JPH11309330A - ガス濃縮装置 - Google Patents

ガス濃縮装置

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JPH11309330A
JPH11309330A JP10118538A JP11853898A JPH11309330A JP H11309330 A JPH11309330 A JP H11309330A JP 10118538 A JP10118538 A JP 10118538A JP 11853898 A JP11853898 A JP 11853898A JP H11309330 A JPH11309330 A JP H11309330A
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JP
Japan
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gas
zone
desorption
concentration
honeycomb
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JP10118538A
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English (en)
Inventor
Yasutaka Ota
泰孝 大田
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Seibu Giken Co Ltd
Original Assignee
Seibu Giken Co Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【課題】極めて高い濃縮度であって大幅な価格上昇のな
いガス濃縮装置を提供しようとするものである。 【解決手段】空気中に混合した有機溶剤蒸気等を可逆的
に吸収または吸着するガス吸収吸着剤を有するハニカム
状ロータを少なくとも4つのゾーンに分割し、ハニカム
状ロータの回転方向に沿って吸着・第1脱着・濃縮・第
2脱着ゾーンとなるように構成し、再生加熱手段によっ
て加熱されたガスを第1・第2脱着ゾーンへ送り、第1
脱着ゾーンを出たガスを濃縮ゾーンへ送るようにしたも
のであり、第1脱着ゾーンで濃縮されたガスが濃縮ゾー
ンでハニカム状ロータに再び吸着され、第2脱着ゾーン
で極めて高い濃度のガスとなって脱着されるようにし
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、たとえば有機溶剤
蒸気その他の空気中の混合気体を濃縮除去する場合など
に用いられるガス濃縮装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】従来より例えば特許出願公開平成3年第
188918号公報に開示されているように、ガスを可
逆的に吸収または吸着(以下、収着と書く)するガス収
着剤を有するハニカム状ローターを用いたガス濃縮装置
が知られている。
【0003】このようなガス濃縮装置は例えば除湿装置
や有機溶剤蒸気の濃縮除去装置として用いられている。
そして極めて希薄な有機溶剤蒸気を収着させる装置とし
て特許出願公開平成1年第199621号公報に開示さ
れているものがある。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】以上の例のように希薄
なガスを濃縮する技術が開示されているが、さらに有機
溶剤蒸気の濃縮倍率を大きくしたいという要求がある。
つまり工場等から排出される有機溶剤蒸気の規制が次第
に厳しくなり、より薄い有機溶剤蒸気を回収する必要性
が出てきた。
【0005】そして薄い有機溶剤蒸気を回収し処理する
場合に濃縮倍率を大きくしないと、処理すべきガス(以
下有機溶剤蒸気を含む空気を「ガス」と書き、有機溶剤
蒸気と区別する)の量が多くなり処理装置が大型化する
という問題点がある。本発明は以上の点に着目し、より
ガスの濃縮倍率の大きなガス濃縮装置を提供しようとす
るものである。
【0006】
