ＶＯＣ処理システム
【課題】プラントが放出するＶＯＣ含有の溶液を効率よく処理する提供する。
【解決手段】ＶＯＣ処理システム１００は、プラントＰが放出するＶＯＣ含有の溶液を処理するシステムである。ＶＯＣ処理システム１００は、気化装置１９と、燃焼装置３０を備える。気化装置１９は、溶液を加熱してＶＯＣ含有の２次ガスを生成する。燃焼装置３０は、気化装置１９が生成した２次ガスを燃焼する。気化装置１９は、溶液を高温ガスによって加熱し、その溶液から蒸発した２次ガスを含む加熱後高温ガスを再加熱して溶液を加熱する高温ガスに還流させる循環型の気化装置である。
【解決手段】ＶＯＣ処理システム１００は、プラントＰが放出するＶＯＣ含有の溶液を処理するシステムである。ＶＯＣ処理システム１００は、気化装置１９と、燃焼装置３０を備える。気化装置１９は、溶液を加熱してＶＯＣ含有の２次ガスを生成する。燃焼装置３０は、気化装置１９が生成した２次ガスを燃焼する。気化装置１９は、溶液を高温ガスによって加熱し、その溶液から蒸発した２次ガスを含む加熱後高温ガスを再加熱して溶液を加熱する高温ガスに還流させる循環型の気化装置である。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、不揮発性有機化合物（Ｖｏｌａｔｉｌｅ Ｏｒｇａｎｉｃ Ｃｏｎｐｏｕｎｄ、以下、「ＶＯＣ」と称する場合がある）を含む溶液を処理するＶＯＣ処理システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
プラントにて使用後の揮発性可燃物質含有の溶剤（例えば塗装ラインにおいて製品に付着しなかった塗料など）を効率よく処理する装置の一例が特許文献１に開示されている。その技術は、使用後溶剤を乾燥させて揮発性可燃物を含むガスを取り出し、そのガスを燃焼無臭化手段で燃焼して無害・無臭化した後、処理後の高温ガスを使用後溶剤の乾燥に用いるというものである。なお、本明細書における「プラント」とは、「工場」という意味だけでなく、一つの「装置」をも含む概念で用いられる。別言すれば、本明細書における「プラント」とは広く「設備」を意味する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０００−５５５５９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献１の技術では、処理後の高温ガスを使用後溶剤の乾燥に用いることで、使用後溶剤の乾燥に要する燃料を低減する。本明細書は、特許文献１に開示された処理装置よりもさらに効率のよい処理装置を実現する技術を開示する。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本明細書が開示する技術は、特に、ＶＯＣ（Ｖｏｌａｔｉｌｅ Ｏｒｇａｎｉｃ Ｃｏｍｐｏｕｎｄ、揮発性有機化合物）を処理する装置に関する。ここでいう「ＶＯＣを処理する」とは、ＶＯＣを含有するガスを燃焼させて無害化することを意味する。ＶＯＣの代表的な化合物には、トルエン、キシレン、酢酸エチルなどがある。ＶＯＣは、塗料（インクを含む）や接着剤等に含まれる物質の一つであり、多種のプラントで用いられている。
【０００６】
本明細書が開示するＶＯＣ処理システムは、プラントが排出する使用済みのＶＯＣ含有溶液（残液）を処理するＶＯＣ処理システムであり、溶液を加熱してＶＯＣを含有するガス（２次ガス）を生成する気化装置と、その２次ガスを燃焼する燃焼装置とを備える。気化装置は、溶液を高温ガスによって加熱し、加熱された溶液から気化した２次ガスを含む加熱後高温ガスを再加熱して溶液を加熱する高温ガスに還流させる循環型の気化装置であることを特徴とする。なお、「２次ガス」とは、後述する、プラントが排出したＶＯＣガス（１次ガス）と区別するための表現である。「２次ガス」は、別言すれば、「溶液（残液）由来のＶＯＣガス」、あるいは、「溶液（残液）派生ＶＯＣガス」と表現することもできる。また、以下、プラントが排出するＶＯＣ含有溶液を「残液」と称する場合がある。
【０００７】
上記のＶＯＣ処理システムの気化装置は、残液から得られた２次ガスを循環させることによって、ＶＯＣ成分を高濃度に含む２次ガスを得ることができる。ＶＯＣは潜在的に有するエネルギが高いので、高濃度化することによって２次ガスそれ自体を燃料ガスとして利用することができるようになる。燃焼装置は、２次ガスを燃料として燃焼させるので、ＶＯＣを燃焼させて無害化するのと同時に、２次ガスを燃焼させて得られた熱エネルギを利用することが可能となる。燃焼後の２次ガスの熱エネルギを利用することによって、ＶＯＣ処理に要する総コストを低減することができる。
