蓄熱式脱臭装置
【課題】排熱回収ボイラで発生する蒸気圧を一定にすることができ、常時、蒸気量を確保することができる排熱回収ボイラを備えた蓄熱式脱臭装置を提供する。
【解決手段】１対の蓄熱体７ａ,７ｂを備えた燃焼室２と、排気ガスラインＰ６に設けた排熱回収ボイラ４と、廃熱回収ボイラ４の出口の排気ガスラインＰ６から分岐して排ガスを燃焼室２に戻して循環させる循環ファンＦｃと、排熱回収ボイラ４の蒸気の圧力を検出する圧力検出手段９とを有する。圧力検出手段９による検出圧力に基づいて、循環ファンＦｃを制御するとともに、バーナ６の燃焼量を制御する。検出圧力が低下すると、循環ファンＦｃによる排ガスの循環量を増加してバーナ６の燃焼量を増加し、検出圧力が増加すると、循環ファンＦｃによる排ガスの循環量を低下してバーナ６の燃焼量を低下する。
【解決手段】１対の蓄熱体７ａ,７ｂを備えた燃焼室２と、排気ガスラインＰ６に設けた排熱回収ボイラ４と、廃熱回収ボイラ４の出口の排気ガスラインＰ６から分岐して排ガスを燃焼室２に戻して循環させる循環ファンＦｃと、排熱回収ボイラ４の蒸気の圧力を検出する圧力検出手段９とを有する。圧力検出手段９による検出圧力に基づいて、循環ファンＦｃを制御するとともに、バーナ６の燃焼量を制御する。検出圧力が低下すると、循環ファンＦｃによる排ガスの循環量を増加してバーナ６の燃焼量を増加し、検出圧力が増加すると、循環ファンＦｃによる排ガスの循環量を低下してバーナ６の燃焼量を低下する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は蓄熱式脱臭装置、詳しくは蓄熱式脱臭装置に備えられた排熱回収ボイラの蒸気圧を一定に維持することができる蓄熱式脱臭装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、塗装、印刷、接着、洗浄等を行う生産工程では、トルエン、キシレン等の多成分の揮発性有機溶剤が使用され、有害な臭気ガスが発生する。これらは、例えばスクラバー等によって有機成分を液体に吸収させて回収する（特許文献１参照）。これらの回収した多成分揮発性有機溶剤（回収溶剤）を有機溶剤として生産工程で再利用するためには、分離蒸留設備により当該揮発性有機溶剤から高純度の単一成分溶剤を分離する必要がある。
しかし、高純度の単一成分溶剤を分離回収することは困難であり、その溶剤中の極微量の不純物が生産品質に影響を与えるため、回収された溶剤を安易に塗装、印刷、接着、洗浄等の生産工程で再利用できず、廃棄している。
【０００３】
また揮発性有機溶剤を使用する生産工程では、環境問題を起こさないように、臭気のある有害な排ガス（特に前記有機成分を回収後の排ガス）を脱臭する蓄熱式脱臭装置（ＲＴＯ）が設けられている（文献２，３参照）。この蓄熱式脱臭装置には、排熱を利用して蒸気を発生させる排熱回収ボイラが設けられている（特許文献４，５参照）。
【０００４】
蓄熱式脱臭装置では、１対の蓄熱体の一方の蓄熱体の熱で炉内に供給する被燃焼ガスである臭気ガスを加熱するとともに、炉外に排気する排気ガスで他方の蓄熱体を加熱して蓄熱する工程を交番して繰り返している。排気による蓄熱体の蓄熱量は次の吸気の加熱に備えるために、蓄熱体への排気量を一定にする必要がある。
【０００５】
しかし、被燃焼ガスである臭気ガス（ＶＯＣ含有空気）は、生産工程の状況に応じて変動するので、蓄熱体への排気量を一定にすると、排熱回収ボイラへの排気量が減少し、蒸気発生量が減少する。
【０００６】
従来の排熱回収ボイラを備えた蓄熱式脱臭装置は、排熱回収ボイラで発生する蒸気量を維持する信頼性が低く、他のボイラの補助的役割しか果たせなかった。
【０００７】
近年、設備コストの低減のため、蓄熱式脱臭装置の排熱ボイラだけで安定した蒸気量を確保できることが求められている。
また、排熱回収ボイラで発生した蒸気の使用量は、刻々と変化するが、安定した蒸気量の供給を行うためには、蒸気の使用量が変化しても、蒸気圧力を一定に保持することが必要である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開平１０−１２８０４９号公報
【特許文献２】特開２００２−６１８２２号公報
【特許文献３】特開２００２−３０３４１５号公報
【特許文献４】特許第３９５７５４２号公報
【特許文献５】特許第３０９５５３１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
本願発明は、前記問題点に鑑みてなされたもので、本来の脱臭の役割に加え、排熱回収ボイラで発生する蒸気圧を一定にすることができ、常時、蒸気量を確保することができる排熱回収ボイラを備えた蓄熱式脱臭装置を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
前記課題を解決するために、第１の手段は、１対の蓄熱体を有し、被燃焼ガスである臭気ガスを一方の蓄熱体で加熱して炉内でバーナにより燃焼させ、排気ガスの一部で他方の蓄熱体を加熱する燃焼室と、
前記燃焼室の排気ガスの残りを排気する排気ガスラインに設けられ、排ガスで水を加熱して蒸気を発生させる廃熱回収ボイラと、
前記廃熱回収ボイラの出口の排気ガスラインから分岐し、排ガスを前記燃焼室に戻して循環させる循環ファンを有する排気ガス循環ラインと、
前記排熱回収ボイラの蒸気の圧力を検出する圧力検出手段と、
前記圧力検出手段による検出圧力に基づいて、前記循環ファンを制御するとともに、前記燃焼室のバーナの燃焼量を制御し、検出圧力が低下すると、前記循環ファンによる排ガスの循環量を増加して前記バーナの燃焼量を増加し、検出圧力が増加すると、前記循環ファンによる排ガスの循環量を低下して前記バーナの燃焼量を低下するものである。
前記燃焼室のバーナは、回収された多成分揮発性有機溶剤を燃料として供給することができる。
【００１１】
第２の手段は、１対の蓄熱体を有し、被燃焼ガスである臭気ガスを一方の蓄熱体で加熱して炉内でバーナにより燃焼させ、排気ガスの一部で他方の蓄熱体を加熱する燃焼室と、
前記燃焼室の排気ガスの残りを排気する排気ガスラインに設けられ、排ガスで水を加熱して蒸気を発生させる廃熱回収ボイラと、
前記燃焼室からの排ガスをバーナにより予熱して前記廃熱回収ボイラに導く予熱器と、
前記廃熱回収ボイラの出口の排気ガスラインから分岐し、排ガスを前記燃焼室に戻して循環させる循環ファンを有する排気ガス循環ラインと、
前記排熱回収ボイラの蒸気の圧力を検出する圧力検出手段と、
前記圧力検出手段による検出圧力に基づいて、前記循環ファンを制御するとともに、前記予熱器のバーナの燃焼量を制御し、検出圧力が低下すると、前記循環ファンによる排ガスの循環量を増加して前記バーナの燃焼量を増加し、検出圧力が増加すると、前記循環ファンによる排ガスの循環量を低下して前記バーナの燃焼量を低下するものである。
