WO2014091779A1 - 有機溶剤含有ガス処理システム - Google Patents
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Definitions
- the present invention relates to an organic solvent-containing gas processing system, and more specifically, the organic solvent is purified and discharged by separating the organic solvent from the raw gas containing the organic solvent, and the organic solvent separated from the raw gas
- the present invention relates to an organic solvent-containing gas processing system for recovering gas using a carrier gas.
- This type of organic solvent-containing gas treatment system is generally discharged from the adsorption / desorption treatment device for bringing the raw gas and the carrier gas in a high temperature state into contact with the adsorbent alternately in time, and the adsorption / desorption treatment device. And a condensing / recovering device for condensing and recovering the organic solvent by cooling the carrier gas in a high temperature state.
- Patent Document 1 discloses an organic solvent-containing gas processing system using water vapor as a carrier gas.
- Patent Document 2 discloses an organic solvent-containing gas processing system using an inert gas heated to a high temperature as a carrier gas.
- the carrier gas is used only once and is not disposable. It is preferable that the carrier gas is used by being circulated.
- the carrier gas discharged from the condensing and collecting apparatus contains a certain amount of uncondensed organic solvent. Therefore, when the carrier gas containing the non-condensed organic solvent is circulated as it is and returned to the adsorption / desorption treatment device, the adsorbent is not sufficiently regenerated, and the purification capability for the raw gas and the organic solvent are reduced. There was a problem that a limit naturally occurred in improving the recovery efficiency.
- the adsorbent after regeneration is in a high temperature state, and when the raw gas is introduced immediately, the adsorbent is cooled because the raw gas is at a low temperature. It remains.
- the adsorbent is rapidly cooled by the heat of vaporization of moisture when the raw gas is introduced because the adsorbent has moisture in the regenerated state.
- the temperature of the adsorbent does not decrease immediately because there is little moisture. For this reason, there is a problem that the organic solvent is difficult to be adsorbed particularly in the early stage of adsorption and the removal performance is deteriorated.
- the present invention has been made to solve the above-mentioned problems, and the running cost can be suppressed, and the organic solvent-containing gas in which the purification ability for the raw gas and the recovery efficiency of the organic solvent are improved.
- An object is to provide a processing system.
- the organic solvent-containing gas processing system cleans and discharges the raw gas by separating the organic solvent from the raw gas containing the organic solvent, and removes the organic solvent separated from the raw gas.
- a recovery path which is recovered using a carrier gas, through which the carrier gas circulates, and a first adsorption / desorption treatment device, a condensation recovery device, and a second adsorption / desorption treatment provided on the circulation path.
- the first adsorption / desorption treatment apparatus includes a first adsorption / desorption element that adsorbs and desorbs an organic solvent.
- the condensation recovery device recovers an organic solvent as a condensate by condensing the organic solvent.
- the second adsorption / desorption treatment apparatus includes a second adsorption / desorption element that adsorbs and desorbs an organic solvent.
- the first adsorption / desorption treatment device further includes first temperature adjusting means for adjusting the temperature of the carrier gas discharged from the second adsorption / desorption treatment device in a high temperature state or a low temperature state to a high temperature state,
- the organic solvent is heated from the raw gas to the high temperature by bringing the raw gas and the carrier gas whose temperature is adjusted by the first temperature adjusting means into contact with the first adsorption / desorption element alternately in time. It moves to the carrier gas in the state of.
- the condensing and collecting apparatus condenses the organic solvent by adjusting the temperature of the carrier gas discharged from the first adsorption / desorption processing apparatus to a low temperature state.
- the second adsorption / desorption treatment device alternately adjusts the temperature of the carrier gas in a low temperature state including the non-condensed organic solvent discharged from the condensation recovery device to either a high temperature state or a low temperature state in time.
- a second temperature adjusting means for controlling the temperature of the carrier gas at a high temperature by the second temperature adjusting means and a low temperature at a temperature adjusted by the second temperature adjusting means.
- the second temperature adjusting means is a carrier in a low temperature state containing an uncondensed organic solvent discharged from the condensation recovery device at the beginning of a desorption process period in which the organic solvent is desorbed from the first adsorption / desorption element.
- the gas is adjusted to a high temperature state, and at the end of the desorption treatment period in which the organic solvent is desorbed from the first adsorption / desorption element, the gas is brought into a low temperature state including the uncondensed organic solvent discharged from the condensation recovery device.
- the temperature of a certain carrier gas is adjusted to a low temperature state.
- the organic solvent-containing gas treatment system cleans and discharges the raw gas by separating the organic solvent from the raw gas containing the organic solvent, and removes the organic solvent separated from the raw gas.
- a recovery path which is recovered using a carrier gas, through which the carrier gas circulates, and a first adsorption / desorption treatment device, a condensation recovery device, and a second adsorption / desorption treatment provided on the circulation path.
- the first adsorption / desorption treatment apparatus includes a first adsorption / desorption element that adsorbs and desorbs an organic solvent.
- the condensation recovery device recovers an organic solvent as a condensate by condensing the organic solvent.
- the second adsorption / desorption treatment apparatus includes a second adsorption / desorption element that adsorbs and desorbs an organic solvent.
- the first adsorption / desorption treatment device further includes first temperature adjusting means for adjusting the temperature of the carrier gas discharged from the second adsorption / desorption treatment device in a high temperature state or a low temperature state to a high temperature state,
- the organic solvent is heated from the raw gas to the high temperature by bringing the raw gas and the carrier gas whose temperature is adjusted by the first temperature adjusting means into contact with the first adsorption / desorption element alternately in time. It moves to the carrier gas in the state of.
- the condensing and collecting apparatus condenses the organic solvent by adjusting the temperature of the carrier gas discharged from the first adsorption / desorption processing apparatus to a low temperature state.
- the second adsorption / desorption treatment device includes a treatment for adjusting the temperature of a low-temperature carrier gas containing an uncondensed organic solvent discharged from the condensation recovery device to a high temperature state, and the first adsorption / desorption treatment device. And a second temperature adjusting means for alternately adjusting the temperature of the discharged carrier gas in a high temperature state to a low temperature state without passing through the condensing and collecting device.
- the carrier gas that has been temperature-adjusted by the temperature adjusting means and is in a high temperature state and the carrier gas that has been temperature-adjusted by the second temperature adjusting means and are in a low-temperature state are alternately absorbed in time with the second absorption gas.
- the second temperature adjusting means is a carrier in a low temperature state containing an uncondensed organic solvent discharged from the condensation recovery device at the beginning of a desorption process period in which the organic solvent is desorbed from the first adsorption / desorption element.
- the carrier gas in the high temperature state discharged from the first adsorption / desorption treatment apparatus is removed at the end of the desorption treatment period in which the temperature of the gas is adjusted to a high temperature and the organic solvent is desorbed from the first adsorption / desorption element.
- the temperature is adjusted to a low temperature without going through the condensation recovery device.
- the organic solvent-containing gas processing system cleans and discharges the raw gas by separating the organic solvent from the raw gas containing the organic solvent, and removes the organic solvent separated from the raw gas.
- a recovery path which is recovered using a carrier gas, through which the carrier gas circulates, and a first adsorption / desorption treatment device, a condensation recovery device, and a second adsorption / desorption treatment provided on the circulation path.
- the first adsorption / desorption treatment apparatus includes a first adsorption / desorption element that adsorbs and desorbs an organic solvent.
- the condensation recovery device recovers an organic solvent as a condensate by condensing the organic solvent.
- the second adsorption / desorption treatment apparatus includes a second adsorption / desorption element that adsorbs and desorbs an organic solvent.
- the first adsorption / desorption treatment device includes first temperature adjusting means for adjusting the temperature of the carrier gas discharged from the second adsorption / desorption treatment device in a high temperature state or a low temperature state to a high temperature state, and the first adsorption / desorption treatment device.
- the condensing and collecting apparatus condenses the organic solvent by adjusting the temperature of the carrier gas discharged from the first adsorption / desorption processing apparatus to a low temperature state.
- the second adsorption / desorption treatment device alternately adjusts the temperature of the carrier gas in a low temperature state including the non-condensed organic solvent discharged from the condensation recovery device to either a high temperature state or a low temperature state in time.
- a second temperature adjusting means for controlling the temperature of the carrier gas at a high temperature by the second temperature adjusting means and a low temperature at a temperature adjusted by the second temperature adjusting means.
- the gas is adjusted to a high temperature state, and at the end of the desorption treatment period in which the organic solvent is desorbed from the first adsorption / desorption element, the gas is brought into a low temperature state including the uncondensed organic solvent discharged from the condensation recovery device.
- the temperature of a certain carrier gas is adjusted to a low temperature state.
- the cooling means may be constituted by an outside air supplying means for sending outside air to the first adsorption / desorption element.
- the first adsorption / desorption processing device includes the raw gas, the carrier gas that is temperature-adjusted by the first temperature adjusting means and is in a high temperature state, and the outside air that is sent by the outside air supplying means.
- the organic solvent is moved from the original gas to the carrier gas in a high temperature state by repeatedly contacting the first adsorption / desorption element in this order in time, and the gas to be brought into contact with the first adsorption / desorption element is heated
- the first adsorption / desorption element is cooled by bringing outside air into contact with the first adsorption / desorption element before switching from the carrier gas in this state to the raw gas.
- the first temperature adjusting means is in a high temperature state or a low temperature state discharged from the second adsorption / desorption processing apparatus.
- the carrier gas may be configured to be capable of adjusting the temperature alternately in either a high temperature state or a low temperature state in terms of time, and the cooling unit may be configured by the first temperature control unit.
- the first adsorption / desorption treatment apparatus is temperature-adjusted by the raw gas, the carrier gas that is temperature-adjusted by the first temperature adjusting means, and the high temperature state.
- the carrier gas in a low temperature state is repeatedly brought into contact with the first adsorption / desorption element in this order in time to move the organic solvent from the raw gas to the carrier gas, and to the first adsorption / desorption element.
- the first adsorption / desorption element is cooled by bringing the carrier gas in a low temperature state into contact with the first adsorption / desorption element before the gas to be contacted is switched from the carrier gas in the high temperature state to the raw gas.
- the cooling means is constituted by a first adsorption / desorption element cooling facility for indirectly cooling the first adsorption / desorption element. It may be.
- the first adsorption / desorption treatment device alternately converts the raw gas and the carrier gas, which is temperature-adjusted by the first temperature adjusting means and in a high temperature state, into the first adsorption / desorption in time.
- the organic solvent is moved from the raw gas to the carrier gas in a high temperature state by contacting the element, and the gas to be brought into contact with the first adsorption / desorption element is switched from the carrier gas in a high temperature state to the raw gas.
- the first adsorption / desorption element is cooled using the first adsorption / desorption element cooling facility.
- the carrier gas is preferably an inert gas.
- the first adsorption / desorption element is an activated carbon fiber.
- the second adsorption / desorption element is an activated carbon fiber.
- the specific surface area of the activated carbon fiber as the second adsorption / desorption element is preferably larger than the specific surface area of the activated carbon fiber as the first adsorption / desorption element.
- the organic solvent-containing gas treatment system cleans and discharges the raw gas by separating the organic solvent from the raw gas containing the organic solvent, and removes the organic solvent separated from the raw gas.
- a recovery path which is recovered using a carrier gas, through which the carrier gas circulates, and a first adsorption / desorption treatment device, a condensation recovery device, and a second adsorption / desorption treatment provided on the circulation path.
- the first adsorption / desorption treatment apparatus includes a first adsorption / desorption element that adsorbs and desorbs an organic solvent.
- the second adsorption / desorption treatment apparatus includes a second adsorption / desorption element that adsorbs and desorbs an organic solvent.
- the condensation recovery device recovers an organic solvent as a condensate by condensing the organic solvent.
- the second adsorption / desorption treatment device is provided on the circulation path on the downstream side along the flow direction of the carrier gas as viewed from the first adsorption / desorption treatment device and in a portion reaching the condensation recovery device.
- a second treatment provided on the circulation path on the downstream side along the flow direction of the carrier gas as viewed from the condensing and collecting device and on the part that reaches the first adsorption / desorption treatment device Part.
- the said 2nd adsorption / desorption element is comprised so that the arbitrary parts may move alternately in time between the said 1st process part and the said 2nd process part.
- the first adsorption / desorption processing apparatus further includes first temperature adjusting means for adjusting the temperature of the low-temperature carrier gas discharged from the second processing unit of the second adsorption / desorption processing apparatus to a high temperature state.
- the organic gas is brought into contact with the first adsorbing / desorbing element alternately in time by bringing the raw gas and the carrier gas whose temperature is adjusted by the first temperature adjusting means into a high temperature state.
- the second adsorption / desorption treatment device causes the carrier gas in a high temperature state discharged from the first adsorption / desorption treatment device to contact the second adsorption / desorption element in the first treatment unit, and from the condensation recovery device.
- the carrier gas in a low temperature state containing the discharged uncondensed organic solvent is brought into contact with the second adsorption / desorption element in the second processing section, so that the organic solvent is brought into a high temperature state from the carrier gas in a low temperature state. It moves to the carrier gas in.
- the condensation recovery device condenses the organic solvent by adjusting the temperature of the high-temperature carrier gas discharged from the first processing unit of the second adsorption / desorption processing device to a low temperature state.
- the organic solvent-containing gas processing system cleans and discharges the raw gas by separating the organic solvent from the raw gas containing the organic solvent, and removes the organic solvent separated from the raw gas.
- a recovery path which is recovered using a carrier gas, through which the carrier gas circulates, and a first adsorption / desorption treatment device, a condensation recovery device, and a second adsorption / desorption treatment provided on the circulation path.
- the first adsorption / desorption treatment apparatus includes a first adsorption / desorption element that adsorbs and desorbs an organic solvent.
- the second adsorption / desorption treatment apparatus includes a second adsorption / desorption element that adsorbs and desorbs an organic solvent.
- the condensation recovery device recovers an organic solvent as a condensate by condensing the organic solvent.
- the second adsorption / desorption treatment device is provided on the circulation path on the downstream side along the flow direction of the carrier gas as viewed from the first adsorption / desorption treatment device and in a portion reaching the condensation recovery device.
- a second treatment provided on the circulation path on the downstream side along the flow direction of the carrier gas as viewed from the condensing and collecting device and on the part that reaches the first adsorption / desorption treatment device Part.
- the said 2nd adsorption / desorption element is comprised so that the arbitrary parts may move alternately in time between the said 1st process part and the said 2nd process part.
- the first adsorption / desorption processing apparatus further includes first temperature adjusting means for adjusting the temperature of the low-temperature carrier gas discharged from the second processing unit of the second adsorption / desorption processing apparatus to a high temperature state.
- the organic gas is brought into contact with the first adsorbing / desorbing element alternately in time by bringing the raw gas and the carrier gas whose temperature is adjusted by the first temperature adjusting means into a high temperature state.
- the second adsorbing / desorbing apparatus has a second temperature for alternately adjusting the temperature of the carrier gas discharged from the first adsorbing / desorbing apparatus in a high temperature state or a low temperature state alternately in time.
- the second adsorption / desorption element is brought into contact with the second adsorption / desorption element and the carrier gas in a low temperature state containing the non-condensed organic solvent discharged from the condensation recovery device is fed into the second processing section in the second processing section.
- the organic solvent is moved from a carrier gas in a low temperature state to a carrier gas in a high temperature state.
- the second temperature adjusting means adjusts the temperature of the carrier gas to a high temperature at the beginning of the desorption process period for desorbing the organic solvent from the first adsorption / desorption element, and desorbs the organic solvent from the first adsorption / desorption element.
- the carrier gas is adjusted to a low temperature at the end of the desorption treatment period.
- the condensation recovery device condenses the organic solvent by adjusting the temperature of the high-temperature carrier gas discharged from the first processing unit of the second adsorption / desorption processing device to a low temperature state.
- the carrier gas is preferably an inert gas.
- the second adsorption / desorption element is formed to have a substantially cylindrical outer shape, and its central axis It is preferable to be configured to be rotatable around. In that case, when the second adsorption / desorption element rotates around the central axis, the arbitrary portion of the second adsorption / desorption element is placed between the first processing unit and the second processing unit. It is preferable to be configured to move alternately in time.
- the second adsorption / desorption element has a honeycomb structure.
- the first adsorption / desorption element is an activated carbon fiber.
- the organic solvent-containing gas treatment system cleans and discharges the raw gas by separating the organic solvent from the raw gas containing the organic solvent, and removes the organic solvent separated from the raw gas.
- a recovery path which is recovered using a carrier gas, through which the carrier gas circulates, and a first adsorption / desorption treatment device, a condensation recovery device, and a second adsorption / desorption treatment provided on the circulation path.
- the first adsorption / desorption treatment apparatus includes a first adsorption / desorption element that adsorbs and desorbs an organic solvent.
- the condensation recovery device recovers an organic solvent as a condensate by condensing the organic solvent.
- the second adsorption / desorption treatment apparatus includes a second adsorption / desorption element that adsorbs and desorbs an organic solvent.
- the second adsorption / desorption processing apparatus has a first processing unit for adsorbing an organic solvent and a second processing unit for desorbing an organic solvent, and the second adsorption / desorption element has an arbitrary portion.
- the circulation path is such that the carrier gas discharged from the first adsorption / desorption processing device is supplied again to the first adsorption / desorption processing device via the condensation recovery device and the first processing unit in this order.
- the configured main path and the carrier gas discharged from the first processing unit are supplied again to the condensing and collecting device via the second processing unit without passing through the first adsorption / desorption processing device.
- a temperature adjusting means for adjusting the temperature of the carrier gas discharged from the first processing section to a high temperature state.
- the first adsorption / desorption treatment device is configured to bring the raw gas and the carrier gas, which is temperature-controlled by the temperature adjusting means and in a high temperature state, into contact with the first adsorption / desorption element alternately in time, The organic solvent is moved from the raw gas to the carrier gas in a high temperature state.
- the second adsorption / desorption treatment device causes the carrier gas in a low temperature state containing the non-condensed organic solvent discharged from the condensation recovery device to contact the second adsorption / desorption element in the first treatment unit, and
- the organic solvent is changed from the low temperature carrier gas to the high temperature state by bringing the carrier gas temperature controlled by the temperature adjusting means into contact with the second adsorption / desorption element in the second processing section. It is moved to a certain carrier gas.
- the condensing and collecting apparatus condenses the organic solvent by adjusting the temperature of the high-temperature carrier gas discharged from the first adsorption / desorption processing device and the second processing unit to a low temperature state.
- the temperature adjusting means is provided on the main path of the portion connecting the first processing section and the first adsorption / desorption processing device. It is preferable that it is provided in the part located in the 1st process part side rather than the connection point where the said branch path was connected with respect to the said main path
- the temperature adjusting means is provided on the main path of the portion connecting the first processing section and the first adsorption / desorption processing device.
- the first temperature adjusting means provided in the portion located on the first adsorption / desorption processing device side from the connection point where the branch path is connected to the main path, and the branch path Second temperature adjusting means provided in an upstream portion along the flow direction of the carrier gas as viewed from the second processing unit may be included.
- the circulation path is configured so that the carrier gas discharged from the condensation recovery device does not pass through the first processing section.
- a bypass path configured to be supplied again to the main path in a portion located on the downstream side along the flow direction of the carrier gas as viewed from one processing unit; and the carrier gas discharged from the condensation recovery apparatus It is preferable to further include a switching unit that alternately switches whether to supply the first processing unit to the first processing unit or the bypass path.
- the switching means removes the low-temperature carrier gas containing the uncondensed organic solvent discharged from the condensing and collecting apparatus in the first stage of the desorption process period in which the organic solvent is desorbed from the first adsorption / desorption element.
- the low-temperature carrier gas containing the uncondensed organic solvent discharged from the condensing and collecting apparatus at the end of the desorption process period for supplying the bypass path and desorbing the organic solvent from the first adsorption / desorption element is the first It is preferable to switch to supply to the processing unit.
- the carrier gas is preferably an inert gas.
- the second adsorption / desorption element is formed to have a substantially cylindrical outer shape and rotated about its central axis. It is preferable that the configuration is possible. In that case, when the second adsorption / desorption element rotates around the central axis, the arbitrary portion of the second adsorption / desorption element is placed between the first processing unit and the second processing unit. It is preferable to be configured to move alternately in time.
- the second adsorption / desorption treatment device moves from the second treatment part to the first treatment part at the second suction. It is preferable to further have a purge unit for cooling the desorption element.
- the circulation path is configured so that a part of the carrier gas discharged from the condensing and collecting apparatus passes through the purge unit without passing through the first processing unit and is viewed from the second processing unit. It is preferable to further include a purge path configured to be supplied to the branch path in a portion located on the upstream side along the gas flow direction.
- the second adsorption / desorption element has a honeycomb structure.
- the first adsorption / desorption element is preferably an activated carbon fiber.
- an organic solvent-containing gas treatment system in which running cost can be suppressed and purification performance for raw gas and organic solvent recovery efficiency are improved.
- FIG. 1 is a system configuration diagram of an organic solvent-containing gas processing system according to Embodiment 1-1 of the present invention.
- FIG. 2 is a time chart showing a state of temporal switching between an adsorption process and a desorption process using a pair of first adsorption / desorption elements and a second adsorption / desorption element in the organic solvent-containing gas treatment system shown in FIG. 1.
- It is a system configuration
- FIG. 5 is a time chart showing a state of temporal switching between an adsorption process and a desorption process using a pair of first adsorption / desorption elements and a second adsorption / desorption element in the organic solvent-containing gas treatment system shown in FIG. 4.
- It is a system block diagram of the organic solvent containing gas processing system in Embodiment 2-2 of this invention.
- FIG. 9 is a time chart showing a state of temporal switching between an adsorption process and a desorption process using a pair of first adsorption / desorption elements and a second adsorption / desorption element in the organic solvent-containing gas treatment system shown in FIG. 8. It is a system block diagram of the organic solvent containing gas processing system in Embodiment 3-2 of this invention. 12 is a time chart showing a state of temporal switching between an adsorption process and a desorption process using a pair of first adsorption / desorption elements and a second adsorption / desorption element in the organic solvent-containing gas treatment system shown in FIG. It is a system block diagram of the organic solvent containing gas processing system in Embodiment 4-1 of this invention.
- the organic solvent-containing gas treatment system to which the present invention is applied is roughly divided into first to fourth embodiment groups based on the system configuration, and these are sequentially applied. explain.
- Embodiments 1-1 and 1-2 ⁇ First Embodiment Group (Embodiments 1-1 and 1-2)> First, Embodiments 1-1 and 1-2 of the present invention will be described.
- the embodiment 1-1 embodies the organic solvent-containing gas processing system based on the above-described first aspect of the present invention, and the embodiment 1-2 includes the above-described second embodiment of the present invention.
- An organic solvent-containing gas processing system based on the aspect is embodied.
- Embodiments 1-1 and 1-2 shown below the same or common parts are denoted by the same reference numerals in the drawings, and description thereof will not be repeated.
- FIG. 1 is a system configuration diagram of an organic solvent-containing gas processing system according to Embodiment 1-1 of the present invention. First, with reference to this FIG. 1, the structure of the organic solvent containing gas processing system 1A in this Embodiment is demonstrated.
- an organic solvent-containing gas treatment system 1A in the present embodiment includes a circulation path through which a carrier gas circulates, and a first adsorption / desorption treatment apparatus 1100 provided on the circulation path.
- a condensation recovery apparatus 1200, a second adsorption / desorption processing apparatus 1300, and a blower 1400 are mainly provided.
- the circulation path is mainly constituted by the piping lines LA3 to LA7 shown in the figure, and the blower 1400 is a blowing means for allowing the carrier gas to flow through the circulation path.
- the carrier gas various types of gases such as water vapor, heated air, and an inert gas heated to a high temperature can be used.
- an inert gas that does not contain moisture is used.
- the organic solvent-containing gas processing system can be configured more simply.
- the first adsorption / desorption treatment apparatus 1100 includes a first adsorption / desorption treatment tower 1110 having a first treatment tank 1120 and a second treatment tank 1130, and a heater 1140 as a first temperature adjusting means.
- the first treatment tank 1120 accommodates a first adsorption / desorption element 1121 that adsorbs and desorbs an organic solvent
- the second treatment tank 1130 accommodates a first adsorption / desorption element 1131 that adsorbs and desorbs an organic solvent.
- the heater 1140 is for adjusting the temperature of the carrier gas supplied to the first adsorption / desorption treatment apparatus 1100 to a high temperature state. More specifically, the heater 1140 is discharged from the second adsorption / desorption treatment apparatus 1300 and blower 1400. The carrier gas that is in a high temperature state or a low temperature state via the temperature is adjusted to a high temperature state and supplied to the first adsorption / desorption treatment tower 1110. Here, the heater 1140 heats the carrier gas introduced into the first processing tank 1120 and the second processing tank 1130 so that the first adsorption / desorption elements 1121 and 1131 are maintained at a predetermined desorption temperature. .
- the first adsorption / desorption elements 1121 and 1131 adsorb the organic solvent contained in the raw gas by contacting the raw gas. Therefore, in the first adsorption / desorption treatment apparatus 1100, the organic solvent is adsorbed by the first adsorption / desorption elements 1121, 1131 by supplying the raw gas to the first treatment tank 1120 and the second treatment tank 1130, and thereby By separating the organic solvent from the gas, the raw gas is cleaned and discharged from the first processing tank 1120 and the second processing tank 1130 as a clean gas.
- the first adsorption / desorption elements 1121 and 1131 desorb the adsorbed organic solvent by contacting a carrier gas in a high temperature state. Therefore, in the first adsorption / desorption treatment apparatus 1100, the organic solvent is desorbed from the first adsorption / desorption elements 1121 and 1131 by supplying the high-temperature carrier gas to the first treatment tank 1120 and the second treatment tank 1130. Thus, the carrier gas in a high temperature state containing the organic solvent is discharged from the first processing tank 1120 and the second processing tank 1130.
- the first adsorption / desorption elements 1121 and 1131 are made of an adsorbent containing any of activated carbon, activated carbon fiber, zeolite, and silica gel.
- the first adsorption / desorption elements 1121 and 1131 are activated carbon or zeolite in the form of particles, powder or honeycomb, and more preferably activated carbon fibers. Since the activated carbon fiber has a fibrous structure having micropores on the surface, the contact efficiency with the gas is high, and since it has a felt shape and the like, it can be easily molded and has a high packing density. Realizes higher adsorption efficiency than adsorbents.
- the piping lines LA1 and LA2 are connected to the first adsorption / desorption treatment device 1100, respectively.
- the piping line LA1 is a piping line for supplying a raw gas containing an organic solvent to the first processing tank 1120 and the second processing tank 1130, and the first processing tank 1120 and the second processing tank 1130 by valves VA101 and VA102.
- the connection / disconnection state for is switched.
- the piping line LA2 is a piping line for discharging clean gas from the first processing tank 1120 and the second processing tank 1130, and is connected / disconnected to the first processing tank 1120 and the second processing tank 1130 by the valves VA103 and VA104. The state is switched.
- piping lines LA3 and LA4 are connected to the first adsorption / desorption treatment device 1100, respectively.
- the piping line LA3 is a piping line for supplying the carrier gas to the first processing tank 1120 and the second processing tank 1130 via the heater 1140, and the first processing tank 1120 and the second processing tank are controlled by the valves VA105 and VA106.
- the connection / disconnection state for 1130 is switched.
- the piping line LA4 is a piping line for discharging the carrier gas from the first processing tank 1120 and the second processing tank 1130, and is connected / disconnected to the first processing tank 1120 and the second processing tank 1130 by the valves VA101 and VA102. The state is switched.
- the opening and closing of the valves VA101 to VA106 described above are operated, and the raw gas and the carrier gas whose temperature is adjusted by the heater 1140 are in a high temperature state.
- the first treatment tank 1120 and the second treatment tank 1130 function alternately as an adsorption tank and a desorption tank in terms of time, and accompanying this, the carrier gas in which the organic solvent is in a high temperature state from the original gas. Will be moved to.
- the first treatment tank 1120 functions as an adsorption tank
- the second treatment tank 1130 functions as a desorption tank
- the first treatment tank 1120 functions as a desorption tank.
- the second treatment tank 1130 functions as an adsorption tank.
- the piping line LA1 is connected to the processing tank functioning as an adsorption tank among the first processing tank 1120 and the second processing tank 1130 and supplies the raw gas to the processing tank.
- the first treatment tank 1120 and the second treatment tank 1130 are connected to a treatment tank functioning as an adsorption tank and discharge clean gas from the treatment tank.
- the piping line LA3 is connected to a processing tank functioning as a desorption tank among the first processing tank 1120 and the second processing tank 1130 and supplies a carrier gas to the processing tank.
- the carrier gas is discharged from the treatment tank connected to the treatment tank functioning as a desorption tank.
- the condensation recovery device 1200 includes a condenser 1210 and a recovery tank 1220.
- the capacitor 1210 condenses the organic solvent contained in the carrier gas by adjusting the temperature of the carrier gas in a high temperature state to a low temperature state. Specifically, the capacitor 1210 is cooled using a cooling water or the like. It is composed of a cooler that liquefies the organic solvent by cooling.
- the recovery tank 1220 stores the organic solvent liquefied by the condenser 1210 as a condensed liquid.
- a separator that separates different specific gravity or a separator that separates the solvent and water may be provided between the capacitor 1210 and the recovery tank 1220.
- Pipe lines LA4 and LA5 are connected to the condensation recovery device 1200, respectively.
- the piping line LA4 is a piping line for supplying the high-temperature carrier gas discharged from the first adsorption / desorption treatment device 1100 to the capacitor 1210.
- the piping line LA5 is an uncondensed residual in the capacitor 1210. This is a piping line for discharging the carrier gas containing an organic solvent in a low temperature state from the capacitor 1210.
- piping lines LA8 and LA9 are connected to the condensing and collecting apparatus 1200, respectively.
- the piping line LA8 is a piping line for discharging the condensate of the organic solvent stored in the recovery tank 1220 to the outside.
- the piping line LA9 transports the organic solvent volatilized in the recovery tank 1220. This is a piping line for returning to the piping line LA1.
- the second adsorption / desorption treatment apparatus 1300 includes an adsorption / desorption treatment tower 1310 having a single treatment tank 1320 and a temperature adjustment mechanism 1330A as second temperature adjustment means.
- the treatment tank 1320 contains a second adsorption / desorption element 1321 that adsorbs and desorbs an organic solvent.
- the temperature adjustment mechanism 1330A is for adjusting the temperature of the carrier gas supplied to the second adsorption / desorption treatment apparatus 1300 alternately in time in either a high temperature state or a low temperature state, more specifically.
- the second adsorption / desorption treatment tower is formed by alternately adjusting the temperature of the carrier gas in a low temperature state containing the uncondensed organic solvent discharged from the condensation recovery apparatus 1200 to either the high temperature state or the low temperature state. For supplying to 1310.
- the temperature adjustment mechanism 1330A includes a heater 1331 provided on the piping line LA5, a piping line LA6 as a bypass line provided so as to branch from the piping line LA5 and merge with the piping line LA5, and the piping line LA5.
- a valve VA301 provided and a valve VA302 provided in the piping line LA6 are included. Note that both the heater 1331 and the valve VA301 are provided in a portion of the piping line LA5 that runs parallel to the piping line LA6 that is branched from the piping line LA5.
- the heater 1331 adjusts the temperature of a low-temperature carrier gas containing an uncondensed organic solvent to a high temperature and supplies it to the second adsorption / desorption treatment tower 1310, the second adsorption / desorption element 1321 The carrier gas introduced into the treatment tank 1320 is heated so that the predetermined desorption temperature is maintained.
- the pipe line LA6 has a second adsorbing / desorbing element 1321 when the carrier gas in a low temperature state containing an uncondensed organic solvent is temperature-adjusted and supplied to the second adsorption / desorption processing tower 1310. It is a piping line for transporting the carrier gas introduced into the processing tank 1320 as it is or cooling it as necessary so as to be maintained at a predetermined adsorption temperature.
- the carrier gas is cooled in the piping line LA6, it is efficient if a separate cooler is provided in the piping line LA6.
- the second adsorption / desorption element 1321 desorbs the adsorbed organic solvent by contacting a carrier gas in a high temperature state. Therefore, in the second adsorption / desorption treatment apparatus 1300, the organic solvent is desorbed from the second adsorption / desorption element 1321 by supplying the carrier gas in a high temperature state to the treatment tank 1320, and thereby the high temperature containing the organic solvent. In this state, the carrier gas is discharged from the treatment tank 1320.
- the second adsorption / desorption element 1321 adsorbs the organic solvent by bringing a carrier gas in a low temperature state into contact therewith. Accordingly, in the second adsorption / desorption treatment apparatus 1300, the organic solvent is adsorbed by the second adsorption / desorption element 1321 by supplying the carrier gas in a low temperature state to the treatment tank 1320, whereby the organic solvent is removed from the carrier gas. As a result of the separation, the concentration of the organic solvent contained in the carrier gas is reduced, and the low-temperature carrier gas having the reduced concentration of the organic solvent is discharged from the treatment tank 1320.
- the second adsorption / desorption element 1321 is composed of an adsorbent containing any of activated carbon, activated carbon fiber, zeolite, and silica gel.
- the second adsorbing / desorbing element 1321 is preferably activated carbon or zeolite in the form of particles, powders, honeycombs, etc., but more preferably activated carbon fibers. Since the activated carbon fiber has a fibrous structure having micropores on the surface, the contact efficiency with the gas is high, and since it has a felt shape and the like, it can be easily molded and has a high packing density. Realizes higher adsorption efficiency than adsorbents.
- Pipe lines LA5 and LA7 are connected to the second adsorption / desorption processing device 1300, respectively.
- the piping line LA5 is a piping line for supplying the carrier gas to the temperature adjusting mechanism 1330A
- the piping line LA7 is a piping line for discharging the carrier gas from the processing tank 1320.
- the temperature of the carrier gas is adjusted by the temperature adjusting mechanism 1330A and the temperature is adjusted by the temperature adjusting mechanism 1330A.
- the carrier gas is alternately supplied over time.
- the treatment tank 1320 functions alternately as an adsorption tank and a desorption tank over time, and accordingly, the organic solvent is moved from a carrier gas in a low temperature state to a carrier gas in a high temperature state. Will be.
- the temperature adjustment mechanism 1330A supplies a carrier gas in a high temperature state by connecting a heater 1331 to the processing tank 1320 when the processing tank 1320 functions as a desorption tank, and supplies the processing tank 1320 to the processing tank 1320.
- the piping line LA6 is connected to the treatment tank 1320, and the carrier gas in a low temperature state is supplied to the treatment tank 1320.
- the high-temperature or low-temperature carrier gas discharged from the second adsorption / desorption processing device 1300 is transported to the blower 1400 via the piping line LA7, passes through the blower 1400, and then passes through the piping line LA3. It is supplied to the first adsorption / desorption treatment device 1100.
- the above-described piping line LA3 is provided with a piping line LA0 for introducing the carrier gas from the outside into the circulation path.
- the piping line LA0 is used for introducing the carrier gas into the circulation path at the time of initial installation of the organic solvent-containing gas treatment system 1A described above, or for replenishing the carrier gas to the circulation path as necessary during maintenance or the like. Is.
- FIG. 2 is a time chart showing how the adsorption process and the desorption process using the pair of first adsorption / desorption elements and the second adsorption / desorption element are temporally switched in the organic solvent-containing gas treatment system shown in FIG. .
- the organic solvent-containing gas processing system 1A in the present embodiment continuously processes the organic solvent-containing gas by repeating the cycle with one cycle shown in the figure as a unit period. It is done.
- the adsorption process is performed in the first treatment tank 1120 of the first adsorption / desorption treatment apparatus 1100 in which the first adsorption / desorption element 1121 is installed, In parallel with this, the desorption process is performed in the second treatment tank 1130 of the first adsorption / desorption processing apparatus 1100 in which the first adsorption / desorption element 1131 is installed.
- the desorption process is performed in the processing tank 1320 of the second adsorption / desorption processing device 1300 provided with the second adsorption / desorption element 1321.
- the adsorption treatment is carried out in the treatment tank 1320.
- the desorption process is performed in the first treatment tank 1120 of the first adsorption / desorption treatment apparatus 1100 in which the first adsorption / desorption element 1121 is installed.
- the adsorption process is performed in the second treatment tank 1130 of the first adsorption / desorption treatment apparatus 1100 in which the first adsorption / desorption element 1131 is installed.
- the desorption process is performed in the processing tank 1320 of the second adsorption / desorption processing device 1300 in which the second adsorption / desorption element 1321 is installed.
- the adsorption treatment is carried out in the treatment tank 1320.
- the second absorption is performed at the beginning of the desorption process period in which the desorption process is performed in any one of the pair of first adsorption / desorption elements 1121 and 1131.
- the desorption process is performed in the desorption element 1321, and the adsorption process is performed in the second adsorption / desorption element 1321 at the end of the desorption process period in which the desorption process is performed in any one of the pair of first adsorption / desorption elements 1121 and 1131.
- the organic solvent is always recovered from the carrier gas in the condensing and collecting apparatus 1200.
- the first stage of the desorption treatment period of the first adsorption / desorption element 1131 accommodated in the second treatment tank 1130 of the first adsorption / desorption treatment apparatus 1100 (that is, times t0 to t1 shown in FIG. 2). )
- the valve VA301 provided in the temperature adjustment mechanism 1330A is opened and the valve VA302 is closed, so that the temperature is low including the non-condensed organic solvent discharged from the condensing and collecting apparatus 1200.
- the carrier gas is introduced into the heater 1331 and heated to a high temperature state to adjust the temperature.
- the carrier gas is supplied to the treatment tank 1320 of the second adsorption / desorption treatment apparatus 1300 to be brought into contact with the second adsorption / desorption element 1321.
- the adsorbed organic solvent of the second adsorption / desorption element 1321 is desorbed from the second adsorption / desorption element 1321 by the high-temperature carrier gas, and the organic in the carrier gas discharged from the processing tank 1320
- the solvent concentration gradually increases.
- the concentration of the organic solvent contained in the carrier gas brought into contact with the first adsorption / desorption element 1131 accommodated in the second treatment tank 1130 of the first adsorption / desorption treatment apparatus 1100 also gradually increases.
- the valve VA301 provided in the temperature adjustment mechanism 1330A is closed and the valve VA302 is opened, the carrier gas in a low-temperature state containing the uncondensed organic solvent discharged from the condensing and collecting apparatus 1200 is piped.
- the second adsorption / desorption element 1321 is brought into contact with the treatment vessel 1320.
- the organic solvent contained in the carrier gas is adsorbed by the second adsorption / desorption element 1321, and the concentration of the organic solvent in the carrier gas discharged from the treatment tank 1320 gradually decreases.
- concentration of the organic solvent contained in the carrier gas made to contact the 1st adsorption / desorption element 1131 accommodated in the 2nd processing tank 1130 of the 1st adsorption / desorption processing apparatus 1100 will also fall gradually.
- the regeneration of the first adsorption / desorption element 1131 is further promoted. This operation is performed until the desorption of the organic solvent by the first adsorption / desorption element 1131 is almost completed and an equilibrium state is reached.
- the carrier gas containing the non-condensed organic solvent is circulated as it is and returned to the first adsorption / desorption processing apparatus 1100.
- the regeneration of the first adsorption / desorption elements 1121 and 1131 is promoted, and the organic solvent can be more efficiently adsorbed from the raw gas in the adsorption process performed thereafter. Therefore, the purification capacity for the raw gas and the recovery efficiency of the organic solvent are improved, and a high-performance organic solvent-containing gas treatment system can be obtained as compared with the prior art.
- the organic solvent-containing gas treatment system 1A in the present embodiment is configured to be able to repeatedly use a carrier gas by constructing a circulation path, so that it is excellent in economic efficiency. it can. Therefore, when an inert gas typified by nitrogen gas or the like is used as the carrier gas, an effect that the running cost can be suppressed can be obtained.
- the adsorption capacity of the second adsorption / desorption element 1321 provided in the second adsorption / desorption processing apparatus 1300 is set higher than the adsorption ability of the first adsorption / desorption elements 1121, 1131 provided in the first adsorption / desorption processing apparatus 1100.
- the concentration is higher than the concentration of the organic solvent contained in the raw gas supplied to.
- the specific surface area of the second adsorption / desorption element 1321 is set to the first adsorption / desorption element 1121. It is assumed that the specific surface area of 1131 is larger.
- FIG. 3 is a system configuration diagram of the organic solvent-containing gas processing system according to Embodiment 1-2 of the present invention.
- the structure of the organic-solvent containing gas processing system 1B in this Embodiment is demonstrated.
- the organic solvent-containing gas processing system 1B in the present embodiment is circulated so that the carrier gas circulates in the same manner as the organic solvent-containing gas processing system 1A in the embodiment 1-1 described above.
- a first adsorption / desorption treatment device 1100, a condensing / recovery device 1200, a second adsorption / desorption treatment device 1300, and a blower 1400 provided on the circulation route.
- the circulation path is mainly configured by piping lines LA3 to LA7 shown in the drawing.
- the configurations of the adsorption / desorption treatment tower 1310 and the blower 1400 of the first adsorption / desorption treatment device 1100, the condensing / recovery device 1200, the second adsorption / desorption treatment device 1300, the arrangement positions thereof on the circulation path, and the like are described above. This is the same as in the case of Form 1-1.
- the configuration of the temperature adjustment mechanism 1330B as the second temperature adjustment means provided in the second adsorption / desorption processing device 1300 and the arrangement position on the circulation path are different from those in the above-described Embodiment 1-1. is doing.
- the temperature adjustment mechanism 1330B is for adjusting the temperature of the carrier gas supplied to the second adsorption / desorption treatment apparatus 1300 alternately in time in either a high temperature state or a low temperature state, and more specifically, , A process of adjusting the temperature of the low-temperature carrier gas containing the uncondensed organic solvent discharged from the condensing and collecting apparatus 1200 to a high temperature state, and a high temperature state discharged from the first adsorption / desorption processing apparatus 1100 The process of adjusting the temperature of the carrier gas to a low temperature is performed alternately in time and supplied to the second adsorption / desorption treatment tower 1310.
- the temperature adjustment mechanism 1330B is provided in the heater 1331 provided on the pipe line LA5, the pipe line LA6 as a bypass line provided so as to branch from the pipe line LA4 and join the pipe line LA5, and the pipe line LA6.
- the cooler 1332, the valve VA303 provided in the piping line LA4, and the valve VA304 provided in the piping line LA6 are included.
