着剤が流動される吸着部に最初に接触され
る請求項４に記載のガス処理方法。