前記予熱器のバーナは、回収された多成分揮発性有機溶剤を燃料として供給することができる。
【００１２】
前記第１及び第２の手段において、前記排ガスラインからの前記排気ガス循環ラインの分岐点よりも下流側の前記排ガスラインに開閉弁を設け、前記循環ファンによる排ガスの循環量を増加する際に、前記開閉弁の開度を減少し、前記循環ファンによる排ガスの循環量を低下する際に、前記開閉弁の開度を増加することが好ましい。
【００１３】
また、前記燃焼室への被燃焼ガスである臭気ガスの供給が無くなった場合、前記循環ファンによる排ガスの循環量を増加して前記バーナの燃焼量を増加することが好ましい。
【発明の効果】
【００１４】
前記第１及び第２の手段による発明によれば、圧力検出手段による検出圧力に基づいて、循環ファンを制御するとともに、バーナの燃焼量を制御するので、本来の脱臭の役割に加え、排熱回収ボイラで発生する蒸気圧を一定にすることができ、常時、蒸気量を確保することができるという効果を有している。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明に係る蓄熱式脱臭装置の一実施形態を示す概略図。
【図２】（ａ）は図１の処理装置の炉温度の変化を示す図、（ｂ）は燃料としてのＬＮＧの供給タイミングを示す図、（ｃ）は燃料としての回収溶剤の供給タイミングを示す図、（ｄ）は昇温用空気の通風量を示す図、（ｅ）はＶＯＣ含有空気の通風量を示す図、（ｆ）は流入するＶＯＣの濃度の変化を示す図。
【図３】（ａ）は蒸気の使用量の変化を示す図、（ｂ）は蒸気の圧力の変化を示す図。（ｃ）はＶＯＣ含有空気のＶＯＣ濃度の変化を示す図、（ｄ）は排ガス循環ラインの循環量の変化を示す図、（ｅ）は炉温の変化を示す図、（ｆ）は回収溶剤バーナの燃焼量の変化を示す図。
【図４】本発明に係る蓄熱式脱臭装置の他の実施形態を示す概略図。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下、本発明の実施の形態を添付図面を参照して説明する。
【００１７】
図１は本発明の実施形態に係る蓄熱式脱臭装置１を示す。蓄熱燃焼式脱臭装置１は、燃焼室２と蓄熱室３を有するとともに、廃熱回収ボイラ４を有している。
【００１８】
燃焼室２には、複数のＬＮＧバーナ５と複数の回収溶剤バーナ６を備えている。ＬＮＧバーナ５には、通常燃料としてＬＮＧを開閉弁Ｖ１ａを介して供給するＬＮＧ供給ラインＰ１ａと、ＬＮＧ燃焼用空気を開閉弁Ｖ１ｂを介して供給するＬＮＧ燃焼用空気供給ラインＰ１ｂが接続されている。回収溶剤バーナ６は、回収溶剤が燃焼可能なように設計されたバーナであり、この回収溶剤バーナ６には、回収溶剤を燃料として開閉弁Ｖ２ａを介して供給する回収溶剤供給ラインＰ２ａと、回収溶剤燃焼用空気を開閉弁Ｖ２ｂを介して供給する回収溶剤燃焼用空気供給ラインＰ２ｂが接続されている。
【００１９】
燃焼室２には、炉内温度を検出する温度センサ２ａが複数箇所に設けられている。温度センサ２ａからの信号に基づいて制御装置１０は、ＬＮＧ供給ラインＰ１ａと回収溶剤供給ラインＰ２ａの各開閉弁Ｖ１ａとＶ２ａと、ＬＮＧ燃焼用空気供給ラインＰ１ｂと回収溶剤燃焼用空気供給ラインＰ２ｂの各開閉弁Ｖ１ｂとＶ２ｂとを制御し、ＬＮＧ供給ラインＰ１ａと回収溶剤供給ラインＰ２ａを切り換えたり、ＬＮＧ供給ラインＰ１ａと回収溶剤供給ラインＰ２ａの流量を制御することができる。
なお、ここでは、便宜上、開閉弁Ｖ１ａと開閉弁Ｖ２ａだけを制御するように記載したが、ＬＮＧバーナ５と回収溶剤バーナ６の燃焼状態に応じて、開閉弁Ｖ１ｂと開閉弁Ｖ２ｂも制御して適量の空気を流すように制御することは当然である。
【００２０】
蓄熱室３には、１対の蓄熱体７ａ,７ｂが収容されている。蓄熱体７ａ,７ｂは、セラミック製のハニカム構造を有する蓄熱材を複数段積層したもの、セラミックス製あるいは金属製の球状の蓄熱材を所定高さに積層したもの、又は複数本のセラミックス製あるいは金属製のパイプを所定長さに切断したもの等の公知の構成である。各蓄熱体７ａ,７ｂには、被燃焼ガスとして多成分揮発性有機溶剤（ＶＯＣ）を含有する空気を蓄熱体７ａ,７ｂを介して燃焼室２に供給するＶＯＣ含有空気供給ラインＰ３と、燃焼室２で燃焼処理された処理ガスを蓄熱体７ａ,７ｂを介して排出する処理ガス排出ラインＰ４とが接続されている。ＶＯＣ含有空気供給ラインＰ３には、上流側から開閉弁Ｖ３と送風機Ｆが配設され、送風機Ｆの下流で分岐してそれぞれ開閉弁Ｖ５ａ、Ｖ５ｂを介して蓄熱室３のそれぞれの蓄熱体７ａ,７ｂに接続されている。開閉弁Ｖ３と送風機Ｆの間には、開閉弁Ｖ４を有する空気供給ラインＰ５が合流している。処理ガス排出ラインＰ４は、開閉弁Ｖ６ａ,Ｖ６ｂを介して蓄熱室３のそれぞれの蓄熱体７ａ,７ｂに接続され、開閉弁Ｖ６ａ,Ｖ６ｂの下流で合流して排気塔８に接続されている。
【００２１】
ＶＯＣ含有空気供給ラインＰ３の開閉弁Ｖ５ａと開閉弁Ｖ５ｂは、図示しない制御装置により交互に切り替えられ、ＶＯＣ含有空気を蓄熱体７ａと蓄熱体７ｂに交互に供給できる。また、処理ガス排出ラインＰ４の開閉弁Ｖ６ａと開閉弁Ｖ６ｂは、図示しない制御装置により交互に切り替えられ、蓄熱体７ａと蓄熱体７ｂから交互に処理ガスを排出することができる。これにより、処理ガスを蓄熱室３の蓄熱体７ａで予熱して燃焼室２に供給し、ここで燃焼した後、処理ガスを蓄熱室３の蓄熱体７ｂに導いて蓄熱した後、冷却塔８に排気する工程と、処理ガスを蓄熱室３の蓄熱体７ｂで予熱して燃焼室２に供給し、ここで燃焼した後、処理ガスを蓄熱室３の蓄熱体７ａに導いて蓄熱した後、冷却塔８に排気する工程とを交互に繰り返すことができる。
【００２２】
ＶＯＣ含有空気供給ラインＰ３の開閉弁Ｖ３と空気供給ラインＰ５の開閉弁Ｖ４は、図示しない制御装置により制御され、ＶＯＣ含有空気又は空気のいずれか、又はこれらを混合させたものが送風機Ｆにより開閉弁Ｖ５ａ、Ｖ５ｂを介して蓄熱室３に供給される。
【００２３】
廃熱回収ボイラ４は、燃焼室２から排気塔８に至る排気ガスラインＰ６に設けられた熱交換器である。廃熱回収ボイラ４は、図示しない水供給源から吸水ラインＰ７により供給される水を排気ガスとの熱交換により加熱して蒸気を発生させ、蒸気ラインＰ８を介して図示しない蒸気消費箇所に供給する。廃熱回収ボイラ４の出口には、排気ガス出口とその下流側の開閉弁Ｖ７の間から分岐して循環ファンＦｃを介して燃焼室２に接続する排気ガスの循環ラインＰ９が設けられている。循環ファンＦｃは、廃熱回収ボイラ４の蒸気ラインＰ８に設けた蒸気圧力計９で計測される蒸気圧力に基づいて制御装置１０によって駆動され、燃焼室２と廃熱回収ボイラ４の間で排気ガスを強制循環させる。また、制御装置１０は循環ファンＦｃを駆動するとともに、回収溶剤供給ラインＰ２ａの開閉弁Ｖ２ａの開度を増加して回収溶剤バーナ６への回収溶剤の供給量を増加する。
