WO2024019008A1 - 有機溶剤回収システム - Google Patents

Abstract

有機溶剤回収システムの停止中に再揮発した有機溶剤が吸脱着素子に吸着することを抑制する。第１流路（Ｆ１）は、被処理ガスを凝縮回収装置（１０）に導入する経路である。第２流路（Ｆ２）は、凝縮回収装置（１０）から吸脱着処理装置（５０）への冷却処理ガスの経路である。第１開閉弁（１０１）は、第１流路（Ｆ１）に設けられており、第１流路（Ｆ１）を開閉する。第２開閉弁（１０２）は、第２流路（Ｆ２）に設けられており、第２流路（Ｆ２）を開閉する。ガス供給経路（１１０）は、第１開閉弁（１０１）と凝縮回収装置（１０）との間に接続されている。ガス供給経路（１１０）は、凝縮回収装置（１０）に不活性ガスを供給する経路となる。ガス排出経路（１２０）は、凝縮回収装置（１０）から排出される不活性ガスの経路となる。

Description

有機溶剤回収システム

　本開示は、有機溶剤回収システムに関する。

　国際公開２０２１／１３２０７１号（特許文献１）には、被処理ガスに含まれる有機溶剤の一部を凝縮回収装置で凝縮させた後、未凝縮の有機溶剤を吸脱着素子で吸着して、被処理ガスから有機溶剤を回収する、有機溶剤回収システムが開示されている。

国際公開２０２１／１３２０７１号

　有機溶剤回収システムの停止中に、凝縮回収装置の温度が外気温によって上昇し、凝縮回収装置内に残存する液体状の有機溶剤が再揮発することがある。再揮発した有機溶剤が吸脱着素子に吸着すると、次回の有機溶剤回収システムの起動時に、吸脱着処理装置の性能が低下する。

　本開示では、有機溶剤回収システムの停止中に有機溶剤が吸脱着素子に吸着することを抑制できる、有機溶剤回収システムが提案される。

　本開示では、以下の有機溶剤回収システムが提案される。
　（第１項）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は、凝縮回収装置と、吸脱着処理装置と、第１流路と、第２流路と、第１開閉弁と、第２開閉弁と、ガス供給経路と、ガス排出経路と、を備えている。凝縮回収装置は、被処理ガスを冷却することで、被処理ガスに含有される有機溶剤を凝縮させて、含有する有機溶剤の濃度が低減された冷却処理ガスとして排出する。吸脱着処理装置は、冷却処理ガスに含有される有機溶剤を吸着および脱着する吸脱着素子を有している。吸脱着処理装置は、冷却処理ガスの導入による吸脱着素子への有機溶剤の吸着と、脱着用ガスの導入による吸脱着素子からの有機溶剤の脱着と、を交互に行なう。第１流路は、被処理ガスを凝縮回収装置に導入する経路である。第２流路は、凝縮回収装置から吸脱着処理装置への冷却処理ガスの経路である。第１開閉弁は、第１流路に設けられている。第１開閉弁は、第１流路を開閉する。第２開閉弁は、第２流路に設けられている。第２開閉弁は、第２流路を開閉する。ガス供給経路は、凝縮回収装置に不活性ガスを供給する経路となる。ガス供給経路は、第１開閉弁と第２開閉弁とのいずれか一方と凝縮回収装置との間に接続されている。ガス排出経路は、凝縮回収装置から排出される不活性ガスの経路となる。

　（第２項）第１項に記載の有機溶剤回収システムは、ガス供給経路を開閉するガス供給弁を備え、ガス供給弁が開路状態にしたガス供給経路を経由して、凝縮回収装置に不活性ガスが供給されてもよい。

　（第３項）第１項または第２項に記載の有機溶剤回収システムは、ガス排出経路を開閉するガス排出弁を備え、凝縮回収装置から排出される不活性ガスは、ガス排出弁が開路状態にしたガス排出経路を通過してもよい。

　（第４項）第１項から第３項のいずれか１項に記載の有機溶剤回収システムにおいて、凝縮回収装置は、有機溶剤を凝縮させる凝縮部と、凝縮された液状の有機溶剤を回収する回収タンクとを有し、有機溶剤回収システムは、戻りガス経路をさらに備え、戻りガス経路は、回収タンク内に貯留された有機溶剤上の気層部と、凝縮回収装置から排出される不活性ガスの経路と、を接続してもよい。

　（第５項）第１項から第４項のいずれか１項に記載の有機溶剤回収システムは、冷却処理ガスの温度を検出して伝送する温度伝送器をさらに備えてもよい。

　（第６項）第１項から第５項のいずれか１項に記載の有機溶剤回収システムにおいて、有機溶剤回収システムへの被処理ガスの供給が停止している間に、第１開閉弁と第２開閉弁とを閉じ、ガス供給経路から凝縮回収装置に不活性ガスを供給することにより、凝縮回収装置内の被処理ガスを不活性ガスで置換してもよい。

　本開示の有機溶剤回収システムによれば、有機溶剤回収システムの停止中に再揮発した有機溶剤が吸脱着素子に吸着することを、抑制することができる。

第１実施形態の有機溶剤回収システムの構成を概略的に示す図である。 第２実施形態の有機溶剤回収システムの構成を概略的に示す図である。 第３実施形態の有機溶剤回収システムの構成を概略的に示す図である。

　以下、実施形態について図に基づいて説明する。以下の説明では、同一の部品および構成要素には同一の符号を付してある。それらの名称および機能も同じである。したがって、これらについての詳細な説明は繰り返さない。実施形態から任意の構成が抽出され、それらが任意に組み合わされることも、当初から予定されている。

