WO2021132346A1 - 有機溶剤回収システム - Google Patents

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Definitions

  • the present invention relates to an organic solvent recovery system that separates an organic solvent from a gas to be treated containing an organic solvent and recovers the separated organic solvent using a carrier gas.
  • an adsorbent is used to adsorb and desorb an organic solvent on a gas to be treated containing an organic solvent, and the organic solvent is moved from the gas to be treated to a carrier gas to purify the gas to be treated.
  • An organic solvent-containing gas treatment system that enables recovery of an organic solvent is known.
  • This type of organic solvent recovery system generally includes an adsorption / desorption treatment device that alternately contacts a gas to be treated containing an organic solvent and a carrier gas in a high temperature state with an adsorbent in a timely manner, and discharges from the suction / desorption treatment device. It is equipped with a condensing recovery device that condenses and recovers the organic solvent by cooling the carrier gas to be produced.
  • Patent Document 1 discloses an organic solvent-containing gas treatment system using water vapor as a carrier gas.
  • Patent Document 2 states that the organic solvent was heated to a high temperature as a carrier gas.
  • An organic solvent recovery system using an inert gas is disclosed.
  • Patent Document 3 an inert gas heated to a high temperature is used as a carrier gas, and the inert gas is circulated and used in the organic solvent recovery system to reduce the amount of the inert gas used. The recovery system is disclosed.
  • the carrier gas discharged from the condensing recovery device contains an uncondensed organic solvent. Therefore, in the case of a configuration in which the carrier gas is circulated and returned to the adsorption / desorption treatment device, the regeneration of the adsorbent becomes insufficient, and there is a natural limit to the improvement of the purification capacity for the gas to be treated and the recovery efficiency of the organic solvent. There was a problem.
  • Patent Document 3 by providing a second adsorption / desorption treatment device for adsorbing and removing the organic solvent from the carrier gas containing the uncondensed organic solvent discharged from the condensation recovery device, the purification ability for the gas to be treated and the organic solvent are provided. The recovery efficiency of the solvent is improved.
  • the carrier gas is circulated by means of a second adsorption / desorption processing device filled with the second adsorption / desorption element, a temperature adjusting means for adjusting the carrier gas to a high temperature state in order to desorb the organic solvent from the second adsorption / desorption element, and the like. It is necessary to provide it on the route, and there is a problem that the system configuration becomes complicated and large.
  • the present invention has been made to solve the above-mentioned problems, the running cost can be suppressed, the purification capacity of the gas to be treated and the recovery efficiency of the organic solvent are improved, and the system configuration can be simplified and downsized. It is an object of the present invention to provide a designed organic solvent recovery system.
  • the present invention has the following configuration.
  • An organic solvent recovery system that separates and recovers an organic solvent from a gas to be treated containing an organic solvent, and has a circulation path for circulating and passing a carrier gas, and an adsorption / desorption element provided on the circulation path.
  • An adsorption / desorption treatment device that alternately adsorbs the organic solvent by introducing the gas to be treated from the introduction path and desorbs the organic solvent by introducing the carrier gas, and the suction / desorption on the circulation path.
  • a cooling unit provided on the downstream side of the processing device and cooling the carrier gas discharged from the suction / desorption processing device is provided, and the organic solvent in the carrier gas is condensed by the cooling unit and recovered as a condensate.
  • the condensate recovery device, the heating unit provided on the upstream side of the suction / desorption treatment device on the circulation path and heating the carrier gas in a low temperature state discharged from the condensate recovery device, and the introduction path are passed through.
  • the suction / desorption processing apparatus includes a return path for returning the treated gas to the introduction path, and the suction / desorption treatment device introduces the carrier gas heated by the heating unit after the introduction of the processed gas from the introduction path.
  • An organic solvent recovery system characterized by having a melting portion that adsorbs an organic solvent and temporarily heats and thawes a frozen component by cooling the carrier gas.
  • the carrier gas can be cooled at a lower temperature than the conventional system, the efficiency of condensation and recovery of the organic solvent can be improved. Further, as a result, the concentration of the organic solvent in the carrier gas discharged from the condensing recovery device can be reduced, and the desorption efficiency by the carrier gas in the adsorption treatment device is increased. Therefore, a second suction / desorption is separately performed on the downstream side of the condensing recovery device. There is no need to provide a processing device.
  • the heated carrier gas is introduced into the suction / desorption element to perform desorption, and then the coating from the cooling path.
  • the suction / desorption element is cooled by introducing the treatment gas, and then the gas to be treated is introduced again from the introduction path and adsorbed by the suction / desorption element. Therefore, since the suction / desorption element heated by the introduction of the gas to be treated from the cooling path can be cooled, the organic solvent in the gas to be treated can be efficiently adsorbed by the adsorption / desorption element, and the purification ability for the gas to be treated can be achieved. Is improved.
  • the organic solvent recovery system of the present invention can reduce the running cost, improve the purification capacity of the gas to be treated and the recovery efficiency of the organic solvent, and further simplify and downsize the system configuration. it can.
  • the condensation recovery device has a refrigerant heat medium supply unit that selectively supplies a refrigerant and a heat medium, and the cooling unit and the melting unit are configured to be the same as a cooling / melting unit, and the cooling / melting unit is configured as a cooling / melting unit.
  • the organic according to 1 above wherein the refrigerant is supplied from the refrigerant heat medium supply unit and functions as the cooling unit, and the heat medium is supplied from the refrigerant heat medium supply unit and functions as the melting unit. Refrigerant recovery system.
  • a heat medium can be temporarily supplied to the cooling / thawing portion as a cooling source to efficiently heat the frozen component, so that the frozen component can be thawed in a short time.
  • the condenser heat medium supply unit includes a static pressure difference measuring unit that measures the difference in static pressure between the inlet side and the outlet side of the carrier gas in the condensation recovery device, and the refrigerant heat medium supply unit is the difference in static pressure measured by the static pressure measuring unit.
  • the problem of gas flow due to the adhesion of frozen components can be detected from the measurement results of the static pressure difference measuring unit, and by switching to heat medium supply, the frozen components can be automatically heated and thawed. it can.
  • a vapor pressure measuring unit for measuring the vapor pressure of the organic solvent contained in the carrier gas discharged from the condensation recovery device is provided so that the vapor pressure of the organic solvent measured by the vapor pressure measuring unit is equal to or less than a predetermined value.
  • the organic solvent recovery system according to any one of 1 to 3 above, further comprising a temperature control unit for adjusting the temperature of the cooling unit.
  • the concentration of the organic solvent in the discharged carrier gas can be kept below a certain level, and the organic solvent adsorbed on the adsorption / desorption element can be efficiently desorbed. ..
  • the carrier gas discharged from the condensation recovery device is provided with a bypass path in which the carrier gas is introduced into the condensation recovery device without passing through the heating section and the adsorption / desorption treatment device, and during the melting by the melting section, the carrier gas is provided.
  • the organic solvent recovery system according to any one of 1 to 4, wherein the carrier gas is supplied to the condensation recovery device through the bypass path.
  • the carrier gas into the condensation recovery device through the bypass path during melting, the melted components can be placed on the carrier gas and efficiently liquefied and recovered.
  • the suction / desorption treatment apparatus is characterized in that the suction / desorption element is purged after the adsorption and before the desorption, and the melting portion is melted during the purge treatment period.
  • the organic solvent recovery system according to any one of 5 to 5.
  • the suction / desorption process is not temporarily stopped and the system is not melted, so that the system can be operated efficiently.
  • the confluence point of the introduction path and the return path is provided downstream of the branch point between the introduction path and the cooling path.
  • the organic solvent recovery system according to any one of 6 to 6.
  • the gas to be processed which has become hot due to the cooling of the adsorption / desorption element, does not enter the cooling path, so that the adsorption element can be cooled efficiently.
  • the cooling path is configured to be the same as the introduction path, and includes an introduction pretreatment device that adsorbs and desorbs an organic solvent between the confluence point of the introduction path and the return path and the suction / desorption treatment device.
  • the organic solvent recovery system according to any one of 1 to 6 above.
  • the introduction pretreatment device by providing the introduction pretreatment device, even if the gas to be treated returned from the return route contains a high concentration of organic solvent, it is treated by the introduction pretreatment device to level the gas to be treated. It can be used for cooling the suction / detachment element.
  • the component frozen by cooling the carrier gas is temporarily heated by the melting portion to be thawed, the problem of gas flow due to the adhesion of the frozen component can be solved. Therefore, since the carrier gas can be cooled at a lower temperature than the conventional system, the efficiency of condensation and recovery of the organic solvent can be improved. Further, as a result, the concentration of the organic solvent in the carrier gas discharged from the condensing recovery device can be reduced, and the desorption efficiency by the carrier gas in the adsorption treatment device is increased. Therefore, a second suction / desorption is separately performed on the downstream side of the condensing recovery device. There is no need to provide a processing device.
  • the heated carrier gas is introduced into the suction / desorption element to perform desorption, and then the coating from the cooling path.
  • the suction / desorption element is cooled by introducing the treatment gas, and then the gas to be treated is introduced again from the introduction path and adsorbed by the suction / desorption element. Therefore, since the suction / desorption element heated by the introduction of the gas to be treated from the cooling path can be cooled, the organic solvent in the gas to be treated can be efficiently adsorbed by the adsorption / desorption element, and the purification ability for the gas to be treated can be achieved. Is improved.
  • the organic solvent recovery system of the present invention can reduce the running cost, improve the purification capacity of the gas to be treated and the recovery efficiency of the organic solvent, and further simplify and downsize the system configuration. Can be done.
  • FIG. It is a figure which shows the structure of the organic solvent recovery system in Embodiment 1.
  • FIG. It is a figure which shows the structure of the organic solvent recovery system in Embodiment 2.
  • It is a figure of the time chart which shows the temporal switching of the adsorption process and the desorption process using a pair of adsorption / desorption elements in the organic solvent recovery system of embodiment.