【００２４】
次に、以上の構成からなる装置の動作を説明する。
【００２５】
例えば塗装、印刷、接着、洗浄等を行う生産工程で使用されたトルエン、キシレン等の多成分揮発性有機溶剤の排ガスは吸収塔に導かれ、ここで有機吸収液に吸収される。この有機吸収液は蒸留塔に導かれ、ここで炭化水素系溶剤が蒸留され、回収容器に収容されて保存される。
【００２６】
図１の装置の回収溶剤供給ラインＰ２ａには、この回収容器に保存されている回収溶剤が、回収溶剤バーナ６の燃料として導入される。また、吸収塔で有機吸収液に吸収されずに通過した多成分揮発性有機溶剤の排ガス（ＶＯＣ含有空気）がＶＯＣ含有空気供給ラインＰ３を介して蓄熱燃焼式脱臭装置１の被燃焼ガスとして導入される。一方、ＬＮＧ供給ラインＰ１ａには、ＬＮＧ源に貯溜されているＬＮＧが導入される。
【００２７】
蓄熱燃焼式脱臭装置１を図２に示すように初期に常温からＶＯＣ分解温度まで（昇温開始からｔ１時まで）昇温する際、図２（ｅ）に示すように、開閉弁Ｖ３を閉じて、ＶＯＣ含有空気の導入を遮断し、図２（ｄ）に示すように、開閉弁Ｖ４を開いてＶＯＣ含有空気最大風量の約１／４の空気を空気供給ラインＰ５に導入する。次に、図２（ｂ）に示すように、開閉弁Ｖ１ａを開いて通常燃料であるＬＮＧを燃料としてＬＮＧ供給ラインＰ１ａに導入し、ＬＮＧバーナ５を点火する。このとき、開閉弁Ｖ１ｂも適宜開いて適用の空気を供給する。
【００２８】
ＬＮＧバーナ５の点火から例えば約１時間経過後のｔ１時に、複数の温度センサ２ａからの信号に基づいて炉内温度が有臭・有害成分を含有する多成分揮発性有機溶剤（ＶＯＣ）を分解できる燃焼温度８２０℃±１０℃になると、開閉弁Ｖ１ａと開閉弁Ｖ２ａを制御して、ＬＮＧ供給ラインＰ１ａと回収溶剤供給ラインＰ２ａを切り換える。すなわち、開閉弁Ｖ１ａを閉じてＬＮＧの導入を停止し、ＬＮＧバーナ５を消火した後（図２（ｂ））、開閉弁Ｖ２ａを開いて回収溶剤を回収溶剤供給ラインＰ２ａに導入し（図２（ｃ））、回収溶剤バーナ６を点火する。この回収溶剤バーナ６による燃焼が安定するｔ２時までは、図２（ｄ）に示すように、開閉弁Ｖ４の開度を維持し、炉内に空気を導入し続ける。燃焼が安定してｔ２時になると、開閉弁Ｖ３を開いてＶＯＣ含有空気を通常の風量でＶＯＣ含有空気供給ラインＰ３に導入する（図２（ｅ））とともに、開閉弁Ｖ４を閉じて空気の空気供給ラインＰ５への導入を停止する（図２（ｄ））。そして、ＶＯＣ含有空気の導入により、ＶＯＣが自然着火して燃焼するので、開閉弁Ｖ２ａを絞り、回収溶剤の燃焼量を減少する（図２（ｃ））。
【００２９】
炉内温度は、開閉弁Ｖ２ａを制御して回収溶剤の回収溶剤供給ラインＰ２ａへの導入量を制御する（図２（ｃ））ことで、前述のように８２０℃に維持される。一方、ＶＯＣ含有空気供給ラインＰ３の開閉弁Ｖ５ａと開閉弁Ｖ５ｂを交互に切り替え、ＶＯＣ含有空気を蓄熱室３の蓄熱体７ａと蓄熱体７ｂに交互に供給して予熱する一方、処理ガス排出ラインＰ４の開閉弁Ｖ６ａと開閉弁Ｖ６ｂも交互に切り替えて、燃焼室２で燃焼された処理ガスを蓄熱室３の蓄熱体７ａと蓄熱体７ｂから交互に排出する。
【００３０】
このようにして、有臭・有害成分を含有するＶＯＣ含有空気は、蓄熱燃焼式脱臭装置１の燃焼室２で燃焼され、無臭・無害化されて、排出される。一方回収溶剤は、蓄熱燃焼式脱臭装置１の回収溶剤バーナ６の燃料として燃焼し、無害化されるので、エネルギー源として有効利用することができる。また、回収溶剤は、別途分離蒸留設備により単一成分溶剤に分離する必要もない。
【００３１】
塗装工場には様々な塗装設備と塗装ラインが存在するので、ＶＯＣの発生タイミングは常時変化し、これに伴いＶＯＣ含有空気供給ラインＰ３を介して導入されるＶＯＣ含有空気中のＶＯＣ濃度も、図２（ｆ）に示すように変化する。図２（ｆ）に示すｔ３時において、ＶＯＣ含有空気の濃度が低減すると、ＶＯＣの炉内での自然着火が減少し、図２（ａ）においてａで示すように、炉温が急激に低下するので、開閉弁Ｖ２ａを開いて、回収溶剤の燃焼量を増大する（図２（ｃ））。逆に、図２（ｆ）に示すｔ４時において、ＶＯＣ含有空気の濃度が増加すると、ＶＯＣの炉内での自然着火が増大し、図２（ａ）においてｂで示すように、炉温度が急激に上昇するので、開閉弁Ｖ２ａを絞って、回収溶剤の燃焼量を減少する（図２（ｃ））。このように、ＶＯＣ含有空気のＶＯＣ濃度の変化に応じて、回収溶剤の燃焼量を変化させるので、炉内温度を一定に維持することができる。
【００３２】
蓄熱燃焼式脱臭装置１の燃焼室２の排気ガスの一部は排気ガスラインＰ６に導かれ、廃熱回収ボイラ４で吸水ラインＰ７の水を加熱して蒸気を発生させた後、排気塔８から大気に放出される。廃熱回収ボイラ４で発生する蒸気は蒸気ラインＰ８を介して図示しない消費箇所に送られて消費される。蒸気ラインＰ８を流れる蒸気の圧力は蒸気圧力計９で測定される。
【００３３】
蒸気ラインＰ８を介して消費箇所に送られる蒸気は、使用量が刻々と変化する。本発明では、以下に説明するように、蒸気圧が一定となるように、循環ラインＰ９の循環量が制御される。
【００３４】
すなわち、図３（ａ）に示すようにｔ１時に蒸気の使用量が増加すると、図３（ｂ）に示すように蒸気圧が下がる。なお、ここでは、図３（ｃ）に示すように、被燃焼ガスであるＶＯＣ含有空気中のＶＯＣ濃度は一定とする。蒸気圧力計９が蒸気圧の低下を検出し、この検出圧力に基づいて図３（ｄ）に示すように循環ファンＦｃの回転数を増加し、循環ラインＰ９の風量を増加する。これにより、図３（ｅ）に示すようにｔ３時に炉内温度が低下するので、温度センサ２ａがこれを検出し、この検出温度に基づいて図３（ｆ）に示すように開閉弁Ｖ２ａを開いて回収溶剤供給ラインＰ２ａより供給される回収溶剤の燃焼量を増加する。
【００３５】
逆に、図３（ａ）に示すようにｔ４時に蒸気の使用量が低減すると、図３（ｂ）に示すように蒸気圧が上がるので、蒸気圧力計９がこれを検出し、この検出圧力に基づいて図３（ｄ）に示すように循環ファンＦｃの回転数を減少し、循環ラインＰ９の風量を低減する。これにより、図３（ｅ）に示すようにｔ６時に炉内温度が上昇するので、温度センサ２ａがこれを検出し、この検出温度に基づいて図３（ｆ）に示すように開閉弁Ｖ２ａを絞って回収溶剤供給ラインＰ２ａより供給される回収溶剤の燃焼量を低減する。
【００３６】
