有機溶剤の除去方法及び除去装置
【課題】 活性炭素繊維(ＡＣＦ)を充填した低沸点有機溶剤除去装置であって、排ガス中からの有機溶剤除去効率を高めると共に、ＡＣＦの持つ吸着能力を最大限に発揮させて、ランニングコスト及び装置製作費用を縮減させた有機溶剤の除去装置を提供する。
【解決手段】 ＡＣＦ６が充填される第１吸着槽Ａと、前記ＡＣＦ６と同一又は異なるＡＣＦ２６が充填される第２吸着槽Ｂであって、第２吸着槽に充填されるＡＣＦの質量(Ｍ2)が第１吸着槽に充填されるＡＣＦの質量(Ｍ1)を基準とする質量比(Ｍ2／Ｍ1)で０．０５〜０．２５のＡＣＦ２６が充填される第２吸着槽Ｂと、前記第１吸着槽Ａと、第２吸着槽Ｂとを連結する連結管２４と、前記連結管２４に介装される凝縮器２５と、前記第１吸着槽Ａ及び第２吸着槽Ｂにそれぞれ設けられるスチーム注入手段１５、３５とを有する有機溶剤の除去装置。
【解決手段】 ＡＣＦ６が充填される第１吸着槽Ａと、前記ＡＣＦ６と同一又は異なるＡＣＦ２６が充填される第２吸着槽Ｂであって、第２吸着槽に充填されるＡＣＦの質量(Ｍ2)が第１吸着槽に充填されるＡＣＦの質量(Ｍ1)を基準とする質量比(Ｍ2／Ｍ1)で０．０５〜０．２５のＡＣＦ２６が充填される第２吸着槽Ｂと、前記第１吸着槽Ａと、第２吸着槽Ｂとを連結する連結管２４と、前記連結管２４に介装される凝縮器２５と、前記第１吸着槽Ａ及び第２吸着槽Ｂにそれぞれ設けられるスチーム注入手段１５、３５とを有する有機溶剤の除去装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、工場等から排出される高濃度の有機溶剤を含む少流量の被処理ガスから溶剤を効率的且つ低コストで分離除去する有機溶剤の除去方法及び除去装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
電子機器製造工場、金属加工工場等における洗浄装置、フィルムコーター装置等の排ガス等の中に含まれる、塩化メチレン、トリクロロエチレン等の比較的沸点の低い有機溶剤を含有する排ガス等は、そのまま大気中に放出すると環境汚染を引き起こすことから、溶剤の除去処理が行われる。
【０００３】
従来、有機溶剤を含むガスから溶剤の分離除去を行う溶剤除去装置がある。この装置は、吸着工程で吸着材に有機溶剤を吸着させ、吸着材の吸着量が飽和に達する前に脱着工程に切替え、水蒸気によって吸着材から有機溶剤を脱着回収し、吸着材を再生し、再度吸着工程に用いる溶剤除去装置が主に使用されている。この有機溶剤に用いる吸着材として、従来の活性炭等の吸着材に比べ溶剤の吸脱着が早く行われる活性炭素繊維(ＡＣＦ)を用いる溶剤除去装置が使用されている。ＡＣＦは、従来の活性炭に比べ乾燥が速く行われる性質があるため、従来必要とされている水蒸気による脱着工程後の乾燥工程が、被処理ガスにより吸着工程と同時にできる。そのため、吸着材としてＡＣＦを用いる溶剤除去装置は、実質的に乾燥工程を独立して設ける必要が無く、省略できるという利点がある。
【０００４】
しかし、高濃度の有機溶剤を含む少流量の被処理ガスから有機溶剤を除去する場合、処理すべき有機溶剤の量に比例してＡＣＦの量が増す。更に、ＡＣＦの量に対する被処理ガスの流量が少ないため吸着工程で吸着と同時に行われる乾燥が充分に行われず、ＡＣＦとしてのＡＣＦが水分を含む状態で使用されることになる。そのため、ＡＣＦの吸着効率が低下し、溶剤除去装置から排出される排出ガスに含まれる有機溶剤の含有量が増加してしまうという問題がある。
【０００５】
この問題を改善するために、特許文献１に記載されるような、高濃度有機溶剤を含む被処理ガスを外気で希釈することによって被処理ガスの流量を増大させ、吸着工程での吸着材の乾燥を促進する方法が一般的に行われている。しかし、吸着材に対する有機溶剤の飽和吸着量は、被処理ガスに含まれる有機溶剤の濃度に比例する。そのため、高濃度の有機溶剤を含む被処理ガスを外気により希釈する方法には、処理効率が低下する問題がある。
【０００６】
また、特許文献２には、脱着工程と吸着工程の間に乾燥工程を設置する方法が開示されている。しかし、この方法は、同量の吸着材を充填させた吸着缶を並列に３つ使用して各工程を行うことになり、使用する吸着材の量が増加し、設備コストが増加してしまうという不都合がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特許第３１８３３８１号公報 (段落［０００５］)
【特許文献２】特開昭６１−３５８２２号公報 (第１頁右下欄第４行〜第２頁左上欄第９行)
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
本発明は、吸着材としてＡＣＦを充填する有機溶剤吸着槽を備える低沸点有機溶剤除去装置において、高濃度の有機溶剤を含有する排ガス中の有機溶剤の除去効率を高めると共に、ＡＣＦの持つ吸着能力を最大化させて、ランニングコスト及び装置製作費用を縮減させる有機溶剤の除去方法及び除去装置を提供することを目的としている。即ち、処理済ガス中の有機溶剤濃度が従来技術と同等の場合は、吸着槽に充填されるＡＣＦの全体量を縮減できること、吸着槽に充填されるＡＣＦの全体量が従来技術と同等の場合は、処理済ガス中の有機溶剤濃度を低減できることを、本発明は目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明者は、上記課題を解決するため検討を重ねた。その結果、被処理ガスに含まれる有機溶剤を活性炭素繊維に吸着させ、有機溶剤を分離除去する有機溶剤除去装置を、第１吸着槽と第２吸着槽とで構成し、これら２槽を直列に配置すると共に、第１吸着槽と第２吸着槽とに充填される活性炭素繊維の質量比を所定の範囲にし、更に、前記第１吸着槽と第２吸着槽とを連結する連結管に凝縮器を介装することにより、吸着量が増加し且つ第２吸着槽出口の有機溶剤排出濃度を低下することのできる有機溶剤の除去装置を実現できることを見出し、本発明を完成するに到った。
【００１０】
上記課題を解決する本発明は以下に記載するものである。
【００１１】
〔１〕 活性炭素繊維が充填される第１吸着槽と、
前記活性炭素繊維と同一又は異なる活性炭素繊維が充填される第２吸着槽であって、第２吸着槽に充填される活性炭素繊維の質量(Ｍ2)が第１吸着槽に充填される活性炭素繊維の質量(Ｍ1)を基準とする質量比(Ｍ2／Ｍ1)で０．０５〜０．２５の活性炭素繊維が充填される第２吸着槽と、
前記第１吸着槽と、第２吸着槽とを連結する連結管と、
前記連結管に介装される凝縮器と、
前記第１吸着槽及び第２吸着槽にそれぞれ設けられるスチーム注入手段と、
を有する有機溶剤の除去装置。
【００１２】
〔２〕 〔１〕に記載の有機溶剤の除去装置を用いる被処理ガス中の有機溶剤の除去方法であって、
有機溶剤を３０００ｐｐｍ以上含む被処理ガスを第１吸着槽に供給してその内部に充填される活性炭素繊維に有機溶剤を吸着させると共に、活性炭素繊維に含まれる凝縮水の乾燥を行うことにより、５００ｐｐｍ以下の有機溶剤と水分を含む第１吸着槽処理ガスを得、次いでこの第１吸着槽処理ガスを凝縮器に供給して第１吸着槽処理ガス中の水分を凝縮分離して系外に排出すると共に、前記水分を分離した第１吸着槽処理ガスを第２吸着槽に供給して第２吸着槽の内部に充填される活性炭素繊維に第１吸着槽処理ガスが含む有機溶剤を吸着させると共に、この活性炭素繊維が含む水分を乾燥させることにより、有機溶剤濃度が１００ｐｐｍ以下の第２吸着槽処理ガスを系外に排出させる吸着工程と、
第１吸着槽に供給する被処理ガスの供給を停止した後、スチーム注入手段により第１吸着槽及び第２吸着槽内にスチームを供給して、第１吸着槽及び第２吸着槽内に充填されている各活性炭素繊維の吸着有機溶剤を脱着させることにより、前記有機溶剤を吸着している各活性炭素繊維を前記供給したスチームが凝縮して生ずる凝縮水を含む活性炭素繊維に再生させると共に、前記脱着させた有機溶剤を系外に取出す脱着工程と、
を交互に繰返す被処理ガス中の有機溶剤の除去方法。
【００１３】
〔３〕 第１吸着槽に充填された活性炭素繊維が、比表面積１２００ｍ2／ｇ以上２０００ｍ2／ｇ以下、平均細孔直径１〜４ｎｍ、全細孔容積０．２〜０．８ｃｍ3／ｇの活性炭素繊維である〔２〕に記載の有機溶剤の除去方法。
【００１４】
〔４〕 第２吸着槽に充填された活性炭素繊維が、比表面積６００ｍ2／ｇ以上１４００ｍ2／ｇ未満、平均細孔直径０．５〜３ｎｍ、全細孔容積０．１〜０．６ｃｍ3／ｇの活性炭素繊維である〔２〕に記載の有機溶剤の除去方法。
【００１５】
〔５〕 第１吸着槽に供給する被処理ガスが、沸点が３０〜７０℃の有機溶剤を５０００〜１０００００ｐｐｍ含む被処理ガスである〔２〕に記載の有機溶剤の除去方法。
【発明の効果】
【００１６】
本発明に係る有機溶剤の除去装置は、被処理ガスに含まれる有機溶剤を分離除去する有機溶剤吸着槽を、第１吸着槽と第２吸着槽の２槽を直列に配置すると共に、第１吸着槽と第２吸着槽に充填される活性炭素繊維の質量比を所定の範囲にし、更には、前記第１吸着槽と第２吸着槽とを連結する連結管に介装される凝縮器を備えて、第１吸着槽が排出する水蒸気を外部に排出するように構成しているので、比較的少量の被処理ガスで第２吸着槽を充分乾燥でき、その結果、第２吸着槽処理ガス中の有機溶剤排出濃度を１００ｐｐｍ以下の低濃度に制御できる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】被処理ガスに含まれる有機溶剤濃度と、活性炭素繊維への有機溶剤の飽和吸着量との関係の等温吸着曲線を示すグラフである。
【図２】本発明の有機溶剤の除去装置の一例を示すシステムフロー図である。
【図３】本発明の有機溶剤の除去装置の他の例を示すシステムフロー図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
以下、本発明を図面を参照しながら詳細に説明する。
【００１９】
上述のように、有機溶剤の除去装置を、
被処理ガスに含まれる有機溶剤を吸着材である活性炭素繊維(ＡＣＦ)に吸着させ、有機溶剤を分離除去する２つの有機溶剤吸着槽を直列に第１吸着槽及び第２吸着槽として配置する装置であって、
前記第１吸着槽に充填されるＡＣＦの質量(Ｍ1)と、前記ＡＣＦと同一又は異なるＡＣＦの第２吸着槽に充填される質量(Ｍ2)との質量比(Ｍ2／Ｍ1)を０．０５〜０．２５、好ましくは０．１〜０．２５とし、更に、
前記第１吸着槽と、第２吸着槽とを連結する連結管と、
前記連結管に介装される凝縮器と、
前記第１吸着槽及び第２吸着槽にそれぞれ設けられるスチーム注入手段と、
を有する装置
とすることにより、以下のように、ＡＣＦの吸着能力を最大限発揮させる事が出来る。
【００２０】
図１は、被処理ガスに含まれる有機溶剤濃度と、ＡＣＦへの有機溶剤の飽和吸着量との関係の等温吸着曲線を示すグラフである。
【００２１】
