有機溶剤含有空気の処理方法
【解決課題】 被処理空気中の有機溶剤の濃度が急激に変動しても、放出空気中の有機溶剤の含有量が増えることがない有機溶剤含有空気の処理方法であって、且つ燃焼炉排気ガスを除湿部材の再生空気として用いることができる有機溶剤含有空気の処理方法を提供することにある。
【解決手段】 除湿工程（ａ）、吸着除去工程（ｂ）、吸着部材再生工程（ｃ）、燃焼工程（ｄ）、及び該吸着除去工程（ｂ）により生じる吸着処理空気と、該燃焼工程（ｄ）により生じる燃焼炉排気ガスとを混合して、混合空気を得、次いで、該混合空気中の有機溶剤を酸化分解し、得られる浄化空気を、水分を吸着した除湿部材に通気させて、該除湿部材を再生する除湿部材再生工程（ｅ）を有し、該除湿工程（ａ）、該吸着除去工程（ｂ）、該吸着部材再生工程（ｃ）、該燃焼工程（ｄ）及び該除湿部材再生工程（ｅ）を同時に行うことを特徴とする有機溶剤含有空気の処理方法。
【解決手段】 除湿工程（ａ）、吸着除去工程（ｂ）、吸着部材再生工程（ｃ）、燃焼工程（ｄ）、及び該吸着除去工程（ｂ）により生じる吸着処理空気と、該燃焼工程（ｄ）により生じる燃焼炉排気ガスとを混合して、混合空気を得、次いで、該混合空気中の有機溶剤を酸化分解し、得られる浄化空気を、水分を吸着した除湿部材に通気させて、該除湿部材を再生する除湿部材再生工程（ｅ）を有し、該除湿工程（ａ）、該吸着除去工程（ｂ）、該吸着部材再生工程（ｃ）、該燃焼工程（ｄ）及び該除湿部材再生工程（ｅ）を同時に行うことを特徴とする有機溶剤含有空気の処理方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、除湿空気を製造工程に供給すると同時に、該製造工程から排出される、有機溶剤を含有する被処理空気の処理を連続的に行う、有機溶剤含有空気の処理方法に関し、より具体的には、除湿剤が担持されている除湿部材により、製造工程への供給空気を除湿する除湿工程と、水分を吸着した該除湿部材の再生を行う除湿部材再生工程と、ゼオライト等の吸着剤が担持されている吸着部材により、被処理空気中の有機溶剤を吸着除去する吸着除去工程と、有機溶剤を吸着した該吸着部材の再生を行う吸着部材再生工程と、該吸着部材の再生により生じる、高濃度の有機溶剤を含有する空気中の有機溶剤を燃焼させる燃焼工程とを、同時に且つ連続的に行う、有機溶剤含有空気の処理方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
液晶、半導体、ＬＥＤ、プラズマディスプレイ、樹脂又は塗料等の生産工程、あるいは、印刷、塗装又はクリーニング等の設備（以下、製造工程等とも記載する。）では、外気等を除湿部材に通気させて除湿し、得られる除湿空気が製造工程等に供給されると同時に、該製造工程等から、例えば、ハロゲン化炭化水素、トルエン、酢酸エチル等の有機溶剤を含有する空気（以下、有機溶剤含有空気とも記載する。）が排出される。該有機溶剤は有害であるので、該製造工程等の排出空気中の有機溶剤を、適切な方法で除去する必要がある。
【０００３】
そこで、従来より、ゼオライト等の吸着剤が担持されている吸着部材を備える吸着装置、及び酸化触媒が充填されている燃焼炉を有する有機溶剤含有空気の処理システムで、有機溶剤を含有する被処理空気を、吸着部材に通気させて、該被処理空気中の該有機溶剤を吸着除去する吸着除去工程、吸着部材再生空気を、該有機溶剤を吸着した該吸着部材に通気させて該吸着部材を再生する吸着部材再生工程、及び該吸着部材再生工程で生じる濃縮空気を、燃焼炉に供給して、該濃縮空気中の該有機溶剤を燃焼させる燃焼工程を有し、該吸着除去工程、該再生工程及び該燃焼工程を同時に且つ連続的に行う、有機溶剤含有空気の処理方法が行われてきた。
【０００４】
従来の有機溶剤含有空気の処理方法について、図５を参照に説明する。図５は、従来の有機溶剤含有空気の処理方法を示すフロー図である。図５中、従来の有機溶剤含有空気処理システム５０は、吸着ゾーン及び再生ゾーンに分割されている吸着部材を備える吸着装置５１、及び酸化触媒が充填されている燃焼炉５２を有する。該吸着装置５１において、該吸着ゾーンでは、有機溶剤を含有する被処理空気Ｍ中の有機溶剤の吸着除去が行われると同時に、該再生ゾーンでは、有機溶剤を吸着した吸着部材の再生が行われる。該吸着部材の再生に用いられた吸着部材再生空気Ｐは、高濃度の有機溶剤を含有する濃縮空気として該吸着装置５１から排出され、該濃縮空気は、濃縮空気送気管５３により、燃焼炉５２へ供給される。そして、該燃焼炉５２中で、該濃縮空気中の有機溶剤を燃焼させて、該濃縮空気中の有機溶剤を除去し、燃焼炉排気ガスＱが該燃焼炉５２から排出される。
【０００５】
この様に、従来の有機溶剤含有空気の処理方法では、該被処理空気Ｇが吸着装置５１で処理されて生じる吸着処理空気Ｎ、及び燃焼炉排気ガスＱが、大気へと放出される。
【０００６】
該燃焼炉では、有機溶剤が酸化触媒により燃焼するので、極めて大きな発熱が起こり、該酸化触媒は高温に晒されることになる。通常、該酸化触媒としては白金触媒が用いられているので、該酸化触媒の使用温度の上限は、５００℃であり、酸化触媒の温度が５００℃を超えると、該触媒の性能低下（熱劣化）が起こる。そのため、該酸化触媒の温度が５００℃を超えないように、該酸化触媒の温度を管理する必要がある。該酸化触媒の温度は、該燃焼炉の排気ガスの温度を測定し、該排気ガスの温度に応じて、該燃焼炉に供給される空気の温度を調節し、該酸化触媒の温度を制御する。該燃焼炉に供給される空気の温度は、通常２５０〜３００℃である。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
該燃焼炉に供給される空気中の有機溶剤の濃度が高くなり過ぎると、有機溶剤を該燃焼炉で完全に燃焼させることができなくなる。すなわち、該燃焼炉で処理できる空気中の有機溶剤の濃度（含有量）には、上限がある。
【０００８】
該製造工程から排出される有機溶剤含有空気、すなわち、被処理空気中の有機溶剤の濃度が変動することは当然であり、該被処理空気中の有機溶剤の濃度が高くなると、燃焼炉で処理される空気中の有機溶剤の濃度も高くなる。該燃焼炉に供給される空気中の有機溶剤の濃度上昇が小さい場合は、外気を取り入れて有機溶剤の濃度を下げて、該燃焼炉での処理限界濃度以下にして、対応することができる。しかし、工程トラブルが原因となる濃度変動は、濃度の上昇が著しいので、極めて多くの外気を取り入れて希釈しなければならないが、燃焼炉の処理量には制限があるため、取り入れる外気の量には制限があり、外気を取り入れることによる希釈では対応できない場合があった。
【０００９】
この様な場合、該燃焼炉の処理限界濃度を超える有機溶剤含有空気が、該燃焼炉に供給されるので、該燃焼炉で、有機溶剤を完全に燃焼させることができず、未燃の有機溶剤が、該燃焼炉の排気ガス中に混入することになる。そのため、未燃の有機溶剤を含有する燃焼炉の排気ガスが、大気中へ放出されるという問題があった。
【００１０】
また、燃焼炉の排気ガスは、高温であるにもかかわらず、未燃の有機溶剤を含有することがあるため、該燃焼炉排気ガスを、水分を吸着した該除湿部材の再生空気として使用することはできなかった。そのため、外気等の有機溶剤の含有量が少ない空気を、加熱し、該除湿部材に通気しなければならなかった。従って、従来の方法では、非常に熱効率が悪いという問題があった。
【００１１】
従って、本発明の課題は、被処理空気中の有機溶剤の濃度の急激な変動に対応可能な、すなわち、有機溶剤の濃度が急激に変動しても、放出空気中の有機溶剤の含有量が増えることがない有機溶剤含有空気の処理方法であって、且つ燃焼炉排気ガスを除湿部材の再生空気として用いることができる、すなわち、熱効率が高い有機溶剤含有空気の処理方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