循環ラインＰ９の循環ファンＦｃによる循環量の制御と併せて、排気ガスラインＰ６の排熱回収ボイラの２次側にある開閉弁Ｖ７の開度を調節するとよい。すなわち、循環ラインＰ９の循環量を増加させるときは、開閉弁Ｖ７の開度を減少し、循環量を減少させるときは、開閉弁Ｖ７の開度を増加する。これにより、循環量を自由に制御することができる。なお、排熱回収ボイラの２次側の開閉弁Ｖ７の開度を減少するときは、最少でも完全にゼロとせずに、回収溶剤バーナ６の燃焼排気風量分だけは排気塔８を介して排気することができるように、少し開放しておくとよい。
【００３７】
以上のように、蒸気使用量の変動に伴う蒸気圧力の変化に応じて、循環ガスの循環量を制御し、回収溶剤バーナの燃焼量を変化させるので、蒸気圧力を一定に維持することができる。
【００３８】
また、被燃焼ガスであるＶＯＣ含有空気の供給が無くなった場合、循環ファンＦｃの回転数を増加し、循環ラインＰ９の風量を増加するとともに、開閉弁Ｖ２ａを開いて回収溶剤供給ラインＰ２ａより供給される回収溶剤の燃焼量を増加することで、蒸気圧力を確保することができる。この場合も、排気ガスラインＰ６の排熱回収ボイラの２次側にある開閉弁Ｖ７の開度を減少することが好ましい。
【００３９】
前記実施形態では、排気ガス循環時に蓄熱燃焼式脱臭装置１の燃焼室２で排気ガスの追い焚きを行ったが、図４に示すように、蓄熱燃焼式脱臭装置１の排気ガスラインＰ６に予熱器（追い焚き装置）１１を設け、ここで排気ガスの追い焚きを行ってもよい。
【００４０】
すなわち、排気ガスラインＰ６に設けた予熱器１１に回収溶剤バーナ１２を設け、回収Ｓ溶剤供給ラインＰ２ａの開閉弁Ｖ２ａの上流側から分岐し、開閉弁Ｖ８ａを介して予熱器１１の回収溶剤バーナ１２に接続する予熱器用回収溶剤供給ラインＰ１０ａを設け、回収溶剤燃焼用空気供給ラインＰ２ｂの開閉弁Ｖ２ｂの上流側から分岐し、開閉弁Ｖ８ｂを介して予熱器１１の回収溶剤バーナ１２に接続する予熱器用回収溶剤燃焼用空気供給ラインＰ１０ｂを設けるとともに、循環ラインＰ９を予熱器１１に接続する。
【００４１】
この実施形態では、通常は予熱器１１の回収溶剤バーナ１２を点火せずに排気ガスを通過させる。前記実施形態と同様に、蒸気圧力計９により蒸気ラインＰ８の蒸気圧が低下すると、制御装置１０は、排気ガスラインＰ６の開閉弁Ｖ７の開度を減少し、循環ファンＦｃを駆動するとともに、予熱器用回収溶剤供給ラインＰ１０の開閉弁Ｖ８を開き、予熱器１１の回収溶剤バーナ１２を点火する。これにより、排気ガスが廃熱回収ボイラ４の出口から、循環ラインＰ９、予熱器１１、排気ガスラインＰ６を通って廃熱回収ボイラ４に流れる循環路が形成され、排気ガスは、この循環路を強制的に循環させられる。廃熱回収ボイラ４の出口から予熱器１１に戻った排気ガスは、回収溶剤バーナ１２により追い焚きされて温度が上昇し、排気ガスラインＰ６を通って廃熱回収ボイラ４に至るので、廃熱回収ボイラ４で発生する蒸気圧が増加する。逆に、蒸気ラインＰ８の蒸気圧が増加すると、制御装置１０は、排気ガスラインＰ６の開閉弁Ｖ７の開度を増加し、循環ファンＦｃの回転数を低減して循環風量を減少し、回収溶剤バーナ１２の燃焼量を減少することで、蒸気圧を低減する。
【００４２】
前記実施形態では、蓄熱燃焼式脱臭装置の通常燃料をＬＮＧ（ガス）としたが、前記ＬＮＧバーナ５に代えて液体燃料バーナを使用し、重油などの液体燃料を噴霧燃焼させてもよい。
この場合、別個に液体燃料バーナを備えずとも、回収溶剤バーナ６のみを用いて、回収溶剤に重油等の液体燃料を混合させることも可能である。
【符号の説明】
【００４３】
１ 蓄熱燃焼式脱臭装置
２ 燃焼室
２ａ 温度センサ
３ 蓄熱室
４ 廃熱回収ボイラ
５ ＬＮＧバーナ
６ 回収溶剤バーナ
７ａ,７ｂ 蓄熱体
８ 排気塔
９ 蒸気圧力計
１０ 制御装置
１１ 予熱器
１２ 回収溶剤バーナ
Ｐ１ａ ＬＮＧ供給ライン
Ｐ２ａ 回収溶剤供給ライン
Ｐ３ ＶＯＣ含有空気供給ライン
Ｐ４ 処理ガス排出ライン
Ｐ５ 空気供給ライン
Ｐ６ 排気ガスライン
Ｐ７ 給水ライン
Ｐ８ 蒸気ライン
Ｐ９ 循環ライン
Ｐ１０ 予熱器用回収溶剤供給ライン
Ｖ１ａ 開閉弁
Ｖ２ａ 開閉弁
Ｖ３ 開閉弁
Ｖ４ 開閉弁
Ｖ５ａ,Ｖ５ｂ 開閉弁
Ｖ６ａ,Ｖ６ｂ 開閉弁
Ｖ７ 開閉弁
Ｖ８ 開閉弁
Ｆ 送風機
Ｆｃ 循環ファン
【技術分野】
【０００１】
本発明は蓄熱式脱臭装置、詳しくは蓄熱式脱臭装置に備えられた排熱回収ボイラの蒸気圧を一定に維持することができる蓄熱式脱臭装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、塗装、印刷、接着、洗浄等を行う生産工程では、トルエン、キシレン等の多成分の揮発性有機溶剤が使用され、有害な臭気ガスが発生する。これらは、例えばスクラバー等によって有機成分を液体に吸収させて回収する（特許文献１参照）。これらの回収した多成分揮発性有機溶剤（回収溶剤）を有機溶剤として生産工程で再利用するためには、分離蒸留設備により当該揮発性有機溶剤から高純度の単一成分溶剤を分離する必要がある。
しかし、高純度の単一成分溶剤を分離回収することは困難であり、その溶剤中の極微量の不純物が生産品質に影響を与えるため、回収された溶剤を安易に塗装、印刷、接着、洗浄等の生産工程で再利用できず、廃棄している。
【０００３】
また揮発性有機溶剤を使用する生産工程では、環境問題を起こさないように、臭気のある有害な排ガス（特に前記有機成分を回収後の排ガス）を脱臭する蓄熱式脱臭装置（ＲＴＯ）が設けられている（文献２，３参照）。この蓄熱式脱臭装置には、排熱を利用して蒸気を発生させる排熱回収ボイラが設けられている（特許文献４，５参照）。
【０００４】
蓄熱式脱臭装置では、１対の蓄熱体の一方の蓄熱体の熱で炉内に供給する被燃焼ガスである臭気ガスを加熱するとともに、炉外に排気する排気ガスで他方の蓄熱体を加熱して蓄熱する工程を交番して繰り返している。排気による蓄熱体の蓄熱量は次の吸気の加熱に備えるために、蓄熱体への排気量を一定にする必要がある。
【０００５】
しかし、被燃焼ガスである臭気ガス（ＶＯＣ含有空気）は、生産工程の状況に応じて変動するので、蓄熱体への排気量を一定にすると、排熱回収ボイラへの排気量が減少し、蒸気発生量が減少する。
【０００６】
従来の排熱回収ボイラを備えた蓄熱式脱臭装置は、排熱回収ボイラで発生する蒸気量を維持する信頼性が低く、他のボイラの補助的役割しか果たせなかった。
【０００７】
近年、設備コストの低減のため、蓄熱式脱臭装置の排熱ボイラだけで安定した蒸気量を確保できることが求められている。
また、排熱回収ボイラで発生した蒸気の使用量は、刻々と変化するが、安定した蒸気量の供給を行うためには、蒸気の使用量が変化しても、蒸気圧力を一定に保持することが必要である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開平１０−１２８０４９号公報
【特許文献２】特開２００２−６１８２２号公報