図１に示すように、ＡＣＦへの有機溶剤の飽和吸着量は被処理ガスに含まれる有機溶剤濃度に比例する。そのため、高濃度の有機溶剤を含有する被処理ガスに対する場合に、高い飽和吸着率を得ることができ、高い処理効率が期待できる。例えば、吸着材として比表面積１５００ｍ2／ｇのフェノール系ＡＣＦを使用する場合、被処理ガス中の有機溶剤(塩化メチレン)濃度が５０００ｐｐｍ以上、好ましくは１００００〜１０００００ｐｐｍ含まれる有機溶剤含有被処理ガスに対しては、ＡＣＦの飽和吸着量は３５％以上が見込める。
【００２２】
以下、ＡＣＦを充填する吸着槽にスチームを供給して、ＡＣＦに吸着されている有機溶剤を脱着除去する脱着工程と、前記スチームを供給して有機溶剤を脱着除去したＡＣＦに被処理ガスを供給することにより、スチームが凝縮して湿潤状態のＡＣＦを乾燥させながら、被処理ガス中の有機溶剤を、一部湿潤状態にあるＡＣＦに吸着させる吸着工程と、を有する有機溶剤の除去方法について考える。
【００２３】
このような一部湿潤状態にあるＡＣＦを用いる有機溶剤の除去方法にあっては、吸着工程は、ＡＣＦの乾燥と、有機溶剤の吸着が同時に起きているので、吸着現象は複雑で、通常の乾燥したＡＣＦの吸着現象とは異なる。
【００２４】
上記のような除去方法においては、有機溶剤を含む被処理ガスから有機溶剤をＡＣＦで吸着除去する場合、被処理ガス中の有機溶剤の濃度が高くなる程、吸着すべき有機溶剤の量に比してＡＣＦの使用量が増加する。この場合、ＡＣＦの使用量に対する被処理ガスの流量は相対的に少なくなる。その結果、吸着工程において湿潤状態のＡＣＦを乾燥させるのに必要な流量が与えられず、ＡＣＦが水分過多になる。その結果、特に吸着工程の初期における有機溶剤の吸着効率が低下してしまう。
【００２５】
即ち、上記除去方法においては、ＡＣＦに対する有機溶剤の飽和吸着量とＡＣＦの含水量との間には、ある平衡関係が存在している。従って、ＡＣＦの含水量に対して吸着槽の出口から排出される処理ガス中の有機溶剤濃度は、平衡な値に保たれる。
【００２６】
従来の有機溶剤処理方式では、ＡＣＦを乾燥させるのに必要な被処理ガスの流量を得ると共に、有機溶剤吸着槽の出口における有機溶剤(塩化メチレン)濃度を低く保つ為、希釈ガスを導入し、有機溶剤吸着槽に導入する被処理ガスに含まれる有機溶剤濃度を５０００ｐｐｍ未満、実際には１０００ｐｐｍ以下にしなくてはならない。この場合、飽和吸着量は図１を参照すれば１８％程度しか見込めない。即ち、従来法では、有機溶剤が低濃度のガスを処理しているため、ＡＣＦの吸着能力をわざわざ半分程度に落としていることになる。
【００２７】
一方、本発明の有機溶剤の除去方法では、第１吸着槽から排出される低濃度の有機溶剤を含有する第１吸着槽処理ガスが、第２吸着槽で更に処理される。そのため、第１吸着槽に高濃度の有機溶剤を含む被処理ガスを導入できる。第１吸着槽の入口における被処理ガス中の有機溶剤濃度は５０００ｐｐｍ以上であることが好ましく、更に好ましくは１００００〜１０００００ｐｐｍである。被処理ガス中の有機溶剤の濃度を５０００ｐｐｍ以上とすることで、図１のグラフに従ってＡＣＦへの有機溶剤の飽和吸着量が３０％以上になり、高い吸着効率で処理を行うことができる。
【００２８】
この操作だけを考えれば、ＡＣＦを充填した第１吸着槽は、従来の有機溶剤処理方式と比較して２倍のＡＣＦの吸着能力を引き出す事が出来ることになる。
【００２９】
このことを逆に言うと、ＡＣＦの充填量が半分に減ると言う事であり、設備費は当然ながら、ＡＣＦを再生するユーティリティーも半減すると言う事である。
【００３０】
具体的には、第１吸着槽中のＡＣＦ充填量と、第２吸着槽中のＡＣＦ充填量との合計量は、１槽のみの従来の有機溶剤吸着槽中のＡＣＦ充填量に対して５２．５〜６２．５質量％、少なくとも６０〜６２．５質量％に低減する。
【００３１】
このＡＣＦ充填量の低減に比例して、ＡＣＦ再生用に関わるエネルギーも低減する。
【００３２】
なお、第１吸着槽から排出される有機溶剤を含有する第１吸着槽処理ガス中の有機溶剤濃度は１０〜１０００ｐｐｍにすることが好ましく、１００〜２００ｐｐｍにすることがより好ましい。
【００３３】
本発明の有機溶剤の除去方法で用いる被処理ガス中に含まれる有機溶剤としては、沸点が３０〜７０℃の塩化メチレン、クロロホルム、1,1-ジクロロエチレン等のハロゲン化炭化水素系有機溶剤、メチラール、メチル-t-ブチルエーテル等のエーテル又はアセタール系有機溶剤、酢酸メチル、酢酸エチル等のエステル系有機溶剤、アセトン、メチルエチルケトン等のケトン系有機溶剤などが適している。
【００３４】
本発明の有機溶剤の除去装置によれば、第１吸着槽と、第２吸着槽とを連結する連結管には凝縮器が介装され、これにより第１吸着槽処理ガスの中の水分量が低減されているので、第２吸着槽の脱着処理後のＡＣＦを乾燥させるのに、有利なものになっている。凝縮器における入口と出口の温度降下は、１５〜３５℃が好ましく、２０〜３５℃が更に好ましい。凝縮器により、第１吸着槽処理ガスの中の水分量の３５〜６５％が除去される。
【００３５】
また、第１吸着槽に充填されるＡＣＦと、第２吸着槽に充填されるＡＣＦとの質量比を上述の範囲にすることで、第２吸着槽に導入される第１吸着槽処理ガスの流量は、脱着処理後の第２吸着槽のＡＣＦを乾燥させるのに充分な流量となる。
【００３６】
よって、第２吸着槽においては、脱着処理後、従来の方法のように乾燥工程を独立して設けなくとも、吸着工程において第１吸着槽処理ガスにより、第２吸着槽のＡＣＦが速やかに乾燥され、効率よく溶剤除去を行うことができる。
【００３７】
第１吸着槽のＡＣＦの質量(Ｍ1)と第２吸着槽のＡＣＦの質量(Ｍ2)との質量比(Ｍ2／Ｍ1)が０．０５未満の場合は、第２吸着槽での有機溶剤の吸着処理が不充分であり、第２吸着槽処理ガス中に含まれる有機溶剤の量が多くなるので好ましくない。第１吸着槽のＡＣＦの質量(Ｍ1)と第２吸着槽のＡＣＦの質量(Ｍ2)との質量比(Ｍ2／Ｍ1)が０．２５を超える場合は、第２吸着槽のＡＣＦの乾燥に必要な第１吸着槽処理ガス流量が与えられず乾燥不足となる。その結果、第２吸着槽のＡＣＦが水分過多になるため吸着効率が低下し、第２吸着槽から排出される処理ガス(処理済ガス)に含まれる有機溶剤の含有量が増加してしまうため、好ましくない。
【００３８】
以上のように、本発明の有機溶剤の除去方法及び装置は、吸着材であるＡＣＦの利用効率を高め、ＡＣＦの使用量を軽減し、惹いては装置を小型化するという目的を実現するものである。
【００３９】
次いで、本発明の形態を説明する。
【００４０】
図２は本発明の有機溶剤の除去装置の一例を示すシステムフロー図である。本発明の有機溶剤の除去装置は、大きく別けて、(Ａ) 有機溶剤のＡＣＦへの吸着及びＡＣＦからの脱着がバッチ処理で行うことができ、有機溶剤を分離除去できる第１吸着槽と、(Ｂ) 前記第１吸着槽で処理済のガス(第１吸着槽処理ガス)中に含まれる有機溶剤のＡＣＦへの吸着及びＡＣＦからの脱着をバッチ処理で行うための第２吸着槽とから構成される吸着除去手段系列を有する。
【００４１】
図２に示すように、本例の有機溶剤の除去装置においては、有機化合物の吸着除去操作が可能な吸着除去手段系列を二系列設ける。一方の吸着除去手段系列(第１吸着槽Ａ、第２吸着槽Ｂ)で有機化合物を吸着させる操作を行う。その間、他方の吸着除去手段系列(第１吸着槽Ａ’、第２吸着槽Ｂ’)で吸着された有機化合物を脱着させて除去する操作を行う。一方の系列の吸着除去能力が予め設定された限度以下になると、吸着された有機化合物を一方の吸着除去手段系列で脱着させて除去する操作を行い、その間、他方の吸着除去手段系列で有機化合物を吸着させる操作を行うことを、交互に行う。
【００４２】
一方の吸着除去手段系列(第１吸着槽Ａ、第２吸着槽Ｂ)と、他方の吸着除去手段系列(第１吸着槽Ａ’、第２吸着槽Ｂ’)とは、その機能は実質的に同一であるので、それぞれが有する機械要素も実質的に同一である。したがって、以下の説明においては、同一の機能を果たす機械要素に関しては、ダッシュ記号(’)を付すことで、両者を互いに区別するものとする。
【００４３】
図２に示されるように、工場、作業場からの排出ガス等の有機溶剤を５０００ｐｐｍ以上、好ましくは１００００〜１０００００ｐｐｍ含有する被処理ガスは、ブロワ２により第１吸着槽導入ライン４を搬送されて、第１吸着槽ＡにおけるＡＣＦ６を充填した第１吸着槽主体８へ導入される。
【００４４】
ＡＣＦ６としては、吸着能力が、ＡＣＦ１ｇに対する有機溶剤の吸着量で０．０５〜０．５ｇであり、比表面積が、１２００〜２０００ｍ2／ｇであるＡＣＦが好ましく、比表面積は、１４００〜２０００ｍ2／ｇがより好ましく、１４５０〜１６００ｍ2／ｇが特に好ましい。
【００４５】
図１によれば、被処理ガスの有機溶剤濃度が１０００ｐｐｍ以上では、比表面積が大きいほど吸着率が高くなる。そのため、被処理ガスの有機溶剤濃度が１０００ｐｐｍ以上では、比表面積が１２００ｍ2／ｇ以上の場合、溶剤の吸着率が高くなるので更に好ましい。比表面積がこの１２００ｍ2／ｇ以上の値であれば、従来の溶剤除去装置では除去できなかった、高分子量の有機化合物も捕集することができるので好ましい。但し、比表面積が２０００ｍ2／ｇを超えると、平均細孔径が大きくなりすぎ、溶剤分子と細孔の相互作用が弱く、溶剤が漏れやすくなる傾向がある。
【００４６】
なお、第１吸着槽ＡにおけるＡＣＦ６の吸着量は、平均細孔直径及び全細孔容積との相関が高い。そのため、ＡＣＦ６は、その平均細孔直径が１〜４ｎｍの範囲にあることが好ましく、３〜４ｎｍのものが更に好ましい。また、ＡＣＦ６は、その全細孔容積が０．３〜０．６ｃｍ3／ｇのものが好ましく、０．５〜０．６ｃｍ3／ｇのものがより好ましい。
【００４７】
本発明で使用するＡＣＦは、ＡＣＦ６及び後述のＡＣＦ２６の何れについても、吸着したい有機化合物に適した平均細孔直径、全細孔容積、比表面積を持つものを、ポリアクリロニトリル(ＰＡＮ)系、ピッチ系、セルロース系及びフェノール系などの種類を問わず使用できる。これら本発明で使用するＡＣＦでは、特にフェノール系ＡＣＦでは、比表面積が大きいほど平均細孔直径が大きくなるため、分子径の大きな高分子も吸着、脱着が可能となり、細孔を閉塞することが無く、ＡＣＦの吸着性能低下を抑えることができる。
【００４８】
第１吸着槽主体８は、２槽以上の複数槽(本例では２槽)配置されており、例えば２槽の場合は、吸入バルブ１０、１０’及び排出バルブ１２、１２’の交互の切替え、及び蒸気バルブ１４、１４’の交互の切替えにより、絶えず、何れかの第１吸着槽主体８、８’において、吸着又は脱着が行われるように構成されている。
【００４９】
以下、主として、一方の第１吸着槽Ａについて説明する。
【００５０】
吸着工程は、スチーム加熱による脱着工程の後に、特別な冷却・乾燥用ガスを用いた冷却・乾燥処理を施さずに行ってもよい。特に、ＡＣＦ６は、ミクロポアが外部表面に存在するため、有機溶剤含有ガスを被処理ガスとして導入するだけで、冷却・乾燥が進行し、その吸着活性が徐々に高まる。
【００５１】
後述する吸着工程において第１吸着槽主体８に吸着された有機溶剤は、脱着工程において、第１吸着槽側スチーム導入ライン１６、蒸気バルブ１４、スチーム注入手段１５を通じて第１吸着槽主体８へスチームを導入することにより脱着され、それによってＡＣＦ６が再生され且つ有機溶剤含有第１吸着槽脱着ガスが生成される。なお、再生されたＡＣＦ６は、前記注入されたスチームが凝縮した水分を含む湿潤状態で再生されている。
