JPH1119402A

JPH1119402A - 石油系溶剤の再生回収方法

Info

Publication number: JPH1119402A
Application number: JP9176919A
Authority: JP
Inventors: Yasuhiro Tsubaki; 泰廣椿; Toshio Hattori; 敏夫服部
Original assignee: Mitsubishi Heavy Industries Ltd
Current assignee: Mitsubishi Heavy Industries Ltd
Priority date: 1997-07-02
Filing date: 1997-07-02
Publication date: 1999-01-26

Abstract

(57)【要約】【課題】洗浄に使用して油脂汚れ成分を溶解した石油
系溶剤からの石油系溶剤の回収方法であって、蒸留法で
必須となる潜熱の供給が不要で、かつ、吸着法で定期的
に発生するような産業廃棄物の排出がない、省エネルギ
型低ランニングコストの新規な再生回収法を提供するこ
と。【解決手段】油脂汚れ成分を溶解した石油系溶剤に、
石油系溶剤は溶解するが油脂成分は溶解しない抽出溶剤
を接触させて石油系溶剤を溶解抽出する抽出工程と、該
抽出工程で得られた石油系溶剤を溶解した抽出溶剤を冷
却する冷却工程と、冷却により溶解度が低下して抽出溶
剤から分離した石油系溶剤を分離回収する分離回収工程
とからなることを特徴とする石油系溶剤の再生回収方
法。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、各種部品洗浄装置
や衣料を対象としたドライクリーニング機械で使用され
る石油系溶剤の再生回収方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】図３に石油系溶剤を洗浄液として用いる
金属、プラスチックなどの各種部品洗浄装置や衣料を対
象としたドライクリーニング機械における洗浄部１と溶
剤浄化再生部２の概略構成を示す。これらの装置におい
ては、洗浄部１で各種部品や衣料などの被洗浄物３が例
えばノルマルデカン系、イソデカン系、Ｃ₉〜Ｃ₁₀三成
分系（パラフィン、ナフテン、芳香族）などの石油系溶
剤４に浸漬され、攪拌機５による攪拌作用や超音波発振
器６によるキャビテーション効果等によって洗浄され
る。このような洗浄処理によって石油系溶剤４には、被
洗浄物３に付着していた油脂成分が溶解し、徐々に蓄積
されていく。そのため、通常、洗浄部１内の石油系溶剤
４を連続的にあるいは間欠的に抜き出し、この汚れ溶剤
を溶剤浄化再生部２に送り、溶解している油脂分や土砂
等の粒子汚れを除去したのち、再生溶剤として再び洗浄
部１に戻している。

【０００３】次に本発明の主題である溶剤浄化再生部の
従来技術について図４、図５を用いて詳細に説明する。
図４は従来技術の一つである蒸留法の概要を示したもの
である。この方法においては、汚れ溶剤１０は配管１１
を経由して蒸留釜１２に送られ、加熱ジャケット１３に
より加熱され、蒸発した溶剤は立昇り管１５を経由して
コンデンサ１６に流入し、凝縮する。凝縮した溶剤はポ
ンプ１７によって水分離器１８に送られ、再生溶剤１９
と水２０に分離される。再生溶剤１９は回収され、水２
０は系外に排出される。なお、通常はポンプ１７によっ
て蒸留釜１２の内圧は２５０〜３００ｔｏｒｒまで減圧
され、いわゆる減圧蒸留が行われる。蒸留釜１２中の汚
れ溶剤１０の蒸発が完了すると蒸留釜１２の底部には、
廃油や粒子分（土砂、繊維屑等）からなるいわゆるスラ
ッジ１４が残留するので図示省略の掃除口から排出す
る。