【特許文献３】特開２００２−３０３４１５号公報
【特許文献４】特許第３９５７５４２号公報
【特許文献５】特許第３０９５５３１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
本願発明は、前記問題点に鑑みてなされたもので、本来の脱臭の役割に加え、排熱回収ボイラで発生する蒸気圧を一定にすることができ、常時、蒸気量を確保することができる排熱回収ボイラを備えた蓄熱式脱臭装置を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
前記課題を解決するために、第１の手段は、１対の蓄熱体を有し、被燃焼ガスである臭気ガスを一方の蓄熱体で加熱して炉内でバーナにより燃焼させ、排気ガスの一部で他方の蓄熱体を加熱する燃焼室と、
前記燃焼室の排気ガスの残りを排気する排気ガスラインに設けられ、排ガスで水を加熱して蒸気を発生させる廃熱回収ボイラと、
前記廃熱回収ボイラの出口の排気ガスラインから分岐し、排ガスを前記燃焼室に戻して循環させる循環ファンを有する排気ガス循環ラインと、
前記排熱回収ボイラの蒸気の圧力を検出する圧力検出手段と、
前記圧力検出手段による検出圧力に基づいて、前記循環ファンを制御するとともに、前記燃焼室のバーナの燃焼量を制御し、検出圧力が低下すると、前記循環ファンによる排ガスの循環量を増加して前記バーナの燃焼量を増加し、検出圧力が増加すると、前記循環ファンによる排ガスの循環量を低下して前記バーナの燃焼量を低下するものである。
前記燃焼室のバーナは、回収された多成分揮発性有機溶剤を燃料として供給することができる。
【００１１】
第２の手段は、１対の蓄熱体を有し、被燃焼ガスである臭気ガスを一方の蓄熱体で加熱して炉内でバーナにより燃焼させ、排気ガスの一部で他方の蓄熱体を加熱する燃焼室と、
前記燃焼室の排気ガスの残りを排気する排気ガスラインに設けられ、排ガスで水を加熱して蒸気を発生させる廃熱回収ボイラと、
前記燃焼室からの排ガスをバーナにより予熱して前記廃熱回収ボイラに導く予熱器と、
前記廃熱回収ボイラの出口の排気ガスラインから分岐し、排ガスを前記燃焼室に戻して循環させる循環ファンを有する排気ガス循環ラインと、
前記排熱回収ボイラの蒸気の圧力を検出する圧力検出手段と、
前記圧力検出手段による検出圧力に基づいて、前記循環ファンを制御するとともに、前記予熱器のバーナの燃焼量を制御し、検出圧力が低下すると、前記循環ファンによる排ガスの循環量を増加して前記バーナの燃焼量を増加し、検出圧力が増加すると、前記循環ファンによる排ガスの循環量を低下して前記バーナの燃焼量を低下するものである。
前記予熱器のバーナは、回収された多成分揮発性有機溶剤を燃料として供給することができる。
【００１２】
前記第１及び第２の手段において、前記排ガスラインからの前記排気ガス循環ラインの分岐点よりも下流側の前記排ガスラインに開閉弁を設け、前記循環ファンによる排ガスの循環量を増加する際に、前記開閉弁の開度を減少し、前記循環ファンによる排ガスの循環量を低下する際に、前記開閉弁の開度を増加することが好ましい。
【００１３】
また、前記燃焼室への被燃焼ガスである臭気ガスの供給が無くなった場合、前記循環ファンによる排ガスの循環量を増加して前記バーナの燃焼量を増加することが好ましい。
【発明の効果】
【００１４】
前記第１及び第２の手段による発明によれば、圧力検出手段による検出圧力に基づいて、循環ファンを制御するとともに、バーナの燃焼量を制御するので、本来の脱臭の役割に加え、排熱回収ボイラで発生する蒸気圧を一定にすることができ、常時、蒸気量を確保することができるという効果を有している。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明に係る蓄熱式脱臭装置の一実施形態を示す概略図。
【図２】（ａ）は図１の処理装置の炉温度の変化を示す図、（ｂ）は燃料としてのＬＮＧの供給タイミングを示す図、（ｃ）は燃料としての回収溶剤の供給タイミングを示す図、（ｄ）は昇温用空気の通風量を示す図、（ｅ）はＶＯＣ含有空気の通風量を示す図、（ｆ）は流入するＶＯＣの濃度の変化を示す図。
【図３】（ａ）は蒸気の使用量の変化を示す図、（ｂ）は蒸気の圧力の変化を示す図。（ｃ）はＶＯＣ含有空気のＶＯＣ濃度の変化を示す図、（ｄ）は排ガス循環ラインの循環量の変化を示す図、（ｅ）は炉温の変化を示す図、（ｆ）は回収溶剤バーナの燃焼量の変化を示す図。
【図４】本発明に係る蓄熱式脱臭装置の他の実施形態を示す概略図。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下、本発明の実施の形態を添付図面を参照して説明する。
【００１７】
図１は本発明の実施形態に係る蓄熱式脱臭装置１を示す。蓄熱燃焼式脱臭装置１は、燃焼室２と蓄熱室３を有するとともに、廃熱回収ボイラ４を有している。
【００１８】
燃焼室２には、複数のＬＮＧバーナ５と複数の回収溶剤バーナ６を備えている。ＬＮＧバーナ５には、通常燃料としてＬＮＧを開閉弁Ｖ１ａを介して供給するＬＮＧ供給ラインＰ１ａと、ＬＮＧ燃焼用空気を開閉弁Ｖ１ｂを介して供給するＬＮＧ燃焼用空気供給ラインＰ１ｂが接続されている。回収溶剤バーナ６は、回収溶剤が燃焼可能なように設計されたバーナであり、この回収溶剤バーナ６には、回収溶剤を燃料として開閉弁Ｖ２ａを介して供給する回収溶剤供給ラインＰ２ａと、回収溶剤燃焼用空気を開閉弁Ｖ２ｂを介して供給する回収溶剤燃焼用空気供給ラインＰ２ｂが接続されている。
【００１９】
燃焼室２には、炉内温度を検出する温度センサ２ａが複数箇所に設けられている。温度センサ２ａからの信号に基づいて制御装置１０は、ＬＮＧ供給ラインＰ１ａと回収溶剤供給ラインＰ２ａの各開閉弁Ｖ１ａとＶ２ａと、ＬＮＧ燃焼用空気供給ラインＰ１ｂと回収溶剤燃焼用空気供給ラインＰ２ｂの各開閉弁Ｖ１ｂとＶ２ｂとを制御し、ＬＮＧ供給ラインＰ１ａと回収溶剤供給ラインＰ２ａを切り換えたり、ＬＮＧ供給ラインＰ１ａと回収溶剤供給ラインＰ２ａの流量を制御することができる。
なお、ここでは、便宜上、開閉弁Ｖ１ａと開閉弁Ｖ２ａだけを制御するように記載したが、ＬＮＧバーナ５と回収溶剤バーナ６の燃焼状態に応じて、開閉弁Ｖ１ｂと開閉弁Ｖ２ｂも制御して適量の空気を流すように制御することは当然である。
【００２０】