【００５２】
有機溶剤含有第１吸着槽脱着ガスは、第１吸着槽側脱着ガスバルブ１８、第１吸着槽側回収ライン２０を通じて後述の有機溶剤含有第２吸着槽脱着ガスと共に凝縮器２２へ導入され、ここで冷却水による凝縮処理が行われて、凝縮分として回収有機溶剤が得られる。他方、未凝縮分は、被処理ガスに混入される(図２のＸ)。
【００５３】
吸着工程においては、被処理ガスは第１吸着槽Ａに送られ、ここで有機溶剤の吸着が行われると同時進行して第１吸着槽処理ガスが排出される。この第１吸着槽処理ガスは、第１吸着槽処理ガス輸送ライン(第１吸着槽と第２吸着槽とを連結する連結管)２４を通じて、凝縮器２５に送られる。
【００５４】
第１吸着槽処理ガスは、前記脱着工程で注入したスチームが凝縮して湿潤状態にあるＡＣＦ６を乾燥させて第１吸着槽Ａから排出されるガスである。従って、第１吸着槽処理ガスは水分を飽和状態近くまで含む。この水分を含む第１吸着槽処理ガスは、凝縮器２５でスチームに由来する蒸気を凝縮分離された後、第２吸着槽Ｂに導入される。
【００５５】
凝縮器２５で凝縮分離される水分量は、第１吸着槽処理ガスに含まれる全水分量の少なくとも３０％以上が好ましい。第２吸着槽Ｂにおいては、第１吸着槽処理ガス中に含まれる有機溶剤が吸着除去された第２吸着槽処理ガスが外部に排出される。
【００５６】
第１吸着槽主体８と同様に、第２吸着槽主体２８も、２槽以上の複数槽(本例では２槽)配置されており、例えば２槽の場合は、吸入バルブ３０、３０’及び排出バルブ３２、３２’の交互の切替え、及び蒸気バルブ３４、３４’の交互の切替えにより、何れかの第２吸着槽主体２８、２８’において、吸着又は脱着が行われるように構成されている。
【００５７】
以下、主として、一方の第２吸着槽Ｂについて説明する。
【００５８】
ＡＣＦ２６としては、吸着能力が、ＡＣＦ１ｇに対する有機溶剤の吸着量で０．０５〜０．５ｇであり、比表面積が、６００ｍ2／ｇ以上１４００ｍ2／ｇ未満であるＡＣＦが好ましく、比表面積は、７００ｍ2／ｇ以上１４００ｍ2／ｇ未満がより好ましく、１１００〜１３５０ｍ2／ｇが更に好ましく、１２００〜１３５０ｍ2／ｇが特に好ましい。
【００５９】
なお、第１吸着槽ＡにおけるＡＣＦ６の吸着量は、平均細孔直径及び全細孔容積との相関が高い。そのため、ＡＣＦ６は、その平均細孔直径が１〜４ｎｍの範囲にあることが好ましく、３〜４ｎｍのものが更に好ましい。また、ＡＣＦ６は、その全細孔容積が０．３〜０．６ｃｍ3／ｇのものが好ましく、０．５〜０．６ｃｍ3／ｇのものがより好ましい。
【００６０】
また、ＡＣＦ２６は、その平均細孔直径が０．５〜３ｎｍ、全細孔容積が０．１〜０．６ｃｍ3／ｇのものが好ましく、平均細孔直径が１〜２．５ｎｍ、全細孔容積が０．２〜０．４ｃｍ3／ｇのものが更に好ましい。
【００６１】
以上のようなＡＣＦ６とＡＣＦ２６との組合せにすることにより、前述したように、ＡＣＦの吸着能力を最大限発揮させる事が出来る。
【００６２】
第２吸着槽主体２８に吸着された有機溶剤は、第２吸着槽側スチーム導入ライン３６、蒸気バルブ３４、スチーム注入手段３５を通じて第２吸着槽主体２８へスチームを導入することにより脱着され、それによってＡＣＦが再生され且つ有機溶剤含有第２吸着槽脱着ガスが生成される。この有機溶剤含有第吸着槽槽脱着ガスは、第２吸着槽側脱着ガスバルブ３８、第２吸着槽側回収ライン４０を通じて前述の有機溶剤含有第１吸着槽脱着ガスと共に凝縮器２２へ導入され、ここで冷却水による凝縮処理が行われて、凝縮分として回収有機溶剤が得られる。他方、未凝縮分は、被処理ガスに混入される(図２のＸ)。
【００６３】
吸着工程において、有機溶剤が吸着除去されて排出される第２吸着槽処理ガスは、有機溶剤濃度が１００ｐｐｍ以下、好ましくは６０ｐｐｍ以下、更に好ましくは３０ｐｐｍ以下に制御された清浄化ガスとして系外に排出される。
【００６４】
なお、第２吸着槽処理ガスは、必要に応じ、第２吸着槽処理ガス輸送ライン４２を通じて、有機溶剤を吸着処理することのできるバックアップ処理槽(不図示)に導入しても良い。
【００６５】
バックアップ処理槽としては、耐熱紙等に吸着材を担持したシートをハニカム状に加工してなる多数の通路を有する、回転できるドラム型有機溶剤処理機構となっているバックアップ処理槽主体を備えたものが挙げられる。バックアップ処理槽に担持される吸着材としては、ＡＣＦ、ゼオライトなどが挙げられる。
【００６６】
また、図２の例では、凝縮器２５、２５’の２つの凝縮器を設けているが、図３の例のように、１つの凝縮器２５を設けて、吸着工程と脱着工程の切換時に、この凝縮器２５を切換えて使用するようにしても良い。図３の例は、設備コストが低減でき、更に好ましい。
【実施例】
【００６７】
以下、実施例により本発明を更に具体的に説明するが、本発明はこれら実施例に限定されるものではない。
【００６８】
なお、ＡＣＦの比表面積、平均細孔直径及び全細孔容積は、全自動ガス吸着量測定装置(Quantachrome Instruments社製ＡＵＴＯＳＯＲＢ−１)を用いて、以下の条件で測定した。
吸着ガス：窒素
吸着温度：液体窒素温度(−１９６℃)
測定範囲：Ｐ／Ｐ0＝０．００〜０．９９
比表面積は、得られた吸着等温線からＢＥＴ法を用いて算出した。全細孔容積は、相対圧１．０近傍の吸着量の液体換算により算出した。平均細孔直径は、全細孔容積と比表面積から、下式(１)に従って算出した。
平均細孔直径＝４×全細孔容積÷比表面積・・・(１)
［実施例１］
図３、表１及び下記の条件に示すように、ＡＣＦ６を充填した第１吸着槽Ａ、ＡＣＦ２６を充填した第２吸着槽Ｂを用い、有機溶剤として２００００ｐｐｍの塩化メチレン(沸点４０℃)を含有する被処理ガスを３Ｎｍ3／ｍｉｎで８分吸着処理した。この吸着処理後のＡＣＦ６及び２６は、ＡＣＦ再生用蒸気量１３ｋｇ／ｈで６分脱着処理した。なお、２系列の吸着除去手段を用いて、吸着・脱着処理を交互に行うことで、被処理ガスを連続的に処理した。
【００６９】
第１吸着槽Ａにおいて用いたＡＣＦ６は、充填質量(Ｍ1)が５ｋｇ、比表面積が１５００ｍ2／ｇ、平均細孔直径が１．５ｎｍ、全細孔容積が０．５５ｃｍ3／ｇであった。第２吸着槽Ｂにおいて用いたＡＣＦ２６は、充填質量(Ｍ2)が０．５ｋｇ、比表面積が１３００ｍ2／ｇ、平均細孔直径が０．５ｎｍ、全細孔容積が０．３ｃｍ3／ｇであった。第１吸着槽Ａと第２吸着槽ＢとのＡＣＦ充填質量比(Ｍ2／Ｍ1)は０．１であった。なお、ＡＣＦ６及び２６の何れもフェノール系ＡＣＦ(東邦化工建設社製)を用いた。
【００７０】
第１吸着槽Ａと、第２吸着槽Ｂとを連結する連結管２４に介装された凝縮器２５における入口と出口の温度降下は、２０℃に設定した。
【００７１】
この吸脱着試験における、吸着処理開始後１ｈｒの第１吸着槽処理ガス中の塩化メチレン濃度(処理済ガス濃度)と、吸着処理１ｈｒに亘っての有機溶剤排出量の総量(有機溶剤排出量)と、ＡＣＦ再生用蒸気量の測定結果を表１に示す。その結果、第２吸着槽処理ガス(処理済ガス)中の有機溶剤の濃度は１０ｐｐｍと低く、塩化メチレン排出量も７ｇ／ｈと低いものであった。
【００７２】
また、ＡＣＦ再生用蒸気量は２５ｋｇ／ｈと少なく、脱着処理は効率の良いものであった。
【００７３】
［実施例２］
表１及び下記の条件に示すように、ＡＣＦ６及びＡＣＦ２６の何れも、比表面積を１５００ｍ2／ｇにし、平均細孔直径を１．５ｎｍ、全細孔容積を０．５５ｃｍ3／ｇにした以外は、実施例１と同様に操作した。
【００７４】
この吸脱着試験の結果、処理済ガス中の塩化メチレン濃度は５０ｐｐｍと低く、塩化メチレン排出量も３５ｇ／ｈと低いものであった。
【００７５】
また、ＡＣＦ再生用蒸気量は２５ｋｇ／ｈと少なく、脱着処理は効率の良いものであった。
【００７６】
［実施例３］
表１及び下記の条件に示すように、ＡＣＦ６及び２６の何れもピッチ系ＡＣＦ(東邦化工建設社製)を用いた以外は、実施例１と同様に操作した。
【００７７】
第１吸着槽Ａにおいて用いたＡＣＦ６は、充填質量(Ｍ1)が５ｋｇ、比表面積が１５００ｍ2／ｇ、平均細孔直径が１．３ｎｍ、全細孔容積が０．５ｃｍ3／ｇのピッチ系ＡＣＦであった。第２吸着槽Ｂにおいて用いたＡＣＦ２６は、充填質量(Ｍ2)が０．５ｋｇ、比表面積が１５００ｍ2／ｇ、平均細孔直径が１．３ｎｍ、全細孔容積が０．５ｃｍ3／ｇのピッチ系ＡＣＦであった。第１吸着槽Ａと第２吸着槽ＢとのＡＣＦ充填質量比(Ｍ2／Ｍ1)は０．１であった。
【００７８】
この吸脱着試験の結果、処理済ガス中の塩化メチレン濃度は５０ｐｐｍと低く、塩化メチレン排出量も３５ｇ／ｈと低いものであった。
【００７９】
また、ＡＣＦ再生用蒸気量は２７ｋｇ／ｈと少なく、脱着処理は効率の良いものであった。
【００８０】
［実施例４］
表１及び下記の条件に示すように、ＡＣＦ６及び２６の何れもＰＡＮ系ＡＣＦ(東邦化工建設社製)を用いた以外は、実施例１と同様に操作した。
【００８１】
第１吸着槽Ａにおいて用いたＡＣＦ６は、充填質量(Ｍ1)が５ｋｇ、比表面積が１５００ｍ2／ｇ、平均細孔直径が１．３ｎｍ、全細孔容積が０．５ｃｍ3／ｇのＰＡＮ系ＡＣＦであった。第２吸着槽Ｂにおいて用いたＡＣＦ２６は、充填質量(Ｍ2)が０．５ｋｇ、比表面積が１５００ｍ2／ｇ、平均細孔直径が１．３ｎｍ、全細孔容積が０．５ｃｍ3／ｇのＰＡＮ系ＡＣＦであった。第１吸着槽Ａと第２吸着槽ＢとのＡＣＦ充填質量比(Ｍ2／Ｍ1)は０．１であった。
【００８２】
この吸脱着試験の結果、処理済ガス中の塩化メチレン濃度は８０ｐｐｍと低く、塩化メチレン排出量も５６ｇ／ｈと低いものであった。
【００８３】
また、ＡＣＦ再生用蒸気量は２９ｋｇ／ｈと少なく、脱着処理は効率の良いものであった。
【００８４】
［実施例５］
表１及び下記の条件に示すように、ＡＣＦ６にフェノール系ＡＣＦ(東邦化工建設社製)を用い、ＡＣＦ２６にＰＡＮ系ＡＣＦ(東邦化工建設社製)を用いた以外は、実施例１と同様に操作した。
【００８５】
第１吸着槽Ａにおいて用いたＡＣＦ６は、充填質量(Ｍ1)が５ｋｇ、比表面積が１５００ｍ2／ｇ、平均細孔直径が１．５ｎｍ、全細孔容積が０．５５ｃｍ3／ｇのフェノール系ＡＣＦであった。第２吸着槽Ｂにおいて用いたＡＣＦ２６は、充填質量(Ｍ2)が０．５ｋｇ、比表面積が１５００ｍ2／ｇ、平均細孔直径が１．３ｎｍ、全細孔容積が０．５ｃｍ3／ｇのＰＡＮ系ＡＣＦであった。第１槽Ａと第２吸着槽ＢとのＡＣＦ充填質量比(Ｍ2／Ｍ1)は０．１であった。
【００８６】
この吸脱着試験の結果、処理済ガス中の塩化メチレン濃度は８０ｐｐｍと低く、塩化メチレン排出量も５６ｇ／ｈと低いものであった。
【００８７】
また、ＡＣＦ再生用蒸気量は２７ｋｇ／ｈと少なく、脱着処理は効率の良いものであった。
【００８８】
【表１】
【００８９】
［比較例１］
表２及び下記の条件に示すように、ＡＣＦを充填した吸着槽１槽のみで、吸脱着処理した以外は、実施例１と同様に操作した。
【００９０】
有機溶剤吸着槽において用いたＡＣＦは、充填質量が５．５ｋｇ、比表面積が１５００ｍ2／ｇ、平均細孔直径が１．５ｎｍ、全細孔容積が０．５５ｃｍ3／ｇであった。
