TW202021654A - 有機溶劑回收系統 - Google Patents

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岡田武将
林敏明
浜松健
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日商東洋紡股份有限公司
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Abstract

本發明的有機溶劑回收系統，係具備：載氣的循環路徑；吸附-脫附處理裝置，係交互進行藉由導入被處理氣體所致之吸附有機溶劑、以及藉由導入載氣所致之脫附有機溶劑；凝結回收裝置，係藉由冷卻由吸附-脫附處理裝置所排出之載氣使有機溶劑凝結而回收；加熱部，係設置於吸附-脫附處理裝置的上游側，將由凝結回收裝置所排出之低溫狀態的載氣予以加熱；凝結回收裝置係具有將藉由冷卻經凍結之成分暫時地加熱而使其融解之融解部。因此，可抑制運轉成本，且提高被處理氣體的淨化能力以及有機溶劑的回收效率，進而謀求簡化系統構成以及小型化。

Description

有機溶劑回收系統
本發明係關於一種有機溶劑回收系統，由含有有機溶劑之被處理氣體分離有機溶劑，將經分離之有機溶劑使用載氣來回收。
以往，已知一種含有機溶劑氣體處理系統，係對含有有機溶劑之被處理氣體使用吸附材進行有機溶劑的吸附處理以及脫附處理，藉由將有機溶劑由被處理氣體移動至載氣，可清淨化被處理氣體及回收有機溶劑。
這種的有機溶劑回收系統一般係具備：吸附-脫附處理裝置，係藉由將含有有機溶劑之被處理氣體以及高溫狀態下的載氣時間性地交互接觸吸附材；以及凝結回收裝置，係冷卻由該吸附-脫附處理裝置所排出之載氣使有機溶劑凝結而回收。
作為這種有機溶劑回收系統之一，專利文獻1中揭示了使用了水蒸氣作為載氣之含有機溶劑氣體處理系統。
此外，最近期望一種低排水量的有機溶劑回收系統，其目的在於經回收之有機溶劑的高品質化或簡化排水處理步驟，專利文獻2中，揭示了一種有機溶劑回收系統，係使用了經加熱至高溫之惰性氣體作為載氣。此外，專利文獻3中，揭示了一種有機溶劑回收系統，係使用經加熱至高溫之惰性氣體作為載氣，在有機溶劑回收系統內循環惰性氣體來使用而藉此減少惰性氣體使用量。 [先前技術文獻] [專利文獻]
專利專利文獻1：日本公開實用新案公報「實全平3-32924號」。 專利文獻2：日本公開特許公報「特開平7-68127號」。 專利文獻3：日本特許公報「特許第5482776號」。
[發明所欲解決之課題]
這種有機溶劑回收系統之中，為了提高對於被處理氣體之淨化能力以及有機溶劑的回收效率，需要充分地進行脫附處理中脫附有機溶劑、亦即吸附材的再循環。
此外，為了抑制有機溶劑回收系統的運轉成本，較佳係以如下的方式構成：將使用過之載氣在有機溶劑回收系統內循環而再利用。
然而，凝結回收裝置中難以由載氣完全地分離出有機溶劑，為此，由凝結回收裝置所排出之載氣中含有未凝結的有機溶劑。因此存在以下問題：循環載氣並回到吸附-脫附處理裝置之構成的情況係導致吸附材的再生變得不充分，對於提高對於被處理氣體之淨化能力以及有機溶劑的回收效率自然地產生了極限。
另外，專利文獻3中具備由凝結回收裝置所排出之含有未凝結的有機溶劑之載氣吸附除去有機溶劑之第2吸附-脫附元件，藉此提高對於被處理氣體之淨化能力以及有機溶劑的回收效率。然而，存在以下問題：需要在載氣的循環路徑上設置填充了第2吸附-脫附元件之第2吸附-脫附處理裝置、或設置為了由第2吸附-脫附元件脫附有機溶劑而使載氣成為高溫的狀態之手段等，有機溶劑回收系統的構成變得複雑化且大型化。
因此，本發明為解決上述之問題點，目的在於提供一種有機溶劑回收系統，係可抑制運轉成本，且提高被處理氣體的淨化能力以及有機溶劑的回收效率，進而謀求簡化系統構成以及小型化。 [用以解決課題的手段]
