JPS6042256Y2 - 塗装設備における有機溶剤含有排気の再利用装置 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 本考案は、塗装室と、この塗装室から送り出されてくる
塗装処理品を熱風循環により乾燥或いは焼付処理する乾
燥炉とを、連続処理可能な状態に具備させてなる塗装設
備に関する。

前記塗装室からは、大量低濃度の有機溶剤を含む排気が
排出されるが、これをそのまま大気中に放出すると公害
と惹き起こすため、大量低濃度の有機溶剤含有排気を浄
化処理する手段が必要であり、また、乾燥炉内では、前
行程の塗装室で塗装された塗装処理品を加熱するために
大きな熱量を要し、かつ、その加熱によって蒸発した塗
料（塗料樹脂、溶剤）成分を処理するための手段が必要
である。

上記の各必要性を満たすための先行技術として、従来で
は、例えば、特開昭５０−３６３６３号公報に示されて
いるように、塗装室からの有機溶剤ガスを吸脱着装置に
供給して吸着させ、その吸着された有機溶剤を脱着ガス
で除去するとともに、有機溶剤を含有した脱着ガスの総
てを、乾燥炉手前のバーナーに供給し、ここで発生した
加熱ガスを乾燥炉と後段の触媒燃焼装置とに分岐供給し
、乾燥炉に供給された加熱ガスは再度前記バーナーに循
環供給し、前記後段の触媒燃焼装置に供給された加熱ガ
スは、再燃焼処理され、かつ、その後の浄化加熱ガスを
、熱交換器を通して外部へ放出するとともに、熱交換器
を通して外部から導入された新鮮な加温気体、あるいは
、前記浄化加熱ガスを吸脱着装置の脱着域に供給して、
有機溶剤の脱着を行えるようにした技術が知られている
。

上記の従来技術によれば、塗装室から排出される有機溶
剤ガス中の有機溶剤が有する発熱量、および、乾燥炉で
発生する蒸発溶剤の発熱量を、乾燥炉内の塗装品を乾燥
処理するための熱源として、ならびに、吸脱着装置に対
する脱着エネルギーとして有効利用できることから、塗
装設備における有機溶剤含有排気の処理に要する熱エネ
ルギーの節減に有用なものであるが、下記■、■の欠点
を有していた。

■ 吸脱着装置は有機溶剤含有排気の濃縮のために用い
られるものであり、そのため、脱着ガスは必然的に小風
量のものとなるものに対腰乾燥炉に循環供給される熱風
の量は遥かに大である。

ところが、前記従来のものでは、乾燥炉に加熱ガスを供
給するためのバーナーに対して、小風量の脱着ガスと乾
燥炉からの大風量の排気とを、ともに供給しているため
、折角濃縮した有機溶剤含有ガスを再び希釈して燃焼処
理することとなり、焼却処理ガスの量が増大することに
よる熱エネルギーの損失を免れないものである。

仮に、前記乾燥炉内での循環ガス量を減らして排気の量
を小風量にするとすれば、塗装品を乾燥させるための所
要エネルギーを得るために循環ガスとして高温のガスを
用いなければならず、乾燥炉内の温度分布が著しく不均
一となって乾燥ムラを招くという欠点がある。

■ 脱着ガスに含有される濃縮有機溶剤の総て、および
、乾燥炉で蒸発する溶剤の総てを、乾燥炉に加熱ガスを
供給するためのバーナーで完全燃焼させれば、乾燥炉を
必要以上加熱して高温に保ち難い点から、未然分の有害
物質を後段の触媒燃焼装置、あるいは、別のバーナーで
再燃焼させているものであるが、このようにすると、複
数の燃焼設備を要して、設備費が高騰するのみならず、
乾燥炉内における溶剤の濃度が高まり、これが炉の出入
口等の低温部で凝縮し、ヤニ状となって炉壁から処理品
上に滴下付着するなどして、処理品の品質低下等を招き
易いという重大な欠点がある。

本考案は、有機溶剤含有排気中の有機溶剤の持つ発熱量
を、乾燥炉での熱源として、および、脱着エネルギーと
して有効利用するという前述の従来技術の利点は活かし
ながら、その欠点を解消して、より一層の熱エネルギー
の有効利用、乾燥炉内温度の均一化、ならびに、処理品
の品質向上、等を図ることにその目的がある。