【０００８】
プラントでは、ＶＯＣを含む溶液を使用した後、塗装や接着など本来の目的で使用される際に製品に付着しなかった残液が残るだけでなく、大量のＶＯＣガスが発生する。前述したように、プラントが排出するＶＯＣガスを、残液を気化して得られる２次ガスと区別する目的で１次ガスと称する。１次ガスも、燃焼して無害化する必要がある。そこで、前記した気化装置は、気化装置が生成した２次ガスとともに、プラントが排出するＶＯＣ含有の１次ガスを燃焼するものであることが好ましい。そのような燃焼装置は、残液に含まれるＶＯＣだけでなく、ＶＯＣ１次ガスも同時に無害化することができる。ここで、プラントが排出する１次ガスは、大抵の場合、その圧力は１気圧程度であり、燃料として用いるには濃度が薄い。他方、２次ガスは、循環型の気化装置によって高濃度化されており、その濃度は１次ガス濃度より高くなっている点に留意されたい。
【０００９】
上記のＶＯＣ処理システムは、溶液を気化するのにガス循環型の気化装置を採用し、１次ガスよりもＶＯＣ濃度が高い２次ガスを生成する。溶液を気化させる気化装置にて２次ガスのＶＯＣ濃度を高濃度にすることによって、２次ガスはそれ自体を燃料ガスとして利用することができるようになる。他方、１次ガスは、通常、大気圧の中でＶＯＣ含有溶液から気化したものであるから、可燃性であっても燃料ガスとして用いるには濃度が低い。上記のＶＯＣ処理システムは、溶液から得られるＶＯＣ２次ガスを燃料として用い、１次ガスを燃焼させることができるので、１次ガスを燃焼させる燃料コストを抑制することができる。燃焼装置の一態様は、２次ガスを燃料とするバーナを備えており、そのバーナが放出する熱によって１次ガスを燃焼させる燃焼装置である。ここで、ガス燃焼装置は、２次ガスのみを燃料とするものであってもよいし、外部から供給される他の燃料ガスと２次ガスとの混合ガスを燃料とするものであってもよい。
【００１０】
ＶＯＣ処理のコストをさらに低減するため、ＶＯＣ処理システムは、１次ガスと２次ガスの燃焼排ガスのエネルギを回収するエネルギ回収装置をさらに備えているとよい。エネルギ回収装置の例としては、発電装置や給湯装置などが挙げられる。
【００１１】
また、燃焼装置の他の態様は、発電機を備えたガスタービンであってよい。ガスタービンを採用する場合、１次ガスは、そのままでは濃度が低すぎるので、プレコンプレッサを介してガスタービンのコンプレッサ（タービンと連結されたコンプレッサ）に供給される。２次ガスは濃度が高いので、プレコンプレッサを解さずにガスタービンのコンプレッサに供給してよい。あるいは、２次ガスは、加圧器を介して高圧化した後に、ガスタービンの燃焼器用燃料ガスとして供給してもよい。
【００１２】
気化装置から高濃度の２次ガスが燃焼装置へ送られるので、燃焼装置の安全性を高めるために以下の構成を有することも好適である。（１）２次ガスを気化装置から燃焼装置へ送るガス供給路に、２次ガスのＶＯＣ濃度が所定濃度以上となった場合にガス供給路を閉鎖する閉止ダンパが設けられている。（２）気化装置は、燃焼装置から送られる濃度指示信号に基づいて、燃焼装置へ供給する２次ガスのＶＯＣ濃度が目標濃度となるように気化装置への溶液供給量を調整する溶液供給量調整手段を備えている。（３）溶液供給量調整手段は、溶液（残液）を気化装置へ供給する供給管に設けられた溶液流量調整弁のバルブ開度、又は溶液を気化装置へ供給するポンプの出力を調整するものである。（４）気化装置はドラム式乾燥機であり、溶液供給量調整手段は、ドラム式乾燥機のドラム回転数を調整するものである。
【発明の効果】
【００１３】
本明細書が開示する技術は、プラントが排出するＶＯＣ残液とＶＯＣガスを同時に効率よく処理することのできるＶＯＣ処理システムを提供する。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】第１実施例のＶＯＣ処理システムのブロック図である。
【図２】第２実施例のＶＯＣ処理システムにおけるガスタービンのブロック図である。
【図３】第２実施例のガスタービンの変形例のブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
図１に、第１実施例のＶＯＣ処理システム１００のブロック図を示す。ＶＯＣ処理システム１００は、プラントＰが排出したＶＯＣ含有のガス（１次ガス）とＶＯＣ含有の残液を燃焼させ無害化するとともに、燃焼により生じる熱エネルギを回収する装置である。プラントＰは、ＶＯＣを含む塗料を使う装置であり、例えば印刷装置や塗装装置である。或いは、プラントＰは、ＶＯＣを含む接着剤を使う装置であってもよい。以下、ＶＯＣ処理システム１００を単に処理システム１００と称する。なお、揮発性有機化合物（ＶＯＣ）は、炭素元素を多く含むため、潜在的なエネルギが高く、気化したガスを高濃度化すると燃料として用いることができる。