【課題を解決するための手段】ガス吸収吸着剤を有する
ハニカム状ローターを少なくとも4つのゾーンに分割
し、ハニカム状ローターの回転方向に沿って吸着・第1
脱着・濃縮・第2脱着ゾーンとなるように構成し、再生
加熱手段によって加熱されたガスを第1・第2脱着ゾー
ンへ送り、第1脱着ゾーンを出たガスを濃縮ゾーンへ送
るようにした。
【0007】
【発明の実施の形態】本発明の請求項1に記載の発明
は、ガスを可逆的に吸収または吸着するガス吸収吸着剤
を有するハニカム状ローターを少なくとも4つのゾーン
に分割し、ハニカム状ローターの回転方向に沿って吸着
・第1脱着・濃縮・第2脱着ゾーンとなるように構成
し、再生加熱手段によって加熱されたガスを第1・第2
脱着ゾーンへ送り、第1脱着ゾーンを出たガスを濃縮ゾ
ーンへ送るようにしたものであり、第1脱着ゾーンで濃
縮されたガスが濃縮ゾーンでハニカム状ローターに再び
吸着され、第2脱着ゾーンで極めて高い濃度のガスとな
って脱着されるという作用を有する。
【0008】
【実施例】図1は本発明のガス濃縮装置の第1実施例の
フローパターン図である。図2は本発明のガス濃縮装置
の実施例1を示す部分斜視図である。図1および図2に
おいて、1はハニカム状ローターであり、これは例えば
国際公開WO91/16971号に開示されたようなも
のであり、この技術は公知であるので詳細な説明は省略
する。
【0009】ハニカム状ローター1は回転方向に沿っ
て、吸着ゾーン2、第1脱着ゾーン3、濃縮ゾーン4、
第2脱着ゾーン5の4つのゾーンに分割されている。つ
まりハニカム状ローター1はケーシング6の中に回転自
在に収納されており、ベルト7を介してギヤドモータ8
によって回転駆動される。そして、ケーシング6のセパ
レーター9によって各ゾーンに分割されている。
【0010】10はヒーターであり流入したガスを加熱
するもので、例えば電気ヒーターである。
【0011】有機溶剤蒸気を含む被処理空気すなわちガ
スは、処理ガス管路11を通って吸着ゾーン2へ導かれ
ている。また処理ガス管路11は分岐され、ガスはヒー
ター10へも導かれている。吸着ゾーン2より出た空気
は清浄空気となって大気へ放出される。
【0012】ヒーター10で加熱されたガスは再生ガス
管路12、13を通って第1及び第2脱着ゾーン3、5
へと導かれる。第1脱着ゾーン3より出たガスはリター
ン管路14を通って濃縮ゾーン4へ導かれる。濃縮ゾー
ン4より出た空気は清浄空気となって大気へ放出され
る。
【0013】第2脱着ゾーン5より出たガスは燃焼装置
(図示せず)等の処理装置へ導かれ無害な気体となって
大気へ放出される。また、15はブロアである。この実
施例では1つのブロア15ですべての部分への送風を行
っているが、各部分への送風量に応じて適宜ブロアを追
加することもできる。
【0014】本発明の第1実施例のものは以上の構成よ
りなり、以下その動作について説明する。
【0015】ギヤドモータ8、ブロア15およびヒータ
ー10に通電し、ハニカム状ローター1を回転させなが
ら各ゾーンへガスを送り、第1、第2脱着ゾーン3、5
へは高温のガスを送る。
【0016】すると、ガスは処理ガス管路11を通って
吸着ゾーン2へ送られ、ここでガス中の有機溶剤蒸気が
ハニカム状ローター1に吸着され、清浄空気となって大
気へ放出される。
【0017】またガスはヒータ10へ送られ、ここで加
熱されて再生ガス管路12、13を通って第1及び第2
脱着ゾーン3、5へと導かれる。第1脱着ゾーン3でハ
ニカム状ローター1に吸着された有機溶剤蒸気が脱着さ
れ、高濃度のガスとなって出て来る。
【0018】この高濃度のガスはリターン管路14を通
って濃縮ゾーン4へ入る。濃縮ゾーン4で高濃度のガス
中の有機溶剤蒸気はハニカム状ローター1に吸着され、
ガスは清浄空気となって大気へ放出される。
【0019】ここで各管路に流れるガスの流量とガス濃
度(ここでガス濃度とは空気中の有機溶剤蒸気の濃度を
言う)について説明する。処理ガス管路11に流れるガ
スの濃度が100ppm、流量は毎時100立方mであ
った。この内、吸着ゾーン2へ流入するガスの流量は毎
時75立方mにした。また吸着ゾーン2の流出側の清浄
空気はガス濃度3ppmまで浄化されていた。