本発明者らは、上記従来技術における課題を解決すべく、鋭意研究を重ねた結果、（１）吸着装置で処理された吸着処理空気及び燃焼炉で処理された燃焼炉排気ガスを混合し、混合空気を得、該混合空気を酸化分解フィルター等を用いて酸化分解を行えば、燃焼炉の排気ガス中の有機溶剤の含有量が急激に変動しても、浄化空気中の有機溶剤の含有量が増えることがなく、安定して処理が行えること、（２）そのため、該浄化空気を、除湿部材の再生空気として用いることができるので、熱効率が高くなることを見出し、本発明を完成させるに至った。
【００１３】
すなわち、本発明（１）は、被除湿空気を、除湿部材に通気させて、該被除湿空気中の水分を除湿する除湿工程（ａ）と、
有機溶剤を含有する被処理空気を、吸着部材に通気させて、該被処理空気中の該有機溶剤を吸着除去する吸着除去工程（ｂ）と、
吸着部材再生空気を、該有機溶剤を吸着した該吸着部材に通気させて、該吸着部材を再生する吸着部材再生工程（ｃ）と、
該吸着部材再生工程で生じる濃縮空気を、燃焼炉に供給して、該濃縮空気中の該有機溶剤を燃焼させる燃焼工程（ｄ）と、
該吸着除去工程（ｂ）により生じる吸着処理空気と、該燃焼工程（ｄ）により生じる燃焼炉排気ガスとを混合して、混合空気を得、次いで、該混合空気中の該有機溶剤を酸化分解し、得られる浄化空気を、該水分を吸着した該除湿部材に通気させて、該除湿部材を再生する除湿部材再生工程（ｅ）と、
を有し、該除湿工程（ａ）、該吸着除去工程（ｂ）、該吸着部材再生工程（ｃ）、該燃焼工程（ｄ）及び該除湿部材再生工程（ｅ）を同時に行う有機溶剤含有空気の処理方法を提供するものである。
【００１４】
また、本発明（２）は、外気を前記燃焼炉排気ガスに流入させ、該外気及び該燃焼炉排気ガスを混合すると同時に、前記燃焼炉排気ガスの一部を抜き出し、前記吸着部材再生空気として返送する前記本発明（１）記載の有機溶剤含有空気の処理方法を提供するものである。
【発明の効果】
【００１５】
本発明の有機溶剤含有空気の処理方法によれば、被処理空気中の有機溶剤の濃度の急激な変動に対応可能な、すなわち、有機溶剤の濃度が急激に変動しても、放出空気中の有機溶剤の含有量が増えることがない有機溶剤含有空気の処理方法であって、且つ燃焼炉排気ガスを除湿部材の再生空気として用いることができる、すなわち、熱効率が高い有機溶剤含有空気の処理方法を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
本発明の有機溶剤含有空気の処理方法は、被除湿空気を、除湿部材に通気させて、該被除湿空気中の水分を除湿する除湿工程（ａ）と、
有機溶剤を含有する被処理空気を、吸着部材に通気させて、該被処理空気中の該有機溶剤を吸着除去する吸着除去工程（ｂ）と、
吸着部材再生空気を、該有機溶剤を吸着した該吸着部材に通気させて、該吸着部材を再生する吸着部材再生工程（ｃ）と、
該吸着部材再生工程で生じる濃縮空気を、燃焼炉に供給して、該濃縮空気中の該有機溶剤を燃焼させる燃焼工程（ｄ）と、
該吸着除去工程（ｂ）により生じる吸着処理空気と、該燃焼工程（ｄ）により生じる燃焼炉排気ガスとを混合して、混合空気を得、次いで、該混合空気中の該有機溶剤を酸化分解し、得られる浄化空気を、該水分を吸着した該除湿部材に通気させて、該除湿部材を再生する除湿部材再生工程（ｅ）と、
を有し、該除湿工程（ａ）、該吸着除去工程（ｂ）、該吸着部材再生工程（ｃ）、該燃焼工程（ｄ）及び該除湿部材再生工程（ｅ）を同時に行う有機溶剤含有空気の処理方法である。
【００１７】
本発明の有機溶剤含有空気の処理方法について、図１を参照して説明する。図１は、本発明の有機溶剤含有空気の処理方法の実施の形態例を示すフロー図である。図１中、有機溶剤含有空気処理システム３０は、被処理空気Ａ中の有機溶剤の吸着除去及び有機溶剤を吸着した吸着部材の再生を同時に行う吸着装置１、酸化触媒が充填されている燃焼炉２、酸化分解フィルター３、被除湿空気Ｊの除湿及び吸湿した除湿部材の再生を同時に行う除湿装置１５、製造工場２０と該吸着装置１の吸着ゾーンとを繋ぐ被処理空気供給管７、該吸着装置１の該吸着ゾーンと該酸化分解フィルター３とを繋ぐ吸着処理空気送気管８、該吸着装置１のパージゾーンに外気Ｄ１を供給するパージ空気供給管１３、該吸着処理空気送気管８から分岐し、該吸着装置１のパージゾーンに繋がるパージ空気排出管１４、該吸着装置１に吸着部材再生空気Ｂを供給する吸着部材再生空気供給管９、該吸着装置１の再生ゾーンと該燃焼炉２とを繋ぐ濃縮空気送気管１０、該吸着処理空気送気管８から分岐し該燃焼炉２に繋がる燃焼炉排気ガス送気管１１、該酸化分解フィルタ３と該除湿装置１５とを繋ぐ浄化空気供給管１２、該浄化空気供給管１２から分岐し、第一バルブ２７が付設されている第一外気供給管２６、該除湿装置１５から吸湿した浄化空気Ｋを大気へ放出する放出空気放出管１７、該除湿装置１５に被除湿空気Ｊを供給する被除湿空気供給管１８、及び該除湿装置１５と製造工場２０とを繋ぐ除湿空気供給管１９を有する。また、該吸着処理空気送気管８には第一送気ファン４が、該濃縮空気送気管１０には第二送気ファン５が、該燃焼炉排気ガス送気管１１には第三送気ファン６が、該除湿空気供給管１９には第四送気ファン１６が、該浄化空気供給管１２には第五ファン２５が付設されている。
【００１８】
該除湿装置１５の除湿ゾーンに、例えば、外気等の該被除湿空気Ｊを、第四送気ファン１６で吸引して供給することにより、該被除湿空気Ｊ中の水分を、該除湿装置１５の除湿部材に吸着させる除湿工程（ａ）を行なう。該被除湿空気Ｊは、該除湿装置１５を通過する際に、水分が除去され、除湿空気Ｌとして、該除湿装置１５から排出される。そして、該除湿空気Ｌを、該第四送気ファン１６により、該製造工場２０へと送気する。該除湿装置１５に供給される際の該被除湿空気Ｊの温度は、通常０〜５０℃、好ましくは１５〜３０℃であり、該除湿空気Ｌの温度は、通常４０〜１００℃である。また、該除湿空気供給管１９の途中には、必要に応じて、冷却するための空調機を設置することができる。
【００１９】
該製造工場２０に該除湿空気Ｌが供給される同時に、該製造工場２０からは、有機溶剤を含有する空気が排出される。そして、該吸着装置１の吸着ゾーンに、該製造工場２０から排出される空気、すなわち、有機溶剤を含有する該被処理空気Ａを、該第一送気ファン４で吸引して供給することにより、該被処理空気Ａ中の有機溶剤を、該吸着装置１の吸着部材に吸着させる該吸着除去工程（ｂ）を行う。該被処理空気Ａは、該吸着装置１を通過する際に、有機溶剤が除去され、吸着処理空気Ｅとして、該吸着装置１から排出される。そして、該吸着処理空気Ｅを、該第一送気ファン４により、該酸化分解フィルタ３へと送気する。該吸着装置１に供給される際の該被処理空気Ａの温度は、通常２０〜５０℃、好ましくは２０〜３０℃であり、該吸着処理空気Ｅの温度は、通常２０〜６０℃である。なお、図１に示すように、有機溶剤含有空気処理システム３０では、該吸着装置１の吸着部材に設けられているパージゾーンに外気Ｄ１を供給して、該再生ゾーンで加熱された吸着部材を冷却し、該パージゾーンの排出空気Ｇを、該パージ空気排気管１４より、該吸着処理空気に混合させているが、該パージゾーンを設け、パージ行うことは任意である。
【００２０】
また、該吸着装置１の再生ゾーンに、該吸着部材再生空気Ｂを、該第二送気ファン５で吸引して供給することにより、該吸着装置１の吸着部材が吸着している有機溶剤を、該吸着部材再生空気Ｂに移動させて、該吸着部材を再生する吸着部材再生工程（ｃ）を行う。該吸着部材再生空気Ｂは、該吸着装置１を通過する際に、該吸着部材から有機溶剤を受け取り、有機溶剤を含有する濃縮空気Ｆとして、該吸着装置１から排出される。そして、該濃縮空気Ｆを、該第二送気ファン５により、該燃焼炉２へと送気する。該吸着装置１に供給される際の該吸着部材再生空気Ｂの温度は、通常１２０〜３００℃、好ましくは１８０〜２００℃である。