　［第１実施形態］
　図１は、第１実施形態の有機溶剤回収システム１の構成を概略的に示す図である。有機溶剤を含有する被処理ガスは、生産設備９０から排出される。有機溶剤回収システム１は、被処理ガスから有機溶剤を分離して回収するシステムである。被処理ガスに含有される有機溶剤は、たとえば、沸点が１００℃以下の低沸点溶剤であってもよい。

　より具体的には、有機溶剤は、塩化メチレン、クロロホルム、四塩化炭素、塩化エチレン、トリクロロエタン、トリクロロエチレン、ジクロロプロパン、フロン－１１２、フロン－１１３、ハイドロクロロフルオロカーボン（ＨＣＦＣ）、ハイドロフルオロカーボン（ＨＦＣ）、ハイドロフルオロオレフィン（ＨＦＯ）、ヨウ化メチル等のハロゲン系有機溶剤であってもよい。有機溶剤は、ギ酸メチル、ギ酸エチル、ギ酸プロピル、酢酸メチル、酢酸エチル、酢酸ビニル、プロピオン酸メチル、プロピオン酸エチル、アクリル酸メチル、アクリル酸エチル、メタクリル酸メチル、炭酸ジエチル等のエステル系有機溶剤であってもよい。有機溶剤は、アセトン、メチルエチルケトン（ＭＥＫ）、ジアセチル等のケトン系有機溶剤であってもよい。有機溶剤は、ジエチルエーテル、ジプロピルエーテル、テトラヒドロフラン、ジオキサン、ジブチルエーテル、エポキシド等のエーテル系有機溶剤であってもよい。有機溶剤は、アクリロニトリル等のニトリル系有機溶剤であってもよい。有機溶剤は、メタノール、エタノール、イソプロパノール等のアルコール系有機溶剤であってもよい。有機溶剤は、ｎ－ペンタン、ｎ－ヘキサン、イソヘキサン、シクロヘキサン、メチルシクロヘキサン、ｎ－ヘプタン等の炭化水素系有機溶剤であってもよい。有機溶剤は、ベンゼン等の芳香族系有機溶剤であってもよい。

　図１に示されるように、有機溶剤回収システム１は、凝縮回収装置１０と、吸脱着処理装置５０とを主に備えている。

　生産設備９０から排出される被処理ガスは、第１流路Ｆ１を経由して凝縮回収装置１０に導入される。第１流路Ｆ１は、被処理ガスを凝縮回収装置１０に導入する経路である。凝縮回収装置１０は、凝縮部２０を有している。凝縮部２０は、冷却部２１と、分離部２２と、チャンバ２３を有している。

　冷却部２１は、冷却部２１を通過する被処理ガスを冷却する。冷却部２１は、被処理ガスを冷却することによって、被処理ガスに含有される有機溶剤の一部を凝縮させる。分離部２２は、被処理ガスから、凝縮された液体状の有機溶剤を分離する。

　冷却部２１が被処理ガスを冷却する手段は、特に限定されない。冷却部２１はたとえば、冷却水、冷水、ブラインなどの冷媒と、被処理ガスと、の熱交換によって被処理ガスを冷却する熱交換器であってもよい。冷媒の流量および温度などの冷却条件は、被処理ガスに含有される有機溶剤に応じて、適宜決めることができる。

　分離部２２が液体状の有機溶剤を分離する手段は、特に限定されない。分離部２２はたとえば、デミスター、フィルター、メッシュなどの液滴を接触して捕捉する網目状構造体を用いてもよい。

　チャンバ２３は、一定容量の空間を有する構造体である。分離部２２において有機溶剤が分離された被処理ガスは、中空空間であるチャンバ２３を通過する。チャンバ２３から、含有する有機溶剤の濃度が低減された冷却処理ガスが排出される。冷却処理ガスには、未凝縮の有機溶剤が含まれている。凝縮回収装置１０から排出された冷却処理ガスは、第２流路Ｆ２を経由して流れる。第２流路Ｆ２は、凝縮回収装置１０から吸脱着処理装置５０への冷却処理ガスの経路である。

　凝縮回収装置１０は、回収タンク３０を有している。回収タンク３０は、分離部２２の下方に配置されている。分離部２２と回収タンク３０とは、第６流路Ｆ６によって接続されている。冷却部２１で凝縮され分離部２２で捕捉された液体状の有機溶剤は、重力の作用によって、第６流路Ｆ６を経由して、回収タンク３０に集液される。回収タンク３０内には、液体状の有機溶剤が貯留する液貯留部３２と、液貯留部３２の上方の気層部３１とが形成されている。第６流路Ｆ６の径は、第２流路Ｆ２の径よりも小さくてもよい。

　液貯留部３２に貯留されている液体状の有機溶剤が、回収液Ｌ３として回収される。回収液Ｌ３の流路に、図示しないポンプが設けられていてもよい。回収タンク３０には、図示しない液面計が設けられていてもよい。回収タンク３０内の有機溶剤の液面レベルが上限に到達したことを液面計が検知すると、ポンプを起動させて回収液Ｌ３の回収が開始されてもよい。液体状の有機溶剤が回収タンク３０から流出すると、回収タンク３０内の有機溶剤の液面レベルが低下する。有機溶剤の液面レベルが下限に到達したことを液面計が検知すると、ポンプを停止させて回収液Ｌ３の回収を停止してもよい。

　第２流路Ｆ２には、冷却処理ガス送風機４０が設けられている。冷却処理ガスは、冷却処理ガス送風機４０で送り出されて、吸脱着処理装置５０に送り込まれる。第２流路Ｆ２に、冷却処理ガスを加温するガスヒーターが設けられてもよい。冷却処理ガスの湿度が高すぎると、吸脱着処理装置５０が十分な性能を発揮できないことがある。ガスヒーターによって冷却処理ガスの温度を上げることで、冷却処理ガスの湿度を下げて、吸脱着処理装置５０の性能向上が図れる。