【0020】第1脱着ゾーン3から出たリターン管路1
4に流れるガスの流量を毎時20立方mにした。この時
のガス濃度は450ppmであった。また、濃縮ゾーン
4から出た清浄空気はガス濃度22.5ppmまで浄化
されていた。
【0021】そして第2脱着ゾーン5より出た濃縮ガス
の流量を毎時5立方mとした時には濃縮ガスは1800
ppmまで濃縮されていた。
【0022】従って、第2脱着ゾーン5を出たガスを燃
焼装置等の処理装置へ送るようにすると、処理すべきガ
スの量が小さくなる。
【0023】図3は本発明のガス濃縮装置の実施例2を
示すフローパターン図である。実施例2は上記実施例1
とフローパターンが相違するだけであるので、斜視図は
省略する。
【0024】この実施例2は基本的には上記実施例1と
同様の構成であり、実施例1との相違点はハニカム状ロ
ーター1の回転方向に対して、第1脱着ゾーン3の後に
パージゾーン16を設けた点である。以下上記実施例1
との相違点のみ説明し、実施例1と同じ構成要素につい
ては同一の番号を付与して重複説明を避ける。
【0025】パージゾーン16には処理ガス管路11よ
り分岐されたパージガス管路17よりガスが供給され
る。そしてパージゾーン16を出たガスはパージ出口管
路18を介してヒーター10の入口へ導かれる。
【0026】ハニカム状ローター1は第1脱着ゾーン3
で加熱されるが、パージゾーン16に於いてガスによっ
て冷却され温度が低下する。つまりハニカム状ローター
1は温度が下がった状態で濃縮ゾーン4へ入る。濃縮ゾ
ーン4では温度が下がったために吸着率が高くなる。つ
まり、濃縮ゾーン4を出る清浄空気の清浄度が高くなる
とともに、第2脱着ゾーン5に移行する有機溶剤蒸気の
量が増える。
【0027】このように上記第1実施例のものよりさら
に燃焼装置等の処理装置で処理すべきガスの量が小さく
なる。
【0028】図4は本発明のガス濃縮装置の実施例3を
示すフローパターン図である。実施例3は上記実施例1
とフローパターンが相違するだけであるので、斜視図は
省略する。
【0029】この実施例3も基本的には上記実施例1と
同様の構成であり、実施例1との相違点はハニカム状ロ
ーター1の回転方向に対して、第2脱着ゾーン5の後に
パージゾーン19を設けた点である。以下上記実施例1
との相違点のみ説明し、実施例1と同じ構成要素につい
ては同一の番号を付与して重複説明を避ける。
【0030】パージゾーン19には処理ガス管路11よ
り分岐されたパージガス管路20よりガスが供給され
る。そしてパージゾーン19を出たガスはパージ出口管
路21を介してヒーター10の入口へ導かれる。
【0031】ハニカム状ローター1は第2脱着ゾーン5
で加熱されるが、パージゾーン19に於いてガスによっ
て冷却され温度が低下する。つまりハニカム状ローター
1は温度が下がった状態で吸着ゾーン2へ入る。吸着ゾ
ーン2では温度が下がったために吸着率が高くなる。つ
まり、吸着ゾーン2を出る清浄空気の清浄度が高くなる
とともに、第1脱着ゾーン3に移行する有機溶剤蒸気の
量が増え、結果として第2脱着ゾーン5に移行する有機
溶剤蒸気の量が増える。
【0032】従って上記第1実施例のものよりさらに燃
焼装置等の処理装置で処理すべきガスの量が小さくな
る。
【0033】図5は本発明のガス濃縮装置の実施例4を
示すフローパターン図である。実施例4は上記実施例1
とフローパターンが相違するだけであるので、斜視図は
省略する。
【0034】この実施例4も基本的には上記実施例1と
同様の構成であり、実施例1との相違点はハニカム状ロ
ーター1の回転方向に対して、第1脱着ゾーン3および
第2脱着ゾーン5それぞれの後にパージゾーン16、パ
ージゾーン19を設けた点である。以下上記実施例1と
の相違点のみ説明し、実施例1と同じ構成要素について
は同一の番号を付与して重複説明を避ける。
【0035】パージゾーン16、19にはそれぞれ処理
ガス管路11より分岐されたパージガス管路17、20
よりガスが供給される。そしてパージゾーン16、19
を出たガスはそれぞれパージ出口管路18、21を介し
てヒーター10の入口へ導かれる。
【0036】ハニカム状ローター1は第1脱着ゾーン3
