JPS6182825A - 溶剤回収装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は活性炭を使用した溶剤回収装置に関する。

背景技術 典型的な先行技術は被処理ガス、たとえば印刷工程から
排出される排ガス中に含有されている水溶性有機溶剤を
活性炭に低温で吸着させ、加熱脱着せしめて後、凝縮回
収するように構成されている。

発明が解決しようとする問題点 上記先？テ技術では固定床吸着装置が用いられ、脱着の
際に水蒸気が使用されるが有機溶剤がＩＰＡ等水溶水溶
性る場合凝縮回収時の月□に用いられる水蒸気と共に相
互溶解するので５％程度と非常に低い濃度となり精溜工
程などに多大な費用がかかる。この装置に対し流動式吸
着装置で脱着部が窒素を循環する装置が開発されたがこ
の装置は非凝縮性の窒素が用いられているので凝縮回収
溶剤は高濃度になり精溜装置は大巾に小型となる。この
装置の場合に於いても被処理ガス中に含まれている湿分
もまた活性炭によって吸着され、したがって凝縮回収さ
れた溶剤には水分が含まれ、溶剤濃度がたとえば７０〜
９９％程度低下することとなる。

本発明の目的は、上述の流動式溶剤回収装置の改良であ
って、回収された水溶性有機溶剤濃度の低下を防ぐよう
にした溶剤回収装置を提供することである。

問題点を解決するための手段 本発明は（１）被処理ガス中の水溶性有機溶剤を活性炭
に吸着させる流動層式吸着部と、活性炭に吸着させた前
記溶剤を、循環する不活性ガスを介して脱着させる移動
層式脱着部とを設けた溶剤回収’ｌｉ　Ｆ：ｉ　におい
て、 被処理ガスを前記流動層式吸着部に供給する前に、除湿
する手段を設けたことを特徴とする溶剤回収袋−であり
、好ましい実施例としては、（２）　ｎｌｒ記除湿手段
は伝熱壁によって仕切られた一方の部屋に被処理ガスを
冷却するための冷却媒体が供給され、他方の部屋に被処
理ガスが流れるようにしたことを特徴とする特許請求の
範囲第１項記款の溶剤回収′￥′！置である。またさら
に好ましい実Ｌｍ例としては、 （３）　ｔＭ記除湿手段は被処理ガスを冷却する手段と
、その冷却手段から排出される凝縮した溶剤と成分とが
導かれて、溶剤の気化温度以上でかつ水分の気化温度未
満の温度で加熱する手段を含み、前記加りｊ（手段から
の気化した溶剤を前記冷却手段に供給される被処理ガス
に混合される特許請求の範囲第１項記載の溶剤回収装置
である。またさらに好ましい実施例としては、 （４）前記除湿手段は被処理ガスを通過させる被処理ガ
ス通路と、再生を行なうための再生ガス通路とが回転＠
線のまわりに周方向に設けられる多数の平行なガス路を
有する水吸収剤を含浸している円柱状または円筒状のハ
ニカムロータと、ハニカムロータの再生ガス通路に熱風
を供給する熱風供給手段と、再生ガス通路を通過したガ
スを冷却手段に供給される被処理ガスに混合し、ハニカ
ムロータの被処理ガス通路を通過した被処理ガスを前記
流動層式吸着部に供給する手段とを含むことを特徴とす
る特許請求の範囲第２項または第３項記載の溶剤回収装
置である。またさらに好ましい実施例としては、 （５）前記除湿手段は多数の平行なガス通路を有する円
筒状または円柱状の水吸収剤を含浸したハニカムロータ
であって、このハニカムロータは被処理ガスを通過させ
る被処理ガス通路と、再生を行なうための再生ガス通路
とが回転１ＩｉｌＩＩ線のまわりに周方向に設けられる
ことを特徴とする特許請求のｉ門弟１項記載の溶剤回収
装置である。またさらに好ましい実施例としては、 （６）　前記ハニカムロータはシリカゲル、アスベスト
、硝子繊維、セラミックなどの溶剤の吸着しがたい特性
を有する材料に水吸収剤を含浸したことを特徴とする特
許請求の範囲第４項または第５項記載の溶剤回収装置で
ある。