【００９１】
この吸脱着試験の結果、処理済ガス中の塩化メチレン濃度は２００ｐｐｍと高くなり、塩化メチレン排出量も１４０ｇ／ｈと高いものとなった。
【００９２】
また、ＡＣＦ再生用蒸気量は３３ｋｇ／ｈと多く、脱着処理は効率の悪いものであった。
【００９３】
［実施例６］
表２及び下記の条件に示すように、被処理ガス中の塩化メチレン濃度を５００００ｐｐｍとした以外は、実施例１と同様に操作した。
【００９４】
この吸脱着試験の結果、処理済ガス中の塩化メチレン濃度は２０ｐｐｍと低く、塩化メチレン排出量も７ｇ／ｈと低いものであった。
【００９５】
また、ＡＣＦ再生用蒸気量は２５ｋｇ／ｈと少なく、脱着処理は効率の良いものであった。
【００９６】
［比較例２］
表２及び下記の条件に示すように、ＡＣＦを充填した吸着槽１槽のみで、吸脱着処理した以外は、実施例６と同様に操作した。
【００９７】
有機溶剤吸着槽において用いたＡＣＦは、充填質量が８ｋｇ、比表面積が１５００ｍ2／ｇ、平均細孔直径が１．５ｎｍ、全細孔容積が０．５５ｃｍ3／ｇであった。
【００９８】
この吸脱着試験の結果、実施例６に比べ多量のＡＣＦを使用しているにも拘らず、処理済ガス中の塩化メチレン濃度は５００ｐｐｍと高くなり、塩化メチレン排出量も１７５ｇ／ｈと高いものとなった。
【００９９】
また、ＡＣＦ再生用蒸気量は３３ｋｇ／ｈと多く、脱着処理は効率の悪いものであった。
【０１００】
［実施例７］
表２及び下記の条件に示すように、有機溶剤として２００００ｐｐｍのクロロホルム(沸点６１℃)を含有する被処理ガスを用いた以外は、実施例１と同様に操作した。
【０１０１】
この吸脱着試験の結果、処理済ガス中のクロロホルム濃度は５０ｐｐｍと低く、クロロホルム排出量も２８ｇ／ｈと低いものであった。
【０１０２】
また、ＡＣＦ再生用蒸気量は２５ｋｇ／ｈと少なく、脱着処理は効率の良いものであった。
【０１０３】
［比較例３］
表２及び下記の条件に示すように、ＡＣＦを充填した吸着槽１槽のみで、吸脱着処理した以外は、実施例７と同様に操作した。
【０１０４】
有機溶剤吸着槽において用いたＡＣＦは、充填質量が８ｋｇ、比表面積が１５００ｍ2／ｇ、平均細孔直径が１．５ｎｍ、全細孔容積が０．５５ｃｍ3／ｇであった。
【０１０５】
この吸脱着試験の結果、実施例７と比較して多量のＡＣＦを使用しているにも拘らず、処理済ガス中のクロロホルム濃度は３００ｐｐｍと高くなり、クロロホルム排出量も１７０ｇ／ｈと高いものとなった。
【０１０６】
また、ＡＣＦ再生用蒸気量は３３ｋｇ／ｈと多く、脱着処理は効率の悪いものであった。
【０１０７】
【表２】
【０１０８】
［実施例８］
表３及び下記の条件に示すように、被処理ガス流量を２２０Ｎｍ3／ｈとし、被処理ガスの流量増加に伴い、ＡＣＦ充填量を第１吸着槽Ａ(Ｍ1)で６ｋｇ、第２吸着槽Ｂ(Ｍ2)で０．６ｋｇ[第１槽Ａと、第２槽ＢとのＡＣＦ充填質量比(Ｍ2／Ｍ1)…０．１]、全体(Ｍ1＋Ｍ2)で６．６ｋｇとした以外は、実施例１と同様に操作した。
【０１０９】
この吸脱着試験の結果、処理済ガス中の塩化メチレン濃度は１０ｐｐｍと低く、塩化メチレン排出量も１０ｇ／ｈと低いものであった。
【０１１０】
また、ＡＣＦ再生用蒸気量は２９ｋｇ／ｈと、使用したＡＣＦ量の増加に伴い実施例１と比較すると増加してはいるものの、脱着処理効率は十分に良いものであった。
【０１１１】
［比較例４］
表３及び下記の条件に示すように、ＡＣＦを充填した吸着槽１槽のみで、吸脱着処理した以外は、実施例８と同様に操作した。
【０１１２】
有機溶剤吸着槽において用いたＡＣＦは、充填質量が１２ｋｇ、比表面積が１５００ｍ2／ｇ、平均細孔直径が１．５ｎｍ、全細孔容積が０．５５ｃｍ3／ｇであった。
【０１１３】
この吸脱着試験の結果、１２ｋｇと大量のＡＣＦを使用してさえ、処理済ガス中の塩化メチレン濃度は３００ｐｐｍと高くなり、塩化メチレン排出量も３００ｇ／ｈと高いものとなった。
【０１１４】
また、ＡＣＦ再生用蒸気量は５２ｋｇ／ｈと多く、脱着処理は効率の悪いものであった。
【０１１５】
【表３】
【０１１６】
［実施例９］
表４及び下記の条件に示すように、ＡＣＦ充填量を第１吸着槽Ａ(Ｍ1)で５ｋｇ、第２吸着槽Ｂ(Ｍ2)で０．３ｋｇ[第１吸着槽Ａと、第２吸着槽ＢとのＡＣＦ充填質量比(Ｍ2／Ｍ1)…０．０６]、全体(Ｍ1＋Ｍ2)で５．３ｋｇとした以外は、実施例１と同様に操作した。
【０１１７】
この吸脱着試験の結果、処理済ガス中の塩化メチレン濃度は１０ｐｐｍと低く、塩化メチレン排出量も７ｇ／ｈと低いものであった。
【０１１８】
また、ＡＣＦ再生用蒸気量は２３ｋｇ／ｈであり、脱着処理は効率の良いものであった。
【０１１９】
［比較例５］
表４及び下記の条件に示すように、ＡＣＦ充填量を第１吸着槽Ａ(Ｍ1)で５ｋｇ、第２吸着槽Ｂ(Ｍ2)で０．２ｋｇ[第１吸着槽Ａと、第２吸着槽ＢとのＡＣＦ充填質量比(Ｍ2／Ｍ1)…０．０４]、全体(Ｍ1＋Ｍ2)で５．２ｋｇとした以外は、実施例１と同様に操作した。
【０１２０】
この吸脱着試験の結果、処理済ガス中の塩化メチレン濃度は１５０ｐｐｍと高くなり、塩化メチレン排出量も１０５ｇ／ｈと高いものであった。
【０１２１】
［実施例１０］
表４及び下記の条件に示すように、ＡＣＦ充填量を第１吸着槽Ａ(Ｍ1)で５ｋｇ、第２吸着槽Ｂ(Ｍ2)で１ｋｇ[第１吸着槽Ａと、第２吸着槽ＢとのＡＣＦ充填質量比(Ｍ2／Ｍ1)…０．２]、全体(Ｍ1＋Ｍ2)で６ｋｇとした以外は、実施例１と同様に操作した。
【０１２２】
この吸脱着試験の結果、処理済ガス中の塩化メチレン濃度は２０ｐｐｍと低く、塩化メチレン排出量も１４ｇ／ｈと低いものであった。
【０１２３】
また、ＡＣＦ再生用蒸気量は２４ｋｇ／ｈと少なく、脱着処理は効率の良いものであった。
【０１２４】
［比較例６］
表４及び下記の条件に示すように、ＡＣＦ充填量を第１吸着槽Ａ(Ｍ1)で４．５ｋｇ、第２吸着槽Ｂ(Ｍ2)で１．５ｋｇ(第１吸着槽Ａと、第２吸着槽ＢとのＡＣＦ充填質量比(Ｍ2／Ｍ1)…０．３３３]、全体(Ｍ1＋Ｍ2)で６ｋｇとした以外は、実施例１と同様に操作した。
【０１２５】
この吸脱着試験の結果、ＡＣＦ再生用蒸気量は２３ｋｇ／ｈと少なく、脱着処理は効率の良いものではあったが、第２吸着槽Ｂの乾燥が不充分になり、その結果、処理済ガス中の塩化メチレン濃度は１５０ｐｐｍと高くなり、塩化メチレン排出量も１０５ｇ／ｈと高いものとなった。
【０１２６】
【表４】
【０１２７】
［実施例１１］
表２及び下記の条件に示すように、有機溶剤として２００００ｐｐｍのメチラール(沸点４２．５℃)]を含有する被処理ガスを用いた以外は、実施例１と同様に操作した。
【０１２８】
この吸脱着試験の結果、処理済ガス中のメチラール濃度は８０ｐｐｍと低く、メチラール排出量も４９ｇ／ｈと低いものであった。
【０１２９】
また、ＡＣＦ再生用蒸気量は２９ｋｇ／ｈであり、脱着処理は効率の良いものであった。
【０１３０】
［実施例１２］
表２及び下記の条件に示すように、有機溶剤として２００００ｐｐｍの酢酸メチル(沸点５４℃)を含有する被処理ガスを用いた以外は、実施例１と同様に操作した。
【０１３１】
この吸脱着試験の結果、処理済ガス中の酢酸メチル濃度は８０ｐｐｍと低く、酢酸メチル排出量も４８ｇ／ｈと低いものであった。
【０１３２】
また、ＡＣＦ再生用蒸気量は２８ｋｇ／ｈと少なく、脱着処理は効率の良いものであった。
【０１３３】
［実施例１３］
表２及び下記の条件に示すように、有機溶剤として２００００ｐｐｍのアセトン(沸点５６．５℃)を含有する被処理ガスを用いた以外は、実施例１と同様に操作した。
【０１３４】
この吸脱着試験の結果、処理済ガス中のアセトン濃度は５０ｐｐｍと低く、アセトン排出量も２４ｇ／ｈと低いものであった。
【０１３５】
また、ＡＣＦ再生用蒸気量は２８ｋｇ／ｈと少なく、脱着処理は効率の良いものであった。
【０１３６】
【表５】
【符号の説明】
【０１３７】
Ａ、Ａ’ 第１吸着槽
Ｂ、Ｂ’ 第２吸着槽
２ ブロワ
４ 第１吸着槽導入ライン
６、６’、２６、２６’ ＡＣＦ
８、８’ 第１吸着槽主体
１０、１０’、３０、３０’ 吸入バルブ
１２、１２’、３２、３２’ 排出バルブ
１４、１４’、３４、３４’ 蒸気バルブ
１５、１５’、３５、３５’ スチーム注入手段
１６ 第１吸着槽側スチーム導入ライン
１８ 第１吸着槽側脱着ガスバルブ
２０ 第１吸着槽側回収ライン
２２、２５、２５’ 凝縮器
２４ 第１吸着槽処理ガス輸送ライン
２８、２８’ 第２吸着槽主体
３６ 第２吸着槽側スチーム導入ライン
３８ 第２吸着槽側脱着ガスバルブ
４０ 第２吸着槽側回収ライン
４２ 第２吸着槽処理ガス輸送ライン
【技術分野】
【０００１】
本発明は、工場等から排出される高濃度の有機溶剤を含む少流量の被処理ガスから溶剤を効率的且つ低コストで分離除去する有機溶剤の除去方法及び除去装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
電子機器製造工場、金属加工工場等における洗浄装置、フィルムコーター装置等の排ガス等の中に含まれる、塩化メチレン、トリクロロエチレン等の比較的沸点の低い有機溶剤を含有する排ガス等は、そのまま大気中に放出すると環境汚染を引き起こすことから、溶剤の除去処理が行われる。
【０００３】
従来、有機溶剤を含むガスから溶剤の分離除去を行う溶剤除去装置がある。この装置は、吸着工程で吸着材に有機溶剤を吸着させ、吸着材の吸着量が飽和に達する前に脱着工程に切替え、水蒸気によって吸着材から有機溶剤を脱着回収し、吸着材を再生し、再度吸着工程に用いる溶剤除去装置が主に使用されている。この有機溶剤に用いる吸着材として、従来の活性炭等の吸着材に比べ溶剤の吸脱着が早く行われる活性炭素繊維(ＡＣＦ)を用いる溶剤除去装置が使用されている。ＡＣＦは、従来の活性炭に比べ乾燥が速く行われる性質があるため、従来必要とされている水蒸気による脱着工程後の乾燥工程が、被処理ガスにより吸着工程と同時にできる。そのため、吸着材としてＡＣＦを用いる溶剤除去装置は、実質的に乾燥工程を独立して設ける必要が無く、省略できるという利点がある。
【０００４】
しかし、高濃度の有機溶剤を含む少流量の被処理ガスから有機溶剤を除去する場合、処理すべき有機溶剤の量に比例してＡＣＦの量が増す。更に、ＡＣＦの量に対する被処理ガスの流量が少ないため吸着工程で吸着と同時に行われる乾燥が充分に行われず、ＡＣＦとしてのＡＣＦが水分を含む状態で使用されることになる。そのため、ＡＣＦの吸着効率が低下し、溶剤除去装置から排出される排出ガスに含まれる有機溶剤の含有量が増加してしまうという問題がある。
【０００５】
この問題を改善するために、特許文献１に記載されるような、高濃度有機溶剤を含む被処理ガスを外気で希釈することによって被処理ガスの流量を増大させ、吸着工程での吸着材の乾燥を促進する方法が一般的に行われている。しかし、吸着材に対する有機溶剤の飽和吸着量は、被処理ガスに含まれる有機溶剤の濃度に比例する。そのため、高濃度の有機溶剤を含む被処理ガスを外気により希釈する方法には、処理効率が低下する問題がある。