上記目的を達成するための本考案の特徴とする構成は、
前述の塗装設備において、前記塗装室からの排気中に含
有される大量低濃度の有機溶剤を吸着してその排気を浄
化処理し、かつ、吸着により濃縮された有機溶剤を比較
的低温少量の熱風通過により脱着する活性化炭素繊維利
用の吸脱着装置と、この装置から脱着された濃縮有機溶
剤含有ガスの全てを触媒により燃焼分解し浄化処理する
触媒燃焼装置とを、前記吸脱着装置から触媒燃焼装置へ
脱着後の濃縮有機溶剤含有ガスを導く第１ガス径路と、
前記触媒燃焼装置から吸脱着装置へ浄化処理された加熱
ガスを導く第２ガス径路とで閉ループ状に連通接続する
とともに、 （イ）前記加熱ガスを導く第２ガス径路から分岐され、
かつ、流量可変弁を備えている分岐路、（ロ）前記分岐
路と乾燥炉とを接続し、かつ、送気ファンを備えている
送気路、 （ハ）乾燥炉からの排気を導出する排気路、に）排気路
と前記第１ガス径路とを接続し、かつ、流量可変弁を備
えている合流路、 （ホ） 排気路の終端部と送気路の始端部との間を連通
接続し、かつ、流量可変弁を備えているバイパス路、 上記（イ）〜（ホ）の各構成を備えることによって前記
排気路からの排気を分岐路からの熱風と混合して乾燥炉
に循環供給すべく構成された熱風循環路を介して、前記
両ガス径路と乾燥炉とを連通接続腰さらに、前記分岐炉
、合流路、バイパス路の各々に設けた流量可変弁を、前
記排気路に設けた測温具の測温結果に基づいて前記乾燥
炉内の温度か設定温度に維持されるように自動制御する
装置を設けた点にあり、かかる構成から次の作用効果を
奏する。

■ 熱風循環路中にバイパス路を設けたことにより、乾
燥炉から排出される大量の排気が総て触媒燃焼装置に供
給されるのではなく、排気の大半はバイパス路を通って
乾燥炉内を再循環されるので、濃縮された少量の有機溶
剤ガスを触媒燃焼装置に導くための第１ガス径路に大量
の排気が混入されることはなく、従って、触媒燃焼装置
による燃焼処理対象となるガス量が少なくなり、前記従
来のものに比べて著しく熱エネルギーを節減することが
可能となったものである。

■ 熱風循環路のうち、乾燥炉に対して熱風を供給する
ための流路は、燃焼後の浄化された加熱ガスを導く第２
ガス径路から分岐された分岐炉と送気路ならびに前記バ
イパス路であり、高温の加熱ガスに対して比較的低温の
多量の排気が混入されることから、乾燥炉に、低温大風
量で、温度分布のムラの少ない状態で熱風を送ることが
でき、塗装品に乾燥ムラが生じることを極力避けられる
ものである。

■ しかも、触媒燃焼装置によって脱着ガス中の濃縮有
機溶剤、ならびに乾燥炉からの排気中の溶剤を総て可能
な限りで完全燃焼させても、その発熱量は吸脱着装置と
乾燥炉とに分散され、かつ、触媒燃焼装置による燃焼温
度が比較的低いものであるため、乾燥装置や吸脱着装置
を必要以上に加熱することを避けられ、また、浄化加熱
ガス中に溶剤成分が残留する度合を極力少なくてきるの
で、乾燥炉内で多量の蒸発有機溶剤がヤニ状に凝縮して
、処理品上に滴下し不良品を生じてしまうなどの不都合
を回避する上でも有効である。

以下本考案の実施例を図面に基づいて説明する。

塗装処理品を塗装する塗装室１が適宜間隔のセツテング
ブース９を隔てた状態で乾燥炉２と接続され、塗装室１
（塗装面積６００７７１″／ｈ、有機溶剤発生量２５
ｋａ／ ｈ ）で塗装された塗装処理品は、塗装室外か
ら、塗装室１、セツティングブース９および乾燥炉２の
内部を通り、乾燥炉２外へ連なるコンベヤ１０によって
搬送されて、連続的に、順次、乾燥炉２（定常負荷１３
５Ｘ ＩＱ３ｋｃａｌ／ ｈ、温度１５０℃）に送り込
まれ、熱風循環により焼付乾燥されたのち乾燥炉外へと
搬出される。

塗装室１から排出される大量低濃度の有機溶剤、塗料ミ
スト等を含んだ排気は、塗装室１に付属する水洗浄装置
（図示せず）によって排気中の塗料ミスト等の固形物の
大部分が洗浄除去された後、更にフィルター装置１１に
よってその後の処理に支障のない程度に固形物が除去さ
れ、殆ど有機溶剤等のガス状物質のみを含んだ排気が、
排気ファント工を介装した排気流路１２を通じて吸脱着
装置３に送入され、ここで排気中の大量低濃度の有機溶
剤が吸着除去されて大気中に排出されるか、或いは再び
塗装室１への給気装置１８へ送風されて循環使用される
。