作　　用 本発明に従えば被処理ガスを流動層式吸着部に供給する
前に、被処理ガスを除湿する手段を設けることによって
凝縮回収後の溶剤濃度の低下を防ぎ、これによって設備
投資の合理化を図ることができる。

実施例 第１図は、本発明の第１実施例の断面図である。

この溶剤回収装置１は被処理ガス中の溶剤を活性炭２に
吸着させる流動層式吸着部３と、被処理ガスを流動層式
吸着部３に供給する前に被処理ガスを除湿する手段４と
、活性炭２に吸着された溶剤を、循７する不活性ガスを
介して脱着させる移動層式脱着部５とを含む。除湿手段
４としての熱交換器６は、被処理ガスを流動層式ｇ＆着
部３に供給する供給管７の途中に設けられる。熱交換器
６は、ケーシング８内部に二つの部屋９．１０が伝熱壁
１１によって仕切られて構成される。一方の部屋９は冷
媒たとえば低温の水を供給する給水管１２および排水管
１３に連通し、給水管１２から被処理ガスを冷却するた
めの水が供給され、排水管１３を介して排水される。ま
た他方の部屋１ｏは被処理ガスを流動層式吸着部３に供
給する供給管７に連通しており、被処理ガスが供給管７
の熱交換器６の被処理ガス導入方向上流側（第１図の左
方）からその下流側（第１図の右方）に流過するように
構成される。この熱交換器６の下端部には、部屋１０に
連通して伝熱壁１１において凝ねされた水分を導出する
管１４が垂下しており、この管１４を介して被処理ガス
中の水分が外部に導出され、これによって被処理ガスの
除湿が行なわれる。

除湿された被処理ガスは、流動層式吸着部３の入口？？
１５から吸着部３の下部に導入され、吸着部３内に多段
に設けられた複数の多孔板１６上で流動されつつ上段か
ら下段へと逐次流過してくる活性炭２と向流接触するこ
とによって、被処理ガス中に含有されている水溶性有機
溶剤、たとえばアルコール類、ケトンＮ、ＤＭＦ（ジメ
チルホルムアミ））、ジエチルエタノールアミンなどの
水溶性溶剤が吸着除去され、自らは浄化された排ガスと
なって、吸着部３の上部から排出される。一方、溶剤を
吸着した活性炭２は吸着部３の下方に配置されたホッパ
１７に集められ、上部シール管１８を経て移動層式脱着
部５内に導入される。

脱着部５の内部は第１図の上方から下方にかけて移動層
再吸着部１９、熱交換器２０、公Ｖｔ、器２１とがこの
７順序で配置されており、窒素Ｎ２或は二酸化炭素ＣＯ
２などの非凝縮性の不活性ガスによって活性炭２から前
記溶剤が加熱脱着される領域が形成される。Ｎ２　ガス
は供給１〒２２から上部シール管１８内に導入され、上
部シール管１８内を下降する活性炭２の隙間に含まれた
酸素０２をＮＺガスによって置換する。これによって溶
剤中の酸素０２とが反応して有ｒ４酸を生成したり、或
はタール状の有機高沸点化合物を形成して、活性炭２を
劣化し或は爆発を惹起する恐れをなくす。

一方、′Ｎ２　ガスの主供給管２３からプロア２４、し 管路２５を経てＮ２ガスか分散器２１の下側に導入され
、分散器２１を通り熱交換器２０において加熱され、こ
こで活性炭２かも溶剤を脱着し、自らは溶剤蒸気を含有
したガスとして管路２６を通って凝縮器２７に導かれる
。凝縮器２７において凝縮された溶剤は回収槽２８内に
回収貯留される。