  • the circulation path L1 through which the carrier gas circulates, the adsorption / desorption treatment device 10 provided on the circulation path L1, and the condensation recovery The device 20 is provided. Further, a circulation blower 40 is provided on the circulation path L1. Further, the organic solvent recovery system 100A includes an introduction path L2 for introducing the gas to be treated into the suction / desorption treatment device 10, and a gas blower 50 to be treated provided on the introduction path L2.
  • a cooling path L13 that introduces a part of the gas to be processed flowing through the introduction path L2 into the suction / desorption treatment device 10, a cooling blower 60 provided on the cooling path L13, and a suction / desorption treatment device 10. It is provided with a return path L14 for returning the gas to be treated used for cooling the suction / desorption elements A13 and B14 discharged from the introduction path L2 to the introduction path L2.
  • the carrier gas various types of gases such as steam, heated air, and an inert gas heated to a high temperature can be used.
  • the organic solvent recovery system 100A can be configured more simply.
  • the circulation path L1 includes piping lines L4 to L7 and a bypass path L12 shown in the figure.
  • the circulation blower 40 is a blowing means for passing the carrier gas through the circulation path L1
  • the gas blower 50 to be treated is a blowing means for introducing the gas to be treated from the introduction path L2 into the suction / desorption treatment device 10.
  • the cooling blower 60 is a blowing means for introducing a part of the gas to be processed passing through the introduction path L2 into the suction / desorption treatment device 10.
  • the suction / desorption processing device 10 includes a suction / desorption tank A11, a suction / desorption tank B12, and a heater 30.
  • the adsorption / desorption tank A11 is filled with an adsorption / desorption element A13 that adsorbs and desorbs an organic solvent
  • the adsorption / desorption tank B12 is filled with an adsorption / desorption element B14 that adsorbs and desorbs an organic solvent.
  • two suction / desorption tanks are provided, but the number of suction / desorption tanks may be one or three or more.
  • the heater 30 adjusts (heats) the temperature of the carrier gas supplied to the suction / desorption tank A11 or the suction / desorption tank B12 to a high temperature state. More specifically, the heater 30 adjusts the temperature of the carrier gas discharged from the condensation recovery device 20 and passing through the circulation blower 40 to a high temperature state, and supplies the carrier gas to the suction / desorption tank A11 or the suction / desorption tank B12. Here, the heater 30 adjusts the temperature of the carrier gas introduced into the suction / desorption tank A11 and the suction / desorption tank B12 so that the suction / desorption element A13 and the suction / desorption element B14 are maintained at a predetermined desorption temperature.
  • the adsorption / desorption element A13 and the adsorption / desorption element B14 adsorb the organic solvent and a part of the water contained in the gas to be treated by bringing them into contact with the gas to be treated. Therefore, in the suction / desorption treatment device 10, when the gas to be treated is supplied to the suction / desorption tank A11 or the suction / desorption tank B12, the organic solvent and a trace amount of water are adsorbed by the suction / desorption element A13 or the suction / desorption element B14 from the gas to be treated. The organic solvent is removed to purify the gas to be treated, and the gas is discharged as a clean gas from the adsorption / desorption tank A11 or the adsorption / desorption tank B12.
  • the adsorption / desorption element A13 and the adsorption / desorption element B14 desorb the adsorbed organic solvent and trace moisture by contacting the carrier gas in a high temperature state. Therefore, in the suction / desorption treatment device 10, when the carrier gas in a high temperature state is supplied to the suction / desorption tank A11 or the suction / desorption tank B12, the organic solvent and a trace amount of water are desorbed from the suction / desorption element A13 or the suction / desorption element B14. A carrier gas containing an organic solvent and water is discharged from the suction / desorption tank A11 or the suction / desorption tank B12.
  • the adsorption / desorption element A13 and the adsorption / desorption element B14 are composed of an adsorbent containing any one of granular activated carbon, activated carbon fiber, zeolite, silica gel, a porous polymer, and a metal-organic framework.
  • activated carbon or zeolite in the form of granules, powder, honeycomb or the like is used, but more preferably, activated carbon fiber is used. Since the activated carbon fiber has a fibrous structure having micropores on its surface, it has high contact efficiency with gas and realizes higher adsorption efficiency than other adsorbents.
  • activated carbon fiber has higher adsorption selectivity for organic solvents than activated carbon in the form of granules, powder, honeycomb, etc., it hardly adsorbs water contained in the gas to be treated. Therefore, the amount of water contained in the carrier gas discharged from the adsorption / desorption tank A11 or the adsorption / desorption tank B12 of the adsorption / desorption treatment device 10 becomes extremely small, and the organic solvent recovery system 100A can be configured more simply, and the organic solvent can be constructed. The recovery system can be miniaturized. When an adsorption / desorption element having low adsorption selectivity for an organic solvent is used, a large amount of water contained in the gas to be treated is adsorbed.
  • the amount of water contained in the carrier gas discharged from the suction / desorption tank A11 and the suction / desorption tank B12 of the suction / desorption treatment device 10 also becomes large, and the wastewater containing the organic solvent is discharged from the organic solvent recovery system 100A. , Separate wastewater treatment is required.
  • the introduction path L2 and the piping line L3 are connected to the suction / desorption processing device 10.
  • the introduction path L2 is a piping line for supplying the gas to be treated containing an organic solvent and moisture to the suction / desorption tank A11 or the suction / desorption tank B12 via the gas blower 50 to be treated.
  • the connection / non-connection state with respect to the suction / desorption tank A11 is switched by the valve V1
  • the connection / non-connection state with respect to the suction / desorption tank B12 is switched by the valve V3.
  • the piping line L3 is a piping line for discharging clean gas from the suction / desorption tank A11 or the suction / desorption tank B12.
  • the valve V2 switches the connection / non-connection state of the piping line L3 to the suction / detachment tank A11
  • the valve V4 switches the connection / non-connection state to the suction / detachment tank B12.
  • piping lines L5 and L6 are connected to the suction / desorption processing device 10, respectively.
  • the piping line L5 is a piping line for supplying the carrier gas to the suction / desorption tank A11 or the suction / desorption tank B12 via the heater 30.
  • the connection / non-connection state of the piping line L5 to the suction / detachment tank A11 is switched by the valve V5, and the connection / non-connection state to the suction / detachment tank B12 is switched by the valve V7.
  • the piping line L6 is a piping line for discharging the carrier gas from the suction / desorption tank A11 or the suction / desorption tank B12.
  • the connection / non-connection state of the piping line L6 to the suction tank A11 is switched by the valve V6, and the connection / non-connection state to the suction / detachment tank B12 is switched by V8.
  • a cooling path L13 and a return path L14 are connected to the suction / desorption processing device 10.
  • the cooling path L13 is a piping line branched from the introduction path L2 and for supplying a part of the gas to be processed to the suction / desorption tank A11 or the suction / desorption tank B12 via the cooling blower 60.
  • the cooling path L13 is switched between the connection / non-connection state with respect to the suction / desorption tank A11 by the valve V10, and the connection / non-connection state with respect to the suction / desorption tank B12 by the valve V12.
  • the return path L14 is a piping line for discharging the gas to be treated used for cooling the suction / desorption elements A13 and B14 from the suction / desorption tank A11 or the suction / desorption tank B12.
  • the connection / non-connection state with respect to the suction / desorption tank A11 is switched by the valve V11
  • the connection / non-connection state with respect to the suction / desorption tank B12 is switched by the valve V13.
  • the gas to be treated used for cooling the suction / desorption element discharged from the suction / desorption processing device 10 passes through the return path L14 and merges with the gas to be treated from the outside passing through the introduction path L2.
  • the gas to be treated, the carrier gas in a high temperature state, and the suction and desorption element can be cooled.
  • a part of the gas to be processed to be used is supplied in order in time.
  • the suction / desorption tank A11 and the suction / desorption tank B12 function as the adsorption tank and the desorption tank in order in time, and the organic solvent and the trace amount of water are in a high temperature state from the gas to be treated. Move to gas.
  • the suction / desorption tank B12 functions as a desorption tank
  • the suction / desorption tank A11 functions as a desorption tank
  • the suction / desorption tank B12 functions as a suction tank.
  • the condensate recovery device 20 includes a condenser (condenser) 21, a recovery tank 22, and a refrigerant / heat medium supply unit 23.
  • the condenser 21 condenses the organic solvent and trace moisture contained in the carrier gas by adjusting the temperature of the carrier gas in a high temperature state discharged from the suction / desorption tank A11 or the suction / desorption tank B12 to a low temperature state. Is. Specifically, the capacitor 21 liquefies an organic solvent and a trace amount of water by indirectly cooling the carrier gas with a refrigerant such as antifreeze.
  • the recovery tank 22 stores the organic solvent liquefied by the condenser 21 and a trace amount of water as a condensate.
  • the recovery tank 22 and the refrigerant / heat medium supply unit 23 may be provided outside the condensation recovery device 20.
  • the refrigerant / heat medium supply unit 23 is for supplying the refrigerant or heat medium to the capacitor 21 alternately in time. Therefore, in the condensation recovery device 20, the refrigerant is supplied from the refrigerant / heat medium supply unit 23, and the carrier gas containing the organic solvent and trace moisture discharged from the adsorption / desorption treatment device 10 is indirectly cooled by the condenser 21 to be cooled at a low temperature. Condensation processing (condenser supply) that condenses the organic solvent and trace moisture by adjusting the temperature to the above state, and the moisture and organic solvent (freezing) solidified by the condenser 21 by supplying the heat medium from the refrigerant / heat medium supply unit 23.
  • Condensation processing condenses the organic solvent and trace moisture by adjusting the temperature to the above state, and the moisture and organic solvent (freezing) solidified by the condenser 21 by supplying the heat medium from the refrigerant / heat medium supply unit 23.
  • a melting process (heat medium supply) is carried out in which the resulting components are indirectly heated and melted.
  • a heat medium can be temporarily supplied to the capacitor as a cooling source to efficiently heat the frozen component, so that the frozen component can be thawed in a short time.
  • the refrigerant and heat medium any one of water, ethanol, ethylene glycol, propylene glycol, chlorofluorocarbons, hydrochlorofluorocarbons, hydrofluorocarbons, or a mixture thereof can be used, but is particularly limited. is not it.
  • the heat medium means a medium having a temperature higher than that of the refrigerant.