- the valve VA303 is provided in a portion of the piping line LA4 that runs parallel to the piping line LA6 that is branched from the piping line LA4, and the heater 1331 is a piping line that is branched from the piping line LA4. It is provided in the piping line LA5 of the part running in parallel with LA6. Further, both the cooler 1332 and the valve VA304 are provided in the piping line LA6.
- the heater 1331 adjusts the temperature of the low-temperature carrier gas containing the non-condensed organic solvent discharged from the condensing and collecting apparatus 1200 to a high temperature and supplies the carrier gas to the second adsorption / desorption treatment tower 1310.
- the carrier gas introduced into the treatment tank 1320 is heated so that the second adsorption / desorption element 1321 is maintained at a predetermined desorption temperature.
- the cooler 1332 adjusts the temperature of the high-temperature carrier gas discharged from the first adsorption / desorption treatment device 1100 to a low temperature and supplies it to the second adsorption / desorption treatment tower 1310.
- the carrier gas introduced into the treatment tank 1320 is cooled so that the element 1321 is maintained at a predetermined adsorption temperature.
- the details of the processing of the organic solvent-containing gas performed in the organic solvent-containing gas processing system 1B in the present embodiment are the same as those in the above-described Embodiment 1-1, and therefore the description thereof is omitted here. To do. However, the operation performed in the organic solvent-containing gas processing system 1B in the present embodiment in order to specifically realize the processing of the organic solvent-containing gas is slightly different from that in the above-described Embodiment 1-1. Therefore, this point will be described in detail with reference to FIG. The following description is based on the state where the first treatment tank 1120 of the first adsorption / desorption treatment apparatus 1100 functions as an adsorption tank and the second treatment tank 1130 functions as a desorption tank. The same operation is performed when the adsorption tank and the desorption tank are switched.
- the first stage of the desorption process period of the first adsorption / desorption element 1131 accommodated in the second treatment tank 1130 of the first adsorption / desorption treatment apparatus 1100 (that is, times t0 to t1 shown in FIG. 2). )
- the valve VA303 provided in the temperature adjustment mechanism 1330B is opened and the valve VA304 is closed, so that the temperature is low including the non-condensed organic solvent discharged from the condensing and collecting apparatus 1200.
- the carrier gas is introduced into the heater 1331 and heated to a high temperature state to adjust the temperature.
- the carrier gas is supplied to the treatment tank 1320 of the second adsorption / desorption treatment apparatus 1300 to be brought into contact with the second adsorption / desorption element 1321.
- the adsorbed organic solvent of the second adsorption / desorption element 1321 is desorbed from the second adsorption / desorption element 1321 by the high-temperature carrier gas, and the organic in the carrier gas discharged from the processing tank 1320
- the solvent concentration gradually increases.
- the concentration of the organic solvent contained in the carrier gas brought into contact with the first adsorption / desorption element 1131 accommodated in the second treatment tank 1130 of the first adsorption / desorption treatment apparatus 1100 also gradually increases.
- the valve VA303 provided in the temperature adjustment mechanism 1330B is closed and the valve VA304 is opened, so that the high-temperature carrier gas discharged from the first adsorption / desorption treatment device 1100 is introduced into the cooler 1332.
- the temperature is adjusted by cooling to a low temperature state, and this is supplied to the treatment tank 1320 of the second adsorption / desorption treatment apparatus 1300 to be brought into contact with the second adsorption / desorption element 1321.
- the organic solvent contained in the carrier gas is adsorbed by the second adsorption / desorption element 1321, and the concentration of the organic solvent in the carrier gas discharged from the treatment tank 1320 gradually decreases.
- concentration of the organic solvent contained in the carrier gas made to contact the 1st adsorption / desorption element 1131 accommodated in the 2nd processing tank 1130 of the 1st adsorption / desorption processing apparatus 1100 will also fall gradually.
- the regeneration of the first adsorption / desorption element 1131 is further promoted. This operation is performed until the desorption of the organic solvent by the first adsorption / desorption element 1131 is almost completed and an equilibrium state is reached.
- the organic solvent contained in the carrier gas may be condensed.
- the condenser of the condensing and collecting apparatus 1200 Since the vapor-liquid equilibrium state of the organic solvent in the temperature state after cooling is already maintained by the condensation treatment by 1210, the vapor-liquid equilibrium of the organic solvent contained in the carrier gas is also cooled after cooling by the cooler 1332. The state is maintained and the organic solvent is not condensed.
- the organic solvent may be condensed in the cooler 1332. If the cooler 1332 is connected to the recovery tank 1220, the condensed organic solvent can be recovered in the recovery tank 1220.
- the organic solvent-containing gas processing system 1B in the present embodiment described above is used, the same effect as that in the case of the organic solvent-containing gas processing system 1A in the above-described Embodiment 1-1 can be obtained. . That is, by using the organic solvent-containing gas treatment system 1B according to the present embodiment, the purification ability for the raw gas and the recovery efficiency of the organic solvent are improved, and the organic solvent-containing performance is higher than that of the prior art. While being able to set it as a gas processing system, it can be excellent also in economical efficiency.
- Example A Hereinafter, a case where the organic solvent-containing gas processing system 1B according to Embodiment 1-2 of the present invention described above is actually manufactured and processed using the raw gas will be described as Example A.
- Example A a 30 ° C. gas containing ethyl acetate at a concentration of 2000 ppm is used as the raw gas, a 130 ° C. nitrogen gas is used as the carrier gas, and the specific surface area of the first adsorption / desorption elements 1121, 1131 is as follows. Activated carbon fibers with 1500 mg / m 2 were used, and activated carbon fibers with a specific surface area of 2000 mg / m 2 were used as the second adsorption / desorption element 1321.
- the raw gas was sucked into one of the treatment tanks of the first adsorption / desorption treatment apparatus 1100 using a blower (not shown) for 20 minutes at an air volume of 100 m 3 / min to perform an adsorption treatment.
- the raw gas was processed by continuously repeating a series of processes described below as one cycle.
- valves VA101 to VA106 were switched to switch the one processing tank to the desorption tank, and the remaining processing tank was used as an adsorption tank.
- the desorption tank the first adsorption / desorption element was desorbed by introducing nitrogen gas at an air volume of 34 m 3 / min.
- the adsorption process was performed under the same conditions as described above.
- the condensing and collecting apparatus 1200 the 130 ° C. nitrogen gas containing ethyl acetate discharged from the desorption tank is cooled to 10 ° C.
- 10 ° C. nitrogen gas containing uncondensed ethyl acetate discharged from the condenser 1210 is heated to 130 ° C. using the heater 1331.
- the heat was introduced into the treatment tank 1320 of the second adsorption / desorption treatment apparatus 1300, and the gas discharged from the treatment tank 1320 was introduced into the desorption tank of the first adsorption / desorption treatment apparatus 1100.
- the concentration of ethyl acetate contained in the clean gas discharged from the first adsorption / desorption treatment apparatus 1100 is reduced to about 20 ppm. confirmed. That is, in Example A, it was confirmed that ethyl acetate could be removed with a high removal rate of about 99%.
- the first 10 minutes starting from the time when the desorption in the desorption tank described above is started it is included in the nitrogen gas flowing through the part of the piping line LA4 introduced into the condensing and collecting apparatus 1200. It was confirmed that the concentration of ethyl acetate increased to about 65000 ppm. At that time, it is confirmed that the concentration of ethyl acetate contained in the nitrogen gas flowing through the piping line LA5 of the portion discharged from the condensing and collecting apparatus 1200 is about 59000 ppm, and the second adsorption / desorption treatment is performed. It was confirmed that the concentration of ethyl acetate contained in the nitrogen gas flowing through the part of the piping line LA7 discharged from the apparatus 1300 was about 59000 ppm.
- the part of the piping line LA7 discharged from the second adsorption / desorption processing device 1300 is removed. It was confirmed that the concentration of ethyl acetate contained in the flowing nitrogen gas was reduced to about 2000 ppm. That is, it was confirmed that regeneration of the first adsorption / desorption element 1131 is promoted in the last 10 minutes starting after 10 minutes from the start of desorption in the desorption tank.
- the application of the present invention makes it possible to remove ethyl acetate as an organic solvent contained in the raw gas at a high removal rate, and to improve the recovery efficiency of the ethyl acetate. Confirmed experimentally.
- components such as a fluid conveying means such as a blower and a pump and a fluid storage means such as a storage tank are included.
- a fluid conveying means such as a blower and a pump
- a fluid storage means such as a storage tank
- a treatment tank containing the first adsorption / desorption element is used as the first adsorption / desorption treatment apparatus.
- the adsorption / desorption treatment apparatus may be configured with a single treatment tank.
- the first Adsorption / desorption processing apparatus equipped with a rotary adsorbent configured such that the remaining portion of the adsorbing element is used as a desorption processing zone, and the adsorption processing zone and the desorption processing zone move gradually with the rotation of the adsorbent.
- Embodiments 2-1, 2-2, 2-3 ⁇ Second Embodiment Group (Embodiments 2-1, 2-2, 2-3)>
- Embodiments 2-1, 2-2, and 2-3 of the present invention will be described.
- Embodiments 2-1, 2-2, and 2-3 embody an organic solvent-containing gas processing system based on the above-described third aspect of the present invention.
- the same or common portions are denoted by the same reference numerals in the drawings, and description thereof will not be repeated.
- FIG. 4 is a system configuration diagram of the organic solvent-containing gas processing system according to Embodiment 2-1 of the present invention. First, with reference to this FIG. 4, the structure of the organic solvent containing gas processing system 1C in this Embodiment is demonstrated.
- the organic solvent-containing gas treatment system 1C in the present embodiment includes a circulation path through which the carrier gas circulates, and a first adsorption / desorption treatment device 2100 provided on the circulation path.
- the first temperature adjusting means 2600 and the outside air introduction path (piping line LB11) are included in a part of the first adsorption / desorption processing device 2100.
- the circulation path is mainly constituted by the piping lines LB3 to LB7 shown in the figure, and the blower 2400 is a blowing means for allowing the carrier gas to flow through the circulation path.
- the carrier gas various types of gases such as water vapor, heated air, and an inert gas heated to a high temperature can be used.
- an inert gas that does not contain moisture is used.
- the organic solvent-containing gas processing system can be configured more simply.
- the first adsorption / desorption treatment apparatus 2100 includes a first adsorption / desorption treatment tower 2110 having a first treatment tank 2120 and a second treatment tank 2130.
- the first treatment tank 2120 contains a first adsorption / desorption element 2121 for adsorbing and desorbing an organic solvent
- the second treatment tank 2130 contains a first adsorption / desorption element 2131 for adsorbing and desorbing an organic solvent.
- the heater 2610 provided as the first temperature adjusting means 2600 is for adjusting the temperature of the carrier gas supplied to the first adsorption / desorption processing device 2100 to a high temperature state.
- the temperature of the carrier gas discharged from the desorption processing apparatus 2300 and passing through the blower 2400 in a high temperature state or a low temperature state is adjusted to a high temperature state and supplied to the first adsorption / desorption processing tower 2110.
- the heater 2610 heats the carrier gas introduced into the first processing tank 2120 and the second processing tank 2130 so that the first adsorption / desorption elements 2121 and 2131 are maintained at a predetermined desorption temperature. .
- the first adsorption / desorption elements 2121 and 2131 adsorb the organic solvent contained in the raw gas by contacting the raw gas. Therefore, in the first adsorption / desorption treatment device 2100, the organic solvent is adsorbed by the first adsorption / desorption elements 2121 and 2131 by supplying the raw gas to the first treatment tank 2120 and the second treatment tank 2130, thereby By separating the organic solvent from the gas, the raw gas is cleaned and discharged from the first processing tank 2120 and the second processing tank 2130 as a clean gas.
- the first adsorption / desorption elements 2121 and 2131 desorb the adsorbed organic solvent by contacting a carrier gas in a high temperature state. Therefore, in the first adsorption / desorption treatment apparatus 2100, the organic solvent is desorbed from the first adsorption / desorption elements 2121 and 2131 by supplying a high-temperature carrier gas to the first treatment tank 2120 and the second treatment tank 2130. Thus, the carrier gas in a high temperature state containing the organic solvent is discharged from the first processing tank 2120 and the second processing tank 2130.
- the first adsorption / desorption elements 2121 and 2131 are cooled from a high temperature state by introducing outside air from the outside air introduction path (piping line LB11).
- the first treatment tank 2120 and the second treatment tank 2130 are changed from a high temperature state to a low temperature state, so that the next time the raw gas is brought into contact with the first treatment tank 2120 and the second treatment tank 2130 Can be fully demonstrated.
- the first adsorption / desorption elements 2121 and 2131 are composed of an adsorbent containing any of activated carbon, activated carbon fiber, zeolite, and silica gel.
- activated carbon or zeolite in the form of particles, powder, honeycomb or the like is used, but more preferably activated carbon fibers are used. Since the activated carbon fiber has a fibrous structure having micropores on the surface, the contact efficiency with the gas is high, and since it has a felt shape and the like, it can be easily molded and has a high packing density. Realizes higher adsorption efficiency than adsorbents.
- Pipe lines LB1 and LB2 are connected to the first adsorption / desorption processing device 2100, respectively.
- the piping line LB1 is a piping line for supplying a raw gas containing an organic solvent to the first processing tank 2120 and the second processing tank 2130, and the first processing tank 2120 and the second processing tank 2130 by valves VB101 and VB102.
- the connection / disconnection state for is switched.
- the piping line LB2 is a piping line for discharging clean gas from the first processing tank 2120 and the second processing tank 2130, and is connected / disconnected to the first processing tank 2120 and the second processing tank 2130 by the valves VB103 and VB104. The state is switched.
- piping lines LB3 and LB4 are connected to the first adsorption / desorption processing device 2100, respectively.
- the piping line LB3 is a piping line for supplying the carrier gas to the first processing tank 2120 and the second processing tank 2130 through the heater 2610, and the first processing tank 2120 and the second processing tank are provided by valves VB105 and VB106.
- the connection / disconnection state for 2130 is switched.
- the piping line LB4 is a piping line for discharging the carrier gas from the first processing tank 2120 and the second processing tank 2130, and is connected / disconnected to the first processing tank 2120 and the second processing tank 2130 by the valves VB101 and VB102. The state is switched.
- the opening and closing of the valves VB101 to VB106 described above are operated, and the raw gas and the carrier gas that is adjusted in temperature by the heater 2610 and in a high temperature state Are alternately supplied in time.
- the first treatment tank 2120 and the second treatment tank 2130 function alternately as an adsorption tank and a desorption tank in terms of time, and accompanying this, the carrier gas in which the organic solvent is in a high temperature state from the original gas. Will be moved to.
- the first treatment tank 2120 functions as an adsorption tank
- the second treatment tank 2130 functions as a desorption tank
- the first treatment tank 2120 functions as a desorption tank.
- the second treatment tank 2130 functions as an adsorption tank.
- the piping line LB1 is connected to a processing tank functioning as an adsorption tank among the first processing tank 2120 and the second processing tank 2130 and supplies raw gas to the processing tank.
- the piping line LB2 The first treatment tank 2120 and the second treatment tank 2130 are connected to a treatment tank functioning as an adsorption tank and discharge clean gas from the treatment tank.
- the piping line LB3 is connected to a processing tank functioning as a desorption tank among the first processing tank 2120 and the second processing tank 2130, and supplies a carrier gas to the processing tank.
- the condensation recovery device 2200 includes a condenser 2210 and a recovery tank 2220.
- the capacitor 2210 condenses the organic solvent contained in the carrier gas by adjusting the temperature of the carrier gas in a high temperature state to a low temperature state. Specifically, the capacitor 2210 uses cooling water or the like to reduce the carrier gas. It is composed of a cooler that liquefies the organic solvent by cooling.
- the recovery tank 2220 stores the organic solvent liquefied by the capacitor 2210 as a condensed liquid. If necessary, a solvent and a solvent having different specific gravities or a separator that separates the solvent and water may be provided between the capacitor 2210 and the recovery tank 2220.
- Piping lines LB4 and LB5 are connected to the condensation recovery device 2200, respectively.
- the piping line LB4 is a piping line for supplying the high-temperature carrier gas discharged from the first adsorption / desorption processing device 2100 to the capacitor 2210, and the piping line LB5 is an uncondensed residual in the capacitor 2210.
- This is a piping line for discharging the carrier gas containing the organic solvent in a low temperature state from the capacitor 2210.
- piping lines LB8 and LB9 are connected to the condensation recovery apparatus 2200, respectively.
- the piping line LB8 is a piping line for discharging the condensate of the organic solvent stored in the recovery tank 2220 to the outside.
- the piping line LB9 transports the organic solvent volatilized in the recovery tank 2220. This is a piping line for returning to the piping line LB1.
- the second adsorption / desorption treatment apparatus 2300 includes an adsorption / desorption treatment tower 2310 having a single treatment tank 2320 and a temperature adjustment mechanism 2330A as second temperature adjustment means.
- the treatment tank 2320 accommodates a second adsorption / desorption element 2321 that adsorbs and desorbs an organic solvent.
- the temperature adjustment mechanism 2330A is for adjusting the temperature of the carrier gas supplied to the second adsorption / desorption processing device 2300 alternately in time between a high temperature state and a low temperature state, more specifically, The second adsorption / desorption treatment tower is obtained by alternately adjusting the temperature of the carrier gas in a low temperature state containing the non-condensed organic solvent discharged from the condensing recovery device 2200 to either a high temperature state or a low temperature state. 2310 to supply to
- the temperature adjustment mechanism 2330A includes a heater 2331 provided on the piping line LB5, a piping line LB6 as a bypass line provided so as to branch from the piping line LB5 and merge with the piping line LB5, and a piping line LB5.
- a valve VB301 provided and a valve VB302 provided in the piping line LB6 are included. Note that both the heater 2331 and the valve VB301 are provided in a portion of the piping line LB5 that runs in parallel to the piping line LB6 that is branched from the piping line LB5.
- the heater 2331 supplies the second adsorption / desorption element 2321 to the second adsorption / desorption treatment tower 2310 by adjusting the temperature of the carrier gas containing the uncondensed organic solvent to a high temperature state, the second adsorption / desorption element 2321
- the carrier gas introduced into the treatment tank 2320 is heated so that the predetermined desorption temperature is maintained.
- the piping line LB6 has the second adsorption / desorption element 2321 It is a piping line for transporting the carrier gas introduced into the processing tank 2320 as it is or cooling it as necessary so as to be maintained at a predetermined adsorption temperature.
- the carrier gas is cooled in the piping line LB6, it is efficient if a separate cooler is provided in the piping line LB6.
- the second adsorption / desorption element 2321 desorbs the adsorbed organic solvent by contacting a carrier gas in a high temperature state. Therefore, in the second adsorption / desorption processing device 2300, the organic solvent is desorbed from the second adsorption / desorption element 2321 by supplying the carrier gas in a high temperature state to the treatment tank 2320, and thereby the high temperature containing the organic solvent. In this state, the carrier gas is discharged from the processing tank 2320.
- the second adsorption / desorption element 2321 adsorbs the organic solvent by bringing a carrier gas in a low temperature state into contact therewith. Accordingly, in the second adsorption / desorption processing device 2300, the carrier gas in a low temperature state is supplied to the treatment tank 2320, whereby the organic solvent is adsorbed by the second adsorption / desorption element 2321, and thereby the organic solvent is removed from the carrier gas. As a result of the separation, the concentration of the organic solvent contained in the carrier gas is reduced, and the low-temperature carrier gas having the reduced concentration of the organic solvent is discharged from the treatment tank 2320.
- the second adsorption / desorption element 2321 is composed of an adsorbent containing any of activated carbon, activated carbon fiber, zeolite, and silica gel.
- the second adsorbing / desorbing element 2321 is activated carbon or zeolite in the form of particles, powder, honeycomb or the like, but more preferably activated carbon fibers. Since the activated carbon fiber has a fibrous structure having micropores on the surface, the contact efficiency with the gas is high, and since it has a felt shape and the like, it can be easily molded and has a high packing density. Realizes higher adsorption efficiency than adsorbents.
- Pipe lines LB5 and LB7 are connected to the second adsorption / desorption processing device 2300, respectively.
- the piping line LB5 is a piping line for supplying the carrier gas to the temperature adjusting mechanism 2330A
- the piping line LB7 is a piping line for discharging the carrier gas from the processing tank 2320.
- the temperature is adjusted by the temperature adjustment mechanism 2330A and the temperature is adjusted by the temperature adjustment mechanism 2330A and the temperature is low.
- the carrier gas is alternately supplied over time.
- the treatment tank 2320 functions alternately as an adsorption tank and a desorption tank over time, and accordingly, the organic solvent is moved from a carrier gas in a low temperature state to a carrier gas in a high temperature state. Will be.
- the temperature adjustment mechanism 2330A supplies a high-temperature carrier gas to the processing tank 2320 by connecting the heater 2331 to the processing tank 2320.
- the piping line LB6 is connected to the processing tank 2320, and the carrier gas in a low temperature state is supplied to the processing tank 2320.
- the carrier gas in a high temperature state or a low temperature state discharged from the second adsorption / desorption processing device 2300 is conveyed to the blower 2400 via the piping line LB7, passes through the blower 2400, and then passes through the piping line LB3. It is supplied to the first adsorption / desorption treatment device 2100.
- the above-described piping line LB3 is provided with a piping line LB0 for introducing the carrier gas from the outside into the circulation path.
- the piping line LB0 is used for introducing the carrier gas into the circulation path at the time of initial installation of the organic solvent-containing gas treatment system 1C described above, or for supplementing the carrier gas with the circulation path as necessary during maintenance or the like. Is.
- the first adsorption / desorption processing device 2100 has a bypass path (pipe line LB10) that bypasses the piping line LB3 and the piping line LB4 by separating the first processing tank 2120 and the second processing tank 2130 from the circulation path. It is preferable. In the continuous processing operation, the adsorption / desorption process is repeated by alternately connecting the first processing tank 2120 and the second processing tank 2130 to the raw gas introduction path (that is, the piping line LB1) and the circulation path.
- the blower is switched at the time of switching the connection state between the first treatment tank 2120 and the second treatment tank 2130 and the raw gas introduction path and the circulation path. This is because the switching can be performed without stopping 2400.
- FIG. 5 is a time chart showing how the adsorption process and the desorption process using the pair of first adsorption / desorption elements and the second adsorption / desorption element are temporally switched in the organic solvent-containing gas treatment system shown in FIG. .
- the organic solvent-containing gas processing system 1C in the present embodiment continuously processes the organic solvent-containing gas by repeating the cycle with one cycle shown in the figure as a unit period. It is done.
- the adsorption process is performed in the first treatment tank 2120 of the first adsorption / desorption treatment device 2100 in which the first adsorption / desorption element 2121 is installed,
- the desorption process and the cooling process are performed in the order of the desorption process and the cooling process in the second treatment tank 2130 of the first adsorption / desorption processing device 2100 in which the first adsorption / desorption element 2131 is installed.
- the desorption process is performed in the processing tank 2320 of the second adsorption / desorption processing device 2300 in which the second adsorption / desorption element 2321 is installed.
- the adsorption treatment is performed in the treatment tank 2320. Note that the switching between the desorption process and the cooling process in the second treatment tank 2130 of the first adsorption / desorption processing device 2100 described above is performed at a predetermined timing (time t2 shown in the drawing) at the end of the first half of the one cycle. To be implemented.
- desorption and cooling are performed in the first treatment tank 2120 of the first adsorption / desorption treatment device 2100 in which the first adsorption / desorption element 2121 is installed.
- the treatment is performed in the order of the desorption process and the cooling process, and in parallel with this, the adsorption process is performed in the second treatment tank 2130 of the first adsorption / desorption treatment device 2100 in which the first adsorption / desorption element 2131 is installed.
- the desorption process is performed in the processing tank 2320 of the second adsorption / desorption processing device 2300 provided with the second adsorption / desorption element 2321.
- an adsorption process is performed in the processing tank 2320.
- the switching between the desorption process and the cooling process in the first treatment tank 2130 of the first adsorption / desorption processing apparatus 2100 described above is performed at a predetermined timing (time t5 shown in the drawing) at the end of the latter half of the one cycle. To be implemented.
- the desorption process is performed in the second adsorption / desorption element 2321 and the desorption / cooling process period in which the desorption process and the cooling process are performed in any one of the pair of first adsorption / desorption elements 2121 and 2131 is performed in the second stage.
- An adsorption process is performed in the adsorption / desorption element 2321.
- the organic solvent is always recovered from the carrier gas in the condensation recovery apparatus 2200.
- the first stage of the desorption cooling process period of the first adsorption / desorption element 2131 accommodated in the second treatment tank 2130 of the first adsorption / desorption treatment apparatus 2100 (that is, the time t0 to the time shown in FIG. 5).
- the valve VB301 provided in the temperature adjustment mechanism 2330A is opened and the valve VB302 is closed, so that a low-temperature state including an uncondensed organic solvent discharged from the condensation recovery device 2200 is achieved.
- a certain carrier gas is introduced into the heater 2331 and heated to a high temperature state to adjust the temperature, and this is supplied to the treatment tank 2320 of the second adsorption / desorption treatment apparatus 2300 to be brought into contact with the second adsorption / desorption element 2321. .
- the organic solvent that has been adsorbed by the second adsorption / desorption element 2321 is desorbed from the second adsorption / desorption element 2321 by the carrier gas in a high temperature state, and the organic in the carrier gas discharged from the processing tank 2320
- the solvent concentration gradually increases.
- the concentration of the organic solvent contained in the carrier gas brought into contact with the first adsorption / desorption element 2131 accommodated in the second treatment tank 2130 of the first adsorption / desorption treatment device 2100 gradually increases.
- there is almost no influence on the desorption process itself of the first adsorption / desorption element 2131 and the first adsorption / desorption element 2131 is regenerated to a considerable extent. This operation is performed until the desorption of the organic solvent from the first adsorption / desorption element 2131 is almost completed and an equilibrium state is reached.
- the last stage of the desorption cooling process period of the first adsorption / desorption element 2131 accommodated in the second treatment tank 2130 of the first adsorption / desorption treatment apparatus 2100 (that is, between the times t1 to t3 shown in FIG. 5).
- the valve VB301 provided in the temperature adjustment mechanism 2330A is closed and the valve VB302 is opened, so that the carrier gas in a low temperature state containing the uncondensed organic solvent discharged from the condensing and collecting apparatus 2200 is discharged.
- the second adsorbing / desorbing element 2321 is brought into contact with the processing tank 2320 of the second adsorbing / desorbing processing apparatus 2300 as it is via the piping line LB6.
- the organic solvent contained in the carrier gas is adsorbed by the second adsorption / desorption element 2321, and the concentration of the organic solvent in the carrier gas discharged from the treatment tank 2320 gradually decreases.
- concentration of the organic solvent contained in the carrier gas made to contact the 1st adsorption / desorption element 2131 accommodated in the 2nd processing tank 2130 of the 1st adsorption / desorption processing apparatus 2100 will also fall gradually.
- the regeneration of the first adsorption / desorption element 2131 is further promoted. This operation is performed until the desorption of the organic solvent by the first adsorption / desorption element 2131 is almost completed and an equilibrium state is reached.
- a predetermined timing at which the desorption of the organic solvent is completed at the end of the desorption cooling process period of the first adsorption / desorption element 2131 accommodated in the second treatment tank 2130 of the first adsorption / desorption treatment apparatus 2100 that is, At time t2) shown in FIG. 5
- the supply of the raw gas to the first adsorption / desorption element 2131 is stopped, and outside air is introduced into the first adsorption / desorption element 2131 through the outside air introduction path (pipe line LB11).
- the introduction of the outside air is performed until the desorption cooling process period of the first adsorption / desorption element 2131 is completed (that is, until time t3 shown in FIG.
- the first adsorption / desorption element 2131 is cooled.
- the stage of introducing outside air into the first adsorption / desorption element 2131 that is, between time t2 and t3 shown in FIG. 5
- the first adsorption / desorption element 2131 in a high temperature state is rapidly cooled. It will be.
- the exhausted gas does not contain the organic solvent, and the outside air introduced into the first treatment tank 2120 is passed through the piping line LB2. There is no problem even if it is discharged to the outside as it is.
- the carrier gas containing the uncondensed organic solvent is circulated as it is and returned to the first adsorption / desorption treatment apparatus 2100.
- the regeneration of the first adsorption / desorption elements 2121 and 2131 is promoted, and the first adsorption / desorption elements 2121 and 2131 are cooled before the adsorption process performed thereafter.
- the organic solvent can be adsorbed from the raw gas. Therefore, the purification capacity for the raw gas and the recovery efficiency of the organic solvent are improved, and a high-performance organic solvent-containing gas treatment system can be obtained as compared with the prior art.
- the organic solvent-containing gas processing system 1C in the present embodiment is configured to be able to repeatedly use a carrier gas by constructing a circulation path, and therefore, it is also considered to be excellent in economic efficiency. it can. Therefore, when an inert gas typified by nitrogen gas or the like is used as the carrier gas, an effect that the running cost can be suppressed can be obtained.
- the adsorption capacity of the second adsorption / desorption element 2321 provided in the second adsorption / desorption processing apparatus 2300 is set higher than the adsorption capacity of the first adsorption / desorption elements 2121 and 2131 provided in the first adsorption / desorption processing apparatus 2100.
- the concentration is higher than the concentration of the organic solvent contained in the raw gas supplied to.
- the specific surface area of the second adsorption / desorption element 2321 is set to the first adsorption / desorption element 2121. It is assumed that the specific surface area of 2131 is larger.
- FIG. 6 is a system configuration diagram of the organic solvent-containing gas processing system according to Embodiment 2-2 of the present invention.
- the structure of the organic solvent containing gas processing system 1D in this Embodiment is demonstrated.
- the organic solvent-containing gas processing system 1D in the present embodiment includes a circulation path through which a carrier gas circulates, and a first adsorption / desorption processing apparatus 2100 provided on the circulation path.
- a condensation recovery device 2200, a second adsorption / desorption treatment device 2300, a blower 2400, and a first temperature adjusting means 2600 are mainly provided.
- the circulation path is mainly configured by the piping lines LB3 to LB7 shown in the drawing.
- the configurations of the first adsorption / desorption treatment device 2100, the condensation recovery device 2200, the second adsorption / desorption treatment device 2300, and the blower 2400, their arrangement positions on the circulation path, and the like are the same as those in the above-described Embodiment 2-1. Same as the case.
- the organic solvent-containing gas treatment system 1D according to the present embodiment is different from the first embodiment described above in that the configuration of the first temperature adjusting unit 2600 is different and the outside air introduction path (piping line LB11) is not provided. This is different from the organic solvent-containing gas treatment system 1C of Embodiment 2-1.
- the first temperature adjusting means 2600 is included in a part of the first adsorption / desorption processing device 2100 and also functions as a cooling means for cooling the first adsorption / desorption elements 2121 and 2131.
- the first temperature adjusting means 2600 includes a heater 2610 and a heater bypass path (piping line LB12) for separating the heater 2610 from the circulation path.
- the heater 2610 and the heater bypass path (pipe line LB12) are used to adjust the temperature of the carrier gas supplied to the first adsorption / desorption treatment device 2100 alternately in time to either a high temperature state or a low temperature state.
- a process for adjusting the temperature of the high-temperature or low-temperature carrier gas discharged from the second adsorption / desorption treatment apparatus 2300 to a high-temperature state, and a high-temperature or low-temperature discharge from the first adsorption / desorption treatment apparatus 2100 For supplying the first treatment tank 2120 or the second treatment tank 2130 of the first adsorption / desorption treatment apparatus 2100 by alternately performing the process of adjusting the temperature of the carrier gas in the state of low temperature to the low temperature state in time. It is.
- the first temperature adjusting means 2600 is added to the heater 2610 provided on the pipe line LB3 and the pipe line LB12 as a bypass line provided so as to branch from the pipe line LB3 and join the pipe line LB3.
- the valve VB601 provided in the piping line LB3 and the valve VB602 provided in the piping line LB12 are included.
- the heater 2610 adjusts the temperature of the carrier gas discharged from the second adsorption / desorption treatment apparatus 2300 to a high temperature state and supplies the carrier gas to the first treatment tank 2120 or the second treatment tank 2130 of the first adsorption / desorption treatment apparatus 2100.
- the carrier gas is heated so that the first adsorption / desorption element 2121 or the first adsorption / desorption element 2131 is maintained at a predetermined desorption temperature.
- the piping line LB12 adjusts the temperature of the carrier gas discharged from the second adsorption / desorption treatment apparatus 2300 to a low temperature state and supplies the carrier gas to the first treatment tank 2120 or the second treatment tank 2130 of the first adsorption / desorption treatment apparatus 2100.
- the carrier gas is cooled so that the first adsorption / desorption element 2121 or the first adsorption / desorption element 2131 is cooled to a predetermined temperature.
- the carrier gas is cooled by lowering the temperature of the heater 2610 by not passing through the heater 2610.
- a separate cooler is provided in the piping line LB12, the cooling effect can be enhanced. And the carrier gas can be cooled more efficiently.
- the above-described first air supply path (piping line LB11) serving as the external air supply means provided in the organic solvent-containing gas processing system 1C according to Embodiment 2-1 described above is used instead of the above-described first air supply path.
- the heater bypass path (piping line LB12) of the 1-temperature adjusting means 2600 functions as a cooling means for cooling the first adsorption / desorption element 2121 or the first adsorption / desorption element 2131.
- the organic solvent-containing gas treatment system 1D in the present embodiment compared to a case where the carrier gas containing the non-condensed organic solvent is circulated as it is and returned to the first adsorption / desorption treatment device 2100, As a result, the regeneration of the first adsorption / desorption elements 2121 and 2131 is promoted. Even during the subsequent adsorption process, the first adsorption / desorption elements 2121 and 2131 are cooled before that, so that the The organic solvent can be adsorbed from the raw gas. Therefore, it is possible to obtain the same effect as that described in the above-described Embodiment 2-1.
- FIG. 7 is a system configuration diagram of an organic solvent-containing gas processing system according to Embodiment 2-3 of the present invention.
- the structure of the organic-solvent containing gas processing system 1E in this Embodiment is demonstrated.
- the organic solvent-containing gas processing system 1E in the present embodiment includes a circulation path through which a carrier gas circulates, and a first adsorption / desorption processing apparatus 2100 provided on the circulation path.
- a condensation recovery device 2200, a second adsorption / desorption treatment device 2300, a blower 2400, and a first temperature adjusting means 2600 are mainly provided.
- the circulation path is mainly configured by the piping lines LB3 to LB7 shown in the drawing.
- the first temperature adjusting means 2600 is included in a part of the first adsorption / desorption processing apparatus 2100.
- the configurations of the condensing and collecting device 2200, the second adsorption / desorption processing device 2300, the blower 2400, and the first temperature adjusting means 2600, their arrangement positions on the circulation path, etc. are the same as those in the above-described Embodiment 2-1. It is the same.
- the organic solvent-containing gas processing system 1E is different from the organic solvent-containing gas processing system 1C in the embodiment 2-1.
- indirect cooling equipment as a cooling means for indirectly cooling the first adsorption / desorption elements 2121 and 2131 using a refrigerant.
- a cooling circuit pipe line LB13 as shown in the figure can be used (in the figure, only the cooling circuit provided in the first adsorption / desorption element 2121 is illustrated, and the first adsorption / desorption element 2131 is illustrated.
- the cooling circuit (piping line LB13) has a hollow copper pipe portion wound and embedded in the first adsorption / desorption elements 2121 and 2131, and cooled to a low temperature in the hollow copper pipe portion.
- the first adsorption / desorption elements 2121 and 2131 are cooled by flowing water as a refrigerant.
- the details of the processing of the organic solvent-containing gas performed in the organic solvent-containing gas processing system 1E in the present embodiment are the same as those in the above-described Embodiment 2-1, and therefore the description thereof is omitted here. To do. Further, in order to specifically realize the processing of the organic solvent-containing gas, the operation performed in the organic solvent-containing gas processing system 1E in the present embodiment is slightly different from that in the above-described Embodiment 2-1. Although there is a point, since the operation is performed so that the same processing as the time chart shown in FIG. 5 is realized, the description thereof is omitted here.
- a cooling circuit (pipe line LB13) as a cooling facility functions as a cooling means for cooling the first adsorption / desorption element 2121 or the first adsorption / desorption element 2131.
- the organic solvent-containing gas treatment system 1E in the present embodiment as compared with the case where the carrier gas containing the uncondensed organic solvent is circulated as it is and returned to the first adsorption / desorption treatment apparatus 2100, As a result, the regeneration of the first adsorption / desorption elements 2121 and 2131 is promoted. Even during the subsequent adsorption process, the first adsorption / desorption elements 2121 and 2131 are cooled before that, so that the The organic solvent can be adsorbed from the raw gas. Therefore, it is possible to obtain the same effect as that described in the above-described Embodiment 2-1.
- the raw gas before being supplied to the first adsorption / desorption treatment apparatus 2100 can be used as a refrigerant, or the clean gas discharged from the first adsorption / desorption treatment apparatus 2100 Can also be used as a refrigerant.
- Example B Hereinafter, a case where the organic solvent-containing gas processing system 1C according to Embodiment 2-1 of the present invention described above is actually made as a trial and the raw gas is processed using the system will be described as Example B.
- Example B 30 ° C. gas containing ethyl acetate at a concentration of 2000 ppm is used as the raw gas, 130 ° C. nitrogen gas is used as the carrier gas, and the specific surface area of the first adsorption / desorption elements 2121 and 2131 is as follows. Activated carbon fibers having 1500 mg / m 2 were used, and activated carbon fibers having a specific surface area of 1800 mg / m 2 were used as the second adsorption / desorption element 2321.
- the raw gas was processed by continuously repeating a series of processes described below as one cycle.
- valves VB101 to VB106 were switched to switch the one processing tank to the desorption tank, and the remaining processing tank was used as an adsorption tank.
- the desorption tank the first adsorption / desorption element was desorbed by introducing nitrogen gas at an air volume of 33 m 3 / min.
- the adsorption process was performed under the same conditions as described above.
- the condensation recovery apparatus 2200 the 130 ° C. nitrogen gas containing ethyl acetate discharged from the desorption tank was cooled to 10 ° C.
- 10 ° C. nitrogen gas containing uncondensed ethyl acetate discharged from the condenser 2210 is heated to 130 ° C. using the heater 2331.
- the heat was introduced into the treatment tank 2320 of the second adsorption / desorption treatment apparatus 2300, and the gas discharged from the treatment tank 2320 was introduced into the desorption tank of the first adsorption / desorption treatment apparatus 2100.
- the cooling process after the completion of the desorption process is performed by introducing the outside air into the desorption tank for 5 minutes using a blower (not shown), so that the desorption tank of the first adsorption / desorption processing apparatus 2100 from 130 ° C. to 50 ° C. It was decided to cool.
- the concentration of ethyl acetate contained in the clean gas discharged from the first adsorption / desorption treatment device 2100 is reduced to about 20 ppm on average. It was confirmed that no high peak was detected even at the initial stage of adsorption. That is, in Example B, it was confirmed that ethyl acetate could be removed with a high removal rate of about 99%.
- the first 10 minutes starting from the time when the desorption in the desorption tank described above is started it is included in the nitrogen gas flowing through the part of the piping line LB4 introduced into the condensation recovery device 2200. It was confirmed that the concentration of ethyl acetate increased to about 65000 ppm. At this time, it is confirmed that the concentration of ethyl acetate contained in the nitrogen gas flowing through the piping line LB5 of the portion discharged from the condensing and collecting apparatus 2200 is about 59000 ppm, and the second adsorption / desorption treatment is performed. It was confirmed that the concentration of ethyl acetate contained in the nitrogen gas flowing through the part of the piping line LB7 discharged from the apparatus 2300 was about 59000 ppm.
- the piping line LB7 of the portion discharged from the second adsorption / desorption processing device 2300 is removed. It was confirmed that the concentration of ethyl acetate contained in the flowing nitrogen gas was reduced to about 2000 ppm. That is, it was confirmed that the regeneration of the first adsorption / desorption element 2131 was promoted in the last 10 minutes starting from 10 minutes after the start of desorption in the desorption tank.
- the application of the present invention makes it possible to remove ethyl acetate as an organic solvent contained in the raw gas at a high removal rate, and to improve the recovery efficiency of the ethyl acetate. Confirmed experimentally.
- fluid conveying means such as a blower and a pump
- fluid such as a storage tank
- the first adsorption / desorption element is used as the first adsorption / desorption treatment device.
- An explanation will be given by exemplifying a case in which two processing tanks are provided and these are alternately switched in time to an adsorption tank and a desorption tank so that the gas to be processed can be continuously processed.
- the adsorption / desorption processing apparatus may be configured with a single processing tank.
- the first Adsorption / desorption processing apparatus equipped with a rotary adsorbent configured such that the remaining portion of the adsorbing element is used as a desorption processing zone, and the adsorption processing zone and the desorption processing zone move gradually with the rotation of the adsorbent.
- Embodiments 3-1 and 3-2 of the present invention embodies the organic solvent-containing gas treatment system based on the above-described fourth aspect of the present invention, and the embodiment 3-2 includes the above-described fifth embodiment of the present invention.
- An organic solvent-containing gas processing system based on the aspect is embodied.
- the same or common portions are denoted by the same reference numerals in the drawings, and description thereof will not be repeated.
- FIG. 8 is a system configuration diagram of an organic solvent-containing gas processing system according to Embodiment 3-1 of the present invention.
- FIG. 9 is a schematic external view of the second adsorption / desorption treatment apparatus shown in FIG. First, with reference to these FIG. 8 and FIG. 9, the structure of the organic solvent containing gas processing system 1F in this Embodiment is demonstrated.
- the organic solvent-containing gas processing system 1F in the present embodiment includes a circulation path through which a carrier gas circulates, and a first adsorption / desorption treatment apparatus 3100 provided on the circulation path.
- the second adsorption / desorption treatment device 3200, the condensation recovery device 3300, and the blower 3400 are mainly provided.
- the circulation path is mainly configured by the piping lines LC3 to LC8 shown in the figure, and the blower 3400 is a blowing means for allowing the carrier gas to flow through the circulation path.
- the carrier gas various types of gases such as water vapor, heated air, and an inert gas heated to a high temperature can be used.
- an inert gas that does not contain moisture is used.
- the organic solvent-containing gas processing system can be configured more simply.
- the first adsorption / desorption treatment apparatus 3100 includes an adsorption / desorption treatment tower 3110 having a first treatment tank 3120 and a second treatment tank 3130, and a heater 3140 as a first temperature adjusting means.