【００１６】
処理システム１００は、貯留タンク４、気化装置１９、燃焼装置３０、それらを繋ぐ配管類、及び、コントローラ３２を主たる要素として構成される。コントローラ３２は、処理システム１００が有するポンプやバルブなどを制御する。貯留タンク４は、プラントＰが排出するＶＯＣ含有の残液を一時的に貯留するために備えられている。貯留タンク４の残液は、残液供給管７を通じて気化装置１９に送られる。残液供給管７には、残液を貯留タンク４から気化装置１９へ送るためのポンプ５と、気化装置１９へ供給する残液の流量を調整する流量調整弁６が配置されている。
【００１７】
次に、気化装置１９について説明する。気化装置１９は、回転するドラム１８の内部に溶液を供給するとともに、ドラム１８内に高温ガスを導入して溶液を乾燥させるドラム式乾燥機である。ドラム１８は、密閉された筐体１７内に横向きに配置されており、モータ１６によって回転する。なお、「横向きに配置」とは、ドラム１８の中心線をほぼ水平方向に向けてドラム１８を配置することを意味する。
【００１８】
ドラム１８はその軸方向の両端に開口を有し、残液供給管７は、その開口を通してドラム１８内へと伸びている。気化装置１９は、ドラム１８内に高温ガスを吹き出し、内部の残液を乾燥させる。高温ガスを吹き出す仕組みは次の通りである。ドラム１８内に吹き出し、残液を加熱した後の高温ガスは、ドラム１８の端部開口を通じて筐体１７内に流れ出る。筐体１７の壁面には、残液加熱後の高温ガスを回収する高温ガス管１２が開口している。高温ガス管１２の他端は、ドラム１８の内部で開口している。高温ガス管１２の途中には、混合弁１０、ポンプ８、及び、加熱器９が備えられている。高温ガス管１２は、残液加熱後の高温ガスを回収し、加熱器９によって昇温して再びドラム１８内へ放出するガス循環路を構成している。混合弁１０は、高温ガスに外気を混合するための三方弁である。混合弁１０は、外気の導入比率を調整する調整バルブを備えている。ポンプ８は、ドラム１８の内部に高温ガスを供給するためのデバイスである。ポンプ８の出力を調整することによって、ドラム１８内への高温ガス供給量を調整することができる。
【００１９】
ドラム１８内において、残液は高温ガスに熱せされて、ＶＯＣガス（２次ガス）を発生し乾燥していく。残液が乾燥したのちの残留物は、排出管１５によって残留物回収タンク１４に回収される。残留物からはＶＯＣが除去されているので残留物は無害である。他方、残液から気化したＶＯＣガス（２次ガス）は、残液を加熱した高温ガスと混ざり、ドラム１８外（筐体１７内）へ流れ出た後、高温ガス管１２によって回収され、加熱されて再びドラム１８内へと還流する。即ち、気化装置１９は、残液を加熱した後の高温ガスであってＶＯＣを含むガスを還流させることによって、２次ガスに含まれるＶＯＣ濃度を高める。予め定められた濃度以上に高濃度化した２次ガスは、ガス供給管２１を通じて燃焼装置３０へ供給される。なお、気化装置１９には、筐体１７内部のＶＯＣ濃度を計測するガスセンサ１３が備えられている。
【００２０】
コントローラ３２は、燃焼装置３０へ供給する２次ガスのＶＯＣ濃度が既定値を維持するように、ポンプ５、又は、流量調整弁６（共に気化装置１９へ供給する残液の流量を調整するデバイスである）を制御する。或いは、コントローラ３２は、燃焼装置３０へ供給する２次ガスのＶＯＣ濃度が既定値を維持するように、混合弁１０（高温ガスに混合する外気の量を調整する）、ポンプ８（ドラム１８内に供給する高温ガスの流量を調整する）、又は、加熱器（ドラム１８内に供給する高温ガスの温度を調整する）を制御する。或いはコントローラ３２は、モータ１６を制御し、ドラム１８の回転数を調整する。なお、ドラム回転数を上げると、残液の気化が促進され、回転数を下げると、残液の気化が抑制される。コントローラ３２は、燃焼装置３０から送られる濃度指示信号（燃焼装置３０での燃焼に適したＶＯＣ濃度を示す信号）に基づいて、気化装置１９が生成する２次ガスのＶＯＣ濃度を調整する。
【００２１】
ガス供給管２１には、火炎遮断メッシュ２０、閉止ダンパ２２、ポンプ２３、及び、混合弁２４が備えられている。火炎遮断メッシュ２０は、目の細かい金属製のメッシュ板である。火炎遮断メッシュ２０は、気化装置１９の筐体１７の内部で２次ガスが燃えた場合であっても、２次ガスの火炎がガス供給管２１の奥まで達しないように火炎を遮断する。