【０００６】
また、特許文献２には、脱着工程と吸着工程の間に乾燥工程を設置する方法が開示されている。しかし、この方法は、同量の吸着材を充填させた吸着缶を並列に３つ使用して各工程を行うことになり、使用する吸着材の量が増加し、設備コストが増加してしまうという不都合がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特許第３１８３３８１号公報 (段落［０００５］)
【特許文献２】特開昭６１−３５８２２号公報 (第１頁右下欄第４行〜第２頁左上欄第９行)
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
本発明は、吸着材としてＡＣＦを充填する有機溶剤吸着槽を備える低沸点有機溶剤除去装置において、高濃度の有機溶剤を含有する排ガス中の有機溶剤の除去効率を高めると共に、ＡＣＦの持つ吸着能力を最大化させて、ランニングコスト及び装置製作費用を縮減させる有機溶剤の除去方法及び除去装置を提供することを目的としている。即ち、処理済ガス中の有機溶剤濃度が従来技術と同等の場合は、吸着槽に充填されるＡＣＦの全体量を縮減できること、吸着槽に充填されるＡＣＦの全体量が従来技術と同等の場合は、処理済ガス中の有機溶剤濃度を低減できることを、本発明は目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明者は、上記課題を解決するため検討を重ねた。その結果、被処理ガスに含まれる有機溶剤を活性炭素繊維に吸着させ、有機溶剤を分離除去する有機溶剤除去装置を、第１吸着槽と第２吸着槽とで構成し、これら２槽を直列に配置すると共に、第１吸着槽と第２吸着槽とに充填される活性炭素繊維の質量比を所定の範囲にし、更に、前記第１吸着槽と第２吸着槽とを連結する連結管に凝縮器を介装することにより、吸着量が増加し且つ第２吸着槽出口の有機溶剤排出濃度を低下することのできる有機溶剤の除去装置を実現できることを見出し、本発明を完成するに到った。
【００１０】
上記課題を解決する本発明は以下に記載するものである。
【００１１】
〔１〕 活性炭素繊維が充填される第１吸着槽と、
前記活性炭素繊維と同一又は異なる活性炭素繊維が充填される第２吸着槽であって、第２吸着槽に充填される活性炭素繊維の質量(Ｍ2)が第１吸着槽に充填される活性炭素繊維の質量(Ｍ1)を基準とする質量比(Ｍ2／Ｍ1)で０．０５〜０．２５の活性炭素繊維が充填される第２吸着槽と、
前記第１吸着槽と、第２吸着槽とを連結する連結管と、
前記連結管に介装される凝縮器と、
前記第１吸着槽及び第２吸着槽にそれぞれ設けられるスチーム注入手段と、
を有する有機溶剤の除去装置。
【００１２】
〔２〕 〔１〕に記載の有機溶剤の除去装置を用いる被処理ガス中の有機溶剤の除去方法であって、
有機溶剤を３０００ｐｐｍ以上含む被処理ガスを第１吸着槽に供給してその内部に充填される活性炭素繊維に有機溶剤を吸着させると共に、活性炭素繊維に含まれる凝縮水の乾燥を行うことにより、５００ｐｐｍ以下の有機溶剤と水分を含む第１吸着槽処理ガスを得、次いでこの第１吸着槽処理ガスを凝縮器に供給して第１吸着槽処理ガス中の水分を凝縮分離して系外に排出すると共に、前記水分を分離した第１吸着槽処理ガスを第２吸着槽に供給して第２吸着槽の内部に充填される活性炭素繊維に第１吸着槽処理ガスが含む有機溶剤を吸着させると共に、この活性炭素繊維が含む水分を乾燥させることにより、有機溶剤濃度が１００ｐｐｍ以下の第２吸着槽処理ガスを系外に排出させる吸着工程と、
第１吸着槽に供給する被処理ガスの供給を停止した後、スチーム注入手段により第１吸着槽及び第２吸着槽内にスチームを供給して、第１吸着槽及び第２吸着槽内に充填されている各活性炭素繊維の吸着有機溶剤を脱着させることにより、前記有機溶剤を吸着している各活性炭素繊維を前記供給したスチームが凝縮して生ずる凝縮水を含む活性炭素繊維に再生させると共に、前記脱着させた有機溶剤を系外に取出す脱着工程と、
を交互に繰返す被処理ガス中の有機溶剤の除去方法。
【００１３】
〔３〕 第１吸着槽に充填された活性炭素繊維が、比表面積１２００ｍ2／ｇ以上２０００ｍ2／ｇ以下、平均細孔直径１〜４ｎｍ、全細孔容積０．２〜０．８ｃｍ3／ｇの活性炭素繊維である〔２〕に記載の有機溶剤の除去方法。
【００１４】
〔４〕 第２吸着槽に充填された活性炭素繊維が、比表面積６００ｍ2／ｇ以上１４００ｍ2／ｇ未満、平均細孔直径０．５〜３ｎｍ、全細孔容積０．１〜０．６ｃｍ3／ｇの活性炭素繊維である〔２〕に記載の有機溶剤の除去方法。
【００１５】
〔５〕 第１吸着槽に供給する被処理ガスが、沸点が３０〜７０℃の有機溶剤を５０００〜１０００００ｐｐｍ含む被処理ガスである〔２〕に記載の有機溶剤の除去方法。
【発明の効果】
【００１６】
本発明に係る有機溶剤の除去装置は、被処理ガスに含まれる有機溶剤を分離除去する有機溶剤吸着槽を、第１吸着槽と第２吸着槽の２槽を直列に配置すると共に、第１吸着槽と第２吸着槽に充填される活性炭素繊維の質量比を所定の範囲にし、更には、前記第１吸着槽と第２吸着槽とを連結する連結管に介装される凝縮器を備えて、第１吸着槽が排出する水蒸気を外部に排出するように構成しているので、比較的少量の被処理ガスで第２吸着槽を充分乾燥でき、その結果、第２吸着槽処理ガス中の有機溶剤排出濃度を１００ｐｐｍ以下の低濃度に制御できる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】被処理ガスに含まれる有機溶剤濃度と、活性炭素繊維への有機溶剤の飽和吸着量との関係の等温吸着曲線を示すグラフである。
【図２】本発明の有機溶剤の除去装置の一例を示すシステムフロー図である。
【図３】本発明の有機溶剤の除去装置の他の例を示すシステムフロー図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
以下、本発明を図面を参照しながら詳細に説明する。
【００１９】
上述のように、有機溶剤の除去装置を、
被処理ガスに含まれる有機溶剤を吸着材である活性炭素繊維(ＡＣＦ)に吸着させ、有機溶剤を分離除去する２つの有機溶剤吸着槽を直列に第１吸着槽及び第２吸着槽として配置する装置であって、
前記第１吸着槽に充填されるＡＣＦの質量(Ｍ1)と、前記ＡＣＦと同一又は異なるＡＣＦの第２吸着槽に充填される質量(Ｍ2)との質量比(Ｍ2／Ｍ1)を０．０５〜０．２５、好ましくは０．１〜０．２５とし、更に、
前記第１吸着槽と、第２吸着槽とを連結する連結管と、
前記連結管に介装される凝縮器と、
前記第１吸着槽及び第２吸着槽にそれぞれ設けられるスチーム注入手段と、
を有する装置
とすることにより、以下のように、ＡＣＦの吸着能力を最大限発揮させる事が出来る。
【００２０】
図１は、被処理ガスに含まれる有機溶剤濃度と、ＡＣＦへの有機溶剤の飽和吸着量との関係の等温吸着曲線を示すグラフである。
【００２１】
図１に示すように、ＡＣＦへの有機溶剤の飽和吸着量は被処理ガスに含まれる有機溶剤濃度に比例する。そのため、高濃度の有機溶剤を含有する被処理ガスに対する場合に、高い飽和吸着率を得ることができ、高い処理効率が期待できる。例えば、吸着材として比表面積１５００ｍ2／ｇのフェノール系ＡＣＦを使用する場合、被処理ガス中の有機溶剤(塩化メチレン)濃度が５０００ｐｐｍ以上、好ましくは１００００〜１０００００ｐｐｍ含まれる有機溶剤含有被処理ガスに対しては、ＡＣＦの飽和吸着量は３５％以上が見込める。
【００２２】
以下、ＡＣＦを充填する吸着槽にスチームを供給して、ＡＣＦに吸着されている有機溶剤を脱着除去する脱着工程と、前記スチームを供給して有機溶剤を脱着除去したＡＣＦに被処理ガスを供給することにより、スチームが凝縮して湿潤状態のＡＣＦを乾燥させながら、被処理ガス中の有機溶剤を、一部湿潤状態にあるＡＣＦに吸着させる吸着工程と、を有する有機溶剤の除去方法について考える。
【００２３】
このような一部湿潤状態にあるＡＣＦを用いる有機溶剤の除去方法にあっては、吸着工程は、ＡＣＦの乾燥と、有機溶剤の吸着が同時に起きているので、吸着現象は複雑で、通常の乾燥したＡＣＦの吸着現象とは異なる。
【００２４】
上記のような除去方法においては、有機溶剤を含む被処理ガスから有機溶剤をＡＣＦで吸着除去する場合、被処理ガス中の有機溶剤の濃度が高くなる程、吸着すべき有機溶剤の量に比してＡＣＦの使用量が増加する。この場合、ＡＣＦの使用量に対する被処理ガスの流量は相対的に少なくなる。その結果、吸着工程において湿潤状態のＡＣＦを乾燥させるのに必要な流量が与えられず、ＡＣＦが水分過多になる。その結果、特に吸着工程の初期における有機溶剤の吸着効率が低下してしまう。
【００２５】
即ち、上記除去方法においては、ＡＣＦに対する有機溶剤の飽和吸着量とＡＣＦの含水量との間には、ある平衡関係が存在している。従って、ＡＣＦの含水量に対して吸着槽の出口から排出される処理ガス中の有機溶剤濃度は、平衡な値に保たれる。
【００２６】
従来の有機溶剤処理方式では、ＡＣＦを乾燥させるのに必要な被処理ガスの流量を得ると共に、有機溶剤吸着槽の出口における有機溶剤(塩化メチレン)濃度を低く保つ為、希釈ガスを導入し、有機溶剤吸着槽に導入する被処理ガスに含まれる有機溶剤濃度を５０００ｐｐｍ未満、実際には１０００ｐｐｍ以下にしなくてはならない。この場合、飽和吸着量は図１を参照すれば１８％程度しか見込めない。即ち、従来法では、有機溶剤が低濃度のガスを処理しているため、ＡＣＦの吸着能力をわざわざ半分程度に落としていることになる。
【００２７】
一方、本発明の有機溶剤の除去方法では、第１吸着槽から排出される低濃度の有機溶剤を含有する第１吸着槽処理ガスが、第２吸着槽で更に処理される。そのため、第１吸着槽に高濃度の有機溶剤を含む被処理ガスを導入できる。第１吸着槽の入口における被処理ガス中の有機溶剤濃度は５０００ｐｐｍ以上であることが好ましく、更に好ましくは１００００〜１０００００ｐｐｍである。被処理ガス中の有機溶剤の濃度を５０００ｐｐｍ以上とすることで、図１のグラフに従ってＡＣＦへの有機溶剤の飽和吸着量が３０％以上になり、高い吸着効率で処理を行うことができる。
【００２８】
この操作だけを考えれば、ＡＣＦを充填した第１吸着槽は、従来の有機溶剤処理方式と比較して２倍のＡＣＦの吸着能力を引き出す事が出来ることになる。
【００２９】
このことを逆に言うと、ＡＣＦの充填量が半分に減ると言う事であり、設備費は当然ながら、ＡＣＦを再生するユーティリティーも半減すると言う事である。
【００３０】
具体的には、第１吸着槽中のＡＣＦ充填量と、第２吸着槽中のＡＣＦ充填量との合計量は、１槽のみの従来の有機溶剤吸着槽中のＡＣＦ充填量に対して５２．５〜６２．５質量％、少なくとも６０〜６２．５質量％に低減する。
【００３１】
このＡＣＦ充填量の低減に比例して、ＡＣＦ再生用に関わるエネルギーも低減する。
【００３２】
なお、第１吸着槽から排出される有機溶剤を含有する第１吸着槽処理ガス中の有機溶剤濃度は１０〜１０００ｐｐｍにすることが好ましく、１００〜２００ｐｐｍにすることがより好ましい。
【００３３】