通常１凝縮器２７を出た後のＮ２ガス中には若干の凝縮
溶剤が残存しており、そのガスは管路２９を介して前記
移動層再吸着部１９に導入され、上部シール管１８から
導入されてくる活性炭２と接触して残存溶剤が再び吸着
回収される。こうして実質的に溶剤を含まな７いＮ２ガ
スが脱着部５の上部から管路３０を介して排出され、ブ
ロア２４、管路２５を経て再び脱着＠５の下部へと循環
される。その際、上部シール管１８および下部シール管
３１などにおいて損失したＮ２ガスは、Ｎ２　ガス主供
給管２３から前記管路２５．３０に補給される。

脱着部５内で溶剤を脱着した活性炭２は下部シール管３
１から空気恰送４！１３２に供給され、空気輸送機３２
を通ってプロア３３から送られる圧搾空気により管路５
０ａを介して吸着部３の最上段の前記多孔板１６上の流
動床上に搬送され、上記溶剤の吸着脱着の一連の動作が
反復して行なわれる。

このように被処理ガスを流動層式吸着部３に供給する前
の段階で除湿するようにしたことによって、活性炭２か
ら脱着されて回収槽２８に回収される被処理ガス中の溶
剤にはきわめて微量の水分しか含有されておらず、した
がって精浦装ζなどを必要とせず生産コストの低減化が
図られる。さらに窒素などの不活性ガスを用いて活性炭
に吸着された溶剤を回収するようにしたことによって、
脱着工程において水分の混入が無く、本発明者の実ｒ、
々結果によれば、従来のように活性炭に水を含ませて溶
剤を回収する工程では、−溶剤濃度は冬場９９％、夏場
７０〜９０％程度であるのに対し、窒素ガスを使泪した
場合では溶剤濃度は夏場冬場を問わず９９％以上の高純
度のものが得られた。

また活性炭は極性物質である湿分をあまり吸着しないが
ＤＭＦやジエチルアミンなどの吸湿性水溶性溶剤はこれ
らが活性炭に吸着すると活性炭が吸湿性を帯び、主とし
て吸収力によって空気中の水分を吸収し、水分が回収溶
剤中に混入しこの場合被処理ガス中の湿分か少なければ
吸収量も少なくすることができることが８８された。し
たがって選択的に被処理ガス中の湿分を除き、溶剤を回
収する方法として湿分を冷却凝縮して分離すると、その
凝縮水中には被処理ガス中の溶剤濃度との平衡関係から
溶剤が非常忙少ないことが見知された。

なお熱交換器６の冷却温度はたとえば５〜１５Ｃが好適
である。

第２図は本発明の第２実施例の断面図である。

第２図は第１図の構成に類似し、対応する部分には同一
の参照符を付す。本実施例では除湿手段４を被処理ガス
を冷却する熱交換器３４と、その熱交換器３４から排出
されるＭａｒｊした溶剤と水分を加熱する加熱装置３５
とから構成したものである。

熱交換器３４によって凝縮された被処理ガス中の水分は
管路３６を経て液体貯留槽３７内に導かれる。液体貯留
槽３７は垂下板３８および立上り板３９によって、連通
ずる三つの貯留部４０　、４１　。

４２に仕切られる。貯留部４０には熱交換器３４からの
前記管路３６が導入され、貯留部４１には加熱装置３５
が設けられ、また貯留部４２には逃し管４３が設けられ
る。貯留部４１．４２は管路４４．４５を介して供給管
７に接続される。被処理ガス中の凝縮水は管路３６から
貯留部４０内に導かれ、加熱装置３５によって９０Ｃ〜
９５°Ｃに加熱される。凝縮水中には被処理ガス中の水
溶性有機溶剤たとえばアルコール、メチルエチルケトン
などの水よりも沸点の低い水溶性溶剤が含有されており
、溶剤の気化温度以上でかつ水分の気化温度未満の温度
で加熱され、こうして加熱装置３５によって気化した溶
剤は管路４４を介して供給管７内に送り込まれ、被処理
ガスに混入される。