　温度伝送器７０は、第２流路Ｆ２を流れる冷却処理ガスの温度を検出する。第２流路Ｆ２に上述のガスヒーターが設けられる場合には、温度伝送器７０は、ガスヒーターよりも上流側（凝縮回収装置１０に近い側）の、冷却処理ガスの温度を検出する。温度伝送器７０は、検出した冷却処理ガスの温度を、図示しない制御装置に伝送する。温度伝送器７０が検出し伝送する冷却処理ガスの温度に基づいて、冷却部２１に供給される冷媒の流量および温度を調整するフィードバック制御が行なわれる。

　凝縮回収装置１０から排出される冷却処理ガス中の有機溶剤の濃度は、飽和濃度に達している。ガス中に含有される有機溶剤の飽和濃度は、そのガスの温度で決まる。ガスの温度が低いほど、ガス中に含有され得る有機溶剤の濃度が低くなる。冷却処理ガスの温度をモニタリングすることで、冷却処理ガスに含有される有機溶剤の濃度が爆発下限界温度以下であるかどうかを判断できる。冷却処理ガスの温度に基づいて、冷却処理ガスに含有される有機溶剤の濃度が爆発下限界温度以下となるように、冷却部２１における被処理ガスの冷却を制御することができる。これにより、爆発下限界濃度を超える濃度の有機溶剤を含む冷却処理ガスが冷却処理ガス送風機４０に送られて、空気雰囲気下で冷却処理ガスが発火する可能性を、低減できる。

　吸脱着処理装置５０は、第１処理槽５１を有している。第１処理槽５１には、中空円筒形状の吸脱着素子５２が収容されている。第１処理槽５１の下部に、ダンパ５５が設けられている。第１処理槽５１の、吸脱着素子５２の上方に、ダンパ５６が設けられている。吸脱着処理装置５０は、第２処理槽５３を有している。第２処理槽５３には、中空円筒形状の吸脱着素子５４が収容されている。第２処理槽５３の下部に、ダンパ５７が設けられている。第２処理槽５３の、吸脱着素子５４の上方に、ダンパ５８が設けられている。

　吸脱着素子５２，５４に対して径方向外側から内側へ向けて冷却処理ガスが通過することにより、吸脱着素子５２，５４に冷却処理ガスが接触する。このとき、冷却処理ガスに含有される有機溶剤が吸脱着素子５２，５４に吸着される。これにより冷却処理ガスが清浄化される。清浄化された清浄ガスＧ９は、第３流路Ｆ３から外部に排出される。第３流路Ｆ３は、吸脱着処理装置５０で有機溶剤の吸着処理が行なわれ清浄化された後の清浄ガスＧ９を、有機溶剤回収システム１の外部に排出する経路である。

　第３流路Ｆ３から、第４流路Ｆ４が分岐している。吸脱着処理装置５０で有機溶剤の吸着処理が行なわれた後のガスの一部は、脱着用ガスとして使用される。第４流路Ｆ４は、加熱気体である脱着用ガスを吸脱着処理装置５０に供給する経路である。第４流路Ｆ４には、脱着用ガス送風機６１と、脱着ヒーター６２と、切換弁６３，６４とが設けられている。脱着用ガスは、脱着用ガス送風機６１で送り出されて、吸脱着処理装置５０に送り込まれる。脱着ヒーター６２は、吸脱着処理装置５０に導入される前の脱着用ガスを加熱する。

　切換弁６３，６４は、第１処理槽５１への脱着用ガスの供給および停止と、第２処理槽５３への脱着用ガスの供給および停止とを切り換える。切換弁６３は、第１処理槽５１への脱着用ガスの経路に設けられている。切換弁６３は、第１処理槽５１への脱着用ガスの経路の開閉を切り換える。切換弁６４は、第２処理槽５３への脱着用ガスの経路に設けられている。切換弁６４は、第２処理槽５３への脱着用ガスの経路の開閉を切り換える。切換弁６３，６４は、開閉弁である。切換弁６３，６４は、電磁弁または電動弁であってもよい。

　吸脱着素子５２，５４に対して径方向内側から外側へ向けて脱着用ガスが通過することにより、吸脱着素子５２，５４に吸着された有機溶剤が吸脱着素子５２，５４から脱着する。

　第１処理槽５１と第２処理槽５３とのいずれか一方に、冷却処理ガスが供給されて、冷却処理ガスに含有される有機溶剤を吸着する処理が行なわれる。このとき、第１処理槽５１と第２処理槽５３とのいずれか他方には、脱着用ガスが供給されて、吸脱着素子５２，５４に吸着した有機溶剤を脱着する処理が行なわれる。吸脱着素子５２，５４への有機溶剤の吸着と、吸脱着素子５２，５４からの有機溶剤の脱着と、が交互に行なわれる。

　具体的に、ダンパ５５は、第１処理槽５１への冷却処理ガスの経路の開閉を切り換える。ダンパ５６は、第１処理槽５１から排出される清浄ガスの経路の開閉を切り換える。ダンパ５７は、第２処理槽５３への冷却処理ガスの経路の開閉を切り換える。ダンパ５８は、第２処理槽５３から排出される清浄ガスの経路の開閉を切り換える。ダンパ５５～５８による経路の開閉の切り換えと、切換弁６３，６４の開閉とが、互いに連動している。