本発明の有機溶剤の除去方法で用いる被処理ガス中に含まれる有機溶剤としては、沸点が３０〜７０℃の塩化メチレン、クロロホルム、1,1-ジクロロエチレン等のハロゲン化炭化水素系有機溶剤、メチラール、メチル-t-ブチルエーテル等のエーテル又はアセタール系有機溶剤、酢酸メチル、酢酸エチル等のエステル系有機溶剤、アセトン、メチルエチルケトン等のケトン系有機溶剤などが適している。
【００３４】
本発明の有機溶剤の除去装置によれば、第１吸着槽と、第２吸着槽とを連結する連結管には凝縮器が介装され、これにより第１吸着槽処理ガスの中の水分量が低減されているので、第２吸着槽の脱着処理後のＡＣＦを乾燥させるのに、有利なものになっている。凝縮器における入口と出口の温度降下は、１５〜３５℃が好ましく、２０〜３５℃が更に好ましい。凝縮器により、第１吸着槽処理ガスの中の水分量の３５〜６５％が除去される。
【００３５】
また、第１吸着槽に充填されるＡＣＦと、第２吸着槽に充填されるＡＣＦとの質量比を上述の範囲にすることで、第２吸着槽に導入される第１吸着槽処理ガスの流量は、脱着処理後の第２吸着槽のＡＣＦを乾燥させるのに充分な流量となる。
【００３６】
よって、第２吸着槽においては、脱着処理後、従来の方法のように乾燥工程を独立して設けなくとも、吸着工程において第１吸着槽処理ガスにより、第２吸着槽のＡＣＦが速やかに乾燥され、効率よく溶剤除去を行うことができる。
【００３７】
第１吸着槽のＡＣＦの質量(Ｍ1)と第２吸着槽のＡＣＦの質量(Ｍ2)との質量比(Ｍ2／Ｍ1)が０．０５未満の場合は、第２吸着槽での有機溶剤の吸着処理が不充分であり、第２吸着槽処理ガス中に含まれる有機溶剤の量が多くなるので好ましくない。第１吸着槽のＡＣＦの質量(Ｍ1)と第２吸着槽のＡＣＦの質量(Ｍ2)との質量比(Ｍ2／Ｍ1)が０．２５を超える場合は、第２吸着槽のＡＣＦの乾燥に必要な第１吸着槽処理ガス流量が与えられず乾燥不足となる。その結果、第２吸着槽のＡＣＦが水分過多になるため吸着効率が低下し、第２吸着槽から排出される処理ガス(処理済ガス)に含まれる有機溶剤の含有量が増加してしまうため、好ましくない。
【００３８】
以上のように、本発明の有機溶剤の除去方法及び装置は、吸着材であるＡＣＦの利用効率を高め、ＡＣＦの使用量を軽減し、惹いては装置を小型化するという目的を実現するものである。
【００３９】
次いで、本発明の形態を説明する。
【００４０】
図２は本発明の有機溶剤の除去装置の一例を示すシステムフロー図である。本発明の有機溶剤の除去装置は、大きく別けて、(Ａ) 有機溶剤のＡＣＦへの吸着及びＡＣＦからの脱着がバッチ処理で行うことができ、有機溶剤を分離除去できる第１吸着槽と、(Ｂ) 前記第１吸着槽で処理済のガス(第１吸着槽処理ガス)中に含まれる有機溶剤のＡＣＦへの吸着及びＡＣＦからの脱着をバッチ処理で行うための第２吸着槽とから構成される吸着除去手段系列を有する。
【００４１】
図２に示すように、本例の有機溶剤の除去装置においては、有機化合物の吸着除去操作が可能な吸着除去手段系列を二系列設ける。一方の吸着除去手段系列(第１吸着槽Ａ、第２吸着槽Ｂ)で有機化合物を吸着させる操作を行う。その間、他方の吸着除去手段系列(第１吸着槽Ａ’、第２吸着槽Ｂ’)で吸着された有機化合物を脱着させて除去する操作を行う。一方の系列の吸着除去能力が予め設定された限度以下になると、吸着された有機化合物を一方の吸着除去手段系列で脱着させて除去する操作を行い、その間、他方の吸着除去手段系列で有機化合物を吸着させる操作を行うことを、交互に行う。
【００４２】
一方の吸着除去手段系列(第１吸着槽Ａ、第２吸着槽Ｂ)と、他方の吸着除去手段系列(第１吸着槽Ａ’、第２吸着槽Ｂ’)とは、その機能は実質的に同一であるので、それぞれが有する機械要素も実質的に同一である。したがって、以下の説明においては、同一の機能を果たす機械要素に関しては、ダッシュ記号(’)を付すことで、両者を互いに区別するものとする。
【００４３】
図２に示されるように、工場、作業場からの排出ガス等の有機溶剤を５０００ｐｐｍ以上、好ましくは１００００〜１０００００ｐｐｍ含有する被処理ガスは、ブロワ２により第１吸着槽導入ライン４を搬送されて、第１吸着槽ＡにおけるＡＣＦ６を充填した第１吸着槽主体８へ導入される。
【００４４】
ＡＣＦ６としては、吸着能力が、ＡＣＦ１ｇに対する有機溶剤の吸着量で０．０５〜０．５ｇであり、比表面積が、１２００〜２０００ｍ2／ｇであるＡＣＦが好ましく、比表面積は、１４００〜２０００ｍ2／ｇがより好ましく、１４５０〜１６００ｍ2／ｇが特に好ましい。
【００４５】
図１によれば、被処理ガスの有機溶剤濃度が１０００ｐｐｍ以上では、比表面積が大きいほど吸着率が高くなる。そのため、被処理ガスの有機溶剤濃度が１０００ｐｐｍ以上では、比表面積が１２００ｍ2／ｇ以上の場合、溶剤の吸着率が高くなるので更に好ましい。比表面積がこの１２００ｍ2／ｇ以上の値であれば、従来の溶剤除去装置では除去できなかった、高分子量の有機化合物も捕集することができるので好ましい。但し、比表面積が２０００ｍ2／ｇを超えると、平均細孔径が大きくなりすぎ、溶剤分子と細孔の相互作用が弱く、溶剤が漏れやすくなる傾向がある。
【００４６】
なお、第１吸着槽ＡにおけるＡＣＦ６の吸着量は、平均細孔直径及び全細孔容積との相関が高い。そのため、ＡＣＦ６は、その平均細孔直径が１〜４ｎｍの範囲にあることが好ましく、３〜４ｎｍのものが更に好ましい。また、ＡＣＦ６は、その全細孔容積が０．３〜０．６ｃｍ3／ｇのものが好ましく、０．５〜０．６ｃｍ3／ｇのものがより好ましい。
【００４７】
本発明で使用するＡＣＦは、ＡＣＦ６及び後述のＡＣＦ２６の何れについても、吸着したい有機化合物に適した平均細孔直径、全細孔容積、比表面積を持つものを、ポリアクリロニトリル(ＰＡＮ)系、ピッチ系、セルロース系及びフェノール系などの種類を問わず使用できる。これら本発明で使用するＡＣＦでは、特にフェノール系ＡＣＦでは、比表面積が大きいほど平均細孔直径が大きくなるため、分子径の大きな高分子も吸着、脱着が可能となり、細孔を閉塞することが無く、ＡＣＦの吸着性能低下を抑えることができる。
【００４８】
第１吸着槽主体８は、２槽以上の複数槽(本例では２槽)配置されており、例えば２槽の場合は、吸入バルブ１０、１０’及び排出バルブ１２、１２’の交互の切替え、及び蒸気バルブ１４、１４’の交互の切替えにより、絶えず、何れかの第１吸着槽主体８、８’において、吸着又は脱着が行われるように構成されている。
【００４９】
以下、主として、一方の第１吸着槽Ａについて説明する。
【００５０】
吸着工程は、スチーム加熱による脱着工程の後に、特別な冷却・乾燥用ガスを用いた冷却・乾燥処理を施さずに行ってもよい。特に、ＡＣＦ６は、ミクロポアが外部表面に存在するため、有機溶剤含有ガスを被処理ガスとして導入するだけで、冷却・乾燥が進行し、その吸着活性が徐々に高まる。
【００５１】
後述する吸着工程において第１吸着槽主体８に吸着された有機溶剤は、脱着工程において、第１吸着槽側スチーム導入ライン１６、蒸気バルブ１４、スチーム注入手段１５を通じて第１吸着槽主体８へスチームを導入することにより脱着され、それによってＡＣＦ６が再生され且つ有機溶剤含有第１吸着槽脱着ガスが生成される。なお、再生されたＡＣＦ６は、前記注入されたスチームが凝縮した水分を含む湿潤状態で再生されている。
【００５２】
有機溶剤含有第１吸着槽脱着ガスは、第１吸着槽側脱着ガスバルブ１８、第１吸着槽側回収ライン２０を通じて後述の有機溶剤含有第２吸着槽脱着ガスと共に凝縮器２２へ導入され、ここで冷却水による凝縮処理が行われて、凝縮分として回収有機溶剤が得られる。他方、未凝縮分は、被処理ガスに混入される(図２のＸ)。
【００５３】
吸着工程においては、被処理ガスは第１吸着槽Ａに送られ、ここで有機溶剤の吸着が行われると同時進行して第１吸着槽処理ガスが排出される。この第１吸着槽処理ガスは、第１吸着槽処理ガス輸送ライン(第１吸着槽と第２吸着槽とを連結する連結管)２４を通じて、凝縮器２５に送られる。
【００５４】
第１吸着槽処理ガスは、前記脱着工程で注入したスチームが凝縮して湿潤状態にあるＡＣＦ６を乾燥させて第１吸着槽Ａから排出されるガスである。従って、第１吸着槽処理ガスは水分を飽和状態近くまで含む。この水分を含む第１吸着槽処理ガスは、凝縮器２５でスチームに由来する蒸気を凝縮分離された後、第２吸着槽Ｂに導入される。
【００５５】
凝縮器２５で凝縮分離される水分量は、第１吸着槽処理ガスに含まれる全水分量の少なくとも３０％以上が好ましい。第２吸着槽Ｂにおいては、第１吸着槽処理ガス中に含まれる有機溶剤が吸着除去された第２吸着槽処理ガスが外部に排出される。
【００５６】
第１吸着槽主体８と同様に、第２吸着槽主体２８も、２槽以上の複数槽(本例では２槽)配置されており、例えば２槽の場合は、吸入バルブ３０、３０’及び排出バルブ３２、３２’の交互の切替え、及び蒸気バルブ３４、３４’の交互の切替えにより、何れかの第２吸着槽主体２８、２８’において、吸着又は脱着が行われるように構成されている。
【００５７】
以下、主として、一方の第２吸着槽Ｂについて説明する。
【００５８】
ＡＣＦ２６としては、吸着能力が、ＡＣＦ１ｇに対する有機溶剤の吸着量で０．０５〜０．５ｇであり、比表面積が、６００ｍ2／ｇ以上１４００ｍ2／ｇ未満であるＡＣＦが好ましく、比表面積は、７００ｍ2／ｇ以上１４００ｍ2／ｇ未満がより好ましく、１１００〜１３５０ｍ2／ｇが更に好ましく、１２００〜１３５０ｍ2／ｇが特に好ましい。
【００５９】
なお、第１吸着槽ＡにおけるＡＣＦ６の吸着量は、平均細孔直径及び全細孔容積との相関が高い。そのため、ＡＣＦ６は、その平均細孔直径が１〜４ｎｍの範囲にあることが好ましく、３〜４ｎｍのものが更に好ましい。また、ＡＣＦ６は、その全細孔容積が０．３〜０．６ｃｍ3／ｇのものが好ましく、０．５〜０．６ｃｍ3／ｇのものがより好ましい。
【００６０】
また、ＡＣＦ２６は、その平均細孔直径が０．５〜３ｎｍ、全細孔容積が０．１〜０．６ｃｍ3／ｇのものが好ましく、平均細孔直径が１〜２．５ｎｍ、全細孔容積が０．２〜０．４ｃｍ3／ｇのものが更に好ましい。
【００６１】
以上のようなＡＣＦ６とＡＣＦ２６との組合せにすることにより、前述したように、ＡＣＦの吸着能力を最大限発揮させる事が出来る。
【００６２】
第２吸着槽主体２８に吸着された有機溶剤は、第２吸着槽側スチーム導入ライン３６、蒸気バルブ３４、スチーム注入手段３５を通じて第２吸着槽主体２８へスチームを導入することにより脱着され、それによってＡＣＦが再生され且つ有機溶剤含有第２吸着槽脱着ガスが生成される。この有機溶剤含有第吸着槽槽脱着ガスは、第２吸着槽側脱着ガスバルブ３８、第２吸着槽側回収ライン４０を通じて前述の有機溶剤含有第１吸着槽脱着ガスと共に凝縮器２２へ導入され、ここで冷却水による凝縮処理が行われて、凝縮分として回収有機溶剤が得られる。他方、未凝縮分は、被処理ガスに混入される(図２のＸ)。
【００６３】
吸着工程において、有機溶剤が吸着除去されて排出される第２吸着槽処理ガスは、有機溶剤濃度が１００ｐｐｍ以下、好ましくは６０ｐｐｍ以下、更に好ましくは３０ｐｐｍ以下に制御された清浄化ガスとして系外に排出される。