一方溶剤から除去された水は立上り板３９を介して貯留
部４２から逃がし管４３に排出される。なお貯留？’？
Ｅ　４０　、４１の上部は前記垂下板３８によって仕切
られているため、加熱された前記溶剤は管路３６を逆流
することなく、確実に供給管７内に導入される。また！
Ｆ路４５の途中にはパルプ４６が設けられており、液体
貯留ＰＨ３７と供給管７との内部圧力を一定にし、被処
理ガスが管路４４に入り込まないように構成される。こ
のように凝縮水中の溶剤を再び回収して供給管７内に戻
すことによって溶剤の損失を可及的になくすことが可能
となる。

第３図は本発明の第３実施例の断面図である。

第３図は第２図の構成に類似し、対応する部分には同一
の参照符を付す。本実施例では熱交換器３４と流動槽式
吸着部３０入口管１５との間に除湿手段４としての水吸
収剤を含浸したハニカムロータ４７と、ハニカムロータ
４７に熱風を供給する熱風供給手段４８とから構成した
ものである。ハニカムロータ４７は円筒状または円柱状
だ形成され、多数の平行なガス通路４９を有する。この
ガス通路４９は被処理ガスを通過させる処理ガス通路５
０と、再生を行なうための再生ガス通路５１とから成り
、ハニカムロータ４７の回転ＲＱＩｉ　ＰｈＪのまわり
に周方向に設けられる。再生ガス通路５１には管路５２
を介して熱風供給手段４８が設けられる。ハニカムロー
タ４７は駆動用モータ５３によって回転ＮＪ線まわりに
回転駆動され、熱交換器３４からの被処理ガスは処理ゾ
ーンにおいて被処理ガス通路５０内に導入され、被処理
ガス中の水分は活性炭を主成分とするハニカム構造体に
担持された水吸収剤、たとえば塩化リチウムに吸収され
る。処理ゾーンに吸収された水分は再生ゾーンにおいて
熱風供給手段４８からの熱風によるで吹き飛ばされ、管
路５４を介して供給管７の熱交換器３４よりも上流側（
第３図の左方）に？ｆｊ環される。

このようｃ（ハニカムロータ４７によって熱交換器３４
からの被処理ガスをさらに除湿することによって流動槽
式吸着部３は完全に除湿された被処理ガスが供給される
こととなり、回収檜２８に回収される溶剤の純度の向上
を図ることができる。

第４図は本発明の第４実施例の断面図である。

第４図は第３図の？、？成に類似し、対応する部分には
同一の参照符を付す。本実施例では被処理ガスを供給す
る供給管７と、ハニカムロータ４７とを直結したもので
あり、前記熱交換器３４のような冷却機構を省略したも
のである。これによって被処理ガス中に含有される有機
溶剤の沸点が１０００Ｃ以上であるとき、冷却機構に溶
剤が凝縮して出易くなり、しかるに第３図の管路４４か
ら溶剤が出難くなるという間々が°生じなくなる。

第５図は本発明の第５実施例の断面図である。

第５図は第４図の構成に類似し、対応する部分には同一
の参照符を付す。本実施例ではハニカムロータ４７のガ
ス通路４９にはシリカゲル、アスベスト、硝子繊維、セ
ラミックなどの溶剤を吸着しがたい特性を有するハニカ
ム構造体に水吸収剤を含浸させたものを同定したもので
ある。セラミックなどを用いることによって活性炭によ
る溶剤の吸着現象が無くなり、除湿能率の向上が達成さ
れる。なお熱風供給手段４８からの熱風はブロア５５か
ら管路５６を介してハニカムロータ４７の再生ゾーンに
導かれ、冷却器５７において冷却された再生ガスは供給
管７に導かれる。この冷却器５７の冷媒にはたとえば低
温の水が用いられ、管路５８を介して排水される。