　ダンパ５５で第１処理槽５１への冷却処理ガスの経路を開放するとともに、ダンパ５６で第１処理槽５１からの清浄ガスの経路を開放する。このとき、ダンパ５７で第２処理槽５３への冷却処理ガスの経路を閉塞させるとともに、ダンパ５８で第２処理槽５３からの清浄ガスの経路を閉塞させる。かつ、切換弁６３を閉状態にして第１処理槽５１への脱着用ガスの経路を閉塞させ、切換弁６４を開状態にして第２処理槽５３への脱着用ガスの経路を開放する。これにより、第１処理槽５１に冷却処理ガスを通過させて、冷却処理ガスに含有される有機溶剤を吸脱着素子５２で吸着する処理と、第２処理槽５３に脱着用ガスを通過させて、吸脱着素子５４から有機溶剤を脱着する処理と、が同時に行なわれる。

　ダンパ５７で第２処理槽５３への冷却処理ガスの経路を開放するとともに、ダンパ５８で第２処理槽５３からの清浄ガスの経路を開放する。このとき、ダンパ５５で第１処理槽５１への冷却処理ガスの経路を閉塞させるとともに、ダンパ５６で第１処理槽５１への脱着用ガスの経路を閉塞させる。かつ、切換弁６４を閉状態にして第２処理槽５３への脱着用ガスの経路を閉塞させ、切換弁６３を開状態にして第１処理槽５１への脱着用ガスの経路を開放する。これにより、第２処理槽５３に冷却処理ガスを通過させて、冷却処理ガスに含有される有機溶剤を吸脱着素子５４で吸着する処理と、第１処理槽５１に脱着用ガスを通過させて、吸脱着素子５２から有機溶剤を脱着する処理と、が同時に行なわれる。

　吸脱着素子５２，５４に含まれる吸着材としては、たとえば、粒状、粉体状、繊維状、ハニカム状の活性炭、ゼオライト、シリカゲル、活性アルミナなどを用いることができる。特に活性炭素繊維（ＡＣＦ）が用いることが好ましい。たとえば、ＡＣＦを支持体に固定し、または自己支持にて円筒状に構成し、芯材内に縦型に配設することで、吸脱着素子５２，５４を形成することができる。

　吸脱着処理装置５０には、第５流路Ｆ５が接続されている。吸脱着素子５２，５４から有機溶剤を脱着する処理をした後の脱着用ガスは、戻りガスとして吸脱着処理装置５０から排出される。第５流路Ｆ５は、第１流路Ｆ１に接続されている。戻りガスは、第５流路Ｆ５を経由して、第１流路Ｆ１に戻され、被処理ガスに混合される。

　有機溶剤回収システム１はさらに、ガスパージ装置１００を備えている。ガスパージ装置１００は、有機溶剤回収システム１への被処理ガスの供給が停止している間に、凝縮回収装置１０に不活性ガスを供給するための装置である。具体的に、ガスパージ装置１００は、凝縮部２０と、回収タンク３０の気層部３１と、に不活性ガスを供給する。ガスパージ装置１００は、凝縮部２０内に液体として存在している有機溶剤を、加圧気体である不活性ガスで押し出す。またガスパージ装置１００は、凝縮部２０および気層部３１内の被処理ガスおよび空気を不活性ガスで置換して、凝縮部２０および気層部３１内を不活性ガス雰囲気にする。不活性ガスは、たとえば窒素ガスである。

　ガスパージ装置１００は、第１開閉弁１０１を有している。第１開閉弁１０１は、第１流路Ｆ１に設けられている。第１開閉弁１０１は、第１流路Ｆ１を開閉する弁である。ガスパージ装置１００は、第２開閉弁１０２を有している。第２開閉弁１０２は、第２流路Ｆ２に設けられている。第２開閉弁１０２は、第２流路Ｆ２を開閉する弁である。

　凝縮回収装置１０を通過する被処理ガスの流れ方向において、第１開閉弁１０１は凝縮回収装置１０の上流側に設けられ、第２開閉弁１０２は凝縮回収装置１０の下流側に設けられている。

　ガスパージ装置１００は、ガス供給経路１１０を有している。ガス供給経路１１０は、第１開閉弁１０１と凝縮部２０との間の、第１流路Ｆ１に接続されている。ガス供給経路１１０は、凝縮回収装置１０に不活性ガスＧ１１を供給する経路である。ガス供給経路１１０に、ガス供給弁１１１が設けられている。ガス供給弁１１１は、ガス供給経路１１０を開閉する弁である。ガス供給弁１１１が開路状態にしたガス供給経路１１０を経由して、凝縮回収装置１０に不活性ガスＧ１１が供給される。

　ガス供給経路１１０に、不活性ガスＧ１１の発生源が接続されている。発生源は、たとえば窒素ボンベまたは窒素発生装置である。発生源から、大気圧よりも高い圧力の不活性ガスＧ１１が、ガス供給経路１１０に供給される。

　ガスパージ装置１００は、ガス排出経路１２０を有している。ガス排出経路１２０は、凝縮部２０と第２開閉弁１０２との間の、第２流路Ｆ２に接続されている。ガス排出経路１２０は、凝縮回収装置１０から排出される不活性ガスＧ１２の経路となる。ガス排出経路１２０に、ガス排出弁１２１が設けられている。ガス排出弁１２１は、ガス排出経路１２０を開閉する弁である。凝縮回収装置１０から排出される不活性ガスＧ１２は、ガス排出弁１２１が開路状態にしたガス排出経路１２０を通過して流れる。