【００６４】
なお、第２吸着槽処理ガスは、必要に応じ、第２吸着槽処理ガス輸送ライン４２を通じて、有機溶剤を吸着処理することのできるバックアップ処理槽(不図示)に導入しても良い。
【００６５】
バックアップ処理槽としては、耐熱紙等に吸着材を担持したシートをハニカム状に加工してなる多数の通路を有する、回転できるドラム型有機溶剤処理機構となっているバックアップ処理槽主体を備えたものが挙げられる。バックアップ処理槽に担持される吸着材としては、ＡＣＦ、ゼオライトなどが挙げられる。
【００６６】
また、図２の例では、凝縮器２５、２５’の２つの凝縮器を設けているが、図３の例のように、１つの凝縮器２５を設けて、吸着工程と脱着工程の切換時に、この凝縮器２５を切換えて使用するようにしても良い。図３の例は、設備コストが低減でき、更に好ましい。
【実施例】
【００６７】
以下、実施例により本発明を更に具体的に説明するが、本発明はこれら実施例に限定されるものではない。
【００６８】
なお、ＡＣＦの比表面積、平均細孔直径及び全細孔容積は、全自動ガス吸着量測定装置(Quantachrome Instruments社製ＡＵＴＯＳＯＲＢ−１)を用いて、以下の条件で測定した。
吸着ガス：窒素
吸着温度：液体窒素温度(−１９６℃)
測定範囲：Ｐ／Ｐ0＝０．００〜０．９９
比表面積は、得られた吸着等温線からＢＥＴ法を用いて算出した。全細孔容積は、相対圧１．０近傍の吸着量の液体換算により算出した。平均細孔直径は、全細孔容積と比表面積から、下式(１)に従って算出した。
平均細孔直径＝４×全細孔容積÷比表面積・・・(１)
［実施例１］
図３、表１及び下記の条件に示すように、ＡＣＦ６を充填した第１吸着槽Ａ、ＡＣＦ２６を充填した第２吸着槽Ｂを用い、有機溶剤として２００００ｐｐｍの塩化メチレン(沸点４０℃)を含有する被処理ガスを３Ｎｍ3／ｍｉｎで８分吸着処理した。この吸着処理後のＡＣＦ６及び２６は、ＡＣＦ再生用蒸気量１３ｋｇ／ｈで６分脱着処理した。なお、２系列の吸着除去手段を用いて、吸着・脱着処理を交互に行うことで、被処理ガスを連続的に処理した。
【００６９】
第１吸着槽Ａにおいて用いたＡＣＦ６は、充填質量(Ｍ1)が５ｋｇ、比表面積が１５００ｍ2／ｇ、平均細孔直径が１．５ｎｍ、全細孔容積が０．５５ｃｍ3／ｇであった。第２吸着槽Ｂにおいて用いたＡＣＦ２６は、充填質量(Ｍ2)が０．５ｋｇ、比表面積が１３００ｍ2／ｇ、平均細孔直径が０．５ｎｍ、全細孔容積が０．３ｃｍ3／ｇであった。第１吸着槽Ａと第２吸着槽ＢとのＡＣＦ充填質量比(Ｍ2／Ｍ1)は０．１であった。なお、ＡＣＦ６及び２６の何れもフェノール系ＡＣＦ(東邦化工建設社製)を用いた。
【００７０】
第１吸着槽Ａと、第２吸着槽Ｂとを連結する連結管２４に介装された凝縮器２５における入口と出口の温度降下は、２０℃に設定した。
【００７１】
この吸脱着試験における、吸着処理開始後１ｈｒの第１吸着槽処理ガス中の塩化メチレン濃度(処理済ガス濃度)と、吸着処理１ｈｒに亘っての有機溶剤排出量の総量(有機溶剤排出量)と、ＡＣＦ再生用蒸気量の測定結果を表１に示す。その結果、第２吸着槽処理ガス(処理済ガス)中の有機溶剤の濃度は１０ｐｐｍと低く、塩化メチレン排出量も７ｇ／ｈと低いものであった。
【００７２】
また、ＡＣＦ再生用蒸気量は２５ｋｇ／ｈと少なく、脱着処理は効率の良いものであった。
【００７３】
［実施例２］
表１及び下記の条件に示すように、ＡＣＦ６及びＡＣＦ２６の何れも、比表面積を１５００ｍ2／ｇにし、平均細孔直径を１．５ｎｍ、全細孔容積を０．５５ｃｍ3／ｇにした以外は、実施例１と同様に操作した。
【００７４】
この吸脱着試験の結果、処理済ガス中の塩化メチレン濃度は５０ｐｐｍと低く、塩化メチレン排出量も３５ｇ／ｈと低いものであった。
【００７５】
また、ＡＣＦ再生用蒸気量は２５ｋｇ／ｈと少なく、脱着処理は効率の良いものであった。
【００７６】
［実施例３］
表１及び下記の条件に示すように、ＡＣＦ６及び２６の何れもピッチ系ＡＣＦ(東邦化工建設社製)を用いた以外は、実施例１と同様に操作した。
【００７７】
第１吸着槽Ａにおいて用いたＡＣＦ６は、充填質量(Ｍ1)が５ｋｇ、比表面積が１５００ｍ2／ｇ、平均細孔直径が１．３ｎｍ、全細孔容積が０．５ｃｍ3／ｇのピッチ系ＡＣＦであった。第２吸着槽Ｂにおいて用いたＡＣＦ２６は、充填質量(Ｍ2)が０．５ｋｇ、比表面積が１５００ｍ2／ｇ、平均細孔直径が１．３ｎｍ、全細孔容積が０．５ｃｍ3／ｇのピッチ系ＡＣＦであった。第１吸着槽Ａと第２吸着槽ＢとのＡＣＦ充填質量比(Ｍ2／Ｍ1)は０．１であった。
【００７８】
この吸脱着試験の結果、処理済ガス中の塩化メチレン濃度は５０ｐｐｍと低く、塩化メチレン排出量も３５ｇ／ｈと低いものであった。
【００７９】
また、ＡＣＦ再生用蒸気量は２７ｋｇ／ｈと少なく、脱着処理は効率の良いものであった。
【００８０】
［実施例４］
表１及び下記の条件に示すように、ＡＣＦ６及び２６の何れもＰＡＮ系ＡＣＦ(東邦化工建設社製)を用いた以外は、実施例１と同様に操作した。
【００８１】
第１吸着槽Ａにおいて用いたＡＣＦ６は、充填質量(Ｍ1)が５ｋｇ、比表面積が１５００ｍ2／ｇ、平均細孔直径が１．３ｎｍ、全細孔容積が０．５ｃｍ3／ｇのＰＡＮ系ＡＣＦであった。第２吸着槽Ｂにおいて用いたＡＣＦ２６は、充填質量(Ｍ2)が０．５ｋｇ、比表面積が１５００ｍ2／ｇ、平均細孔直径が１．３ｎｍ、全細孔容積が０．５ｃｍ3／ｇのＰＡＮ系ＡＣＦであった。第１吸着槽Ａと第２吸着槽ＢとのＡＣＦ充填質量比(Ｍ2／Ｍ1)は０．１であった。
【００８２】
この吸脱着試験の結果、処理済ガス中の塩化メチレン濃度は８０ｐｐｍと低く、塩化メチレン排出量も５６ｇ／ｈと低いものであった。
【００８３】
また、ＡＣＦ再生用蒸気量は２９ｋｇ／ｈと少なく、脱着処理は効率の良いものであった。
【００８４】
［実施例５］
表１及び下記の条件に示すように、ＡＣＦ６にフェノール系ＡＣＦ(東邦化工建設社製)を用い、ＡＣＦ２６にＰＡＮ系ＡＣＦ(東邦化工建設社製)を用いた以外は、実施例１と同様に操作した。
【００８５】
第１吸着槽Ａにおいて用いたＡＣＦ６は、充填質量(Ｍ1)が５ｋｇ、比表面積が１５００ｍ2／ｇ、平均細孔直径が１．５ｎｍ、全細孔容積が０．５５ｃｍ3／ｇのフェノール系ＡＣＦであった。第２吸着槽Ｂにおいて用いたＡＣＦ２６は、充填質量(Ｍ2)が０．５ｋｇ、比表面積が１５００ｍ2／ｇ、平均細孔直径が１．３ｎｍ、全細孔容積が０．５ｃｍ3／ｇのＰＡＮ系ＡＣＦであった。第１槽Ａと第２吸着槽ＢとのＡＣＦ充填質量比(Ｍ2／Ｍ1)は０．１であった。
【００８６】
この吸脱着試験の結果、処理済ガス中の塩化メチレン濃度は８０ｐｐｍと低く、塩化メチレン排出量も５６ｇ／ｈと低いものであった。
【００８７】
また、ＡＣＦ再生用蒸気量は２７ｋｇ／ｈと少なく、脱着処理は効率の良いものであった。
【００８８】
【表１】
【００８９】
［比較例１］
表２及び下記の条件に示すように、ＡＣＦを充填した吸着槽１槽のみで、吸脱着処理した以外は、実施例１と同様に操作した。
【００９０】
有機溶剤吸着槽において用いたＡＣＦは、充填質量が５．５ｋｇ、比表面積が１５００ｍ2／ｇ、平均細孔直径が１．５ｎｍ、全細孔容積が０．５５ｃｍ3／ｇであった。
【００９１】
この吸脱着試験の結果、処理済ガス中の塩化メチレン濃度は２００ｐｐｍと高くなり、塩化メチレン排出量も１４０ｇ／ｈと高いものとなった。
【００９２】
また、ＡＣＦ再生用蒸気量は３３ｋｇ／ｈと多く、脱着処理は効率の悪いものであった。
【００９３】
［実施例６］
表２及び下記の条件に示すように、被処理ガス中の塩化メチレン濃度を５００００ｐｐｍとした以外は、実施例１と同様に操作した。
【００９４】
この吸脱着試験の結果、処理済ガス中の塩化メチレン濃度は２０ｐｐｍと低く、塩化メチレン排出量も７ｇ／ｈと低いものであった。
【００９５】
また、ＡＣＦ再生用蒸気量は２５ｋｇ／ｈと少なく、脱着処理は効率の良いものであった。
【００９６】
［比較例２］
表２及び下記の条件に示すように、ＡＣＦを充填した吸着槽１槽のみで、吸脱着処理した以外は、実施例６と同様に操作した。
【００９７】
有機溶剤吸着槽において用いたＡＣＦは、充填質量が８ｋｇ、比表面積が１５００ｍ2／ｇ、平均細孔直径が１．５ｎｍ、全細孔容積が０．５５ｃｍ3／ｇであった。
【００９８】
この吸脱着試験の結果、実施例６に比べ多量のＡＣＦを使用しているにも拘らず、処理済ガス中の塩化メチレン濃度は５００ｐｐｍと高くなり、塩化メチレン排出量も１７５ｇ／ｈと高いものとなった。
【００９９】
また、ＡＣＦ再生用蒸気量は３３ｋｇ／ｈと多く、脱着処理は効率の悪いものであった。
【０１００】
［実施例７］
表２及び下記の条件に示すように、有機溶剤として２００００ｐｐｍのクロロホルム(沸点６１℃)を含有する被処理ガスを用いた以外は、実施例１と同様に操作した。
【０１０１】
この吸脱着試験の結果、処理済ガス中のクロロホルム濃度は５０ｐｐｍと低く、クロロホルム排出量も２８ｇ／ｈと低いものであった。
【０１０２】
また、ＡＣＦ再生用蒸気量は２５ｋｇ／ｈと少なく、脱着処理は効率の良いものであった。
【０１０３】
［比較例３］
表２及び下記の条件に示すように、ＡＣＦを充填した吸着槽１槽のみで、吸脱着処理した以外は、実施例７と同様に操作した。
【０１０４】
有機溶剤吸着槽において用いたＡＣＦは、充填質量が８ｋｇ、比表面積が１５００ｍ2／ｇ、平均細孔直径が１．５ｎｍ、全細孔容積が０．５５ｃｍ3／ｇであった。
【０１０５】
この吸脱着試験の結果、実施例７と比較して多量のＡＣＦを使用しているにも拘らず、処理済ガス中のクロロホルム濃度は３００ｐｐｍと高くなり、クロロホルム排出量も１７０ｇ／ｈと高いものとなった。
【０１０６】
また、ＡＣＦ再生用蒸気量は３３ｋｇ／ｈと多く、脱着処理は効率の悪いものであった。
【０１０７】
【表２】
【０１０８】
［実施例８］
表３及び下記の条件に示すように、被処理ガス流量を２２０Ｎｍ3／ｈとし、被処理ガスの流量増加に伴い、ＡＣＦ充填量を第１吸着槽Ａ(Ｍ1)で６ｋｇ、第２吸着槽Ｂ(Ｍ2)で０．６ｋｇ[第１槽Ａと、第２槽ＢとのＡＣＦ充填質量比(Ｍ2／Ｍ1)…０．１]、全体(Ｍ1＋Ｍ2)で６．６ｋｇとした以外は、実施例１と同様に操作した。
【０１０９】
この吸脱着試験の結果、処理済ガス中の塩化メチレン濃度は１０ｐｐｍと低く、塩化メチレン排出量も１０ｇ／ｈと低いものであった。
【０１１０】
また、ＡＣＦ再生用蒸気量は２９ｋｇ／ｈと、使用したＡＣＦ量の増加に伴い実施例１と比較すると増加してはいるものの、脱着処理効率は十分に良いものであった。
【０１１１】
［比較例４］
表３及び下記の条件に示すように、ＡＣＦを充填した吸着槽１槽のみで、吸脱着処理した以外は、実施例８と同様に操作した。
【０１１２】
有機溶剤吸着槽において用いたＡＣＦは、充填質量が１２ｋｇ、比表面積が１５００ｍ2／ｇ、平均細孔直径が１．５ｎｍ、全細孔容積が０．５５ｃｍ3／ｇであった。
【０１１３】
この吸脱着試験の結果、１２ｋｇと大量のＡＣＦを使用してさえ、処理済ガス中の塩化メチレン濃度は３００ｐｐｍと高くなり、塩化メチレン排出量も３００ｇ／ｈと高いものとなった。