本發明人經致力研究之結果，發現藉由如以下所示之手段可解決上述課題，而達到本發明。亦即、本發明係由以下所構成。
1.一種有機溶劑回收系統，係由含有有機溶劑之被處理氣體分離並回收有機溶劑，且具備：載氣循環之循環路徑；吸附-脫附處理裝置，係設置於前述循環路徑上，具有吸附-脫附元件，交互進行藉由導入前述被處理氣體所致之吸附前述有機溶劑、以及藉由導入前述載氣所致之脫附前述有機溶劑；凝結回收裝置，係在前述循環路徑上設置於前述吸附-脫附處理裝置的下游側，具有將由該吸附-脫附處理裝置所排出之前述載氣予以冷卻之冷卻部，藉由該冷卻致使前述載氣中的有機溶劑凝結而作為凝結液回收；加熱部，係在前述循環路徑上設置於前述吸附-脫附處理裝置的上游側，將由前述凝結回收裝置所排出之低溫狀態的前述載氣予以加熱；前述凝結回收裝置係具有將藉由前述冷卻經凍結之成分暫時地加熱而使其融解之融解部。 根據上述構成，暫時地加熱由融解部藉由冷卻經凍結之成分使其融解，故可消除經凍結之成分的附著導致之氣體流動的問題。因此，可以較以往的系統更低溫來冷卻載氣，故可提高有機溶劑的凝結回收效率。此外，藉此由於可減低由凝結回收裝置所排出之載氣中的有機溶劑的濃度，可提高吸附處理裝置之載氣所致之脫附效率，故變得沒有必要在凝結回收裝置的下游側另外設置第2吸附-脫附處理裝置。結果，可減低運轉成本，且提高被處理氣體的淨化能力以及有機溶劑的回收效率，進而謀求簡化系統構成以及小型化。
2.如上述1所記載之有機溶劑回收系統，其中前述凝結回收裝置係具有選擇供給冷媒與熱媒之冷媒熱媒供給部；前述冷卻部與前述融解部係一同構成作為冷卻融解部，該冷卻融解部係由前述冷媒熱媒供給部供給冷媒而作為前述冷卻部而發揮作用，且由前述冷媒熱媒供給部供給熱媒而作為前述融解部而發揮作用。 藉由上述構成，可將熱媒暫時地供給至成為了冷卻源之冷卻融解部而有效率地加熱凍結成分，故可以短時間融解凍結成分。
3.如上述2所記載之有機溶劑回收系統，其中具備靜壓差測定部，係測定前述凝結回收裝置中前述載氣的入口側與出口側之靜壓之差；前述冷媒熱媒供給部若前述靜壓測定部所測定之靜壓之差超過預定值則選擇供給前述熱媒。 藉由上述構成，由靜壓差測定部的測定結果，可偵測凍結成分的附著所致之氣體流動的問題，藉由切換至熱媒供給，可自動地將凍結成分加熱融解。
4.如上述1至3中任一項所記載之有機溶劑回收系統，其中具備蒸氣壓測定部，係測定由前述凝結回收裝置所排出之載氣中含有之有機溶劑的蒸氣壓；具有溫度調節部，係以前述蒸氣壓測定部所測定之有機溶劑的蒸氣壓成為預定值以下的方式，調節前述冷卻部的溫度。 藉由上述構成，由調節冷卻部的溫度，可將所排出之載氣中的有機溶劑的濃度設為一定值以下，使吸附至吸附-脫附元件之有機溶劑有效率地脫附。
5.如上述1至4中任一項所記載之有機溶劑回收系統，其中藉由前述融解部所致之前述融解中，不將載氣供給至前述凝結回收裝置。 藉由上述構成，可防止由凝結回收裝置所排出之載氣中的有機溶劑的濃度成為一定值以上，使吸附至吸附-脫附元件之有機溶劑有效率地脫附。
6.如上述1至5中任一項所記載之有機溶劑回收系統，其中前述吸附-脫附處理裝置係於前述吸附後且前述脫附前對前述吸附-脫附元件實施排淨處理；前述融解部係在前述排淨處理期間實施前述融解。 藉由上述構成，在排淨處理期間實施融解，不會暫時停止吸附-脫附的處理來使其融解，故可有效率地運行系統。 [發明功效]
依據本發明，由於藉由在有機溶劑回收系統設置融解部來將藉冷卻而凍結之成分暫時地加熱使其融解，故可消除經凍結之成分的附著導致之氣體流動的問題。因此，可以較以往的系統以更低溫來冷卻載氣，故可提高有機溶劑的凝結回收效率。此外，藉此由於可減低由凝結回收裝置所排出之載氣中的有機溶劑的濃度，可提高吸附處理裝置之載氣所致之脫附效率，故變得沒有必要在凝結回收裝置的下游側另外設置第2吸附-脫附處理裝置。結果，可減低運轉成本，且提高被處理氣體的淨化能力以及有機溶劑的回收效率，進而謀求簡化系統構成以及小型化。