  • the refrigerant and heat medium are preferably liquids, and if the refrigerant and heat medium are respectively stored in a tank, the switching from the condensation process to the melting process and the switching from the melting process to the condensation process can be smoothly performed. It can be carried out in a short time.
  • Piping lines L6 and L7 are connected to the condensate recovery device 20, respectively.
  • the piping line L6 is a piping line for supplying the carrier gas discharged from the suction / desorption processing device 10 to the condenser 21.
  • the piping line L7 is a piping line for discharging the carrier gas from the condenser 21.
  • the piping line L9 is connected to the capacitor 21.
  • the piping line L9 is a piping line for introducing the organic solvent and trace amounts of water condensed by the condenser 21 into the recovery tank 22.
  • piping lines L10 and L11 are connected to the capacitor 21, respectively.
  • the piping line L10 is a piping line for supplying the refrigerant or heat medium from the refrigerant / heat medium supply unit 23 to the capacitor 21.
  • the piping line L11 is a piping line that discharges a refrigerant or a heat medium from the capacitor 21 to the outside.
  • the piping line L11 is connected to the refrigerant / heat medium supply unit 23, and the refrigerant or heat medium is circulated and used. By circulating and using the refrigerant or heat medium, the amount of heat can be recovered, and the condensation recovery device 20 can be operated with energy saving.
  • bypass path L12 connecting the branch point provided in the piping line L4 and the branch point provided in the piping line L6 is provided.
  • the bypass path L12 is a path for reintroducing the carrier gas discharged from the condensation recovery device 20 into the condensation recovery device 20 without passing through the heater 10 and the adsorption / desorption processing device 10.
  • the carrier gas is supplied to either the suction / desorption tank A11 or the suction / desorption tank B12 and the bypass path L12 alternately in time by operating the opening and closing of the valves V5 to V9 described above.
  • FIG. 3 is a time chart showing a state of temporal switching between the adsorption process and the desorption process using the adsorption / desorption element A13 and the desorption element B14 in the organic solvent recovery system 100A shown in FIG.
  • an inert gas as the carrier gas
  • the organic solvent recovery system 100A can continuously process the gas to be treated by repeating the cycle with one cycle shown in FIG. 3 as a unit period.
  • the adsorption treatment is carried out in the suction / desorption tank A11 filled with the suction / desorption element A13.
  • a purging process (between times t0 and t1 shown in FIG. 3) is carried out in which the inside of the suction / desorption tank B12 is replaced with an inert gas.
  • a desorption treatment (between times t1 and t2 shown in FIG. 3) is carried out, and then a cooling treatment (time t2 to t3 shown in FIG.
  • the inert gas and carrier gas used in the purging process are the same.
  • the downstream side of the suction / desorption tank B12 during the purging process is connected to the upstream side of the gas blower 40 to be treated, and the gas to be treated (the gas remaining in the suction / desorption tank B12) that is replaced with the inert gas and discharged is adsorbed. It is preferable to pipe the suction / desorption tank A11 to be treated so that the gas to be treated is supplied together with the gas to be treated. This is because the recovery rate of the organic solvent can be increased by piping so as to be subjected to the adsorption treatment again.
  • the downstream side of the suction / desorption tank during the barge treatment is configured to be connected to the upstream side of the gas blower 40 to be processed and not connected to the condenser 21 side. (Not shown).
  • This connection / disconnection state can be switched with a valve.
  • the adsorption treatment is carried out in the suction / desorption tank B12 filled with the suction / desorption element B14.
  • a purging process (between times t3 and t4 shown in FIG. 3) is carried out in which the inside of the suction / desorption tank A11 is replaced with an inert gas.
  • a desorption treatment (between times t4 and t5 shown in FIG. 3) is carried out, and then a cooling treatment of the suction and desorption element A13 (time t5 to t6 shown in FIG. 3) is carried out.
  • the refrigerant is supplied from the refrigerant / heat medium supply unit 23, and the carrier gas containing the organic solvent and trace moisture discharged from the absorption / desorption processing device 10 is indirectly cooled by the condenser 21 to cool the temperature to a low temperature state.
  • a condensing process (between times t0 and t2 shown in FIG. 3) for adjusting and condensing the organic solvent is carried out, and the organic solvent and a trace amount of water are recovered.
  • the condensation recovery device 20 includes a vapor pressure measuring unit (not shown) for measuring the vapor pressure of the organic solvent contained in the carrier gas discharged from the condenser 21, and the vapor of the organic solvent measured by the vapor pressure measuring unit. It may have a temperature control unit (not shown) that controls the temperature of the condenser 21 so that the pressure is equal to or lower than a predetermined value. By adjusting the temperature of the condenser, the concentration of the organic solvent in the discharged carrier gas can be kept below a certain level, and the organic solvent adsorbed on the adsorption / desorption element A13 and the adsorption / desorption element B14 can be efficiently desorbed. ..
  • the temperature adjustment of the carrier gas can be controlled by the amount of the refrigerant from the refrigerant / heat medium supply unit 23 or the temperature of the refrigerant. Specifically, it has the relationship between the temperature and the vapor pressure as data, and adjusts the temperature of the carrier gas with the refrigerant so that the desired vapor pressure is obtained.
  • the relationship between temperature and vapor pressure differs depending on the type of organic solvent, but can be confirmed in the literature.
  • the vapor pressure of the organic solvent can be measured by a VOC densitometer, gas chromatography or the like.
  • the condensation recovery device 20 for example, the condenser 21 and the adsorption / desorption treatment device 10 It is not necessary to install an adsorption / desorption element for adsorbing and removing the organic solvent in the carrier gas between the two, and the organic solvent recovery system 100A can be made simple and miniaturized.
  • the gas to be processed discharged from the adsorption / desorption tank B12 for cooling flows through the introduction path L2 via the return path L14. Is supplied to the suction / desorption tank A11 which is performing the adsorption treatment. Since the gas to be treated used for cooling discharged from the suction / desorption tank B12 contains a large amount of organic solvent, the organic solvent may be discharged to the outside of the system by being piped so as to be supplied to the suction / desorption tank A11. Absent. Similarly, in the cooling process of the adsorption / desorption element A13 (time t5 to t6 shown in FIG.
  • the gas to be processed used for cooling discharged from the adsorption / desorption tank A11 is introduced through the return path L14 and the introduction path L2. It merges with the gas to be treated and is supplied to the suction / desorption tank B12 which is performing the adsorption treatment.
  • the confluence point of the introduction path L2 and the return path L14 is provided downstream from the branch point of the introduction path L2 and the cooling path L13. Since the gas to be processed used for cooling the suction / desorption element is in a high temperature state, the confluence point of the introduction path L2 and the return path L14 is upstream from the branch point between the introduction path L2 and the cooling path L13. If it is provided, a part of the gas to be treated in a high temperature state will be supplied to the suction / desorption tanks A11 and B12 again via the cooling path L13, and the cooling effect of the suction / desorption element cannot be sufficiently obtained. Performance degradation occurs as a system.
  • the condensation recovery device 20 adjusts the temperature of the carrier gas so that the vapor pressure of the organic solvent contained in the carrier gas discharged from the condenser 21 is equal to or less than a predetermined value, the carrier gas is reduced to 0 depending on the type of the organic solvent. It is necessary to adjust the temperature below °C. Therefore, the organic solvent and trace moisture contained in the carrier gas solidify in the condenser 21, the flow path of the carrier gas is blocked, the ventilation resistance of the condenser 21 increases, and the carrier gas cannot flow.
  • the refrigerant / heat medium supply unit 23 by switching from the supply of the refrigerant to the supply of the heat medium, the organic solvent solidified and the trace amount of water are indirectly heated and melted so that the flow path in the condenser 21 is not obstructed. The process (between times t2 and t4 shown in FIG. 3) is carried out. The melted organic solvent and trace water are discharged to the recovery tank 22 through the piping line L9.
  • the carrier gas discharged from the condensation recovery device 20 it is preferable to supply the carrier gas discharged from the condensation recovery device 20 to the condenser 21 through the bypass path L12. This is because by supplying the carrier gas to the condenser 21 during the melting process, the melted organic solvent and trace moisture can easily move to the piping line L9 and can be efficiently liquefied and recovered.
  • the carrier gas may be supplied to the capacitor 21 to perform the melting treatment.
  • the suction / desorption tank B12 during the purging process is not connected to the condenser 21, and instead is connected to the upstream of the gas blower 50 to be processed. Therefore, during the purging process.
  • the gas to be treated (the gas remaining in the suction / desorption tank B12) that is replaced with the inert gas and discharged is not supplied to the condenser 21.
  • the process is continued until the organic solvent and the trace amount of water in the condenser 21 are completely melted, and when the melting of the organic solvent and the trace amount of water is completed, the refrigerant / heat medium supply unit 23 starts supplying the heat medium. Switch to refrigerant supply.
  • the condenser 21 indirectly cools the carrier gas, adjusts the temperature to a low temperature state, and re-executes the condensation process (between times t4 and t6 shown in FIG. 3) to condense the organic solvent and the trace amount of water.
  • the melting process is performed between the times t2 and t4, but the melting process of the capacitor 21 does not have to be performed every cycle. It may be done regularly or irregularly. Further, as shown in FIG. 3, it is not necessary to perform only between the cooling treatment of the suction / desorption element B14 and the purging treatment of the suction / desorption element A13, and the cooling treatment of the suction / desorption element A13 to the purging treatment of the suction / desorption element B14. You may go between.
  • the configuration may be such that the condensation process is performed with a capacitor. Further, in this case, the capacitor to be subjected to the melting process and the capacitor to be subjected to the condensation process may be switched by operating the valve, but the configuration is not particularly limited.
  • a method of supplying a heating gas into the condenser 21 to heat the solidified organic solvent and trace components can be considered.
  • this method requires a huge amount of energy because the entire inside of the capacitor 21 needs to be heated to a high temperature, and it takes a long time to completely melt.
  • melting is performed by applying a means for heating only the coil in the capacitor 21 to a high temperature with a heat medium as in the present embodiment. The energy required for processing can be minimized, and melting can be completed in a short time. Therefore, it is possible to establish a system with only one capacitor.