【００２２】
閉止ダンパ２２は、燃焼装置３０への２次ガスの供給を遮断するために設けられている。気化装置１９内の２次ガスのＶＯＣ濃度が過度に上昇した場合、或いは、２次ガスの温度が過度に上昇した場合、コントローラ３２が閉止ダンパ２２を閉じ、燃焼装置３０を保護する。ポンプ２３は、燃焼装置３０内に供給される２次ガスの供給量を調整する。
【００２３】
燃焼装置３０は、ＶＯＣ濃度が高い２次ガスを燃料として、プラントＰが排出したＶＯＣガス（１次ガス）を燃焼させる装置である。なお、１次ガスは、プラントＰから排出されるガスであってその圧力はほぼ大気圧（１ｈＰａ）である。また、１次ガスのＶＯＣ濃度は、２次ガスのＶＯＣ濃度よりも格段に低い。従って１次ガス自体は、燃料ガスとして用いるには圧力、ＶＯＣ濃度ともに不足している。これに対して２次ガスは、気化装置１９によって圧力が高くなっているとともに、ＶＯＣ濃度が高濃度化しており、２次ガス自体を燃料として用いることができる。燃焼装置３０では、ガス供給管２１によって供給された２次ガスはバーナ２５へ送られ、ここで燃焼する。なお、ガス供給管２１には混合弁２４が備えられている。混合弁２４は、２次ガスに他の燃料ガス（たとえば都市ガス）を混合するための三方弁である。コントローラ３２は、２次ガスの供給量が少ない場合などに、混合弁２４を制御し、他の燃料ガスの比率を高める。
【００２４】
プラントＰが排出するＶＯＣ含有の１次ガスは、１次ガス導入管２を通じて燃焼装置３０のガスチャンバ２６へ送られる。なお、１次ガス導入管２には流量調整弁３が備えられている。コントローラ３２によって流量調整弁３が制御され、燃焼装置３０へ供給される１次ガスの流量が調整される。
【００２５】
燃焼装置３０では、バーナ２５にて、高圧高濃度の２次ガスを燃料として火炎が発生する。その火炎の熱によって、ガスチャンバ２６内にて１次ガスが燃焼する。ガスチャンバ２６に隣接してエネルギ回収装置２７が備えられており、１次ガスと２次ガスの燃焼排ガスのエネルギが他のエネルギとして回収される。エネルギ回収装置２７の一例は、発電機と給湯器の組合せである。
【００２６】
処理システム１００の利点を説明する。処理システム１００は、プラントＰが排出するＶＯＣ含有の残液とＶＯＣ含有のガス（１次ガス）を共に燃焼させ、無害化するとともに、その燃焼エネルギを他のエネルギに変換して利用する。処理システム１００は、残液に含まれるＶＯＣを気化して取り出す際、燃料ガスとして利用できるまでにＶＯＣガス（２次ガス）を高圧高濃度化する。高圧高濃度化した２次ガスは燃料ガスとして燃焼装置３０に送られる。他方、ほぼ大気圧の１次ガスは、被燃焼材（燃やされる材料）としてそのまま燃焼装置３０に送られる。即ち、処理システム１００は、プラントＰから同時に排出されるＶＯＣ含有残液とＶＯＣ含有ガス（１次ガス）のうち、前者を燃料として、後者を被燃焼材として利用する。特に、残液からＶＯＣを取り出す過程（気化装置１９）において、ＶＯＣを取り出す仕組みを利用してＶＯＣ濃度を高くする。即ち、ＶＯＣを高濃度に含むガスを効率よく得ることができる。処理システム１００は、プラントＰから同時に排出されるＶＯＣ含有残液とＶＯＣ含有ガス（１次ガス）の両方を燃料として利用できるまでに高濃度化するよりも、また、両方を被燃焼材として利用するよりも効率がよい。なお、プラントＰが排出するＶＯＣ含有ガス（１次ガス）のガス圧とＶＯＣ濃度の一例は、３００〜５００Ｐａと３００ｐｐｍ（トルエン換算）である。また、気化装置１９が生成する２次ガスの圧力とＶＯＣ濃度は、一例では、３００〜５００Ｐａと３０００ｐｐｍ（トルエン換算）である。
【００２７】
次に、第２実施例の処理システム２００について説明する。第２実施例の処理システム２００は、燃焼装置３０の替わりに、発電機を備えたガスタービンを備える。図２に処理システム２００の一部のブロック図を示す。処理システム２００は、ガスタービン以外の構成は第１実施例の処理システムと同様であるので図示を省略している。即ち図２は、ガスタービン回りの構成だけを示している。
【００２８】
プラントＰが排出したＶＯＣを含む１次ガスは、１次ガス導入管２を通じてガスタービン４７のコンプレッサ４３に供給される。なお、コンプレッサ４３に適した圧力まで１次ガスを昇圧するために、１次ガス導入管２の途中にプレコンプレッサ４２が備えられている。他方、気化装置１９（図１参照）から供給される２次ガスは、ガスタービン４７の燃焼室４５へ供給される。なお、気化装置１９からガスタービン４７へ２次ガスを供給するガス供給管２１の途中には、２次ガスの圧力を燃焼室で燃焼するのに適した圧力まで昇圧する高圧コンプレッサ５１が備えられている。また、ガス供給管２１の途中には、２次ガスと他の燃料ガス（例えば都市ガス）を混合するための混合弁４４が備えられている。