前記吸脱着装置３は、活性化炭素繊維から成る円筒状吸
着体を、排気流路１２と平行な軸芯周りに回転しつつ排
気流路１２側（吸着側）で排気中の有機溶剤を連続的に
吸着してこの排気を浄化処理し、かつ、他側（脱着側）
においては、触媒燃焼装置４から連出された比較的低温
小量の熱風供給用の第２ガ径路５ｂ（流量１２５ｉ／ｍ
１ｎ）が接続されていて、その熱風通過により、前述の
吸着側で連続吸着され濃縮された有機溶剤が前記円筒状
吸着体から脱着されるべく構成される。

触媒燃焼装置４は、送気ファンＦ２にて前記吸脱着装置
３からの第１ガス径路５ａを通して送られてきた熱風中
の濃縮有機溶剤（９４０ｐｐｍ）の全てを、必要に応じ
て内蔵バーナ４Ａで酸化燃焼温度（２５０°Ｃ）まで昇
温したのち、触媒反応層４Ｂで触媒酸化燃焼分解させ（
発熱量２５０ｘ １０３ｋｃａｌ ／ｈ）で浄化処理す
るとともに、加熱後の熱風（３３３°Ｃ）を送り出すべ
く構成され、吸脱着装置３と触媒燃焼装置４並びに前記
第１、第２ガス径路５ ａ、 ５ ｂをもって、塗装室
１からの排気処理装置Ａが構成される。

８′、８″は、触媒燃焼装置４内における処理ガス温度
バーナー４Ａの加熱によって所要の温度（約２５０°Ｃ
）に制御するための測温具及び調節弁である。

１３．１４は、夫々第１、第２ガス径路５ａ、５ｂ間に
亘って介装された熱交換器で、吸脱着装置３からの有機
溶剤含有熱風を予熱する（熱交換器を１３と１４の２台
設けたのは、後述のように第１、第２ガス径路５ａ、５
ｂと乾燥炉２とを、熱風循環路７を介して接続した場合
の、流路中の温度分布を最も熱損失の少なくなるように
するためであって、場合によっては、熱交換器１３は省
かれることもある。

）。一方の熱交換器１４は、触媒燃焼装置４に内蔵され
、ここから流出する熱風（２８０°Ｃ）は、他方の熱換
器１３を通過した後（１４７’Ｃ）、外気取入管１５か
ら取入れた外気と混合されて１２０°Ｃの熱風に調整さ
れ、送気ファンＦ３によって吸脱着装置３を通過させら
れ、脱着作用を行なって温度降下しく９０°Ｃ）再び熱
交換器１３を通り（２２３°Ｃ）、熱交換器１４に戻る
。

前記熱風循環路７は、触媒燃焼装置４から排出される浄
化加熱ガスを導く第２ガス径路５ｂから分岐された分岐
路７ａ’と、前記分岐路７ａ’と乾燥路２とを接続する
送気路６ａ′と、乾燥炉２からの排気を導出する排気路
６ａと、排気路６ａと第１ガス径路５ａとを接続する合
流路７ａと、前記排気路６ａの終端と送気路５ａ’の始
端とを連通接続させたバイパス路７ｂとの、各流路を供
え、かつ、前記分岐路７ａ’と合流路７ａとバイパス路
７ｂとの夫々に流量可変弁１７・・・を備えるとともに
、送気路５ａ’に送風機Ｆ４と熱量補足用バーナ１６と
を備えて構成されている。

また、乾燥炉２に対して、熱風循環路７から流れる熱風
（流量４８５７７Ｌ’／ｒｒｒｍ ）は、乾燥炉２の始
動時に、この熱風循環路７における送気路６ａ′に介装
された熱量補足用バーナ１６により、一定時間（乾燥炉
内温度が設定値１５０°Ｃに達するまでの時間）加熱を
行い、その後は、流量可変弁（ダンパー）１７．１７の
開動により、その循環熱風の一部を、触媒燃焼装置４を
通過して加熱し、含有する蒸発塗料を燃焼浄化処理した
のち、再び乾燥炉２に戻すように構成されているもので
ある。

そして、熱風循環路７における排気路６ａ中で、乾燥炉
２からの出口側近くには、乾燥炉２内の熱風温度を一定
に維持するため前記流量可変弁１７．１７．１７に連繋
される測温具８が介装されていて、これはバーナ１６と
も連繋されている。