- the first treatment tank 3120 accommodates a first adsorption / desorption element 3121 that adsorbs and desorbs an organic solvent
- the second treatment tank 3130 accommodates a first adsorption / desorption element 3131 that adsorbs and desorbs an organic solvent.
- the heater 3140 is for adjusting the temperature of the carrier gas supplied to the first adsorption / desorption treatment device 3100 to a high temperature state. More specifically, the heater 3140 is discharged from the second adsorption / desorption treatment device 3200 and blower 3400. The temperature of the carrier gas in a low temperature state passing through is adjusted to a high temperature state and supplied to the adsorption / desorption treatment tower 3110. Here, the heater 3140 heats the carrier gas introduced into the first processing tank 3120 and the second processing tank 3130 so that the first adsorption / desorption elements 3121 and 3131 are maintained at a predetermined desorption temperature. .
- the first adsorption / desorption elements 3121 and 3131 adsorb the organic solvent contained in the raw gas by contacting the raw gas. Therefore, in the first adsorption / desorption treatment device 3100, the organic solvent is adsorbed by the first adsorption / desorption elements 3121 and 3131 when the raw gas is supplied to the first treatment tank 3120 and the second treatment tank 3130, and thereby the raw material is absorbed. By separating the organic solvent from the gas, the raw gas is cleaned and discharged from the first processing tank 3120 and the second processing tank 3130 as a clean gas.
- the first adsorption / desorption elements 3121 and 3131 desorb the adsorbed organic solvent by contacting a carrier gas in a high temperature state. Therefore, in the first adsorption / desorption treatment apparatus 3100, the organic solvent is desorbed from the first adsorption / desorption elements 3121, 3131 by supplying the high-temperature carrier gas to the first treatment tank 3120 and the second treatment tank 3130. Thus, the carrier gas in a high temperature state containing the organic solvent is discharged from the first processing tank 3120 and the second processing tank 3130.
- the first adsorption / desorption elements 3121 and 3131 are composed of an adsorbent containing any of activated carbon, activated carbon fiber, zeolite, and silica gel.
- the first adsorption / desorption elements 3121 and 3131 are preferably activated carbon or zeolite in the form of particles, powders, honeycombs, etc., but more preferably activated carbon fibers. Since the activated carbon fiber has a fibrous structure having micropores on the surface, the contact efficiency with the gas is high, and since it has a felt shape and the like, it can be easily molded and has a high packing density. Realizes higher adsorption efficiency than adsorbents.
- the piping lines LC1 and LC2 are connected to the first adsorption / desorption treatment device 3100, respectively.
- the piping line LC1 is a piping line for supplying a raw gas containing an organic solvent to the first processing tank 3120 and the second processing tank 3130, and the first processing tank 3120 and the second processing tank 3130 are provided by valves VC101 and VC102.
- the connection / disconnection state for is switched.
- the piping line LC2 is a piping line for discharging the clean gas from the first processing tank 3120 and the second processing tank 3130, and is connected / disconnected to the first processing tank 3120 and the second processing tank 3130 by the valves VC103 and VC104. The state is switched.
- piping lines LC3 and LC4 are connected to the first adsorption / desorption treatment device 3100, respectively.
- the piping line LC3 is a piping line for supplying the carrier gas to the first processing tank 3120 and the second processing tank 3130 via the heater 3140, and the first processing tank 3120 and the second processing tank are controlled by the valves VC105 and VC106.
- the connection / disconnection state for 3130 is switched.
- the piping line LC4 is a piping line for discharging the carrier gas from the first processing tank 3120 and the second processing tank 3130, and is connected / disconnected to the first processing tank 3120 and the second processing tank 3130 by the valves VC101 and VC102. The state is switched.
- the first treatment tank 3120 and the second processing tank 3130 by operating the opening and closing of the valves VC101 to VC106 described above, the raw gas and the carrier gas whose temperature is adjusted by the heater 3140 and in a high temperature state Are alternately supplied in time.
- the first treatment tank 3120 and the second treatment tank 3130 function alternately as an adsorption tank and a desorption tank in terms of time, and accompanying this, the carrier gas in which the organic solvent is in a high temperature state from the original gas. Will be moved to.
- the first treatment tank 3120 functions as an adsorption tank
- the second treatment tank 3130 functions as a desorption tank
- the first treatment tank 3120 functions as a desorption tank.
- the second treatment tank 3130 functions as an adsorption tank.
- the piping line LC1 is connected to a processing tank functioning as an adsorption tank among the first processing tank 3120 and the second processing tank 3130 and supplies raw gas to the processing tank.
- the first treatment tank 3120 and the second treatment tank 3130 are connected to a treatment tank functioning as an adsorption tank and discharge clean gas from the treatment tank.
- the piping line LC3 is connected to a processing tank functioning as a desorption tank among the first processing tank 3120 and the second processing tank 3130 and supplies a carrier gas to the processing tank.
- the carrier gas is discharged from the treatment tank connected to the treatment tank functioning as a desorption tank.
- the second adsorption / desorption treatment device 3200 is constituted by a rotor type adsorption / desorption treatment device including a second adsorption / desorption element 3210 for adsorbing and desorbing an organic solvent. It mainly includes a first processing unit 3220, a second processing unit 3230, a purge unit 3240, and a piping line LC8.
- the first processing unit 3220 is provided on a circulation path on the downstream side along the flow direction of the carrier gas as viewed from the first adsorption / desorption processing device 3100 and to the condensing recovery device 3300. They are connected to lines LC4 and LC5, respectively.
- the second processing unit 3230 is provided on a circulation path on the downstream side along the flow direction of the carrier gas as viewed from the condensing / recovering device 3300 and on the part of the circulation path reaching the first adsorption / desorption processing device 3100. These are connected to lines LC6 and LC7, respectively.
- the piping line LC8 is configured by a bypass line provided so as to branch from the piping line LC7 and join the piping line LC6, and the purge unit 3240 is provided on the piping line LC8.
- the second adsorption / desorption element 3210 is made of an adsorbent having a substantially cylindrical outer shape, and a central axis 3215 is provided at the center of the axis.
- the second adsorption / desorption processing device 3200 is provided with an actuator (not shown), and the central shaft 3215 is rotationally driven by the actuator.
- the central shaft 3215 is driven to rotate, the second adsorption / desorption element 3210 rotates in the direction of arrow A shown in the drawing.
- an arbitrary portion of the second adsorption / desorption element 3210 alternately moves in time between the first processing unit 3220 and the second processing unit 3230. More specifically, an arbitrary portion of the second adsorption / desorption element 3210 moves to the first processing unit 3220, the purge unit 3240, and the second processing unit 3230 in this order, and then moves to the first processing unit 3220 again.
- the second adsorption / desorption element 3210 desorbs the adsorbed organic solvent by bringing the carrier gas in a high temperature state containing the organic solvent into contact therewith. Therefore, in the second adsorption / desorption processing device 3200, the organic solvent is desorbed from the second adsorption / desorption element 3210 by supplying the carrier gas in a high temperature state to the first processing unit 3220 via the piping line LC4. Thereby, the carrier gas in a high temperature state containing the organic solvent is discharged from the first processing unit 3220 through the piping line LC5.
- the second adsorption / desorption element 3210 adsorbs the organic solvent by bringing a carrier gas in a low temperature state into contact therewith. Therefore, in the second adsorption / desorption treatment apparatus 3200, the organic solvent is absorbed by the second adsorption unit 3230 by supplying a carrier gas in a low temperature state containing an uncondensed organic solvent to the second treatment unit 3230 via the piping line LC6. Since the organic solvent is adsorbed by the desorption element 3210 and thereby the organic solvent is separated from the carrier gas, the concentration of the organic solvent contained in the carrier gas is reduced, and the carrier gas in a low temperature state in which the concentration of the organic solvent is reduced is reduced. It is discharged from the second processing unit 3230 through the piping line LC7.
- the purge unit 3240 a part of the carrier gas in a low temperature state after the adsorption processing is performed in the second processing unit 3230 contacts the second adsorption / desorption element 3210 via the piping lines LC7 and LC8. Be made.
- the second adsorption / desorption element 3210 in the portion used for the desorption process in the first processing unit 3220 is cooled, and the second adsorption / desorption element is quickly sought in the second processing unit 3230.
- the adsorption performance of 3210 will be exhibited.
- the second adsorption / desorption element 3210 is composed of an adsorbent containing any of activated alumina, silica gel, activated carbon, and zeolite.
- the second adsorption / desorption element 3210 is made of granular, powdery, honeycomb-like activated carbon or zeolite. Activated carbon and zeolite are excellent in the function of adsorbing and desorbing low-concentration organic compounds.
- the condensing and collecting device 3300 includes a condenser 3310 and a collecting tank 3320.
- the capacitor 3310 condenses the organic solvent contained in the carrier gas by adjusting the temperature of the carrier gas in a high temperature state to a low temperature state. Specifically, the capacitor 3310 is cooled using a cooling water or the like. It is composed of a cooler that liquefies the organic solvent by cooling.
- the recovery tank 3320 stores the organic solvent liquefied by the condenser 3310 as a condensed liquid. If necessary, a solvent and a solvent having different specific gravities or a separator for separating the solvent and water may be provided between the capacitor 3310 and the recovery tank 3320.
- Pipe lines LC5 and LC6 are connected to the condensing recovery device 3300, respectively.
- the piping line LC5 is a piping line for supplying the carrier gas in a high temperature state discharged from the first processing unit 3220 of the second adsorption / desorption processing device 3200 to the capacitor 3310.
- the piping line LC6 is provided in the capacitor 3310. This is a piping line for discharging the carrier gas in a low temperature state containing uncondensed organic solvent remaining in the capacitor 3310 and supplying it to the second processing unit 3230 of the second adsorption / desorption processing device 3200.
- piping lines LC9 and LC10 are connected to the condensation recovery apparatus 3300, respectively.
- the piping line LC9 is a piping line for discharging the condensate of the organic solvent stored in the recovery tank 3320 to the outside.
- the piping line LC10 transports the organic solvent volatilized in the recovery tank 3320 to the raw gas. This is a piping line for returning to the piping line LC1.
- the above-described piping line LC3 is provided with a piping line LC0 for introducing the carrier gas from the outside into the circulation path.
- the piping line LC0 is used for introducing a carrier gas into the circulation path at the time of initial installation of the organic solvent-containing gas processing system 1F described above, or for replenishing the carrier gas to the circulation path as necessary during maintenance or the like. Is.
- FIG. 10 is a time chart showing how the adsorption process and the desorption process using the pair of first adsorption / desorption elements and the second adsorption / desorption element are temporally switched in the organic solvent-containing gas treatment system shown in FIG. .
- FIG. 10 the detail of the process of the organic solvent containing gas performed in the organic solvent containing gas processing system 1F in this Embodiment is demonstrated.
- the organic solvent-containing gas processing system 1F in the present embodiment continuously processes the organic solvent-containing gas by repeating the cycle with one cycle shown in the figure as a unit period. It is done.
- the adsorption process is performed in the first treatment tank 3120 of the first adsorption / desorption treatment apparatus 3100 in which the first adsorption / desorption element 3121 is installed, In parallel with this, the desorption process is performed in the second treatment tank 3130 of the first adsorption / desorption processing apparatus 3100 in which the first adsorption / desorption element 3131 is installed.
- the desorption process is performed in the first treatment tank 3120 of the first adsorption / desorption treatment apparatus 3100 in which the first adsorption / desorption element 3121 is installed.
- the adsorption process is performed in the second treatment tank 3130 of the first adsorption / desorption treatment apparatus 3100 in which the first adsorption / desorption element 3131 is installed.
- the desorption process is performed in the second adsorbing / desorbing element 3210 in the portion located in the first processing unit 3220 of the second adsorbing / desorbing processing apparatus 3200 over the entire period in the cycle (between times t0 to t4 shown in the drawing).
- the adsorption process is continuously performed in the second adsorption / desorption element 3210 located in the second processing unit 3230 of the second adsorption / desorption processing device 3200.
- the organic solvent is always recovered from the carrier gas in the condensation recovery device 3300.
- the processing of the organic solvent-containing gas described above will be described in more detail with reference to FIG.
- the following description is based on the state where the first treatment tank 3120 of the first adsorption / desorption treatment device 3100 functions as an adsorption tank and the second treatment tank 3130 functions as a desorption tank. The same operation is performed when the adsorption tank and the desorption tank are switched.
- FIG. 8 it is in the high temperature state which contains the organic solvent which will be discharged
- the carrier gas is supplied to the first processing unit 3220 of the second adsorption / desorption processing device 3200 to be brought into contact with the second adsorption / desorption element 3210.
- a desorption process is performed, whereby the organic solvent that has been adsorbed on the second adsorption / desorption element 3210 is desorbed from the second adsorption / desorption element 3210 by the high-temperature carrier gas.
- the high-temperature carrier gas containing the organic solvent discharged from the first processing unit 3220 of the second adsorption / desorption processing device 3200 is cooled by being supplied to the condensing and collecting device 3300 to adjust the temperature to a low temperature state. As a result, part of the organic solvent is liquefied and recovered as a condensate.
- the carrier gas in a low temperature state containing the non-condensed organic solvent discharged from the condensing and collecting apparatus 3300 is supplied to the second processing unit 3230 of the second adsorption / desorption processing apparatus 3200, so that the second adsorption / desorption element 3210 is supplied. Contacted again. In the second processing unit 3230, an adsorption process is performed, whereby the second adsorption / desorption element 3210 adsorbs the organic solvent contained in the carrier gas in a low temperature state.
- the carrier gas in a low temperature state discharged from the second processing unit 3230 of the second adsorption / desorption processing device 3200 is introduced into the heater 3140 and heated to a high temperature state to adjust the temperature, and this is the first adsorption / desorption processing. It is supplied to the second treatment tank 3130 of the apparatus 3100.
- the organic solvent adsorbed by the second treatment unit 3230 of the second adsorption / desorption treatment device 3200 is then subjected to the first treatment of the second adsorption / desorption treatment device 3200 by continuously performing the above-described treatment over a predetermined period. Part 3220 is to be detached. Therefore, the concentration of the organic solvent in the carrier gas discharged from the second processing unit 3230 of the second adsorption / desorption processing apparatus 3200 is significantly reduced.
- the concentration of the organic solvent contained in the carrier gas brought into contact with the first adsorption / desorption element 3131 accommodated in the second treatment tank 3130 of the first adsorption / desorption treatment apparatus 3100 is also greatly reduced. Accordingly, regeneration of the first adsorption / desorption element 3131 is promoted. The above processing is performed until the desorption of the organic solvent by the first adsorption / desorption element 3131 is almost completed and an equilibrium state is reached.
- the carrier gas containing the non-condensed organic solvent is circulated as it is and returned to the first adsorption / desorption processing apparatus 3100.
- the regeneration of the first adsorption / desorption elements 3121 and 3131 is promoted, and the organic solvent can be more efficiently adsorbed from the raw gas in the adsorption process performed thereafter. Therefore, the purification capacity for the raw gas and the recovery efficiency of the organic solvent are improved, and a high-performance organic solvent-containing gas treatment system can be obtained as compared with the prior art.
- the organic solvent-containing gas processing system 1F in the present embodiment is configured to be able to repeatedly use a carrier gas by constructing a circulation path, so that it is excellent in economic efficiency. it can. Therefore, when an inert gas typified by nitrogen gas or the like is used as the carrier gas, an effect that the running cost can be suppressed can be obtained.
- a carrier gas in a high temperature state containing the organic solvent to be discharged from the first adsorption / desorption processing device 3100 is supplied to the piping line LC4.
- the second adsorption / desorption element 3210 in the first processing unit 3220 it is illustrated as being configured to be supplied to the first processing unit 3220 of the second adsorption / desorption processing device 3200 as it is. It is good also as providing a heater on piping line LC4 as needed.
- Example C Hereinafter, a case where the organic solvent-containing gas processing system 1F according to Embodiment 3-1 of the present invention described above is actually manufactured and processed using the raw gas will be described as Example C.
- Example C a 30 ° C. gas containing ethyl acetate at a concentration of 2000 ppm is used as the raw gas, a 140 ° C. nitrogen gas is used as the carrier gas, and the specific surface area of the first adsorption / desorption elements 3121 and 3131 is as follows.
- An activated carbon fiber of 1500 mg / m 2 was used, and a honeycomb adsorbent made of zeolite was used as the second adsorption / desorption element 3210.
- the raw gas was blown into one of the treatment tanks of the first adsorption / desorption treatment device 3100 using a blower (not shown) for 10 minutes at an air flow rate of 90 m 3 / min to perform an adsorption treatment.
- the raw gas was processed by continuously repeating a series of processes for 10 minutes described below as one cycle.
- valves VC101 to VC106 were switched to switch the one processing tank to the desorption tank, and the remaining processing tank was used as an adsorption tank.
- the desorption tank the first adsorption / desorption element was desorbed by introducing nitrogen gas at a flow rate of 30 m 3 / min.
- the adsorption process was performed under the same conditions as described above.
- the condensing and collecting apparatus 3300 the nitrogen gas containing ethyl acetate discharged from the first processing unit 3220 of the second adsorption / desorption processing apparatus 3200 is cooled to 10 ° C.
- the concentration of ethyl acetate contained in the clean gas discharged from the first adsorption / desorption treatment apparatus 3100 is reduced to about 20 ppm. confirmed. That is, in Example C, it was confirmed that ethyl acetate could be removed with a high removal rate of about 99%.
- the concentration of ethyl acetate contained in the nitrogen gas flowing through the piping line LC6 of the portion introduced into the second processing unit 3230 of the second adsorption / desorption processing device 3200 is about 59000 ppm
- the concentration of ethyl acetate contained in the nitrogen gas flowing through the part of the piping line LC3 introduced into the first adsorption / desorption treatment device 3100 was about 25000 ppm.
- the application of the present invention makes it possible to remove ethyl acetate as an organic solvent contained in the raw gas at a high removal rate, and improve the recovery efficiency of the ethyl acetate. It has been confirmed experimentally that it can be achieved.
- FIG. 11 is a system configuration diagram of an organic solvent-containing gas processing system according to Embodiment 3-2 of the present invention.
- the structure of the organic-solvent containing gas processing system 1G in this Embodiment is demonstrated.
- the organic solvent-containing gas processing system 1G in the present embodiment is circulated so that the carrier gas circulates in the same manner as the organic solvent-containing gas processing system 1F in the embodiment 3-1.
- a first adsorption / desorption treatment device 3100, a second adsorption / desorption treatment device 3200, a condensing / recovery device 3300, and a blower 3400 provided on the circulation route.
- the circulation path is mainly configured by the piping lines LC3 to LC8 and LC11 shown in the figure.
- the organic solvent-containing gas processing system 1G in the present embodiment is the case of the above-described Embodiment 3-1 in that the second adsorption / desorption processing device 3200 includes a temperature adjusting mechanism 3250 as the second temperature adjusting means. Is different.
- the temperature adjustment mechanism 3250 is for adjusting the temperature of the carrier gas supplied to the first processing unit 3220 of the second adsorption / desorption processing device 3200 alternately in time to either a high temperature state or a low temperature state. More specifically, the temperature of the carrier gas in the high temperature state discharged from the first adsorption / desorption processing device 3100 is adjusted alternately in time to either the high temperature state or the low temperature state to change the first processing unit. For supplying to 3220.
- the temperature adjustment mechanism 3250 includes a pipe line LC11 as a bypass line provided so as to branch from the pipe line LC4 and merge with the pipe line LC4, a cooler 3251 provided on the pipe line LC11, and a pipe line LC4.
- the valve VC201 provided and the valve VC202 provided in the piping line LC11 are included.
- the valve VC201 is provided in a portion of the piping line LC4 that runs parallel to the piping line LC11 that is branched from the piping line LC4.
- the piping line LC4 adjusts the temperature of a high-temperature carrier gas containing an organic solvent to a high-temperature state and supplies the carrier gas to the first processing unit 3220.
- the carrier gas introduced into the first processing unit 3220 is transported as it is or parallel to the piping line LC11 as necessary so that the second adsorption / desorption element 3210 is maintained at a predetermined desorption temperature.
- It is a piping line for heating and transporting using a heater provided separately in the partial piping line LC4.
- the cooler 3251 adjusts the temperature of a carrier gas containing an organic solvent in a high temperature state to a low temperature state and supplies it to the first processing unit 3220.
- the carrier gas introduced into the first processing unit 3220 is cooled so that the adsorption / desorption element 3210 is maintained at a predetermined adsorption temperature.
- FIG. 12 is a time chart showing how the adsorption process and the desorption process using the pair of first adsorption / desorption elements and the second adsorption / desorption element are temporally switched in the organic solvent-containing gas treatment system shown in FIG. .
- organic solvent-containing gas processing system 1G in the present embodiment continuously processes organic solvent-containing gas by repeating the cycle with one cycle shown in the figure as a unit period. It is done.
- the adsorption process is performed in the first treatment tank 3120 of the first adsorption / desorption treatment device 3100 in which the first adsorption / desorption element 3121 is installed, In parallel with this, the desorption process is performed in the second treatment tank 3130 of the first adsorption / desorption processing apparatus 3100 in which the first adsorption / desorption element 3131 is installed.
- the desorption process is performed in the first treatment tank 3120 of the first adsorption / desorption treatment apparatus 3100 in which the first adsorption / desorption element 3121 is installed.
- the adsorption process is performed in the second treatment tank 3130 of the first adsorption / desorption treatment apparatus 3100 in which the first adsorption / desorption element 3131 is installed.
- the desorption process is performed in the second adsorbing / desorbing element 3210 in the portion located in the second processing unit 3230 of the second adsorbing / desorbing processing apparatus 3200 over the entire period in the cycle (between times t0 to t4 shown in the drawing). Is continuously implemented.
- the second adsorption / desorption element 3210 in the portion located in the first processing section 3220 of the second adsorption / desorption processing apparatus 3200 is used.
- the desorption process is performed at the portion of the second adsorption / desorption element 3210 located at the first processing unit 3220. Processing is performed.
- the second adsorbing / desorbing element 3210 in the portion located in the first processing section 3220 of the second adsorbing / desorbing processing apparatus 3200.
- the desorption process is performed at the portion of the second adsorption / desorption element 3210 located in the first processing unit 3220. Processing is performed.
- the second absorption is performed at the beginning of the desorption process period in which the desorption process is performed in any one of the pair of first adsorption / desorption elements 3121, 3131.
- Desorption process in which the desorption process is performed in the second adsorbing / desorbing element 3210 in the portion located in the first processing unit 3220 of the desorbing apparatus 3200 and the desorbing process is performed in any one of the pair of first adsorbing / desorbing elements 3121, 3131.
- the adsorption process is performed on the second adsorption / desorption element 3210 located in the first treatment unit 3220 of the second adsorption / desorption treatment apparatus 3200.
- the organic solvent is always recovered from the carrier gas in the condensation recovery device 3300.
- the first stage of the desorption process period of the first adsorption / desorption element 3131 accommodated in the second treatment tank 3130 of the first adsorption / desorption treatment apparatus 3100 (that is, times t0 to t1 shown in FIG. 12). ),
- the valve VC201 provided in the temperature adjustment mechanism 3250 is opened and the valve VC202 is closed, so that the organic solvent discharged from the second treatment tank 3130 of the first adsorption / desorption treatment apparatus 3100 is removed.
- the contained carrier gas in a high temperature state is supplied as it is to the first processing unit 3220 of the second adsorption / desorption processing device 3200 via the piping line LC4, so that the second portion of the portion located in the first processing unit 3220 is provided.
- the adsorption / desorption element 3210 is brought into contact.
- the adsorbed organic solvent of the second adsorption / desorption element 3210 is desorbed from the second adsorption / desorption element 3210 by the high-temperature carrier gas, and the carrier gas discharged from the first processing unit 3220
- the concentration of organic solvent gradually increases.
- the concentration of the organic solvent in the carrier gas supplied to the second treatment unit 3230 of the second adsorption / desorption treatment apparatus 3200 also gradually increases, and enters the second treatment tank 3130 of the first adsorption / desorption treatment apparatus 3100.
- the concentration of the organic solvent contained in the carrier gas brought into contact with the accommodated first adsorption / desorption element 3131 also gradually increases, there is almost no influence on the desorption process itself of the first adsorption / desorption element 3131.
- the first adsorption / desorption element 3131 is regenerated to a considerable extent. This operation is performed until the desorption of the organic solvent from the first adsorption / desorption element 3131 is almost completed and an equilibrium state is reached.
- the high temperature containing the organic solvent discharged from the second treatment tank 3130 of the first adsorption / desorption treatment apparatus 3100 by closing the valve VC201 provided in the temperature adjustment mechanism 3250 and opening the valve VC202.
- the carrier gas in the state is introduced into the cooler 3251 and cooled to a low temperature state, the temperature is adjusted, and this is supplied to the first processing unit 3220 of the second adsorption / desorption processing apparatus 3200, whereby the first processing unit 3220 is concerned.
- the second adsorbing / desorbing element 3210 in the portion located at the position is contacted.
- the organic solvent contained in the carrier gas is adsorbed by the portion of the second adsorption / desorption element 3210 located in the first processing unit 3220, and the carrier gas in the carrier gas discharged from the first processing unit 3220
- the concentration of organic solvent gradually decreases.
- the concentration of the organic solvent in the carrier gas supplied to the second processing unit 3230 of the second adsorption / desorption processing apparatus 3200 also gradually decreases, and further, the second processing tank of the first adsorption / desorption processing apparatus 3100
- the concentration of the organic solvent contained in the carrier gas brought into contact with the first adsorption / desorption element 3131 accommodated in 3130 also gradually decreases. Therefore, the regeneration of the first adsorption / desorption element 3131 is further promoted. This operation is performed until the desorption of the organic solvent by the first adsorption / desorption element 3131 is almost completed and an equilibrium state is reached.
- the organic solvent contained in the carrier gas may be condensed.
- the condenser of the condensation recovery device 3300 Since the vapor-liquid equilibrium state of the organic solvent in the temperature state after cooling is already maintained by the condensation treatment by 3310, the vapor-liquid equilibrium of the organic solvent contained in the carrier gas even after cooling by the cooler 3251. The state is maintained and the organic solvent is not condensed.
- the organic solvent may be condensed in the cooler 3251. If the cooler 3251 is connected to the recovery tank 3320, the condensed organic solvent can be recovered in the recovery tank 3320.
- the same effect as in the case of the organic solvent-containing gas processing system 1F in the embodiment 3-1 described above can be obtained. . That is, by using the organic solvent-containing gas processing system 1G in the present embodiment, compared to a case where the carrier gas containing the uncondensed organic solvent is circulated as it is and returned to the first adsorption / desorption processing device 3100, As a result, the regeneration of the first adsorption / desorption elements 3121 and 3131 is promoted, and the organic solvent can be adsorbed from the raw gas more efficiently during the adsorption process performed thereafter.
- Example D Hereinafter, a case where the organic solvent-containing gas processing system 1G according to Embodiment 3-2 of the present invention described above is actually manufactured and processed using the raw gas will be described as Example D.
- Example D a 30 ° C. gas containing ethyl acetate at a concentration of 2000 ppm is used as the raw gas, a 130 ° C. nitrogen gas is used as the carrier gas, and the specific surface area of the first adsorption / desorption elements 3121 and 3131 is as follows.
- An activated carbon fiber of 1500 mg / m 2 was used, and a honeycomb adsorbent made of zeolite was used as the second adsorption / desorption element 3210.
- the raw material gas was blown into the one treatment tank of the first adsorption / desorption treatment device 3100 for 10 minutes at a flow rate of 100 m 3 / min using a blower (not shown).
- the raw gas was processed by continuously repeating a series of processes described below as one cycle.
- valves VC101 to VC106 were switched to switch the one processing tank to the desorption tank, and the remaining processing tank was used as an adsorption tank.
- the desorption tank the first adsorption / desorption element was desorbed by introducing nitrogen gas at an air flow rate of 20 m 3 / min.
- the adsorption process was performed under the same conditions as described above.
- the condensing and collecting apparatus 3300 the nitrogen gas containing ethyl acetate discharged from the first processing unit 3220 of the second adsorption / desorption processing apparatus 3200 is cooled to 10 ° C.
- the 140 ° C. nitrogen gas containing ethyl acetate discharged from the desorption tank is used as it is in the first adsorption / desorption treatment apparatus 3200. It was decided to introduce it to the processing unit 3220.
- Example D it was confirmed that ethyl acetate could be removed with a high removal rate of about 99%.
- the part of the piping line LC4 introduced into the first processing unit 3220 of the second adsorption / desorption processing device 3200 is set. It is confirmed that the concentration of ethyl acetate contained in the flowing nitrogen gas is about 45000 ppm, and the ethyl acetate contained in the nitrogen gas flowing through the piping line LC5 of the part introduced into the condensing recovery device 3300 The concentration of was confirmed to be about 65000 ppm.
- the concentration of ethyl acetate contained in the nitrogen gas flowing through the piping line LC6 of the part introduced into the second processing unit 3230 of the second adsorption / desorption processing device 3200 is about 59000 ppm.
- the concentration of ethyl acetate contained in the nitrogen gas flowing through the part of the piping line LC3 introduced into the first adsorption / desorption treatment device 3100 was about 35000 ppm.
- the portion of the piping line LC3 introduced into the first adsorption / desorption treatment device 3100 is removed. It is confirmed that the concentration of ethyl acetate contained in the flowing nitrogen gas is about 2000 ppm, and the portion of the piping line LC4 introduced into the first processing unit 3220 of the second adsorption / desorption processing device 3200 is passed through. It was confirmed that the concentration of ethyl acetate contained in the nitrogen gas was about 2000 ppm.
- the application of the present invention makes it possible to remove ethyl acetate as an organic solvent contained in the raw gas at a high removal rate, and improve the recovery efficiency of the ethyl acetate. It has been confirmed experimentally that it can be achieved.
- components such as a fluid transfer means such as a blower and a pump, and a fluid storage means such as a storage tank are included.
- a fluid transfer means such as a blower and a pump
- a fluid storage means such as a storage tank
- a treatment tank containing a first adsorption / desorption element is used as the first adsorption / desorption treatment device.
- the adsorption / desorption treatment apparatus may be configured with a single treatment tank.
- a rotor-type adsorption / desorption treatment device may be used instead of the above-described switching-type first adsorption / desorption treatment device.
- Embodiments 4-1, 4-2, 4-3, 4-4) ⁇ Fourth Embodiment Group (Embodiments 4-1, 4-2, 4-3, 4-4)> Next, Embodiments 4-1, 4-2, 4-3 and 4-4 of the present invention will be described.
- Embodiments 4-1, 4-2, 4-3, 4-4 embody an organic solvent-containing gas processing system based on the above-described sixth aspect of the present invention.
- the same or common portions are denoted by the same reference numerals in the drawings, and description thereof will not be repeated.
- FIG. 13 is a system configuration diagram of the organic solvent-containing gas processing system according to Embodiment 4-1 of the present invention. First, with reference to this FIG. 13, the structure of the organic-solvent containing gas processing system 1H in this Embodiment is demonstrated.
- an organic solvent-containing gas processing system 1H in the present embodiment includes a circulation path through which a carrier gas circulates, and a first adsorption / desorption processing device 4100 provided on the circulation path.
- Condensation / recovery device 4200, second adsorption / desorption treatment device 4300, blower 4400, and heater 4500 as temperature adjusting means are mainly provided.
- the circulation path is mainly configured by the piping lines LD3 to LD9 shown in the figure, and the blower 4400 is a blowing means for allowing the carrier gas to flow through the circulation path.
- the carrier gas various types of gas such as water vapor, heated air, and an inert gas heated to a high temperature can be used.
- the carrier gas does not contain moisture and has no risk of explosion. If an inert gas is used, the organic solvent-containing gas processing system can be configured more simply and safely.
- the circulation path includes a main path configured by the piping lines LD3 to LD7 among the above-described piping lines LD3 to LD9 and a branch path configured by the piping lines LD8 and LD9 among the above-described piping lines LD3 to LD9.
- a main path configured by the piping lines LD3 to LD7 among the above-described piping lines LD3 to LD9
- a branch path configured by the piping lines LD8 and LD9 among the above-described piping lines LD3 to LD9.
- the main path constituted by the piping lines LD3 to LD7 is configured such that the carrier gas discharged from the first adsorption / desorption treatment device 4100 passes through the condensing and recovery device 4200 and the first treatment unit 4320 described later of the second adsorption / desorption treatment device 4300 in this order.
- the first adsorption / desorption treatment device 4100, the condensing / recovery device 4200, and the first treatment / desorption treatment device 4300 of the first adsorption / desorption treatment device 4300 are connected so as to be supplied again to the first adsorption / desorption treatment device 4100. Yes.
- the branch path constituted by the piping lines LD8 and LD9 has a second adsorption / desorption process in which the carrier gas discharged from the first processing unit 4320 of the second adsorption / desorption processing apparatus 4300 does not pass through the first adsorption / desorption processing apparatus 4100.
- the first treatment unit 4320 and the first adsorption / desorption of the second adsorption / desorption treatment device 4300 in the main path so as to be supplied again to the condensation recovery device 4200 via the second treatment unit 4330 described later of the device 4300.
- a portion connecting the processing device 4100 is connected to a portion connecting the first adsorption / desorption processing device 4100 and the condensation recovery device 4200 in the main path.
- the first adsorption / desorption treatment apparatus 4100 includes an adsorption / desorption treatment tower 4110 having a first treatment tank 4120 and a second treatment tank 4130.
- the first treatment tank 4120 accommodates a first adsorption / desorption element 4121 that adsorbs and desorbs an organic solvent
- the second treatment tank 4130 accommodates a first adsorption / desorption element 4131 that adsorbs and desorbs an organic solvent.
- the first adsorption / desorption elements 4121 and 4131 adsorb the organic solvent contained in the raw gas by contacting the raw gas. Accordingly, in the first adsorption / desorption treatment device 4100, the organic solvent is adsorbed by the first adsorption / desorption elements 4121 and 4131 by supplying the raw gas to the first treatment tank 4120 and the second treatment tank 4130, and thereby the raw gas is supplied. By separating the organic solvent from the gas, the raw gas is cleaned and discharged from the first processing tank 4120 and the second processing tank 4130 as a clean gas.
- the adsorption / desorption elements 4121 and 4131 desorb the adsorbed organic solvent by bringing a carrier gas in a high temperature state into contact therewith. Therefore, in the first adsorption / desorption treatment apparatus 4100, the organic solvent is desorbed from the first adsorption / desorption elements 4121 and 4131 by supplying the carrier gas in a high temperature state to the first treatment tank 4120 and the second treatment tank 4130. As a result, the carrier gas in a high temperature state containing the organic solvent is discharged from the first treatment tank 4120 and the second treatment tank 4130.
- the first adsorption / desorption elements 4121 and 4131 are made of an adsorbent containing any of activated carbon, activated carbon fiber, zeolite, and silica gel.
- activated carbon and zeolite such as granular, powder, and honeycomb are used, and more preferably, activated carbon fibers are used. Since the activated carbon fiber has a fibrous structure having micropores on the surface, the contact efficiency with the gas is high, and since it has a felt shape and the like, it can be easily molded and has a high packing density. Realizes higher adsorption efficiency than adsorbents.
- Pipe lines LD1 and LD2 are connected to the first adsorption / desorption treatment device 4100, respectively.
- the piping line LD1 is a piping line for supplying a raw gas containing an organic solvent to the first processing tank 4120 and the second processing tank 4130, and the first processing tank 4120 and the second processing tank 4130 are provided by valves VD101 and VD102.
- the connection / disconnection state for is switched.
- the piping line LD2 is a piping line for discharging the clean gas from the first processing tank 4120 and the second processing tank 4130, and is connected / disconnected to the first processing tank 4120 and the second processing tank 4130 by valves VD103 and VD104. The state is switched.
- piping lines LD3 and LD4 are connected to the first adsorption / desorption treatment device 4100, respectively.
- the piping line LD3 is a piping line for supplying the carrier gas to the first processing tank 4120 and the second processing tank 4130, and is connected / disconnected to the first processing tank 4120 and the second processing tank 4130 by the valves VD105 and VD106. The state is switched.
- the piping line LD4 is a piping line for discharging the carrier gas from the first processing tank 4120 and the second processing tank 4130, and is connected / disconnected to the first processing tank 4120 and the second processing tank 4130 by the valves VD101 and VD102. The state is switched.
- the opening and closing of the above-described valves VD101 to VD106 are operated to adjust the temperature of the raw gas and the carrier 4500, which will be described later.
- Gas is alternately supplied in time.
- the first treatment tank 4120 and the second treatment tank 4130 function alternately as an adsorption tank and a desorption tank over time, and accompanying this, the carrier gas in which the organic solvent is in a high temperature state from the original gas. Will be moved to.
- the first treatment tank 4120 functions as an adsorption tank
- the second treatment tank 4130 functions as a desorption tank
- the first treatment tank 4120 functions as a desorption tank.
- the second treatment tank 4130 functions as an adsorption tank.
- the piping line LD1 is connected to a processing tank functioning as an adsorption tank among the first processing tank 4120 and the second processing tank 4130 and supplies raw gas to the processing tank.
- the first treatment tank 4120 and the second treatment tank 4130 are connected to a treatment tank functioning as an adsorption tank and discharge clean gas from the treatment tank.
- the piping line LD3 is connected to a processing tank functioning as a desorption tank among the first processing tank 4120 and the second processing tank 4130, and supplies a carrier gas to the processing tank.
- the carrier gas is discharged from the treatment tank connected to the treatment tank functioning as a desorption tank.
- the condensation recovery device 4200 includes a condenser 4210 and a recovery tank 4220.
- the condenser 4210 condenses the organic solvent contained in the carrier gas by adjusting the temperature of the carrier gas in a high temperature state to a low temperature state.
- the capacitor 4210 uses cooling water or the like to reduce the carrier gas. It is composed of a cooler that liquefies the organic solvent by cooling.
- the recovery tank 4220 stores the organic solvent liquefied by the condenser 4210 as a condensed liquid. If necessary, a solvent and a solvent having different specific gravities or a separator that separates the solvent and water may be provided between the capacitor 4210 and the recovery tank 4220.
- the piping lines LD4 and LD5 are connected to the condensation recovery device 4200, respectively.
- the piping line LD4 is a piping line for supplying the high-temperature carrier gas discharged from the first adsorption / desorption treatment device 4100 to the capacitor 4210, and the piping line LD5 is an uncondensed residual in the capacitor 4210.
- This is a piping line for discharging the carrier gas containing the organic solvent in a low temperature state from the capacitor 4210.
- piping lines LD10 and LD11 are connected to the condensation recovery apparatus 4200, respectively.
- the piping line LD10 is a piping line for discharging the condensate of the organic solvent stored in the recovery tank 4220 to the outside.
- the piping line LD11 transports the organic solvent volatilized in the recovery tank 4220. This is a piping line for returning to the piping line LD1.
- the second adsorption / desorption treatment device 4300 is composed of a rotor type adsorption / desorption treatment device including a second adsorption / desorption element 4310 that adsorbs and desorbs an organic solvent. 2 processing unit 4330.
- the first processing unit 4320 is provided on the above-described main path among the circulation paths, and is connected to the piping lines LD5 and LD6, respectively.
- the second processing unit 4330 is provided on the above-described branch path among the circulation paths, and is connected to the piping lines LD8 and LD9, respectively.
- the second adsorption / desorption element 4310 is made of an adsorbent having a substantially cylindrical outer shape.
- the second adsorption / desorption processing device 4300 is provided with a motor 4340. When the motor 4340 is driven, the second adsorption / desorption element 4310 rotates in the direction of the arrow shown in the drawing.
- an arbitrary portion of the second adsorption / desorption element 4310 moves alternately in time between the first processing unit 4320 and the second processing unit 4330. More specifically, an arbitrary portion of the second adsorption / desorption element 4310 moves in the order of the first processing unit 4320 and the second processing unit 4330 and then shifts to the first processing unit 4320 again.
- the second adsorption / desorption element 4310 adsorbs the organic solvent by contacting a carrier gas in a low temperature state. Therefore, in the second adsorption / desorption treatment apparatus 4300, the carrier gas in a low temperature state containing the non-condensed organic solvent is supplied to the first treatment unit 4320 through the pipe line LD5, whereby the organic solvent is absorbed in the second adsorption. Since the organic solvent is adsorbed by the desorption element 4310 and thereby the organic solvent is separated from the carrier gas, the concentration of the organic solvent contained in the carrier gas is reduced, and the carrier gas in a low temperature state in which the concentration of the organic solvent is reduced is reduced. It will be discharged
- the second adsorption / desorption element 4310 desorbs the adsorbed organic solvent by bringing it into contact with a high-temperature carrier gas containing the organic solvent. Therefore, in the second adsorption / desorption processing device 4300, the temperature of the carrier gas, which is adjusted by a heater 4500, which will be described later, is supplied to the second processing unit 4320 through the pipe line LD8, so that the organic solvent is changed.
- the carrier gas which is desorbed from the two adsorption / desorption elements 4310 and is in a high temperature state containing the organic solvent is discharged from the second processing unit 4330 via the pipe line LD9.
- the second adsorption / desorption element 4310 is composed of an adsorbent containing any of activated alumina, silica gel, activated carbon, and zeolite.
- the second adsorption / desorption element 4310 is made of granular, powdery, honeycomb-like activated carbon or zeolite. Activated carbon and zeolite are excellent in the function of adsorbing and desorbing low-concentration organic compounds.
- the heater 4500 is for adjusting the temperature of the carrier gas supplied to the first adsorption / desorption treatment device 4100 and the carrier gas supplied to the second treatment unit 4330 of the second adsorption / desorption treatment device 4300 to a high temperature state.
- the heater 4500 is for adjusting the temperature of the carrier gas supplied to the first adsorption / desorption treatment device 4100 and the carrier gas supplied to the second treatment unit 4330 of the second adsorption / desorption treatment device 4300 to a high temperature state.
- the heater 4500 adjusts the temperature of the carrier gas, which is discharged from the first processing unit 4320 of the second adsorption / desorption processing device 4300 and passes through the blower 4400, to a high temperature state. This is for supplying to the adsorption / desorption treatment tower 4110 of the adsorption / desorption treatment device 4100 and the second treatment unit 4330 of the second adsorption / desorption treatment device 4300.
- the first adsorption / desorption elements 4121 and 4131 are maintained at a predetermined desorption temperature, and the portion of the second adsorption / desorption element 4310 located in the second processing unit 4330 is maintained at the predetermined desorption temperature.
- the carrier gas introduced into the first treatment tank 4120, the second treatment tank 4130, and the second treatment unit 4330 is heated.