  • a static pressure difference measuring unit (not shown) for measuring the difference between the static pressure at the inlet of the carrier gas 21 and the static pressure at the outlet of the condenser 21 is provided, and the difference in static pressure reaches a predetermined value or more. If the condensing process is switched to the melting process at that time, an increase in the ventilation resistance of the capacitor 21 can be prevented at all times. From the measurement result of the static pressure difference measurement unit, the problem of gas flow due to the adhesion of frozen components can be detected, and by switching to the melting process (heat medium supply), the frozen components can be automatically heated and thawed. ..
  • the "predetermined value” is determined by setting the pressure loss (differential pressure) of the condenser 21 to such an extent that the air volume of the circulating blower 40 does not significantly decrease as a limit value.
  • the correlation between the pressure loss of the condenser 21 and the decrease in air volume of the circulating blower 40 is determined by the discharge pressure capacity of the circulating blower 40.
  • the concentration of the organic solvent and the concentration of water contained in the gas to be treated can be grasped in advance, the data is stored as data, and the refrigerant / heat medium supply unit 23 condenses and melts at regular time intervals. The process may be switched.
  • the moisture contained in the gas to be treated is hardly adsorbed, so that the moisture contained in the carrier gas supplied to the capacitor 21 is extremely small. Become. Therefore, the amount of water that solidifies in the capacitor 21 is extremely small, the frequency with which the capacitor 21 performs the melting process is significantly reduced, the energy required for the melting process can be reduced, and the organic solvent recovery system 100A has a simpler configuration. can do.
  • the components frozen in the condensation process for cooling the carrier gas are temporarily heated and thawed by the condenser 21 provided with the heat medium. Therefore, the problem of gas flow due to the adhesion of frozen components can be solved. Therefore, since the carrier gas can be cooled at a lower temperature than the conventional system, the efficiency of condensation and recovery of the organic solvent can be improved. Further, as a result, the concentration of the organic solvent in the carrier gas discharged from the condensation recovery device 20 can be reduced, and the desorption efficiency by the carrier gas in the adsorption treatment device is increased. It is not necessary to provide an adsorption / desorption processing device.
  • the suction / desorption element A13 or the suction / desorption element B14 is adsorbed by introducing the gas to be treated from the introduction path L2
  • the heated carrier gas is introduced into the suction / desorption element A13 or the suction / desorption element B14. Desorb.
  • the suction / desorption element A13 or the suction / desorption element B14 is cooled by introducing the gas to be treated from the cooling path L13, and then the gas to be treated is introduced again from the introduction path to the suction / desorption element A13 or the suction / desorption element. Adsorption is performed at B14.
  • the heated suction / desorption element A13 or the suction / desorption element B14 can be cooled by introducing the gas to be treated from the cooling path L13. Therefore, the adsorption in the suction / desorption element A13 or the suction / desorption element B14 is carried out in the gas to be treated.
  • the organic solvent can be adsorbed efficiently, and the purification capacity for the gas to be treated is improved.
  • the organic solvent recovery system 100A the running cost can be reduced, the purification capacity for the gas to be treated and the recovery efficiency of the organic solvent can be improved, and the system has a higher performance and a simpler configuration than the conventional system. Can be.
  • the organic solvent recovery system 100A of the present embodiment is excellent in economy because the carrier gas can be used repeatedly by constructing a circulation path. Therefore, when an inert gas typified by nitrogen gas or the like is used as the carrier gas, the effect of suppressing the running cost can be obtained.
  • FIG. 2 is a block diagram of the organic solvent recovery system 100B according to the second embodiment of the present invention.
  • the organic solvent recovery system 100B basically has the same configuration as the organic solvent recovery system 100A described in the first embodiment. Therefore, the same components as the organic solvent recovery system 100A are designated by the same reference numerals and the description thereof will be omitted.
  • the cooling path L13 branches from the introduction path L2 and a part of the gas to be treated is supplied to either the suction / desorption tank A11 or the suction / desorption tank B12 during the cooling process.
  • the cooling path is configured to be the same as the introduction path L2, and the introduction path L2 and the return path L14 merge on the introduction path (cum-cooling path) L2.
  • the introduction pretreatment device 70 is provided between the downstream of the point and the upstream of the adsorption / desorption treatment device 10.