【００２９】
ガスタービンの構造は良く知られているので、ここでは概略を説明する。燃焼室４５では、２次ガスの燃焼を種火にして、コンプレッサ４３にて圧縮された１次ガスを燃焼させる。燃焼室４５で生じた高圧ガスのエネルギによってタービン４６を回転させる。ガスタービン４７は、タービン４６の回転を動力源としてコンプレッサ４３を回転させるとともに、発電機４８を駆動する。
【００３０】
ガスタービン４７は、タービン４６の回転エネルギによって発電機４８を駆動し、電気エネルギを得る。また、タービン４６を回転させた後の排ガスは、排ガス管４９によって給湯装置５０へ送られ、水の加熱に利用される。
【００３１】
第２実施例におけるガスタービン４７の構成を変形した処理システム３００を図３に示す。処理システム３００では、２次ガスを、燃焼室４５ではなく、プレコンプレッサ４２で与圧された１次ガスに合流させる。混合弁５２が、与圧された１次ガスと２次ガスとを混合する。２次ガスは、気化装置１９によって、コンプレッサ４３へ供給するのに十分な圧力を有しているので、プレコンプレッサ４２を通す必要がない。処理システム３００のガスタービン４７では、燃焼室４５内で種火を起こすための燃料には、外部の燃料ガス（例えば都市ガス）が用いられる。
【００３２】
第２実施例の処理システム２００、及び、その変形例の処理システム３００の利点を述べる。ガスタービンは、燃焼室４５にて種火を起こすための燃料と、コンプレッサで圧縮するガスを必要とする。処理システム２００では、コンプレッサで圧縮するためのガスとして１次ガスを用い、燃焼室４５にて種火を起こすための燃料として２次ガスを用いた。処理システム３００では、１次ガスと２次ガスをともにコンプレッサ４３で圧縮するガスとして利用した。但し、１次ガスはプレコンプレッサ４２で昇圧するが、２次ガスはプレコンプレッサ４２を通す必要がない。処理システム２００、及び、３００は、低圧低濃度の１次ガスと、高圧高濃度の２次ガスを、ガスタービンの夫々に適した箇所に供給する。処理システム２００、３００はともに、１次ガスと２次ガスを夫々圧力と濃度の違いに応じて適所に供給するので、ガスタービンを駆動する効率がよい。なお、ガスタービン４７のコンプレッサ４３に供給するガスの圧力（プレコンプレッサ４２の出力側のガス圧）の一例は、３００〜５００Ｐａである。また、ガスタービン４７の燃焼室４５に供給するガスの圧力（高圧プレコンプレッサ４２の出力側のガス圧）の一例は、０．６ＭＰａである。
【００３３】
実施例のＶＯＣ処理システムは、要約すると次のように説明することができる。実施例のＶＯＣ処理システムは、プラントが排出する使用済みのＶＯＣ含有溶液及びＶＯＣ含有ガス（１次ガス）を処理するＶＯＣ処理システムである。そのＶＯＣ処理システムは、気化装置、燃焼装置を備える。気化装置は、溶液を加熱してＶＯＣ含有の２次ガスを生成する。さらに気化装置は、溶液を高温ガスによって加熱し、当該溶液から蒸発した２次ガスを含む加熱後高温ガスを再加熱して当該溶液を加熱する高温ガスに還流させて２次ガスに含まれるＶＯＣ濃度を１次ガスのＶＯＣ濃度よりも高くする循環型の気化装置である。燃焼装置は、１次ガスと気化装置が生成した２次ガスを燃焼する。
【００３４】
気化装置は、２次ガスを還流させて、２次ガスのＶＯＣ濃度を１次ガスのＶＯＣ濃度よりも高くする。燃焼装置は、気化装置が生成した２次ガスとともに、プラントが排出するＶＯＣ含有の１次ガスを燃焼する。燃焼装置は、外部から供給される他の燃料ガスと２次ガスとの混合ガスを燃料とするバーナを備えており、当該バーナが発生する熱によって１次ガスを燃焼する。燃焼装置は、発電機を備えたガスタービンであってもよい。
【００３５】
以上、本発明の具体例を詳細に説明したが、これらは例示に過ぎず、特許請求の範囲を限定するものではない。特許請求の範囲に記載の技術には、以上に例示した具体例を様々に変形、変更したものが含まれる。本明細書または図面に説明した技術要素は、単独であるいは各種の組合せによって技術的有用性を発揮するものであり、出願時請求項記載の組合せに限定されるものではない。また、本明細書または図面に例示した技術は複数目的を同時に達成し得るものであり、そのうちの一つの目的を達成すること自体で技術的有用性を持つものである。
【符号の説明】
【００３６】
２：１次ガス導入管
３：流量調整弁
４：貯留タンク
５、８、２３：ポンプ
６：流量調整弁