　ガス排出経路１２０から、大気中に不活性ガスＧ１２が排出される。ガス排出経路１２０からの不活性ガスＧ１２の排出口に、不活性ガスＧ１２中に含有される有機溶剤を回収する回収装置が設けられてもよい。ガス排出経路１２０からの不活性ガスＧ１２の排出口に、不活性ガスＧ１２中に含有される有機溶剤を吸着する交換式の吸着素子が設けられてもよい。このようにすれば、大気中に放出される不活性ガスＧ１２中の有機溶剤の濃度を下げることができる。

　第１開閉弁１０１、第２開閉弁１０２、ガス供給弁１１１およびガス排出弁１２１は、電磁石の電磁力によって弁体を開閉する電磁弁、電動機で操作する電動弁などの、電気的駆動弁であってもよい。または、第１開閉弁１０１、第２開閉弁１０２、ガス供給弁１１１およびガス排出弁１２１は、手動で開度を調整する弁であってもよい。第１開閉弁１０１、第２開閉弁１０２、ガス供給弁１１１およびガス排出弁１２１は、開閉弁に限られない。たとえば、ガス供給弁１１１として、不活性ガスの発生源から第１流路Ｆ１へ向かう流れを許容し、逆方向の流れを閉じる逆止弁を用いてもよい。

　ガスパージ装置１００は、戻りガス経路１３０をさらに有している。戻りガス経路１３０は、回収タンク３０内に貯留された有機溶剤上の気層部３１と、凝縮回収装置１０から排出される不活性ガスＧ１２の経路である第２流路Ｆ２と、を接続している。戻りガス経路１３０は、ガス排出経路１２０が第２流路Ｆ２に接続される位置よりも、被処理ガスの流れ方向における上流側において、第２流路Ｆ２に接続されている。凝縮部２０から、第６流路Ｆ６を経由して、不活性ガスの一部が回収タンク３０の気層部３１に導入される。不活性ガスは、気層部３１から、戻りガス経路１３０を経由して、第２流路Ｆ２に戻される。

　戻りガス経路１３０の接続先は、第２流路Ｆ２に限られない。戻りガス経路１３０は、不活性ガスＧ１２の経路であるガス排出経路１２０に接続されていてもよい。戻りガス経路１３０は、ガス排出経路１２０に接続される場合には、ガス排出弁１２１よりも上流側（凝縮回収装置１０に近い側）のガス排出経路１２０に接続される。

　有機溶剤回収システム１へ被処理ガスが供給されている間は、第１開閉弁１０１と第２開閉弁１０２とは開状態に維持される。凝縮回収装置１０が生産設備９０と連通しており、かつ、凝縮回収装置１０が吸脱着処理装置５０と連通している状態が維持される。生産設備９０から排出される被処理ガスは、第１流路Ｆ１を経由して凝縮回収装置１０に導入される。凝縮回収装置１０で一部の有機溶剤が凝縮回収された後の冷却処理ガスは、第２流路Ｆ２を経由して、吸脱着処理装置５０に導入される。このとき、ガス供給弁１１１とガス排出弁１２１とは、閉状態に維持される。

　有機溶剤回収システム１への被処理ガスの供給が停止している間に、第１開閉弁１０１が閉じられて、生産設備９０と凝縮回収装置１０とが非連通になる。第２開閉弁１０２が閉じられて、凝縮回収装置１０と吸脱着処理装置５０とが非連通になる。この状態で、ガス供給弁１１１が開かれる。ガス供給経路１１０から、凝縮回収装置１０に、不活性ガスＧ１１が供給される。不活性ガスＧ１１は、ガス供給経路１１０、第１流路Ｆ１を順に経由して、凝縮部２０に導入される。

　不活性ガスの一部は、凝縮部２０内の冷却部２１、分離部２２およびチャンバ２３を順に通過して流れ、凝縮部２０から第２流路Ｆ２に排出される。不活性ガスの一部は、凝縮部２０の分離部２２から、第６流路Ｆ６を経由して、回収タンク３０の気層部３１に導入される。不活性ガスは、回収タンク３０の気層部３１から、戻りガス経路１３０を通過して第２流路Ｆ２に戻される。

　凝縮部２０および気層部３１に不活性ガスを充満させた状態で、ガス排出弁１２１が開かれる。不活性ガスＧ１２は、ガス排出経路１２０から系外へ排出される。このようにして、凝縮回収装置１０の、有機溶剤が液体として存在している箇所、具体的には、気体状の有機溶剤を凝縮して液状にする凝縮部２０と、液体状の有機溶剤を貯留する回収タンク３０との両方が、不活性ガスでパージされる。凝縮部２０および気層部３１内の被処理ガスおよび空気が、不活性ガスで置換される。

　凝縮回収装置１０が十分にパージできたら、不活性ガスＧ１１の流れを止めて、有機溶剤回収システム１を停止させる。不活性ガスＧ１１の供給を開始してからの経過時間をタイマーで計測して、所定時間が経過したと判断された時点で、ガス供給弁１１１とガス排出弁１２１とを閉じて、不活性ガスＧ１１の供給を停止してもよい。または、ガス排出経路１２０内を流れるもしくはガス排出経路１２０から排出される不活性ガスＧ１２に含有される有機溶剤の濃度を計測して、有機溶剤の濃度が十分に低下したと判断された時点で、ガス供給弁１１１とガス排出弁１２１とを閉じて、不活性ガスＧ１１の供給を停止してもよい。

　有機溶剤回収システム１では、凝縮回収装置１０の下流側に吸脱着処理装置５０が配置されているので、凝縮回収装置１０を不活性ガスでパージすることで、吸脱着処理装置５０の性能低下を抑制できる効果が得られる。