測温具８での感知温が所期の乾燥炉２内温度（１５０°
Ｃ）となったとき、流量可変弁１７．１７゜１７は所定
の角度開動しかつバーナ１６が作動停止し、循環熱風の
全体量に比べてはごく少量である一部（７０ｉ／Ｗ１１
）が合流路７ａを経て第１ガス径路５ａ側に、残り（４
１５ｙｒｔ’／ｍｍ）がバイパス路７ｂを夫々通り、触
媒燃焼装置４での受熱によって乾燥炉２内温度が比較的
低い一定又はほぼ一定に保たれ、感温の上下変動に伴い
流量可変弁１７．１７．１７の流通量が自動調節され、
低温大風量での乾燥処理が行われるのである。

触媒燃焼装置４での有機溶剤燃焼による発生熱量（２５
０Ｘ １０３ｋｃａｌ／ ｈ）は、乾燥炉２での所要加
熱量（１５０Ｘ １０３ｋｃａｌ ／ ｈ ）並びに吸
脱着装置３での所要脱着熱量（１００Ｘ １０３ｋＣａ
ｌ／ｈ以下）との双方に無駄なく有効に利用される。

前記触媒燃焼装置４での有機溶剤燃焼による発生熱量を
、乾燥炉２における乾燥所要熱量として有効に利用する
に当り、前記燃焼装置４での発生熱量に経時的な変動が
生じがちで、乾燥炉２内熱風温度にも変動が生じがちで
あるも、これを、上側の如く排気路６ａに設けた測温具
８と、流量可変弁１７．１７．１７との連繋構成にて乾
燥炉２内熱風温度を所定温度に維持させることにより解
消でき、もって燃焼装置４での発生熱量の、乾燥炉２所
要熱量への有効利用を合理的に実現できる。

【図面の簡単な説明】

図面は本考案に係る塗装設備における有機溶剤含有排気
の再利用装置の実施例を示すフローチャートである。 １・・・・・・塗装室、２・・・・・・乾燥炉、３・・
・・・・吸脱着装置、４・・・・・・触媒燃焼装置、５
ａ、５ｂ・・・・・・第１１第２ガス径路、６ａ・・・
・・・排気路、５ａ’・・・・・・送気路、７ａ・・・
・・・合流路、７ａ’・・・・・・分岐路、７ｂ・・・
・・・バイパス路、８・・・・・・測温具、１７・・・
・・・流量可変弁、Ａ・・・・・・排気処理装置。

Claims (1)

1. 【実用新案登録請求の範囲】 塗装室１と、この室１から送り出されてくる塗装処理品
   を熱風循環により乾燥或いは焼付処理する乾燥炉２とを
   、連続処理可能な状態に具備させてなる塗装設備であっ
   て、前記塗装室１からの排気中に含有される大量低濃度
   の有機溶剤を吸着してその排気を浄化処理腰かつ、吸着
   により濃縮された有機溶剤を比較的低温少量の熱風通過
   により脱着する粘性化炭素繊維利用の吸脱着装置３と、
   この装置３から脱着された濃縮有機溶剤含有ガスの全て
   を触媒４Ｂにより燃焼分解し浄化処理する触媒燃焼装置
   ４とを、前記吸脱着装置３から触媒燃焼装置４へ脱着後
   の濃縮有機溶剤含有ガスを導く第１ガス径路５ａと、前
   記触媒燃焼装置４から吸脱着装置３へ浄化処理された加
   熱ガスを導く第２ガス径路５ｂとて閉ループ状に連通接
   続するとともに、 （イ）前記加熱ガスを導く第２ガス径路５ｂから分岐さ
   れ、かつ、流量可変弁１７を備えている分岐路７ａ’、 （ロ）前記分岐路７ａ’と乾燥炉２とを接続し、かつ、
   送気ファンＦ４を備えている送気路５ａ’、（ハ）乾燥
   炉２からの排気を導出する排気路６ａ。 に）排気路６ａと前記第１ガス径路５ａとを接続し、か
   つ、流量可変弁１７を備えている合流路？ａ。 （ホ）排気路６ａの終端部と送気路６３′の始端部との
   間を連通接続し、かつ、流量可変弁１７を備えているバ
   イパス路７ｂ。 上記（イ）〜（ホ）の各構成を備えることによって前記
   排気路６ａからの排気を分岐路７ａ’からの熱風と混合
   して乾燥炉２に循環供給すべく構成された熱風循環路７
   を介して、前記両ガス径路５ａ、５ｂと乾燥炉２とを連
   通接続し、さらに、前記分岐炉７ａ’、合流路？ａ、バ
   イパス路７ｂの各々設けた流量可変弁１７，１７．１７
   を、前記排気路７ａに設けた測温具８の測温結果に基づ
   いて前記乾燥炉２内の温度が設定温度に維持されるよう
   に自動制御する装置を設けである塗装設備における有機
   溶剤含有排気の再利用装置。