７：残液供給管
９：加熱器
１０、２４、４４：混合弁
１２：高温ガス管
１３：ガスセンサ
１４：残留物回収タンク
１５：排出管
１６：モータ
１７：筐体
１８：ドラム
１９：気化装置
２０：火炎遮断メッシュ
２１：ガス供給管
２２：閉止ダンパ
２５：バーナ
２６：ガスチャンバ
２７：エネルギ回収装置
３０：燃焼装置
３２：コントローラ
４２：プレコンプレッサ
４３：コンプレッサ
４５：燃焼室
４６：タービン
４７：ガスタービン
４８：発電機
４９：排ガス管
５０：給湯装置
５１：高圧コンプレッサ
５２：混合弁
１００、２００、３００：ＶＯＣ処理システム
【技術分野】
【０００１】
本発明は、不揮発性有機化合物（Ｖｏｌａｔｉｌｅ Ｏｒｇａｎｉｃ Ｃｏｎｐｏｕｎｄ、以下、「ＶＯＣ」と称する場合がある）を含む溶液を処理するＶＯＣ処理システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
プラントにて使用後の揮発性可燃物質含有の溶剤（例えば塗装ラインにおいて製品に付着しなかった塗料など）を効率よく処理する装置の一例が特許文献１に開示されている。その技術は、使用後溶剤を乾燥させて揮発性可燃物を含むガスを取り出し、そのガスを燃焼無臭化手段で燃焼して無害・無臭化した後、処理後の高温ガスを使用後溶剤の乾燥に用いるというものである。なお、本明細書における「プラント」とは、「工場」という意味だけでなく、一つの「装置」をも含む概念で用いられる。別言すれば、本明細書における「プラント」とは広く「設備」を意味する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０００−５５５５９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献１の技術では、処理後の高温ガスを使用後溶剤の乾燥に用いることで、使用後溶剤の乾燥に要する燃料を低減する。本明細書は、特許文献１に開示された処理装置よりもさらに効率のよい処理装置を実現する技術を開示する。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本明細書が開示する技術は、特に、ＶＯＣ（Ｖｏｌａｔｉｌｅ Ｏｒｇａｎｉｃ Ｃｏｍｐｏｕｎｄ、揮発性有機化合物）を処理する装置に関する。ここでいう「ＶＯＣを処理する」とは、ＶＯＣを含有するガスを燃焼させて無害化することを意味する。ＶＯＣの代表的な化合物には、トルエン、キシレン、酢酸エチルなどがある。ＶＯＣは、塗料（インクを含む）や接着剤等に含まれる物質の一つであり、多種のプラントで用いられている。
【０００６】
本明細書が開示するＶＯＣ処理システムは、プラントが排出する使用済みのＶＯＣ含有溶液（残液）を処理するＶＯＣ処理システムであり、溶液を加熱してＶＯＣを含有するガス（２次ガス）を生成する気化装置と、その２次ガスを燃焼する燃焼装置とを備える。気化装置は、溶液を高温ガスによって加熱し、加熱された溶液から気化した２次ガスを含む加熱後高温ガスを再加熱して溶液を加熱する高温ガスに還流させる循環型の気化装置であることを特徴とする。なお、「２次ガス」とは、後述する、プラントが排出したＶＯＣガス（１次ガス）と区別するための表現である。「２次ガス」は、別言すれば、「溶液（残液）由来のＶＯＣガス」、あるいは、「溶液（残液）派生ＶＯＣガス」と表現することもできる。また、以下、プラントが排出するＶＯＣ含有溶液を「残液」と称する場合がある。
【０００７】
上記のＶＯＣ処理システムの気化装置は、残液から得られた２次ガスを循環させることによって、ＶＯＣ成分を高濃度に含む２次ガスを得ることができる。ＶＯＣは潜在的に有するエネルギが高いので、高濃度化することによって２次ガスそれ自体を燃料ガスとして利用することができるようになる。燃焼装置は、２次ガスを燃料として燃焼させるので、ＶＯＣを燃焼させて無害化するのと同時に、２次ガスを燃焼させて得られた熱エネルギを利用することが可能となる。燃焼後の２次ガスの熱エネルギを利用することによって、ＶＯＣ処理に要する総コストを低減することができる。
【０００８】
プラントでは、ＶＯＣを含む溶液を使用した後、塗装や接着など本来の目的で使用される際に製品に付着しなかった残液が残るだけでなく、大量のＶＯＣガスが発生する。前述したように、プラントが排出するＶＯＣガスを、残液を気化して得られる２次ガスと区別する目的で１次ガスと称する。１次ガスも、燃焼して無害化する必要がある。そこで、前記した気化装置は、気化装置が生成した２次ガスとともに、プラントが排出するＶＯＣ含有の１次ガスを燃焼するものであることが好ましい。そのような燃焼装置は、残液に含まれるＶＯＣだけでなく、ＶＯＣ１次ガスも同時に無害化することができる。ここで、プラントが排出する１次ガスは、大抵の場合、その圧力は１気圧程度であり、燃料として用いるには濃度が薄い。他方、２次ガスは、循環型の気化装置によって高濃度化されており、その濃度は１次ガス濃度より高くなっている点に留意されたい。