  • the introduction pretreatment device 70 includes an absorption / desorption element 71 that absorbs / desorbs an organic solvent.
  • the time chart showing the temporal switching of the adsorption treatment and the desorption treatment using the adsorption / desorption element A13 and the adsorption / desorption element B14 in the organic solvent recovery system 100B is the same as the time chart in the organic solvent recovery system 100A.
  • the valves V1, V11, V3, and V4 are opened during the period after the desorption treatment of the adsorption / desorption element A13 (time t5 to t6 shown in FIG.
  • the adsorption / desorption element 71 is composed of an adsorbent containing any one of granular activated carbon, activated carbon fiber, zeolite, silica gel, a porous polymer, and a metal-organic framework.
  • activated carbon or zeolite in the form of granules, powder, honeycomb or the like is used, but is not particularly limited.
  • the subject used for cooling through the return path L14 in the cooling treatment time t5 to t6 or t2 to t3 shown in FIG. 3 in the suction / desorption element A13 or the suction / desorption element B14.
  • the present invention can be effectively used, for example, in a system for treating a gas to be treated containing an organic solvent discharged from a factory or a building.
  • Adsorption / desorption processing device 11 Adsorption / desorption tank A 12 Desorption tank B 13 Adsorption element A 14 Adsorption element B 20 Condensation recovery device 21 Capacitor (melting part, cooling part, cooling and melting part) 22 Recovery tank 23 Refrigerant / heat medium supply unit (refrigerant heat medium supply unit) 30 heater (heating part) 40 Circulation blower 50 Processed gas blower 60 Cooling blower 70 Pretreatment device 71 Introductory desorption element 100A, 100B Organic solvent recovery system L1 Circulation route L2 Introduction route L3 to L11 Piping line L12 Bypass route L13 Cooling route L14 Return route V1 to V13 valves

Abstract

本発明の有機溶剤回収システムは、キャリアガスを循環させる循環経路と、導入用経路からの被処理ガスに含有された有機溶剤を吸着する吸脱着素子を備えた吸脱着処理装置と、キャリアガス中の有機溶剤を凝縮させる凝縮回収装置と、キャリアガスを加熱する加熱部と、導入用経路を通流する被処理ガスの一部を吸脱着素子の冷却用に導入する冷却用経路と、吸脱着素子の冷却に用いた被処理ガスを導入用経路へ戻す返却用経路と、を備え、吸脱着処理装置は、導入用経路からの被処理ガスの導入により吸脱着素子にて吸着を行った後、加熱されたキャリアガスを導入して脱着を行い、その後に、冷却用経路からの被処理ガスの導入により吸脱着素子を冷却し、その後再び、導入用経路からの被処理ガスの導入により吸着を行い、凝縮回収装置は、キャリアガスの冷却にて凍結した成分を一時的に加熱して融解させる融解部を有する。

Description

有機溶剤回収システム
 本発明は、有機溶剤を含有する被処理ガスから有機溶剤を分離し、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回収システムに関する。
 従来、有機溶剤を含有する被処理ガスに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、有機溶剤を被処理ガスからキャリアガスに移動させることにより、被処理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。
 この種の有機溶剤回収システムは、一般に有機溶剤を含有する被処理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吸脱着処理装置と、当該吸脱着処理装置から排出され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。このような有機溶剤回収システムの一つとして、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、最近では回収した有機溶剤の高品質化や排水処理工程の簡略化を目的とした低排水量の有機溶剤回収システムが望まれており、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回収システムが開示されている。また、特許文献3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、有機溶剤回収システム内において不活性ガスを循環させて使用することで不活性ガス使用量を削減する有機溶剤回収システムが開示されている。
日本国公開実用新案公報「実全平3-32924号」 日本国公開特許公報「特開平7-68127号」 日本国特許第5482776号
 このような有機溶剤回収システムにおいて、被処理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、有機溶剤回収システムのランニングコストを抑制するためには、使用したキャリアガスを有機溶剤回収システム内で循環させて再利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る。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含まれることになる。よって、キャリアガスを循環させて吸脱着処理装置に戻す構成の場合は吸着材の再生が不十分となってしまい、被処理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るという問題があった。
 ところで、特許文献3では凝縮回収装置から排出される未凝縮の有機溶剤を含有するキャリアガスから有機溶剤を吸着除去する第2吸脱着処理装置を備えることで、被処理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ている。しかしながら、第2吸脱着素子を充填した第2吸脱着処理装置や、第2吸脱着素子から有機溶剤を脱着するためにキャリアガスを高温の状態に調整する温度調整手段などを、キャリアガスの循環経路上に設ける必要があり、システムの構成が複雑化かつ大型化する問題がある。
 そこで、本発明は、上述した問題点を解決すべくなされ、ランニングコストが抑制できるとともに、被処理ガスの浄化能力および有機溶剤の回収効率の向上がなされ、さらにシステム構成の簡略化および小型化が図られた有機溶剤回収システムを提供することを目的とする。
 本発明者らは鋭意検討した結果、以下に示す手段により、上記課題を解決できることを見出し、本発明に到達した。すなわち、本発明は、以下の構成からなる。
1.有機溶剤を含有する被処理ガスから有機溶剤を分離して回収する有機溶剤回収システムであって、キャリアガスを循環通流させる循環経路と、前記循環経路上に設けられ、吸脱着素子を有し、導入用経路からの前記被処理ガスの導入による前記有機溶剤の吸着と、前記キャリアガスの導入による前記有機溶剤の脱着とを交互に行う吸脱着処理装置と、前記循環経路上で前記吸脱着処理装置の下流側に設けられ、当該吸脱着処理装置から排出された前記キャリアガスを冷却する冷却部を備え、当該冷却部にて前記キャリアガス中の有機溶剤を凝縮させて凝縮液として回収する凝縮回収装置と、前記循環経路上で前記吸脱着処理装置の上流側に設けられ、前記凝縮回収装置から排出された低温状態の前記キャリアガスを加熱する加熱部と、前記導入用経路を通流する前記被処理ガスの一部を前記吸脱着素子の冷却用に前記吸脱着処理装置へ導入する冷却用経路と、前記吸脱着処理装置から排出される前記吸脱着素子の冷却に用いた前記被処理ガスを前記導入用経路へ戻す返却用経路と、を備え、前記吸脱着処理装置は、前記導入用経路からの前記被処理ガスの導入後に、前記加熱部により加熱された前記キャリアガスを導入し、その後、前記冷却用経路から前記被処理ガスを導入し、その後再び、前記導入用経路から前記被処理ガスを導入し、その後再び、前記導入用経路からの前記被処理ガスの導入により前記有機溶剤の吸着を行い、前記凝縮回収装置は、前記キャリアガスの冷却にて凍結した成分を一時的に加熱して融解させる融解部を有することを特徴とする有機溶剤回収システム。
 上記構成によると、キャリアガスの冷却にて凍結した成分を、融解部により一時的に加熱して融解させるため、凍結した成分の付着によるガス流動の問題を解消することができる。このため、従来のシステムよりも低温でキャリアガスを冷却することができるので、有機溶剤の凝縮回収効率を高めることができる。また、これにより、凝縮回収装置から排出されるキャリアガス中の有機溶剤の濃度を低減でき、吸着処理装置でのキャリアガスによる脱着効率が高まるため、凝縮回収装置の下流側に別途第2吸脱着処理装置を設ける必要がなくなる。さらに、導入用経路からの被処理ガスの導入により吸脱着素子にて吸着を行った後、吸脱着素子へ加熱されたキャリアガスを導入して脱着を行い、その後に、冷却用経路からの被処理ガスの導入により吸脱着素子を冷却し、その後再び、導入用経路から被処理ガスを導入して吸脱着素子にて吸着を行う。よって、冷却用経路からの被処理ガスの導入より加熱された吸脱着素子を冷却できるので、吸脱着素子における吸着では、被処理ガス中の有機溶剤を効率良く吸着でき、被処理ガスに対する浄化能力が向上する。
 以上のことから、本発明の有機溶剤回収システムは、ランニングコストが低減できるともに被処理ガスの浄化能力及び有機溶剤の回収効率の向上がなされ、さらにシステム構成の簡略化及び小型化を図ることができる。
2.前記凝縮回収装置は、冷媒と熱媒とを選択して供給する冷媒熱媒供給部を有し、前記冷却部と前記融解部とが冷却融解部として同一に構成され、当該冷却融解部は、前記冷媒熱媒供給部から冷媒を供給されて前記冷却部として機能し、前記冷媒熱媒供給部から熱媒を供給されて前記融解部として機能する、ことを特徴とする上記1に記載の有機溶剤回収システム。
 上記構成によると、冷却源となった冷却融解部に熱媒を一時的に供給して凍結した成分を効率よく加熱することができるため、短時間で凍結した成分を融解させることができる。