　図１に示される例では、第１開閉弁１０１が第１流路Ｆ１に設けられており、ガス供給弁１１１がガス供給経路１１０に設けられている。第１開閉弁１０１とガス供給弁１１１とは、別々の弁として構成されている。この例に限られず、第１流路Ｆ１とガス供給経路１１０との接続箇所に三方弁が設けられて、この三方弁が、第１流路Ｆ１を開閉する第１開閉弁１０１とガス供給経路１１０を開閉するガス供給弁１１１との両方の機能を併せ持つように構成してもよい。三方弁を用いることにより、第１開閉弁１０１とガス供給弁１１１とを別々の開閉弁で実現する場合と比べて、弁の配置に必要なスペースを低減できる。

　同様に、第２流路Ｆ２とガス排出経路１２０との接続箇所に三方弁が設けられて、この三方弁が、第２流路Ｆ２を開閉する第２開閉弁１０２とガス排出経路１２０を開閉するガス排出弁１２１との両方の機能を併せ持つように構成してもよい。

　図１に示される例では、凝縮回収装置１０に不活性ガスを供給する経路となるガス供給経路１１０が第１流路Ｆ１に接続され、凝縮回収装置１０から排出される不活性ガスの経路となるガス排出経路１２０が第２流路Ｆ２に接続されている。この例に限られず、凝縮回収装置１０に不活性ガスを供給する経路となるガス供給経路１１０が第２流路Ｆ２に接続され、凝縮回収装置１０から排出される不活性ガスの経路となるガス排出経路１２０が第１流路Ｆ１に接続されてもよい。この場合、戻りガス経路１３０は、ガス排出経路１２０と第１流路Ｆ１との接続箇所と凝縮部２０との間の第１流路Ｆ１に接続されてもよく、ガス排出経路１２０に接続されてもよい。

　図１に示される例では、第２流路Ｆ２にガス排出経路１２０が接続され、かつ第２流路Ｆ２に戻りガス経路１３０が接続されている。気層部３１から流出する不活性ガスは、戻りガス経路１３０、第２流路Ｆ２およびガス排出経路１２０を順に経由して、大気中に排出される。この例に限られず、凝縮回収装置１０から排出される不活性ガスＧ１２の経路となるガス排出経路１２０が、回収タンク３０の気層部３１に接続されていてもよい。この場合、気層部３１から流出する不活性ガスは、ガス排出経路１２０に直接流入することになるので、戻りガス経路１３０を省略することが可能である。

　凝縮回収装置１０は、冷却部２１から分離部２２へ被処理ガス（または不活性ガス）が流れる方向と、分離部２２からチャンバ２３へ被処理ガス（または不活性ガス）が流れる方向と、が交差する、Ｌ字状の構造を有してもよい。このとき分離部２２の下方に、凝縮した有機溶剤を受ける漏斗状の受け部が設けられてもよい。これにより、凝縮した有機溶剤の液滴が凝縮部２０から第２流路Ｆ２へ流出して吸脱着処理装置５０へ到達することを抑制できる。

　［第２実施形態］
　図２は、第２実施形態の有機溶剤回収システム１の構成を概略的に示す図である。第１実施形態では、吸脱着処理装置５０で有機溶剤の吸着処理が行なわれた後のガスの一部を脱着用ガスとして使用する例について説明した。この例に替えて、図２に示されるように、脱着用ガスＧ８を、系外から吸脱着処理装置５０に導入する構成としてもよい。この場合、脱着用ガスＧ８は、水蒸気であってもよい。または、脱着用ガスＧ８は、不活性ガスであってもよく、加熱空気であってもよい。

　また、第５流路Ｆ５が第１流路Ｆ１に接続される第１実施形態の例に替えて、第２実施形態では、第５流路Ｆ５に、第二凝縮回収装置８０が設けられている。第二凝縮回収装置８０は、脱着用ガスに含有される有機溶剤の一部を凝縮させて回収する。第二凝縮回収装置８０は、第二凝縮部８１と、第二回収タンク８２とを有している。

　第二凝縮回収装置８０に導入される脱着用ガスには、吸脱着素子５２，５４から脱着した有機溶剤が含まれている。第二凝縮部８１は、吸脱着処理装置５０から排出された脱着用ガスを冷却することによって、脱着用ガスに含まれる有機溶剤の一部を凝縮させる。凝縮した液体状の有機溶剤は、第二回収タンク８２に集液される。第二回収タンク８２に貯留される液体状の有機溶剤が、回収液Ｌ４として回収される。

　第二凝縮回収装置８０から、含有する有機溶剤の濃度が低減された戻りガスが排出される。第５流路Ｆ５は、第２流路Ｆ２に接続されている。戻りガスは、第５流路Ｆ５を経由して、第２流路Ｆ２に戻され、冷却処理ガスに混合される。

　［第３実施形態］
　図３は、第３実施形態の有機溶剤回収システム１の構成を概略的に示す図である。第１および第２実施形態と異なり、第３実施形態の有機溶剤回収システム１は、ディスク型の吸脱着処理装置５０を備えている。吸脱着処理装置５０は、第１処理槽５１と、第２処理槽５３とを有している。

　吸脱着処理装置５０は、回転軸と、回転軸の周りに設けられた図示しない吸脱着素子とを有している。回転軸まわりに吸脱着素子を回転させることにより、吸脱着素子は、第１処理槽５１と第２処理槽５３とに交互に移動する。

　第１処理槽５１に、第２流路Ｆ２と第３流路Ｆ３とが接続されている。第２流路Ｆ２から第１処理槽５１に冷却処理ガスが導入されることにより、吸脱着素子に冷却処理ガスが接触する。このとき、冷却処理ガスに含有される有機溶剤が吸脱着素子に吸着される。これにより冷却処理ガスが清浄化される。清浄化された清浄ガスＧ９は、第３流路Ｆ３から外部に排出される。