蓄熱室３には、１対の蓄熱体７ａ,７ｂが収容されている。蓄熱体７ａ,７ｂは、セラミック製のハニカム構造を有する蓄熱材を複数段積層したもの、セラミックス製あるいは金属製の球状の蓄熱材を所定高さに積層したもの、又は複数本のセラミックス製あるいは金属製のパイプを所定長さに切断したもの等の公知の構成である。各蓄熱体７ａ,７ｂには、被燃焼ガスとして多成分揮発性有機溶剤（ＶＯＣ）を含有する空気を蓄熱体７ａ,７ｂを介して燃焼室２に供給するＶＯＣ含有空気供給ラインＰ３と、燃焼室２で燃焼処理された処理ガスを蓄熱体７ａ,７ｂを介して排出する処理ガス排出ラインＰ４とが接続されている。ＶＯＣ含有空気供給ラインＰ３には、上流側から開閉弁Ｖ３と送風機Ｆが配設され、送風機Ｆの下流で分岐してそれぞれ開閉弁Ｖ５ａ、Ｖ５ｂを介して蓄熱室３のそれぞれの蓄熱体７ａ,７ｂに接続されている。開閉弁Ｖ３と送風機Ｆの間には、開閉弁Ｖ４を有する空気供給ラインＰ５が合流している。処理ガス排出ラインＰ４は、開閉弁Ｖ６ａ,Ｖ６ｂを介して蓄熱室３のそれぞれの蓄熱体７ａ,７ｂに接続され、開閉弁Ｖ６ａ,Ｖ６ｂの下流で合流して排気塔８に接続されている。
【００２１】
ＶＯＣ含有空気供給ラインＰ３の開閉弁Ｖ５ａと開閉弁Ｖ５ｂは、図示しない制御装置により交互に切り替えられ、ＶＯＣ含有空気を蓄熱体７ａと蓄熱体７ｂに交互に供給できる。また、処理ガス排出ラインＰ４の開閉弁Ｖ６ａと開閉弁Ｖ６ｂは、図示しない制御装置により交互に切り替えられ、蓄熱体７ａと蓄熱体７ｂから交互に処理ガスを排出することができる。これにより、処理ガスを蓄熱室３の蓄熱体７ａで予熱して燃焼室２に供給し、ここで燃焼した後、処理ガスを蓄熱室３の蓄熱体７ｂに導いて蓄熱した後、冷却塔８に排気する工程と、処理ガスを蓄熱室３の蓄熱体７ｂで予熱して燃焼室２に供給し、ここで燃焼した後、処理ガスを蓄熱室３の蓄熱体７ａに導いて蓄熱した後、冷却塔８に排気する工程とを交互に繰り返すことができる。
【００２２】
ＶＯＣ含有空気供給ラインＰ３の開閉弁Ｖ３と空気供給ラインＰ５の開閉弁Ｖ４は、図示しない制御装置により制御され、ＶＯＣ含有空気又は空気のいずれか、又はこれらを混合させたものが送風機Ｆにより開閉弁Ｖ５ａ、Ｖ５ｂを介して蓄熱室３に供給される。
【００２３】
廃熱回収ボイラ４は、燃焼室２から排気塔８に至る排気ガスラインＰ６に設けられた熱交換器である。廃熱回収ボイラ４は、図示しない水供給源から吸水ラインＰ７により供給される水を排気ガスとの熱交換により加熱して蒸気を発生させ、蒸気ラインＰ８を介して図示しない蒸気消費箇所に供給する。廃熱回収ボイラ４の出口には、排気ガス出口とその下流側の開閉弁Ｖ７の間から分岐して循環ファンＦｃを介して燃焼室２に接続する排気ガスの循環ラインＰ９が設けられている。循環ファンＦｃは、廃熱回収ボイラ４の蒸気ラインＰ８に設けた蒸気圧力計９で計測される蒸気圧力に基づいて制御装置１０によって駆動され、燃焼室２と廃熱回収ボイラ４の間で排気ガスを強制循環させる。また、制御装置１０は循環ファンＦｃを駆動するとともに、回収溶剤供給ラインＰ２ａの開閉弁Ｖ２ａの開度を増加して回収溶剤バーナ６への回収溶剤の供給量を増加する。
【００２４】
次に、以上の構成からなる装置の動作を説明する。
【００２５】
例えば塗装、印刷、接着、洗浄等を行う生産工程で使用されたトルエン、キシレン等の多成分揮発性有機溶剤の排ガスは吸収塔に導かれ、ここで有機吸収液に吸収される。この有機吸収液は蒸留塔に導かれ、ここで炭化水素系溶剤が蒸留され、回収容器に収容されて保存される。
【００２６】
図１の装置の回収溶剤供給ラインＰ２ａには、この回収容器に保存されている回収溶剤が、回収溶剤バーナ６の燃料として導入される。また、吸収塔で有機吸収液に吸収されずに通過した多成分揮発性有機溶剤の排ガス（ＶＯＣ含有空気）がＶＯＣ含有空気供給ラインＰ３を介して蓄熱燃焼式脱臭装置１の被燃焼ガスとして導入される。一方、ＬＮＧ供給ラインＰ１ａには、ＬＮＧ源に貯溜されているＬＮＧが導入される。
【００２７】
蓄熱燃焼式脱臭装置１を図２に示すように初期に常温からＶＯＣ分解温度まで（昇温開始からｔ１時まで）昇温する際、図２（ｅ）に示すように、開閉弁Ｖ３を閉じて、ＶＯＣ含有空気の導入を遮断し、図２（ｄ）に示すように、開閉弁Ｖ４を開いてＶＯＣ含有空気最大風量の約１／４の空気を空気供給ラインＰ５に導入する。次に、図２（ｂ）に示すように、開閉弁Ｖ１ａを開いて通常燃料であるＬＮＧを燃料としてＬＮＧ供給ラインＰ１ａに導入し、ＬＮＧバーナ５を点火する。このとき、開閉弁Ｖ１ｂも適宜開いて適用の空気を供給する。
【００２８】
ＬＮＧバーナ５の点火から例えば約１時間経過後のｔ１時に、複数の温度センサ２ａからの信号に基づいて炉内温度が有臭・有害成分を含有する多成分揮発性有機溶剤（ＶＯＣ）を分解できる燃焼温度８２０℃±１０℃になると、開閉弁Ｖ１ａと開閉弁Ｖ２ａを制御して、ＬＮＧ供給ラインＰ１ａと回収溶剤供給ラインＰ２ａを切り換える。すなわち、開閉弁Ｖ１ａを閉じてＬＮＧの導入を停止し、ＬＮＧバーナ５を消火した後（図２（ｂ））、開閉弁Ｖ２ａを開いて回収溶剤を回収溶剤供給ラインＰ２ａに導入し（図２（ｃ））、回収溶剤バーナ６を点火する。この回収溶剤バーナ６による燃焼が安定するｔ２時までは、図２（ｄ）に示すように、開閉弁Ｖ４の開度を維持し、炉内に空気を導入し続ける。燃焼が安定してｔ２時になると、開閉弁Ｖ３を開いてＶＯＣ含有空気を通常の風量でＶＯＣ含有空気供給ラインＰ３に導入する（図２（ｅ））とともに、開閉弁Ｖ４を閉じて空気の空気供給ラインＰ５への導入を停止する（図２（ｄ））。そして、ＶＯＣ含有空気の導入により、ＶＯＣが自然着火して燃焼するので、開閉弁Ｖ２ａを絞り、回収溶剤の燃焼量を減少する（図２（ｃ））。
【００２９】
炉内温度は、開閉弁Ｖ２ａを制御して回収溶剤の回収溶剤供給ラインＰ２ａへの導入量を制御する（図２（ｃ））ことで、前述のように８２０℃に維持される。一方、ＶＯＣ含有空気供給ラインＰ３の開閉弁Ｖ５ａと開閉弁Ｖ５ｂを交互に切り替え、ＶＯＣ含有空気を蓄熱室３の蓄熱体７ａと蓄熱体７ｂに交互に供給して予熱する一方、処理ガス排出ラインＰ４の開閉弁Ｖ６ａと開閉弁Ｖ６ｂも交互に切り替えて、燃焼室２で燃焼された処理ガスを蓄熱室３の蓄熱体７ａと蓄熱体７ｂから交互に排出する。
【００３０】
このようにして、有臭・有害成分を含有するＶＯＣ含有空気は、蓄熱燃焼式脱臭装置１の燃焼室２で燃焼され、無臭・無害化されて、排出される。一方回収溶剤は、蓄熱燃焼式脱臭装置１の回収溶剤バーナ６の燃料として燃焼し、無害化されるので、エネルギー源として有効利用することができる。また、回収溶剤は、別途分離蒸留設備により単一成分溶剤に分離する必要もない。
【００３１】
塗装工場には様々な塗装設備と塗装ラインが存在するので、ＶＯＣの発生タイミングは常時変化し、これに伴いＶＯＣ含有空気供給ラインＰ３を介して導入されるＶＯＣ含有空気中のＶＯＣ濃度も、図２（ｆ）に示すように変化する。図２（ｆ）に示すｔ３時において、ＶＯＣ含有空気の濃度が低減すると、ＶＯＣの炉内での自然着火が減少し、図２（ａ）においてａで示すように、炉温が急激に低下するので、開閉弁Ｖ２ａを開いて、回収溶剤の燃焼量を増大する（図２（ｃ））。逆に、図２（ｆ）に示すｔ４時において、ＶＯＣ含有空気の濃度が増加すると、ＶＯＣの炉内での自然着火が増大し、図２（ａ）においてｂで示すように、炉温度が急激に上昇するので、開閉弁Ｖ２ａを絞って、回収溶剤の燃焼量を減少する（図２（ｃ））。このように、ＶＯＣ含有空気のＶＯＣ濃度の変化に応じて、回収溶剤の燃焼量を変化させるので、炉内温度を一定に維持することができる。