以下對於本發明的實施的形態，參照圖來詳細地說明。另外，如以下所示之實施的形態之中，關於相同或是共通的部分則在圖中加上相同的符號，不重覆該說明。
如圖1所示，本實施的形態之有機溶劑回收系統100A，係具備：載氣循環之循環路徑L1、設置於循環路徑L1上之吸附-脫附處理裝置10以及凝結回收裝置20。進而，在循環路徑L1上具備：循環送風機40、被處理氣體送風機50。作為載氣而言，可使用以下各種的氣體：水蒸氣、加熱空氣、經加熱至高溫之惰性氣體等。尤其若使用不含水分之氣體之惰性氣體，則可以更簡便地構成有機溶劑回收系統100A。
循環路徑L1係具備如圖中所示之配管線路L4至L7。循環送風機40係將循環路徑L1以載氣循環的方式使載氣流通之送風手段，被處理氣體送風機50係將被處理氣體由配管線路L2供給至吸附-脫附處理裝置10之送風手段。
吸附-脫附處理裝置10係具備吸附-脫附槽A11以及吸附-脫附槽B12。吸附-脫附槽A11係填充有吸附以及脫附有機溶劑之吸附-脫附元件A13，吸附-脫附槽B12係填充有吸附以及脫附有機溶劑之吸附-脫附元件B14。本實施的形態雖具備2個的吸附-脫附槽，但亦可為1或3個以上。進而，吸附-脫附處理裝置10係具備加熱器(加熱部)30。
加熱器30係將供給至吸附-脫附槽A11或是吸附-脫附槽B12之載氣加熱。更具體而言，加熱器30係將凝結回收裝置20所排出並經由循環送風機40之載氣變成高溫的狀態並供給至吸附-脫附槽A11或是吸附-脫附槽B12。此處，加熱器30係以吸附-脫附元件A13以及吸附-脫附元件B14維持在預定的脫附溫度的方式，調節導入至吸附-脫附槽A11以及吸附-脫附槽B12之載氣的溫度。另外，加熱器30亦可設置於吸附-脫附處理裝置10 之外。
吸附-脫附元件A13以及吸附-脫附元件B14係藉由接觸由配管線路L2導入之被處理氣體而吸附被處理氣體中含有之有機溶劑。被處理氣體亦可能含有水分，亦會吸附該水分。因此，脫附處理裝置10之中，將被處理氣體供給至吸附-脫附槽A11或是吸附-脫附槽B12，藉由有機溶劑以及水分被吸附-脫附元件A13或是吸附-脫附元件B14所吸附而由被處理氣體除去有機溶劑，被處理氣體係作為經清淨化之清淨氣體而由吸附-脫附槽A11或是吸附-脫附槽B12所排出。
此外，吸附-脫附元件A13以及吸附-脫附元件B14係藉由接觸高溫狀態下的載氣，而將已吸附之有機溶劑以及水分脫附。因此，吸附-脫附處理裝置10之中，若將高溫狀態下的載氣供給至吸附-脫附槽A11或是吸附-脫附槽B12，則有機溶劑以及水分會由吸附-脫附元件A13或是吸附-脫附元件B14脫附，而含有有機溶劑以及水分之載氣會由吸附-脫附槽A11或是吸附-脫附槽B12所排出。
吸附-脫附元件A13以及吸附-脫附元件B14係以含有粒狀活性碳、活性碳纖維、沸石、矽膠、多孔性高分子以及金屬有機結構體之任一者之吸附材所構成。合適係利用粒狀、粉末狀、蜂巢狀等的活性碳或沸石，更合適係利用活性碳纖維。活性碳纖維由於具備在表面具有微孔之纖維狀結構，故與氣體之接觸效率高，相較於其它吸附材可實現高的吸附效率。
此外，由於活性碳纖維相較於粒狀、粉末狀、蜂巢狀等的活性碳對於有機溶劑之吸附選擇性高，故幾乎不吸附被處理氣體所含有之水分。為此，由吸附-脫附處理裝置10的吸附-脫附槽A11或是吸附-脫附槽B12所排出之載氣中含有之水分係極微量，可更簡便地構成有機溶劑回收系統，將有機溶劑回收系統小型化。使用了對於有機溶劑之吸附選擇性低的吸附-脫附元件之情況，導致大量地吸附了被處理氣體所含有之水分。為此，由吸附-脫附處理裝置10的吸附-脫附槽A11以及吸附-脫附槽B12所排出之載氣中含有之水分亦為大量，由於由有機溶劑回收系統100A排出含有有機溶劑之廢水，故另外需要廢水處理。