で加熱されるが、パージゾーン16に於いてガスによっ
て冷却され温度が低下する。つまりハニカム状ローター
1は温度が下がった状態で濃縮ゾーン4へ入る。濃縮ゾ
ーン4では温度が下がったために吸着率が高くなる。つ
まり、濃縮ゾーン4を出る清浄空気の清浄度が高くな
る。
【0037】吸着剤として特にゼオライトを用いた場合
はパージゾーンを設けた方が一般的に吸着率が高くな
り、従って本実施例はこのような場合に適する。
【0038】ここで各管路に流れるガスの流量とガス濃
度について説明する。処理ガス管路11に流れるガスの
濃度が100ppm、流量は毎時100立方mであっ
た。この内、吸着ゾーン2へ流入するガスの流量は毎時
75立方mにした。また吸着ゾーン2の流出側の清浄空
気はガス濃度2ppmまで浄化されていた。
【0039】第1脱着ゾーン3から出たリターン管路1
4に流れるガスの流量を毎時20立方mにした。この時
のガス濃度は450ppmであった。また、濃縮ゾーン
4から出た清浄空気はガス濃度12ppmまで浄化され
ていた。
【0040】そして第2脱着ゾーン5より出た濃縮ガス
の流量を毎時5立方mとした時には濃縮ガスは1800
ppmまで濃縮されていた。
【0041】図6は本発明のガス濃縮装置の実施例5を
示すフローパターン図である。実施例5は上記実施例1
とフローパターンが相違するだけであるので、斜視図は
省略する。また実施例5は上記実施例4とフローパター
ンが似ているので、実施例4との相違点のみ説明する。
【0042】実施例5の実施例4との相違点は、濃縮ゾ
ーン4の出口の清浄空気を大気放出せずに処理ガス管路
11へ戻している。つまり濃縮ゾーン4の出口の清浄空
気は有機溶剤蒸気をハニカム状ローター1に吸着させた
後の空気であるが、濃縮ゾーン4に入るガスは濃度が高
く、吸着ゾーン2を出た清浄空気に対して濃縮ゾーン4
を出た空気の方が清浄度は低い。
【0043】この実施例5のものは、濃縮ゾーン4の出
口の清浄空気を処理ガス管路11へ戻しているため、吸
着ゾーン2を出た清浄度の高い空気のみ大気へ放出され
ることになる。
【0044】なお、この実施例5のみ濃縮ゾーン4の出
口の清浄空気を大気放出せずに処理ガス管路11へ戻す
例を示したが、上記の実施例1乃至3のものも同様にす
ることができ、それぞれこの実施例5の特徴と同様吸着
ゾーン2を出た清浄度の高い空気のみ大気へ放出される
ことになる効果を期待することができる。
【0045】さらに、以上の各実施例では凝縮器を用い
ていないが、第1脱着ゾーン3から出たリターン管路1
4の途中に冷媒で冷却される凝縮器を入れると、リター
ン管路14の途中で有機溶剤蒸気を凝縮回収することが
できるとともに、濃縮ゾーン4へ入るガスの温度を下げ
濃縮ゾーン4の吸着率を上げることができる。
【0046】またハニカム状ローター1は濃縮すべきガ
スの種類に応じて、その吸着剤例えば活性炭やゼオライ
トを選択する。そして選択されたハニカム状ローター1
の吸着剤に応じて上記各実施例を選択する。例えば活性
炭を使用したハニカム状ローター1はパージゾーン1
6、19が無くても性能は大きく変化せず、このような
場合は実施例1のものを用いる。
【0047】
【発明の効果】本発明のガス濃縮装置は上記の如く構成
したので、ガスの濃縮倍率を大きくすることができるも
のである。このため本発明のガス濃縮装置によって濃縮
されたガスの処理装置は小型のものでよく、処理装置の
価格が低くなる。さらに、可燃性ガスの場合は自己燃焼
可能な濃度までガス濃度を上げることができやすくな
り、この場合はガスの燃焼処理を行うために他の補助可
燃ガスが必要でなく、二酸化炭素の排出量を少なくする
ことができる。また、1つのハニカム状ローターのゾー
ンを分割して用いており、複数のハニカム状ローターが
必要でないため構造が簡単でコストが大きく上昇するこ
とがない。しかも保守も簡単である。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明のガス濃縮装置の実施例1を示すフロー
パターン図である。
【図2】本発明のガス濃縮装置の実施例1を示す斜視図
である。
【図3】本発明のガス濃縮装置の実施例2を示すフロー
パターン図である。