【００２１】
次いで、該濃縮空気Ｆを、該燃焼炉２に供給し、該濃縮空気Ｆ中の有機溶剤を燃焼させる燃焼工程（ｄ）を行う。該燃焼工程を行うことにより、該濃縮空気Ｆ中の有機溶剤が除去される。該燃焼炉２に供給される際の該濃縮空気Ｆの温度は、通常３０〜７０℃であり、燃焼炉排気ガスＨの温度は、通常３００〜６００℃である。
【００２２】
そして、該燃焼工程（ｄ）により生じる燃焼炉排気ガスＨを、第三送気ファン６により、該吸着処理空気送気管８中に送気し、該吸着処理空気Ｅに混合させ、混合空気を得、次いで、該混合空気を、該酸化分解フィルター３で酸化分解し、該混合空気中の有機溶剤を除去する。該酸化分解フィルター３を通過した混合空気は、浄化空気Ｃとなり、該浄化空気供給管１２から、該除湿装置１５の再生ゾーンへと供給される。該酸化分解フィルター３に供給される際の該混合空気の温度は、通常１００〜１５０℃である。なお、該吸着処理空気Ｅと該燃焼炉排気ガスＨを混合することにより、該混合空気を所定の温度にすることも、更に外気を混合させて該混合空気の温度を調節することもできる。
【００２３】
次いで、該除湿装置１５の再生ゾーンに、該第五送気ファン２５で、該浄化空気Ｃを供給することにより、該除湿装置１５の除湿部材が吸着している水分を、該浄化空気Ｃに移動させて、該除湿部材を再生する除湿部材再生工程（ｅ）を行う。該浄化空気Ｃは、該除湿装置１５を通過する際に、該除湿部材から水分を受け取り、放出空気Ｋとして、該除湿装置１５から排出される。該除湿装置１５に供給される際の該浄化空気Ｃの温度は、通常１００〜１８０℃、好ましくは１２０〜１４０℃である。また、該除湿装置１５に該浄化空気Ｃを供給する前に、該浄化空気Ｃに、外気Ｄ２を混合させ、該浄化空気Ｃの温度を調節することができる。
【００２４】
そして、該除湿工程（ａ）、該吸着除去工程（ｂ）、該吸着部材再生工程（ｃ）、該燃焼工程（ｄ）及び該除湿部材再生工程（ｅ）を同時に行うことにより、該製造工場２０に除湿空気を供給すると同時に、該製造工場２０から排出される有機溶剤を含有する空気を処理する。
【００２５】
本発明の有機溶剤含有空気の処理方法では、有機溶剤の含有量が少ない該吸着処理空気に、該燃焼炉排気ガスを混合するため、工程トラブル等により該燃焼炉排気ガス中の有機溶剤の含有量が急激に高くなっても、該混合空気中の有機溶剤の含有量の変化は少ない。そのため、工程トラブル時でも、該混合空気中の有機溶剤の含有量が、該酸化分解フィルターの処理能力を超えないので、該酸化分解フィルターで適切な処理ができ、該浄化空気中の有機溶剤の含有量が高くならない。従って、本発明の有機溶剤含有空気の処理方法では、大気中へ放出される放出空気中の有機溶剤の含有量が極めて少なく、且つその変動が少ない。
【００２６】
また、該酸化分解フィルターに供給する際の該混合空気の温度は、通常１００〜１５０℃程度であり、該吸着処理空気の温度は、通常３０〜５０℃程度であり、該燃焼炉排気ガスの温度は、通常３００〜６００℃程度であるので、該混合空気を加熱しなくとも、該混合空気を所定の温度にすることができるので、熱効率が高くなる。
【００２７】
また、該吸着処理空気も、該酸化分解フィルターで処理されるので、従来の有機溶剤含有空気処理システムに比べ、放出空気中の有機溶剤の含有量を少なくすることができる。
【００２８】
また、該酸化分解フィルターから排出される該浄化空気は、（ｉ）温度が、通常１００〜１５０℃程度であり、該除湿部材の再生に必要な温度より高く、（ｉｉ）有機溶剤の含有量が少なく、且つ（ｉｉｉ）工程トラブル等があっても、有機溶剤の含有量が増えないので、該除湿部材の再生用の空気として用いることができる。従って、本発明の有機溶剤含有空気の処理方法は、除湿部剤の再生のために、外気等を加熱して使用する必要がないので、熱効率が高い。
【００２９】
該吸着装置１の内部には、図２に示す吸着部材３１が取り付けられている。該吸着部材３１は、被処理空気Ａ、吸着部材再生空気Ｂ及びパージ用の外気Ｄ１を通過させるための通気空洞を有する。また、該吸着部材３１には、ゼオライト等の吸着剤が担持されている。そして、該吸着部材３１は、被処理空気の供給側の開口面３７ａ及び吸着部材再生空気の供給側の開口面３７ｂが、仕切り板３２により、吸着ゾーン３４、再生ゾーン３３及びパージゾーン３８に分割されている。また、該吸着部材は、モーター３６で回転可能なように、図示しないローター軸により吸着装置１に取り付けられている。
【００３０】
該吸着ゾーン３４に、該開口面３７ａ側から、該被処理空気Ａを通気することにより、該被処理空気Ａ中の有機溶剤が、該吸着部材３１に担持されている吸着剤に吸着され、有機溶剤が吸着除去された吸着処理空気Ｅが開口面３７ｂから排出される。次いで、該吸着部材３１を、モーター３６により回転させることにより、有機溶剤を吸着した吸着剤は、該再生ゾーン３３に移動する。そして、加熱された該吸着部材再生空気Ｂを、該開口面３７ｂ側から、該再生ゾーン３３に通気することにより、有機溶剤が、該吸着剤から該吸着部材再生空気Ｂに移動し、該吸着剤は再生され、有機溶剤を含有する濃縮空気Ｆが該開口面３７ａから排出される。次いで、該吸着部材３１を、モーター３６により回転させ、再生された吸着剤は、パージゾーン３８へ移動し、外気Ｄ１により冷却される。次いで、冷却された該吸着部材は、再び該吸着ゾーン３４に移動する。
【００３１】
該吸着部材３１としては、特に制限されず、例えば、セラミック繊維、ガラス繊維等の繊維の織布又は不織布をコルゲート状ハニカム構造に成形して得られる、多孔質の繊維質担体に、吸着剤が担持されている吸着部材、あるいは、アルミ箔等の金属箔をコルゲート状ハニカム構造に成形して得られる、金属ハニカム担体に、吸着剤が担持されている吸着部材等が挙げられる。また、該吸着剤としては、特に制限されず、例えば、ゼオライト、活性炭、シリカゲル、活性アルミナ等が挙げられる。
【００３２】
該燃焼炉２に充填される酸化触媒としては、特に制限されず、例えば、コージェライト担体に、白金、パラジウム、マンガン、鉄等が担持されている触媒が挙げられる。
【００３３】
また、図１に示す有機溶剤含有空気処理システム３０では、該混合空気中の有機溶剤の酸化分解に、酸化フィルターが用いられているが、該酸化フィルターとしては、アルミナ、シリカ等の多孔質セラミック、カーボンファイバー、カーボンペーパーなどの担体に、金属触媒として、白金等の貴金属、又はパラジウム、マンガン、ニッケル等の遷移金属を、単独又は組み合わせて担持したものが挙げられるが、それに限定されるものではなく、他には、活性炭、ゼオライト、シリカゲル、活性アルミナ等が挙げられる。
【００３４】
該除湿装置１５の内部には、図３に示す除湿部材３１１が取り付けられている。該除湿部材３１１は、被除湿空気Ｊ及び浄化空気Ｃを通過させるための通気空洞を有する。また、該除湿部材３１１には、ゼオライト等の除湿剤が担持されている。そして、該除湿部材３１１は、被除湿空気の供給側の開口面３７１ａ及び浄化空気の供給側の開口面３７１ｂが、仕切り板３２１により、除湿ゾーン３４１及び再生ゾーン３８１に分割されている。また、該除湿部材は、モーター３６１で回転可能なように、図示しないローター軸により除湿装置１５に取り付けられている。
【００３５】
該除湿ゾーン３４１に、該開口面３７１ａ側から、該被除湿空気Ｊを通気することにより、該被除湿空気Ｊ中の水分が、該除湿部材３１１に担持されている除湿剤に吸着され、水分が吸着除去された除湿空気Ｌが開口面３７１ｂから排出される。次いで、該除湿部材３１１を、モーター３６１により回転させることにより、水分を吸着した除湿剤は、該再生ゾーン３８１に移動する。そして、該浄化空気Ｃを、該開口面３７１ｂ側から、該再生ゾーン３８１に通気することにより、水分が、該除湿剤から該浄化空気Ｃに移動し、該除湿剤は再生され、水分を吸湿した放出空気Ｋが該開口面３７１ａから排出される。次いで、再生された該除湿剤が、再び該除湿ゾーン３４１に移動する。