吸附-脫附處理裝置10係各自連接有配管線路L2、配管線路L3。配管線路L2係用以經由被處理氣體送風機50將含有有機溶劑以及水分之被處理氣體供給至吸附-脫附槽A11或是吸附-脫附槽B12的配管線路。配管線路L2係藉由閥V1而對於吸附-脫附槽A11切換連接／非連接狀態，藉由閥V3而對於吸附-脫附槽B12切換連接／非連接狀態。配管線路L3係用以將清淨氣體由吸附-脫附槽A11或是吸附-脫附槽B12排出之配管線路。配管線路L3係藉由閥V2對於吸附-脫附槽A11切換連接／非連接狀態，藉由閥V4對於吸附-脫附槽B12切換連接／非連接狀態。
進而、吸附-脫附處理裝置10係各自連接配管線路L5、配管線路L6。配管線路L5係用以隔介加熱器30將載氣供給至吸附-脫附槽A11或是吸附-脫附槽B12之配管線路。配管線路L5係藉由閥V5對於吸附-脫附槽A11切換連接／非連接狀態，藉由閥V7對於吸附-脫附槽B12切換連接／非連接狀態。配管線路L6係用以將載氣由吸附-脫附槽A11或是吸附-脫附槽B12排出之配管線路。配管線路L6係藉由閥V6對於吸附-脫附槽A11切換連接／非連接狀態，藉由V8對於吸附-脫附槽B12切換連接／非連接狀態。
吸附-脫附槽A11以及吸附-脫附槽B12係各自藉由操作上述之閥V1至閥V8的開關而時間性地交互供給被處理氣體與高溫狀態下的載氣。因此，吸附-脫附槽A11以及吸附-脫附槽B12係時間性地交互作為吸附槽以及脫附槽而發揮作用，隨之有機溶劑以及水分係由被處理氣體移動至高溫狀態下的載氣。另外，具體而言，吸附-脫附槽A11作為吸附槽而發揮作用的期間中，吸附-脫附槽B12作為脫附槽而發揮作用，吸附-脫附槽A11作為脫附槽而發揮作用的期間中，吸附-脫附槽B12係作為吸附槽而發揮作用。
凝結回收裝置20係具備：冷凝器(凝結器)21、回收槽22、冷媒／熱媒供給部23。冷凝器21係藉由將吸附-脫附槽A11或是吸附-脫附槽B12所排出之高溫狀態下的載氣溫度調節至低溫的狀態，使載氣中含有之有機溶劑以及微量水分凝結。具體而言，冷凝器21係藉由使用冷媒而將載氣間接冷卻使有機溶劑以及水分液化。回收槽22係以冷凝器21將液化之有機溶劑以及水分作為凝結液而貯留。另外，回收槽22與冷媒／熱媒供給部23亦可設置於凝結回收裝置20之外。
冷媒／熱媒供給部23係將冷媒或是熱媒時間性地交互供給至冷凝器21。凝結回收裝置20係實施下述凝結處理(冷媒供給)：由冷媒／熱媒供給部23供給冷媒，將吸附-脫附處理裝置10所排出之含有有機溶劑以及水分之載氣以冷凝器21間接冷卻，經溫度調節至低溫的狀態而使有機溶劑以及水分凝結。此外，凝結回收裝置20係由冷媒／熱媒供給部23供給熱媒，實施將以冷凝器21及其周邊所凍結之水分以及有機溶劑(凍結成分)間接加熱而使其融解之融解處理(熱媒供給)。藉由融解處理，由於可將熱媒暫時地供給至作成冷卻源之冷凝器而有效率地加熱凍結成分，故可以短時間使凍結成分融解。
在此，作為冷媒以及熱媒，可使用水、乙醇、乙二醇、丙二醇、氯氟烴類、氫氯氟烴類、氫氟碳化合物類之任一者或是這些的混合物，並沒有特別限定。此外，熱媒係指較冷媒更高溫狀態之介質。
凝結回收裝置20係各自連接配管線路L6、配管線路L7。配管線路L6係用以將吸附-脫附處理裝置10所排出之載氣供給至冷凝器21之配管線路。配管線路L7係用以將載氣由冷凝器21排出之配管線路。
此外，冷凝器21係連接配管線路L9。配管線路L9係用以將以冷凝器21所凝結之有機溶劑以及微量水分導入至回收槽22之配管線路。
進而、冷凝器21係各自連接配管線路L10、配管線路L11。配管線路L10係用以由冷媒／熱媒供給部23將冷媒或是熱媒供給至冷凝器21之配管線路。配管線路L11係由冷凝器21將冷媒或是熱媒送出至外部之配管線路。本實施的形態中，配管線路L11係連接於冷媒／熱媒供給部23，使冷媒或是熱媒循環來使用。循環冷媒或是熱媒來使用，可回收熱量，可以節能來運作凝結回收裝置20。
圖2係在如圖1所示之有機溶劑回收系統100A之中，表示使用了吸附-脫附元件A13與吸附元件B14之吸附處理以及脫附處理的時間性切換的狀態之時間表。然後，參照該圖2，對於本實施的形態之使用了有機溶劑回收系統100A之被處理氣體的處理的詳細情形，以對載氣使用了惰性氣體之情況為例來說明。