- the above-described piping line LD7 is provided with a piping line LD0 for introducing the carrier gas from the outside into the circulation path.
- the piping line LD0 is used for introducing a carrier gas into the circulation path at the time of initial installation of the organic solvent-containing gas treatment system 1H, or for replenishing the carrier gas to the circulation path as necessary during maintenance or the like. Is.
- FIG. 14 is a time chart showing how the adsorption process and the desorption process using the pair of first adsorption / desorption elements and the second adsorption / desorption element are temporally switched in the organic solvent-containing gas treatment system shown in FIG. 13. .
- FIG. 14 the detail of the process of the organic solvent containing gas performed in the organic solvent containing gas processing system 1H in this Embodiment is demonstrated.
- the organic solvent-containing gas processing system 1H in the present embodiment continuously processes the organic solvent-containing gas by repeatedly performing the cycle with one cycle shown in the figure as a unit period. It is done.
- the adsorption process is performed in the first treatment tank 4120 of the first adsorption / desorption treatment device 4100 in which the first adsorption / desorption element 4121 is installed, In parallel with this, the desorption process is performed in the second treatment tank 4130 of the first adsorption / desorption apparatus 4100 in which the first adsorption / desorption element 4131 is installed.
- the desorption process is performed in the first treatment tank 4120 of the first adsorption / desorption treatment apparatus 4100 in which the first adsorption / desorption element 4121 is installed.
- the adsorption process is performed in the second treatment tank 4130 of the first adsorption / desorption treatment apparatus 4100 in which the first adsorption / desorption element 4131 is installed.
- the adsorption process is performed in the second adsorption / desorption element 4310 in the portion located in the first processing unit 4320 of the second adsorption / desorption processing device 4300.
- the desorption process is continuously performed in the portion of the second adsorption / desorption element 4310 located in the second processing unit 4330 of the second adsorption / desorption processing device 4300.
- the organic solvent is always recovered from the carrier gas in the condensation recovery device 4200.
- the processing of the organic solvent-containing gas described above will be described in more detail with reference to FIG.
- the following description is based on the state where the first treatment tank 4120 of the first adsorption / desorption treatment device 4100 functions as an adsorption tank and the second treatment tank 4130 functions as a desorption tank. The same operation is performed when the adsorption tank and the desorption tank are switched.
- FIG. 13 it is in the high temperature state which contains the organic solvent which will be discharged
- the carrier gas is cooled by being supplied to the condensing and collecting apparatus 4200, and the temperature is adjusted to a low temperature state, whereby a part of the organic solvent is liquefied and recovered as a condensate.
- the carrier gas in a low temperature state containing the non-condensed organic solvent discharged from the condensing and collecting apparatus 4200 is supplied to the first processing unit 4320 of the second adsorption / desorption processing apparatus 4300, thereby being supplied to the second adsorption / desorption element 4310. Contacted.
- the adsorption process is performed, whereby the second adsorption / desorption element 4310 adsorbs the organic solvent contained in the carrier gas in a low temperature state, and the concentration of the contained organic solvent.
- the carrier gas having decreased is discharged from the first processing unit 4320.
- the carrier gas in a low temperature state in which the concentration of the organic solvent contained is lowered and discharged from the first processing unit 4320 of the second adsorption / desorption processing device 4300 is introduced into the heater 4500 via the blower 4400 and is heated to a high temperature.
- the temperature is adjusted by heating to the state of, and this is supplied to the second treatment tank 4130 of the first adsorption / desorption treatment apparatus 4100.
- a part of the carrier gas in the low temperature state in which the concentration of the organic solvent contained is discharged from the first processing unit 4320 of the second adsorption / desorption processing device 4300 is reduced. Is introduced into the heater 4500 via the, and heated to a high temperature state and adjusted in temperature, and then introduced into the branch path, which is supplied to the second processing unit 4330 of the second adsorption / desorption processing device 4300. The two adsorption / desorption elements 4310 are brought into contact with each other.
- a desorption process is performed, whereby the organic solvent that has been adsorbed on the second adsorption / desorption element 4310 is desorbed from the second adsorption / desorption element 4310 by the high-temperature carrier gas.
- the carrier gas in a high temperature state in which the concentration of the organic solvent contained is increased and is discharged from the second processing unit 4330 is cooled by being supplied to the condensing recovery device 4200, and the temperature is adjusted to a low temperature state. Thereby, a part of the organic solvent is liquefied and recovered as a condensate.
- the organic solvent adsorbed by the first treatment unit 4320 of the second adsorption / desorption treatment device 4300 is then subjected to the second treatment of the second adsorption / desorption treatment device 4300 by continuously performing the above-described treatment over a predetermined period. Part 4330 is to be detached. Therefore, the concentration of the organic solvent in the carrier gas discharged from the first processing unit 4320 of the second adsorption / desorption processing device 4300 is greatly reduced.
- the concentration of the organic solvent contained in the carrier gas brought into contact with the first adsorption / desorption element 4131 accommodated in the second treatment tank 4130 of the first adsorption / desorption treatment apparatus 4100 is also greatly reduced. Therefore, regeneration of the first adsorption / desorption element 4131 is promoted. The above process is performed until the desorption of the organic solvent by the first adsorption / desorption element 4131 is almost completed and an equilibrium state is reached.
- the carrier gas containing the non-condensed organic solvent is circulated as it is and returned to the first adsorption / desorption processing device 4100.
- the regeneration of the first adsorption / desorption elements 4121 and 4131 is promoted, and the organic solvent can be more efficiently adsorbed from the raw gas in the adsorption process performed thereafter. Therefore, the purification capacity for the raw gas and the recovery efficiency of the organic solvent are improved, and a high-performance organic solvent-containing gas treatment system can be obtained as compared with the prior art.
- the organic solvent containing gas processing system 1H in this Embodiment is comprised so that carrier gas can be repeatedly used by constructing
- Example E Hereinafter, a case where the organic solvent-containing gas processing system 1H according to Embodiment 4-1 of the present invention described above is actually manufactured and used to process the raw gas will be described as Example E.
- Example E 35 ° C. gas containing ethyl acetate at a concentration of 2000 ppm is used as the raw gas, 120 ° C. nitrogen gas is used as the carrier gas, and the specific surface area of the first adsorption / desorption elements 4121, 4131 is as follows.
- An activated carbon fiber of 1500 mg / m 2 was used, and a honeycomb-like adsorbent made of activated carbon was used as the second adsorption / desorption element 4310.
- the raw gas was sucked into one of the treatment tanks of the first adsorption / desorption treatment device 4100 using a blower (not shown) for 10 minutes at an air flow rate of 8 m 3 / min to perform an adsorption treatment.
- the raw gas was processed by continuously repeating a series of processes for 10 minutes described below as one cycle.
- valves VD101 to VD106 were switched to switch the one processing tank to the desorption tank, and the remaining processing tank was used as an adsorption tank.
- the desorption tank the first adsorption / desorption elements 4121 and 4131 were desorbed by introducing nitrogen gas at an air volume of 2 m 3 / min.
- the adsorption process was performed under the same conditions as described above. .
- the condensing and collecting apparatus 4200 the nitrogen gas containing ethyl acetate discharged from the first adsorption / desorption processing apparatus 4100 is cooled to 10 ° C.
- Example E it was confirmed that ethyl acetate could be removed with a high removal rate of 95% or more.
- the concentration of ethyl acetate contained in the carrier gas discharged from the condensing and collecting apparatus 4200 was 35000 ppm, whereas in the carrier gas discharged from the first processing unit 4320 of the second adsorption / desorption processing apparatus 4300, It was confirmed that the concentration of ethyl acetate contained was reduced to 5000 ppm or less on average. That is, in Example E, since the concentration of ethyl acetate in the carrier gas discharged from the first processing unit 4320 is reduced, the regeneration process of the first adsorption / desorption elements 4121 and 4131 is promoted, As a result, it can be judged that the organic solvent could be removed from the raw gas at a high removal rate.
- the application of the present invention makes it possible to remove ethyl acetate as an organic solvent contained in the raw gas at a high removal rate, and improve the recovery efficiency of the ethyl acetate. It has been confirmed experimentally that it can be achieved.
- FIG. 15 is a system configuration diagram of an organic solvent-containing gas processing system according to Embodiment 4-2 of the present invention.
- the structure of the organic-solvent containing gas processing system 1I in this Embodiment is demonstrated.
- the organic solvent-containing gas processing system 1I in the present embodiment has a temperature provided on the circulation path when compared with the organic solvent-containing gas processing system 1H in the above-described Embodiment 4-1. There is a difference in the configuration of the adjusting means. More specifically, in the organic solvent-containing gas processing system 1I according to the present embodiment, the temperature adjustment means includes a first heater 4510 as a first temperature adjustment means provided on the main path of the circulation path, and The second heater 4520 as the second temperature adjusting means provided on the branch path of the circulation path.
- the first heater 4510 is a branch path with respect to the main path among the main paths connecting the first processing unit 4320 of the second adsorption / desorption processing device 4300 and the first adsorption / desorption processing device 4100. Is provided in a portion (that is, a position on the piping line LD3) located closer to the first adsorption / desorption processing device 4100 than the connection point to which the second heater 4520 is connected. It is provided in an upstream portion (that is, a position on the piping line LD8) along the flow direction of the carrier gas as viewed from the processing unit 4330.
- the first heater 4510 causes the carrier gas in the low temperature state discharged from the first processing unit 4320 of the second adsorption / desorption processing device 4300 to pass through the blower 4400 to the high temperature state.
- the second heater 4520 is discharged from the first processing unit 4320 of the second adsorption / desorption processing device 4300 while functioning as a unit for adjusting and supplying to the adsorption / desorption processing tower 4110 of the first adsorption / desorption processing device 4100. It functions as a device for adjusting the temperature of the carrier gas in the low temperature state via the blower 4400 to the high temperature state and supplying it to the second processing unit 4330 of the second adsorption / desorption processing device 4300.
- FIG. 16 is a system configuration diagram of an organic solvent-containing gas processing system according to Embodiment 4-3 of the present invention.
- the structure of the organic-solvent containing gas processing system 1J in this Embodiment is demonstrated.
- the organic solvent-containing gas processing system 1J according to the present embodiment has a circulation path that is different from that of the organic solvent-containing gas processing system 1I according to the above-described embodiment 4-2. This is mainly different in that it has a bypass path constituted by.
- the bypass path follows the flow direction of the carrier gas when viewed from the first processing unit 4320 without the carrier gas discharged from the condensation recovery device 4200 passing through the first processing unit 4320 of the second adsorption / desorption processing device 4300. It is configured to be supplied again to the main path of the circulation path of the portion located on the downstream side.
- the circulation path includes a valve VD301 provided in the piping line LD5 and a valve VD302 provided in the piping line LD12 as switching means in addition to the bypass path configured by the piping line LD12 described above. It is out.
- the valves VD301 and VD302 as the switching means supply the carrier gas discharged from the condensation recovery device 4200 to the first processing unit 4320 of the second adsorption / desorption processing device 4300 or to the piping line LD12 as a bypass route. This is to alternately switch over time.
- valves VD301 and VD302 as switching means include the uncondensed organic solvent discharged from the condensing and collecting apparatus 4200 in the first stage of the desorption process period in which the organic solvent is desorbed from the first adsorption / desorption elements 4121 and 4131.
- the low-concentration carrier gas is supplied to the piping line LD12 as a bypass path, and the uncondensed organic discharged from the condensing recovery device 4200 at the end of the desorption process period in which the organic solvent is desorbed from the first adsorption / desorption elements 4121 and 4131. It switches so that the low temperature carrier gas containing a solvent may be supplied to the 1st process part 4320 of the 2nd adsorption / desorption processing apparatus 4300.
- the 2nd adsorption / desorption processing apparatus is supplied by supplying the low-temperature state carrier gas containing the non-condensed organic solvent discharged
- the organic solvent is temporarily not supplied to the first processing unit 4320 of 4300, since the high temperature carrier gas is constantly supplied to the second processing unit 4330 of the second adsorption / desorption processing apparatus 4300, The desorption efficiency of the two adsorption / desorption elements 4310 is improved.
- the low-temperature carrier gas containing the non-condensed organic solvent discharged from the condensing and collecting apparatus 4200 by switching the valves VD301 and VD302 as the switching means after a predetermined time has passed is the first process of the second adsorption / desorption processing apparatus 4300.
- the adsorption performance in the first processing unit 4320 of the second adsorption / desorption processing device 4300 is improved.
- the concentration of the organic solvent in the carrier gas discharged from the first processing unit 4320 of the second adsorption / desorption processing device 4300 can be further reduced.
- the organic solvent-containing gas processing system 1J in the present embodiment described above the same effect as in the case of the organic solvent-containing gas processing system 1I in the above-described Embodiment 4-2 can be obtained.
- the purification ability for the raw gas and the recovery efficiency of the organic solvent can be further improved.
- a valve VD401 as a stop valve may be provided in the branch path.
- the valve VD401 is configured to supply a second suction as necessary when supplying a low-temperature carrier gas containing an uncondensed organic solvent discharged from the condensing and collecting apparatus 4200 to the pipe line LD12 as a bypass path.
- the supply of the carrier gas to the second processing unit 4330 of the desorption processing apparatus 4300 is cut off.
- FIG. 17 is a system configuration diagram of an organic solvent-containing gas processing system according to Embodiment 4-4 of the present invention.
- the structure of the organic-solvent containing gas processing system 1K in this Embodiment is demonstrated.
- the organic solvent-containing gas processing system 1K according to the present embodiment has a second adsorption / desorption processing device 4300 when compared with the organic solvent-containing gas processing system 1H according to the above-described embodiment 4-1. Is different in that it has a purge portion 4360 and that the circulation path has a purge path constituted by the piping lines LD13 and LD14.
- the purge unit 4360 is positioned upstream of the first processing unit 4320 in the rotational direction and downstream of the second processing unit 4330 in the rotational direction.
- the second adsorption / desorption processing device 4300 is provided.
- a part of the carrier gas discharged from the condensing and collecting apparatus 4200 flows through the carrier gas through the purge unit 4360 without passing through the first processing unit 4320 as viewed from the second processing unit 4330.
- the upstream end of the piping line LD13 is connected to the piping line LD5 and the downstream end of the piping line LD14 is connected to the piping line so as to be supplied to the branch path located at the upstream side along the direction. It is connected to LD8.
- the second adsorption / desorption element 4310 in the portion used for the desorption process in the second processing unit 4330 is cooled, and the second adsorption / desorption element is promptly cooled in the first processing unit 4320.
- the adsorption performance of 4310 will be exhibited. Therefore, the concentration of the organic solvent contained in the carrier gas discharged from the first processing unit 4320 can be reliably reduced.
- the organic solvent-containing gas processing system 1K in the present embodiment described above the same effect as in the case of the organic solvent-containing gas processing system 1H in the above-described Embodiment 4-1 can be obtained.
- the purification ability for the raw gas and the recovery efficiency of the organic solvent can be further improved.
- fluid conveying means such as a blower and a pump.
- the fluid storage means such as the storage tank and the like.
- the first adsorption / desorption treatment device Two treatment tanks in which the first adsorption / desorption elements are accommodated, and those which are configured to be able to continuously process the gas to be treated by being alternately switched to the adsorption tank and the desorption tank in terms of time.
- the description has been given by way of example.
- the adsorption / desorption processing apparatus may be configured to include a single processing tank.
- a rotor-type adsorption / desorption treatment device may be used instead of the above-described switching-type first adsorption / desorption treatment device.
- 1A to 1K Organic solvent-containing gas treatment system 1100 First adsorption / desorption treatment device, 1110 First adsorption / desorption treatment tower, 1120 First treatment tank, 1121 First adsorption / desorption element, 1130 Second treatment tank, 1131 First adsorption / desorption Element, 1140 Heater, 1200 Condensation recovery device, 1210 Capacitor, 1220 Recovery tank, 1300 Second adsorption / desorption treatment device, 1310 Second adsorption / desorption treatment tower, 1320 treatment tank, 1321 Second adsorption / desorption element, 1330A, 1330B Temperature control mechanism , 1331 heater, 1332 cooler, 1400 blower, 2100 first adsorption / desorption treatment device, 2110 first adsorption / desorption treatment tower, 2120 first treatment tank, 2121 first adsorption / desorption element, 2130 second treatment tank, 2131 first adsorption / desorption Element, 2200 Condensation recovery device, 22
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Abstract
有機溶剤含有ガス処理システム(1A)は、キャリアガスが通流される循環経路と、当該循環経路上に設けられた第1吸脱着処理装置(1100)、凝縮回収装置(1200)および第2吸脱着処理装置(1300)とを備える。第1吸脱着処理装置(1100)は、第1吸脱着素子(1121,1131)を含み、第2吸脱着処理装置(1300)は、第2吸脱着素子(1321)と、温度調節機構(1330A)とを含む。温度調節機構(1330A)は、第1吸脱着素子(1121,1131)から有機溶剤を脱着させる脱着処理期間の始めの段階において、凝縮回収装置(1200)から排出されたキャリアガスを高温の状態にして第2吸脱着素子(1321)に供給し、上記脱着処理期間の終わりの段階において、キャリアガスを低温の状態にして第2吸脱着素子(1321)に供給する。
Description
本発明は、有機溶剤含有ガス処理システムに関し、より特定的には、有機溶剤を含有する原ガスから有機溶剤を分離することで原ガスを清浄化して排出するとともに、原ガスから分離した有機溶剤をキャリアガスを用いて回収する有機溶剤含有ガス処理システムに関する。
従来、吸脱着素子としての吸着材を用いて有機溶剤の吸着処理および脱着処理を行なって有機溶剤を原ガスからキャリアガスに移動させることにより、原ガスの清浄化と有機溶剤の回収とを可能にした有機溶剤含有ガス処理システムが知られている。