【０００４】図５は、もう一つの代表的な溶剤浄化法で
ある吸着法の概要を示したものである。この方法におい
ては、タンク５０中の汚れ溶剤１０はポンプ５１を介し
て、フィルタタンク５２に送られ、内部に収納されたろ
紙フィルタ５３によって粒子汚れが除去され、次いで吸
着剤充填部５４によって溶解油分（主として油脂が酸化
分解した脂肪酸成分）が吸着除去される。粒子汚れとし
て溶解油分が除去された再生溶剤１９がタンク５０に戻
され、タンク５０内の溶剤は徐々に浄化される。なお、
吸着剤としては通常活性白土、膠質土及び酸化マグネシ
ウム粉の混合物が採用されている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】以上、洗浄に使用して
油脂成分等が溶解した汚れ溶剤から溶剤を回収する従来
技術としての蒸留法及び吸着法の具体例について説明し
たが、いずれの方法も次のような欠点がある。まず、蒸
留法では、通常圧力５〜７ｋｇ／ｃｍ²Ｇのスチームを
熱源としているが、溶剤として使用される第２石油類は
大気圧下での沸点が１８０〜２００℃近辺にあり、上記
スチームで蒸留するには、真空ポンプ等の減圧手段を併
用する必要があり、ポンプを駆動する電気代が蒸留コス
トとして加算される。また、蒸留方式では溶剤の潜熱
（７０〜１４０ｋｃａｌ／ｋｇ）に相当するエネルギの
供給が必須となるため、溶剤の浄化再生法としては最も
ランニングコストが大きくなる。さらに、減圧下での操
作となるため、蒸留装置も耐圧構造とする必要があり、
装置コストを押し上げる要因となる。

【０００６】一方、吸着法は溶剤の相変化（液→ガス
等）を伴なわないため、蒸留法のような多大のエネルギ
を消費することはないが、吸着剤の最大の弱点として
“選択性がある”ことが挙げられる。具体的には、油脂
汚れ成分のうち、脂肪酸の形になったものを特に選択的
に吸着し、非極性の鉱物油等は吸着しにくい傾向があ
る。このため、被洗物の種類によっては汚れ成分が洗浄
浴に蓄積し、洗浄不良につながる恐れがある。また、ろ
紙フィルタ及び吸着剤は定期的に新品と交換する必要が
あり、新品購入費用が必要となるほか、使用済のフィル
タ等は産業廃棄物として専門業者に有償で引き取っても
らう必要がある。

【０００７】本発明はこのような従来技術の実状に鑑
み、蒸留法で必須となる潜熱の供給が不要で、かつ、吸
着法で定期的に発生するような産業廃棄物の排出がな
い、省エネルギ型低ランニングコストの新規な石油系溶
剤の再生回収法を提供しようとするものである。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明は前記課題を解決
するため、次の（１）〜（４）の構成を採るものであ
る。（１）油脂汚れ成分を溶解した石油系溶剤に、石油系溶
剤は溶解するが油脂成分は溶解しない抽出溶剤を接触さ
せて石油系溶剤を溶解抽出する抽出工程と、該抽出工程
で得られた石油系溶剤を溶解した抽出溶剤を冷却する冷
却工程と、冷却により溶解度が低下して抽出溶剤から分
離した石油系溶剤を分離回収する分離回収工程とからな
ることを特徴とする石油系溶剤の再生回収方法。

【０００９】（２）抽出工程における抽出温度が４０〜
５０℃の範囲であり、冷却工程における冷却温度が１０
〜２５℃の範囲であることを特徴とする前記（１）の石
油系溶剤の再生回収方法。（３）分離回収工程から出る石油系溶剤を分離回収した
後の抽出溶剤を、抽出工程に循環して再使用することを
特徴とする前記（１）又は（２）の石油系溶剤の再生回
収方法。

【００１０】（４）使用する抽出溶剤がパーフルオロカ
ーボン類、ハイドロフルオロカーボン類及びハイドロフ
ルオロエーテル類からなる群から選ばれる１種以上であ
ることを特徴とする前記（１）〜（３）のいずれか１つ
の石油系溶剤の再生回収方法。

【００１１】本発明は金属部品、プラスチック部品、衣
料等の主として油脂成分の洗浄（溶解除去）に使用され
るイソデカンなどの第２石油類又はノルマルウンデカン
などの第３石油類などの石油系溶剤を選択的に溶解し、
かつ、温度によってその溶解度を操作できる（抽出温度
においては石油系溶剤を選択的に溶解し、冷却すること
によって溶解度が低下して石油系溶剤が分離する）特殊
な溶剤を石油系溶剤の抽出溶剤として用いることを特徴
とする。

【００１２】

【発明の実施の形態】本発明の方法において使用する抽
出溶剤としてはパーフルオロカーボン類、ハイドロフル
オロカーボン類又はハイドロフルオロエーテル類が好ま
しい。具体的にはパーフルオロペンタン、パーフルオロ
ヘキサン、パーフルオロヘプタンなどのパーフルオロカ
ーボン類、ＨＦＣ−４３−１０ｍｅｅ（デカフルオロペ
ンタン：ＣＦ₃ＣＨＦＣＨＦＣＦ₂ＣＦ₃）などのハイ
ドロフルオロカーボン類、１−メトキシノナフルオロブ
タン、１−エトキシノナフルオロブタンなどのハイドロ
フルオロエーテル類などが例示できる。これらの抽出溶
剤は石油系溶剤の種類等に応じて適宜選択して使用すれ
ばよく、また、２種以上の混合物として使用してもよ
い。