有機溶劑回收系統100A係可將如圖2所示之1週期作為單位期間而重覆實施該週期，藉此連續地進行被處理氣體的處理。
上述1週期的前半(如圖2中所示之時刻t0至t2之間)之中，在填充有吸附-脫附元件A13之吸附-脫附處理裝置10的吸附-脫附槽A11之中，實施吸附處理。與此並行，在填充有吸附-脫附元件B14之吸附-脫附處理裝置10的吸附-脫附槽B12之中，在吸附-脫附槽B12內實施以惰性氣體來置換之排淨處理(如圖2中所示之時刻t0至t1之間)，之後實施脫附處理(如圖2中所示之時刻t1至t2之間)。在排淨處理所使用與惰性氣體與載氣相同。排淨處理中的吸附-脫附槽B12的下游係與被處理氣體送風機50的上游側連結，較佳的配管方式係經惰性氣體置換而被排出之被處理氣體(殘留在吸附-脫附槽B12內之氣體)與被處理氣體一起供給至進行著吸附處理之吸附-脫附槽A11。這是由於藉由再度供給於吸附處理，可提高有機溶劑的回收濃度。本實施形態係以如下的方式所構成(未圖示)：在如上述之排淨處理中的吸附-脫附槽的下游，與被處理氣體送風機40的上游側成為連接狀態，且與冷凝器21側成為非連接狀態。該連接／非連接狀態的切換亦以閥來進行。
此外，上述1週期的後半(如圖2中所示之時刻t2至t4之間)之中，在填充有吸附-脫附元件B14之吸附-脫附處理裝置10的吸附-脫附槽B12中實施吸附處理，與此並行，在填充有吸附-脫附元件A13之吸附-脫附處理裝置10的吸附-脫附槽A11中，在吸附-脫附槽A11內實施以惰性氣體來置換之排淨處理(如圖2中所示之時刻t2至t3之間)之後，實施脫附處理(如圖2中所示之時刻t3至t4之間)。
於凝結回收裝置20係實施下述凝結處理：由冷媒／熱媒供給部23供給冷媒並將由吸附-脫附處理裝置10所排出之含有有機溶劑以及微量水分之載氣以冷凝器21間接冷卻，經溫度調節至低溫的狀態而使有機溶劑凝結(如圖2中所示之時刻t0至t2之間)，回收有機溶劑以及微量水分。
凝結回收裝置20係具備測定由冷凝器21所排出之載氣中含有之有機溶劑的蒸氣壓之蒸氣壓測定部(未圖示)，亦可具有以該蒸氣壓測定部所測定之有機溶劑的蒸氣壓成為預定值以下的方式來調節冷凝器21的溫度之溫度調節之溫度調節部(未圖示)。藉由調節冷凝器的溫度，可將所排出之載氣中的有機溶劑的濃度設為一定值以下，可有效率地使吸附至吸附-脫附元件之有機溶劑脫附。
例如，如後述的實施例，有機溶劑為乙酸乙酯的情況，凝結處理之中，較佳係由冷凝器21所排出之載氣中含有之有機溶劑的蒸氣壓成為11.4mmHg以下的方式調節載氣溫度，進而較佳為以成為6.1mmHg以下的方式調整載氣溫度。由冷凝器21所排出之載氣中含有之有機溶劑的蒸氣壓為11.4mmHg以下的情況，經循環而接觸吸附-脫附元件A13以及吸附-脫附元件B14之載氣中含有之有機溶劑的蒸氣壓亦充分地降低，故有效率地促進吸附-脫附元件A13以及吸附-脫附元件B14的再循環。另一方面，由冷凝器21所排出之載氣中含有之有機溶劑的蒸氣壓超過11.4mmHg的情況，經循環而接觸吸附-脫附元件A13以及吸附-脫附元件B14之載氣中含有之有機溶劑的蒸氣壓亦為高值，故難以充分地進行吸附-脫附元件A13以及吸附-脫附元件B14的再生，造成系統之性能降低。該11.4mmHg、6.1mmHg之值，係由後述的實施例之實験結果所推導出之值。
載氣的溫度調整係可藉由來自冷媒／熱媒供給部23之冷媒的量或是冷媒的溫度來控制。具體而言，溫度與蒸氣壓之關係作為數據，以成為期望的蒸氣壓的方式來藉由冷媒調節載氣溫度。另外，溫度與蒸氣壓之關係係隨著有機溶劑的種類而有所不同，可以文獻等來確認。有機溶劑的蒸氣壓可以VOC(Volatile organic compound；揮發性有機物)濃度計或氣相層析法等來測定。