この種の有機溶剤含有ガス処理システムは、一般に、原ガスおよび高温の状態にあるキャリアガスを時間的に交互に吸着材に接触させるための吸脱着処理装置と、当該吸脱着処理装置から排出される高温の状態にあるキャリアガスを冷却することによって有機溶剤を凝縮させて回収する凝縮回収装置とを備えている。
たとえば、実公平7-2028号公報(特許文献1)には、キャリアガスとして水蒸気を使用した有機溶剤含有ガス処理システムが開示されている。また、特開平7-68127号公報(特許文献2)には、キャリアガスとして高温に加熱された不活性ガスを使用した有機溶剤含有ガス処理システムが開示されている。
上述した有機溶剤含有ガス処理システムにおいて、原ガスに対する浄化能力および有機溶剤の回収効率を向上させるためには、脱着処理における有機溶剤の脱着、すなわち吸着材の再生が、十分に行なわれることが必要になる。
また、有機溶剤含有ガス処理システムのランニングコストを抑制するためには、キャリアガスを一度使用したのみで使い捨てるのではなく、可能な限りこれを再利用すべく、有機溶剤含有ガス処理システム内においてキャリアガスを循環させて使用するように構成することが好ましい。
しかしながら、凝縮回収装置において有機溶剤をキャリアガスから完全に分離させることは困難であり、そのため、凝縮回収装置から排出されるキャリアガスには、未凝縮の有機溶剤が一定量含まれることになる。したがって、未凝縮の有機溶剤を含有するキャリアガスをそのまま循環させて吸脱着処理装置に戻す構成とした場合には、吸着材の再生が不十分となってしまい、原ガスに対する浄化能力および有機溶剤の回収効率の向上に自ずと限界が生じてしまう問題があった。
さらに、再生後の吸着材は高温の状態にあり、これにすぐに原ガスを導入すると、原ガスが低温であるために吸着材が冷却されていくことになるが、初期は高温の状態のままである。従来のスチームで脱着処理を行なう方式では、再生後の状態において吸着材に水分が付着しているため、原ガスが導入されると水分の気化熱によって吸着材が急速に冷却されることになるが、キャリアガスで脱着処理を行なう方式を採用した場合には、水分が少ないためにすぐには吸着材の温度が低下しない。そのため、特に吸着初期において有機溶剤が吸着し難く、除去性能が悪くなる問題があった。
したがって、本発明は、上述した問題点を解決すべくなされたものであり、ランニングコストが抑制可能であるとともに、原ガスに対する浄化能力および有機溶剤の回収効率の向上が図られた有機溶剤含有ガス処理システムを提供することを目的とする。
本発明の第1の局面に基づく有機溶剤含有ガス処理システムは、有機溶剤を含有する原ガスから有機溶剤を分離することで原ガスを清浄化して排出するとともに、原ガスから分離した有機溶剤をキャリアガスを用いて回収するものであって、キャリアガスが循環するように通流される循環経路と、上記循環経路上に設けられた第1吸脱着処理装置、凝縮回収装置および第2吸脱着処理装置とを備えている。上記第1吸脱着処理装置は、有機溶剤を吸着および脱着する第1吸脱着素子を含んでいる。上記凝縮回収装置は、有機溶剤を凝縮させることで有機溶剤を凝縮液として回収するものである。上記第2吸脱着処理装置は、有機溶剤を吸着および脱着する第2吸脱着素子を含んでいる。上記第1吸脱着処理装置は、上記第2吸脱着処理装置から排出された高温の状態または低温の状態にあるキャリアガスを高温の状態に温度調節する第1温度調節手段をさらに含んでおり、原ガスと、上記第1温度調節手段にて温度調節されて高温の状態にあるキャリアガスとを、時間的に交互に上記第1吸脱着素子に接触させることにより、有機溶剤を原ガスから高温の状態にあるキャリアガスに移動させるものである。上記凝縮回収装置は、上記第1吸脱着処理装置から排出された高温の状態にあるキャリアガスを低温の状態に温度調節することにより、有機溶剤を凝縮させるものである。上記第2吸脱着処理装置は、上記凝縮回収装置から排出された未凝縮の有機溶剤を含む低温の状態にあるキャリアガスを高温の状態および低温の状態のいずれかに時間的に交互に温度調節する第2温度調節手段をさらに含んでおり、上記第2温度調節手段にて温度調節されて高温の状態にあるキャリアガスと、上記第2温度調節手段にて温度調節されて低温の状態にあるキャリアガスとを、時間的に交互に上記第2吸脱着素子に接触させることにより、有機溶剤を低温の状態にあるキャリアガスから高温の状態にあるキャリアガスに移動させるものである。上記第2温度調節手段は、上記第1吸脱着素子から有機溶剤を脱着させる脱着処理期間の始めの段階において、上記凝縮回収装置から排出された未凝縮の有機溶剤を含む低温の状態にあるキャリアガスを高温の状態に温度調節し、上記第1吸脱着素子から有機溶剤を脱着させる脱着処理期間の終わりの段階において、上記凝縮回収装置から排出された未凝縮の有機溶剤を含む低温の状態にあるキャリアガスを低温の状態に温度調節する。
本発明の第2の局面に基づく有機溶剤含有ガス処理システムは、有機溶剤を含有する原ガスから有機溶剤を分離することで原ガスを清浄化して排出するとともに、原ガスから分離した有機溶剤をキャリアガスを用いて回収するものであって、キャリアガスが循環するように通流される循環経路と、上記循環経路上に設けられた第1吸脱着処理装置、凝縮回収装置および第2吸脱着処理装置とを備えている。上記第1吸脱着処理装置は、有機溶剤を吸着および脱着する第1吸脱着素子を含んでいる。上記凝縮回収装置は、有機溶剤を凝縮させることで有機溶剤を凝縮液として回収するものである。上記第2吸脱着処理装置は、有機溶剤を吸着および脱着する第2吸脱着素子を含んでいる。上記第1吸脱着処理装置は、上記第2吸脱着処理装置から排出された高温の状態または低温の状態にあるキャリアガスを高温の状態に温度調節する第1温度調節手段をさらに含んでおり、原ガスと、上記第1温度調節手段にて温度調節されて高温の状態にあるキャリアガスとを、時間的に交互に上記第1吸脱着素子に接触させることにより、有機溶剤を原ガスから高温の状態にあるキャリアガスに移動させるものである。上記凝縮回収装置は、上記第1吸脱着処理装置から排出された高温の状態にあるキャリアガスを低温の状態に温度調節することにより、有機溶剤を凝縮させるものである。上記第2吸脱着処理装置は、上記凝縮回収装置から排出された未凝縮の有機溶剤を含む低温の状態にあるキャリアガスを高温の状態に温度調節する処理と、上記第1吸脱着処理装置から排出された高温の状態にあるキャリアガスを上記凝縮回収装置を経由させずに低温の状態に温度調節する処理とを、時間的に交互に行なう第2温度調節手段をさらに含んでおり、上記第2温度調節手段にて温度調節されて高温の状態にあるキャリアガスと、上記第2温度調節手段にて温度調節されて低温の状態にあるキャリアガスとを、時間的に交互に上記第2吸脱着素子に接触させることにより、有機溶剤を低温の状態にあるキャリアガスから高温の状態にあるキャリアガスに移動させるものである。上記第2温度調節手段は、上記第1吸脱着素子から有機溶剤を脱着させる脱着処理期間の始めの段階において、上記凝縮回収装置から排出された未凝縮の有機溶剤を含む低温の状態にあるキャリアガスを高温の状態に温度調節し、上記第1吸脱着素子から有機溶剤を脱着させる脱着処理期間の終わりの段階において、上記第1吸脱着処理装置から排出された高温の状態にあるキャリアガスを上記凝縮回収装置を経由させずに低温の状態に温度調節する。
本発明の第3の局面に基づく有機溶剤含有ガス処理システムは、有機溶剤を含有する原ガスから有機溶剤を分離することで原ガスを清浄化して排出するとともに、原ガスから分離した有機溶剤をキャリアガスを用いて回収するものであって、キャリアガスが循環するように通流される循環経路と、上記循環経路上に設けられた第1吸脱着処理装置、凝縮回収装置および第2吸脱着処理装置とを備えている。上記第1吸脱着処理装置は、有機溶剤を吸着および脱着する第1吸脱着素子を含んでいる。上記凝縮回収装置は、有機溶剤を凝縮させることで有機溶剤を凝縮液として回収するものである。上記第2吸脱着処理装置は、有機溶剤を吸着および脱着する第2吸脱着素子を含んでいる。上記第1吸脱着処理装置は、上記第2吸脱着処理装置から排出された高温の状態または低温の状態にあるキャリアガスを高温の状態に温度調節する第1温度調節手段と、上記第1吸脱着素子を冷却する冷却手段とをさらに含んでおり、原ガスと、上記第1温度調節手段にて温度調節されて高温の状態にあるキャリアガスとを、時間的に交互に上記第1吸脱着素子に接触させることにより、有機溶剤を原ガスから高温の状態にあるキャリアガスに移動させるとともに、上記第1吸脱着素子へ接触させるガスを高温の状態にあるキャリアガスから原ガスに切り替える前に上記冷却手段を用いて上記第1吸脱着素子を冷却させるものである。上記凝縮回収装置は、上記第1吸脱着処理装置から排出された高温の状態にあるキャリアガスを低温の状態に温度調節することにより、有機溶剤を凝縮させるものである。上記第2吸脱着処理装置は、上記凝縮回収装置から排出された未凝縮の有機溶剤を含む低温の状態にあるキャリアガスを高温の状態および低温の状態のいずれかに時間的に交互に温度調節する第2温度調節手段をさらに含んでおり、上記第2温度調節手段にて温度調節されて高温の状態にあるキャリアガスと、上記第2温度調節手段にて温度調節されて低温の状態にあるキャリアガスとを、時間的に交互に上記第2吸脱着素子に接触させることにより、有機溶剤を低温の状態にあるキャリアガスから高温の状態にあるキャリアガスに移動させるものである。上記第2温度調節手段は、上記第1吸脱着素子から有機溶剤を脱着させる脱着処理期間の始めの段階において、上記凝縮回収装置から排出された未凝縮の有機溶剤を含む低温の状態にあるキャリアガスを高温の状態に温度調節し、上記第1吸脱着素子から有機溶剤を脱着させる脱着処理期間の終わりの段階において、上記凝縮回収装置から排出された未凝縮の有機溶剤を含む低温の状態にあるキャリアガスを低温の状態に温度調節する。
上記本発明の第3の局面に基づいた有機溶剤含有ガス処理システムにあっては、上記冷却手段が、外気を上記第1吸脱着素子に送り込む外気送気手段にて構成されていてもよい。その場合には、上記第1吸脱着処理装置は、原ガスと、上記第1温度調節手段にて温度調節されて高温の状態にあるキャリアガスと、上記外気送気手段によって送り込まれる外気とを、時間的にこの順で繰り返し上記第1吸脱着素子に接触させることにより、有機溶剤を原ガスから高温の状態にあるキャリアガスに移動させるとともに、上記第1吸脱着素子へ接触させるガスを高温の状態にあるキャリアガスから原ガスに切り替える前に上記第1吸脱着素子に外気を接触させることで上記第1吸脱着素子を冷却させることになる。
上記本発明の第3の局面に基づいた有機溶剤含有ガス処理システムにあっては、上記第1温度調節手段が、上記第2吸脱着処理装置から排出された高温の状態または低温の状態にあるキャリアガスを高温の状態および低温の状態のいずれかに時間的に交互に温度調節可能に構成されていてもよく、上記冷却手段が、当該第1温度調節手段にて構成されていてもよい。その場合には、上記第1吸脱着処理装置は、原ガスと、上記第1温度調節手段にて温度調節されて高温の状態にあるキャリアガスと、上記第1温度調節手段にて温度調節されて低温の状態にあるキャリアガスとを、時間的にこの順で繰り返し上記第1吸脱着素子に接触させることにより、有機溶剤を原ガスからキャリアガスに移動させるとともに、上記第1吸脱着素子へ接触させるガスを高温の状態にあるキャリアガスから原ガスに切り替える前に上記第1吸脱着素子に低温の状態にあるキャリアガスを接触させることで上記第1吸脱着素子を冷却させることになる。
上記本発明の第3の局面に基づいた有機溶剤含有ガス処理システムにあっては、上記冷却手段が、上記第1吸脱着素子を間接的に冷却する第1吸脱着素子冷却設備にて構成されていてもよい。その場合には、上記第1吸脱着処理装置は、原ガスと、上記第1温度調節手段にて温度調節されて高温の状態にあるキャリアガスとを、時間的に交互に上記第1吸脱着素子に接触させることにより、有機溶剤を原ガスから高温の状態にあるキャリアガスに移動させるとともに、上記第1吸脱着素子へ接触させるガスを高温の状態にあるキャリアガスから原ガスに切り替える前に上記第1吸脱着素子冷却設備を用いて上記第1吸脱着素子を冷却させることになる。
上記本発明の第1ないし第3の局面に基づいた有機溶剤含有ガス処理システムにあっては、上記キャリアガスが、不活性ガスであることが好ましい。
上記本発明の第1ないし第3の局面に基づいた有機溶剤含有ガス処理システムにあっては、上記第1吸脱着素子が、活性炭素繊維であることが好ましい。
上記本発明の第1ないし第3の局面に基づいた有機溶剤含有ガス処理システムにあっては、上記第2吸脱着素子が、活性炭素繊維であることが好ましい。
上記本発明の第1ないし第3の局面に基づいた有機溶剤含有ガス処理システムにあっては、上記第1吸脱着素子および上記第2吸脱着素子が、いずれも活性炭素繊維である場合において、上記第2吸脱着素子としての活性炭素繊維の比表面積が、上記第1吸脱着素子としての活性炭素繊維の比表面積よりも大きいことが好ましい。
本発明の第4の局面に基づく有機溶剤含有ガス処理システムは、有機溶剤を含有する原ガスから有機溶剤を分離することで原ガスを清浄化して排出するとともに、原ガスから分離した有機溶剤をキャリアガスを用いて回収するものであって、キャリアガスが循環するように通流される循環経路と、上記循環経路上に設けられた第1吸脱着処理装置、凝縮回収装置および第2吸脱着処理装置とを備えている。上記第1吸脱着処理装置は、有機溶剤を吸着および脱着する第1吸脱着素子を含んでいる。上記第2吸脱着処理装置は、有機溶剤を吸着および脱着する第2吸脱着素子を含んでいる。上記凝縮回収装置は、有機溶剤を凝縮させることで有機溶剤を凝縮液として回収するものである。上記第2吸脱着処理装置は、上記第1吸脱着処理装置から見てキャリアガスの通流方向に沿った下流側であってかつ上記凝縮回収装置に至る部分の上記循環経路上に設けられた第1処理部と、上記凝縮回収装置から見てキャリアガスの通流方向に沿った下流側であってかつ上記第1吸脱着処理装置に至る部分の上記循環経路上に設けられた第2処理部とを有している。上記第2吸脱着素子は、その任意の部分が上記第1処理部と上記第2処理部との間で時間的に交互に移動するように構成されている。上記第1吸脱着処理装置は、上記第2吸脱着処理装置の上記第2処理部から排出された低温の状態にあるキャリアガスを高温の状態に温度調節する第1温度調節手段をさらに含んでおり、原ガスと、上記第1温度調節手段にて温度調節されて高温の状態にあるキャリアガスとを、時間的に交互に上記第1吸脱着素子に接触させることにより、有機溶剤を原ガスから高温の状態にあるキャリアガスに移動させるものである。上記第2吸脱着処理装置は、上記第1吸脱着処理装置から排出された高温の状態にあるキャリアガスを上記第1処理部において上記第2吸脱着素子に接触させるとともに、上記凝縮回収装置から排出された未凝縮の有機溶剤を含む低温の状態にあるキャリアガスを上記第2処理部において上記第2吸脱着素子に接触させることにより、有機溶剤を低温の状態にあるキャリアガスから高温の状態にあるキャリアガスに移動させるものである。上記凝縮回収装置は、上記第2吸脱着処理装置の上記第1処理部から排出された高温の状態にあるキャリアガスを低温の状態に温度調節することにより、有機溶剤を凝縮させるものである。
本発明の第5の局面に基づく有機溶剤含有ガス処理システムは、有機溶剤を含有する原ガスから有機溶剤を分離することで原ガスを清浄化して排出するとともに、原ガスから分離した有機溶剤をキャリアガスを用いて回収するものであって、キャリアガスが循環するように通流される循環経路と、上記循環経路上に設けられた第1吸脱着処理装置、凝縮回収装置および第2吸脱着処理装置とを備えている。上記第1吸脱着処理装置は、有機溶剤を吸着および脱着する第1吸脱着素子を含んでいる。上記第2吸脱着処理装置は、有機溶剤を吸着および脱着する第2吸脱着素子を含んでいる。上記凝縮回収装置は、有機溶剤を凝縮させることで有機溶剤を凝縮液として回収するものである。上記第2吸脱着処理装置は、上記第1吸脱着処理装置から見てキャリアガスの通流方向に沿った下流側であってかつ上記凝縮回収装置に至る部分の上記循環経路上に設けられた第1処理部と、上記凝縮回収装置から見てキャリアガスの通流方向に沿った下流側であってかつ上記第1吸脱着処理装置に至る部分の上記循環経路上に設けられた第2処理部とを有している。上記第2吸脱着素子は、その任意の部分が上記第1処理部と上記第2処理部との間で時間的に交互に移動するように構成されている。上記第1吸脱着処理装置は、上記第2吸脱着処理装置の上記第2処理部から排出された低温の状態にあるキャリアガスを高温の状態に温度調節する第1温度調節手段をさらに含んでおり、原ガスと、上記第1温度調節手段にて温度調節されて高温の状態にあるキャリアガスとを、時間的に交互に上記第1吸脱着素子に接触させることにより、有機溶剤を原ガスから高温の状態にあるキャリアガスに移動させるものである。上記第2吸脱着処理装置は、上記第1吸脱着処理装置から排出された高温の状態にあるキャリアガスを高温の状態および低温の状態のいずれかに時間的に交互に温度調節する第2温度調節手段をさらに含んでおり、上記第2温度調節手段にて温度調節されて高温の状態にあるキャリアガスまたは上記第2温度調節手段にて温度調節されて低温の状態にあるキャリアガスを上記第1処理部において上記第2吸脱着素子に接触させるとともに、上記凝縮回収装置から排出された未凝縮の有機溶剤を含む低温の状態にあるキャリアガスを上記第2処理部において上記第2吸脱着素子に接触させることにより、有機溶剤を低温の状態にあるキャリアガスから高温の状態にあるキャリアガスに移動させるものである。上記第2温度調節手段は、上記第1吸脱着素子から有機溶剤を脱着させる脱着処理期間の始めの段階においてキャリアガスを高温の状態に温度調節し、上記第1吸脱着素子から有機溶剤を脱着させる脱着処理期間の終わりの段階においてキャリアガスを低温の状態に温度調節する。上記凝縮回収装置は、上記第2吸脱着処理装置の上記第1処理部から排出された高温の状態にあるキャリアガスを低温の状態に温度調節することにより、有機溶剤を凝縮させるものである。
上記本発明の第4および第5の局面に基づいた有機溶剤含有ガス処理システムにあっては、上記キャリアガスが、不活性ガスであることが好ましい。
上記本発明の第4および第5の局面に基づいた有機溶剤含有ガス処理システムにあっては、上記第2吸脱着素子が、略円柱状の外形を有するように形成されるとともに、その中心軸周りに回転可能に構成されていることが好ましい。その場合には、上記第2吸脱着素子が上記中心軸周りに回転することにより、上記第2吸脱着素子の上記任意の部分が、上記第1処理部と上記第2処理部との間で時間的に交互に移動するように構成されていることが好ましい。
上記本発明の第4および第5の局面に基づいた有機溶剤含有ガス処理システムにあっては、上記第2吸脱着素子が、ハニカム構造を有していることが好ましい。
上記本発明の第4および第5の局面に基づいた有機溶剤含有ガス処理システムにあっては、上記第1吸脱着素子が、活性炭素繊維であることが好ましい。
[規則91に基づく訂正 15.10.2013]
本発明の第6の局面に基づく有機溶剤含有ガス処理システムは、有機溶剤を含有する原ガスから有機溶剤を分離することで原ガスを清浄化して排出するとともに、原ガスから分離した有機溶剤をキャリアガスを用いて回収するものであって、キャリアガスが循環するように通流される循環経路と、上記循環経路上に設けられた第1吸脱着処理装置、凝縮回収装置および第2吸脱着処理装置とを備えている。上記第1吸脱着処理装置は、有機溶剤を吸着および脱着する第1吸脱着素子を含んでいる。上記凝縮回収装置は、有機溶剤を凝縮させることで有機溶剤を凝縮液として回収するものである。上記第2吸脱着処理装置は、有機溶剤を吸着および脱着する第2吸脱着素子を含んでいる。上記第2吸脱着処理装置は、有機溶剤の吸着を行なう第1処理部と、有機溶剤の脱着を行なう第2処理部とを有しており、上記第2吸脱着素子は、その任意の部分が上記第1処理部と上記第2処理部との間で時間的に交互に移動するように構成されている。上記循環経路は、上記第1吸脱着処理装置から排出されたキャリアガスが上記凝縮回収装置および上記第1処理部をこの順で経由して再び上記第1吸脱着処理装置に供給されるように構成された主経路と、上記第1処理部から排出されたキャリアガスが上記第1吸脱着処理装置を経由することなく上記第2処理部を経由して再び上記凝縮回収装置に供給されるように構成された分岐経路と、上記第1処理部から排出されたキャリアガスを高温の状態に温度調節する温度調節手段とを有している。上記第1吸脱着処理装置は、原ガスと、上記温度調節手段にて温度調節されて高温の状態にあるキャリアガスとを、時間的に交互に上記第1吸脱着素子に接触させることにより、有機溶剤を原ガスから高温の状態にあるキャリアガスに移動させるものである。上記第2吸脱着処理装置は、上記凝縮回収装置から排出された未凝縮の有機溶剤を含む低温の状態にあるキャリアガスを上記第1処理部において上記第2吸脱着素子に接触させるとともに、上記温度調節手段にて温度調節されて高温の状態にあるキャリアガスを上記第2処理部において上記第2吸脱着素子に接触させることにより、有機溶剤を低温の状態にあるキャリアガスから高温の状態にあるキャリアガスに移動させるものである。上記凝縮回収装置は、上記第1吸脱着処理装置および上記第2処理部から排出された高温の状態にあるキャリアガスを低温の状態に温度調節することにより、有機溶剤を凝縮させるものである。
本発明の第6の局面に基づく有機溶剤含有ガス処理システムは、有機溶剤を含有する原ガスから有機溶剤を分離することで原ガスを清浄化して排出するとともに、原ガスから分離した有機溶剤をキャリアガスを用いて回収するものであって、キャリアガスが循環するように通流される循環経路と、上記循環経路上に設けられた第1吸脱着処理装置、凝縮回収装置および第2吸脱着処理装置とを備えている。上記第1吸脱着処理装置は、有機溶剤を吸着および脱着する第1吸脱着素子を含んでいる。上記凝縮回収装置は、有機溶剤を凝縮させることで有機溶剤を凝縮液として回収するものである。上記第2吸脱着処理装置は、有機溶剤を吸着および脱着する第2吸脱着素子を含んでいる。上記第2吸脱着処理装置は、有機溶剤の吸着を行なう第1処理部と、有機溶剤の脱着を行なう第2処理部とを有しており、上記第2吸脱着素子は、その任意の部分が上記第1処理部と上記第2処理部との間で時間的に交互に移動するように構成されている。上記循環経路は、上記第1吸脱着処理装置から排出されたキャリアガスが上記凝縮回収装置および上記第1処理部をこの順で経由して再び上記第1吸脱着処理装置に供給されるように構成された主経路と、上記第1処理部から排出されたキャリアガスが上記第1吸脱着処理装置を経由することなく上記第2処理部を経由して再び上記凝縮回収装置に供給されるように構成された分岐経路と、上記第1処理部から排出されたキャリアガスを高温の状態に温度調節する温度調節手段とを有している。上記第1吸脱着処理装置は、原ガスと、上記温度調節手段にて温度調節されて高温の状態にあるキャリアガスとを、時間的に交互に上記第1吸脱着素子に接触させることにより、有機溶剤を原ガスから高温の状態にあるキャリアガスに移動させるものである。上記第2吸脱着処理装置は、上記凝縮回収装置から排出された未凝縮の有機溶剤を含む低温の状態にあるキャリアガスを上記第1処理部において上記第2吸脱着素子に接触させるとともに、上記温度調節手段にて温度調節されて高温の状態にあるキャリアガスを上記第2処理部において上記第2吸脱着素子に接触させることにより、有機溶剤を低温の状態にあるキャリアガスから高温の状態にあるキャリアガスに移動させるものである。上記凝縮回収装置は、上記第1吸脱着処理装置および上記第2処理部から排出された高温の状態にあるキャリアガスを低温の状態に温度調節することにより、有機溶剤を凝縮させるものである。
上記本発明の第6の局面に基づいた有機溶剤含有ガス処理システムにあっては、上記温度調節手段が、上記第1処理部と上記第1吸脱着処理装置とを結ぶ部分の上記主経路のうちの、上記主経路に対して上記分岐経路が接続された接続点よりも第1処理部側に位置する部分に設けられていることが好ましい。
上記本発明の第6の局面に基づいた有機溶剤含有ガス処理システムにあっては、上記温度調節手段が、上記第1処理部と上記第1吸脱着処理装置とを結ぶ部分の上記主経路のうちの、上記主経路に対して上記分岐経路が接続された接続点よりも第1吸脱着処理装置側に位置する部分に設けられた第1温度調節手段と、上記分岐経路のうちの、上記第2処理部から見てキャリアガスの通流方向に沿った上流側の部分に設けられた第2温度調節手段とを含んでいてもよい。
上記本発明の第6の局面に基づいた有機溶剤含有ガス処理システムにあっては、上記循環経路が、上記凝縮回収装置から排出されたキャリアガスが上記第1処理部を経由することなく上記第1処理部から見て上記キャリアガスの通流方向に沿った下流側に位置する部分の上記主経路に再び供給されるように構成されたバイパス経路と、上記凝縮回収装置から排出されたキャリアガスを上記第1処理部に供給するか、または上記バイパス経路に供給するかを時間的に交互に切り替える切替手段とをさらに有していることが好ましい。その場合には、上記切替手段が、上記第1吸脱着素子から有機溶剤を脱着させる脱着処理期間の初めの段階において上記凝縮回収装置から排出された未凝縮の有機溶剤を含む低温のキャリアガスを上記バイパス経路に供給し、上記第1吸脱着素子から有機溶剤を脱着させる脱着処理期間の終わりの段階において上記凝縮回収装置から排出された未凝縮の有機溶剤を含む低温のキャリアガスを上記第1処理部に供給するように切り替わることが好ましい。
上記本発明の第6の局面に基づいた有機溶剤含有ガス処理システムにあっては、上記キャリアガスが、不活性ガスであることが好ましい。
上記本発明の第6の局面に基づいた有機溶剤含有ガス処理システムにあっては、上記第2吸脱着素子が、略円柱状の外形を有するように形成されるとともに、その中心軸周りに回転可能に構成されていることが好ましい。その場合には、上記第2吸脱着素子が上記中心軸周りに回転することにより、上記第2吸脱着素子の上記任意の部分が、上記第1処理部と上記第2処理部との間で時間的に交互に移動するように構成されていることが好ましい。
上記本発明の第6の局面に基づいた有機溶剤含有ガス処理システムにあっては、上記第2吸脱着処理装置が、上記第2処理部から上記第1処理部に移動する部分の第2吸脱着素子の冷却を行なうパージ部をさらに有していることが好ましい。その場合には、上記循環経路が、上記凝縮回収装置から排出されたキャリアガスの一部が上記第1処理部を経由することなく上記パージ部を経由して上記第2処理部から見てキャリアガスの通流方向に沿った上流側に位置する部分の上記分岐経路に供給されるように構成されたパージ経路をさらに有していることが好ましい。
上記本発明の第6の局面に基づいた有機溶剤含有ガス処理システムにあっては、上記第2吸脱着素子が、ハニカム構造を有していることが好ましい。
上記本発明の第6の局面に基づいた有機溶剤含有ガス処理システムにあっては、上記第1吸脱着素子が、活性炭素繊維であることが好ましい。
本発明によれば、ランニングコストが抑制可能であるとともに、原ガスに対する浄化能力および有機溶剤の回収効率の向上が図られた有機溶剤含有ガス処理システムとすることができる。
以下、本発明の実施の形態について、図を参照して詳細に説明する。なお、以下に示す実施の形態おいては、本発明が適用された有機溶剤含有ガス処理システムをそのシステム構成に基づいて第1ないし第4実施の形態グループに大別することとし、これらについて順に説明する。
<第1実施の形態グループ(実施の形態1-1,1-2)>
まず、本発明の実施の形態1-1,1-2について説明する。実施の形態1-1は、上述した本発明の第1の局面に基づいた有機溶剤含有ガス処理システムを具現化したものであり、実施の形態1-2は、上述した本発明の第2の局面に基づいた有機溶剤含有ガス処理システムを具現化したものである。なお、以下に示す実施の形態1-1,1-2においては、同一のまたは共通する部分について図中同一の符号を付し、その説明は繰り返さない。
まず、本発明の実施の形態1-1,1-2について説明する。実施の形態1-1は、上述した本発明の第1の局面に基づいた有機溶剤含有ガス処理システムを具現化したものであり、実施の形態1-2は、上述した本発明の第2の局面に基づいた有機溶剤含有ガス処理システムを具現化したものである。なお、以下に示す実施の形態1-1,1-2においては、同一のまたは共通する部分について図中同一の符号を付し、その説明は繰り返さない。
(実施の形態1-1)
図1は、本発明の実施の形態1-1における有機溶剤含有ガス処理システムのシステム構成図である。まず、この図1を参照して、本実施の形態における有機溶剤含有ガス処理システム1Aの構成について説明する。
図1は、本発明の実施の形態1-1における有機溶剤含有ガス処理システムのシステム構成図である。まず、この図1を参照して、本実施の形態における有機溶剤含有ガス処理システム1Aの構成について説明する。
図1に示すように、本実施の形態における有機溶剤含有ガス処理システム1Aは、キャリアガスが循環するように通流される循環経路と、当該循環経路上に設けられた第1吸脱着処理装置1100、凝縮回収装置1200、第2吸脱着処理装置1300およびブロワ1400とを主として備えている。
ここで、循環経路は、図中に示す配管ラインLA3~LA7によって主として構成されており、ブロワ1400は、当該循環経路中においてキャリアガスを通流させるための送風手段である。なお、キャリアガスとしては、水蒸気、加熱空気、高温に加熱した不活性ガス等、様々な種類のガスを利用することが可能であるが、特に水分を含まないガスである不活性ガスを利用することとすれば、有機溶剤含有ガス処理システムをより簡素に構成することができる。
第1吸脱着処理装置1100は、第1処理槽1120および第2処理槽1130を有する第1吸脱着処理塔1110と、第1温度調節手段としてのヒータ1140とを含んでいる。第1処理槽1120には、有機溶剤を吸着および脱着する第1吸脱着素子1121が収容されており、第2処理槽1130には、有機溶剤を吸着および脱着する第1吸脱着素子1131が収容されている。
ヒータ1140は、第1吸脱着処理装置1100に供給されるキャリアガスを高温の状態に温度調節するためのものであり、より具体的には、第2吸脱着処理装置1300から排出されてブロワ1400を経由した高温の状態または低温の状態にあるキャリアガスを高温の状態に温度調節して第1吸脱着処理塔1110に供給するためのものである。ここで、ヒータ1140は、第1吸脱着素子1121,1131が所定の脱着温度に維持されることとなるように、第1処理槽1120および第2処理槽1130に導入されるキャリアガスを加熱する。
第1吸脱着素子1121,1131は、原ガスを接触させることで原ガスに含有される有機溶剤を吸着する。したがって、第1吸脱着処理装置1100においては、第1処理槽1120および第2処理槽1130に原ガスが供給されることで有機溶剤が第1吸脱着素子1121,1131によって吸着され、これにより原ガスから有機溶剤が分離されることで原ガスが清浄化されて清浄ガスとして第1処理槽1120および第2処理槽1130から排出されることになる。
また、第1吸脱着素子1121,1131は、高温の状態にあるキャリアガスを接触させることで吸着済みの有機溶剤を脱着する。したがって、第1吸脱着処理装置1100においては、第1処理槽1120および第2処理槽1130に高温の状態にあるキャリアガスが供給されることで有機溶剤が第1吸脱着素子1121,1131から脱着され、これにより有機溶剤を含有する高温の状態にあるキャリアガスが第1処理槽1120および第2処理槽1130から排出されることになる。
第1吸脱着素子1121,1131は、活性炭、活性炭素繊維、ゼオライトおよびシリカゲルのいずれかを含む吸着材にて構成される。好適には、第1吸脱着素子1121,1131としては、粒状、粉体状、ハニカム状等の活性炭やゼオライトが利用されるが、より好適には、活性炭素繊維が利用される。活性炭素繊維は、表面にミクロ孔を有する繊維状構造を有しているため、ガスとの接触効率が高く、さらにフェルトの形態等を有することで成形が容易で充填密度が高いため、他の吸着材に比べて高い吸着効率を実現する。
第1吸脱着処理装置1100には、配管ラインLA1,LA2がそれぞれ接続されている。配管ラインLA1は、有機溶剤を含有する原ガスを第1処理槽1120および第2処理槽1130に供給するための配管ラインであり、バルブVA101,VA102によって第1処理槽1120および第2処理槽1130に対する接続/非接続状態が切り替えられる。配管ラインLA2は、清浄ガスを第1処理槽1120および第2処理槽1130から排出するための配管ラインであり、バルブVA103,VA104によって第1処理槽1120および第2処理槽1130に対する接続/非接続状態が切り替えられる。
また、第1吸脱着処理装置1100には、配管ラインLA3,LA4がそれぞれ接続されている。配管ラインLA3は、キャリアガスを上記ヒータ1140を介して第1処理槽1120および第2処理槽1130に供給するための配管ラインであり、バルブVA105,VA106によって第1処理槽1120および第2処理槽1130に対する接続/非接続状態が切り替えられる。配管ラインLA4は、キャリアガスを第1処理槽1120および第2処理槽1130から排出するための配管ラインであり、バルブVA101,VA102によって第1処理槽1120および第2処理槽1130に対する接続/非接続状態が切り替えられる。
第1処理槽1120および第2処理槽1130のそれぞれには、上述したバルブVA101~VA106の開閉を操作することにより、原ガスと、ヒータ1140にて温度調節されて高温の状態にあるキャリアガスとが、時間的に交互に供給される。これにより、第1処理槽1120および第2処理槽1130は、時間的に交互に吸着槽および脱着槽として機能することになり、これに伴って有機溶剤が原ガスから高温の状態にあるキャリアガスに移動されることになる。なお、具体的には、第1処理槽1120が吸着槽として機能している場合には、第2処理槽1130が脱着槽として機能し、第1処理槽1120が脱着槽として機能している場合には、第2処理槽1130が吸着槽として機能する。
ここで、配管ラインLA1は、第1処理槽1120および第2処理槽1130のうち、吸着槽として機能している処理槽に接続されて当該処理槽に原ガスを供給し、配管ラインLA2は、第1処理槽1120および第2処理槽1130のうち、吸着槽として機能している処理槽に接続されて当該処理槽から清浄ガスを排出する。また、配管ラインLA3は、第1処理槽1120および第2処理槽1130のうち、脱着槽として機能している処理槽に接続されて当該処理槽にキャリアガスを供給し、配管ラインLA4は、第1処理槽1120および第2処理槽1130のうち、脱着槽として機能している処理槽に接続されて当該処理槽からキャリアガスを排出する。
凝縮回収装置1200は、コンデンサ1210と、回収タンク1220とを含んでいる。コンデンサ1210は、高温の状態にあるキャリアガスを低温の状態に温度調節することによってキャリアガスに含有される有機溶剤を凝縮させるものであり、具体的には、冷却水等を用いてキャリアガスを冷却することで有機溶剤を液化させるクーラにて構成される。また、回収タンク1220は、コンデンサ1210にて液化された有機溶剤を凝縮液として貯留するものである。また、必要に応じて、比重差の異なる溶剤と溶剤とを、または、溶剤と水とを分離するセパレータをコンデンサ1210と回収タンク1220との間に設けてもよい。
凝縮回収装置1200には、配管ラインLA4,LA5がそれぞれ接続されている。配管ラインLA4は、第1吸脱着処理装置1100から排出された高温の状態にあるキャリアガスをコンデンサ1210に供給するための配管ラインであり、配管ラインLA5は、コンデンサ1210内に残留する未凝縮の有機溶剤を含む低温の状態にあるキャリアガスをコンデンサ1210から排出するための配管ラインである。
また、凝縮回収装置1200には、配管ラインLA8,LA9がそれぞれ接続されている。配管ラインLA8は、回収タンク1220に貯留された有機溶剤の凝縮液を外部に向けて排出するための配管ラインであり、配管ラインLA9は、回収タンク1220中において揮発した有機溶剤を原ガスが搬送される配管ラインLA1に戻すための配管ラインである。
第2吸脱着処理装置1300は、単体の処理槽1320を有する吸脱着処理塔1310と、第2温度調節手段としての温度調節機構1330Aとを含んでいる。処理槽1320には、有機溶剤を吸着および脱着する第2吸脱着素子1321が収容されている。
温度調節機構1330Aは、第2吸脱着処理装置1300に供給されるキャリアガスを高温の状態および低温の状態のいずれかに時間的に交互に温度調節するためのものであり、より具体的には、凝縮回収装置1200から排出された未凝縮の有機溶剤を含む低温の状態にあるキャリアガスを高温の状態および低温の状態のいずれかに時間的に交互に温度調節して第2吸脱着処理塔1310に供給するためのものである。
温度調節機構1330Aは、配管ラインLA5上に設けられたヒータ1331と、配管ラインLA5から分岐して再び配管ラインLA5に合流するように設けられたバイパスラインとしての配管ラインLA6と、配管ラインLA5に設けられたバルブVA301と、配管ラインLA6に設けられたバルブVA302とを含んでいる。なお、ヒータ1331およびバルブVA301は、いずれも配管ラインLA5から分岐して設けられた配管ラインLA6に並走する部分の配管ラインLA5に設けられている。
ここで、ヒータ1331は、未凝縮の有機溶剤を含む低温の状態にあるキャリアガスを高温の状態に温度調節して第2吸脱着処理塔1310に供給する場合に、第2吸脱着素子1321が所定の脱着温度に維持されることとなるように、処理槽1320に導入されるキャリアガスを加熱する。
一方、配管ラインLA6は、未凝縮の有機溶剤を含む低温の状態にあるキャリアガスを低温の状態に温度調節して第2吸脱着処理塔1310に供給する場合に、第2吸脱着素子1321が所定の吸着温度に維持されることとなるように、処理槽1320に導入されるキャリアガスをそのまま搬送するかあるいは必要に応じて冷却するための配管ラインである。なお、キャリアガスを配管ラインLA6において冷却する場合には、当該配管ラインLA6に別途クーラを設けることとすれば効率的である。
第2吸脱着素子1321は、高温の状態にあるキャリアガスを接触させることで吸着済みの有機溶剤を脱着する。したがって、第2吸脱着処理装置1300においては、処理槽1320に高温の状態にあるキャリアガスが供給されることで有機溶剤が第2吸脱着素子1321から脱着され、これにより有機溶剤を含有する高温の状態にあるキャリアガスが処理槽1320から排出されることになる。
また、第2吸脱着素子1321は、低温の状態にあるキャリアガスを接触させることで有機溶剤を吸着する。したがって、第2吸脱着処理装置1300においては、処理槽1320に低温の状態にあるキャリアガスが供給されることで有機溶剤が第2吸脱着素子1321によって吸着され、これによりキャリアガスから有機溶剤が分離されることでキャリアガス中に含まれる有機溶剤の濃度が低下し、この有機溶剤の濃度が低下した低温のキャリアガスが処理槽1320から排出されることになる。
第2吸脱着素子1321は、活性炭、活性炭素繊維、ゼオライトおよびシリカゲルのいずれかを含む吸着材にて構成される。好適には、第2吸脱着素子1321としては、粒状、粉体状、ハニカム状等の活性炭やゼオライトが利用されるが、より好適には、活性炭素繊維が利用される。活性炭素繊維は、表面にミクロ孔を有する繊維状構造を有しているため、ガスとの接触効率が高く、さらにフェルトの形態等を有することで成形が容易で充填密度が高いため、他の吸着材に比べて高い吸着効率を実現する。
第2吸脱着処理装置1300には、配管ラインLA5,LA7がそれぞれ接続されている。配管ラインLA5は、キャリアガスを上記温度調節機構1330Aに供給するための配管ラインであり、配管ラインLA7は、キャリアガスを処理槽1320から排出するための配管ラインである。
処理槽1320には、上述したバルブVA301,VA302の開閉を操作することにより、温度調節機構1330Aにて温度調節されて高温の状態にあるキャリアガスと、温度調節機構1330Aにて温度調節されて低温の状態にあるキャリアガスとが、時間的に交互に供給される。これにより、処理槽1320は、時間的に交互に吸着槽および脱着槽として機能することになり、これに伴って有機溶剤が低温の状態にあるキャリアガスから高温の状態にあるキャリアガスに移動されることになる。
ここで、温度調節機構1330Aは、処理槽1320を脱着槽として機能させる場合に当該処理槽1320に、ヒータ1331を接続させて高温の状態にあるキャリアガスを処理槽1320に供給し、処理槽1320を吸着槽として機能させる場合に、当該処理槽1320に配管ラインLA6を接続させて低温の状態にあるキャリアガスを処理槽1320に供給する。
第2吸脱着処理装置1300から排出された高温の状態または低温の状態にあるキャリアガスは、配管ラインLA7を介してブロワ1400へと搬送され、ブロワ1400を通過した後に配管ラインLA3を経由して第1吸脱着処理装置1100に供給される。
なお、上述した配管ラインLA3には、キャリアガスを循環経路に外部から導入するための配管ラインLA0が設けられている。当該配管ラインLA0は、上述した有機溶剤含有ガス処理システム1Aの初期設置時においてキャリアガスを循環経路に導入したり、メンテナンス時等において必要に応じてキャリアガスを循環経路に補充したりするためのものである。
図2は、図1に示す有機溶剤含有ガス処理システムにおいて、一対の第1吸脱着素子および第2吸脱着素子を用いた吸着処理および脱着処理の時間的な切り替えの様子を示すタイムチャートである。次に、この図2を参照して、本実施の形態における有機溶剤含有ガス処理システム1Aにおいて行なわれる有機溶剤含有ガスの処理の詳細について説明する。
図2を参照して、本実施の形態における有機溶剤含有ガス処理システム1Aは、図中に示す1サイクルを単位期間として当該サイクルが繰り返し実施さることにより、有機溶剤含有ガスの処理が連続して行なわれるものである。
上記1サイクルの前半(図中に示す時刻t0~t2の間)においては、第1吸脱着素子1121が設置された第1吸脱着処理装置1100の第1処理槽1120において吸着処理が実施され、これと並行して、第1吸脱着素子1131が設置された第1吸脱着処理装置1100の第2処理槽1130において脱着処理が実施される。
さらに、当該1サイクルの前半の始めの段階(図中に示す時刻t0~t1の間)においては、第2吸脱着素子1321が設置された第2吸脱着処理装置1300の処理槽1320において脱着処理が実施され、当該1サイクルの前半の終わりの段階(図中に示す時刻t1~t2の間)においては、当該処理槽1320において吸着処理が実施される。
また、上記1サイクルの後半(図中に示す時刻t2~t4の間)においては、第1吸脱着素子1121が設置された第1吸脱着処理装置1100の第1処理槽1120において脱着処理が実施され、これと並行して、第1吸脱着素子1131が設置された第1吸脱着処理装置1100の第2処理槽1130において吸着処理が実施される。
さらに、当該1サイクルの後半の始めの段階(図中に示す時刻t2~t3の間)においては、第2吸脱着素子1321が設置された第2吸脱着処理装置1300の処理槽1320において脱着処理が実施され、当該1サイクルの後半の終わりの段階(図中に示す時刻t3~t4の間)においては、当該処理槽1320において吸着処理が実施される。
すなわち、本実施の形態における有機溶剤含有ガス処理システム1Aにあっては、一対の第1吸脱着素子1121,1131のいずれかにおいて脱着処理が実施される脱着処理期間の始めの段階において第2吸脱着素子1321において脱着処理が実施され、一対の第1吸脱着素子1121,1131のいずれかにおいて脱着処理が実施される脱着処理期間の終わりの段階において第2吸脱着素子1321において吸着処理が実施される。
なお、上述した1サイクル中においては、凝縮回収装置1200において常時キャリアガスから有機溶剤が回収されることになる。
次に、上述した有機溶剤含有ガスの処理を具体的に実現するために、本実施の形態における有機溶剤含有ガス処理システム1Aにおいて実施される操作について、図1を参照して詳細に説明する。なお、以下の説明は、第1吸脱着処理装置1100の第1処理槽1120が吸着槽として機能し、第2処理槽1130が脱着槽として機能している状態に基づいたものであるが、これら吸着槽と脱着槽とが入れ替わった場合にも、同様の操作が行なわれることになる。
図1に示すように、第1吸脱着処理装置1100の第2処理槽1130に収容された第1吸脱着素子1131の脱着処理期間の始めの段階(すなわち、図2中に示す時刻t0~t1の間)においては、温度調節機構1330Aに設けられたバルブVA301が開放されるとともにバルブVA302が閉塞されることにより、凝縮回収装置1200から排出された未凝縮の有機溶剤を含む低温の状態にあるキャリアガスがヒータ1331に導入されて高温の状態にまで加熱されて温度調節され、これが第2吸脱着処理装置1300の処理槽1320に供給されることで第2吸脱着素子1321に接触させられる。
これにより、第2吸脱着素子1321の吸着済みの有機溶剤が当該高温の状態あるキャリアガスによって第2吸脱着素子1321から脱着されることになり、処理槽1320から排出されるキャリアガス中の有機溶剤の濃度が徐々に上昇する。これに伴って、第1吸脱着処理装置1100の第2処理槽1130に収容された第1吸脱着素子1131に接触させられるキャリアガス中に含まれる有機溶剤の濃度も徐々に上昇することになるが、当該第1吸脱着素子1131の脱着処理自体には殆ど影響はなく、相当程度にまで当該第1吸脱着素子1131の再生が行なわれる。当該操作は、第1吸脱着素子1131からの有機溶剤の脱着が概ね完了して平衡状態に達するまで行なわれる。
次に、第1吸脱着処理装置1100の第2処理槽1130に収容された第1吸脱着素子1131の脱着処理期間の終わりの段階(すなわち、図2中に示す時刻t1~t2の間)においては、温度調節機構1330Aに設けられたバルブVA301が閉塞されるとともにバルブVA302が開放されることにより、凝縮回収装置1200から排出された未凝縮の有機溶剤を含む低温の状態にあるキャリアガスが配管ラインLA6を経由してそのまま第2吸脱着処理装置1300の処理槽1320に供給されることで第2吸脱着素子1321に接触させられる。
これにより、第2吸脱着素子1321によってキャリアガスに含有された有機溶剤が吸着されることになり、処理槽1320から排出されるキャリアガス中の有機溶剤の濃度が徐々に低下する。これに伴って、第1吸脱着処理装置1100の第2処理槽1130に収容された第1吸脱着素子1131に接触させられるキャリアガス中に含まれる有機溶剤の濃度も徐々に低下することになり、当該第1吸脱着素子1131の再生がさらに促進されることになる。当該操作は、第1吸脱着素子1131による有機溶剤の脱着が概ね完了して平衡状態に達するまで行なわれる。
以上において説明した本実施の形態における有機溶剤含有ガス処理システム1Aとすることにより、未凝縮の有機溶剤を含有するキャリアガスをそのまま循環させて第1吸脱着処理装置1100に戻す構成とした場合に比べ、第1吸脱着素子1121,1131の再生が促進される結果となり、その後において実施される吸着処理の際により効率的に原ガスから有機溶剤が吸着できるようになる。したがって、原ガスに対する浄化能力および有機溶剤の回収効率の向上が図られることになり、従来に比して高性能の有機溶剤含有ガス処理システムとすることができる。
また、本実施の形態における有機溶剤含有ガス処理システム1Aは、循環経路を構築することでキャリアガスを繰り返し使用できるように構成されたものであるため、経済性にも優れたものとすることができる。したがって、窒素ガス等に代表される不活性ガスをキャリアガスとして使用した場合に、特にランニングコストを抑制できる効果が得られる。
なお、第2吸脱着処理装置1300に具備される第2吸脱着素子1321の吸着能力を第1吸脱着処理装置1100に具備される第1吸脱着素子1121,1131の吸着能力よりも高く設定することとすれば、原ガスに対する浄化能力および有機溶剤の回収効率の向上が安定的に実現されることになる。これは、上述した第1吸脱着素子1131の脱着処理期間の終わりの段階において第2吸脱着素子1321に供給されるキャリアガス中に含まれる有機溶剤の濃度が、第1吸脱着素子1121,1131に供給される原ガス中に含まれる有機溶剤の濃度よりも高いためである。ここで、第2吸脱着素子1321の吸着能力を第1吸脱着素子1121,1131の吸着能力よりも高く設定する方法としては、第2吸脱着素子1321の比表面積を第1吸脱着素子1121,1131の比表面積よりも大きくすること等が想定される。
(実施の形態1-2)
図3は、本発明の実施の形態1-2における有機溶剤含有ガス処理システムのシステム構成図である。以下、この図3を参照して、本実施の形態における有機溶剤含有ガス処理システム1Bの構成について説明する。