　吸脱着処理装置５０で有機溶剤の吸着処理が行なわれた後のガスの一部が、脱着用ガスとして使用される。第１処理槽５１において有機溶剤を吸着した吸脱着素子が、連続的に第２処理槽５３に移動する。第２処理槽５３に、第４流路Ｆ４と第５流路Ｆ５とが接続されている。第４流路Ｆ４から第２処理槽５３に脱着用ガスが導入されることにより、吸脱着素子に脱着用ガスが接触して、吸脱着素子に吸着した有機溶剤を脱着する処理が行なわれる。吸脱着素子から有機溶剤を脱着する処理をした後の戻りガスは、第５流路Ｆ５を経由して、第１流路Ｆ１に戻され、被処理ガスに混合される。

　以上説明したディスク型の吸脱着処理装置５０に替えて、公知のシリンダー型の吸脱着処理装置が、有機溶剤回収システム１に適用されてもよい。

　［作用および効果］
　上述した説明と一部重複する記載もあるが、本実施形態の特徴的な構成および作用効果についてまとめて記載すると、以下の通りである。

　図１～図３に示されるように、第１流路Ｆ１は、被処理ガスを凝縮回収装置１０に導入する経路である。第２流路Ｆ２は、凝縮回収装置１０から吸脱着処理装置５０への冷却処理ガスの経路である。第１開閉弁１０１は、第１流路Ｆ１に設けられており、第１流路Ｆ１を開閉する。第２開閉弁１０２は、第２流路Ｆ２に設けられており、第２流路Ｆ２を開閉する。ガス供給経路１１０は、第１開閉弁１０１と凝縮回収装置１０との間に接続されている。ガス供給経路１１０は、凝縮回収装置１０に不活性ガスを供給する経路となる。ガス排出経路１２０は、凝縮回収装置１０から排出される不活性ガスの経路となる。

　凝縮回収装置１０の上流側に第１開閉弁１０１を設け、凝縮回収装置１０の下流側に第２開閉弁１０２を設ける。有機溶剤回収システム１の停止時に、第１開閉弁１０１と第２開閉弁１０２との両方を閉める。下流側の第２開閉弁１０２を閉じた状態で有機溶剤回収システム１を停止することで、凝縮回収装置１０内に残存する液体状の有機溶剤が再揮発しても、再揮発した有機溶剤が吸脱着処理装置５０に導入されることがない。有機溶剤回収システムの停止中に再揮発した有機溶剤が吸脱着素子５２，５４に吸着することを、抑制することができる。したがって、有機溶剤回収システムの停止中に吸脱着素子５２，５４が吸着熱によって発熱することを防止できる。また、次回の有機溶剤回収システム１の起動時に、吸脱着処理装置５０の性能を確保できる。

　有機溶剤が再揮発する可能性のある凝縮回収装置１０に不活性ガスを供給して、凝縮部２０内および回収タンク３０内に不活性ガスを充満させる。凝縮部２０内および回収タンク３０内を空気雰囲気ではなくし不活性ガス雰囲気にすることで、凝縮部２０または回収タンク３０に残存する有機溶剤の温度が上昇して再揮発しても、周囲に不活性ガスしかないので、有機溶剤の濃度が爆発下限界温度を超えても引火しなくなる。したがって、有機溶剤回収システム１の停止中の安全性を向上することができる。

　図１～図３に示されるように、ガス供給弁１１１が開路状態にしたガス供給経路１１０を経由して、凝縮回収装置１０に不活性ガスが供給されてもよい。凝縮回収装置１０に被処理ガスが供給されている間は、ガス供給弁１１１を閉じることにより、凝縮回収装置１０への不活性ガスの供給を確実に停止することができる。凝縮回収装置１０への被処理ガスの供給が停止したときに、第１開閉弁１０１を閉じ、ガス供給弁１１１を開くことにより、ガス供給経路１１０に接続された不活性ガスの発生源から凝縮回収装置１０に、容易に不活性ガスを供給することができる。

　図１～図３に示されるように、凝縮回収装置１０から排出される不活性ガスは、ガス排出弁１２１が開路状態にしたガス排出経路１２０を通過してもよい。ガス排出弁１２１を開くことにより、凝縮回収装置１０から、ガス排出経路１２０を経由させて、系外に不活性ガスを容易に排出することができる。

　図１～図３に示されるように、戻りガス経路１３０は、回収タンク３０内に貯留された有機溶剤上の気層部３１と、凝縮回収装置１０から排出される不活性ガスの経路である第２流路Ｆ２と、を接続してもよい。凝縮部２０に導入される不活性ガスの一部は、冷却部２１、分離部２２およびチャンバ２３を順に通過して、第２流路Ｆ２からガス排出経路１２０へ流れる。凝縮部２０に導入される導入される不活性ガスの一部は、分離部２２から第６流路Ｆ６を通過して回収タンク３０の気層部３１に導入され、回収タンク３０から流出して戻りガス経路１３０、第２流路Ｆ２を順に経由してガス排出経路１２０へ流れる。

　戻りガス経路１３０を設けることにより、凝縮部２０の全体と回収タンク３０の気層部３１とに不活性ガスを確実に流通させることができる。凝縮部２０の内部に不活性ガスが十分に供給されないデッドスペースが形成されることを回避でき、凝縮部２０内と回収タンク３０内とを効率よく不活性ガスで置換することができる。

　図１～図３に示されるように、温度伝送器７０は、冷却処理ガスの温度を検出して伝送してもよい。冷却処理ガスの温度に基づいて、冷却部２１に供給される冷媒の流量および温度を調整するフィードバック制御をすることで、冷却処理ガスに含有される有機溶剤の濃度を、爆発下限界温度以下に確実に維持することができる。