前記第１の実施例では被処理ガスを５°Ｃ以下に冷却し
ようとすると、水分の凍結によるトラブルか生じるため
、好ましくは凝縮水を３０°Ｃ〜５００Ｃに加温し、そ
の蒸気を冷却面の前に戻すと第２の実施例のように若干
溶解している溶剤を分離することが可能となる。さらに
第３の実施例のように冷却除湿後ハニカムロータ４７に
よって露点−４０°Ｃ〜−５００に除湿して流動層式吸
糸部３に供給するようにすると、回収される溶剤濃度は
９９．５％以上に亮めることが可能となる。また第４の
実施例のようにハニカムロータ４７からの再生ガスを冷
却除湿の前に戻すと、再生側に混入した溶剤を回収する
ことができ、溶剤損失が可及的に防がれる。さらに第５
の実施ト１のように、）・ニカムロータ４７に塩化リチ
ウム結晶などの吸湿剤を含ｔ２シて連続的に除湿する方
式では、水溶性溶剤ｔ、木本中１１Ｕ’ｐ　ＪＩ７４−
１−ず凋択的ｆ低テばｆ伶湿才るこ２になり、従来の塩
化リチウム水溶液を用いた場合に水溶液に接するため水
溶性溶剤は湿分とともに除かれる欠点が生じなくなり、
実用的価値が著しく高められることとなる。

効果 以上のように本発明によれば、被処理ガスを流動ｍ式吸
着部に供給する前に被処理ガスを除湿する手段を設けた
ことによって、回収される溶剤中に水分が混入されず、
溶剤濃度の純度が高められるとともに、精溜装置などを
必要とせず、生産コストの低減化を図ることが可能とな
る。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の第１実施例の断面図、第２図は本発明
の第２実施例の断面図、第３図は本発明の？￥Ｓ３実施
例の断面図、第４図は本発明の第４実施例の断面図、第
５図は本発明の第５実施例の断面図である。

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. （１）被処理ガス中の溶剤を活性炭に吸着させる流動層
   式吸着部と、活性炭に吸着させた前記溶剤を、循環する
   不活性ガスを介して脱着させる移動層式脱着部とを設け
   た溶剤回収装置において、 被処理ガスを前記流動層式吸着部に供給する前に、除湿
   する手段を設けたことを特徴とする溶剤回収装置。
2. （２）前記除湿手段は、伝熱壁によつて仕切られた一方
   の部屋に被処理ガスを冷却するための冷却媒体が供給さ
   れ、他方の部屋に被処理ガスが流れるようにしたことを
   特徴とする特許請求の範囲第１項記載の溶剤回収装置。
3. （３）前記除湿手段は、被処理ガスを冷却する手段と、
   その冷却手段から排出される凝縮した溶剤と成分とが導
   かれて、溶剤の気化温度以上でかつ水分の気化温度未満
   の温度で加熱する手段を含み、前記加熱手段からの気化
   した溶剤を前記冷却手段に供給される被処理ガスに混合
   されるようにしたことを特徴とする特許請求の範囲第１
   項記載の溶剤回収装置。
4. （４）前記除湿手段は、被処理ガスを通過させる被処理
   ガス通路と、再生を行なうための再生ガス通路とが回転
   軸線のまわりに周方向に設けられる多数の平行なガス通
   路を有する円柱状または円筒状のハニカムロータと、ハ
   ニカムロータの再生ガス通路に熱風を供給する熱風供給
   手段と、再生ガス通路を通過したガスを、冷却手段に供
   給される被処理ガスに混合し、ハニカムロータの被処理
   ガス通路を通過した被処理ガスを前記流動層式吸着部に
   供給する手段とを含むことを特徴とする特許請求の範囲
   第２項または第３項記載の溶剤回収装置。
5. （５）前記除湿手段は、多数の平行なガス通路を有する
   水吸収剤を含浸した円筒状または円柱状のハニカムロー
   タであつて、このハニカムロータは被処理ガスを通過さ
   せる被処理ガス通路と、再生を行なうための再生ガス通
   路とが回転軸線のまわりに周方向に設けられることを特
   徴とする特許請求の範囲第１項記載の溶剤回収装置。
6. （６）前記ハニカムロータは、シリカゲル、アスベスト
   、硝子繊維、セラミックなどの溶剤の吸着しがたい特性
   を有する材料に水吸収剤を含浸させたことを特徴とする
   特許請求の範囲第４項または第５項記載の溶剤回収装置
   。