図3は、本発明の実施の形態1-2における有機溶剤含有ガス処理システムのシステム構成図である。以下、この図3を参照して、本実施の形態における有機溶剤含有ガス処理システム1Bの構成について説明する。
図3に示すように、本実施の形態における有機溶剤含有ガス処理システム1Bは、上述した実施の形態1-1における有機溶剤含有ガス処理システム1Aと同様に、キャリアガスが循環するように通流される循環経路と、当該循環経路上に設けられた第1吸脱着処理装置1100、凝縮回収装置1200、第2吸脱着処理装置1300およびブロワ1400とを主として備えている。ここで、循環経路は、図中に示す配管ラインLA3~LA7によって主として構成されている。
このうち、第1吸脱着処理装置1100、凝縮回収装置1200、第2吸脱着処理装置1300の吸脱着処理塔1310およびブロワ1400の構成やこれらの循環経路上における配設位置等は、上述した実施の形態1-1の場合と同様である。これに対し、第2吸脱着処理装置1300に具備される第2温度調節手段としての温度調節機構1330Bの構成および循環経路上における配設位置が、上述した実施の形態1-1の場合と相違している。
温度調節機構1330Bは、第2吸脱着処理装置1300に供給されるキャリアガスを高温の状態および低温の状態のいずれかに時間的に交互に温度調節するためのものであり、より具体的には、凝縮回収装置1200から排出された未凝縮の有機溶剤を含む低温の状態にあるキャリアガスを高温の状態に温度調節する処理と、第1吸脱着処理装置1100から排出された高温の状態にあるキャリアガスを低温の状態に温度調節する処理とを、時間的に交互に行なって第2吸脱着処理塔1310に供給するためのものである。
温度調節機構1330Bは、配管ラインLA5上に設けられたヒータ1331と、配管ラインLA4から分岐して配管ラインLA5に合流するように設けられたバイパスラインとしての配管ラインLA6と、配管ラインLA6に設けられたクーラ1332と、配管ラインLA4に設けられたバルブVA303と、配管ラインLA6に設けられたバルブVA304とを含んでいる。なお、バルブVA303は、配管ラインLA4から分岐して設けられた配管ラインLA6に並走する部分の配管ラインLA4に設けられており、ヒータ1331は、配管ラインLA4から分岐して設けられた配管ラインLA6に並走する部分の配管ラインLA5に設けられている。また、クーラ1332およびバルブVA304は、いずれも配管ラインLA6に設けられている。
ここで、ヒータ1331は、凝縮回収装置1200から排出された未凝縮の有機溶剤を含む低温の状態にあるキャリアガスを高温の状態に温度調節して第2吸脱着処理塔1310に供給する場合に、第2吸脱着素子1321が所定の脱着温度に維持されることとなるように、処理槽1320に導入されるキャリアガスを加熱する。
一方、クーラ1332は、第1吸脱着処理装置1100から排出された高温の状態にあるキャリアガスを低温の状態に温度調節して第2吸脱着処理塔1310に供給する場合に、第2吸脱着素子1321が所定の吸着温度に維持されることとなるように、処理槽1320に導入されるキャリアガスを冷却する。
ここで、本実施の形態における有機溶剤含有ガス処理システム1Bにおいて行なわれる有機溶剤含有ガスの処理の詳細については、上述した実施の形態1-1に準ずるものであるため、その説明はここでは省略する。ただし、当該有機溶剤含有ガスの処理を具体的に実現するために、本実施の形態における有機溶剤含有ガス処理システム1Bにおいて実施される操作については、上述した実施の形態1-1におけるそれと多少異なるため、図3を参照してこの点について詳細に説明する。なお、以下の説明は、第1吸脱着処理装置1100の第1処理槽1120が吸着槽として機能し、第2処理槽1130が脱着槽として機能している状態に基づいたものであるが、これら吸着槽と脱着槽とが入れ替わった場合にも、同様の操作が行なわれることになる。
図2に示すように、第1吸脱着処理装置1100の第2処理槽1130に収容された第1吸脱着素子1131の脱着処理期間の始めの段階(すなわち、図2中に示す時刻t0~t1の間)においては、温度調節機構1330Bに設けられたバルブVA303が開放されるとともにバルブVA304が閉塞されることにより、凝縮回収装置1200から排出された未凝縮の有機溶剤を含む低温の状態にあるキャリアガスがヒータ1331に導入されて高温の状態にまで加熱されて温度調節され、これが第2吸脱着処理装置1300の処理槽1320に供給されることで第2吸脱着素子1321に接触させられる。
これにより、第2吸脱着素子1321の吸着済みの有機溶剤が当該高温の状態あるキャリアガスによって第2吸脱着素子1321から脱着されることになり、処理槽1320から排出されるキャリアガス中の有機溶剤の濃度が徐々に上昇する。これに伴って、第1吸脱着処理装置1100の第2処理槽1130に収容された第1吸脱着素子1131に接触させられるキャリアガス中に含まれる有機溶剤の濃度も徐々に上昇することになるが、当該第1吸脱着素子1131の脱着処理自体には殆ど影響はなく、相当程度にまで当該第1吸脱着素子1131の再生が行なわれる。当該操作は、第1吸脱着素子1131からの有機溶剤の脱着が概ね完了して平衡状態に達するまで行なわれる。
次に、第1吸脱着処理装置1100の第2処理槽1130に収容された第1吸脱着素子1131の脱着処理期間の終わりの段階(すなわち、図2中に示す時刻t1~t2の間)においては、温度調節機構1330Bに設けられたバルブVA303が閉塞されるとともにバルブVA304が開放されることにより、第1吸脱着処理装置1100から排出された高温の状態にあるキャリアガスがクーラ1332に導入されて低温の状態にまで冷却されて温度調節され、これが第2吸脱着処理装置1300の処理槽1320に供給されることで第2吸脱着素子1321に接触させられる。
これにより、第2吸脱着素子1321によってキャリアガスに含有された有機溶剤が吸着されることになり、処理槽1320から排出されるキャリアガス中の有機溶剤の濃度が徐々に低下する。これに伴って、第1吸脱着処理装置1100の第2処理槽1130に収容された第1吸脱着素子1131に接触させられるキャリアガス中に含まれる有機溶剤の濃度も徐々に低下することになり、当該第1吸脱着素子1131の再生がさらに促進されることになる。当該操作は、第1吸脱着素子1131による有機溶剤の脱着が概ね完了して平衡状態に達するまで行なわれる。
なお、その際、クーラ1332にて第1吸脱着処理装置1100から排出された高温の状態にあるキャリアガスが冷却されることにより、当該キャリアガスに含有された有機溶剤が凝縮する可能性もあるが、上述した第1吸脱着素子1131の脱着処理期間の始めの段階において第1吸脱着素子1131からの有機溶剤の脱着が概ね完了して平衡状態に達していれば、凝縮回収装置1200のコンデンサ1210による凝縮処理によって冷却後の温度状態における有機溶剤の気液平衡状態が既に維持されることとなっているため、当該クーラ1332による冷却後においてもキャリアガス中に含まれる有機溶剤の気液平衡状態が維持されて有機溶剤が凝縮することはなくなる。
ただし、コンデンサ1210による冷却後のキャリアガスの温度よりもクーラ1332による冷却後のキャリアガスの温度を低く設定した場合には、当該クーラ1332において有機溶剤が凝縮する可能性が生じるため、その場合には、当該クーラ1332を回収タンク1220に接続すれば、凝縮後の有機溶剤を回収タンク1220にて回収することが可能になる。
以上において説明した本実施の形態における有機溶剤含有ガス処理システム1Bとした場合にも、上述した実施の形態1-1における有機溶剤含有ガス処理システム1Aとした場合と同様の効果を得ることができる。すなわち、本実施の形態における有機溶剤含有ガス処理システム1Bとすることにより、原ガスに対する浄化能力および有機溶剤の回収効率の向上が図られることになり、従来に比して高性能の有機溶剤含有ガス処理システムとすることができるとともに、経済性にも優れたものとすることができる。
(実施例A)
以下においては、上述した本発明の実施の形態1-2における有機溶剤含有ガス処理システム1Bを実際に試作し、これを用いて原ガスの処理を行なった場合を実施例Aとして説明する。
以下においては、上述した本発明の実施の形態1-2における有機溶剤含有ガス処理システム1Bを実際に試作し、これを用いて原ガスの処理を行なった場合を実施例Aとして説明する。
実施例Aにおいては、原ガスとして酢酸エチルを2000ppmの濃度で含有する30℃のガスを使用し、キャリアガスとして130℃の窒素ガスを使用し、第1吸脱着素子1121,1131として比表面積が1500mg/m2の活性炭素繊維を使用し、第2吸脱着素子1321として比表面積が2000mg/m2の活性炭素繊維を使用した。
まず、初期段階における処理として、上記原ガスを図示しない送風機を用いて第1吸脱着処理装置1100の一方の処理槽に風量100m3/minで20分間送風することによって吸着処理を行なった。
上記初期段階における処理が終了した後に、以下において説明する一連の処理を1サイクルとして連続的に繰り返して実施することにより、原ガスの処理を行なった。
具体的には、バルブVA101~VA106を切り替え操作し、上記一方の処理槽を脱着槽に切り替えるとともに、残る処理槽を吸着槽とした。脱着槽においては、窒素ガスを風量34m3/minで導入することで第1吸脱着素子の脱着処理を行ない、吸着槽においては、上述した条件と同様の条件で吸着処理を行なった。なお、凝縮回収装置1200においては、脱着槽から排出される酢酸エチルを含有する130℃の窒素ガスを10℃にまで冷却することとした。
ここで、脱着槽における脱着を開始した時点を始期とする始めの10分間については、コンデンサ1210から排出される未凝縮の酢酸エチルを含む10℃の窒素ガスをヒータ1331を用いて130℃にまで加熱して第2吸脱着処理装置1300の処理槽1320に導入し、さらに処理槽1320から排出されるガスを第1吸脱着処理装置1100の脱着槽に導入することとした。
また、脱着槽における脱着を開始した時点から10分経過した後を始期とする終わりの10分間については、バルブVA303,VA304を切り替え操作することで脱着槽から排出される酢酸エチルを含有する130℃の窒素ガスをクーラ1332を用いて10℃にまで冷却して第2吸脱着処理装置1300の処理槽1320に導入し、さらに処理槽1320から排出されるガスを第1吸脱着処理装置1100の脱着槽に導入することとした。
以上において説明した1サイクルを連続的に繰り返して実施した場合において、第1吸脱着処理装置1100から排出される清浄ガスに含有される酢酸エチルの濃度が、約20ppmにまで低減されていることが確認された。すなわち、実施例Aにおいては、約99%の高い除去率で酢酸エチルを除去できることが確認された。
また、上述した脱着槽における脱着を開始した時点を始期とする始めの10分間が終了した時点においては、凝縮回収装置1200に導入される部分の配管ラインLA4を通流する窒素ガス中に含まれる酢酸エチルの濃度が約65000ppmにまで上昇していることが確認された。また、その際に、凝縮回収装置1200から排出される部分の配管ラインLA5を通流する窒素ガス中に含まれる酢酸エチルの濃度が約59000ppmであることが確認されるとともに、第2吸脱着処理装置1300から排出される部分の配管ラインLA7を通流する窒素ガス中に含まれる酢酸エチルの濃度が約59000ppmであることが確認された。
一方、上述した脱着槽における脱着を開始した時点から10分経過した後を始期とする終わりの10分間が終了した時点においては、第2吸脱着処理装置1300から排出される部分の配管ラインLA7を通流する窒素ガス中に含まれる酢酸エチルの濃度が約2000ppmにまで低下していることが確認された。すなわち、脱着槽における脱着を開始した時点から10分経過した後を始期とする終わりの10分間において、第1吸脱着素子1131の再生が促進されることが確認された。
以上の結果より、本発明の適用によって、高い除去率で原ガス中に含まれる有機溶剤としての酢酸エチルを除去することが可能になるとともに、当該酢酸エチルの回収効率の向上が図られることが実験的に確認された。
なお、上述した本発明の実施の形態1-1,1-2における有機溶剤含有ガス処理システム1A,1Bにおいては、ブロワやポンプ等の流体搬送手段やストレージタンク等の流体貯留手段などの構成要素を必要最低限のみ図示して説明を行なったが、これら構成要素は必要に応じて適宜の位置に配置すればよい。
また、上述した本発明の実施の形態1-1,1-2における有機溶剤含有ガス処理システム1A,1Bにおいては、第1吸脱着処理装置として、第1吸脱着素子が収容された処理槽を2つ具備し、これらが時間的に交互に吸着槽および脱着槽に切り替えられることで連続的に被処理ガスの処理が可能に構成されたものを例示して説明を行なったが、必ずしも連続的に被処理ガスを処理する必要がない場合には、吸脱着処理装置を単一の処理槽を具備したもので構成してもよい。また、被処理ガスを連続的に処理する必要がある場合にも、上述の切り替え式の第1吸脱着処理装置に代えて、第1吸着素子の一部分を吸着処理ゾーンとして使用するとともに、第1吸着素子の残る部分を脱着処理ゾーンとして使用し、これら吸着処理ゾーンおよび脱着処理ゾーンが吸着材の回転動作に伴って徐々に移動するように構成した回転式の吸着材を具備した吸脱着処理装置にてこれを構成することとしてもよい。
<第2実施の形態グループ(実施の形態2-1,2-2,2-3)>
次に、本発明の実施の形態2-1,2-2,2-3について説明する。実施の形態2-1,2-2,2-3は、上述した本発明の第3の局面に基づいた有機溶剤含有ガス処理システムを具現化したものである。なお、以下に示す実施の形態2-1,2-2,2-3においては、同一のまたは共通する部分について図中同一の符号を付し、その説明は繰り返さない。
次に、本発明の実施の形態2-1,2-2,2-3について説明する。実施の形態2-1,2-2,2-3は、上述した本発明の第3の局面に基づいた有機溶剤含有ガス処理システムを具現化したものである。なお、以下に示す実施の形態2-1,2-2,2-3においては、同一のまたは共通する部分について図中同一の符号を付し、その説明は繰り返さない。
(実施の形態2-1)
図4は、本発明の実施の形態2-1における有機溶剤含有ガス処理システムのシステム構成図である。まず、この図4を参照して、本実施の形態における有機溶剤含有ガス処理システム1Cの構成について説明する。
図4は、本発明の実施の形態2-1における有機溶剤含有ガス処理システムのシステム構成図である。まず、この図4を参照して、本実施の形態における有機溶剤含有ガス処理システム1Cの構成について説明する。
図4に示すように、本実施の形態における有機溶剤含有ガス処理システム1Cは、キャリアガスが循環するように通流される循環経路と、当該循環経路上に設けられた第1吸脱着処理装置2100、凝縮回収装置2200、第2吸脱着処理装置2300、ブロワ2400および第1温度調節手段2600と、第1吸脱着処理装置2100に外気を導入する冷却手段である外気送気手段としての外気導入経路(配管ラインLB11)とを主として備えている。なお、第1温度調節手段2600および外気導入経路(配管ラインLB11)は、第1吸脱着処理装置2100の一部に含まれる。
ここで、循環経路は、図中に示す配管ラインLB3~LB7によって主として構成されており、ブロワ2400は、当該循環経路中においてキャリアガスを通流させるための送風手段である。なお、キャリアガスとしては、水蒸気、加熱空気、高温に加熱した不活性ガス等、様々な種類のガスを利用することが可能であるが、特に水分を含まないガスである不活性ガスを利用することとすれば、有機溶剤含有ガス処理システムをより簡素に構成することができる。
第1吸脱着処理装置2100は、第1処理槽2120および第2処理槽2130を有する第1吸脱着処理塔2110を含んでいる。第1処理槽2120には、有機溶剤を吸着および脱着する第1吸脱着素子2121が収容されており、第2処理槽2130には、有機溶剤を吸着および脱着する第1吸脱着素子2131が収容されている。
第1温度調節手段2600として備えているヒータ2610は、第1吸脱着処理装置2100に供給されるキャリアガスを高温の状態に温度調節するためのものであり、より具体的には、第2吸脱着処理装置2300から排出されてブロワ2400を経由した高温の状態または低温の状態にあるキャリアガスを高温の状態に温度調節して第1吸脱着処理塔2110に供給するためのものである。ここで、ヒータ2610は、第1吸脱着素子2121,2131が所定の脱着温度に維持されることとなるように、第1処理槽2120および第2処理槽2130に導入されるキャリアガスを加熱する。
第1吸脱着素子2121,2131は、原ガスを接触させることで原ガスに含有される有機溶剤を吸着する。したがって、第1吸脱着処理装置2100においては、第1処理槽2120および第2処理槽2130に原ガスが供給されることで有機溶剤が第1吸脱着素子2121,2131によって吸着され、これにより原ガスから有機溶剤が分離されることで原ガスが清浄化されて清浄ガスとして第1処理槽2120および第2処理槽2130から排出されることになる。
また、第1吸脱着素子2121,2131は、高温の状態にあるキャリアガスを接触させることで吸着済みの有機溶剤を脱着する。したがって、第1吸脱着処理装置2100においては、第1処理槽2120および第2処理槽2130に高温の状態にあるキャリアガスが供給されることで有機溶剤が第1吸脱着素子2121,2131から脱着され、これにより有機溶剤を含有する高温の状態にあるキャリアガスが第1処理槽2120および第2処理槽2130から排出されることになる。
さらに、第1吸脱着素子2121,2131は、外気導入経路(配管ラインLB11)より外気を導入することで、高温の状態から冷却される。この操作により、第1吸脱着処理装置2100においては、第1処理槽2120および第2処理槽2130を高温の状態から低温の状態にさせることで、次に原ガスを接触させたときに吸着能力を十分に発揮することができる。
第1吸脱着素子2121,2131は、活性炭、活性炭素繊維、ゼオライトおよびシリカゲルのいずれかを含む吸着材にて構成される。好適には、第1吸脱着素子2121,2131としては、粒状、粉体状、ハニカム状等の活性炭やゼオライトが利用されるが、より好適には、活性炭素繊維が利用される。活性炭素繊維は、表面にミクロ孔を有する繊維状構造を有しているため、ガスとの接触効率が高く、さらにフェルトの形態等を有することで成形が容易で充填密度が高いため、他の吸着材に比べて高い吸着効率を実現する。
第1吸脱着処理装置2100には、配管ラインLB1,LB2がそれぞれ接続されている。配管ラインLB1は、有機溶剤を含有する原ガスを第1処理槽2120および第2処理槽2130に供給するための配管ラインであり、バルブVB101,VB102によって第1処理槽2120および第2処理槽2130に対する接続/非接続状態が切り替えられる。配管ラインLB2は、清浄ガスを第1処理槽2120および第2処理槽2130から排出するための配管ラインであり、バルブVB103,VB104によって第1処理槽2120および第2処理槽2130に対する接続/非接続状態が切り替えられる。
また、第1吸脱着処理装置2100には、配管ラインLB3,LB4がそれぞれ接続されている。配管ラインLB3は、キャリアガスを上記ヒータ2610を介して第1処理槽2120および第2処理槽2130に供給するための配管ラインであり、バルブVB105,VB106によって第1処理槽2120および第2処理槽2130に対する接続/非接続状態が切り替えられる。配管ラインLB4は、キャリアガスを第1処理槽2120および第2処理槽2130から排出するための配管ラインであり、バルブVB101,VB102によって第1処理槽2120および第2処理槽2130に対する接続/非接続状態が切り替えられる。
第1処理槽2120および第2処理槽2130のそれぞれには、上述したバルブVB101~VB106の開閉を操作することにより、原ガスと、ヒータ2610にて温度調節されて高温の状態にあるキャリアガスとが、時間的に交互に供給される。これにより、第1処理槽2120および第2処理槽2130は、時間的に交互に吸着槽および脱着槽として機能することになり、これに伴って有機溶剤が原ガスから高温の状態にあるキャリアガスに移動されることになる。なお、具体的には、第1処理槽2120が吸着槽として機能している場合には、第2処理槽2130が脱着槽として機能し、第1処理槽2120が脱着槽として機能している場合には、第2処理槽2130が吸着槽として機能する。
ここで、配管ラインLB1は、第1処理槽2120および第2処理槽2130のうち、吸着槽として機能している処理槽に接続されて当該処理槽に原ガスを供給し、配管ラインLB2は、第1処理槽2120および第2処理槽2130のうち、吸着槽として機能している処理槽に接続されて当該処理槽から清浄ガスを排出する。また、配管ラインLB3は、第1処理槽2120および第2処理槽2130のうち、脱着槽として機能している処理槽に接続されて当該処理槽にキャリアガスを供給し、配管ラインLB4は、第1処理槽2120および第2処理槽2130のうち、脱着槽として機能している処理槽に接続されて当該処理槽からキャリアガスを排出する。
凝縮回収装置2200は、コンデンサ2210と、回収タンク2220とを含んでいる。コンデンサ2210は、高温の状態にあるキャリアガスを低温の状態に温度調節することによってキャリアガスに含有される有機溶剤を凝縮させるものであり、具体的には、冷却水等を用いてキャリアガスを冷却することで有機溶剤を液化させるクーラにて構成される。また、回収タンク2220は、コンデンサ2210にて液化された有機溶剤を凝縮液として貯留するものである。また、必要に応じて、比重差の異なる溶剤と溶剤とを、または、溶剤と水とを分離するセパレータをコンデンサ2210と回収タンク2220との間に設けてもよい。
凝縮回収装置2200には、配管ラインLB4,LB5がそれぞれ接続されている。配管ラインLB4は、第1吸脱着処理装置2100から排出された高温の状態にあるキャリアガスをコンデンサ2210に供給するための配管ラインであり、配管ラインLB5は、コンデンサ2210内に残留する未凝縮の有機溶剤を含む低温の状態にあるキャリアガスをコンデンサ2210から排出するための配管ラインである。
また、凝縮回収装置2200には、配管ラインLB8,LB9がそれぞれ接続されている。配管ラインLB8は、回収タンク2220に貯留された有機溶剤の凝縮液を外部に向けて排出するための配管ラインであり、配管ラインLB9は、回収タンク2220中において揮発した有機溶剤を原ガスが搬送される配管ラインLB1に戻すための配管ラインである。
第2吸脱着処理装置2300は、単体の処理槽2320を有する吸脱着処理塔2310と、第2温度調節手段としての温度調節機構2330Aとを含んでいる。処理槽2320には、有機溶剤を吸着および脱着する第2吸脱着素子2321が収容されている。
温度調節機構2330Aは、第2吸脱着処理装置2300に供給されるキャリアガスを高温の状態および低温の状態のいずれかに時間的に交互に温度調節するためのものであり、より具体的には、凝縮回収装置2200から排出された未凝縮の有機溶剤を含む低温の状態にあるキャリアガスを高温の状態および低温の状態のいずれかに時間的に交互に温度調節して第2吸脱着処理塔2310に供給するためのものである。
温度調節機構2330Aは、配管ラインLB5上に設けられたヒータ2331と、配管ラインLB5から分岐して再び配管ラインLB5に合流するように設けられたバイパスラインとしての配管ラインLB6と、配管ラインLB5に設けられたバルブVB301と、配管ラインLB6に設けられたバルブVB302とを含んでいる。なお、ヒータ2331およびバルブVB301は、いずれも配管ラインLB5から分岐して設けられた配管ラインLB6に並走する部分の配管ラインLB5に設けられている。
ここで、ヒータ2331は、未凝縮の有機溶剤を含む低温の状態にあるキャリアガスを高温の状態に温度調節して第2吸脱着処理塔2310に供給する場合に、第2吸脱着素子2321が所定の脱着温度に維持されることとなるように、処理槽2320に導入されるキャリアガスを加熱する。
一方、配管ラインLB6は、未凝縮の有機溶剤を含む低温の状態にあるキャリアガスを低温の状態に温度調節して第2吸脱着処理塔2310に供給する場合に、第2吸脱着素子2321が所定の吸着温度に維持されることとなるように、処理槽2320に導入されるキャリアガスをそのまま搬送するかあるいは必要に応じて冷却するための配管ラインである。なお、キャリアガスを配管ラインLB6において冷却する場合には、当該配管ラインLB6に別途クーラを設けることとすれば効率的である。
第2吸脱着素子2321は、高温の状態にあるキャリアガスを接触させることで吸着済みの有機溶剤を脱着する。したがって、第2吸脱着処理装置2300においては、処理槽2320に高温の状態にあるキャリアガスが供給されることで有機溶剤が第2吸脱着素子2321から脱着され、これにより有機溶剤を含有する高温の状態にあるキャリアガスが処理槽2320から排出されることになる。
また、第2吸脱着素子2321は、低温の状態にあるキャリアガスを接触させることで有機溶剤を吸着する。したがって、第2吸脱着処理装置2300においては、処理槽2320に低温の状態にあるキャリアガスが供給されることで有機溶剤が第2吸脱着素子2321によって吸着され、これによりキャリアガスから有機溶剤が分離されることでキャリアガス中に含まれる有機溶剤の濃度が低下し、この有機溶剤の濃度が低下した低温のキャリアガスが処理槽2320から排出されることになる。
第2吸脱着素子2321は、活性炭、活性炭素繊維、ゼオライトおよびシリカゲルのいずれかを含む吸着材にて構成される。好適には、第2吸脱着素子2321としては、粒状、粉体状、ハニカム状等の活性炭やゼオライトが利用されるが、より好適には、活性炭素繊維が利用される。活性炭素繊維は、表面にミクロ孔を有する繊維状構造を有しているため、ガスとの接触効率が高く、さらにフェルトの形態等を有することで成形が容易で充填密度が高いため、他の吸着材に比べて高い吸着効率を実現する。
第2吸脱着処理装置2300には、配管ラインLB5,LB7がそれぞれ接続されている。配管ラインLB5は、キャリアガスを上記温度調節機構2330Aに供給するための配管ラインであり、配管ラインLB7は、キャリアガスを処理槽2320から排出するための配管ラインである。
処理槽2320には、上述したバルブVB301,VB302の開閉を操作することにより、温度調節機構2330Aにて温度調節されて高温の状態にあるキャリアガスと、温度調節機構2330Aにて温度調節されて低温の状態にあるキャリアガスとが、時間的に交互に供給される。これにより、処理槽2320は、時間的に交互に吸着槽および脱着槽として機能することになり、これに伴って有機溶剤が低温の状態にあるキャリアガスから高温の状態にあるキャリアガスに移動されることになる。
ここで、温度調節機構2330Aは、処理槽2320を脱着槽として機能させる場合に当該処理槽2320に、ヒータ2331を接続させて高温の状態にあるキャリアガスを処理槽2320に供給し、処理槽2320を吸着槽として機能させる場合に、当該処理槽2320に配管ラインLB6を接続させて低温の状態にあるキャリアガスを処理槽2320に供給する。
第2吸脱着処理装置2300から排出された高温の状態または低温の状態にあるキャリアガスは、配管ラインLB7を介してブロワ2400へと搬送され、ブロワ2400を通過した後に配管ラインLB3を経由して第1吸脱着処理装置2100に供給される。
なお、上述した配管ラインLB3には、キャリアガスを循環経路に外部から導入するための配管ラインLB0が設けられている。当該配管ラインLB0は、上述した有機溶剤含有ガス処理システム1Cの初期設置時においてキャリアガスを循環経路に導入したり、メンテナンス時等において必要に応じてキャリアガスを循環経路に補充したりするためのものである。
また、第1吸脱着処理装置2100は、第1処理槽2120および第2処理槽2130を循環経路から切り離すことで配管ラインLB3と配管ラインLB4とをバイパスさせるバイパス経路(配管ラインLB10)を有していることが好ましい。これは、連続処理運転時においては、第1処理槽2120および第2処理槽2130を交互に原ガス導入路(すなわち配管ラインLB1)および循環経路に接続することで吸脱着処理を繰り返すことになるが、第1吸脱着処理装置2100がバイパス経路(配管ラインLB10)を有することにより、第1処理槽2120および第2処理槽2130と上記原ガス導入路および循環経路との接続状態の切り替え時にブロワ2400を停止せずともその切り替えが可能になるためである。
図5は、図4に示す有機溶剤含有ガス処理システムにおいて、一対の第1吸脱着素子および第2吸脱着素子を用いた吸着処理および脱着処理の時間的な切り替えの様子を示すタイムチャートである。次に、この図5を参照して、本実施の形態における有機溶剤含有ガス処理システム1Cにおいて行なわれる有機溶剤含有ガスの処理の詳細について説明する。
図5を参照して、本実施の形態における有機溶剤含有ガス処理システム1Cは、図中に示す1サイクルを単位期間として当該サイクルが繰り返し実施さることにより、有機溶剤含有ガスの処理が連続して行なわれるものである。
上記1サイクルの前半(図中に示す時刻t0~t3の間)においては、第1吸脱着素子2121が設置された第1吸脱着処理装置2100の第1処理槽2120において吸着処理が実施され、これと並行して、第1吸脱着素子2131が設置された第1吸脱着処理装置2100の第2処理槽2130において脱着処理と冷却処理とが、脱着処理、冷却処理の順番で実施される。
さらに、当該1サイクルの前半の始めの段階(図中に示す時刻t0~t1の間)においては、第2吸脱着素子2321が設置された第2吸脱着処理装置2300の処理槽2320において脱着処理が実施され、当該1サイクルの前半の終わりの段階(図中に示す時刻t1~t3の間)においては、当該処理槽2320において吸着処理が実施される。なお、上述した第1吸脱着処理装置2100の第2処理槽2130における脱着処理と冷却処理との切り替えは、上記1サイクルの前半の終わりの段階の所定のタイミング(図中に示す時刻t2)において実施される。
また、上記1サイクルの後半(図中に示す時刻t3~t6の間)においては、第1吸脱着素子2121が設置された第1吸脱着処理装置2100の第1処理槽2120において脱着処理と冷却処理とが、脱着処理、冷却処理の順番で実施され、これと並行して、第1吸脱着素子2131が設置された第1吸脱着処理装置2100の第2処理槽2130において吸着処理が実施される。
さらに、当該1サイクルの後半の始めの段階(図中に示す時刻t3~t4の間)においては、第2吸脱着素子2321が設置された第2吸脱着処理装置2300の処理槽2320において脱着処理が実施され、当該1サイクルの後半の終わりの段階(図中に示す時刻t4~t6の間)においては、当該処理槽2320において吸着処理が実施される。なお、上述した第1吸脱着処理装置2100の第1処理槽2130における脱着処理と冷却処理との切り替えは、上記1サイクルの後半の終わりの段階の所定のタイミング(図中に示す時刻t5)において実施される。
すなわち、本実施の形態における有機溶剤含有ガス処理システム1Cにあっては、一対の第1吸脱着素子2121,2131のいずれかにおいて脱着処理と冷却処理とが実施される脱着冷却処理期間の始めの段階において第2吸脱着素子2321において脱着処理が実施され、一対の第1吸脱着素子2121,2131のいずれかにおいて脱着処理と冷却処理とが実施される脱着冷却処理期間の終わりの段階において第2吸脱着素子2321において吸着処理が実施される。
なお、上述した1サイクル中においては、凝縮回収装置2200において常時キャリアガスから有機溶剤が回収されることになる。
次に、上述した有機溶剤含有ガスの処理を具体的に実現するために、本実施の形態における有機溶剤含有ガス処理システム1Cにおいて実施される操作について、図4を参照して詳細に説明する。なお、以下の説明は、第1吸脱着処理装置2100の第1処理槽2120が吸着槽として機能し、第2処理槽2130が脱着槽として機能している状態に基づいたものであるが、これら吸着槽と脱着槽とが入れ替わった場合にも、同様の操作が行なわれることになる。
図4に示すように、第1吸脱着処理装置2100の第2処理槽2130に収容された第1吸脱着素子2131の脱着冷却処理期間の始めの段階(すなわち、図5中に示す時刻t0~t1の間)においては、温度調節機構2330Aに設けられたバルブVB301が開放されるとともにバルブVB302が閉塞されることにより、凝縮回収装置2200から排出された未凝縮の有機溶剤を含む低温の状態にあるキャリアガスがヒータ2331に導入されて高温の状態にまで加熱されて温度調節され、これが第2吸脱着処理装置2300の処理槽2320に供給されることで第2吸脱着素子2321に接触させられる。
これにより、第2吸脱着素子2321の吸着済みの有機溶剤が当該高温の状態あるキャリアガスによって第2吸脱着素子2321から脱着されることになり、処理槽2320から排出されるキャリアガス中の有機溶剤の濃度が徐々に上昇する。これに伴って、第1吸脱着処理装置2100の第2処理槽2130に収容された第1吸脱着素子2131に接触させられるキャリアガス中に含まれる有機溶剤の濃度も徐々に上昇することになるが、当該第1吸脱着素子2131の脱着処理自体には殆ど影響はなく、相当程度にまで当該第1吸脱着素子2131の再生が行なわれる。当該操作は、第1吸脱着素子2131からの有機溶剤の脱着が概ね完了して平衡状態に達するまで行なわれる。
次に、第1吸脱着処理装置2100の第2処理槽2130に収容された第1吸脱着素子2131の脱着冷却処理期間の終わりの段階(すなわち、図5中に示す時刻t1~t3の間)においては、温度調節機構2330Aに設けられたバルブVB301が閉塞されるとともにバルブVB302が開放されることにより、凝縮回収装置2200から排出された未凝縮の有機溶剤を含む低温の状態にあるキャリアガスが配管ラインLB6を経由してそのまま第2吸脱着処理装置2300の処理槽2320に供給されることで第2吸脱着素子2321に接触させられる。
これにより、第2吸脱着素子2321によってキャリアガスに含有された有機溶剤が吸着されることになり、処理槽2320から排出されるキャリアガス中の有機溶剤の濃度が徐々に低下する。これに伴って、第1吸脱着処理装置2100の第2処理槽2130に収容された第1吸脱着素子2131に接触させられるキャリアガス中に含まれる有機溶剤の濃度も徐々に低下することになり、当該第1吸脱着素子2131の再生がさらに促進されることになる。当該操作は、第1吸脱着素子2131による有機溶剤の脱着が概ね完了して平衡状態に達するまで行なわれる。
ここで、第1吸脱着処理装置2100の第2処理槽2130に収容された第1吸脱着素子2131の脱着冷却処理期間の終わりの段階であって有機溶剤の脱着が完了した所定のタイミング(すなわち、図5に示す時刻t2)において、第1吸脱着素子2131への原ガスの供給が停止され、第1吸脱着素子2131に外気導入経路(配管ラインLB11)を介して外気が導入される。当該外気の導入は、第1吸脱着素子2131の脱着冷却処理期間が完了するまで(すなわち、図5に示す時刻t3まで)実施され、これにより第1吸脱着素子2131の冷却が行なわれる。その結果、外気を第1吸脱着素子2131に導入する段階(すなわち、図5に示す時刻t2~t3の間)においては、高温状態となっている第1吸脱着素子2131が迅速に冷却されることになる。なお、上述したように、第1吸脱着素子2131からは有機溶剤が既に脱着されているため、排出されるガスは有機溶剤を含まず、第1処理槽2120に導入した外気を配管ラインLB2を介してそのまま外部に放出しても問題はない。
以上において説明した本実施の形態における有機溶剤含有ガス処理システム1Cとすることにより、未凝縮の有機溶剤を含有するキャリアガスをそのまま循環させて第1吸脱着処理装置2100に戻す構成とした場合に比べ、第1吸脱着素子2121,2131の再生が促進される結果となり、その後において実施される吸着処理の際においても、その前に第1吸脱着素子2121,2131が冷却されているため、効率的に原ガスから有機溶剤が吸着できるようになる。したがって、原ガスに対する浄化能力および有機溶剤の回収効率の向上が図られることになり、従来に比して高性能の有機溶剤含有ガス処理システムとすることができる。
また、本実施の形態における有機溶剤含有ガス処理システム1Cは、循環経路を構築することでキャリアガスを繰り返し使用できるように構成されたものであるため、経済性にも優れたものとすることができる。したがって、窒素ガス等に代表される不活性ガスをキャリアガスとして使用した場合に、特にランニングコストを抑制できる効果が得られる。
なお、第2吸脱着処理装置2300に具備される第2吸脱着素子2321の吸着能力を第1吸脱着処理装置2100に具備される第1吸脱着素子2121,2131の吸着能力よりも高く設定することとすれば、原ガスに対する浄化能力および有機溶剤の回収効率の向上が安定的に実現されることになる。これは、上述した第1吸脱着素子2131の脱着処理期間の終わりの段階において第2吸脱着素子2321に供給されるキャリアガス中に含まれる有機溶剤の濃度が、第1吸脱着素子2121,2131に供給される原ガス中に含まれる有機溶剤の濃度よりも高いためである。ここで、第2吸脱着素子2321の吸着能力を第1吸脱着素子2121,2131の吸着能力よりも高く設定する方法としては、第2吸脱着素子2321の比表面積を第1吸脱着素子2121,2131の比表面積よりも大きくすること等が想定される。
(実施の形態2-2)
図6は、本発明の実施の形態2-2における有機溶剤含有ガス処理システムのシステム構成図である。以下、この図6を参照して、本実施の形態における有機溶剤含有ガス処理システム1Dの構成について説明する。
図6は、本発明の実施の形態2-2における有機溶剤含有ガス処理システムのシステム構成図である。以下、この図6を参照して、本実施の形態における有機溶剤含有ガス処理システム1Dの構成について説明する。
図6に示すように、本実施の形態における有機溶剤含有ガス処理システム1Dは、キャリアガスが循環するように通流される循環経路と、当該循環経路上に設けられた第1吸脱着処理装置2100、凝縮回収装置2200、第2吸脱着処理装置2300、ブロワ2400および第1温度調節手段2600を主として備えている。ここで、循環経路は、図中に示す配管ラインLB3~LB7によって主として構成されている。
このうち、第1吸脱着処理装置2100、凝縮回収装置2200、第2吸脱着処理装置2300およびブロワ2400の構成やこれらの循環経路上における配設位置等は、上述した実施の形態2-1の場合と同様である。これに対し、第1温度調節手段2600の構成が異なる点や外気導入経路(配管ラインLB11)が設けられていない点等において、本実施の形態における有機溶剤含有ガス処理システム1Dは、上述した実施の形態2-1における有機溶剤含有ガス処理システム1Cと相違している。なお、第1温度調節手段2600は、第1吸脱着処理装置2100の一部に含まれ、第1吸脱着素子2121,2131を冷却するための冷却手段としても機能する。
第1温度調節手段2600は、ヒータ2610と、当該ヒータ2610を循環経路から切り離すためのヒータバイパス経路(配管ラインLB12)とを含んでいる。ヒータ2610およびヒータバイパス経路(配管ラインLB12)は、第1吸脱着処理装置2100に供給されるキャリアガスを高温の状態および低温の状態のいずれかに時間的に交互に温度調節するためのものであり、より具体的には、第2吸脱着処理装置2300から排出された高温または低温のキャリアガスを高温の状態に温度調節する処理と、第1吸脱着処理装置2100から排出された高温または低温の状態にあるキャリアガスを低温の状態に温度調節する処理とを、時間的に交互に行なって第1吸脱着処理装置2100の第1処理槽2120または第2処理槽2130に供給するためのものである。
上記の第1温度調節手段2600は、配管ラインLB3上に設けられたヒータ2610と、配管ラインLB3から分岐して配管ラインLB3に合流するように設けられたバイパスラインとしての配管ラインLB12とに加え、配管ラインLB3に設けられたバルブVB601と、配管ラインLB12に設けられたバルブVB602とを含んでいる。
ここで、ヒータ2610は、第2吸脱着処理装置2300から排出されたキャリアガスを高温の状態に温度調節して第1吸脱着処理装置2100の第1処理槽2120または第2処理槽2130に供給する場合に、第1吸脱着素子2121または第1吸脱着素子2131が所定の脱着温度に維持されることとなるようにキャリアガスを加熱する。
一方、配管ラインLB12は、第2吸脱着処理装置2300から排出されたキャリアガスを低温の状態に温度調節して第1吸脱着処理装置2100の第1処理槽2120または第2処理槽2130に供給する場合に、第1吸脱着素子2121または第1吸脱着素子2131が所定の温度まで冷却されるように、キャリアガスを冷却する。このとき、キャリアガスは、ヒータ2610を通らないことによって、ヒータ2610の温度よりも低下することで冷却されるが、さらに配管ラインLB12に別途クーラを設けた場合には、冷却効果を高めることができ、より効率的にキャリアガスを冷却することができる。
なお、本実施の形態における有機溶剤含有ガス処理システム1Dにおいて行なわれる有機溶剤含有ガスの処理の詳細については、上述した実施の形態2-1に準ずるものであるため、その説明はここでは省略する。また、当該有機溶剤含有ガスの処理を具体的に実現するために、本実施の形態における有機溶剤含有ガス処理システム1Dにおいて実施される操作については、上述した実施の形態2-1におけるそれと多少異なる点はあるものの、図5に示すタイムチャートと同様の処理が実現されるようにその操作が行なわれるものであるため、その説明はここでは省略する。
このように構成した場合には、上述した実施の形態2-1における有機溶剤含有ガス処理システム1Cにおいて具備された外気送気手段としての外気導入路(配管ラインLB11)に代えて、上述した第1温度調節手段2600のヒータバイパス経路(配管ラインLB12)が、第1吸脱着素子2121または第1吸脱着素子2131を冷却する冷却手段として機能することになる。そのため、本実施の形態における有機溶剤含有ガス処理システム1Dとすることにより、未凝縮の有機溶剤を含有するキャリアガスをそのまま循環させて第1吸脱着処理装置2100に戻す構成とした場合に比べ、第1吸脱着素子2121,2131の再生が促進される結果となり、その後において実施される吸着処理の際においても、その前に第1吸脱着素子2121,2131が冷却されているため、効率的に原ガスから有機溶剤が吸着できるようになる。したがって、上述した実施の形態2-1において説明した効果と同様の効果を得ることができる。
(実施の形態2-3)
図7は、本発明の実施の形態2-3における有機溶剤含有ガス処理システムのシステム構成図である。以下、この図7を参照して、本実施の形態における有機溶剤含有ガス処理システム1Eの構成について説明する。
図7は、本発明の実施の形態2-3における有機溶剤含有ガス処理システムのシステム構成図である。以下、この図7を参照して、本実施の形態における有機溶剤含有ガス処理システム1Eの構成について説明する。
図7に示すように、本実施の形態における有機溶剤含有ガス処理システム1Eは、キャリアガスが循環するように通流される循環経路と、当該循環経路上に設けられた第1吸脱着処理装置2100、凝縮回収装置2200、第2吸脱着処理装置2300、ブロワ2400および第1温度調節手段2600を主として備えている。ここで、循環経路は、図中に示す配管ラインLB3~LB7によって主として構成されている。なお、第1温度調節手段2600は、第1吸脱着処理装置2100の一部に含まれる。
このうち、凝縮回収装置2200、第2吸脱着処理装置2300、ブロワ2400および第1温度調節手段2600の構成やこれらの循環経路上における配設位置等は、上述した実施の形態2-1の場合と同様である。これに対し、外気導入経路(配管ラインLB11)が設けられていない点や第1吸脱着処理装置2100に具備される第1処理槽2120および第2処理槽2130における構成等において、本実施の形態における有機溶剤含有ガス処理システム1Eは、上述した実施の形態2-1における有機溶剤含有ガス処理システム1Cと相違している。
第1吸脱着処理装置2100に具備される第1処理槽2120および第2処理槽2130においては、第1吸脱着素子2121,2131を冷媒を用いて間接的に冷却する冷却手段としての間接冷却設備が設けられている。当該間接冷却設備としては、たとえば図示する如くの冷却回路(配管ラインLB13)が利用できる(図においては、第1吸脱着素子2121に設けられた冷却回路のみを図示し、第1吸脱着素子2131に設けられた冷却回路の図示は省略している)。当該冷却回路(配管ラインLB13)は、第1吸脱着素子2121,2131の中に巻き回されて埋設された中空状の銅管部分を有し、当該中空状の銅管部分に低温に冷却した冷媒としての水を通流すことにより、第1吸脱着素子2121,2131を冷却するものである。
ここで、本実施の形態における有機溶剤含有ガス処理システム1Eにおいて行なわれる有機溶剤含有ガスの処理の詳細については、上述した実施の形態2-1に準ずるものであるため、その説明はここでは省略する。また、当該有機溶剤含有ガスの処理を具体的に実現するために、本実施の形態における有機溶剤含有ガス処理システム1Eにおいて実施される操作については、上述した実施の形態2-1におけるそれと多少異なる点はあるものの、図5に示すタイムチャートと同様の処理が実現されるようにその操作が行なわれるものであるため、その説明はここでは省略する。
このように構成した場合には、上述した実施の形態2-1における有機溶剤含有ガス処理システム1Cにおいて具備された外気送気手段としての外気導入路(配管ラインLB11)に代えて、上述した間接冷却設備としての冷却回路(配管ラインLB13)が、第1吸脱着素子2121または第1吸脱着素子2131を冷却する冷却手段として機能することになる。そのため、本実施の形態における有機溶剤含有ガス処理システム1Eとすることにより、未凝縮の有機溶剤を含有するキャリアガスをそのまま循環させて第1吸脱着処理装置2100に戻す構成とした場合に比べ、第1吸脱着素子2121,2131の再生が促進される結果となり、その後において実施される吸着処理の際においても、その前に第1吸脱着素子2121,2131が冷却されているため、効率的に原ガスから有機溶剤が吸着できるようになる。したがって、上述した実施の形態2-1において説明した効果と同様の効果を得ることができる。
なお、上述した本実施の形態における有機溶剤含有ガス処理システム1Eにおいては、間接冷却設備の冷却回路に通流される冷媒として水を利用した場合を例示したが、当該冷媒としては、他の液体や気体を用いることも当然に可能である。さらには、設備の簡素化の観点から、第1吸脱着処理装置2100に供給される前の原ガスを冷媒として用いることも可能であるし、第1吸脱着処理装置2100から排出された清浄ガスを冷媒として用いることもできる。
(実施例B)
以下においては、上述した本発明の実施の形態2-1における有機溶剤含有ガス処理システム1Cを実際に試作し、これを用いて原ガスの処理を行なった場合を実施例Bとして説明する。
以下においては、上述した本発明の実施の形態2-1における有機溶剤含有ガス処理システム1Cを実際に試作し、これを用いて原ガスの処理を行なった場合を実施例Bとして説明する。
実施例Bにおいては、原ガスとして酢酸エチルを2000ppmの濃度で含有する30℃のガスを使用し、キャリアガスとして130℃の窒素ガスを使用し、第1吸脱着素子2121,2131として比表面積が1500mg/m2の活性炭素繊維を使用し、第2吸脱着素子2321として比表面積が1800mg/m2の活性炭素繊維を使用した。
まず、初期段階における処理として、上記原ガスを図示しない送風機を用いて第1吸脱着処理装置2100の一方の処理槽に風量100m3/minで25分間送風することによって吸着処理を行なった。
上記初期段階における処理が終了した後に、以下において説明する一連の処理を1サイクルとして連続的に繰り返して実施することにより、原ガスの処理を行なった。
具体的には、バルブVB101~VB106を切り替え操作し、上記一方の処理槽を脱着槽に切り替えるとともに、残る処理槽を吸着槽とした。脱着槽においては、窒素ガスを風量33m3/minで導入することで第1吸脱着素子の脱着処理を行ない、吸着槽においては、上述した条件と同様の条件で吸着処理を行なった。なお、凝縮回収装置2200においては、脱着槽から排出される酢酸エチルを含有する130℃の窒素ガスを10℃にまで冷却することとした。
ここで、脱着槽における脱着を開始した時点を始期とする始めの10分間については、コンデンサ2210から排出される未凝縮の酢酸エチルを含む10℃の窒素ガスをヒータ2331を用いて130℃にまで加熱して第2吸脱着処理装置2300の処理槽2320に導入し、さらに処理槽2320から排出されるガスを第1吸脱着処理装置2100の脱着槽に導入することとした。