【図4】本発明のガス濃縮装置の実施例3を示すフロー
パターン図である。
【図5】本発明のガス濃縮装置の実施例4を示すフロー
パターン図である。
【図6】本発明のガス濃縮装置の実施例5を示すフロー
パターン図である。
【符号の説明】
1 ハニカム状ローター 2 吸着ゾーン 3 第1脱着ゾーン 4 濃縮ゾーン 5 第2脱着ゾーン 6 ケーシング 7 ベルト 8 ギヤドモータ 9 セパレーター 10 ヒーター 11 処理ガス管路 12、13 再生ガス管路 14 リターン管路 15 ブロア 16、19 パージゾーン 17 パージガス管路 18 パージ出口管路 20 パージガス管路 21 パージ出口管路

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】空気中の混合気体を可逆的に吸収または吸
    着するガス吸収吸着剤を有するハニカム状ローターを少
    なくとも4つのゾーンに分割し、前記ハニカム状ロータ
    ーの回転方向に沿って吸着・第1脱着・濃縮・第2脱着
    ゾーンとなるように構成し、再生加熱手段によって加熱
    されたガスを前記第1・第2脱着ゾーンへ送り、第1脱
    着ゾーンを出たガスを前記濃縮ゾーンへ送るようにした
    ことを特徴とするガス濃縮装置。
  2. 【請求項2】空気中の混合気体を可逆的に吸収または吸
    着するガス吸収吸着剤を有するハニカム状ローターを少
    なくとも5つのゾーンに分割し、前記ハニカム状ロータ
    ーの回転方向に沿って吸着・第1脱着・パージ・濃縮・
    第2脱着ゾーンとなるように構成し、パージゾーンを出
    たガスを再生加熱手段を介して前記第1・第2脱着ゾー
    ンへ送り、前記第1脱着ゾーンを出たガスを前記濃縮ゾ
    ーンへ送るようにしたことを特徴とするガス濃縮装置。
  3. 【請求項3】空気中の混合気体を可逆的に吸収または吸
    着するガス吸収吸着剤を有するハニカム状ローターを少
    なくとも5つのゾーンに分割し、前記ハニカム状ロータ
    ーの回転方向に沿って吸着・第1脱着・濃縮・第2脱着
    ・パージゾーンとなるように構成し、前記パージゾーン
    を出たガスを再生加熱手段を介して前記第1・第2脱着
    ゾーンへ送り、前記第1脱着ゾーンを出たガスを前記濃
    縮ゾーンへ送るようにしたことを特徴とするガス濃縮装
    置。
  4. 【請求項4】空気中の混合気体を可逆的に吸収または吸
    着するガス吸収吸着剤を有するハニカム状ローターを少
    なくとも6つのゾーンに分割し、前記ハニカム状ロータ
    ーの回転方向に沿って吸着・第1脱着・第1パージ・濃
    縮・第2脱着・第2パージゾーンとなるように構成し、
    前記第1・第2パージゾーンを出たガスを再生加熱手段
    を介して前記第1・第2脱着ゾーンへ送り、前記第1脱
    着ゾーンを出たガスを前記濃縮ゾーンへ送るようにした
    ことを特徴とするガス濃縮装置。
  5. 【請求項5】濃縮ゾーンを出たガスを再び吸着ゾーンへ
    入れるようにした請求項1から請求項4の何れか記載の
    ガス濃縮装置。
JP10118538A 1998-04-28 1998-04-28 ガス濃縮装置 Pending JPH11309330A (ja)

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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2002159821A (ja) * 2000-11-28 2002-06-04 Seibu Giken Co Ltd 有機ガス濃縮装置
KR20230165346A (ko) 2021-12-27 2023-12-05 히로시 오카노 공조 급기 가능한 이산화탄소 가스 분리 농축 장치
CN117258495A (zh) * 2023-11-20 2023-12-22 陕西宝昱科技工业股份有限公司 一种低浓度废气浓缩系统和方法

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