3.前記凝縮回収装置における前記キャリアガスの入口側と出口側との静圧の差を測定する静圧差測定部を備え、前記冷媒熱媒供給部は、前記静圧測定部が測定した静圧の差が所定値を超えると前記熱媒の供給を選択することを特徴とする上記2に記載の有機溶剤回収システム。
 上記構成によると、静圧差測定部の測定結果により、凍結した成分の付着によるガス流動の問題を検知でき、熱媒供給に切り替えることで、自動的に凍結した成分を加熱して融解することができる。
4.前記凝縮回収装置から排出されるキャリアガスに含有される有機溶剤の蒸気圧を測定する蒸気圧測定部を備え、前記蒸気圧測定部が測定した有機溶剤の蒸気圧が所定値以下となるように、前記冷却部の温度を調節する温度調節部を有することを特徴とする、上記1から3のいずれか1つに記載の有機溶剤回収システム。
 上記構成によると、冷却部の温度を調節することで、排出されるキャアリアガス中の有機溶剤の濃度を一定以下にすることができ、吸脱着素子に吸着した有機溶剤を効率よく脱着させることができる。
5.前記凝縮回収装置から排出された前記キャリアガスが、前記加熱部及び前記吸脱着処理装置を経由せずに前記凝縮回収装置に導入されるバイパス経路を備え、前記融解部による前記融解中には、キャリアガスを前記バイパス経路を通して前記凝縮回収装置に供給する、ことを特徴とする上記1から4のいずれか1つに記載の有機溶剤回収システム。
 上記構成によると、融解中にキャリアガスをバイパス経路を通して凝縮回収装置に導入することにより、融解した成分をキャリアガスに乗せて効率よく液化回収できる。
6.前記吸脱着処理装置は、前記吸着後であり前記脱着前に前記吸脱着素子にパージ処理を実施し、前記融解部は、前記パージ処理期間に前記融解を実施する、ことを特徴とする上記1から5のいずれか1つに記載の有機溶剤回収システム。
 上記構成によると、パージ処理期間に融解を実施することで、一旦吸脱着の処理を止めて融解させることがないので、効率よくシステムを稼働させることができる。
7.前記被処理ガスの流路において、前記導入用経路と前記冷却用経路との分岐点の下流に前記導入用経路と前記返却用経路との合流点が設けられていることを特徴とする上記1から6のいずれか1つに記載の有機溶剤回収システム。
 上記構成によると、吸脱着素子の冷却に用いて高温となった被処理ガスが冷却用経路に入ることが無いので、吸着素子の冷却を効率的に行うことができる。
8.前記冷却用経路は前記導入経路と同一に構成され、前記導入用経路と前記返却用経路との合流点と前記吸脱着処理装置との間に有機溶剤を吸着脱着する導入前処理装置を備えていることを特徴とする上記1から6のいずれか1つに記載の有機溶剤回収シスム。
 上記構成によると、導入前処理装置を備えることで、返却用経路から戻った被処理ガスが高濃度の有機溶剤を含んでいても導入前処理装置で処理することで、被処理ガスを平準化して吸脱着素子の冷却に使用することができる。
 本発明によれば、キャリアガスの冷却にて凍結した成分を、融解部により一時的に加熱して融解させるため、凍結した成分の付着によるガス流動の問題を解消することができる。このため、従来のシステムよりも低温でキャリアガスを冷却することができるので、有機溶剤の凝縮回収効率を高めることができる。また、これにより、凝縮回収装置から排出されるキャリアガス中の有機溶剤の濃度を低減でき、吸着処理装置でのキャリアガスによる脱着効率が高まるため、凝縮回収装置の下流側に別途第2吸脱着処理装置を設ける必要がなくなる。さらに、導入用経路からの被処理ガスの導入により吸脱着素子にて吸着を行った後、吸脱着素子へ加熱されたキャリアガスを導入して脱着を行い、その後に、冷却用経路からの被処理ガスの導入により吸脱着素子を冷却し、その後再び、導入用経路から被処理ガスを導入して吸脱着素子にて吸着を行う。よって、冷却用経路からの被処理ガスの導入より加熱された吸脱着素子を冷却できるので、吸脱着素子における吸着では、被処理ガス中の有機溶剤を効率良く吸着でき、被処理ガスに対する浄化能力が向上する。
 以上のことから、本発明の有機溶剤回収システムは、ランニングコストが低減できるともに、被処理ガスの浄化能力及び有機溶剤の回収効率の向上がなされ、さらにシステム構成の簡略化及び小型化を図ることができる。
実施の形態1における有機溶剤回収システムの構造を示す図である。 実施の形態2における有機溶剤回収システムの構造を示す図である。 実施の形態における有機溶剤回収システムにおいて、一対の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を示すタイムチャートの図である。
 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)
 図1に示すように、本実施の形態における有機溶剤回収システム100Aは、キャリアガスが循環するように通流される循環経路L1と、循環経路L1上に設けられた吸脱着処理装置10、凝縮回収装置20とを備えている。さらに、循環経路L1上には循環送風機40を備えている。また、有機溶剤回収システム100Aは、被処理ガスを吸脱着処理装置10に導入する導入用経路L2と、導入用経路L2上に設けられた被処理ガス送風機50とを備えている。さらに、導入用経路L2を通流する被処理ガスの一部を吸脱着処理装置10に導入する冷却用経路L13と、冷却用経路L13上に設けられた冷却送風機60と、吸脱着処理装置10から排出される吸脱着素子A13,B14の冷却に用いられた被処理ガスを導入用経路L2へ戻す返却用経路L14と、を備えている。
 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使用することが可能である。特に水分を含まないガスである不活性ガスを使用すれば、有機溶剤回収システム100Aをより簡素に構成することができる。
 循環経路L1は、図中に示す配管ラインL4~L7、およびバイパス経路L12を備えている。循環送風機40は、循環経路L1にキャリアガスを通流させるための送風手段であり、被処理ガス送風機50は、導入用経路L2から吸脱着処置装置10に被処理ガスを導入するための送風手段であり、冷却送風機60は導入用経路L2を通流する被処理ガスの一部を吸脱着処置装置10に導入するための送風手段である。
 吸脱着処理装置10は、吸脱着槽A11および吸脱着槽B12と、ヒーター30とを備えている。吸脱着槽A11には有機溶剤を吸着および脱着する吸脱着素子A13が充填されており、吸脱着槽B12には有機溶剤を吸着および脱着する吸脱着素子B14が充填されている。本実施の形態では2つの吸脱着槽を備えているが、吸脱着槽は、1であっても3以上であってもよい。
 ヒーター30は、吸脱着槽A11または吸脱着槽B12に供給されるキャリアガスを高温の状態に温度調節(加熱)する。より具体的には、ヒーター30は、凝縮回収装置20から排出されて循環送風機40を経由したキャリアガスを高温の状態に温度調節して吸脱着槽A11または吸脱着槽B12に供給する。ここで、ヒーター30は、吸脱着素子A13および吸脱着素子B14が所定の脱着温度に維持されるように、吸脱着槽A11および吸脱着槽B12に導入されるキャリアガスを温度調節する。
 吸脱着素子A13および吸脱着素子B14は、被処理ガスを接触させることで被処理ガスに含有される有機溶剤および一部の水分を吸着する。したがって、吸脱着処理装置10においては、吸脱着槽A11または吸脱着槽B12に被処理ガスを供給すると、有機溶剤および微量水分が吸脱着素子A13または吸脱着素子B14に吸着されて被処理ガスから有機溶剤が除去されて被処理ガスが清浄化され、清浄ガスとして吸脱着槽A11または吸脱着槽B12から排出される。
 また、吸脱着素子A13および吸脱着素子B14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した有機溶剤および微量水分を脱着する。したがって、吸脱着処理装置10においては、吸脱着槽A11または吸脱着槽B12に高温の状態にあるキャリアガスを供給すると、有機溶剤および微量水分が吸脱着素子A13または吸脱着素子B14から脱着され、有機溶剤および水分を含有するキャリアガスが吸脱着槽A11または吸脱着槽B12から排出される。
 吸脱着素子A13および吸脱着素子B14は、粒状活性炭、活性炭素繊維、ゼオライト、シリカゲル、多孔質性高分子および金属有機構造体のいずれかを含む吸着材にて構成される。好適には、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、他の吸着材に比べて高い吸着効率を実現する。
 また、活性炭素繊維は、粒状、粉体状、ハニカム状等の活性炭に比べて有機溶剤に対する吸着選択性が高いため、被処理ガスに含まれる水分をほとんど吸着しない。そのため、吸脱着処理装置10の吸脱着槽A11または吸脱着槽B12から排出されるキャリアガスに含有される水分が極微量となり、有機溶剤回収システム100Aをより簡素に構成することができ、有機溶剤回収システムを小型化できる。有機溶剤に対する吸着選択性が低い吸脱着素子を使用した場合、被処理ガスに含まれる水分を多量に吸着してしまう。そのため、吸脱着処理装置10の吸脱着槽A11および吸脱着槽B12から排出されるキャリアガスに含有される水分もまた多量となり、有機溶剤回収システム100Aから有機溶剤を含有する廃水が排出されるため、別途廃水処理が必要となる。
 吸脱着処理装置10には、導入用経路L2および配管ラインL3がそれぞれ接続されている。導入用経路L2は、被処理ガス送風機50を経由して有機溶剤および水分を含有する被処理ガスを吸脱着槽A11または吸脱着槽B12に供給するための配管ラインである。導入用経路L2は、バルブV1によって吸脱着槽A11に対する接続/非接続状態が切り替えられ、バルブV3によって吸脱着槽B12に対する接続/非接続状態が切り替えられる。配管ラインL3は、清浄ガスを吸脱着槽A11または吸脱着槽B12から排出するための配管ラインである。配管ラインL3は、バルブV2によって吸脱着槽A11に対する接続/非接続状態が切り替えられ、バルブV4によって吸脱着槽B12に対する接続/非接続状態が切り替えられる。
 さらに、吸脱着処理装置10には、配管ラインL5,L6がそれぞれ接続されている。配管ラインL5は、キャリアガスをヒーター30を介して吸脱着槽A11または吸脱着槽B12に供給するための配管ラインである。配管ラインL5は、バルブV5によって吸脱着槽A11に対する接続/非接続状態が切り替えられ、バルブV7によって吸脱着槽B12に対する接続/非接続状態が切り替えられる。配管ラインL6は、キャリアガスを吸脱着槽A11または吸脱着槽B12から排出するための配管ラインである。配管ラインL6は、バルブV6よって吸着槽A11に対する接続/非接続状態が切り替えられ、V8によって吸脱着槽B12に対する接続/非接続状態が切り替えられる。
 また、吸脱着処理装置10には、冷却用経路L13および返却用経路L14が接続されている。冷却用経路L13は導入用経路L2から分岐され、冷却送風機60を経由して被処理ガスの一部を吸脱着槽A11または吸脱着槽B12に供給するための配管ラインである。冷却用経路L13は、バルブV10によって吸脱着槽A11に対する接続/非接続状態が切り替えられ、バルブV12によって吸脱着槽B12に対する接続/非接続状態が切り替えられる。返却用経路L14は、吸脱着素子A13,B14の冷却に用いられた被処理ガスを吸脱着槽A11または吸脱着槽B12から排出するための配管ラインである。返却用経路L14は、バルブV11によって吸脱着槽A11に対する接続/非接続状態が切り替えられ、バルブV13によって吸脱着槽B12に対する接続/非接続状態が切り替えられる。吸脱着処理装置10から排出される、吸脱着素子の冷却に用いられた被処理ガスは返却用経路L14を通流して、導入用経路L2を通流する外部からの被処理ガスと合流する。
 吸脱着槽A11および吸脱着槽B12のそれぞれには、上述したバルブV1~V8、V10~13の開閉を操作することにより、被処理ガスと高温の状態にあるキャリアガスと吸脱着素子の冷却に用いられる被処理ガスの一部とが、時間的に順に供給される。これにより、吸脱着槽A11および吸脱着槽B12は、時間的に順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および微量水分が被処理ガスから高温の状態にあるキャリアガスに移動する。なお、具体的には、吸脱着槽A11が吸着槽として機能している間には、吸脱着槽B12が脱着槽として機能し、吸脱着槽A11が脱着槽として機能している間には、吸脱着槽B12が吸着槽として機能する。