此外，只要凝結回收裝置20以使由冷凝器21所排出之載氣中含有之有機溶劑的蒸氣壓成為預定值以下的方式調節載氣溫度，即可例如不需要設置用以吸附除去在冷凝器21與吸附-脫附處理裝置10之間的載氣中的有機溶劑之吸附-脫附元件等，可簡便地構成有機溶劑回收系統100A而小型化。
此外，凝結回收裝置20以使由冷凝器21所排出之載氣中含有之有機溶劑的蒸氣壓成為預定值以下的方式調節載氣溫度的情況，隨著有機溶劑的種類可能需要將載氣調節至0℃以下的溫度。因此，載氣所含有之有機溶劑以及水分在冷凝器21內凍結，載氣的流路被遮蔽，冷凝器21的通風阻力上昇，載氣變得無法流通。因此在冷媒／熱媒供給部23之中，藉由由冷媒的供給切換至熱媒的供給，實施以冷凝器21內的流路不被遮蔽的方式將經凍結之有機溶劑以及微量水分間接加熱使其融解之融解處理(如圖2中所示之時刻t2至t3之間)。已融解之有機溶劑以及微量水分係通過配管線路L9而排出至回收槽22。
此外，融解處理中，較佳係不將載氣供給至冷凝器21。在融解處理中若將載氣供給至冷凝器21則已融解之有機溶劑以及水分會氣化而被載氣所含有，導致通過配管線路L7而排出至循環路徑L1上，變得無法有效率地液化回收。因此，在吸附-脫附元件A13或是吸附-脫附元件B14不進行脫附處理的排淨處理之間不將載氣供給至冷凝器21而實施融解處理。本實施形態中，如上所述，排淨處理中的吸附-脫附槽12係與冷凝器21呈非連接狀態，取而代之的是，由於與被處理氣體送風機50的上游呈連接狀態，故於排淨處理以惰性氣體來置換而被排出之被處理氣體(殘留在吸附-脫附槽B12內之氣體)不會供給至冷凝器21。
此外，凝結回收裝置20中，持續至冷凝器21內的有機溶劑以及微量水分幾乎融解為止，在有機溶劑以及微量水分的融解結束的時間點，冷媒／熱媒供給部23由熱媒的供給切換至冷媒的供給。因此，再度實施以冷凝器21將載氣間接冷卻，溫度調節至低溫的狀態而使有機溶劑以及微量水分凝結之凝結處理(如圖2中所示之時刻t3至t4之間)。
在此，圖2中作為一例而表示在時刻t2至t3之間實施融解處理，但冷凝器21的融解處理沒有必要在所有的每個週期實施。可以定期進行亦可以不定期進行。此外沒有必要如圖2中所示限定在吸附-脫附元件A13的排淨處理之間進行，亦可在吸附-脫附元件B14的排淨處理之間進行。
此外，融解處理無法在吸附-脫附元件A13或是吸附-脫附元件B14的排淨處理之間結束的情況下則能以如下的方式構成：設置數台冷凝器，在以其中一方的冷凝器持續融解處理之間，以另一方的冷凝器實施凝結處理。此外該情況下，可以考慮通過閥操作來切換實施融解處理之冷凝器與實施凝結處理之冷凝器的構成等，但並沒有特別限定。
在此，具備測定載氣在冷凝器21入口之靜壓與冷凝器21出口之靜壓之差的靜壓差測定部(未圖示)，若在該靜壓之差到達預定之值以上的時間點由上述凝結處理切換至上述融解處理，則可常時防止冷凝器21的通風阻力的上昇。藉由靜壓差測定部的測定結果，可偵測凍結成分的附著所致之氣體流動的問題，而切換至融解處理(熱媒供給)，藉此可自動地加熱凍結成分而融解。在此，「預定之值」係以循環送風機40的排出壓不降低的程度的冷凝器21的壓力損失(壓差)作為極限值來決定。循環送風機40的排出壓係由循環送風機40的馬達能力所決定。作為靜壓差測定部，係使用壓力計，若連結壓力計的正壓測定口與冷凝器21的入口(L6側)，且連結負壓測定口與冷凝器21的出口(L7側)，則可測定靜壓差。
此外，若可預先掌握被處理氣體中含有之有機溶劑的濃度與水分的量，則亦可將其作為數據而在冷媒／熱媒供給部23中以一定的時間間隔切換凝結處理與融解處理。
在此，若在吸附-脫附元件A13以及吸附-脫附元件B14使用活性碳纖維，則幾乎不吸附被處理氣體所含有之水分，故被供給至冷凝器21之載氣中含有之水分變得極微量。為此，冷凝器21中只需凍結極少水分量，冷凝器21實施融解處理之頻率顯著減低，可減少融解處理之能量，進而可更簡便地構成有機溶劑回收系統100A。