【０００９】
上記のＶＯＣ処理システムは、溶液を気化するのにガス循環型の気化装置を採用し、１次ガスよりもＶＯＣ濃度が高い２次ガスを生成する。溶液を気化させる気化装置にて２次ガスのＶＯＣ濃度を高濃度にすることによって、２次ガスはそれ自体を燃料ガスとして利用することができるようになる。他方、１次ガスは、通常、大気圧の中でＶＯＣ含有溶液から気化したものであるから、可燃性であっても燃料ガスとして用いるには濃度が低い。上記のＶＯＣ処理システムは、溶液から得られるＶＯＣ２次ガスを燃料として用い、１次ガスを燃焼させることができるので、１次ガスを燃焼させる燃料コストを抑制することができる。燃焼装置の一態様は、２次ガスを燃料とするバーナを備えており、そのバーナが放出する熱によって１次ガスを燃焼させる燃焼装置である。ここで、ガス燃焼装置は、２次ガスのみを燃料とするものであってもよいし、外部から供給される他の燃料ガスと２次ガスとの混合ガスを燃料とするものであってもよい。
【００１０】
ＶＯＣ処理のコストをさらに低減するため、ＶＯＣ処理システムは、１次ガスと２次ガスの燃焼排ガスのエネルギを回収するエネルギ回収装置をさらに備えているとよい。エネルギ回収装置の例としては、発電装置や給湯装置などが挙げられる。
【００１１】
また、燃焼装置の他の態様は、発電機を備えたガスタービンであってよい。ガスタービンを採用する場合、１次ガスは、そのままでは濃度が低すぎるので、プレコンプレッサを介してガスタービンのコンプレッサ（タービンと連結されたコンプレッサ）に供給される。２次ガスは濃度が高いので、プレコンプレッサを解さずにガスタービンのコンプレッサに供給してよい。あるいは、２次ガスは、加圧器を介して高圧化した後に、ガスタービンの燃焼器用燃料ガスとして供給してもよい。
【００１２】
気化装置から高濃度の２次ガスが燃焼装置へ送られるので、燃焼装置の安全性を高めるために以下の構成を有することも好適である。（１）２次ガスを気化装置から燃焼装置へ送るガス供給路に、２次ガスのＶＯＣ濃度が所定濃度以上となった場合にガス供給路を閉鎖する閉止ダンパが設けられている。（２）気化装置は、燃焼装置から送られる濃度指示信号に基づいて、燃焼装置へ供給する２次ガスのＶＯＣ濃度が目標濃度となるように気化装置への溶液供給量を調整する溶液供給量調整手段を備えている。（３）溶液供給量調整手段は、溶液（残液）を気化装置へ供給する供給管に設けられた溶液流量調整弁のバルブ開度、又は溶液を気化装置へ供給するポンプの出力を調整するものである。（４）気化装置はドラム式乾燥機であり、溶液供給量調整手段は、ドラム式乾燥機のドラム回転数を調整するものである。
【発明の効果】
【００１３】
本明細書が開示する技術は、プラントが排出するＶＯＣ残液とＶＯＣガスを同時に効率よく処理することのできるＶＯＣ処理システムを提供する。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】第１実施例のＶＯＣ処理システムのブロック図である。
【図２】第２実施例のＶＯＣ処理システムにおけるガスタービンのブロック図である。
【図３】第２実施例のガスタービンの変形例のブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
図１に、第１実施例のＶＯＣ処理システム１００のブロック図を示す。ＶＯＣ処理システム１００は、プラントＰが排出したＶＯＣ含有のガス（１次ガス）とＶＯＣ含有の残液を燃焼させ無害化するとともに、燃焼により生じる熱エネルギを回収する装置である。プラントＰは、ＶＯＣを含む塗料を使う装置であり、例えば印刷装置や塗装装置である。或いは、プラントＰは、ＶＯＣを含む接着剤を使う装置であってもよい。以下、ＶＯＣ処理システム１００を単に処理システム１００と称する。なお、揮発性有機化合物（ＶＯＣ）は、炭素元素を多く含むため、潜在的なエネルギが高く、気化したガスを高濃度化すると燃料として用いることができる。
【００１６】