【００３６】
該除湿部材３１１としては、特に制限されず、例えば、セラミック繊維、ガラス繊維等の繊維の織布又は不織布をコルゲート状ハニカム構造に成形して得られる、多孔質の繊維質担体に、除湿剤が担持されている除湿部材、あるいは、アルミ箔等の金属箔をコルゲート状ハニカム構造に成形して得られる、金属ハニカム担体に、除湿剤が担持されている除湿部材等が挙げられる。また、該除湿剤としては、特に制限されず、例えば、ゼオライト、活性炭、シリカゲル、活性アルミナ等が挙げられる。
【００３７】
該吸着部材再生空気Ｂの供給量に対する該被処理空気Ａの供給量の比（被処理空気Ａ／吸着部材再生空気Ｂ）は、好ましくは３〜１５、特に好ましくは５〜１０である。該吸着部材再生空気Ｂの供給量に対する該被処理空気Ａの供給量の比が、上記範囲にあることにより、被処理空気中の有機溶剤の含有量が変動しても、放出空気中の有機溶剤の含有量の変化が少ないという本発明の効果が高まる。
【００３８】
また、本発明の有機溶剤含有空気の処理方法では、図４に示すように、外気を該燃焼炉排気ガスに流入させ、該外気及び該燃焼炉排気ガスを混合すると同時に、該燃焼炉排気ガスの一部を抜き出し、該吸着部材再生空気として返送することができる。図４は、本発明の有機溶剤含有空気の処理方法において、燃焼炉排気ガスを吸着部材再生空気として返送する場合の形態例を示すフロー図である。有機溶剤含有空気処理システム４０は、該燃焼炉２の後段で、燃焼炉排気ガス送気管１１から分岐する第二外気供給管４３と、該第二外気供給管４３の分岐点より後段で、該燃焼炉排気ガス送気１１から分岐し、吸着装置１の再生ゾーンに繋がる燃焼炉排気ガス返送管４１とを有する以外は、前記有機溶剤含有空気処理システム３０と同様である。なお、該第二外気供給管４３には第二バルブ４４が、該燃焼炉排気ガス返送管４１には第三バルブ４２が付設されている。
【００３９】
そして、該第三バルブ４２を調節して、該燃焼炉排気ガスの一部（以下、返送燃焼炉排気ガスＢ２）を、該燃焼炉排気ガス送気管１１から抜き出し、該燃焼炉排気ガス返送管４１により、吸着部材再生空気として、該吸着装置１の再生ゾーンに返送し、該除湿工程（ａ）、該吸着除去工程（ｂ）、該吸着部材再生工程（ｃ）、該燃焼工程（ｄ）及び該除湿部材再生工程（ｅ）を行う。また、該燃料炉排気ガスの返送と同時に、該第二バルブ４４を調節して、該燃焼炉排気ガスの返送量と同程度の外気Ｄ３を、該第二外気供給管４３から取り込み、該燃焼炉排気ガスに混合させる。
【００４０】
工程トラブル等で、該被処理空気中の有機溶剤の濃度が急激に高くなると、該燃焼炉排気ガス中の有機溶剤の濃度も高くなってしまうが、その時の該燃焼炉排気ガス中の有機溶剤の濃度は、該吸着部材の該再生空気としては、問題がない程度の濃度であるので、該燃焼炉排気ガス（該返送燃焼炉排気ガスＢ２）を該再生空気として用いることができる。
【００４１】
該吸着装置１の吸着部材を再生するための吸着部材再生空気は、通常１８０〜３００℃であるため、外気を該吸着部材再生空気として用いる場合は、該吸着装置１に供給する前に、該外気を加熱する必要がある。ところが、該燃焼炉排気ガスを返送して、吸着部材再生空気として用いる場合は、３００〜６００℃の該燃焼炉排気ガスを、外気で温度調節して用いるので、加熱する必要がない。従って、該燃焼炉排気ガスの一部を該吸着部材再生空気として返送することが、熱効率が高い点で好ましい。
【００４２】
次に、実施例を挙げて本発明を更に具体的に説明するが、これは単に例示であって、本発明を制限するものではない。
【実施例】
【００４３】
（実施例１）
製造工場２０を設けず、有機溶剤の含有量を調整した空気を、被処理空気Ａとして、直接、被処理空気供給管７に導入する以外は、図４に示す有機溶剤含有空気処理システムを用いて、表１に示す条件で、有機溶剤含有空気の処理を行った。その結果を表２に示す。
・吸着装置１
担体；シリカアルミナ繊維製の紙（厚さ０．２ｍｍ、空隙率９０％）からなる、直径４００ｍｍ、通気方向長さ４００ｍｍのローター形状のハニカム構造担体を用意した。
担持されている吸着剤；ＺＳＭ−５型ゼオライト（組成Ａｌ０．６４Ｓｉ９５．３６Ｏ１９２）
吸着ゾーン、再生ゾーン及びパージゾーンの比率；３：１：１
・燃焼炉２
充填触媒；コージェライト担持白金触媒
充填層；直径０．５ｍ×長さ１ｍ
・酸化分解フィルター３
ニッケル担持多孔質セラミック
直径０．５ｍ、厚み１００ｍｍ
・除湿装置１５
担体；シリカアルミナ繊維製の紙（厚さ０．２ｍｍ、空隙率９０％）からなる、直径４００ｍｍ、通気方向長さ４００ｍｍのローター形状のハニカム構造担体を用意した。
担持されている吸着剤；Ａ型ゼオライト（組成Ａｌ１２Ｓｉ１２Ｏ４８）
吸着ゾーン及び再生ゾーンの比率；３：１
【００４４】
【表１】
１）含有している有機溶剤：トルエン、イソプロピルアミン、メチルエチルケトン及び酢酸エチル
２）酸化分解フィルター３から排出される浄化空気Ｃのうち、５ｍ３／分だけを除湿装置１５に送気し、残部は大気中へ放出した。
【００４５】
【表２】
【図面の簡単な説明】
【００４６】
【図１】本発明の有機溶剤含有空気の処理方法の実施の形態例を示すフロー図である。
【図２】吸着装置の内部に設置されている吸着部材を示す模式図である。
【図３】除湿装置の内部に設置されている除湿部材を示す模式図である。
【図４】本発明の有機溶剤含有空気の処理方法において、燃焼炉排気ガスを再生空気として返送する場合の形態例を示すフロー図である。
【図５】従来の有機溶剤含有空気の処理方法を示すフロー図である。
【符号の説明】
【００４７】
１、５１ 吸着装置
２、５２ 燃焼炉
３ 酸化分解フィルター
４ 第一送気ファン
５ 第二送気ファン
６ 第三送気ファン
７ 被処理空気供給管
８ 吸着処理空気送気管
９ 吸着部材再生空気供給管
１０、５３ 濃縮空気送気管
１１ 燃焼炉排気ガス送気管
１２ 浄化空気供給管
１３ パージ空気供給管
１４ パージ空気排出管
１５ 除湿装置
１６ 第四送気ファン
１７ 放出空気放出管
１８ 被除湿空気供給管
１９ 除湿空気供給管
２０ 製造工場
２５ 第五送気ファン
２６ 第一外気供給管
２７ 第一バルブ
３０、４０、５０ 有機溶剤含有空気処理システム
３１ 吸着部材
３１１ 除湿部剤
３２、３２１ 仕切り板
３３、３８１ 再生ゾーン
３４ 吸着ゾーン
３４１ 除湿ゾーン
３６、３６１ モーター
３７ａ、３７ｂ、３７１ａ、３７１ｂ 開口面
３８ パージゾーン
４１ 燃焼炉排気ガス返送管
４２ 第三バルブ
４３ 第二外気供給管
４４ 第二バルブ
Ａ、Ｍ 被処理空気
Ｂ、Ｐ 吸着部材再生空気
Ｃ 浄化空気
Ｄ１、Ｄ２、Ｄ３ 外気
Ｅ、Ｎ 吸着処理空気
Ｆ 濃縮空気
Ｇ パージゾーンの排出空気
Ｈ、Ｑ 燃焼炉排気ガス
Ｊ 被除湿空気
Ｋ 放出空気
Ｌ 除湿空気
【技術分野】
【０００１】
本発明は、除湿空気を製造工程に供給すると同時に、該製造工程から排出される、有機溶剤を含有する被処理空気の処理を連続的に行う、有機溶剤含有空気の処理方法に関し、より具体的には、除湿剤が担持されている除湿部材により、製造工程への供給空気を除湿する除湿工程と、水分を吸着した該除湿部材の再生を行う除湿部材再生工程と、ゼオライト等の吸着剤が担持されている吸着部材により、被処理空気中の有機溶剤を吸着除去する吸着除去工程と、有機溶剤を吸着した該吸着部材の再生を行う吸着部材再生工程と、該吸着部材の再生により生じる、高濃度の有機溶剤を含有する空気中の有機溶剤を燃焼させる燃焼工程とを、同時に且つ連続的に行う、有機溶剤含有空気の処理方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