本實施形態的有機溶劑回收系統100A係藉由構建循環路徑L1而可重覆使用載氣，故經濟性亦優異。因此，將氮氣等所代表之惰性氣體作為載氣來使用的情況，尤其可獲得抑制運轉成本的效果。
以上所說明之本實施形態的有機溶劑回收系統100A中，藉由將熱媒供給至冷凝器21，將經凍結之成分暫時地加熱而使其融解，故可消除經凍結之成分的附著所致之氣體流動的問題。因此，可以較以往的系統更低溫來冷卻載氣，故可提高有機溶劑的凝結回收效率。此外，藉此，由於可減低由凝結回收裝置20所排出之載氣中的有機溶劑的濃度，且吸附處理裝置10的載氣致使提高脫附效率，故沒有必要在凝結回收裝置20的下游側另外設置第2吸附-脫附處理裝置。由於可以減低載氣中的有機溶劑的濃度，故結果促進脫附處理之吸附-脫附元件A13以及吸附-脫附元件B14的再生，在之後實施之吸附處理時，變得更有效率地由被處理氣體吸附除去有機溶劑。因此，藉由使用有機溶劑回收系統100A，可減低運轉成本，且提高被處理氣體的淨化能力以及有機溶劑的回收效率，進而可謀求簡化系統構成以及小型化。如此，藉由本實施形態，相較於以往，可提供一種高性能且簡便的構成的有機溶劑回收系統。
(實施例) 以下的實施例中，係使用上述之本發明的實施的形態中有機溶劑回收系統100A來進行被處理氣體的處理。
實施例之中，作為有機溶劑而將含有3000ppm的濃度之40℃、相對濕度60％RH的乙酸乙酯的氣體作為被處理氣體來使用。作為載氣而使用120℃的氮氣。此外，作為吸附-脫附元件A13、吸附-脫附元件B14，使用BET比表面積為1500mg／m2 的活性碳纖維，作為冷媒以及熱媒而使用了70質量％的乙二醇水溶液。
首先，使用被處理氣體送風機50藉由對吸附-脫附處理裝置10的吸附-脫附槽A11以及吸附-脫附槽B12其中一方的吸附-脫附槽以風量10Nm3 ／min送風10分鐘而使上述一方的吸附-脫附槽作為吸附槽而發揮作用，實施了吸附處理。
上述吸附處理結束之後，切換操作閥，將上述一方的吸附-脫附槽切換至脫附槽，且將另一方的吸附-脫附槽作為吸附槽。脫附槽中對脫附槽內進行以氮氣來置換之排淨處理之後，將以加熱器30加熱至120℃之氮氣以風量1.5Nm3 ／min導入藉此進行吸附-脫附元件的脫附處理。吸附槽之中，進行了與上述之條件相同的吸附處理。凝結回收裝置20中，進行由冷媒／熱媒供給部23供給冷媒至冷凝器21，將由脫附槽所排出之含有乙酸乙酯之氮氣冷卻至－30℃為止之凝結處理。
連續地重覆實施以上所說明之1週期時，確認到由吸附-脫附處理裝置10所排出之清淨氣體中含有之乙酸乙酯的濃度減低至約20ppm為止。亦即、實施例之中，確認到可以約99％之高的除去率來除去乙酸乙酯。
此外，上述之脫附處理之中，確認到在凝結回收裝置20在導入氣體之配管線路L6流通之氮氣中所含有之乙酸乙酯的蒸氣壓平均上昇至15.2mmHg，在由凝結回收裝置20排出氣體之配管線路L7流通之氮氣中所含有之乙酸乙酯的蒸氣壓常時降低至2.7mmHg以下。本實施例係以變更冷媒的溫度，使乙酸乙酯的蒸氣壓成為常時2.7mmHg以下的方式來調整氮氣的溫度。
此外，確認到由於從開始被處理氣體的送風到5時間後在凝結回收裝置20的冷凝器21內凍結(凝固)微量水分故氮氣的入口與出口的靜壓之壓差由150mmH2 O上昇至300mmH2 O，因此在吸附-脫附元件A13或是吸附-脫附元件B14之一方進行排淨處理之間，將冷媒／熱媒供給部23由冷媒的供給切換至熱媒的供給，將冷凝器21由凝結處理切換至融解處理。由冷媒／熱媒供給部23供給之熱媒溫度設定為30℃。
由於冷凝器21的融解處理，已凍結之微量水分迅速地融解，故再度將冷媒／熱媒供給部23由熱媒的供給切換至冷媒的供給，將冷凝器21由融解處理切換至凝結處理。
以上所說明之冷凝器21的融解處理，係在氮氣在冷凝器21入口的靜壓與冷凝器21出口的靜壓之壓差由150mmH2 O上昇至300mmH2 O為止的時間點實施。更具體而言係約每5小時，吸附-脫附元件A13或是吸附-脫附元件B14之一方在進行排淨處理之間，實施冷凝器21的融解處理。