【００３２】
蓄熱燃焼式脱臭装置１の燃焼室２の排気ガスの一部は排気ガスラインＰ６に導かれ、廃熱回収ボイラ４で吸水ラインＰ７の水を加熱して蒸気を発生させた後、排気塔８から大気に放出される。廃熱回収ボイラ４で発生する蒸気は蒸気ラインＰ８を介して図示しない消費箇所に送られて消費される。蒸気ラインＰ８を流れる蒸気の圧力は蒸気圧力計９で測定される。
【００３３】
蒸気ラインＰ８を介して消費箇所に送られる蒸気は、使用量が刻々と変化する。本発明では、以下に説明するように、蒸気圧が一定となるように、循環ラインＰ９の循環量が制御される。
【００３４】
すなわち、図３（ａ）に示すようにｔ１時に蒸気の使用量が増加すると、図３（ｂ）に示すように蒸気圧が下がる。なお、ここでは、図３（ｃ）に示すように、被燃焼ガスであるＶＯＣ含有空気中のＶＯＣ濃度は一定とする。蒸気圧力計９が蒸気圧の低下を検出し、この検出圧力に基づいて図３（ｄ）に示すように循環ファンＦｃの回転数を増加し、循環ラインＰ９の風量を増加する。これにより、図３（ｅ）に示すようにｔ３時に炉内温度が低下するので、温度センサ２ａがこれを検出し、この検出温度に基づいて図３（ｆ）に示すように開閉弁Ｖ２ａを開いて回収溶剤供給ラインＰ２ａより供給される回収溶剤の燃焼量を増加する。
【００３５】
逆に、図３（ａ）に示すようにｔ４時に蒸気の使用量が低減すると、図３（ｂ）に示すように蒸気圧が上がるので、蒸気圧力計９がこれを検出し、この検出圧力に基づいて図３（ｄ）に示すように循環ファンＦｃの回転数を減少し、循環ラインＰ９の風量を低減する。これにより、図３（ｅ）に示すようにｔ６時に炉内温度が上昇するので、温度センサ２ａがこれを検出し、この検出温度に基づいて図３（ｆ）に示すように開閉弁Ｖ２ａを絞って回収溶剤供給ラインＰ２ａより供給される回収溶剤の燃焼量を低減する。
【００３６】
循環ラインＰ９の循環ファンＦｃによる循環量の制御と併せて、排気ガスラインＰ６の排熱回収ボイラの２次側にある開閉弁Ｖ７の開度を調節するとよい。すなわち、循環ラインＰ９の循環量を増加させるときは、開閉弁Ｖ７の開度を減少し、循環量を減少させるときは、開閉弁Ｖ７の開度を増加する。これにより、循環量を自由に制御することができる。なお、排熱回収ボイラの２次側の開閉弁Ｖ７の開度を減少するときは、最少でも完全にゼロとせずに、回収溶剤バーナ６の燃焼排気風量分だけは排気塔８を介して排気することができるように、少し開放しておくとよい。
【００３７】
以上のように、蒸気使用量の変動に伴う蒸気圧力の変化に応じて、循環ガスの循環量を制御し、回収溶剤バーナの燃焼量を変化させるので、蒸気圧力を一定に維持することができる。
【００３８】
また、被燃焼ガスであるＶＯＣ含有空気の供給が無くなった場合、循環ファンＦｃの回転数を増加し、循環ラインＰ９の風量を増加するとともに、開閉弁Ｖ２ａを開いて回収溶剤供給ラインＰ２ａより供給される回収溶剤の燃焼量を増加することで、蒸気圧力を確保することができる。この場合も、排気ガスラインＰ６の排熱回収ボイラの２次側にある開閉弁Ｖ７の開度を減少することが好ましい。
【００３９】
前記実施形態では、排気ガス循環時に蓄熱燃焼式脱臭装置１の燃焼室２で排気ガスの追い焚きを行ったが、図４に示すように、蓄熱燃焼式脱臭装置１の排気ガスラインＰ６に予熱器（追い焚き装置）１１を設け、ここで排気ガスの追い焚きを行ってもよい。
【００４０】
すなわち、排気ガスラインＰ６に設けた予熱器１１に回収溶剤バーナ１２を設け、回収Ｓ溶剤供給ラインＰ２ａの開閉弁Ｖ２ａの上流側から分岐し、開閉弁Ｖ８ａを介して予熱器１１の回収溶剤バーナ１２に接続する予熱器用回収溶剤供給ラインＰ１０ａを設け、回収溶剤燃焼用空気供給ラインＰ２ｂの開閉弁Ｖ２ｂの上流側から分岐し、開閉弁Ｖ８ｂを介して予熱器１１の回収溶剤バーナ１２に接続する予熱器用回収溶剤燃焼用空気供給ラインＰ１０ｂを設けるとともに、循環ラインＰ９を予熱器１１に接続する。
【００４１】
この実施形態では、通常は予熱器１１の回収溶剤バーナ１２を点火せずに排気ガスを通過させる。前記実施形態と同様に、蒸気圧力計９により蒸気ラインＰ８の蒸気圧が低下すると、制御装置１０は、排気ガスラインＰ６の開閉弁Ｖ７の開度を減少し、循環ファンＦｃを駆動するとともに、予熱器用回収溶剤供給ラインＰ１０の開閉弁Ｖ８を開き、予熱器１１の回収溶剤バーナ１２を点火する。これにより、排気ガスが廃熱回収ボイラ４の出口から、循環ラインＰ９、予熱器１１、排気ガスラインＰ６を通って廃熱回収ボイラ４に流れる循環路が形成され、排気ガスは、この循環路を強制的に循環させられる。廃熱回収ボイラ４の出口から予熱器１１に戻った排気ガスは、回収溶剤バーナ１２により追い焚きされて温度が上昇し、排気ガスラインＰ６を通って廃熱回収ボイラ４に至るので、廃熱回収ボイラ４で発生する蒸気圧が増加する。逆に、蒸気ラインＰ８の蒸気圧が増加すると、制御装置１０は、排気ガスラインＰ６の開閉弁Ｖ７の開度を増加し、循環ファンＦｃの回転数を低減して循環風量を減少し、回収溶剤バーナ１２の燃焼量を減少することで、蒸気圧を低減する。
【００４２】
前記実施形態では、蓄熱燃焼式脱臭装置の通常燃料をＬＮＧ（ガス）としたが、前記ＬＮＧバーナ５に代えて液体燃料バーナを使用し、重油などの液体燃料を噴霧燃焼させてもよい。
この場合、別個に液体燃料バーナを備えずとも、回収溶剤バーナ６のみを用いて、回収溶剤に重油等の液体燃料を混合させることも可能である。
【符号の説明】
【００４３】
１ 蓄熱燃焼式脱臭装置
２ 燃焼室
２ａ 温度センサ
３ 蓄熱室
４ 廃熱回収ボイラ
５ ＬＮＧバーナ
６ 回収溶剤バーナ
７ａ,７ｂ 蓄熱体
８ 排気塔
９ 蒸気圧力計
１０ 制御装置
１１ 予熱器
１２ 回収溶剤バーナ
Ｐ１ａ ＬＮＧ供給ライン
Ｐ２ａ 回収溶剤供給ライン
Ｐ３ ＶＯＣ含有空気供給ライン
Ｐ４ 処理ガス排出ライン
Ｐ５ 空気供給ライン
Ｐ６ 排気ガスライン
Ｐ７ 給水ライン
Ｐ８ 蒸気ライン
Ｐ９ 循環ライン
Ｐ１０ 予熱器用回収溶剤供給ライン
Ｖ１ａ 開閉弁
Ｖ２ａ 開閉弁
Ｖ３ 開閉弁
Ｖ４ 開閉弁
Ｖ５ａ,Ｖ５ｂ 開閉弁
Ｖ６ａ,Ｖ６ｂ 開閉弁
Ｖ７ 開閉弁
Ｖ８ 開閉弁
Ｆ 送風機
Ｆｃ 循環ファン
【特許請求の範囲】
【請求項１】