液晶、半導体、ＬＥＤ、プラズマディスプレイ、樹脂又は塗料等の生産工程、あるいは、印刷、塗装又はクリーニング等の設備（以下、製造工程等とも記載する。）では、外気等を除湿部材に通気させて除湿し、得られる除湿空気が製造工程等に供給されると同時に、該製造工程等から、例えば、ハロゲン化炭化水素、トルエン、酢酸エチル等の有機溶剤を含有する空気（以下、有機溶剤含有空気とも記載する。）が排出される。該有機溶剤は有害であるので、該製造工程等の排出空気中の有機溶剤を、適切な方法で除去する必要がある。
【０００３】
そこで、従来より、ゼオライト等の吸着剤が担持されている吸着部材を備える吸着装置、及び酸化触媒が充填されている燃焼炉を有する有機溶剤含有空気の処理システムで、有機溶剤を含有する被処理空気を、吸着部材に通気させて、該被処理空気中の該有機溶剤を吸着除去する吸着除去工程、吸着部材再生空気を、該有機溶剤を吸着した該吸着部材に通気させて該吸着部材を再生する吸着部材再生工程、及び該吸着部材再生工程で生じる濃縮空気を、燃焼炉に供給して、該濃縮空気中の該有機溶剤を燃焼させる燃焼工程を有し、該吸着除去工程、該再生工程及び該燃焼工程を同時に且つ連続的に行う、有機溶剤含有空気の処理方法が行われてきた。
【０００４】
従来の有機溶剤含有空気の処理方法について、図５を参照に説明する。図５は、従来の有機溶剤含有空気の処理方法を示すフロー図である。図５中、従来の有機溶剤含有空気処理システム５０は、吸着ゾーン及び再生ゾーンに分割されている吸着部材を備える吸着装置５１、及び酸化触媒が充填されている燃焼炉５２を有する。該吸着装置５１において、該吸着ゾーンでは、有機溶剤を含有する被処理空気Ｍ中の有機溶剤の吸着除去が行われると同時に、該再生ゾーンでは、有機溶剤を吸着した吸着部材の再生が行われる。該吸着部材の再生に用いられた吸着部材再生空気Ｐは、高濃度の有機溶剤を含有する濃縮空気として該吸着装置５１から排出され、該濃縮空気は、濃縮空気送気管５３により、燃焼炉５２へ供給される。そして、該燃焼炉５２中で、該濃縮空気中の有機溶剤を燃焼させて、該濃縮空気中の有機溶剤を除去し、燃焼炉排気ガスＱが該燃焼炉５２から排出される。
【０００５】
この様に、従来の有機溶剤含有空気の処理方法では、該被処理空気Ｇが吸着装置５１で処理されて生じる吸着処理空気Ｎ、及び燃焼炉排気ガスＱが、大気へと放出される。
【０００６】
該燃焼炉では、有機溶剤が酸化触媒により燃焼するので、極めて大きな発熱が起こり、該酸化触媒は高温に晒されることになる。通常、該酸化触媒としては白金触媒が用いられているので、該酸化触媒の使用温度の上限は、５００℃であり、酸化触媒の温度が５００℃を超えると、該触媒の性能低下（熱劣化）が起こる。そのため、該酸化触媒の温度が５００℃を超えないように、該酸化触媒の温度を管理する必要がある。該酸化触媒の温度は、該燃焼炉の排気ガスの温度を測定し、該排気ガスの温度に応じて、該燃焼炉に供給される空気の温度を調節し、該酸化触媒の温度を制御する。該燃焼炉に供給される空気の温度は、通常２５０〜３００℃である。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
該燃焼炉に供給される空気中の有機溶剤の濃度が高くなり過ぎると、有機溶剤を該燃焼炉で完全に燃焼させることができなくなる。すなわち、該燃焼炉で処理できる空気中の有機溶剤の濃度（含有量）には、上限がある。
【０００８】
該製造工程から排出される有機溶剤含有空気、すなわち、被処理空気中の有機溶剤の濃度が変動することは当然であり、該被処理空気中の有機溶剤の濃度が高くなると、燃焼炉で処理される空気中の有機溶剤の濃度も高くなる。該燃焼炉に供給される空気中の有機溶剤の濃度上昇が小さい場合は、外気を取り入れて有機溶剤の濃度を下げて、該燃焼炉での処理限界濃度以下にして、対応することができる。しかし、工程トラブルが原因となる濃度変動は、濃度の上昇が著しいので、極めて多くの外気を取り入れて希釈しなければならないが、燃焼炉の処理量には制限があるため、取り入れる外気の量には制限があり、外気を取り入れることによる希釈では対応できない場合があった。
【０００９】
この様な場合、該燃焼炉の処理限界濃度を超える有機溶剤含有空気が、該燃焼炉に供給されるので、該燃焼炉で、有機溶剤を完全に燃焼させることができず、未燃の有機溶剤が、該燃焼炉の排気ガス中に混入することになる。そのため、未燃の有機溶剤を含有する燃焼炉の排気ガスが、大気中へ放出されるという問題があった。
【００１０】
また、燃焼炉の排気ガスは、高温であるにもかかわらず、未燃の有機溶剤を含有することがあるため、該燃焼炉排気ガスを、水分を吸着した該除湿部材の再生空気として使用することはできなかった。そのため、外気等の有機溶剤の含有量が少ない空気を、加熱し、該除湿部材に通気しなければならなかった。従って、従来の方法では、非常に熱効率が悪いという問題があった。
【００１１】
従って、本発明の課題は、被処理空気中の有機溶剤の濃度の急激な変動に対応可能な、すなわち、有機溶剤の濃度が急激に変動しても、放出空気中の有機溶剤の含有量が増えることがない有機溶剤含有空気の処理方法であって、且つ燃焼炉排気ガスを除湿部材の再生空気として用いることができる、すなわち、熱効率が高い有機溶剤含有空気の処理方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
本発明者らは、上記従来技術における課題を解決すべく、鋭意研究を重ねた結果、（１）吸着装置で処理された吸着処理空気及び燃焼炉で処理された燃焼炉排気ガスを混合し、混合空気を得、該混合空気を酸化分解フィルター等を用いて酸化分解を行えば、燃焼炉の排気ガス中の有機溶剤の含有量が急激に変動しても、浄化空気中の有機溶剤の含有量が増えることがなく、安定して処理が行えること、（２）そのため、該浄化空気を、除湿部材の再生空気として用いることができるので、熱効率が高くなることを見出し、本発明を完成させるに至った。
【００１３】
すなわち、本発明（１）は、被除湿空気を、除湿部材に通気させて、該被除湿空気中の水分を除湿する除湿工程（ａ）と、
有機溶剤を含有する被処理空気を、吸着部材に通気させて、該被処理空気中の該有機溶剤を吸着除去する吸着除去工程（ｂ）と、
吸着部材再生空気を、該有機溶剤を吸着した該吸着部材に通気させて、該吸着部材を再生する吸着部材再生工程（ｃ）と、
該吸着部材再生工程で生じる濃縮空気を、燃焼炉に供給して、該濃縮空気中の該有機溶剤を燃焼させる燃焼工程（ｄ）と、
該吸着除去工程（ｂ）により生じる吸着処理空気と、該燃焼工程（ｄ）により生じる燃焼炉排気ガスとを混合して、混合空気を得、次いで、該混合空気中の該有機溶剤を酸化分解し、得られる浄化空気を、該水分を吸着した該除湿部材に通気させて、該除湿部材を再生する除湿部材再生工程（ｅ）と、
を有し、該除湿工程（ａ）、該吸着除去工程（ｂ）、該吸着部材再生工程（ｃ）、該燃焼工程（ｄ）及び該除湿部材再生工程（ｅ）を同時に行う有機溶剤含有空気の処理方法を提供するものである。
【００１４】
また、本発明（２）は、外気を前記燃焼炉排気ガスに流入させ、該外気及び該燃焼炉排気ガスを混合すると同時に、前記燃焼炉排気ガスの一部を抜き出し、前記吸着部材再生空気として返送する前記本発明（１）記載の有機溶剤含有空気の処理方法を提供するものである。
【発明の効果】
【００１５】
本発明の有機溶剤含有空気の処理方法によれば、被処理空気中の有機溶剤の濃度の急激な変動に対応可能な、すなわち、有機溶剤の濃度が急激に変動しても、放出空気中の有機溶剤の含有量が増えることがない有機溶剤含有空気の処理方法であって、且つ燃焼炉排気ガスを除湿部材の再生空気として用いることができる、すなわち、熱効率が高い有機溶剤含有空気の処理方法を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
本発明の有機溶剤含有空気の処理方法は、被除湿空気を、除湿部材に通気させて、該被除湿空気中の水分を除湿する除湿工程（ａ）と、