在剛進行完以上所說明之冷凝器21的融解處理之後也確認到由吸附-脫附處理裝置10所排出之清淨氣體中含有之乙酸乙酯的濃度減低至約20ppm為止。亦即，本實施例之中，確認到可不影響由被處理氣體除去乙酸乙酯的效率來進行冷凝器之融解處理。
以上所揭示之實施的形態以及實施例所有的方面皆為例示，並不限定於此。本發明的技術範圍係由申請專利範圍所界定，並且包括與申請專利範圍均等的意義以及範圍內的所有變更。 [產業利用性]
本發明例如可有效地用於處理從工廠或建築物所排出之含有有機溶劑之被處理氣體之系統等。
10:吸附-脫附處理裝置 11:吸附-脫附槽A 12:吸附-脫附槽B 13:吸附-脫附元件A 14:吸附-脫附元件B 20:凝結回收裝置 21:冷凝器(融解部、冷卻部、冷卻融解部) 22:回收槽 23:冷媒／熱媒供給部(冷媒熱媒供給部) 30:加熱器(加熱部) 40:循環送風機 50:被處理氣體送風機 100A:有機溶劑回收系統 L1:循環路徑 L2～L11:配管線路 V1～V8:閥
圖1係表示實施的形態中有機溶劑回收系統的結構之圖。 圖2係表示實施的形態中有機溶劑回收系統之中，使用了一對的吸附-脫附元件之吸附處理以及脫附處理的時間性切換的狀態之時間表之圖。
10:吸附-脫附處理裝置
11:吸附-脫附槽A
12:吸附-脫附槽B
13:吸附-脫附元件A
14:吸附-脫附元件B
20:凝結回收裝置
21:冷凝器(融解部、冷卻部、冷卻融解部)
22:回收槽
23:冷媒/熱媒供給部(冷媒熱媒供給部)
30:加熱器(加熱部)
40:循環送風機
50:被處理氣體送風機
100A:有機溶劑回收系統
L1:循環路徑
L2~L11:配管線路
V1~V8:閥

Claims (6)

  1. 一種有機溶劑回收系統，係由含有有機溶劑之被處理氣體分離並回收有機溶劑，具備： 載氣循環之循環路徑； 吸附-脫附處理裝置，係設置於前述循環路徑上，具有吸附-脫附元件，交互進行藉由導入前述被處理氣體所致之吸附前述有機溶劑、以及藉由導入前述載氣所致之脫附前述有機溶劑； 凝結回收裝置，係在前述循環路徑上設置於前述吸附-脫附處理裝置的下游側，具有將由該吸附-脫附處理裝置所排出之前述載氣予以冷卻之冷卻部，藉由該冷卻致使前述載氣中的有機溶劑凝結而作為凝結液回收； 加熱部，係在前述循環路徑上設置於前述吸附-脫附處理裝置的上游側，將由前述凝結回收裝置所排出之低溫狀態的前述載氣予以加熱； 前述凝結回收裝置係具有將藉由前述冷卻經凍結之成分暫時地加熱而使其融解之融解部。
  2. 如請求項1所記載之有機溶劑回收系統，其中前述凝結回收裝置係具有選擇供給冷媒與熱媒之冷媒熱媒供給部； 前述冷卻部與前述融解部係一同構成作為冷卻融解部，該冷卻融解部係由前述冷媒熱媒供給部供給冷媒而作為前述冷卻部而發揮作用，且由前述冷媒熱媒供給部供給熱媒而作為前述融解部而發揮作用。
  3. 如請求項2所記載之有機溶劑回收系統，其中具備靜壓差測定部，係測定前述凝結回收裝置中前述載氣的入口側與出口側之靜壓之差； 前述冷媒熱媒供給部若前述靜壓測定部所測定之靜壓之差超過預定值則選擇供給前述熱媒。
  4. 如請求項1至3中任一項所記載之有機溶劑回收系統，其中具備蒸氣壓測定部，係測定由前述凝結回收裝置所排出之載氣中含有之有機溶劑的蒸氣壓； 具有溫度調節部，係以前述蒸氣壓測定部所測定之有機溶劑的蒸氣壓成為預定值以下的方式，調節前述冷卻部的溫度。
  5. 如請求項1至3中任一項所記載之有機溶劑回收系統，其中藉由前述融解部所致之前述融解中，不將載氣供給至前述凝結回收裝置。
  6. 如請求項1至3中任一項所記載之有機溶劑回收系統，其中前述吸附-脫附處理裝置係於前述吸附後且前述脫附前對前述吸附-脫附元件實施排淨處理； 前述融解部係在前述排淨處理期間實施前述融解。
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