【００１３】前記抽出工程においては、油脂類を主体と
する汚れ成分を溶解した石油系溶剤に該石油系溶剤に対
して容積で４〜１０倍量程度の抽出溶剤とを接触させて
石油系溶剤を溶解抽出する。ここでの温度は石油系溶剤
及び抽出溶剤の種類等によってそれぞれ適当な範囲を定
めればよいが、一般的には４０〜５０℃の範囲とするの
が好ましい。本操作においては、汚れ油脂分はパーフル
オロカーボン類等の抽出溶剤にほとんど溶解しないの
で、容易に分離することができる。

【００１４】汚れ溶剤から抽出した石油系溶剤を含む抽
出溶剤は次の冷却工程に送られ、１０〜２５℃の範囲
で、かつ、抽出時の温度よりも１５〜４０℃程度低い温
度に冷却される。これにより石油系溶剤の溶解度が低下
し、石油系溶剤が分離する。この石油系溶剤が分離した
混合液を分離回収工程に送って分液し、不純物をほとん
ど含まない石油系溶剤が分離回収される。

【００１５】石油系溶剤を分離した後の抽出溶剤には、
少量の石油系溶剤が含まれているので、これを昇温して
抽出工程に循環して再使用することにより、石油系溶剤
の損失を抑えることができる。

【００１６】（作用）以上のように、本発明の方法では
油脂分を溶解した石油系溶剤から石油系溶剤を抽出溶剤
を用いて抽出分離し、然る後に温度操作によって、石油
系溶剤を抽出溶剤から分離回収するものであるから、エ
ネルギコストが蒸留法に比べ格段に安くなる上、抽出に
用いる溶剤は、何度でも再利用が可能であり、吸着法の
ように定期的に多量の産業廃棄物が発生することもな
い。

【００１７】

【実施例】以下、図面を参照した実施例により本発明の
方法をさらに具体的に説明する。図１は本発明の方法に
よる石油系溶剤の再生回収プロセスの概要を示す説明図
である。図１において１００は本発明の中心機器である
抽出器で、その下部には加熱ジャケット１０１が取付け
られており、抽出器１００内の抽出溶剤１０２やその上
層部に分離浮上している汚れ溶剤１０３を所要の温度
（例えば、５０℃）に加熱できるようになっている。汚
れ溶剤１０３は自動バルブ１０４を介して供給管１０５
より、抽出器１００内に流入するようになっている。抽
出器１００の上部にはシャワーノズル１０６が取付けら
れており、加熱器１０７で所要温度（例えば、５０℃）
に加熱された抽出溶剤１０２がシャワーノズル１０６に
てシャワーされ、汚れ溶剤１０３中の石油系溶剤１０８
を抽出するようになっている。

【００１８】その抽出の原理は図２に示すようにパーフ
ルオロカーボン等の抽出溶剤が石油系溶剤（第２石油
類、第３石油類：図中にはそれぞれ２石、３石と表示）
を数％から数１０％の範囲で溶解でき、しかも、抽出溶
剤の液温によって石油系溶剤の溶解量が変化（液温が上
がると溶解量が多くなる）することを利用したものであ
る。

【００１９】再び、図１に戻るが、石油系溶剤１０８を
溶解した抽出溶剤１０２は、液一液熱交換器１０９で一
次冷却され、さらにコンデンサ１１０によって二次冷却
され、セパレータ１１１に流入する。セパレータ１１１
内では液温降下によって抽出溶剤１０２に溶けきれなく
なった石油系溶剤１０８が分離浮上する。この石油系溶
剤１０８は、本発明で使用する抽出溶剤１０２が大略炭
素数１２以下の炭化水素しか溶解できないので（さらに
詳しくは、パーフルオロカーボン類、ハイドロフルオロ
カーボン類は炭素数１０以下、ハイドロフルオロエーテ
ル類は炭素数１２以下）、一般の油脂汚れ（通常は炭素
数１３以上）は溶解できない性質を利用して分離されて
おり、実質的に不純物を含まない溶剤として再利用でき
るものとなる。