有機溶剤を含有する被処理空気を、吸着部材に通気させて、該被処理空気中の該有機溶剤を吸着除去する吸着除去工程（ｂ）と、
吸着部材再生空気を、該有機溶剤を吸着した該吸着部材に通気させて、該吸着部材を再生する吸着部材再生工程（ｃ）と、
該吸着部材再生工程で生じる濃縮空気を、燃焼炉に供給して、該濃縮空気中の該有機溶剤を燃焼させる燃焼工程（ｄ）と、
該吸着除去工程（ｂ）により生じる吸着処理空気と、該燃焼工程（ｄ）により生じる燃焼炉排気ガスとを混合して、混合空気を得、次いで、該混合空気中の該有機溶剤を酸化分解し、得られる浄化空気を、該水分を吸着した該除湿部材に通気させて、該除湿部材を再生する除湿部材再生工程（ｅ）と、
を有し、該除湿工程（ａ）、該吸着除去工程（ｂ）、該吸着部材再生工程（ｃ）、該燃焼工程（ｄ）及び該除湿部材再生工程（ｅ）を同時に行う有機溶剤含有空気の処理方法である。
【００１７】
本発明の有機溶剤含有空気の処理方法について、図１を参照して説明する。図１は、本発明の有機溶剤含有空気の処理方法の実施の形態例を示すフロー図である。図１中、有機溶剤含有空気処理システム３０は、被処理空気Ａ中の有機溶剤の吸着除去及び有機溶剤を吸着した吸着部材の再生を同時に行う吸着装置１、酸化触媒が充填されている燃焼炉２、酸化分解フィルター３、被除湿空気Ｊの除湿及び吸湿した除湿部材の再生を同時に行う除湿装置１５、製造工場２０と該吸着装置１の吸着ゾーンとを繋ぐ被処理空気供給管７、該吸着装置１の該吸着ゾーンと該酸化分解フィルター３とを繋ぐ吸着処理空気送気管８、該吸着装置１のパージゾーンに外気Ｄ１を供給するパージ空気供給管１３、該吸着処理空気送気管８から分岐し、該吸着装置１のパージゾーンに繋がるパージ空気排出管１４、該吸着装置１に吸着部材再生空気Ｂを供給する吸着部材再生空気供給管９、該吸着装置１の再生ゾーンと該燃焼炉２とを繋ぐ濃縮空気送気管１０、該吸着処理空気送気管８から分岐し該燃焼炉２に繋がる燃焼炉排気ガス送気管１１、該酸化分解フィルタ３と該除湿装置１５とを繋ぐ浄化空気供給管１２、該浄化空気供給管１２から分岐し、第一バルブ２７が付設されている第一外気供給管２６、該除湿装置１５から吸湿した浄化空気Ｋを大気へ放出する放出空気放出管１７、該除湿装置１５に被除湿空気Ｊを供給する被除湿空気供給管１８、及び該除湿装置１５と製造工場２０とを繋ぐ除湿空気供給管１９を有する。また、該吸着処理空気送気管８には第一送気ファン４が、該濃縮空気送気管１０には第二送気ファン５が、該燃焼炉排気ガス送気管１１には第三送気ファン６が、該除湿空気供給管１９には第四送気ファン１６が、該浄化空気供給管１２には第五ファン２５が付設されている。
【００１８】
該除湿装置１５の除湿ゾーンに、例えば、外気等の該被除湿空気Ｊを、第四送気ファン１６で吸引して供給することにより、該被除湿空気Ｊ中の水分を、該除湿装置１５の除湿部材に吸着させる除湿工程（ａ）を行なう。該被除湿空気Ｊは、該除湿装置１５を通過する際に、水分が除去され、除湿空気Ｌとして、該除湿装置１５から排出される。そして、該除湿空気Ｌを、該第四送気ファン１６により、該製造工場２０へと送気する。該除湿装置１５に供給される際の該被除湿空気Ｊの温度は、通常０〜５０℃、好ましくは１５〜３０℃であり、該除湿空気Ｌの温度は、通常４０〜１００℃である。また、該除湿空気供給管１９の途中には、必要に応じて、冷却するための空調機を設置することができる。
【００１９】
該製造工場２０に該除湿空気Ｌが供給される同時に、該製造工場２０からは、有機溶剤を含有する空気が排出される。そして、該吸着装置１の吸着ゾーンに、該製造工場２０から排出される空気、すなわち、有機溶剤を含有する該被処理空気Ａを、該第一送気ファン４で吸引して供給することにより、該被処理空気Ａ中の有機溶剤を、該吸着装置１の吸着部材に吸着させる該吸着除去工程（ｂ）を行う。該被処理空気Ａは、該吸着装置１を通過する際に、有機溶剤が除去され、吸着処理空気Ｅとして、該吸着装置１から排出される。そして、該吸着処理空気Ｅを、該第一送気ファン４により、該酸化分解フィルタ３へと送気する。該吸着装置１に供給される際の該被処理空気Ａの温度は、通常２０〜５０℃、好ましくは２０〜３０℃であり、該吸着処理空気Ｅの温度は、通常２０〜６０℃である。なお、図１に示すように、有機溶剤含有空気処理システム３０では、該吸着装置１の吸着部材に設けられているパージゾーンに外気Ｄ１を供給して、該再生ゾーンで加熱された吸着部材を冷却し、該パージゾーンの排出空気Ｇを、該パージ空気排気管１４より、該吸着処理空気に混合させているが、該パージゾーンを設け、パージ行うことは任意である。
【００２０】
また、該吸着装置１の再生ゾーンに、該吸着部材再生空気Ｂを、該第二送気ファン５で吸引して供給することにより、該吸着装置１の吸着部材が吸着している有機溶剤を、該吸着部材再生空気Ｂに移動させて、該吸着部材を再生する吸着部材再生工程（ｃ）を行う。該吸着部材再生空気Ｂは、該吸着装置１を通過する際に、該吸着部材から有機溶剤を受け取り、有機溶剤を含有する濃縮空気Ｆとして、該吸着装置１から排出される。そして、該濃縮空気Ｆを、該第二送気ファン５により、該燃焼炉２へと送気する。該吸着装置１に供給される際の該吸着部材再生空気Ｂの温度は、通常１２０〜３００℃、好ましくは１８０〜２００℃である。
【００２１】
次いで、該濃縮空気Ｆを、該燃焼炉２に供給し、該濃縮空気Ｆ中の有機溶剤を燃焼させる燃焼工程（ｄ）を行う。該燃焼工程を行うことにより、該濃縮空気Ｆ中の有機溶剤が除去される。該燃焼炉２に供給される際の該濃縮空気Ｆの温度は、通常３０〜７０℃であり、燃焼炉排気ガスＨの温度は、通常３００〜６００℃である。
【００２２】
そして、該燃焼工程（ｄ）により生じる燃焼炉排気ガスＨを、第三送気ファン６により、該吸着処理空気送気管８中に送気し、該吸着処理空気Ｅに混合させ、混合空気を得、次いで、該混合空気を、該酸化分解フィルター３で酸化分解し、該混合空気中の有機溶剤を除去する。該酸化分解フィルター３を通過した混合空気は、浄化空気Ｃとなり、該浄化空気供給管１２から、該除湿装置１５の再生ゾーンへと供給される。該酸化分解フィルター３に供給される際の該混合空気の温度は、通常１００〜１５０℃である。なお、該吸着処理空気Ｅと該燃焼炉排気ガスＨを混合することにより、該混合空気を所定の温度にすることも、更に外気を混合させて該混合空気の温度を調節することもできる。
【００２３】
次いで、該除湿装置１５の再生ゾーンに、該第五送気ファン２５で、該浄化空気Ｃを供給することにより、該除湿装置１５の除湿部材が吸着している水分を、該浄化空気Ｃに移動させて、該除湿部材を再生する除湿部材再生工程（ｅ）を行う。該浄化空気Ｃは、該除湿装置１５を通過する際に、該除湿部材から水分を受け取り、放出空気Ｋとして、該除湿装置１５から排出される。該除湿装置１５に供給される際の該浄化空気Ｃの温度は、通常１００〜１８０℃、好ましくは１２０〜１４０℃である。また、該除湿装置１５に該浄化空気Ｃを供給する前に、該浄化空気Ｃに、外気Ｄ２を混合させ、該浄化空気Ｃの温度を調節することができる。
【００２４】
そして、該除湿工程（ａ）、該吸着除去工程（ｂ）、該吸着部材再生工程（ｃ）、該燃焼工程（ｄ）及び該除湿部材再生工程（ｅ）を同時に行うことにより、該製造工場２０に除湿空気を供給すると同時に、該製造工場２０から排出される有機溶剤を含有する空気を処理する。
【００２５】
本発明の有機溶剤含有空気の処理方法では、有機溶剤の含有量が少ない該吸着処理空気に、該燃焼炉排気ガスを混合するため、工程トラブル等により該燃焼炉排気ガス中の有機溶剤の含有量が急激に高くなっても、該混合空気中の有機溶剤の含有量の変化は少ない。そのため、工程トラブル時でも、該混合空気中の有機溶剤の含有量が、該酸化分解フィルターの処理能力を超えないので、該酸化分解フィルターで適切な処理ができ、該浄化空気中の有機溶剤の含有量が高くならない。従って、本発明の有機溶剤含有空気の処理方法では、大気中へ放出される放出空気中の有機溶剤の含有量が極めて少なく、且つその変動が少ない。