【０１１４】
また、ＡＣＦ再生用蒸気量は５２ｋｇ／ｈと多く、脱着処理は効率の悪いものであった。
【０１１５】
【表３】
【０１１６】
［実施例９］
表４及び下記の条件に示すように、ＡＣＦ充填量を第１吸着槽Ａ(Ｍ1)で５ｋｇ、第２吸着槽Ｂ(Ｍ2)で０．３ｋｇ[第１吸着槽Ａと、第２吸着槽ＢとのＡＣＦ充填質量比(Ｍ2／Ｍ1)…０．０６]、全体(Ｍ1＋Ｍ2)で５．３ｋｇとした以外は、実施例１と同様に操作した。
【０１１７】
この吸脱着試験の結果、処理済ガス中の塩化メチレン濃度は１０ｐｐｍと低く、塩化メチレン排出量も７ｇ／ｈと低いものであった。
【０１１８】
また、ＡＣＦ再生用蒸気量は２３ｋｇ／ｈであり、脱着処理は効率の良いものであった。
【０１１９】
［比較例５］
表４及び下記の条件に示すように、ＡＣＦ充填量を第１吸着槽Ａ(Ｍ1)で５ｋｇ、第２吸着槽Ｂ(Ｍ2)で０．２ｋｇ[第１吸着槽Ａと、第２吸着槽ＢとのＡＣＦ充填質量比(Ｍ2／Ｍ1)…０．０４]、全体(Ｍ1＋Ｍ2)で５．２ｋｇとした以外は、実施例１と同様に操作した。
【０１２０】
この吸脱着試験の結果、処理済ガス中の塩化メチレン濃度は１５０ｐｐｍと高くなり、塩化メチレン排出量も１０５ｇ／ｈと高いものであった。
【０１２１】
［実施例１０］
表４及び下記の条件に示すように、ＡＣＦ充填量を第１吸着槽Ａ(Ｍ1)で５ｋｇ、第２吸着槽Ｂ(Ｍ2)で１ｋｇ[第１吸着槽Ａと、第２吸着槽ＢとのＡＣＦ充填質量比(Ｍ2／Ｍ1)…０．２]、全体(Ｍ1＋Ｍ2)で６ｋｇとした以外は、実施例１と同様に操作した。
【０１２２】
この吸脱着試験の結果、処理済ガス中の塩化メチレン濃度は２０ｐｐｍと低く、塩化メチレン排出量も１４ｇ／ｈと低いものであった。
【０１２３】
また、ＡＣＦ再生用蒸気量は２４ｋｇ／ｈと少なく、脱着処理は効率の良いものであった。
【０１２４】
［比較例６］
表４及び下記の条件に示すように、ＡＣＦ充填量を第１吸着槽Ａ(Ｍ1)で４．５ｋｇ、第２吸着槽Ｂ(Ｍ2)で１．５ｋｇ(第１吸着槽Ａと、第２吸着槽ＢとのＡＣＦ充填質量比(Ｍ2／Ｍ1)…０．３３３]、全体(Ｍ1＋Ｍ2)で６ｋｇとした以外は、実施例１と同様に操作した。
【０１２５】
この吸脱着試験の結果、ＡＣＦ再生用蒸気量は２３ｋｇ／ｈと少なく、脱着処理は効率の良いものではあったが、第２吸着槽Ｂの乾燥が不充分になり、その結果、処理済ガス中の塩化メチレン濃度は１５０ｐｐｍと高くなり、塩化メチレン排出量も１０５ｇ／ｈと高いものとなった。
【０１２６】
【表４】
【０１２７】
［実施例１１］
表２及び下記の条件に示すように、有機溶剤として２００００ｐｐｍのメチラール(沸点４２．５℃)]を含有する被処理ガスを用いた以外は、実施例１と同様に操作した。
【０１２８】
この吸脱着試験の結果、処理済ガス中のメチラール濃度は８０ｐｐｍと低く、メチラール排出量も４９ｇ／ｈと低いものであった。
【０１２９】
また、ＡＣＦ再生用蒸気量は２９ｋｇ／ｈであり、脱着処理は効率の良いものであった。
【０１３０】
［実施例１２］
表２及び下記の条件に示すように、有機溶剤として２００００ｐｐｍの酢酸メチル(沸点５４℃)を含有する被処理ガスを用いた以外は、実施例１と同様に操作した。
【０１３１】
この吸脱着試験の結果、処理済ガス中の酢酸メチル濃度は８０ｐｐｍと低く、酢酸メチル排出量も４８ｇ／ｈと低いものであった。
【０１３２】
また、ＡＣＦ再生用蒸気量は２８ｋｇ／ｈと少なく、脱着処理は効率の良いものであった。
【０１３３】
［実施例１３］
表２及び下記の条件に示すように、有機溶剤として２００００ｐｐｍのアセトン(沸点５６．５℃)を含有する被処理ガスを用いた以外は、実施例１と同様に操作した。
【０１３４】
この吸脱着試験の結果、処理済ガス中のアセトン濃度は５０ｐｐｍと低く、アセトン排出量も２４ｇ／ｈと低いものであった。
【０１３５】
また、ＡＣＦ再生用蒸気量は２８ｋｇ／ｈと少なく、脱着処理は効率の良いものであった。
【０１３６】
【表５】
【符号の説明】
【０１３７】
Ａ、Ａ’ 第１吸着槽
Ｂ、Ｂ’ 第２吸着槽
２ ブロワ
４ 第１吸着槽導入ライン
６、６’、２６、２６’ ＡＣＦ
８、８’ 第１吸着槽主体
１０、１０’、３０、３０’ 吸入バルブ
１２、１２’、３２、３２’ 排出バルブ
１４、１４’、３４、３４’ 蒸気バルブ
１５、１５’、３５、３５’ スチーム注入手段
１６ 第１吸着槽側スチーム導入ライン
１８ 第１吸着槽側脱着ガスバルブ
２０ 第１吸着槽側回収ライン
２２、２５、２５’ 凝縮器
２４ 第１吸着槽処理ガス輸送ライン
２８、２８’ 第２吸着槽主体
３６ 第２吸着槽側スチーム導入ライン
３８ 第２吸着槽側脱着ガスバルブ
４０ 第２吸着槽側回収ライン
４２ 第２吸着槽処理ガス輸送ライン
【特許請求の範囲】
【請求項１】
活性炭素繊維が充填される第１吸着槽と、
前記活性炭素繊維と同一又は異なる活性炭素繊維が充填される第２吸着槽であって、第２吸着槽に充填される活性炭素繊維の質量(Ｍ2)が第１吸着槽に充填される活性炭素繊維の質量(Ｍ1)を基準とする質量比(Ｍ2／Ｍ1)で０．０５〜０．２５の活性炭素繊維が充填される第２吸着槽と、
前記第１吸着槽と、第２吸着槽とを連結する連結管と、
前記連結管に介装される凝縮器と、
前記第１吸着槽及び第２吸着槽にそれぞれ設けられるスチーム注入手段と、
を有する有機溶剤の除去装置。
【請求項２】
請求項１に記載の有機溶剤の除去装置を用いる被処理ガス中の有機溶剤の除去方法であって、
有機溶剤を３０００ｐｐｍ以上含む被処理ガスを第１吸着槽に供給してその内部に充填される活性炭素繊維に有機溶剤を吸着させると共に、活性炭素繊維に含まれる凝縮水の乾燥を行うことにより、５００ｐｐｍ以下の有機溶剤と水分を含む第１吸着槽処理ガスを得、次いでこの第１吸着槽処理ガスを凝縮器に供給して第１吸着槽処理ガス中の水分を凝縮分離して系外に排出すると共に、前記水分を分離した第１吸着槽処理ガスを第２吸着槽に供給して第２吸着槽の内部に充填される活性炭素繊維に第１吸着槽処理ガスが含む有機溶剤を吸着させると共に、この活性炭素繊維が含む水分を乾燥させることにより、有機溶剤濃度が１００ｐｐｍ以下の第２吸着槽処理ガスを系外に排出させる吸着工程と、
第１吸着槽に供給する被処理ガスの供給を停止した後、スチーム注入手段により第１吸着槽及び第２吸着槽内にスチームを供給して、第１吸着槽及び第２吸着槽内に充填されている各活性炭素繊維の吸着有機溶剤を脱着させることにより、前記有機溶剤を吸着している各活性炭素繊維を前記供給したスチームが凝縮して生ずる凝縮水を含む活性炭素繊維に再生させると共に、前記脱着させた有機溶剤を系外に取出す脱着工程と、
を交互に繰返す被処理ガス中の有機溶剤の除去方法。
【請求項３】
第１吸着槽に充填された活性炭素繊維が、比表面積１２００ｍ2／ｇ以上２０００ｍ2／ｇ以下、平均細孔直径１〜４ｎｍ、全細孔容積０．２〜０．８ｃｍ3／ｇの活性炭素繊維である請求項２に記載の有機溶剤の除去方法。
【請求項４】
第２吸着槽に充填された活性炭素繊維が、比表面積６００ｍ2／ｇ以上１４００ｍ2／ｇ未満、平均細孔直径０．５〜３ｎｍ、全細孔容積０．１〜０．６ｃｍ3／ｇの活性炭素繊維である請求項２に記載の有機溶剤の除去方法。
【請求項５】
第１吸着槽に供給する被処理ガスが、沸点が３０〜７０℃の有機溶剤を５０００〜１０００００ｐｐｍ含む被処理ガスである請求項２に記載の有機溶剤の除去方法。
【請求項１】
活性炭素繊維が充填される第１吸着槽と、
前記活性炭素繊維と同一又は異なる活性炭素繊維が充填される第２吸着槽であって、第２吸着槽に充填される活性炭素繊維の質量(Ｍ2)が第１吸着槽に充填される活性炭素繊維の質量(Ｍ1)を基準とする質量比(Ｍ2／Ｍ1)で０．０５〜０．２５の活性炭素繊維が充填される第２吸着槽と、
前記第１吸着槽と、第２吸着槽とを連結する連結管と、
前記連結管に介装される凝縮器と、
前記第１吸着槽及び第２吸着槽にそれぞれ設けられるスチーム注入手段と、
を有する有機溶剤の除去装置。
【請求項２】
請求項１に記載の有機溶剤の除去装置を用いる被処理ガス中の有機溶剤の除去方法であって、
有機溶剤を３０００ｐｐｍ以上含む被処理ガスを第１吸着槽に供給してその内部に充填される活性炭素繊維に有機溶剤を吸着させると共に、活性炭素繊維に含まれる凝縮水の乾燥を行うことにより、５００ｐｐｍ以下の有機溶剤と水分を含む第１吸着槽処理ガスを得、次いでこの第１吸着槽処理ガスを凝縮器に供給して第１吸着槽処理ガス中の水分を凝縮分離して系外に排出すると共に、前記水分を分離した第１吸着槽処理ガスを第２吸着槽に供給して第２吸着槽の内部に充填される活性炭素繊維に第１吸着槽処理ガスが含む有機溶剤を吸着させると共に、この活性炭素繊維が含む水分を乾燥させることにより、有機溶剤濃度が１００ｐｐｍ以下の第２吸着槽処理ガスを系外に排出させる吸着工程と、
第１吸着槽に供給する被処理ガスの供給を停止した後、スチーム注入手段により第１吸着槽及び第２吸着槽内にスチームを供給して、第１吸着槽及び第２吸着槽内に充填されている各活性炭素繊維の吸着有機溶剤を脱着させることにより、前記有機溶剤を吸着している各活性炭素繊維を前記供給したスチームが凝縮して生ずる凝縮水を含む活性炭素繊維に再生させると共に、前記脱着させた有機溶剤を系外に取出す脱着工程と、
を交互に繰返す被処理ガス中の有機溶剤の除去方法。
【請求項３】
第１吸着槽に充填された活性炭素繊維が、比表面積１２００ｍ2／ｇ以上２０００ｍ2／ｇ以下、平均細孔直径１〜４ｎｍ、全細孔容積０．２〜０．８ｃｍ3／ｇの活性炭素繊維である請求項２に記載の有機溶剤の除去方法。
【請求項４】
第２吸着槽に充填された活性炭素繊維が、比表面積６００ｍ2／ｇ以上１４００ｍ2／ｇ未満、平均細孔直径０．５〜３ｎｍ、全細孔容積０．１〜０．６ｃｍ3／ｇの活性炭素繊維である請求項２に記載の有機溶剤の除去方法。
【請求項５】
第１吸着槽に供給する被処理ガスが、沸点が３０〜７０℃の有機溶剤を５０００〜１０００００ｐｐｍ含む被処理ガスである請求項２に記載の有機溶剤の除去方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図２】
【図３】
【公開番号】特開２０１２−１８３４６２（Ｐ２０１２−１８３４６２Ａ）
【公開日】平成２４年９月２７日（２０１２．９．２７）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−４７２６０（Ｐ２０１１−４７２６０）
【出願日】平成２３年３月４日（２０１１．３．４）
【出願人】（０００２２１８１２）東邦化工建設株式会社 (8)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年９月２７日（２０１２．９．２７）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年３月４日（２０１１．３．４）
【出願人】（０００２２１８１２）東邦化工建設株式会社 (8)
【Ｆターム（参考）】
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