 凝縮回収装置20は、コンデンサ(凝縮器)21と、回収タンク22と、冷媒/熱媒供給部23とを備えている。コンデンサ21は、吸脱着槽A11または吸脱着槽B12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って、キャリアガスに含有される有機溶剤および微量水分を凝縮させるものである。コンデンサ21は、具体的には、不凍液等の冷媒を用いてキャリアガスを間接冷却することで有機溶剤および微量水分を液化させる。回収タンク22は、コンデンサ21にて液化された有機溶剤および微量水分を凝縮液として貯留するものである。なお、回収タンク22と冷媒/熱媒供給部23とは、凝縮回収装置20外に設けられていてもよい。
 冷媒/熱媒供給部23は、コンデンサ21に冷媒または熱媒を時間的に交互に供給するためのものである。よって、凝縮回収装20においては、冷媒/熱媒供給部23から冷媒を供給して、吸脱着処理装置10から排出された有機溶剤および微量水分を含むキャリアガスをコンデンサ21で間接冷却し、低温の状態に温度調節して有機溶剤および微量水分を凝縮させる凝縮処理(冷媒供給)と、冷媒/熱媒供給部23から熱媒を供給して、コンデンサ21にて凝固した水分および有機溶剤(凍結した成分)を間接加熱して融解させる融解処理(熱媒供給)とを、実施する。融解処理により、冷却源となったコンデンサに熱媒を一時的に供給して凍結した成分を効率よく加熱することができるため、短時間で凍結した成分を融解させることができる。
 ここで、冷媒および熱媒として、水、エタノール、エチレングリコール、プロピレングリコール、クロロフルオロカーボン類、ハイドロクロロフルオロカーボン類、ハイドロフルオロカーボン類のいずれかまたはそれらの混合物を用いることができるが、特に限定されるものではない。また、熱媒は冷媒よりも高温の状態にある媒体を意味する。冷媒および熱媒は液体であることが好ましく、冷媒および熱媒をそれぞれタンクに貯蔵するような構成にすれば、凝縮処理から融解処理への切替および融解処理から凝縮処理への切替を円滑にかつ短時間で実施することができる。
 凝縮回収装置20には、配管ラインL6,L7がそれぞれ接続されている。配管ラインL6は、吸脱着処理装置10から排出されたキャリアガスをコンデンサ21に供給するための配管ラインである。配管ラインL7は、キャリアガスをコンデンサ21から排出するための配管ラインである。
 また、コンデンサ21には、配管ラインL9が接続されている。配管ラインL9は、コンデンサ21で凝縮させた有機溶剤および微量水分を回収タンク22に導入するための配管ラインである。
 さらに、コンデンサ21には、配管ラインL10、L11がそれぞれ接続されている。配管ラインL10は、冷媒/熱媒供給部23から冷媒または熱媒をコンデンサ21に供給するための配管ラインである。配管ラインL11は、コンデンサ21から冷媒または熱媒を外部に放出する配管ラインである。本実施の形態では、配管ラインL11は、冷媒/熱媒供給部23に接続され、冷媒または熱媒を循環させて使用する。冷媒または熱媒を循環して使用することで、熱量回収でき、凝縮回収装置20を省エネルギーで運転することができる。
 また、循環経路L1上には、配管ラインL4に設けられた分岐点と配管ラインL6に設けられた分岐点とを繋ぐバイパス経路L12が設けられている。バイパス経路L12は、バルブV9によって配管ラインL4とL6との接続/非接続状態が切り替えられる。バイパス経路L12は、凝縮回収装置20から排出されたキャリアガスを、ヒーター10及び吸脱着処理装置10を経由せずに凝縮回収装置20に再び導入させる経路である。
 キャリアガスは、上述したバルブV5~V9の開閉を操作することにより、吸脱着槽A11または吸脱着槽B12と、バイパス経路L12とのいずれかに時間的に交互に供給される。
 図3は、図1に示す有機溶剤回収システム100Aにおいて、吸脱着素子A13と吸脱着素子B14と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3を参照して、本実施の形態における有機溶剤回収システム100Aを用いた被処理ガスの処理の詳細について、キャリアガスに不活性ガスを用いた場合を例にして説明する。
 有機溶剤回収システム100Aは、図3に示す1サイクルを単位期間として当該サイクルを繰り返し実施することにより、被処理ガスの処理を連続して行なうことができる。
 上記1サイクルの前半(図3中に示す時刻t0~t3の間)には、吸脱着素子A13が充填された吸脱着槽A11において吸着処理が実施される。これと並行して、吸脱着素子B14が充填された吸脱着槽B12において、吸脱着槽B12内を不活性ガスで置換するパージ処理(図3中に示す時刻t0~t1の間)が実施され、その後、脱着処理(図3中に示す時刻t1~t2の間)が実施され、その後、吸脱着素子B14を冷却する冷却処理(図3中に示す時刻t2~t3)が実施される。パージ処理で使用する不活性ガスとキャリアガスとは同じである。パージ処理中の吸脱着槽B12の下流を被処理ガス送風機40の上流側と繋げ、不活性ガスで置換されて排出された被処理ガス(吸脱着槽B12内に残っていたガス)が、吸着処理を行っている吸脱着槽A11に被処理ガスと一緒に供給されるように、配管するのが好ましい。再度吸着処理に供するよう配管することで、有機溶剤の回収率を高めることができるからである。本実施形態では上記のようにバージ処理中の吸脱着槽の下流は、被処理ガス送風機40の上流側と接続状態となり、かつ、コンデンサ21側とは非接続状態となるよう、構成されているものとする(図示せず)。この接続/非接続状態の切替もバルブで行えばよい。
 また、上記1サイクルの後半(図3中に示す時刻t3~t6の間)には、吸脱着素子B14が充填された吸脱着槽B12において吸着処理が実施される。これと並行して、吸脱着素子A13が充填された吸脱着槽A11において、吸脱着槽A11内を不活性ガスで置換するパージ処理(図3中に示す時刻t3~t4の間)が実施され、その後、脱着処理(図3中に示す時刻t4~t5の間)が実施され、その後、吸脱着素子A13の冷却処理(図3中に示す時刻t5~t6)が実施される。
 凝縮回収装置20において、冷媒/熱媒供給部23から冷媒を供給して吸脱着処理装置10から排出された有機溶剤および微量水分を含むキャリアガスをコンデンサ21で間接冷却し、低温の状態に温度調節して有機溶剤を凝縮させる凝縮処理(図3中に示す時刻t0~t2の間)が実施され、有機溶剤および微量水分が回収される。
 凝縮回収装置20は、コンデンサ21から排出されるキャリアガスに含有される有機溶剤の蒸気圧を測定する蒸気圧測定部(図示せず)を備え、この蒸気圧測定部が測定した有機溶剤の蒸気圧が所定値以下となるように、コンデンサ21の温度を調節する温度調節する温度調節部(図示せず)を有していてもよい。コンデンサの温度を調節することで、排出されるキャアリアガス中の有機溶剤の濃度を一定以下にすることができ、吸脱着素子A13および吸脱着素子B14に吸着した有機溶剤を効率よく脱着させることができる。
 キャリアガスの温度調整は、冷媒/熱媒供給部23からの冷媒の量または冷媒の温度によって制御することができる。具体的には、温度と蒸気圧との関係をデータとして持っていて、所望の蒸気圧になるよう冷媒によりキャリアガスの温度調節をする。なお、温度と蒸気圧との関係は有機溶剤の種類によって異なるが、文献等で確認できる。有機溶剤の蒸気圧は、VOC濃度計やガスクロマトグラフィなどで測定することができる。
 また、凝縮回収装置20がコンデンサ21から排出されるキャリアガスに含有される有機溶剤の蒸気圧が所定値以下となるようにキャリアガスを温度調節すれば、例えばコンデンサ21と吸脱着処理装置10との間にキャリアガス中の有機溶剤を吸着除去するための吸脱着素子を設置する必要等がなくなり、有機溶剤回収システム100Aを簡素な構成にでき小型化できる。
 冷却処理(図3中に示す時刻t2~t3)では導入用経路L2を通流する被処理ガスの一部を、冷却用経路L13を介して吸脱着槽B12に導入し、吸脱着素子B14を冷却する。吸脱着素子B14の冷却が不十分な場合、吸脱着槽B12の吸着処理(図3中に示す時刻t4~t6)において吸脱着素子B14が高温なため有機溶剤の吸着が十分に行われ難く、システムとして性能低下が生じる。吸脱着素子A13の冷却処理(図3中に示す時刻t5~t6)でも同様に、導入用経路L2を通流する被処理ガスの一部が冷却用経路L13を介して吸脱着槽A11に導入される。
 また、冷却処理(図3中に示す時刻t2~t3)では吸脱着槽B12から排出された冷却に用いられた被処理ガスは、返却用経路L14を介して導入用経路L2を流れる被処理ガスと合流し、吸着処理を行っている吸脱着槽A11に供給される。吸脱着槽B12から排出される冷却に用いられた被処理ガスは有機溶剤を多く含むため、吸脱着槽A11に供給されるように配管されることで有機溶剤が系外に排出されることはない。吸脱着素子A13の冷却処理(図3中に示す時刻t5~t6)でも同様に、吸脱着槽A11から排出された冷却に用いられた被処理ガスは返却用経路L14を介して導入用経路L2を流れる被処理ガスと合流し、吸着処理を行っている吸脱着槽B12に供給される。
 ここで、導入用経路L2と返却用経路L14との合流点は、導入用経路L2と冷却用経路L13との分岐点より下流に設けるのが好ましい。吸脱着素子の冷却に用いられた被処理ガスは高温の状態であるため、導入用経路L2と返却用経路L14との合流点が導入用経路L2と冷却用経路L13との分岐点より上流に設けられると、高温の状態の被処理ガスの一部が冷却用経路L13を介して再び吸脱着槽A11,B12に供給されることになり、吸脱着素子の冷却効果が十分に得られず、システムとして性能低下が生じる。
 また、凝縮回収装置20が、コンデンサ21から排出されるキャリアガスに含有される有機溶剤の蒸気圧が所定値以下となるようにキャリアガスを温度調節する場合、有機溶剤の種類によってキャリアガスを0℃以下に温度調節する必要がある。このため、キャリアガスに含まれる有機溶剤および微量水分がコンデンサ21内で凝固し、キャリアガスの流路が遮られ、コンデンサ21の通気抵抗が上昇し、キャリアガスが流通できなくなる。そこで冷媒/熱媒供給部23において、冷媒の供給から熱媒の供給に切り替えることにより、コンデンサ21内の流路が遮られないように凝固した有機溶剤および微量水分を間接加熱して融解させる融解処理(図3中に示す時刻t2~t4の間)を実施する。融解した有機溶剤および微量水分は配管ラインL9を通って回収タンク22に排出される。
 また、コンデンサ21の融解処理中においては、凝縮回収装置20から排出されたキャリアガスをバイパス経路L12を通してコンデンサ21に供給するのが好ましい。融解処理中にキャリアガスをコンデンサ21に供給することで融解した有機溶剤および微量水分が配管ラインL9に移動しやすくなり、効率よく液化回収できるからである。吸脱着素子A13または吸脱着素子B14が脱着処理を行わないパージ処理の間で、コンデンサ21にキャリアガスを供給して融解処理を実施するとよい。本実施形態では、上記したように、パージ処理中の吸脱着槽B12はコンデンサ21とは非接続状態にあり、代りに、被処理ガス送風機50の上流と接続状態にあるため、パージ処理中に不活性ガスで置換されて排出された被処理ガス(吸脱着槽B12内に残っていたガス)は、コンデンサ21には供給されない。
 また、凝縮回収装置20では、コンデンサ21内の有機溶剤および微量水分が融解完了するまで継続され、有機溶剤および微量水分の融解が完了した時点で冷媒/熱媒供給部23は熱媒の供給から冷媒の供給に切り替える。これにより、コンデンサ21はキャリアガスを間接冷却し、低温の状態に温度調節して有機溶剤および微量水分を凝縮させる凝縮処理(図3中に示す時刻t4~t6の間)を再度実施する。
 ここで、図3中では一例として時刻t2~t4の間に融解処理を実施するように示したが、コンデンサ21の融解処理は、すべてのサイクル毎に実施する必要はない。定期的に行っても不定期に行ってもよい。また図3中に示すように吸脱着素子B14の冷却処理から吸脱着素子A13のパージ処理までの間に限定して行う必要もなく、吸脱着素子A13の冷却処理から吸脱着素子B14のパージ処理までの間で行ってもよい。
 また、融解処理が吸脱着素子A13または吸脱着素子B14の冷却処理からパージ処理までの間で完了できない場合はコンデンサを数台設置し、一方のコンデンサで融解処理を継続している間、他方のコンデンサで凝縮処理を実施するような構成にしてもよい。またこの場合、融解処理を実施するコンデンサと凝縮処理を実施するコンデンサはバルブ操作で切り替わるような構成等が考えられるが、特に限定されない。