【００２６】
また、該酸化分解フィルターに供給する際の該混合空気の温度は、通常１００〜１５０℃程度であり、該吸着処理空気の温度は、通常３０〜５０℃程度であり、該燃焼炉排気ガスの温度は、通常３００〜６００℃程度であるので、該混合空気を加熱しなくとも、該混合空気を所定の温度にすることができるので、熱効率が高くなる。
【００２７】
また、該吸着処理空気も、該酸化分解フィルターで処理されるので、従来の有機溶剤含有空気処理システムに比べ、放出空気中の有機溶剤の含有量を少なくすることができる。
【００２８】
また、該酸化分解フィルターから排出される該浄化空気は、（ｉ）温度が、通常１００〜１５０℃程度であり、該除湿部材の再生に必要な温度より高く、（ｉｉ）有機溶剤の含有量が少なく、且つ（ｉｉｉ）工程トラブル等があっても、有機溶剤の含有量が増えないので、該除湿部材の再生用の空気として用いることができる。従って、本発明の有機溶剤含有空気の処理方法は、除湿部剤の再生のために、外気等を加熱して使用する必要がないので、熱効率が高い。
【００２９】
該吸着装置１の内部には、図２に示す吸着部材３１が取り付けられている。該吸着部材３１は、被処理空気Ａ、吸着部材再生空気Ｂ及びパージ用の外気Ｄ１を通過させるための通気空洞を有する。また、該吸着部材３１には、ゼオライト等の吸着剤が担持されている。そして、該吸着部材３１は、被処理空気の供給側の開口面３７ａ及び吸着部材再生空気の供給側の開口面３７ｂが、仕切り板３２により、吸着ゾーン３４、再生ゾーン３３及びパージゾーン３８に分割されている。また、該吸着部材は、モーター３６で回転可能なように、図示しないローター軸により吸着装置１に取り付けられている。
【００３０】
該吸着ゾーン３４に、該開口面３７ａ側から、該被処理空気Ａを通気することにより、該被処理空気Ａ中の有機溶剤が、該吸着部材３１に担持されている吸着剤に吸着され、有機溶剤が吸着除去された吸着処理空気Ｅが開口面３７ｂから排出される。次いで、該吸着部材３１を、モーター３６により回転させることにより、有機溶剤を吸着した吸着剤は、該再生ゾーン３３に移動する。そして、加熱された該吸着部材再生空気Ｂを、該開口面３７ｂ側から、該再生ゾーン３３に通気することにより、有機溶剤が、該吸着剤から該吸着部材再生空気Ｂに移動し、該吸着剤は再生され、有機溶剤を含有する濃縮空気Ｆが該開口面３７ａから排出される。次いで、該吸着部材３１を、モーター３６により回転させ、再生された吸着剤は、パージゾーン３８へ移動し、外気Ｄ１により冷却される。次いで、冷却された該吸着部材は、再び該吸着ゾーン３４に移動する。
【００３１】
該吸着部材３１としては、特に制限されず、例えば、セラミック繊維、ガラス繊維等の繊維の織布又は不織布をコルゲート状ハニカム構造に成形して得られる、多孔質の繊維質担体に、吸着剤が担持されている吸着部材、あるいは、アルミ箔等の金属箔をコルゲート状ハニカム構造に成形して得られる、金属ハニカム担体に、吸着剤が担持されている吸着部材等が挙げられる。また、該吸着剤としては、特に制限されず、例えば、ゼオライト、活性炭、シリカゲル、活性アルミナ等が挙げられる。
【００３２】
該燃焼炉２に充填される酸化触媒としては、特に制限されず、例えば、コージェライト担体に、白金、パラジウム、マンガン、鉄等が担持されている触媒が挙げられる。
【００３３】
また、図１に示す有機溶剤含有空気処理システム３０では、該混合空気中の有機溶剤の酸化分解に、酸化フィルターが用いられているが、該酸化フィルターとしては、アルミナ、シリカ等の多孔質セラミック、カーボンファイバー、カーボンペーパーなどの担体に、金属触媒として、白金等の貴金属、又はパラジウム、マンガン、ニッケル等の遷移金属を、単独又は組み合わせて担持したものが挙げられるが、それに限定されるものではなく、他には、活性炭、ゼオライト、シリカゲル、活性アルミナ等が挙げられる。
【００３４】
該除湿装置１５の内部には、図３に示す除湿部材３１１が取り付けられている。該除湿部材３１１は、被除湿空気Ｊ及び浄化空気Ｃを通過させるための通気空洞を有する。また、該除湿部材３１１には、ゼオライト等の除湿剤が担持されている。そして、該除湿部材３１１は、被除湿空気の供給側の開口面３７１ａ及び浄化空気の供給側の開口面３７１ｂが、仕切り板３２１により、除湿ゾーン３４１及び再生ゾーン３８１に分割されている。また、該除湿部材は、モーター３６１で回転可能なように、図示しないローター軸により除湿装置１５に取り付けられている。
【００３５】
該除湿ゾーン３４１に、該開口面３７１ａ側から、該被除湿空気Ｊを通気することにより、該被除湿空気Ｊ中の水分が、該除湿部材３１１に担持されている除湿剤に吸着され、水分が吸着除去された除湿空気Ｌが開口面３７１ｂから排出される。次いで、該除湿部材３１１を、モーター３６１により回転させることにより、水分を吸着した除湿剤は、該再生ゾーン３８１に移動する。そして、該浄化空気Ｃを、該開口面３７１ｂ側から、該再生ゾーン３８１に通気することにより、水分が、該除湿剤から該浄化空気Ｃに移動し、該除湿剤は再生され、水分を吸湿した放出空気Ｋが該開口面３７１ａから排出される。次いで、再生された該除湿剤が、再び該除湿ゾーン３４１に移動する。
【００３６】
該除湿部材３１１としては、特に制限されず、例えば、セラミック繊維、ガラス繊維等の繊維の織布又は不織布をコルゲート状ハニカム構造に成形して得られる、多孔質の繊維質担体に、除湿剤が担持されている除湿部材、あるいは、アルミ箔等の金属箔をコルゲート状ハニカム構造に成形して得られる、金属ハニカム担体に、除湿剤が担持されている除湿部材等が挙げられる。また、該除湿剤としては、特に制限されず、例えば、ゼオライト、活性炭、シリカゲル、活性アルミナ等が挙げられる。
【００３７】
該吸着部材再生空気Ｂの供給量に対する該被処理空気Ａの供給量の比（被処理空気Ａ／吸着部材再生空気Ｂ）は、好ましくは３〜１５、特に好ましくは５〜１０である。該吸着部材再生空気Ｂの供給量に対する該被処理空気Ａの供給量の比が、上記範囲にあることにより、被処理空気中の有機溶剤の含有量が変動しても、放出空気中の有機溶剤の含有量の変化が少ないという本発明の効果が高まる。
【００３８】
また、本発明の有機溶剤含有空気の処理方法では、図４に示すように、外気を該燃焼炉排気ガスに流入させ、該外気及び該燃焼炉排気ガスを混合すると同時に、該燃焼炉排気ガスの一部を抜き出し、該吸着部材再生空気として返送することができる。図４は、本発明の有機溶剤含有空気の処理方法において、燃焼炉排気ガスを吸着部材再生空気として返送する場合の形態例を示すフロー図である。有機溶剤含有空気処理システム４０は、該燃焼炉２の後段で、燃焼炉排気ガス送気管１１から分岐する第二外気供給管４３と、該第二外気供給管４３の分岐点より後段で、該燃焼炉排気ガス送気１１から分岐し、吸着装置１の再生ゾーンに繋がる燃焼炉排気ガス返送管４１とを有する以外は、前記有機溶剤含有空気処理システム３０と同様である。なお、該第二外気供給管４３には第二バルブ４４が、該燃焼炉排気ガス返送管４１には第三バルブ４２が付設されている。
【００３９】
そして、該第三バルブ４２を調節して、該燃焼炉排気ガスの一部（以下、返送燃焼炉排気ガスＢ２）を、該燃焼炉排気ガス送気管１１から抜き出し、該燃焼炉排気ガス返送管４１により、吸着部材再生空気として、該吸着装置１の再生ゾーンに返送し、該除湿工程（ａ）、該吸着除去工程（ｂ）、該吸着部材再生工程（ｃ）、該燃焼工程（ｄ）及び該除湿部材再生工程（ｅ）を行う。また、該燃料炉排気ガスの返送と同時に、該第二バルブ４４を調節して、該燃焼炉排気ガスの返送量と同程度の外気Ｄ３を、該第二外気供給管４３から取り込み、該燃焼炉排気ガスに混合させる。
【００４０】