　凝縮回収装置１０に不活性ガスを供給する経路となるガス供給経路１１０を、第２流路Ｆ２に接続し、凝縮回収装置１０から排出される不活性ガスの経路となるガス排出経路１２０を、第１流路Ｆ１に接続しても構わない。図１～図３に示されるように、ガス供給経路１１０を第１流路Ｆ１に接続しガス排出経路１２０を第２流路Ｆ２に接続すれば、不活性ガスは、第１流路Ｆ１から凝縮部２０に流入し、凝縮部２０を経由して、凝縮部２０から第２流路Ｆ２に流出するように流れることになる。不活性ガスの流れ方向を、凝縮回収装置１０に被処理ガスを供給するときの被処理ガスの流れ方向に、揃えることができる。冷却部２１に液体状の有機溶剤が残存している場合に、その液体状の有機溶剤を、不活性ガスの流れに乗せて冷却部２１から分離部２２に移動させて、分離部２２で捕捉して回収タンク３０に回収することができる。これにより、排出される不活性ガスに含有される有機溶剤の濃度を、低くすることができる。

　図１～図３に示されるように、有機溶剤回収システム１への被処理ガスの供給が停止している間に、第１開閉弁１０１と第２開閉弁１０２とを閉じ、ガス供給経路１１０から凝縮回収装置１０に不活性ガスを供給することにより、凝縮回収装置１０内の被処理ガスを不活性ガスで置換することができる。これにより、再揮発した有機溶剤が吸脱着処理装置５０に供給されることを確実に回避でき、再揮発した有機溶剤の引火を確実に回避することができる。

　今回開示された実施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と考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなく、請求の範囲によって示され、請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。

　１　有機溶剤回収システム、１０　凝縮回収装置、２０　凝縮部、２１　冷却部、２２　分離部、２３　チャンバ、３０　回収タンク、３１　気層部、３２　液貯留部、４０　冷却処理ガス送風機、５０　吸脱着処理装置、５１　第１処理槽、５２，５４　吸脱着素子、５３　第２処理槽、５５～５８　ダンパ、６１　脱着用ガス送風機、６２　脱着ヒーター、６３，６４　切換弁、７０　温度伝送器、８０　第二凝縮回収装置、８１　第二凝縮部、８２　第二回収タンク、９０　生産設備、１００　ガスパージ装置、１０１　第１開閉弁、１０２　第２開閉弁、１１０　ガス供給経路、１１１　ガス供給弁、１２０　ガス排出経路、１２１　ガス排出弁、１３０　戻りガス経路、Ｆ１　第１流路、Ｆ２　第２流路、Ｆ６　第６流路、Ｇ１１，Ｇ１２　不活性ガス。

Claims (6)

1. 　有機溶剤を含有する被処理ガスから前記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、
   　前記被処理ガスを冷却することで、前記被処理ガスに含有される前記有機溶剤を凝縮させて、含有する前記有機溶剤の濃度が低減された冷却処理ガスとして排出する、凝縮回収装置と、
   　前記冷却処理ガスに含有される前記有機溶剤を吸着および脱着する吸脱着素子を有し、前記冷却処理ガスの導入による前記吸脱着素子への前記有機溶剤の吸着と、脱着用ガスの導入による前記吸脱着素子からの前記有機溶剤の脱着と、を交互に行なう吸脱着処理装置と、
   　前記被処理ガスを前記凝縮回収装置に導入する経路である第１流路と、
   　前記凝縮回収装置から前記吸脱着処理装置への前記冷却処理ガスの経路である第２流路と、
   　前記第１流路に設けられ、前記第１流路を開閉する第１開閉弁と、
   　前記第２流路に設けられ、前記第２流路を開閉する第２開閉弁と、
   　前記第１開閉弁と前記第２開閉弁とのいずれか一方と前記凝縮回収装置との間に接続され、前記凝縮回収装置に不活性ガスを供給する経路となるガス供給経路と、
   　前記凝縮回収装置から排出される前記不活性ガスの経路となるガス排出経路と、を備える、有機溶剤回収システム。
2. 　前記ガス供給経路を開閉するガス供給弁を備え、
   　前記ガス供給弁が開路状態にした前記ガス供給経路を経由して、前記凝縮回収装置に前記不活性ガスが供給される、請求項１に記載の有機溶剤回収システム。
3. 　前記ガス排出経路を開閉するガス排出弁を備え、
   　前記凝縮回収装置から排出される前記不活性ガスは、前記ガス排出弁が開路状態にした前記ガス排出経路を通過する、請求項１に記載の有機溶剤回収システム。
4. 　前記凝縮回収装置は、前記有機溶剤を凝縮させる凝縮部と、凝縮された液状の前記有機溶剤を回収する回収タンクとを有し、
   　前記回収タンク内に貯留された前記有機溶剤上の気層部と、前記凝縮回収装置から排出される前記不活性ガスの経路と、を接続する戻りガス経路をさらに備える、請求項１から請求項３のいずれか１項に記載の有機溶剤回収システム。
5. 　前記冷却処理ガスの温度を検出して伝送する温度伝送器をさらに備える、請求項１から請求項３のいずれか１項に記載の有機溶剤回収システム。
6. 　前記有機溶剤回収システムへの前記被処理ガスの供給が停止している間に、前記第１開閉弁と前記第２開閉弁とを閉じ、前記ガス供給経路から前記凝縮回収装置に前記不活性ガスを供給することにより、前記凝縮回収装置内の前記被処理ガスを前記不活性ガスで置換する、請求項１から請求項３のいずれか１項に記載の有機溶剤回収システム。

Images