【００２０】次にセパレータ１１１内で飽和溶解度以上
の石油系溶剤１０８を放出した抽出溶剤１０２は、タン
ク１１２に流入し、一定量貯められた後、ポンプ１１３
によって液−液熱交換器１０９に送られ、一次加熱され
る。その後さらに加熱器１０７で所要温度（例えば、５
０℃）に二次加熱されたのち、前記シャワーノズル１０
６により、汚れ溶剤１０３にシャワーされ、再び石油系
溶剤１０８を溶解抽出する。

【００２１】以上のサイクルを一定時間（１０〜２０分
間）継続することにより、抽出器１００内の汚れ溶剤１
０３中の石油系溶剤１０８をほとんど溶解・抽出するこ
とができ、抽出された石油系溶剤１０８は、セパレータ
１１１経由、再生溶剤として回収される。また、上記操
作により、抽出器１００内の汚れ溶剤１０３は濃縮さ
れ、その成分のほとんどが汚れ油脂であるいわゆる廃油
１１４となるので、定期的に系外へ取り出し、産業廃棄
物として処分する。

【００２２】なお本説明では、粒子汚れの除去機構につ
いては割愛しているが、必要により従来技術の吸着法と
同様にろ紙フィルタ（図５の５３）等を用いることで対
応可能である。以上、パーフルオロカーボン類を抽出液
として用いるケースについて説明してきたが、図２に示
したように、ハイドロフルオロカーボン類、ハイドロフ
ルオロエーテル類も同様の効果を有することを確認して
おり、抽出すべき石油系溶剤が第２石油類か第３石油類
かで、使い分けることができることは言うまでもない。

【００２３】

【発明の効果】以上のとおり、本発明の方法によれば、
例えば従来の蒸留法で潜熱１００ｋｃａｌ／ｋｇの第３
石油類を１００ｋｇ蒸留するケースでは、常温から１５
０℃まで昇温するとして理論上１７，０００ｋｃａｌの
熱量が必要となるのに対して、その必要なエネルギは比
熱０．５ｋｃａｌ／ｋｇ℃の第３石油類１００ｋｇを常
温（２５℃）から５０℃に昇温するに必要なエネルギ１
２５０ｋｃａｌと、ハイドロフルオロエーテル（比熱
０．２８ｋｃａｌ／ｋｇ℃）４００ｋｇを熱交換器経由
１５℃から５０℃に引き上げる（熱交換器の効果によ
り、加熱器での昇温に必要な熱量は温度差２０℃相当分
でよい）のに必要な熱量２２４０ｋｃａｌの和である３
５００ｋｃａｌで済み、その省エネ率は８０％に達す
る。以上の効果のほか、溶剤を蒸留法のように１５０℃
もの高温にさらすことがないため、汚れ油脂分の分解・
劣化が起こらず、従来石油系溶剤の蒸留で汚れ油脂分の
分解劣化が原因でしばしば発生する異臭問題も根本的に
解決することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の方法による石油系溶剤の再生回収プロ
セスの概要を示す説明図。

【図２】パーフルオロカーボン類等への石油系溶剤の溶
解特性図。

【図３】従来の洗浄装置における洗浄部及び石油系溶剤
浄化再生部の説明図。

【図４】従来の石油系溶剤の再生回収法である蒸留法の
説明図。

【図５】従来の石油系溶剤の再生回収法である吸着法の
説明図。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】油脂汚れ成分を溶解した石油系溶剤に、
石油系溶剤は溶解するが油脂成分は溶解しない抽出溶剤
を接触させて石油系溶剤を溶解抽出する抽出工程と、該
抽出工程で得られた石油系溶剤を溶解した抽出溶剤を冷
却する冷却工程と、冷却により溶解度が低下して抽出溶
剤から分離した石油系溶剤を分離回収する分離回収工程
とからなることを特徴とする石油系溶剤の再生回収方
法。
【請求項２】抽出工程における抽出温度が４０〜５０
℃の範囲であり、冷却工程における冷却温度が１０〜２
５℃の範囲であることを特徴とする請求項１に記載の石
油系溶剤の再生回収方法。
【請求項３】分離回収工程から出る石油系溶剤を分離
回収した後の抽出溶剤を、抽出工程に循環して再使用す
ることを特徴とする請求項１又は２に記載の石油系溶剤
の再生回収方法。
【請求項４】使用する抽出溶剤がパーフルオロカーボ
ン類、ハイドロフルオロカーボン類及びハイドロフルオ
ロエーテル類からなる群から選ばれる１種以上であるこ
とを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の石
油系溶剤の再生回収方法。