工程トラブル等で、該被処理空気中の有機溶剤の濃度が急激に高くなると、該燃焼炉排気ガス中の有機溶剤の濃度も高くなってしまうが、その時の該燃焼炉排気ガス中の有機溶剤の濃度は、該吸着部材の該再生空気としては、問題がない程度の濃度であるので、該燃焼炉排気ガス（該返送燃焼炉排気ガスＢ２）を該再生空気として用いることができる。
【００４１】
該吸着装置１の吸着部材を再生するための吸着部材再生空気は、通常１８０〜３００℃であるため、外気を該吸着部材再生空気として用いる場合は、該吸着装置１に供給する前に、該外気を加熱する必要がある。ところが、該燃焼炉排気ガスを返送して、吸着部材再生空気として用いる場合は、３００〜６００℃の該燃焼炉排気ガスを、外気で温度調節して用いるので、加熱する必要がない。従って、該燃焼炉排気ガスの一部を該吸着部材再生空気として返送することが、熱効率が高い点で好ましい。
【００４２】
次に、実施例を挙げて本発明を更に具体的に説明するが、これは単に例示であって、本発明を制限するものではない。
【実施例】
【００４３】
（実施例１）
製造工場２０を設けず、有機溶剤の含有量を調整した空気を、被処理空気Ａとして、直接、被処理空気供給管７に導入する以外は、図４に示す有機溶剤含有空気処理システムを用いて、表１に示す条件で、有機溶剤含有空気の処理を行った。その結果を表２に示す。
・吸着装置１
担体；シリカアルミナ繊維製の紙（厚さ０．２ｍｍ、空隙率９０％）からなる、直径４００ｍｍ、通気方向長さ４００ｍｍのローター形状のハニカム構造担体を用意した。
担持されている吸着剤；ＺＳＭ−５型ゼオライト（組成Ａｌ０．６４Ｓｉ９５．３６Ｏ１９２）
吸着ゾーン、再生ゾーン及びパージゾーンの比率；３：１：１
・燃焼炉２
充填触媒；コージェライト担持白金触媒
充填層；直径０．５ｍ×長さ１ｍ
・酸化分解フィルター３
ニッケル担持多孔質セラミック
直径０．５ｍ、厚み１００ｍｍ
・除湿装置１５
担体；シリカアルミナ繊維製の紙（厚さ０．２ｍｍ、空隙率９０％）からなる、直径４００ｍｍ、通気方向長さ４００ｍｍのローター形状のハニカム構造担体を用意した。
担持されている吸着剤；Ａ型ゼオライト（組成Ａｌ１２Ｓｉ１２Ｏ４８）
吸着ゾーン及び再生ゾーンの比率；３：１
【００４４】
【表１】
１）含有している有機溶剤：トルエン、イソプロピルアミン、メチルエチルケトン及び酢酸エチル
２）酸化分解フィルター３から排出される浄化空気Ｃのうち、５ｍ３／分だけを除湿装置１５に送気し、残部は大気中へ放出した。
【００４５】
【表２】
【図面の簡単な説明】
【００４６】
【図１】本発明の有機溶剤含有空気の処理方法の実施の形態例を示すフロー図である。
【図２】吸着装置の内部に設置されている吸着部材を示す模式図である。
【図３】除湿装置の内部に設置されている除湿部材を示す模式図である。
【図４】本発明の有機溶剤含有空気の処理方法において、燃焼炉排気ガスを再生空気として返送する場合の形態例を示すフロー図である。
【図５】従来の有機溶剤含有空気の処理方法を示すフロー図である。
【符号の説明】
【００４７】
１、５１ 吸着装置
２、５２ 燃焼炉
３ 酸化分解フィルター
４ 第一送気ファン
５ 第二送気ファン
６ 第三送気ファン
７ 被処理空気供給管
８ 吸着処理空気送気管
９ 吸着部材再生空気供給管
１０、５３ 濃縮空気送気管
１１ 燃焼炉排気ガス送気管
１２ 浄化空気供給管
１３ パージ空気供給管
１４ パージ空気排出管
１５ 除湿装置
１６ 第四送気ファン
１７ 放出空気放出管
１８ 被除湿空気供給管
１９ 除湿空気供給管
２０ 製造工場
２５ 第五送気ファン
２６ 第一外気供給管
２７ 第一バルブ
３０、４０、５０ 有機溶剤含有空気処理システム
３１ 吸着部材
３１１ 除湿部剤
３２、３２１ 仕切り板
３３、３８１ 再生ゾーン
３４ 吸着ゾーン
３４１ 除湿ゾーン
３６、３６１ モーター
３７ａ、３７ｂ、３７１ａ、３７１ｂ 開口面
３８ パージゾーン
４１ 燃焼炉排気ガス返送管
４２ 第三バルブ
４３ 第二外気供給管
４４ 第二バルブ
Ａ、Ｍ 被処理空気
Ｂ、Ｐ 吸着部材再生空気
Ｃ 浄化空気
Ｄ１、Ｄ２、Ｄ３ 外気
Ｅ、Ｎ 吸着処理空気
Ｆ 濃縮空気
Ｇ パージゾーンの排出空気
Ｈ、Ｑ 燃焼炉排気ガス
Ｊ 被除湿空気
Ｋ 放出空気
Ｌ 除湿空気
【特許請求の範囲】
【請求項１】
被除湿空気を、除湿部材に通気させて、該被除湿空気中の水分を除湿する除湿工程（ａ）と、
有機溶剤を含有する被処理空気を、吸着部材に通気させて、該被処理空気中の該有機溶剤を吸着除去する吸着除去工程（ｂ）と、
吸着部材再生空気を、該有機溶剤を吸着した該吸着部材に通気させて、該吸着部材を再生する吸着部材再生工程（ｃ）と、
該吸着部材再生工程で生じる濃縮空気を、燃焼炉に供給して、該濃縮空気中の該有機溶剤を燃焼させる燃焼工程（ｄ）と、
該吸着除去工程（ｂ）により生じる吸着処理空気と、該燃焼工程（ｄ）により生じる燃焼炉排気ガスとを混合して、混合空気を得、次いで、該混合空気中の該有機溶剤を酸化分解し、得られる浄化空気を、該水分を吸着した該除湿部材に通気させて、該除湿部材を再生する除湿部材再生工程（ｅ）と、
を有し、該除湿工程（ａ）、該吸着除去工程（ｂ）、該吸着部材再生工程（ｃ）、該燃焼工程（ｄ）及び該除湿部材再生工程（ｅ）を同時に行うことを特徴とする有機溶剤含有空気の処理方法。
【請求項２】
外気を前記燃焼炉排気ガスに流入させ、該外気及び該燃焼炉排気ガスを混合すると同時に、前記燃焼炉排気ガスの一部を抜き出し、前記吸着部材再生空気として返送することを特徴とする請求項１記載の有機溶剤含有空気の処理方法。
【請求項１】
被除湿空気を、除湿部材に通気させて、該被除湿空気中の水分を除湿する除湿工程（ａ）と、
有機溶剤を含有する被処理空気を、吸着部材に通気させて、該被処理空気中の該有機溶剤を吸着除去する吸着除去工程（ｂ）と、
吸着部材再生空気を、該有機溶剤を吸着した該吸着部材に通気させて、該吸着部材を再生する吸着部材再生工程（ｃ）と、
該吸着部材再生工程で生じる濃縮空気を、燃焼炉に供給して、該濃縮空気中の該有機溶剤を燃焼させる燃焼工程（ｄ）と、
該吸着除去工程（ｂ）により生じる吸着処理空気と、該燃焼工程（ｄ）により生じる燃焼炉排気ガスとを混合して、混合空気を得、次いで、該混合空気中の該有機溶剤を酸化分解し、得られる浄化空気を、該水分を吸着した該除湿部材に通気させて、該除湿部材を再生する除湿部材再生工程（ｅ）と、
を有し、該除湿工程（ａ）、該吸着除去工程（ｂ）、該吸着部材再生工程（ｃ）、該燃焼工程（ｄ）及び該除湿部材再生工程（ｅ）を同時に行うことを特徴とする有機溶剤含有空気の処理方法。
【請求項２】
外気を前記燃焼炉排気ガスに流入させ、該外気及び該燃焼炉排気ガスを混合すると同時に、前記燃焼炉排気ガスの一部を抜き出し、前記吸着部材再生空気として返送することを特徴とする請求項１記載の有機溶剤含有空気の処理方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【公開番号】特開２００７−２３７０４１（Ｐ２００７−２３７０４１Ａ）
【公開日】平成１９年９月２０日（２００７．９．２０）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００６−６１００４（Ｐ２００６−６１００４）
【出願日】平成１８年３月７日（２００６．３．７）
【出願人】（０００１１０８０４）ニチアス株式会社 (432)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１９年９月２０日（２００７．９．２０）
【国際特許分類】
【出願日】平成１８年３月７日（２００６．３．７）
【出願人】（０００１１０８０４）ニチアス株式会社 (432)
【Ｆターム（参考）】
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