１対の蓄熱体を有し、被燃焼ガスである臭気ガスを一方の蓄熱体で加熱して炉内でバーナにより燃焼させ、排気ガスの一部で他方の蓄熱体を加熱する燃焼室と、
前記燃焼室の排気ガスの残りを排気する排気ガスラインに設けられ、排ガスで水を加熱して蒸気を発生させる廃熱回収ボイラと、
前記廃熱回収ボイラの出口の排気ガスラインから分岐し、排ガスを前記燃焼室に戻して循環させる循環ファンを有する排気ガス循環ラインと、
前記排熱回収ボイラの蒸気の圧力を検出する圧力検出手段と、
前記圧力検出手段による検出圧力に基づいて、前記循環ファンを制御するとともに、前記燃焼室のバーナの燃焼量を制御し、検出圧力が低下すると、前記循環ファンによる排ガスの循環量を増加して前記バーナの燃焼量を増加し、検出圧力が増加すると、前記循環ファンによる排ガスの循環量を低下して前記バーナの燃焼量を低下することを特徴とする蓄熱式脱臭装置。
【請求項２】
前記燃焼室のバーナは、回収された多成分揮発性有機溶剤を燃料として供給することを特徴とする請求項１に記載の蓄熱式脱臭装置。
【請求項３】
１対の蓄熱体を有し、被燃焼ガスである臭気ガスを一方の蓄熱体で加熱して炉内でバーナにより燃焼させ、排気ガスの一部で他方の蓄熱体を加熱する燃焼室と、
前記燃焼室の排気ガスの残りを排気する排気ガスラインに設けられ、排ガスで水を加熱して蒸気を発生させる廃熱回収ボイラと、
前記燃焼室からの排ガスをバーナにより予熱して前記廃熱回収ボイラに導く予熱器と、
前記廃熱回収ボイラの出口の排気ガスラインから分岐し、排ガスを前記燃焼室に戻して循環させる循環ファンを有する排気ガス循環ラインと、
前記排熱回収ボイラの蒸気の圧力を検出する圧力検出手段と、
前記圧力検出手段による検出圧力に基づいて、前記循環ファンを制御するとともに、前記予熱器のバーナの燃焼量を制御し、検出圧力が低下すると、前記循環ファンによる排ガスの循環量を増加して前記バーナの燃焼量を増加し、検出圧力が増加すると、前記循環ファンによる排ガスの循環量を低下して前記バーナの燃焼量を低下することを特徴とする蓄熱式脱臭装置。
【請求項４】
前記予熱器のバーナは、回収された多成分揮発性有機溶剤を燃料として供給することを特徴とする請求項３に記載の蓄熱式脱臭装置。
【請求項５】
前記排ガスラインからの前記排気ガス循環ラインの分岐点よりも下流側の前記排ガスラインに開閉弁を設け、前記循環ファンによる排ガスの循環量を増加する際に、前記開閉弁の開度を減少し、前記循環ファンによる排ガスの循環量を低下する際に、前記開閉弁の開度を増加することを特徴とする請求項１から４のいずれかに記載の蓄熱式脱臭装置。
【請求項６】
前記燃焼室への被燃焼ガスである臭気ガスの供給が無くなった場合、前記循環ファンによる排ガスの循環量を増加して前記バーナの燃焼量を増加することを特徴とする請求項１から５のいずれかに記載の蓄熱式脱臭装置。
【請求項１】
１対の蓄熱体を有し、被燃焼ガスである臭気ガスを一方の蓄熱体で加熱して炉内でバーナにより燃焼させ、排気ガスの一部で他方の蓄熱体を加熱する燃焼室と、
前記燃焼室の排気ガスの残りを排気する排気ガスラインに設けられ、排ガスで水を加熱して蒸気を発生させる廃熱回収ボイラと、
前記廃熱回収ボイラの出口の排気ガスラインから分岐し、排ガスを前記燃焼室に戻して循環させる循環ファンを有する排気ガス循環ラインと、
前記排熱回収ボイラの蒸気の圧力を検出する圧力検出手段と、
前記圧力検出手段による検出圧力に基づいて、前記循環ファンを制御するとともに、前記燃焼室のバーナの燃焼量を制御し、検出圧力が低下すると、前記循環ファンによる排ガスの循環量を増加して前記バーナの燃焼量を増加し、検出圧力が増加すると、前記循環ファンによる排ガスの循環量を低下して前記バーナの燃焼量を低下することを特徴とする蓄熱式脱臭装置。
【請求項２】
前記燃焼室のバーナは、回収された多成分揮発性有機溶剤を燃料として供給することを特徴とする請求項１に記載の蓄熱式脱臭装置。
【請求項３】
１対の蓄熱体を有し、被燃焼ガスである臭気ガスを一方の蓄熱体で加熱して炉内でバーナにより燃焼させ、排気ガスの一部で他方の蓄熱体を加熱する燃焼室と、
前記燃焼室の排気ガスの残りを排気する排気ガスラインに設けられ、排ガスで水を加熱して蒸気を発生させる廃熱回収ボイラと、
前記燃焼室からの排ガスをバーナにより予熱して前記廃熱回収ボイラに導く予熱器と、
前記廃熱回収ボイラの出口の排気ガスラインから分岐し、排ガスを前記燃焼室に戻して循環させる循環ファンを有する排気ガス循環ラインと、
前記排熱回収ボイラの蒸気の圧力を検出する圧力検出手段と、
前記圧力検出手段による検出圧力に基づいて、前記循環ファンを制御するとともに、前記予熱器のバーナの燃焼量を制御し、検出圧力が低下すると、前記循環ファンによる排ガスの循環量を増加して前記バーナの燃焼量を増加し、検出圧力が増加すると、前記循環ファンによる排ガスの循環量を低下して前記バーナの燃焼量を低下することを特徴とする蓄熱式脱臭装置。
【請求項４】
前記予熱器のバーナは、回収された多成分揮発性有機溶剤を燃料として供給することを特徴とする請求項３に記載の蓄熱式脱臭装置。
【請求項５】
前記排ガスラインからの前記排気ガス循環ラインの分岐点よりも下流側の前記排ガスラインに開閉弁を設け、前記循環ファンによる排ガスの循環量を増加する際に、前記開閉弁の開度を減少し、前記循環ファンによる排ガスの循環量を低下する際に、前記開閉弁の開度を増加することを特徴とする請求項１から４のいずれかに記載の蓄熱式脱臭装置。
【請求項６】
前記燃焼室への被燃焼ガスである臭気ガスの供給が無くなった場合、前記循環ファンによる排ガスの循環量を増加して前記バーナの燃焼量を増加することを特徴とする請求項１から５のいずれかに記載の蓄熱式脱臭装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図２】
【図３】
【図４】
【公開番号】特開２０１１−９４８６２（Ｐ２０１１−９４８６２Ａ）
【公開日】平成２３年５月１２日（２０１１．５．１２）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００９−２４８７０８（Ｐ２００９−２４８７０８）
【出願日】平成２１年１０月２９日（２００９．１０．２９）
【出願人】（０００２１１１２３）中外炉工業株式会社 (170)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２３年５月１２日（２０１１．５．１２）
【国際特許分類】
【出願日】平成２１年１０月２９日（２００９．１０．２９）
【出願人】（０００２１１１２３）中外炉工業株式会社 (170)
【Ｆターム（参考）】
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