また、脱着槽における脱着を開始した時点から10分経過した後を始期とする終わりの10分間については、バルブVB301,VB302を切り替え操作することで脱着槽から排出される酢酸エチルを含有する130℃の窒素ガスを配管ラインLB6に図示していない別途設けたクーラを用いて10℃にまで冷却して第2吸脱着処理装置2300の処理槽2320に導入し、さらに処理槽2320から排出されるガスを第1吸脱着処理装置2100の脱着槽に導入することとした。
さらに、脱着処理が完了した後の冷却処理は、図示していない送風機を用いて外気を脱着槽に5分間導入することで、130℃から50℃にまで第1吸脱着処理装置2100の脱着槽を冷却することとした。
以上において説明した1サイクルを連続的に繰り返して実施した場合において、第1吸脱着処理装置2100から排出される清浄ガスに含有される酢酸エチルの濃度が、平均で約20ppmにまで低減されており、吸着初期においても高いピークは検出されないことが確認された。すなわち、実施例Bにおいては、約99%の高い除去率で酢酸エチルを除去できることが確認された。
また、上述した脱着槽における脱着を開始した時点を始期とする始めの10分間が終了した時点においては、凝縮回収装置2200に導入される部分の配管ラインLB4を通流する窒素ガス中に含まれる酢酸エチルの濃度が約65000ppmにまで上昇していることが確認された。また、その際に、凝縮回収装置2200から排出される部分の配管ラインLB5を通流する窒素ガス中に含まれる酢酸エチルの濃度が約59000ppmであることが確認されるとともに、第2吸脱着処理装置2300から排出される部分の配管ラインLB7を通流する窒素ガス中に含まれる酢酸エチルの濃度が約59000ppmであることが確認された。
一方、上述した脱着槽における脱着を開始した時点から10分経過した後を始期とする終わりの10分間が終了した時点においては、第2吸脱着処理装置2300から排出される部分の配管ラインLB7を通流する窒素ガス中に含まれる酢酸エチルの濃度が約2000ppmにまで低下していることが確認された。すなわち、脱着槽における脱着を開始した時点から10分経過した後を始期とする終わりの10分間において、第1吸脱着素子2131の再生が促進されることが確認された。
以上の結果より、本発明の適用によって、高い除去率で原ガス中に含まれる有機溶剤としての酢酸エチルを除去することが可能になるとともに、当該酢酸エチルの回収効率の向上が図られることが実験的に確認された。
なお、上述した本発明の実施の形態2-1,2-2,2-3における有機溶剤含有ガス処理システム1C,1D,1Eにおいては、ブロワやポンプ等の流体搬送手段やストレージタンク等の流体貯留手段などの構成要素を必要最低限のみ図示して説明を行なったが、これら構成要素は必要に応じて適宜の位置に配置すればよい。
また、上述した本発明の実施の形態2-1,2-2,2-3における有機溶剤含有ガス処理システム1C,1D,1Eにおいては、第1吸脱着処理装置として、第1吸脱着素子が収容された処理槽を2つ具備し、これらが時間的に交互に吸着槽および脱着槽に切り替えられることで連続的に被処理ガスの処理が可能に構成されたものを例示して説明を行なったが、必ずしも連続的に被処理ガスを処理する必要がない場合には、吸脱着処理装置を単一の処理槽を具備したもので構成してもよい。また、被処理ガスを連続的に処理する必要がある場合にも、上述の切り替え式の第1吸脱着処理装置に代えて、第1吸着素子の一部分を吸着処理ゾーンとして使用するとともに、第1吸着素子の残る部分を脱着処理ゾーンとして使用し、これら吸着処理ゾーンおよび脱着処理ゾーンが吸着材の回転動作に伴って徐々に移動するように構成した回転式の吸着材を具備した吸脱着処理装置にてこれを構成することとしてもよい。
<第3実施の形態グループ(実施の形態3-1,3-2)>
次に、本発明の実施の形態3-1,3-2について説明する。実施の形態3-1は、上述した本発明の第4の局面に基づいた有機溶剤含有ガス処理システムを具現化したものであり、実施の形態3-2は、上述した本発明の第5の局面に基づいた有機溶剤含有ガス処理システムを具現化したものである。なお、以下に示す実施の形態3-1,3-2においては、同一のまたは共通する部分について図中同一の符号を付し、その説明は繰り返さない。
次に、本発明の実施の形態3-1,3-2について説明する。実施の形態3-1は、上述した本発明の第4の局面に基づいた有機溶剤含有ガス処理システムを具現化したものであり、実施の形態3-2は、上述した本発明の第5の局面に基づいた有機溶剤含有ガス処理システムを具現化したものである。なお、以下に示す実施の形態3-1,3-2においては、同一のまたは共通する部分について図中同一の符号を付し、その説明は繰り返さない。
(実施の形態3-1)
図8は、本発明の実施の形態3-1における有機溶剤含有ガス処理システムのシステム構成図である。図9は、図8に示す第2吸脱着処理装置の模式外観図である。まず、これら図8および図9を参照して、本実施の形態における有機溶剤含有ガス処理システム1Fの構成について説明する。
図8は、本発明の実施の形態3-1における有機溶剤含有ガス処理システムのシステム構成図である。図9は、図8に示す第2吸脱着処理装置の模式外観図である。まず、これら図8および図9を参照して、本実施の形態における有機溶剤含有ガス処理システム1Fの構成について説明する。
図8に示すように、本実施の形態における有機溶剤含有ガス処理システム1Fは、キャリアガスが循環するように通流される循環経路と、当該循環経路上に設けられた第1吸脱着処理装置3100、第2吸脱着処理装置3200、凝縮回収装置3300およびブロワ3400とを主として備えている。
ここで、循環経路は、図中に示す配管ラインLC3~LC8によって主として構成されており、ブロワ3400は、当該循環経路中においてキャリアガスを通流させるための送風手段である。なお、キャリアガスとしては、水蒸気、加熱空気、高温に加熱した不活性ガス等、様々な種類のガスを利用することが可能であるが、特に水分を含まないガスである不活性ガスを利用することとすれば、有機溶剤含有ガス処理システムをより簡素に構成することができる。
第1吸脱着処理装置3100は、第1処理槽3120および第2処理槽3130を有する吸脱着処理塔3110と、第1温度調節手段としてのヒータ3140とを含んでいる。第1処理槽3120には、有機溶剤を吸着および脱着する第1吸脱着素子3121が収容されており、第2処理槽3130には、有機溶剤を吸着および脱着する第1吸脱着素子3131が収容されている。
ヒータ3140は、第1吸脱着処理装置3100に供給されるキャリアガスを高温の状態に温度調節するためのものであり、より具体的には、第2吸脱着処理装置3200から排出されてブロワ3400を経由した低温の状態にあるキャリアガスを高温の状態に温度調節して吸脱着処理塔3110に供給するためのものである。ここで、ヒータ3140は、第1吸脱着素子3121,3131が所定の脱着温度に維持されることとなるように、第1処理槽3120および第2処理槽3130に導入されるキャリアガスを加熱する。
第1吸脱着素子3121,3131は、原ガスを接触させることで原ガスに含有される有機溶剤を吸着する。したがって、第1吸脱着処理装置3100においては、第1処理槽3120および第2処理槽3130に原ガスが供給されることで有機溶剤が第1吸脱着素子3121,3131によって吸着され、これにより原ガスから有機溶剤が分離されることで原ガスが清浄化されて清浄ガスとして第1処理槽3120および第2処理槽3130から排出されることになる。
また、第1吸脱着素子3121,3131は、高温の状態にあるキャリアガスを接触させることで吸着済みの有機溶剤を脱着する。したがって、第1吸脱着処理装置3100においては、第1処理槽3120および第2処理槽3130に高温の状態にあるキャリアガスが供給されることで有機溶剤が第1吸脱着素子3121,3131から脱着され、これにより有機溶剤を含有する高温の状態にあるキャリアガスが第1処理槽3120および第2処理槽3130から排出されることになる。
第1吸脱着素子3121,3131は、活性炭、活性炭素繊維、ゼオライトおよびシリカゲルのいずれかを含む吸着材にて構成される。好適には、第1吸脱着素子3121,3131としては、粒状、粉体状、ハニカム状等の活性炭やゼオライトが利用されるが、より好適には、活性炭素繊維が利用される。活性炭素繊維は、表面にミクロ孔を有する繊維状構造を有しているため、ガスとの接触効率が高く、さらにフェルトの形態等を有することで成形が容易で充填密度が高いため、他の吸着材に比べて高い吸着効率を実現する。
第1吸脱着処理装置3100には、配管ラインLC1,LC2がそれぞれ接続されている。配管ラインLC1は、有機溶剤を含有する原ガスを第1処理槽3120および第2処理槽3130に供給するための配管ラインであり、バルブVC101,VC102によって第1処理槽3120および第2処理槽3130に対する接続/非接続状態が切り替えられる。配管ラインLC2は、清浄ガスを第1処理槽3120および第2処理槽3130から排出するための配管ラインであり、バルブVC103,VC104によって第1処理槽3120および第2処理槽3130に対する接続/非接続状態が切り替えられる。
また、第1吸脱着処理装置3100には、配管ラインLC3,LC4がそれぞれ接続されている。配管ラインLC3は、キャリアガスを上記ヒータ3140を介して第1処理槽3120および第2処理槽3130に供給するための配管ラインであり、バルブVC105,VC106によって第1処理槽3120および第2処理槽3130に対する接続/非接続状態が切り替えられる。配管ラインLC4は、キャリアガスを第1処理槽3120および第2処理槽3130から排出するための配管ラインであり、バルブVC101,VC102によって第1処理槽3120および第2処理槽3130に対する接続/非接続状態が切り替えられる。
第1処理槽3120および第2処理槽3130のそれぞれには、上述したバルブVC101~VC106の開閉を操作することにより、原ガスと、ヒータ3140にて温度調節されて高温の状態にあるキャリアガスとが、時間的に交互に供給される。これにより、第1処理槽3120および第2処理槽3130は、時間的に交互に吸着槽および脱着槽として機能することになり、これに伴って有機溶剤が原ガスから高温の状態にあるキャリアガスに移動されることになる。なお、具体的には、第1処理槽3120が吸着槽として機能している場合には、第2処理槽3130が脱着槽として機能し、第1処理槽3120が脱着槽として機能している場合には、第2処理槽3130が吸着槽として機能する。
ここで、配管ラインLC1は、第1処理槽3120および第2処理槽3130のうち、吸着槽として機能している処理槽に接続されて当該処理槽に原ガスを供給し、配管ラインLC2は、第1処理槽3120および第2処理槽3130のうち、吸着槽として機能している処理槽に接続されて当該処理槽から清浄ガスを排出する。また、配管ラインLC3は、第1処理槽3120および第2処理槽3130のうち、脱着槽として機能している処理槽に接続されて当該処理槽にキャリアガスを供給し、配管ラインLC4は、第1処理槽3120および第2処理槽3130のうち、脱着槽として機能している処理槽に接続されて当該処理槽からキャリアガスを排出する。
図8および図9に示すように、第2吸脱着処理装置3200は、有機溶剤を吸着および脱着する第2吸脱着素子3210を含んだロータ式の吸脱着処理装置にて構成されており、第1処理部3220と、第2処理部3230と、パージ部3240と、配管ラインLC8とを主として有している。
第1処理部3220は、第1吸脱着処理装置3100から見てキャリアガスの通流方向に沿った下流側であってかつ凝縮回収装置3300に至る部分の循環経路上に設けられており、配管ラインLC4,LC5にそれぞれ接続されている。
第2処理部3230は、凝縮回収装置3300から見てキャリアガスの通流方向に沿った下流側であってかつ第1吸脱着処理装置3100に至る部分の循環経路上に設けられており、配管ラインLC6,LC7にそれぞれ接続されている。
配管ラインLC8は、配管ラインLC7から分岐して配管ラインLC6に合流するように設けられたバイパスラインにて構成されており、パージ部3240は、この配管ラインLC8上に設けられている。
図9に示すように、第2吸脱着素子3210は、略円柱状の外形を有する吸着材からなり、その軸中心に中心軸3215が設けられている。第2吸脱着処理装置3200には、図示しないアクチュエータが付設されており、当該アクチュエータによって中心軸3215が回転駆動される。中心軸3215が回転駆動されることにより、第2吸脱着素子3210は、図中に示す矢印A方向に回転する。
第2吸脱着素子3210の回転に伴い、第2吸脱着素子3210の任意の部分は、第1処理部3220と第2処理部3230との間で時間的に交互に移動することになる。より詳細には、第2吸脱着素子3210の任意の部分は、第1処理部3220、パージ部3240、第2処理部3230の順に移行し、再び第1処理部3220に移行する。
第2吸脱着素子3210は、有機溶剤を含有する高温の状態にあるキャリアガスを接触させることで吸着済みの有機溶剤を脱着する。したがって、第2吸脱着処理装置3200においては、配管ラインLC4を介して第1処理部3220に高温の状態にあるキャリアガスが供給されることで有機溶剤が第2吸脱着素子3210から脱着され、これにより有機溶剤を含有する高温の状態にあるキャリアガスが第1処理部3220から配管ラインLC5を介して排出されることになる。
また、第2吸脱着素子3210は、低温の状態にあるキャリアガスを接触させることで有機溶剤を吸着する。したがって、第2吸脱着処理装置3200においては、配管ラインLC6を介して第2処理部3230に未凝縮の有機溶剤を含む低温の状態にあるキャリアガスが供給されることで有機溶剤が第2吸脱着素子3210によって吸着され、これによりキャリアガスから有機溶剤が分離されることでキャリアガス中に含まれる有機溶剤の濃度が低下し、この有機溶剤の濃度が低下した低温の状態にあるキャリアガスが第2処理部3230から配管ラインLC7を介して排出されることになる。
なお、パージ部3240においては、第2処理部3230にて吸着処理が実施された後の低温の状態にあるキャリアガスの一部が配管ラインLC7,LC8を介して第2吸脱着素子3210に接触させられる。これにより、パージ部3240においては、第1処理部3220において脱着処理に使用された部分の第2吸脱着素子3210が冷却されることになり、第2処理部3230において速やかに第2吸脱着素子3210の吸着性能が発揮されることになる。
第2吸脱着素子3210は、活性アルミナ、シリカゲル、活性炭およびゼオライトのいずれかを含む吸着材にて構成される。好適には、第2吸脱着素子3210は、粒状、粉体状、ハニカム状等の活性炭やゼオライトが利用される。活性炭やゼオライトは、低濃度の有機化合物を吸着および脱着する機能に優れている。
図8に示すように、凝縮回収装置3300は、コンデンサ3310と、回収タンク3320とを含んでいる。コンデンサ3310は、高温の状態にあるキャリアガスを低温の状態に温度調節することによってキャリアガスに含有される有機溶剤を凝縮させるものであり、具体的には、冷却水等を用いてキャリアガスを冷却することで有機溶剤を液化させるクーラにて構成される。また、回収タンク3320は、コンデンサ3310にて液化された有機溶剤を凝縮液として貯留するものである。また、必要に応じて、比重差の異なる溶剤と溶剤とを、または、溶剤と水とを分離するセパレータをコンデンサ3310と回収タンク3320との間に設けてもよい。
凝縮回収装置3300には、配管ラインLC5,LC6がそれぞれ接続されている。配管ラインLC5は、第2吸脱着処理装置3200の第1処理部3220から排出された高温の状態にあるキャリアガスをコンデンサ3310に供給するための配管ラインであり、配管ラインLC6は、コンデンサ3310内に残留する未凝縮の有機溶剤を含む低温の状態にあるキャリアガスをコンデンサ3310から排出して第2吸脱着処理装置3200の第2処理部3230に供給するための配管ラインである。
また、凝縮回収装置3300には、配管ラインLC9,LC10がそれぞれ接続されている。配管ラインLC9は、回収タンク3320に貯留された有機溶剤の凝縮液を外部に向けて排出するための配管ラインであり、配管ラインLC10は、回収タンク3320中において揮発した有機溶剤を原ガスが搬送される配管ラインLC1に戻すための配管ラインである。
なお、上述した配管ラインLC3には、キャリアガスを循環経路に外部から導入するための配管ラインLC0が設けられている。当該配管ラインLC0は、上述した有機溶剤含有ガス処理システム1Fの初期設置時においてキャリアガスを循環経路に導入したり、メンテナンス時等において必要に応じてキャリアガスを循環経路に補充したりするためのものである。
図10は、図8に示す有機溶剤含有ガス処理システムにおいて、一対の第1吸脱着素子および第2吸脱着素子を用いた吸着処理および脱着処理の時間的な切り替えの様子を示すタイムチャートである。次に、この図10を参照して、本実施の形態における有機溶剤含有ガス処理システム1Fにおいて行なわれる有機溶剤含有ガスの処理の詳細について説明する。
図10を参照して、本実施の形態における有機溶剤含有ガス処理システム1Fは、図中に示す1サイクルを単位期間として当該サイクルが繰り返し実施さることにより、有機溶剤含有ガスの処理が連続して行なわれるものである。
上記1サイクルの前半(図中に示す時刻t0~t2の間)においては、第1吸脱着素子3121が設置された第1吸脱着処理装置3100の第1処理槽3120において吸着処理が実施され、これと並行して、第1吸脱着素子3131が設置された第1吸脱着処理装置3100の第2処理槽3130において脱着処理が実施される。
また、上記1サイクルの後半(図中に示す時刻t2~t4の間)においては、第1吸脱着素子3121が設置された第1吸脱着処理装置3100の第1処理槽3120において脱着処理が実施され、これと並行して、第1吸脱着素子3131が設置された第1吸脱着処理装置3100の第2処理槽3130において吸着処理が実施される。
さらに、当該1サイクル中の全期間(図中に示す時刻t0~t4の間)にわたって、第2吸脱着処理装置3200の第1処理部3220に位置する部分の第2吸脱着素子3210において脱着処理が継続的に実施され、これと並行して、第2吸脱着処理装置3200の第2処理部3230に位置する部分の第2吸脱着素子3210において吸着処理が継続的に実施される。
なお、上述した1サイクル中においては、凝縮回収装置3300において常時キャリアガスから有機溶剤が回収されることになる。
次に、上述した有機溶剤含有ガスの処理について、図8を参照してより詳細に説明する。なお、以下の説明は、第1吸脱着処理装置3100の第1処理槽3120が吸着槽として機能し、第2処理槽3130が脱着槽として機能している状態に基づいたものであるが、これら吸着槽と脱着槽とが入れ替わった場合にも、同様の操作が行なわれることになる。
図8に示すように、第1吸脱着処理装置3100の第2処理槽3130において実施される脱着処理により当該第2処理槽3130から排出されることとなる有機溶剤を含有する高温の状態にあるキャリアガスは、第2吸脱着処理装置3200の第1処理部3220に供給されることで第2吸脱着素子3210に接触させられる。当該第1処理部3220においては、脱着処理が実施され、これにより第2吸脱着素子3210に吸着済みの有機溶剤が当該高温の状態あるキャリアガスによって第2吸脱着素子3210から脱着されることになる。
第2吸脱着処理装置3200の第1処理部3220から排出された有機溶剤を含有する高温の状態にあるキャリアガスは、凝縮回収装置3300に供給されることで冷却されて低温の状態に温度調節され、これにより有機溶剤の一部が液化して凝縮液として回収される。
凝縮回収装置3300から排出される未凝縮の有機溶剤を含む低温の状態にあるキャリアガスは、第2吸脱着処理装置3200の第2処理部3230に供給されることで第2吸脱着素子3210に再び接触させられる。当該第2処理部3230においては、吸着処理が実施され、これにより第2吸脱着素子3210よって低温の状態にあるキャリアガスに含有された有機溶剤が吸着されることになる。
第2吸脱着処理装置3200の第2処理部3230から排出された低温の状態にあるキャリアガスは、ヒータ3140に導入されて高温の状態にまで加熱されて温度調節され、これが第1吸脱着処理装置3100の第2処理槽3130に供給される。
上記処理が所定期間にわたって継続して実施されることにより、第2吸脱着処理装置3200の第2処理部3230にて吸着された有機溶剤が、その後、第2吸脱着処理装置3200の第1処理部3220において脱着されることになる。そのため、第2吸脱着処理装置3200の第2処理部3230から排出されるキャリアガス中の有機溶剤の濃度は、大幅に低下することになる。
これに伴い、第1吸脱着処理装置3100の第2処理槽3130に収容された第1吸脱着素子3131に接触させられるキャリアガス中に含まれる有機溶剤の濃度も大幅に低下することになる。したがって、当該第1吸脱着素子3131の再生が促進されることになる。以上の処理は、第1吸脱着素子3131による有機溶剤の脱着が概ね完了して平衡状態に達するまで行なわれる。
以上において説明した本実施の形態における有機溶剤含有ガス処理システム1Fとすることにより、未凝縮の有機溶剤を含有するキャリアガスをそのまま循環させて第1吸脱着処理装置3100に戻す構成とした場合に比べ、第1吸脱着素子3121,3131の再生が促進される結果となり、その後において実施される吸着処理の際により効率的に原ガスから有機溶剤が吸着できるようになる。したがって、原ガスに対する浄化能力および有機溶剤の回収効率の向上が図られることになり、従来に比して高性能の有機溶剤含有ガス処理システムとすることができる。
また、本実施の形態における有機溶剤含有ガス処理システム1Fは、循環経路を構築することでキャリアガスを繰り返し使用できるように構成されたものであるため、経済性にも優れたものとすることができる。したがって、窒素ガス等に代表される不活性ガスをキャリアガスとして使用した場合に、特にランニングコストを抑制できる効果が得られる。
なお、上述した本実施の形態における有機溶剤含有ガス処理システム1Fにおいては、第1吸脱着処理装置3100から排出されることとなる有機溶剤を含有する高温の状態にあるキャリアガスを配管ラインLC4を介してそのまま第2吸脱着処理装置3200の第1処理部3220に供給するように構成した場合を例示したが、当該第1処理部3220における第2吸脱着素子3210の脱着性能を高める目的で、必要に応じて配管ラインLC4上にヒータを設けることとしてもよい。
(実施例C)
以下においては、上述した本発明の実施の形態3-1における有機溶剤含有ガス処理システム1Fを実際に試作し、これを用いて原ガスの処理を行なった場合を実施例Cとして説明する。
以下においては、上述した本発明の実施の形態3-1における有機溶剤含有ガス処理システム1Fを実際に試作し、これを用いて原ガスの処理を行なった場合を実施例Cとして説明する。
実施例Cにおいては、原ガスとして酢酸エチルを2000ppmの濃度で含有する30℃のガスを使用し、キャリアガスとして140℃の窒素ガスを使用し、第1吸脱着素子3121,3131として比表面積が1500mg/m2の活性炭素繊維を使用し、第2吸脱着素子3210としてゼオライトからなるハニカム状の吸着材を使用した。
まず、初期段階における処理として、上記原ガスを図示しない送風機を用いて第1吸脱着処理装置3100の一方の処理槽に風量90m3/minで10分間送風することによって吸着処理を行なった。
上記初期段階における処理が終了した後に、以下において説明する10分間にわたる一連の処理を1サイクルとして連続的に繰り返して実施することにより、原ガスの処理を行なった。
具体的には、バルブVC101~VC106を切り替え操作し、上記一方の処理槽を脱着槽に切り替えるとともに、残る処理槽を吸着槽とした。脱着槽においては、窒素ガスを風量30m3/minで導入することで第1吸脱着素子の脱着処理を行ない、吸着槽においては、上述した条件と同様の条件で吸着処理を行なった。なお、凝縮回収装置3300においては、第2吸脱着処理装置3200の第1処理部3220から排出される酢酸エチルを含有する窒素ガスを10℃にまで冷却することとした。
以上において説明した1サイクルを連続的に繰り返して実施した場合において、第1吸脱着処理装置3100から排出される清浄ガスに含有される酢酸エチルの濃度が、約20ppmにまで低減されていることが確認された。すなわち、実施例Cにおいては、約99%の高い除去率で酢酸エチルを除去できることが確認された。
なお、第2吸脱着処理装置3200の第1処理部3220に導入される部分の配管ラインLC4を通流する窒素ガス中に含まれる酢酸エチルの濃度が約31000ppmであることが確認されるとともに、凝縮回収装置3300に導入される部分の配管ラインLC5を通流する窒素ガス中に含まれる酢酸エチルの濃度が約65000ppmであることが確認された。
また、第2吸脱着処理装置3200の第2処理部3230に導入される部分の配管ラインLC6を通流する窒素ガス中に含まれる酢酸エチルの濃度が約59000ppmであることが確認されるとともに、第1吸脱着処理装置3100に導入される部分の配管ラインLC3を通流する窒素ガス中に含まれる酢酸エチルの濃度が約25000ppmであることが確認された。
以上において説明した本実施例により、本発明の適用によって、高い除去率で原ガス中に含まれる有機溶剤としての酢酸エチルを除去することが可能になるとともに、当該酢酸エチルの回収効率の向上が図られることが実験的に確認された。
(実施の形態3-2)
図11は、本発明の実施の形態3-2における有機溶剤含有ガス処理システムのシステム構成図である。以下、この図11を参照して、本実施の形態における有機溶剤含有ガス処理システム1Gの構成について説明する。
図11は、本発明の実施の形態3-2における有機溶剤含有ガス処理システムのシステム構成図である。以下、この図11を参照して、本実施の形態における有機溶剤含有ガス処理システム1Gの構成について説明する。
図11に示すように、本実施の形態における有機溶剤含有ガス処理システム1Gは、上述した実施の形態3-1における有機溶剤含有ガス処理システム1Fと同様に、キャリアガスが循環するように通流される循環経路と、当該循環経路上に設けられた第1吸脱着処理装置3100、第2吸脱着処理装置3200、凝縮回収装置3300およびブロワ3400とを主として備えている。ここで、循環経路は、図中に示す配管ラインLC3~LC8,LC11によって主として構成されている。
本実施の形態における有機溶剤含有ガス処理システム1Gは、第2吸脱着処理装置3200が第2温度調節手段としての温度調節機構3250を含んでいる点において、上述した実施の形態3-1の場合と相違している。
温度調節機構3250は、第2吸脱着処理装置3200の第1処理部3220に供給されるキャリアガスを高温の状態および低温の状態のいずれかに時間的に交互に温度調節するためのものであり、より具体的には、第1吸脱着処理装置3100から排出された高温の状態にあるキャリアガスを高温の状態および低温の状態のいずれかに時間的に交互に温度調節して第1処理部3220に供給するためのものである。
温度調節機構3250は、配管ラインLC4から分岐して再び配管ラインLC4に合流するように設けられたバイパスラインとしての配管ラインLC11と、配管ラインLC11上に設けられたクーラ3251と、配管ラインLC4に設けられたバルブVC201と、配管ラインLC11に設けられたバルブVC202とを含んでいる。なお、バルブVC201は、配管ラインLC4から分岐して設けられた配管ラインLC11に並走する部分の配管ラインLC4に設けられている。
ここで、配管ラインLC4は、有機溶剤を含有する高温の状態にあるキャリアガスを高温の状態に温度調節して第1処理部3220に供給する場合に、第1処理部3220に位置する部分の第2吸脱着素子3210が所定の脱着温度に維持されることとなるように、第1処理部3220に導入されるキャリアガスをそのまま搬送するか、あるいは必要に応じて配管ラインLC11に並走する部分の配管ラインLC4に別途設けられたヒータを用いて加熱して搬送するための配管ラインである。
一方、クーラ3251は、有機溶剤を含有する高温の状態にあるキャリアガスを低温の状態に温度調節して第1処理部3220に供給する場合に、第1処理部3220に位置する部分の第2吸脱着素子3210が所定の吸着温度に維持されることとなるように、第1処理部3220に導入されるキャリアガスを冷却する。
図12は、図11に示す有機溶剤含有ガス処理システムにおいて、一対の第1吸脱着素子および第2吸脱着素子を用いた吸着処理および脱着処理の時間的な切り替えの様子を示すタイムチャートである。次に、この図12を参照して、本実施の形態における有機溶剤含有ガス処理システム1Gにおいて行なわれる有機溶剤含有ガスの処理の詳細について説明する。
図12を参照して、本実施の形態における有機溶剤含有ガス処理システム1Gは、図中に示す1サイクルを単位期間として当該サイクルが繰り返し実施さることにより、有機溶剤含有ガスの処理が連続して行なわれるものである。
上記1サイクルの前半(図中に示す時刻t0~t2の間)においては、第1吸脱着素子3121が設置された第1吸脱着処理装置3100の第1処理槽3120において吸着処理が実施され、これと並行して、第1吸脱着素子3131が設置された第1吸脱着処理装置3100の第2処理槽3130において脱着処理が実施される。
また、上記1サイクルの後半(図中に示す時刻t2~t4の間)においては、第1吸脱着素子3121が設置された第1吸脱着処理装置3100の第1処理槽3120において脱着処理が実施され、これと並行して、第1吸脱着素子3131が設置された第1吸脱着処理装置3100の第2処理槽3130において吸着処理が実施される。
さらに、当該1サイクル中の全期間(図中に示す時刻t0~t4の間)にわたって、第2吸脱着処理装置3200の第2処理部3230に位置する部分の第2吸脱着素子3210において脱着処理が継続的に実施される。
一方、当該1サイクルの前半の始めの段階(図中に示す時刻t0~t1の間)においては、第2吸脱着処理装置3200の第1処理部3220に位置する部分の第2吸脱着素子3210において脱着処理が実施され、当該1サイクルの前半の終わりの段階(図中に示す時刻t1~t2の間)においては、当該第1処理部3220に位置する部分の第2吸脱着素子3210において吸着処理が実施される。
また、当該1サイクルの後半の始めの段階(図中に示す時刻t2~t3の間)においては、第2吸脱着処理装置3200の第1処理部3220に位置する部分の第2吸脱着素子3210において脱着処理が実施され、当該1サイクルの後半の終わりの段階(図中に示す時刻t3~t4の間)においては、当該第1処理部3220に位置する部分の第2吸脱着素子3210において吸着処理が実施される。
すなわち、本実施の形態における有機溶剤含有ガス処理システム1Gにあっては、一対の第1吸脱着素子3121,3131のいずれかにおいて脱着処理が実施される脱着処理期間の始めの段階において第2吸脱着処理装置3200の第1処理部3220に位置する部分の第2吸脱着素子3210において脱着処理が実施され、一対の第1吸脱着素子3121,3131のいずれかにおいて脱着処理が実施される脱着処理期間の終わりの段階において第2吸脱着処理装置3200の第1処理部3220に位置する部分の第2吸脱着素子3210において吸着処理が実施される。
なお、上述した1サイクル中においては、凝縮回収装置3300において常時キャリアガスから有機溶剤が回収されることになる。
次に、上述した有機溶剤含有ガスの処理を具体的に実現するために、本実施の形態における有機溶剤含有ガス処理システム1Gにおいて実施される操作について、図11を参照して詳細に説明する。なお、以下の説明は、第1吸脱着処理装置3100の第1処理槽3120が吸着槽として機能し、第2処理槽3130が脱着槽として機能している状態に基づいたものであるが、これら吸着槽と脱着槽とが入れ替わった場合にも、同様の操作が行なわれることになる。
図11に示すように、第1吸脱着処理装置3100の第2処理槽3130に収容された第1吸脱着素子3131の脱着処理期間の始めの段階(すなわち、図12中に示す時刻t0~t1の間)においては、温度調節機構3250に設けられたバルブVC201が開放されるとともにバルブVC202が閉塞されることにより、第1吸脱着処理装置3100の第2処理槽3130から排出された有機溶剤を含有する高温の状態にあるキャリアガスが配管ラインLC4を経由してそのまま第2吸脱着処理装置3200の第1処理部3220に供給されることで当該第1処理部3220に位置する部分の第2吸脱着素子3210に接触させられる。
これにより、第2吸脱着素子3210の吸着済みの有機溶剤が当該高温の状態あるキャリアガスによって第2吸脱着素子3210から脱着されることになり、第1処理部3220から排出されるキャリアガス中の有機溶剤の濃度が徐々に上昇する。これに伴って、第2吸脱着処理装置3200の第2処理部3230に供給されるキャリアガス中の有機溶剤の濃度も徐々に上昇し、第1吸脱着処理装置3100の第2処理槽3130に収容された第1吸脱着素子3131に接触させられるキャリアガス中に含まれる有機溶剤の濃度も徐々に上昇することになるが、当該第1吸脱着素子3131の脱着処理自体には殆ど影響はなく、相当程度にまで当該第1吸脱着素子3131の再生が行なわれる。当該操作は、第1吸脱着素子3131からの有機溶剤の脱着が概ね完了して平衡状態に達するまで行なわれる。
次に、第1吸脱着処理装置3100の第2処理槽3130に収容された第1吸脱着素子3131の脱着処理期間の終わりの段階(すなわち、図11中に示す時刻t1~t2の間)においては、温度調節機構3250に設けられたバルブVC201が閉塞されるとともにバルブVC202が開放されることにより、第1吸脱着処理装置3100の第2処理槽3130から排出された有機溶剤を含有する高温の状態にあるキャリアガスがクーラ3251に導入されて低温の状態にまで冷却されて温度調節され、これが第2吸脱着処理装置3200の第1処理部3220に供給されることで当該第1処理部3220に位置する部分の第2吸脱着素子3210に接触させられる。
これにより、第1処理部3220に位置する部分の第2吸脱着素子3210によってキャリアガスに含有された有機溶剤が吸着されることになり、当該第1処理部3220から排出されるキャリアガス中の有機溶剤の濃度が徐々に低下する。これに伴って、第2吸脱着処理装置3200の第2処理部3230に供給されるキャリアガス中の有機溶剤の濃度も徐々に低下し、さらには第1吸脱着処理装置3100の第2処理槽3130に収容された第1吸脱着素子3131に接触させられるキャリアガス中に含まれる有機溶剤の濃度も徐々に低下することになる。したがって、当該第1吸脱着素子3131の再生がさらに促進されることになる。当該操作は、第1吸脱着素子3131による有機溶剤の脱着が概ね完了して平衡状態に達するまで行なわれる。
なお、その際、クーラ3251にて第1吸脱着処理装置3100から排出された高温の状態にあるキャリアガスが冷却されることにより、当該キャリアガスに含有された有機溶剤が凝縮する可能性もあるが、上述した第1吸脱着素子3131の脱着処理期間の始めの段階において第1吸脱着素子3131からの有機溶剤の脱着が概ね完了して平衡状態に達していれば、凝縮回収装置3300のコンデンサ3310による凝縮処理によって冷却後の温度状態における有機溶剤の気液平衡状態が既に維持されることとなっているため、当該クーラ3251による冷却後においてもキャリアガス中に含まれる有機溶剤の気液平衡状態が維持されて有機溶剤が凝縮することはなくなる。
ただし、コンデンサ3310による冷却後のキャリアガスの温度よりもクーラ3251による冷却後のキャリアガスの温度を低く設定した場合には、当該クーラ3251において有機溶剤が凝縮する可能性が生じるため、その場合には、当該クーラ3251を回収タンク3320に接続すれば、凝縮後の有機溶剤を回収タンク3320にて回収することが可能になる。
以上において説明した本実施の形態における有機溶剤含有ガス処理システム1Gとした場合にも、上述した実施の形態3-1における有機溶剤含有ガス処理システム1Fとした場合と同様の効果を得ることができる。すなわち、本実施の形態における有機溶剤含有ガス処理システム1Gとすることにより、未凝縮の有機溶剤を含有するキャリアガスをそのまま循環させて第1吸脱着処理装置3100に戻す構成とした場合に比べ、第1吸脱着素子3121,3131の再生が促進される結果となり、その後において実施される吸着処理の際により効率的に原ガスから有機溶剤が吸着できるようになる。
(実施例D)
以下においては、上述した本発明の実施の形態3-2における有機溶剤含有ガス処理システム1Gを実際に試作し、これを用いて原ガスの処理を行なった場合を実施例Dとして説明する。
以下においては、上述した本発明の実施の形態3-2における有機溶剤含有ガス処理システム1Gを実際に試作し、これを用いて原ガスの処理を行なった場合を実施例Dとして説明する。
実施例Dにおいては、原ガスとして酢酸エチルを2000ppmの濃度で含有する30℃のガスを使用し、キャリアガスとして130℃の窒素ガスを使用し、第1吸脱着素子3121,3131として比表面積が1500mg/m2の活性炭素繊維を使用し、第2吸脱着素子3210としてゼオライトからなるハニカム状の吸着材を使用した。
まず、初期段階における処理として、上記原ガスを図示しない送風機を用いて第1吸脱着処理装置3100の一方の処理槽に風量100m3/minで10分間送風することによって吸着処理を行なった。
上記初期段階における処理が終了した後に、以下において説明する一連の処理を1サイクルとして連続的に繰り返して実施することにより、原ガスの処理を行なった。
具体的には、バルブVC101~VC106を切り替え操作し、上記一方の処理槽を脱着槽に切り替えるとともに、残る処理槽を吸着槽とした。脱着槽においては、窒素ガスを風量20m3/minで導入することで第1吸脱着素子の脱着処理を行ない、吸着槽においては、上述した条件と同様の条件で吸着処理を行なった。なお、凝縮回収装置3300においては、第2吸脱着処理装置3200の第1処理部3220から排出される酢酸エチルを含有する窒素ガスを10℃にまで冷却することとした。
ここで、脱着槽における脱着を開始した時点を始期とする始めの5分間については、脱着槽から排出される酢酸エチルを含有する140℃の窒素ガスをそのまま第2吸脱着処理装置3200の第1処理部3220に導入することとした。
また、脱着槽における脱着を開始した時点から5分経過した後を始期とする終わりの5分間については、バルブVC201,VC202を切り替え操作することで脱着槽から排出される酢酸エチルを含有する140℃の窒素ガスをクーラ3251を用いて10℃にまで冷却して第2吸脱着処理装置3200の第1処理部3220に導入することとした。
以上において説明した1サイクルを連続的に繰り返して実施した場合において、第1吸脱着処理装置3100から排出される清浄ガスに含有される酢酸エチルの濃度が、約20ppmにまで低減されていることが確認された。すなわち、実施例Dにおいては、約99%の高い除去率で酢酸エチルを除去できることが確認された。
また、上述した脱着槽における脱着を開始した時点を始期とする始めの5分間が終了した時点においては、第2吸脱着処理装置3200の第1処理部3220に導入される部分の配管ラインLC4を通流する窒素ガス中に含まれる酢酸エチルの濃度が約45000ppmであることが確認されるとともに、凝縮回収装置3300に導入される部分の配管ラインLC5を通流する窒素ガス中に含まれる酢酸エチルの濃度が約65000ppmであることが確認された。
さらに、その際、第2吸脱着処理装置3200の第2処理部3230に導入される部分の配管ラインLC6を通流する窒素ガス中に含まれる酢酸エチルの濃度が約59000ppmであることが確認されるとともに、第1吸脱着処理装置3100に導入される部分の配管ラインLC3を通流する窒素ガス中に含まれる酢酸エチルの濃度が約35000ppmであることが確認された。
一方、上述した脱着槽における脱着を開始した時点から5分経過した後を始期とする終わりの5分間が終了した時点においては、第1吸脱着処理装置3100に導入される部分の配管ラインLC3を通流する窒素ガス中に含まれる酢酸エチルの濃度が約2000ppmであることが確認されるとともに、第2吸脱着処理装置3200の第1処理部3220に導入される部分の配管ラインLC4を通流する窒素ガス中に含まれる酢酸エチルの濃度が約2000ppmであることが確認された。
以上において説明した本実施例により、本発明の適用によって、高い除去率で原ガス中に含まれる有機溶剤としての酢酸エチルを除去することが可能になるとともに、当該酢酸エチルの回収効率の向上が図られることが実験的に確認された。
なお、上述した本発明の実施の形態3-1,3-2における有機溶剤含有ガス処理システム1F,1Gにおいては、ブロワやポンプ等の流体搬送手段やストレージタンク等の流体貯留手段などの構成要素を必要最低限のみ図示して説明を行なったが、これら構成要素は必要に応じて適宜の位置に配置すればよい。
また、上述した本発明の実施の形態3-1,3-2における有機溶剤含有ガス処理システム1F,1Gにおいては、第1吸脱着処理装置として、第1吸脱着素子が収容された処理槽を2つ具備し、これらが時間的に交互に吸着槽および脱着槽に切り替えられることで連続的に被処理ガスの処理が可能に構成されたものを例示して説明を行なったが、必ずしも連続的に被処理ガスを処理する必要がない場合には、吸脱着処理装置を単一の処理槽を具備したもので構成してもよい。また、被処理ガスを連続的に処理する必要がある場合にも、上述の切り替え式の第1吸脱着処理装置に代えて、ロータ式の吸脱着処理装置としてもよい。
<第4実施の形態グループ(実施の形態4-1,4-2,4-3,4-4)>
次に、本発明の実施の形態4-1,4-2,4-3,4-4について説明する。実施の形態4-1,4-2,4-3,4-4は、上述した本発明の第6の局面に基づいた有機溶剤含有ガス処理システムを具現化したものである。なお、以下に示す実施の形態4-1,4-2,4-3,4-4においては、同一のまたは共通する部分について図中同一の符号を付し、その説明は繰り返さない。
次に、本発明の実施の形態4-1,4-2,4-3,4-4について説明する。実施の形態4-1,4-2,4-3,4-4は、上述した本発明の第6の局面に基づいた有機溶剤含有ガス処理システムを具現化したものである。なお、以下に示す実施の形態4-1,4-2,4-3,4-4においては、同一のまたは共通する部分について図中同一の符号を付し、その説明は繰り返さない。
(実施の形態4-1)
図13は、本発明の実施の形態4-1における有機溶剤含有ガス処理システムのシステム構成図である。まず、この図13を参照して、本実施の形態における有機溶剤含有ガス処理システム1Hの構成について説明する。
図13は、本発明の実施の形態4-1における有機溶剤含有ガス処理システムのシステム構成図である。まず、この図13を参照して、本実施の形態における有機溶剤含有ガス処理システム1Hの構成について説明する。
図13に示すように、本実施の形態における有機溶剤含有ガス処理システム1Hは、キャリアガスが循環するように通流される循環経路と、当該循環経路上に設けられた第1吸脱着処理装置4100、凝縮回収装置4200、第2吸脱着処理装置4300、ブロワ4400、および、温度調節手段としてのヒータ4500とを主として備えている。
ここで、循環経路は、図中に示す配管ラインLD3~LD9によって主として構成されており、ブロワ4400は、当該循環経路中においてキャリアガスを通流させるための送風手段である。なお、キャリアガスとしては、水蒸気、加熱空気、高温に加熱した不活性ガス等、様々な種類のガスを利用することが可能であるが、特に水分を含まず、爆発の危険性のないガスである不活性ガスを利用することとすれば、有機溶剤含有ガス処理システムをより簡素にかつ安全に構成することができる。
循環経路は、上述した配管ラインLD3~LD9のうちの配管ラインLD3~LD7によって構成される主経路と、上述した配管ラインLD3~LD9のうちの配管ラインLD8,LD9によって構成される分岐経路とを有している。
配管ラインLD3~LD7によって構成される主経路は、第1吸脱着処理装置4100から排出されたキャリアガスが凝縮回収装置4200および第2吸脱着処理装置4300の後述する第1処理部4320をこの順で経由して再び第1吸脱着処理装置4100に供給されるように、これら第1吸脱着処理装置4100、凝縮回収装置4200および第2吸脱着処理装置4300の第1処理部4320を接続している。
配管ラインLD8,LD9によって構成される分岐経路は、第2吸脱着処理装置4300の第1処理部4320から排出されたキャリアガスが第1吸脱着処理装置4100を経由することなく第2吸脱着処理装置4300の後述する第2処理部4330を経由して再び凝縮回収装置4200に供給されるように、上記主経路のうちの第2吸脱着処理装置4300の第1処理部4320および第1吸脱着処理装置4100を結ぶ部分と、上記主経路のうちの第1吸脱着処理装置4100および凝縮回収装置4200を結ぶ部分とを接続している。
第1吸脱着処理装置4100は、第1処理槽4120および第2処理槽4130を有する吸脱着処理塔4110を含んでいる。第1処理槽4120には、有機溶剤を吸着および脱着する第1吸脱着素子4121が収容されており、第2処理槽4130には、有機溶剤を吸着および脱着する第1吸脱着素子4131が収容されている。
第1吸脱着素子4121,4131は、原ガスを接触させることで原ガスに含有される有機溶剤を吸着する。したがって、第1吸脱着処理装置4100においては、第1処理槽4120および第2処理槽4130に原ガスが供給されることで有機溶剤が第1吸脱着素子4121,4131によって吸着され、これにより原ガスから有機溶剤が分離されることで原ガスが清浄化されて清浄ガスとして第1処理槽4120および第2処理槽4130から排出されることになる。
また、吸脱着素子4121,4131は、高温の状態にあるキャリアガスを接触させることで吸着済みの有機溶剤を脱着する。したがって、第1吸脱着処理装置4100においては、第1処理槽4120および第2処理槽4130に高温の状態にあるキャリアガスが供給されることで有機溶剤が第1吸脱着素子4121,4131から脱着され、これにより有機溶剤を含有する高温の状態にあるキャリアガスが第1処理槽4120および第2処理槽4130から排出されることになる。
第1吸脱着素子4121,4131は、活性炭、活性炭素繊維、ゼオライトおよびシリカゲルのいずれかを含む吸着材にて構成される。好適には、第1吸脱着素子4121,4131としては、粒状、粉体状、ハニカム状等の活性炭やゼオライトが利用されるが、より好適には、活性炭素繊維が利用される。活性炭素繊維は、表面にミクロ孔を有する繊維状構造を有しているため、ガスとの接触効率が高く、さらにフェルトの形態等を有することで成形が容易で充填密度が高いため、他の吸着材に比べて高い吸着効率を実現する。
第1吸脱着処理装置4100には、配管ラインLD1,LD2がそれぞれ接続されている。配管ラインLD1は、有機溶剤を含有する原ガスを第1処理槽4120および第2処理槽4130に供給するための配管ラインであり、バルブVD101,VD102によって第1処理槽4120および第2処理槽4130に対する接続/非接続状態が切り替えられる。配管ラインLD2は、清浄ガスを第1処理槽4120および第2処理槽4130から排出するための配管ラインであり、バルブVD103,VD104によって第1処理槽4120および第2処理槽4130に対する接続/非接続状態が切り替えられる。
また、第1吸脱着処理装置4100には、配管ラインLD3,LD4がそれぞれ接続されている。配管ラインLD3は、キャリアガスを第1処理槽4120および第2処理槽4130に供給するための配管ラインであり、バルブVD105,VD106によって第1処理槽4120および第2処理槽4130に対する接続/非接続状態が切り替えられる。配管ラインLD4は、キャリアガスを第1処理槽4120および第2処理槽4130から排出するための配管ラインであり、バルブVD101,VD102によって第1処理槽4120および第2処理槽4130に対する接続/非接続状態が切り替えられる。
第1処理槽4120および第2処理槽4130のそれぞれには、上述したバルブVD101~VD106の開閉を操作することにより、原ガスと、後述するヒータ4500にて温度調節されて高温の状態にあるキャリアガスとが、時間的に交互に供給される。これにより、第1処理槽4120および第2処理槽4130は、時間的に交互に吸着槽および脱着槽として機能することになり、これに伴って有機溶剤が原ガスから高温の状態にあるキャリアガスに移動されることになる。なお、具体的には、第1処理槽4120が吸着槽として機能している場合には、第2処理槽4130が脱着槽として機能し、第1処理槽4120が脱着槽として機能している場合には、第2処理槽4130が吸着槽として機能する。