 コンデンサ21の融解処理の他の手段として、例えば加熱ガスをコンデンサ21内に供給して凝固した有機溶剤および微量成分を加熱する方法などが考えられる。しかし、この方法ではコンデンサ21内部全体を高温にする必要があるため膨大なエネルギーを必要とする上、完全に融解するまで長時間かかってしまう。有機溶剤および微量成分の凝固は冷媒が通るコイル上に集中して生じるため、本実施の形態のように、コンデンサ21内の当該コイルのみを熱媒で高温にする手段を適用することにより、融解処理にかかるエネルギーを最小限に抑えることができ、短時間で融解が完了できる。そのためコンデンサは1台でシステムを成立させることも可能である。
 ここで、キャリアガスのコンデンサ21入口における静圧とコンデンサ21出口における静圧との差を測定する静圧差測定部(図示せず)を備え、この静圧の差が所定の値以上に達した時点で上記凝縮処理から上記融解処理に切り替えるようにすれば、コンデンサ21の通気抵抗の上昇を常時防止することができる。静圧差測定部の測定結果により、凍結した成分の付着によるガス流動の問題を検知でき、融解処理(熱媒供給)に切り替えることで、自動的に凍結した成分を加熱して融解することができる。ここで、「所定の値」は、循環送風機40の風量が大幅低下しない程度のコンデンサ21の圧力損失(差圧)を限界値として決定する。コンデンサ21の圧力損失と循環送風機40の風量低下との相関は循環送風機40の吐出圧能力によって決まる。静圧差を測定する手段として、圧力計を用い、圧力計のプラス圧測定口とコンデンサ21の入口(L6側)とを繋ぎ、マイナス圧測定口とコンデンサ21の出口(L7側)とを繋ぐと静圧差が測定できる。
 また、被処理ガスに含有される有機溶剤の濃度と水分の濃度があらかじめ把握できていれば、それをデータとして持っておき、冷媒/熱媒供給部23において一定の時間間隔で凝縮処理と融解処理を切り替えるようにしてもよい。
 ここで、吸脱着素子A13および吸脱着素子B14に活性炭素繊維を用いれば、被処理ガスに含まれる水分をほとんど吸着しないため、コンデンサ21に供給されるキャリアガスに含有される水分が極微量となる。そのため、コンデンサ21において凝固する水分量が極めて少なくて済み、コンデンサ21が融解処理を実施する頻度が著しく低減され、融解処理にかかるエネルギーを削減でき、さらに有機溶剤回収システム100Aをより簡素な構成にすることができる。
 以上において説明した本実施の形態の有機溶剤回収システム100Aを用いることにより、キャリアガスを冷却する凝縮処理にて凍結した成分を、熱媒が与えられたコンデンサ21により一時的に加熱して融解させるため、凍結した成分の付着によるガス流動の問題を解消することができる。このため、従来のシステムよりも低温でキャリアガスを冷却することができるので、有機溶剤の凝縮回収効率を高めることができる。また、これにより、凝縮回収装置20から排出されるキャリアガス中の有機溶剤の濃度を低減でき、吸着処理装置でのキャリアガスによる脱着効率が高まるため、凝縮回収装置20の下流側に別途第2吸脱着処理装置を設ける必要がなくなる。さらに、導入用経路L2からの被処理ガスの導入により吸脱着素子A13または吸脱着素子B14にて吸着を行った後、吸脱着素子A13または吸脱着素子B14へ加熱されたキャリアガスを導入して脱着を行う。その後に、冷却用経路L13からの被処理ガスの導入により吸脱着素子A13または吸脱着素子B14を冷却し、その後再び、導入用経路から被処理ガスを導入して吸脱着素子A13または吸脱着素子B14にて吸着を行う。よって、冷却用経路L13からの被処理ガスの導入により、加熱された吸脱着素子A13または吸脱着素子B14を冷却できるので、吸脱着素子A13または吸脱着素子B14における吸着では、被処理ガス中の有機溶剤を効率良く吸着でき、被処理ガスに対する浄化能力が向上する。
 従って、有機溶剤回収システム100Aを用いることで、ランニングコストが低減できるともに、被処理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、従来に比して高性能かつ簡素な構成のシステムとすることができる。
 また、本実施の形態の有機溶剤回収システム100A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ため、経済性にも優れる。従って、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。
 ここで、脱着処理においては吸脱着槽A11および吸脱着槽B12から排出されるキャリアガスと凝縮回収装置20から排出されるキャリアガスとを熱交換できる熱交換器(図示せず)を設置すれば、凝縮回収装置20の凝縮処理に必要な冷媒量およびヒーター30に必要な熱エネルギーの両方を削減することができ、さらに経済性に優れる構成にすることができる。
(実施の形態2)
 図2は、本発明の実施の形態2の有機溶剤回収システム100Bの構成図である。有機溶剤回収システム100Bは基本的には、実施の形態1で説明した有機溶剤回収システム100Aと同じ構成である。よって、有機溶剤回収システム100Aと同じ構成部材については、同じ符号を付し説明は省略する。
 有機溶剤回収システム100Aでは、冷却用経路L13が導入用経路L2から分岐して被処理ガスの一部を冷却処理中の吸脱着槽A11または吸脱着槽B12のいずれかに供給していた。それに対して、有機溶剤回収システム100Bでは、冷却用経路が導入用経路L2と同一に構成され、導入用経路(兼冷却用経路)L2上において、導入用経路L2と返却用経路L14との合流点の下流から吸脱着処理装置10の上流までの間に、導入前処理装置70が設けられている。導入前処理装置70は、有機溶剤を吸脱着する吸脱着素子71を備えている。
 有機溶剤回収システム100Bにおける、吸脱着素子A13と吸脱着素子B14と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も、有機溶剤回収システム100Aにおけるタイムチャートと同様であり、図3に示される。有機溶剤回収システム100Bでは、吸脱着素子A13における脱着処理後の期間(図3中示す時刻t5~t6)にバルブV1,V11,V3,V4が開くことによって、被処理ガスが吸脱着槽A11および吸脱着槽B12の両槽に供給され、吸脱着素子A13では冷却処理が、吸脱着素子B14では吸着処理がそれぞれ行われる。また、吸脱着素子B14における脱着処理後の期間(図3中に示す時刻t2~t3)にバルブV1、V2、V3、V13が開くことによって、被処理ガスが吸脱着槽A11および吸脱着槽B12の両槽に供給され、吸脱着素子A13では吸着処理が、吸脱着素子B14では冷却処理がそれぞれ行われる。有機溶剤回収システム100Bでは、冷却用経路が導入用経路L2と同一に構成されているため、配管ラインを簡素に構成できる。
 吸脱着素子71は、粒状活性炭、活性炭素繊維、ゼオライト、シリカゲル、多孔質性高分子および金属有機構造体のいずれかを含む吸着材にて構成される。好適には、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特に限定されない。有機溶剤回収システム100Bでは、吸脱着素子A13または吸脱着素子B14における冷却処理(図3中に示す時刻t5~t6またはt2~t3)において、返却用経路L14を通流する冷却に用いられた被処理ガスの有機溶剤濃度が瞬間的に高い場合でも、吸脱着素子71を備えた導入前処理装置70で平準化されるため、吸脱着素子A13または吸脱着素子B14の冷却が効率的に行われる。
 以上に開示した実施の形態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特許請求の範囲によって画定され、また特許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。
 本発明は、例えば工場やビルから排出される有機溶剤を含有する被処理ガスを処理するシステム等に有効に利用することができる。
10  吸脱着処理装置
11  吸脱着槽A
12  吸脱着槽B
13  吸脱着素子A
14  吸脱着素子B
20  凝縮回収装置
21  コンデンサ(融解部、冷却部、冷却融解部)
22  回収タンク
23  冷媒/熱媒供給部(冷媒熱媒供給部)
30  ヒーター(加熱部)
40  循環送風機
50  被処理ガス送風機
60  冷却送風機
70  導入前処理装置
71  吸脱着素子
100A、100B  有機溶剤回収システム
L1  循環経路
L2  導入用経路
L3~L11  配管ライン
L12  バイパス経路
L13  冷却用経路
L14  返却用経路
V1~V13  バルブ
 

Claims (8)

  1.  有機溶剤を含有する被処理ガスから有機溶剤を分離して回収する有機溶剤回収システムであって、
     キャリアガスを循環通流させる循環経路と、
     前記循環経路上に設けられ、吸脱着素子を有し、導入用経路からの前記被処理ガスの導入による前記有機溶剤の吸着と、前記キャリアガスの導入による前記有機溶剤の脱着とを交互に行う吸脱着処理装置と、
     前記循環経路上で前記吸脱着処理装置の下流側に設けられ、当該吸脱着処理装置から排出された前記キャリアガスを冷却する冷却部を備え、当該冷却部にて前記キャリアガス中の有機溶剤を凝縮させて凝縮液として回収する凝縮回収装置と、
     前記循環経路上で前記吸脱着処理装置の上流側に設けられ、前記凝縮回収装置から排出された低温状態の前記キャリアガスを加熱する加熱部と、
     前記導入用経路を通流する前記被処理ガスの一部を前記吸脱着素子の冷却用に前記吸脱着処理装置へ導入する冷却用経路と、
     前記吸脱着処理装置から排出される前記吸脱着素子の冷却に用いた前記被処理ガスを前記導入用経路へ戻す返却用経路と、を備え、
     前記吸脱着処理装置は、前記導入用経路からの前記被処理ガスの導入後に、前記加熱部により加熱された前記キャリアガスを導入し、その後、前記冷却用経路から前記被処理ガスを導入し、その後再び、前記導入用経路から前記被処理ガスを導入し、
     前記凝縮回収装置は、前記キャリアガスの冷却にて凍結した成分を一時的に加熱して融解させる融解部を有することを特徴とする有機溶剤回収システム。
  2.  前記凝縮回収装置は、冷媒と熱媒とを選択して供給する冷媒熱媒供給部を有し、
     前記冷却部と前記融解部とが冷却融解部として同一に構成され、当該冷却融解部は、前記冷媒熱媒供給部から冷媒を供給されて前記冷却部として機能し、前記冷媒熱媒供給部から熱媒を供給されて前記融解部として機能する、ことを特徴とする請求項1に記載の有機溶剤回収システム。
  3.  前記凝縮回収装置における前記キャリアガスの入口側と出口側との静圧の差を測定する静圧差測定部を備え、
     前記冷媒熱媒供給部は、前記静圧測定部が測定した静圧の差が所定値を超えると前記熱媒の供給を選択することを特徴とする請求項2に記載の有機溶剤回収システム。
  4.  前記凝縮回収装置から排出されるキャリアガスに含有される有機溶剤の蒸気圧を測定する蒸気圧測定部を備え、
     前記蒸気圧測定部が測定した有機溶剤の蒸気圧が所定値以下となるように、前記冷却部の温度を調節する温度調節部を有することを特徴とする、請求項1から3のいずれか1項に記載の有機溶剤回収システム。
  5.  前記凝縮回収装置から排出された前記キャリアガスが、前記加熱部及び前記吸脱着処理装置を経由せずに前記凝縮回収装置に導入されるバイパス経路を備え、
     前記融解部による前記融解中には、キャリアガスを前記バイパス経路を通して前記凝縮回収装置に供給する、ことを特徴とする請求項1から4のいずれか1項に記載の有機溶剤回収システム。
  6.  前記吸脱着処理装置は、前記吸着後であり前記脱着前に前記吸脱着素子にパージ処理を実施し、
     前記融解部は、前記パージ処理期間に前記融解を実施する、ことを特徴とする請求項1から5のいずれか1項に記載の有機溶剤回収システム。
  7.  前記被処理ガスの流路において、前記導入用経路と前記冷却用経路との分岐点の下流に前記導入用経路と前記返却用経路との合流点が設けられていることを特徴とする請求項1から6のいずれか1項に記載の有機溶剤回収システム。
  8.  前記冷却用経路は前記導入経路と同一に構成され、
     前記導入用経路と前記返却用経路との合流点と前記吸脱着処理装置との間に有機溶剤を吸着脱着する導入前処理装置を備えていることを特徴とする請求項1から6のいずれか1項に記載の有機溶剤回収システム。
     
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