ここで、配管ラインLD1は、第1処理槽4120および第2処理槽4130のうち、吸着槽として機能している処理槽に接続されて当該処理槽に原ガスを供給し、配管ラインLD2は、第1処理槽4120および第2処理槽4130のうち、吸着槽として機能している処理槽に接続されて当該処理槽から清浄ガスを排出する。また、配管ラインLD3は、第1処理槽4120および第2処理槽4130のうち、脱着槽として機能している処理槽に接続されて当該処理槽にキャリアガスを供給し、配管ラインLD4は、第1処理槽4120および第2処理槽4130のうち、脱着槽として機能している処理槽に接続されて当該処理槽からキャリアガスを排出する。
凝縮回収装置4200は、コンデンサ4210と、回収タンク4220とを含んでいる。コンデンサ4210は、高温の状態にあるキャリアガスを低温の状態に温度調節することによってキャリアガスに含有される有機溶剤を凝縮させるものであり、具体的には、冷却水等を用いてキャリアガスを冷却することで有機溶剤を液化させるクーラにて構成される。また、回収タンク4220は、コンデンサ4210にて液化された有機溶剤を凝縮液として貯留するものである。また、必要に応じて、比重差の異なる溶剤と溶剤とを、または、溶剤と水とを分離するセパレータをコンデンサ4210と回収タンク4220との間に設けてもよい。
凝縮回収装置4200には、配管ラインLD4,LD5がそれぞれ接続されている。配管ラインLD4は、第1吸脱着処理装置4100から排出された高温の状態にあるキャリアガスをコンデンサ4210に供給するための配管ラインであり、配管ラインLD5は、コンデンサ4210内に残留する未凝縮の有機溶剤を含む低温の状態にあるキャリアガスをコンデンサ4210から排出するための配管ラインである。
また、凝縮回収装置4200には、配管ラインLD10,LD11がそれぞれ接続されている。配管ラインLD10は、回収タンク4220に貯留された有機溶剤の凝縮液を外部に向けて排出するための配管ラインであり、配管ラインLD11は、回収タンク4220中において揮発した有機溶剤を原ガスが搬送される配管ラインLD1に戻すための配管ラインである。
第2吸脱着処理装置4300は、有機溶剤を吸着および脱着する第2吸脱着素子4310を含んだロータ式の吸脱着処理装置にて構成されており、上述したように第1処理部4320と第2処理部4330とを主として有している。
第1処理部4320は、循環経路のうちの上述した主経路上に設けられており、配管ラインLD5,LD6にそれぞれ接続されている。
第2処理部4330は、循環経路のうちの上述した分岐経路上に設けられており、配管ラインLD8,LD9にそれぞれ接続されている。
第2吸脱着素子4310は、略円柱状の外形を有する吸着材からなる。第2吸脱着処理装置4300には、モータ4340が付設されており、当該モータ4340が駆動されることによって第2吸脱着素子4310が図中に示す矢印方向に向けて回転する。
第2吸脱着素子4310の回転に伴い、第2吸脱着素子4310の任意の部分は、第1処理部4320と第2処理部4330との間で時間的に交互に移動することになる。より詳細には、第2吸脱着素子4310の任意の部分は、第1処理部4320、第2処理部4330の順に移行し、再び第1処理部4320に移行する。
第2吸脱着素子4310は、低温の状態にあるキャリアガスを接触させることで有機溶剤を吸着する。したがって、第2吸脱着処理装置4300においては、未凝縮の有機溶剤を含む低温の状態にあるキャリアガスが配管ラインLD5を介して第1処理部4320に供給されることで有機溶剤が第2吸脱着素子4310によって吸着され、これによりキャリアガスから有機溶剤が分離されることでキャリアガス中に含まれる有機溶剤の濃度が低下し、この有機溶剤の濃度が低下した低温の状態にあるキャリアガスが第1処理部4320から配管ラインLD6を介して排出されることになる。
また、第2吸脱着素子4310は、有機溶剤を含有する高温の状態にあるキャリアガスを接触させることで吸着済みの有機溶剤を脱着する。したがって、第2吸脱着処理装置4300においては、後述するヒータ4500によって温度調節されて高温の状態にあるキャリアガスが配管ラインLD8を介して第2処理部4320に供給されることで有機溶剤が第2吸脱着素子4310から脱着され、これにより有機溶剤を含有する高温の状態にあるキャリアガスが第2処理部4330から配管ラインLD9を介して排出されることになる。
第2吸脱着素子4310は、活性アルミナ、シリカゲル、活性炭、ゼオライトのいずれかを含む吸着材にて構成される。好適には、第2吸脱着素子4310は、粒状、粉体状、ハニカム状等の活性炭やゼオライトが利用される。活性炭やゼオライトは、低濃度の有機化合物を吸着および脱着する機能に優れている。
ヒータ4500は、第1吸脱着処理装置4100に供給されるキャリアガスおよび第2吸脱着処理装置4300の第2処理部4330に供給されるキャリアガスを高温の状態に温度調節するためのものであり、配管ラインLD7,LD3に接続されている。
より具体的には、ヒータ4500は、第2吸脱着処理装置4300の第1処理部4320から排出されてブロワ4400を経由した低温の状態にあるキャリアガスを高温の状態に温度調節して第1吸脱着処理装置4100の吸脱着処理塔4110および第2吸脱着処理装置4300の第2処理部4330に供給するためのものである。ここで、ヒータ4500は、第1吸脱着素子4121,4131が所定の脱着温度に維持されるとともに、第2吸脱着素子4310の第2処理部4330に位置する部分が所定の脱着温度に維持されることとなるように、第1処理槽4120、第2処理槽4130および第2処理部4330に導入されるキャリアガスを加熱する。
なお、上述した配管ラインLD7には、キャリアガスを循環経路に外部から導入するための配管ラインLD0が設けられている。当該配管ラインLD0は、上述した有機溶剤含有ガス処理システム1Hの初期設置時においてキャリアガスを循環経路に導入したり、メンテナンス時等において必要に応じてキャリアガスを循環経路に補充したりするためのものである。
図14は、図13に示す有機溶剤含有ガス処理システムにおいて、一対の第1吸脱着素子および第2吸脱着素子を用いた吸着処理および脱着処理の時間的な切り替えの様子を示すタイムチャートである。次に、この図14を参照して、本実施の形態における有機溶剤含有ガス処理システム1Hにおいて行なわれる有機溶剤含有ガスの処理の詳細について説明する。
図14を参照して、本実施の形態における有機溶剤含有ガス処理システム1Hは、図中に示す1サイクルを単位期間として当該サイクルが繰り返し実施させることにより、有機溶剤含有ガスの処理が連続して行なわれるものである。
上記1サイクルの前半(図中に示す時刻t0~t2の間)においては、第1吸脱着素子4121が設置された第1吸脱着処理装置4100の第1処理槽4120において吸着処理が実施され、これと並行して、第1吸脱着素子4131が設置された第1吸脱着処理装置4100の第2処理槽4130において脱着処理が実施される。
また、上記1サイクルの後半(図中に示す時刻t2~t4の間)においては、第1吸脱着素子4121が設置された第1吸脱着処理装置4100の第1処理槽4120において脱着処理が実施され、これと並行して、第1吸脱着素子4131が設置された第1吸脱着処理装置4100の第2処理槽4130において吸着処理が実施される。
さらに、当該1サイクル中の全期間(図中に示す時刻t0~t4の間)にわたって、第2吸脱着処理装置4300の第1処理部4320に位置する部分の第2吸脱着素子4310において吸着処理が継続的に実施され、これと並行して、第2吸脱着処理装置4300の第2処理部4330に位置する部分の第2吸脱着素子4310において脱着処理が継続的に実施される。
なお、上述した1サイクル中においては、凝縮回収装置4200において常時キャリアガスから有機溶剤が回収されることになる。
次に、上述した有機溶剤含有ガスの処理について、図13を参照してより詳細に説明する。なお、以下の説明は、第1吸脱着処理装置4100の第1処理槽4120が吸着槽として機能し、第2処理槽4130が脱着槽として機能している状態に基づいたものであるが、これら吸着槽と脱着槽とが入れ替わった場合にも、同様の操作が行なわれることになる。
図13に示すように、第1吸脱着処理装置4100の第2処理槽4130において実施される脱着処理により当該第2処理槽4130から排出されることとなる有機溶剤を含有する高温の状態にあるキャリアガスは、凝縮回収装置4200に供給されることで冷却されて低温の状態に温度調節され、これにより有機溶剤の一部が液化して凝縮液として回収される。
凝縮回収装置4200から排出された未凝縮の有機溶剤を含む低温の状態にあるキャリアガスは、第2吸脱着処理装置4300の第1処理部4320に供給されることで第2吸脱着素子4310に接触させられる。当該第1処理部4320においては、吸着処理が実施され、これにより第2吸脱着素子4310よって低温の状態にあるキャリアガスに含有された有機溶剤が吸着されるとともに、含有される有機溶剤の濃度が低下したキャリアガスが第1処理部4320から排出される。
第2吸脱着処理装置4300の第1処理部4320から排出された、含有される有機溶剤の濃度が低下した低温の状態にあるキャリアガスは、ブロワ4400を経由してヒータ4500に導入されて高温の状態にまで加熱されて温度調節され、これが第1吸脱着処理装置4100の第2処理槽4130に供給される。
また、これと同時に、第2吸脱着処理装置4300の第1処理部4320から排出された、含有される有機溶剤の濃度が低下した低温の状態にあるキャリアガスのうちの一部は、ブロワ4400を経由してヒータ4500に導入されて高温の状態にまで加熱されて温度調節された後に分岐経路に導入され、これが第2吸脱着処理装置4300の第2処理部4330に供給されることで第2吸脱着素子4310に接触させられる。
当該第2処理部4330においては、脱着処理が実施され、これにより第2吸脱着素子4310に吸着済みの有機溶剤が当該高温の状態あるキャリアガスによって第2吸脱着素子4310から脱着されることになる。当該第2処理部4330から排出された、含有される有機溶剤の濃度が上昇した高温の状態にあるキャリアガスは、凝縮回収装置4200に供給されることで冷却されて低温の状態に温度調節され、これにより有機溶剤の一部が液化して凝縮液として回収される。
上記処理が所定期間にわたって継続して実施されることにより、第2吸脱着処理装置4300の第1処理部4320にて吸着された有機溶剤が、その後、第2吸脱着処理装置4300の第2処理部4330において脱着されることになる。そのため、第2吸脱着処理装置4300の第1処理部4320から排出されるキャリアガス中の有機溶剤の濃度は、大幅に低下することになる。
これに伴い、第1吸脱着処理装置4100の第2処理槽4130に収容された第1吸脱着素子4131に接触させられるキャリアガス中に含まれる有機溶剤の濃度も大幅に低下することになる。したがって、当該第1吸脱着素子4131の再生が促進されることになる。以上の処理は、第1吸脱着素子4131による有機溶剤の脱着が概ね完了して平衡状態に達するまで行なわれる。
以上において説明した本実施の形態における有機溶剤含有ガス処理システム1Hとすることにより、未凝縮の有機溶剤を含有するキャリアガスをそのまま循環させて第1吸脱着処理装置4100に戻す構成とした場合に比べ、第1吸脱着素子4121,4131の再生が促進される結果となり、その後において実施される吸着処理の際により効率的に原ガスから有機溶剤が吸着できるようになる。したがって、原ガスに対する浄化能力および有機溶剤の回収効率の向上が図られることになり、従来に比して高性能の有機溶剤含有ガス処理システムとすることができる。
また、本実施の形態における有機溶剤含有ガス処理システム1Hは、循環経路を構築することでキャリアガスを繰り返し使用できるように構成されたものであるため、経済性にも優れたものとすることができる。したがって、窒素ガス等に代表される不活性ガスをキャリアガスとして使用した場合に、特にランニングコストを抑制できる効果が得られる。
(実施例E)
以下においては、上述した本発明の実施の形態4-1における有機溶剤含有ガス処理システム1Hを実際に試作し、これを用いて原ガスの処理を行なった場合を実施例Eとして説明する。
以下においては、上述した本発明の実施の形態4-1における有機溶剤含有ガス処理システム1Hを実際に試作し、これを用いて原ガスの処理を行なった場合を実施例Eとして説明する。
実施例Eにおいては、原ガスとして酢酸エチルを2000ppmの濃度で含有する35℃のガスを使用し、キャリアガスとして120℃の窒素ガスを使用し、第1吸脱着素子4121,4131として比表面積が1500mg/m2の活性炭素繊維を使用し、第2吸脱着素子4310として活性炭からなるハニカム状の吸着材を使用した。
まず、初期段階における処理として、上記原ガスを図示しない送風機を用いて第1吸脱着処理装置4100の一方の処理槽に風量8m3/minで10分間送風することによって吸着処理を行なった。
上記初期段階における処理が終了した後に、以下において説明する10分間にわたる一連の処理を1サイクルとして連続的に繰り返して実施することにより、原ガスの処理を行なった。
具体的には、バルブVD101~VD106を切り替え操作し、上記一方の処理槽を脱着槽に切り替えるとともに、残る処理槽を吸着槽とした。脱着槽においては、窒素ガスを風量2m3/minで導入することで第1吸脱着素子4121,4131の脱着処理を行ない、吸着槽においては、上述した条件と同様の条件で吸着処理を行なった。なお、凝縮回収装置4200においては、第1吸脱着処理装置4100から排出される酢酸エチルを含有する窒素ガスを10℃にまで冷却することとした。
以上において説明した1サイクルを連続的に繰り返して実施した場合において、第1吸脱着処理装置4100から排出される清浄ガスに含有される酢酸エチルの濃度が、100ppm以下にまで低減されていることが確認された。すなわち、実施例Eにおいては、95%以上の高い除去率で酢酸エチルを除去できることが確認された。
また、凝縮回収装置4200から排出されるキャリアガス中に含まれる酢酸エチルの濃度が35000ppmであったのに対し、第2吸脱着処理装置4300の第1処理部4320から排出されるキャリアガス中に含まれる酢酸エチルの濃度は、平均で5000ppm以下にまで低下していることが確認された。すなわち、実施例Eにおいては、第1処理部4320から排出されたキャリアガス中の酢酸エチルの濃度が低濃度化されているため、第1吸脱着素子4121,4131の再生処理が促進され、その結果、原ガスから有機溶剤を高い除去率で除去することができたものと判断できる。
以上において説明した本実施例により、本発明の適用によって、高い除去率で原ガス中に含まれる有機溶剤としての酢酸エチルを除去することが可能になるとともに、当該酢酸エチルの回収効率の向上が図られることが実験的に確認された。
(実施の形態4-2)
図15は、本発明の実施の形態4-2における有機溶剤含有ガス処理システムのシステム構成図である。以下、この図15を参照して、本実施の形態における有機溶剤含有ガス処理システム1Iの構成について説明する。
図15は、本発明の実施の形態4-2における有機溶剤含有ガス処理システムのシステム構成図である。以下、この図15を参照して、本実施の形態における有機溶剤含有ガス処理システム1Iの構成について説明する。
図15に示すように、本実施の形態における有機溶剤含有ガス処理システム1Iは、上述した実施の形態4-1における有機溶剤含有ガス処理システム1Hと比較した場合に、循環経路上に設けられる温度調節手段の構成において相違している。より具体的には、本実施の形態における有機溶剤含有ガス処理システム1Iにおいては、温度調節手段が、循環経路のうちの主経路上に設けられた第1温度調節手段としての第1ヒータ4510と、循環経路のうちの分岐経路上に設けられた第2温度調節手段としての第2ヒータ4520とによって構成されている。
より詳細には、第1ヒータ4510は、第2吸脱着処理装置4300の第1処理部4320と第1吸脱着処理装置4100とを結ぶ部分の主経路のうちの、主経路に対して分岐経路が接続された接続点よりも第1吸脱着処理装置4100側に位置する部分(すなわち、配管ラインLD3上の位置)に設けられており、第2ヒータ4520は、分岐経路のうちの、第2処理部4330から見てキャリアガスの通流方向に沿った上流側の部分(すなわち、配管ラインLD8上の位置)に設けられている。
このように構成した場合には、第1ヒータ4510が、第2吸脱着処理装置4300の第1処理部4320から排出されてブロワ4400を経由した低温の状態にあるキャリアガスを高温の状態に温度調節して第1吸脱着処理装置4100の吸脱着処理塔4110に供給するためのものとして機能するとともに、第2ヒータ4520が、第2吸脱着処理装置4300の第1処理部4320から排出されてブロワ4400を経由した低温の状態にあるキャリアガスを高温の状態に温度調節して第2吸脱着処理装置4300の第2処理部4330に供給するためのものとして機能することになる。
以上において説明した本実施の形態における有機溶剤含有ガス処理システム1Iとした場合にも、上述した実施の形態4-1における有機溶剤含有ガス処理システム1Hとした場合と同様の効果を得ることができる。
(実施の形態4-3)
図16は、本発明の実施の形態4-3における有機溶剤含有ガス処理システムのシステム構成図である。以下、この図16を参照して、本実施の形態における有機溶剤含有ガス処理システム1Jの構成について説明する。
図16は、本発明の実施の形態4-3における有機溶剤含有ガス処理システムのシステム構成図である。以下、この図16を参照して、本実施の形態における有機溶剤含有ガス処理システム1Jの構成について説明する。
図16に示すように、本実施の形態における有機溶剤含有ガス処理システム1Jは、上述した実施の形態4-2における有機溶剤含有ガス処理システム1Iと比較した場合に、循環経路が、配管ラインLD12によって構成されたバイパス経路を有している点において主として相違している。
バイパス経路は、凝縮回収装置4200から排出されたキャリアガスが第2吸脱着処理装置4300の第1処理部4320を経由することなく当該第1処理部4320から見てキャリアガスの通流方向に沿った下流側に位置する部分の循環経路の主経路に再び供給されるように構成されたものである。
ここで、循環経路は、上述した配管ラインLD12にて構成されたバイパス経路に加え、切替手段としての、配管ラインLD5に設けられたバルブVD301と、配管ラインLD12に設けられたバルブVD302とを含んでいる。当該切替手段としてのバルブVD301,VD302は、凝縮回収装置4200から排出されたキャリアガスを第2吸脱着処理装置4300の第1処理部4320に供給するか、またはバイパス経路としての配管ラインLD12に供給するかを時間的に交互に切り替えるものである。
ここで、切替手段としてのバルブVD301,VD302は、第1吸脱着素子4121,4131から有機溶剤を脱着させる脱着処理期間の初めの段階において凝縮回収装置4200から排出された未凝縮の有機溶剤を含む低温のキャリアガスをバイパス経路としての配管ラインLD12に供給し、第1吸脱着素子4121,4131から有機溶剤を脱着させる脱着処理期間の終わりの段階において凝縮回収装置4200から排出された未凝縮の有機溶剤を含む低温のキャリアガスを第2吸脱着処理装置4300の第1処理部4320に供給するように切り替わる。
このように構成することにより、凝縮回収装置4200から排出された未凝縮の有機溶剤を含んだ低温の状態のキャリアガスをバイパス経路としての配管ラインLD12に供給することにより、第2吸脱着処理装置4300の第1処理部4320に有機溶剤が一時的に供給されなくなってしまうが、第2吸脱着処理装置4300の第2処理部4330には、高温のキャリアガスが絶えず供給されているため、第2吸脱着素子4310の脱着効率が向上することになる。そのため、所定時間経過後に上記切替手段としてのバルブVD301,VD302を切り替えることによって凝縮回収装置4200から排出された未凝縮の有機溶剤を含む低温のキャリアガスを第2吸脱着処理装置4300の第1処理部4320に供給することにより、第2吸脱着処理装置4300の第1処理部4320における吸着性能が向上することになる。その結果、第2吸脱着処理装置4300の第1処理部4320から排出されるキャリアガス中の有機溶剤の濃度をより低下させることが可能になる。
したがって、以上において説明した本実施の形態における有機溶剤含有ガス処理システム1Jとすることにより、上述した実施の形態4-2における有機溶剤含有ガス処理システム1Iとした場合と同様の効果が得られるばかりでなく、原ガスに対する浄化能力および有機溶剤の回収効率のさらなる向上が図られることになる。
なお、上述した本実施の形態における有機溶剤含有ガス処理システム1Jにおいては、図示するように、第2ヒータ4520が設けられた部分よりもキャリアガスの通流方向に沿った上流側に位置する部分の分岐経路にストップ弁としてのバルブVD401が設けられていてもよい。当該バルブVD401は、凝縮回収装置4200から排出された未凝縮の有機溶剤を含んだ低温の状態のキャリアガスをバイパス経路としての配管ラインLD12に供給している際に、必要に応じて第2吸脱着処理装置4300の第2処理部4330へのキャリアガスの供給が遮断されるようにするものである。
このように構成した場合には、当該バルブVD401によって第2吸脱着処理装置4300の第2処理部4330へのキャリアガスの供給が遮断されている際に、第2ヒータ4520によるキャリアガスの加熱が不要になるため、ランニングコストを抑えることが可能となり、より経済的な運転が実現できる。
(実施の形態4-4)
図17は、本発明の実施の形態4-4における有機溶剤含有ガス処理システムのシステム構成図である。以下、この図17を参照して、本実施の形態における有機溶剤含有ガス処理システム1Kの構成について説明する。
図17は、本発明の実施の形態4-4における有機溶剤含有ガス処理システムのシステム構成図である。以下、この図17を参照して、本実施の形態における有機溶剤含有ガス処理システム1Kの構成について説明する。
図17に示すように、本実施の形態における有機溶剤含有ガス処理システム1Kは、上述した実施の形態4-1における有機溶剤含有ガス処理システム1Hと比較した場合に、第2吸脱着処理装置4300がパージ部4360を有している点、および、循環経路が配管ラインLD13,LD14によって構成されるパージ経路を有している点において相違している。
パージ部4360は、上述した第1処理部4320および第2処理部4330に加えて、第1処理部4320の回転方向上流側であって第2処理部4330の回転方向下流側に位置するように第2吸脱着処理装置4300に設けられている。一方、パージ経路は、凝縮回収装置4200から排出されたキャリアガスの一部が第1処理部4320を経由することなくパージ部4360を経由して第2処理部4330から見てキャリアガスの通流方向に沿った上流側に位置する部分の分岐経路に供給されるように、配管ラインLD13の上流側の端部が配管ラインLD5に接続されるとともに配管ラインLD14の下流側の端部が配管ラインLD8に接続されている。
このように構成することにより、第2吸脱着素子4310の回転に伴い、第2吸脱着素子4310の任意の部分は、第1処理部4320、第2処理部4330、パージ部4360の順に移行し、再び第1処理部4320に移行することになり、パージ部4360においては、凝縮回収装置4200から排出された低温の状態にあるキャリアガスの一部が配管ラインLD5,LD13を介して第2吸脱着素子4310に接触させられることになる。これにより、パージ部4360においては、第2処理部4330において脱着処理に使用された部分の第2吸脱着素子4310が冷却されることになり、第1処理部4320において速やかに第2吸脱着素子4310の吸着性能が発揮されることになる。そのため、第1処理部4320から排出されるキャリアガス中に含まれる有機溶剤の濃度を確実に低下させることが可能になる。
したがって、以上において説明した本実施の形態における有機溶剤含有ガス処理システム1Kとすることにより、上述した実施の形態4-1における有機溶剤含有ガス処理システム1Hとした場合と同様の効果が得られるばかりでなく、原ガスに対する浄化能力および有機溶剤の回収効率のさらなる向上が図られることになる。
以上において説明した本発明の実施の形態4-1,4-2,4-3,4-4における有機溶剤含有ガス処理システム1H,1I,1J,1Kにおいては、ブロワやポンプ等の流体搬送手段やストレージタンク等の流体貯留手段などの構成要素を必要最低限のみ図示して説明を行なったが、これら構成要素は必要に応じて適宜の位置に配置すればよい。
また、上述した本発明の実施の形態4-1,4-2,4-3,4-4における有機溶剤含有ガス処理システム1H,1I,1J,1Kにおいては、第1吸脱着処理装置として、第1吸脱着素子が収容された処理槽を2つ具備し、これらが時間的に交互に吸着槽および脱着槽に切り替えられることで連続的に被処理ガスの処理が可能に構成されたものを例示して説明を行なったが、必ずしも連続的に被処理ガスを処理する必要がない場合には、吸脱着処理装置を単一の処理槽を具備したもので構成してもよい。また、被処理ガスを連続的に処理する必要がある場合にも、上述の切り替え式の第1吸脱着処理装置に代えて、ロータ式の吸脱着処理装置としてもよい。
以上において説明した第1ないし第4実施の形態グループに属する各実施の形態において開示した特徴的な構成は、本発明の趣旨に照らして逸脱しない範囲で相互に組み合わせることが当然に可能である。
今回開示した上記各実施の形態および実施例はすべての点で例示であって、制限的なものではない。本発明の技術的範囲は請求の範囲によって画定され、また請求の範囲の記載と均等の意味および範囲内でのすべての変更を含むものである。
1A~1K 有機溶剤含有ガス処理システム、1100 第1吸脱着処理装置、1110 第1吸脱着処理塔、1120 第1処理槽、1121 第1吸脱着素子、1130 第2処理槽、1131 第1吸脱着素子、1140 ヒータ、1200 凝縮回収装置、1210 コンデンサ、1220 回収タンク、1300 第2吸脱着処理装置、1310 第2吸脱着処理塔、1320 処理槽、1321 第2吸脱着素子、1330A,1330B 温度調節機構、1331 ヒータ、1332 クーラ、1400 ブロワ、2100 第1吸脱着処理装置、2110 第1吸脱着処理塔、2120 第1処理槽、2121 第1吸脱着素子、2130 第2処理槽、2131 第1吸脱着素子、2200 凝縮回収装置、2210 コンデンサ、2220 回収タンク、2300 第2吸脱着処理装置、2310 第2吸脱着処理塔、2320 処理槽、2321 第2吸脱着素子、2330A 温度調節機構、2331 ヒータ、2400 ブロワ、2600 第1温度調節手段、2610 ヒータ、3100 第1吸脱着処理装置、3110 吸脱着処理塔、3120 第1処理槽、3121 第1吸脱着素子、3130 第2処理槽、3131 第1吸脱着素子、3140 ヒータ、3200 第2吸脱着処理装置、3210 第2吸脱着素子、3215 中心軸、3220 第1処理部、3230 第2処理部、3240 パージ部、3250 温度調節機構、3251 クーラ、3300 凝縮回収装置、3310 コンデンサ、3320 回収タンク、3400 ブロワ、4100 第1吸脱着処理装置、4110 吸脱着処理塔、4120 第1処理槽、4121 第1吸脱着素子、4130 第2処理槽、4131 第1吸脱着素子、4200 凝縮回収装置、4210 コンデンサ、4220 回収タンク、4300 第2吸脱着処理装置、4310 第2吸脱着素子、4320 第1処理部、4330 第2処理部、4340 モータ、4360 パージ部、4400 ブロワ、4500 ヒータ、4510 第1ヒータ、4520 第2ヒータ、LA0~LA9,LB0~LB12,LC0~LC11,LD0~LD14 配管ライン、VA101~VA106,VA301~VA304,VB101~VB106,VB301,VB302,VB601,VB602,VC101~VC106,VC201,VC202,VD101~VD106,VD301,VD302,VD401 バルブ。
Claims (25)
- 有機溶剤を含有する原ガスから有機溶剤を分離することで原ガスを清浄化して排出するとともに、原ガスから分離した有機溶剤をキャリアガスを用いて回収する有機溶剤含有ガス処理システムであって、
キャリアガスが循環するように通流される循環経路と、
前記循環経路上に設けられ、有機溶剤を吸着および脱着する第1吸脱着素子を含む第1吸脱着処理装置と、
前記循環経路上に設けられ、有機溶剤を凝縮させることで有機溶剤を凝縮液として回収する凝縮回収装置と、
前記循環経路上に設けられ、有機溶剤を吸着および脱着する第2吸脱着素子を含む第2吸脱着処理装置とを備え、
前記第1吸脱着処理装置は、前記第2吸脱着処理装置から排出された高温の状態または低温の状態にあるキャリアガスを高温の状態に温度調節する第1温度調節手段をさらに含み、原ガスと、前記第1温度調節手段にて温度調節されて高温の状態にあるキャリアガスとを、時間的に交互に前記第1吸脱着素子に接触させることにより、有機溶剤を原ガスから高温の状態にあるキャリアガスに移動させ、
前記凝縮回収装置は、前記第1吸脱着処理装置から排出された高温の状態にあるキャリアガスを低温の状態に温度調節することにより、有機溶剤を凝縮させ、
前記第2吸脱着処理装置は、前記凝縮回収装置から排出された未凝縮の有機溶剤を含む低温の状態にあるキャリアガスを高温の状態および低温の状態のいずれかに時間的に交互に温度調節する第2温度調節手段をさらに含み、前記第2温度調節手段にて温度調節されて高温の状態にあるキャリアガスと、前記第2温度調節手段にて温度調節されて低温の状態にあるキャリアガスとを、時間的に交互に前記第2吸脱着素子に接触させることにより、有機溶剤を低温の状態にあるキャリアガスから高温の状態にあるキャリアガスに移動させ、
前記第2温度調節手段は、前記第1吸脱着素子から有機溶剤を脱着させる脱着処理期間の始めの段階において、前記凝縮回収装置から排出された未凝縮の有機溶剤を含む低温の状態にあるキャリアガスを高温の状態に温度調節し、前記第1吸脱着素子から有機溶剤を脱着させる脱着処理期間の終わりの段階において、前記凝縮回収装置から排出された未凝縮の有機溶剤を含む低温の状態にあるキャリアガスを低温の状態に温度調節する、有機溶剤含有ガス処理システム。 - 有機溶剤を含有する原ガスから有機溶剤を分離することで原ガスを清浄化して排出するとともに、原ガスから分離した有機溶剤をキャリアガスを用いて回収する有機溶剤含有ガス処理システムであって、
キャリアガスが循環するように通流される循環経路と、
前記循環経路上に設けられ、有機溶剤を吸着および脱着する第1吸脱着素子を含む第1吸脱着処理装置と、
前記循環経路上に設けられ、有機溶剤を凝縮させることで有機溶剤を凝縮液として回収する凝縮回収装置と、
前記循環経路上に設けられ、有機溶剤を吸着および脱着する第2吸脱着素子を含む第2吸脱着処理装置とを備え、
前記第1吸脱着処理装置は、前記第2吸脱着処理装置から排出された高温の状態または低温の状態にあるキャリアガスを高温の状態に温度調節する第1温度調節手段をさらに含み、原ガスと、前記第1温度調節手段にて温度調節されて高温の状態にあるキャリアガスとを、時間的に交互に前記第1吸脱着素子に接触させることにより、有機溶剤を原ガスから高温の状態にあるキャリアガスに移動させ、
前記凝縮回収装置は、前記第1吸脱着処理装置から排出された高温の状態にあるキャリアガスを低温の状態に温度調節することにより、有機溶剤を凝縮させ、
前記第2吸脱着処理装置は、前記凝縮回収装置から排出された未凝縮の有機溶剤を含む低温の状態にあるキャリアガスを高温の状態に温度調節する処理と、前記第1吸脱着処理装置から排出された高温の状態にあるキャリアガスを前記凝縮回収装置を経由させずに低温の状態に温度調節する処理とを、時間的に交互に行なう第2温度調節手段をさらに含み、前記第2温度調節手段にて温度調節されて高温の状態にあるキャリアガスと、前記第2温度調節手段にて温度調節されて低温の状態にあるキャリアガスとを、時間的に交互に前記第2吸脱着素子に接触させることにより、有機溶剤を低温の状態にあるキャリアガスから高温の状態にあるキャリアガスに移動させ、
前記第2温度調節手段は、前記第1吸脱着素子から有機溶剤を脱着させる脱着処理期間の始めの段階において、前記凝縮回収装置から排出された未凝縮の有機溶剤を含む低温の状態にあるキャリアガスを高温の状態に温度調節し、前記第1吸脱着素子から有機溶剤を脱着させる脱着処理期間の終わりの段階において、前記第1吸脱着処理装置から排出された高温の状態にあるキャリアガスを前記凝縮回収装置を経由させずに低温の状態に温度調節する、有機溶剤含有ガス処理システム。 - 有機溶剤を含有する原ガスから有機溶剤を分離することで原ガスを清浄化して排出するとともに、原ガスから分離した有機溶剤をキャリアガスを用いて回収する有機溶剤含有ガス処理システムであって、
キャリアガスが循環するように通流される循環経路と、
前記循環経路上に設けられ、有機溶剤を吸着および脱着する第1吸脱着素子を含む第1吸脱着処理装置と、
前記循環経路上に設けられ、有機溶剤を凝縮させることで有機溶剤を凝縮液として回収する凝縮回収装置と、
前記循環経路上に設けられ、有機溶剤を吸着および脱着する第2吸脱着素子を含む第2吸脱着処理装置とを備え、
前記第1吸脱着処理装置は、前記第2吸脱着処理装置から排出された高温の状態または低温の状態にあるキャリアガスを高温の状態に温度調節する第1温度調節手段と、前記第1吸脱着素子を冷却する冷却手段とをさらに含み、原ガスと、前記第1温度調節手段にて温度調節されて高温の状態にあるキャリアガスとを、時間的に交互に前記第1吸脱着素子に接触させることにより、有機溶剤を原ガスから高温の状態にあるキャリアガスに移動させるとともに、前記第1吸脱着素子へ接触させるガスを高温の状態にあるキャリアガスから原ガスに切り替える前に前記冷却手段を用いて前記第1吸脱着素子を冷却させ、
前記凝縮回収装置は、前記第1吸脱着処理装置から排出された高温の状態にあるキャリアガスを低温の状態に温度調節することにより、有機溶剤を凝縮させ、
前記第2吸脱着処理装置は、前記凝縮回収装置から排出された未凝縮の有機溶剤を含む低温の状態にあるキャリアガスを高温の状態および低温の状態のいずれかに時間的に交互に温度調節する第2温度調節手段をさらに含み、前記第2温度調節手段にて温度調節されて高温の状態にあるキャリアガスと、前記第2温度調節手段にて温度調節されて低温の状態にあるキャリアガスとを、時間的に交互に前記第2吸脱着素子に接触させることにより、有機溶剤を低温の状態にあるキャリアガスから高温の状態にあるキャリアガスに移動させ、
前記第2温度調節手段は、前記第1吸脱着素子から有機溶剤を脱着させる脱着処理期間の始めの段階において、前記凝縮回収装置から排出された未凝縮の有機溶剤を含む低温の状態にあるキャリアガスを高温の状態に温度調節し、前記第1吸脱着素子から有機溶剤を脱着させる脱着処理期間の終わりの段階において、前記凝縮回収装置から排出された未凝縮の有機溶剤を含む低温の状態にあるキャリアガスを低温の状態に温度調節する、有機溶剤含有ガス処理システム。 - 前記冷却手段は、外気を前記第1吸脱着素子に送り込む外気送気手段にて構成され、
前記第1吸脱着処理装置は、原ガスと、前記第1温度調節手段にて温度調節されて高温の状態にあるキャリアガスと、前記外気送気手段によって送り込まれる外気とを、時間的にこの順で繰り返し前記第1吸脱着素子に接触させることにより、有機溶剤を原ガスから高温の状態にあるキャリアガスに移動させるとともに、前記第1吸脱着素子へ接触させるガスを高温の状態にあるキャリアガスから原ガスに切り替える前に前記第1吸脱着素子に外気を接触させることで前記第1吸脱着素子を冷却させる、請求項3に記載の有機溶剤含有ガス処理システム。 - 前記第1温度調節手段は、前記第2吸脱着処理装置から排出された高温の状態または低温の状態にあるキャリアガスを高温の状態および低温の状態のいずれかに時間的に交互に温度調節可能であり、
前記冷却手段は、前記第1温度調節手段にて構成され、
前記第1吸脱着処理装置は、原ガスと、前記第1温度調節手段にて温度調節されて高温の状態にあるキャリアガスと、前記第1温度調節手段にて温度調節されて低温の状態にあるキャリアガスとを、時間的にこの順で繰り返し前記第1吸脱着素子に接触させることにより、有機溶剤を原ガスからキャリアガスに移動させるとともに、前記第1吸脱着素子へ接触させるガスを高温の状態にあるキャリアガスから原ガスに切り替える前に前記第1吸脱着素子に低温の状態にあるキャリアガスを接触させることで前記第1吸脱着素子を冷却させる、請求項3に記載の有機溶剤含有ガス処理システム。 - 前記冷却手段は、前記第1吸脱着素子を間接的に冷却する第1吸脱着素子冷却設備にて構成され、
前記第1吸脱着処理装置は、原ガスと、前記第1温度調節手段にて温度調節されて高温の状態にあるキャリアガスとを、時間的に交互に前記第1吸脱着素子に接触させることにより、有機溶剤を原ガスから高温の状態にあるキャリアガスに移動させるとともに、前記第1吸脱着素子へ接触させるガスを高温の状態にあるキャリアガスから原ガスに切り替える前に前記第1吸脱着素子冷却設備を用いて前記第1吸脱着素子を冷却させる、請求項3に記載の有機溶剤含有ガス処理システム。 - 前記キャリアガスが、不活性ガスである、請求項1から6のいずれかに記載の有機溶剤含有ガス処理システム。
- 前記第1吸脱着素子が、活性炭素繊維である、請求項1から7のいずれかに記載の有機溶剤含有ガス処理システム。
- 前記第2吸脱着素子が、活性炭素繊維である、請求項1から8のいずれかに記載の有機溶剤含有ガス処理システム。
- 前記第1吸脱着素子および前記第2吸脱着素子が、いずれも活性炭素繊維であり、
前記第2吸脱着素子としての活性炭素繊維の比表面積が、前記第1吸脱着素子としての活性炭素繊維の比表面積よりも大きい、請求項1から7のいずれかに記載の有機溶剤含有ガス処理システム。 - 有機溶剤を含有する原ガスから有機溶剤を分離することで原ガスを清浄化して排出するとともに、原ガスから分離した有機溶剤をキャリアガスを用いて回収する有機溶剤含有ガス処理システムであって、
キャリアガスが循環するように通流される循環経路と、
前記循環経路上に設けられ、有機溶剤を吸着および脱着する第1吸脱着素子を含む第1吸脱着処理装置と、
前記循環経路上に設けられ、有機溶剤を吸着および脱着する第2吸脱着素子を含む第2吸脱着処理装置と、
前記循環経路上に設けられ、有機溶剤を凝縮させることで有機溶剤を凝縮液として回収する凝縮回収装置とを備え、
前記第2吸脱着処理装置は、前記第1吸脱着処理装置から見てキャリアガスの通流方向に沿った下流側であってかつ前記凝縮回収装置に至る部分の前記循環経路上に設けられた第1処理部と、前記凝縮回収装置から見てキャリアガスの通流方向に沿った下流側であってかつ前記第1吸脱着処理装置に至る部分の前記循環経路上に設けられた第2処理部とを有し、
前記第2吸脱着素子は、その任意の部分が前記第1処理部と前記第2処理部との間で時間的に交互に移動するように構成され、
前記第1吸脱着処理装置は、前記第2吸脱着処理装置の前記第2処理部から排出された低温の状態にあるキャリアガスを高温の状態に温度調節する第1温度調節手段をさらに含み、原ガスと、前記第1温度調節手段にて温度調節されて高温の状態にあるキャリアガスとを、時間的に交互に前記第1吸脱着素子に接触させることにより、有機溶剤を原ガスから高温の状態にあるキャリアガスに移動させ、
前記第2吸脱着処理装置は、前記第1吸脱着処理装置から排出された高温の状態にあるキャリアガスを前記第1処理部において前記第2吸脱着素子に接触させるとともに、前記凝縮回収装置から排出された未凝縮の有機溶剤を含む低温の状態にあるキャリアガスを前記第2処理部において前記第2吸脱着素子に接触させることにより、有機溶剤を低温の状態にあるキャリアガスから高温の状態にあるキャリアガスに移動させ、
前記凝縮回収装置は、前記第2吸脱着処理装置の前記第1処理部から排出された高温の状態にあるキャリアガスを低温の状態に温度調節することにより、有機溶剤を凝縮させる、有機溶剤含有ガス処理システム。 - 有機溶剤を含有する原ガスから有機溶剤を分離することで原ガスを清浄化して排出するとともに、原ガスから分離した有機溶剤をキャリアガスを用いて回収する有機溶剤含有ガス処理システムであって、
キャリアガスが循環するように通流される循環経路と、
前記循環経路上に設けられ、有機溶剤を吸着および脱着する第1吸脱着素子を含む第1吸脱着処理装置と、
前記循環経路上に設けられ、有機溶剤を吸着および脱着する第2吸脱着素子を含む第2吸脱着処理装置と、
前記循環経路上に設けられ、有機溶剤を凝縮させることで有機溶剤を凝縮液として回収する凝縮回収装置とを備え、
前記第2吸脱着処理装置は、前記第1吸脱着処理装置から見てキャリアガスの通流方向に沿った下流側であってかつ前記凝縮回収装置に至る部分の前記循環経路上に設けられた第1処理部と、前記凝縮回収装置から見てキャリアガスの通流方向に沿った下流側であってかつ前記第1吸脱着処理装置に至る部分の前記循環経路上に設けられた第2処理部とを有し、
前記第2吸脱着素子は、その任意の部分が前記第1処理部と前記第2処理部との間で時間的に交互に移動するように構成され、
前記第1吸脱着処理装置は、前記第2吸脱着処理装置の前記第2処理部から排出された低温の状態にあるキャリアガスを高温の状態に温度調節する第1温度調節手段をさらに含み、原ガスと、前記第1温度調節手段にて温度調節されて高温の状態にあるキャリアガスとを、時間的に交互に前記第1吸脱着素子に接触させることにより、有機溶剤を原ガスから高温の状態にあるキャリアガスに移動させ、
前記第2吸脱着処理装置は、前記第1吸脱着処理装置から排出された高温の状態にあるキャリアガスを高温の状態および低温の状態のいずれかに時間的に交互に温度調節する第2温度調節手段をさらに含み、前記第2温度調節手段にて温度調節されて高温の状態にあるキャリアガスまたは前記第2温度調節手段にて温度調節されて低温の状態にあるキャリアガスを前記第1処理部において前記第2吸脱着素子に接触させるとともに、前記凝縮回収装置から排出された未凝縮の有機溶剤を含む低温の状態にあるキャリアガスを前記第2処理部において前記第2吸脱着素子に接触させることにより、有機溶剤を低温の状態にあるキャリアガスから高温の状態にあるキャリアガスに移動させ、
前記第2温度調節手段は、前記第1吸脱着素子から有機溶剤を脱着させる脱着処理期間の始めの段階においてキャリアガスを高温の状態に温度調節し、前記第1吸脱着素子から有機溶剤を脱着させる脱着処理期間の終わりの段階においてキャリアガスを低温の状態に温度調節し、
前記凝縮回収装置は、前記第2吸脱着処理装置の前記第1処理部から排出された高温の状態にあるキャリアガスを低温の状態に温度調節することにより、有機溶剤を凝縮させる、有機溶剤含有ガス処理システム。 - 前記キャリアガスが、不活性ガスである、請求項11または12に記載の有機溶剤含有ガス処理システム。
- 前記第2吸脱着素子が、略円柱状の外形を有するように形成されるとともに、その中心軸周りに回転可能に構成され、
前記第2吸脱着素子が前記中心軸周りに回転することにより、前記第2吸脱着素子の前記任意の部分が、前記第1処理部と前記第2処理部との間で時間的に交互に移動するように構成されている、請求項11から13のいずれかに記載の有機溶剤含有ガス処理システム。 - 前記第2吸脱着素子が、ハニカム構造を有している、請求項11から14のいずれかに記載の有機溶剤含有ガス処理システム。
- 前記第1吸脱着素子が、活性炭素繊維である、請求項11から15のいずれかに記載の有機溶剤含有ガス処理システム。
- [規則91に基づく訂正 15.10.2013]
有機溶剤を含有する原ガスから有機溶剤を分離することで原ガスを清浄化して排出するとともに、原ガスから分離した有機溶剤をキャリアガスを用いて回収する有機溶剤含有ガス処理システムであって、
キャリアガスが循環するように通流される循環経路と、
前記循環経路上に設けられ、有機溶剤を吸着および脱着する第1吸脱着素子を含む第1吸脱着処理装置と、
前記循環経路上に設けられ、有機溶剤を凝縮させることで有機溶剤を凝縮液として回収する凝縮回収装置と、
前記循環経路上に設けられ、有機溶剤を吸着および脱着する第2吸脱着素子を含む第2吸脱着処理装置とを備え、
前記第2吸脱着処理装置は、有機溶剤の吸着を行なう第1処理部と、有機溶剤の脱着を行なう第2処理部とを有し、
前記第2吸脱着素子は、その任意の部分が前記第1処理部と前記第2処理部との間で時間的に交互に移動するように構成され、
前記循環経路は、前記第1吸脱着処理装置から排出されたキャリアガスが前記凝縮回収装置および前記第1処理部をこの順で経由して再び前記第1吸脱着処理装置に供給されるように構成された主経路と、前記第1処理部から排出されたキャリアガスが前記第1吸脱着処理装置を経由することなく前記第2処理部を経由して再び前記凝縮回収装置に供給されるように構成された分岐経路と、前記第1処理部から排出されたキャリアガスを高温の状態に温度調節する温度調節手段とを有し、
前記第1吸脱着処理装置は、原ガスと、前記温度調節手段にて温度調節されて高温の状態にあるキャリアガスとを、時間的に交互に前記第1吸脱着素子に接触させることにより、有機溶剤を原ガスから高温の状態にあるキャリアガスに移動させ、
前記第2吸脱着処理装置は、前記凝縮回収装置から排出された未凝縮の有機溶剤を含む低温の状態にあるキャリアガスを前記第1処理部において前記第2吸脱着素子に接触させるとともに、前記温度調節手段にて温度調節されて高温の状態にあるキャリアガスを前記第2処理部において前記第2吸脱着素子に接触させることにより、有機溶剤を低温の状態にあるキャリアガスから高温の状態にあるキャリアガスに移動させ、
前記凝縮回収装置は、前記第1吸脱着処理装置および前記第2処理部から排出された高温の状態にあるキャリアガスを低温の状態に温度調節することにより、有機溶剤を凝縮させる、有機溶剤含有ガス処理システム。 - 前記温度調節手段が、前記第1処理部と前記第1吸脱着処理装置とを結ぶ部分の前記主経路のうちの、前記主経路に対して前記分岐経路が接続された接続点よりも第1処理部側に位置する部分に設けられている、請求項17に記載の有機溶剤含有ガス処理システム。
- 前記温度調節手段が、前記第1処理部と前記第1吸脱着処理装置とを結ぶ部分の前記主経路のうちの、前記主経路に対して前記分岐経路が接続された接続点よりも第1吸脱着処理装置側に位置する部分に設けられた第1温度調節手段と、前記分岐経路のうちの、前記第2処理部から見てキャリアガスの通流方向に沿った上流側の部分に設けられた第2温度調節手段とを含んでいる、請求項17に記載の有機溶剤含有ガス処理システム。
- 前記循環経路は、前記凝縮回収装置から排出されたキャリアガスが前記第1処理部を経由することなく前記第1処理部から見て前記キャリアガスの通流方向に沿った下流側に位置する部分の前記主経路に再び供給されるように構成されたバイパス経路と、前記凝縮回収装置から排出されたキャリアガスを前記第1処理部に供給するか、または前記バイパス経路に供給するかを時間的に交互に切り替える切替手段とをさらに有し、
前記切替手段は、前記第1吸脱着素子から有機溶剤を脱着させる脱着処理期間の初めの段階において前記凝縮回収装置から排出された未凝縮の有機溶剤を含む低温のキャリアガスを前記バイパス経路に供給し、前記第1吸脱着素子から有機溶剤を脱着させる脱着処理期間の終わりの段階において前記凝縮回収装置から排出された未凝縮の有機溶剤を含む低温のキャリアガスを前記第1処理部に供給するように切り替わる、請求項17から19のいずれかに記載の有機溶剤含有ガス処理システム。 - 前記キャリアガスが、不活性ガスである、請求項17から20のいずれかに記載の有機溶剤含有ガス処理システム。
- 前記第2吸脱着素子が、略円柱状の外形を有するように形成されるとともに、その中心軸周りに回転可能に構成され、
前記第2吸脱着素子が前記中心軸周りに回転することにより、前記第2吸脱着素子の前記任意の部分が、前記第1処理部と前記第2処理部との間で時間的に交互に移動するように構成されている、請求項17から21のいずれかに記載の有機溶剤含有ガス処理システム。 - 前記第2吸脱着処理装置は、前記第2処理部から前記第1処理部に移動する部分の第2吸脱着素子の冷却を行なうパージ部をさらに有し、
前記循環経路は、前記凝縮回収装置から排出されたキャリアガスの一部が前記第1処理部を経由することなく前記パージ部を経由して前記第2処理部から見てキャリアガスの通流方向に沿った上流側に位置する部分の前記分岐経路に供給されるように構成されたパージ経路をさらに有している、請求項17から22のいずれかに記載の有機溶剤含有ガス処理システム。 - 前記第2吸脱着素子が、ハニカム構造を有している、請求項17から23のいずれかに記載の有機溶剤含有ガス処理システム。
- 前記第1吸脱着素子が、活性炭素繊維である、請求項17から24のいずれかに記載の有機溶剤含有ガス処理システム。
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