処理システム１００は、貯留タンク４、気化装置１９、燃焼装置３０、それらを繋ぐ配管類、及び、コントローラ３２を主たる要素として構成される。コントローラ３２は、処理システム１００が有するポンプやバルブなどを制御する。貯留タンク４は、プラントＰが排出するＶＯＣ含有の残液を一時的に貯留するために備えられている。貯留タンク４の残液は、残液供給管７を通じて気化装置１９に送られる。残液供給管７には、残液を貯留タンク４から気化装置１９へ送るためのポンプ５と、気化装置１９へ供給する残液の流量を調整する流量調整弁６が配置されている。
【００１７】
次に、気化装置１９について説明する。気化装置１９は、回転するドラム１８の内部に溶液を供給するとともに、ドラム１８内に高温ガスを導入して溶液を乾燥させるドラム式乾燥機である。ドラム１８は、密閉された筐体１７内に横向きに配置されており、モータ１６によって回転する。なお、「横向きに配置」とは、ドラム１８の中心線をほぼ水平方向に向けてドラム１８を配置することを意味する。
【００１８】
ドラム１８はその軸方向の両端に開口を有し、残液供給管７は、その開口を通してドラム１８内へと伸びている。気化装置１９は、ドラム１８内に高温ガスを吹き出し、内部の残液を乾燥させる。高温ガスを吹き出す仕組みは次の通りである。ドラム１８内に吹き出し、残液を加熱した後の高温ガスは、ドラム１８の端部開口を通じて筐体１７内に流れ出る。筐体１７の壁面には、残液加熱後の高温ガスを回収する高温ガス管１２が開口している。高温ガス管１２の他端は、ドラム１８の内部で開口している。高温ガス管１２の途中には、混合弁１０、ポンプ８、及び、加熱器９が備えられている。高温ガス管１２は、残液加熱後の高温ガスを回収し、加熱器９によって昇温して再びドラム１８内へ放出するガス循環路を構成している。混合弁１０は、高温ガスに外気を混合するための三方弁である。混合弁１０は、外気の導入比率を調整する調整バルブを備えている。ポンプ８は、ドラム１８の内部に高温ガスを供給するためのデバイスである。ポンプ８の出力を調整することによって、ドラム１８内への高温ガス供給量を調整することができる。
【００１９】
ドラム１８内において、残液は高温ガスに熱せされて、ＶＯＣガス（２次ガス）を発生し乾燥していく。残液が乾燥したのちの残留物は、排出管１５によって残留物回収タンク１４に回収される。残留物からはＶＯＣが除去されているので残留物は無害である。他方、残液から気化したＶＯＣガス（２次ガス）は、残液を加熱した高温ガスと混ざり、ドラム１８外（筐体１７内）へ流れ出た後、高温ガス管１２によって回収され、加熱されて再びドラム１８内へと還流する。即ち、気化装置１９は、残液を加熱した後の高温ガスであってＶＯＣを含むガスを還流させることによって、２次ガスに含まれるＶＯＣ濃度を高める。予め定められた濃度以上に高濃度化した２次ガスは、ガス供給管２１を通じて燃焼装置３０へ供給される。なお、気化装置１９には、筐体１７内部のＶＯＣ濃度を計測するガスセンサ１３が備えられている。
【００２０】
コントローラ３２は、燃焼装置３０へ供給する２次ガスのＶＯＣ濃度が既定値を維持するように、ポンプ５、又は、流量調整弁６（共に気化装置１９へ供給する残液の流量を調整するデバイスである）を制御する。或いは、コントローラ３２は、燃焼装置３０へ供給する２次ガスのＶＯＣ濃度が既定値を維持するように、混合弁１０（高温ガスに混合する外気の量を調整する）、ポンプ８（ドラム１８内に供給する高温ガスの流量を調整する）、又は、加熱器（ドラム１８内に供給する高温ガスの温度を調整する）を制御する。或いはコントローラ３２は、モータ１６を制御し、ドラム１８の回転数を調整する。なお、ドラム回転数を上げると、残液の気化が促進され、回転数を下げると、残液の気化が抑制される。コントローラ３２は、燃焼装置３０から送られる濃度指示信号（燃焼装置３０での燃焼に適したＶＯＣ濃度を示す信号）に基づいて、気化装置１９が生成する２次ガスのＶＯＣ濃度を調整する。
【００２１】
ガス供給管２１には、火炎遮断メッシュ２０、閉止ダンパ２２、ポンプ２３、及び、混合弁２４が備えられている。火炎遮断メッシュ２０は、目の細かい金属製のメッシュ板である。火炎遮断メッシュ２０は、気化装置１９の筐体１７の内部で２次ガスが燃えた場合であっても、２次ガスの火炎がガス供給管２１の奥まで達しないように火炎を遮断する。
【００２２】
閉止ダンパ２２は、燃焼装置３０への２次ガスの供給を遮断するために設けられている。気化装置１９内の２次ガスのＶＯＣ濃度が過度に上昇した場合、或いは、２次ガスの温度が過度に上昇した場合、コントローラ３２が閉止ダンパ２２を閉じ、燃焼装置３０を保護する。ポンプ２３は、燃焼装置３０内に供給される２次ガスの供給量を調整する。
【００２３】
燃焼装置３０は、ＶＯＣ濃度が高い２次ガスを燃料として、プラントＰが排出したＶＯＣガス（１次ガス）を燃焼させる装置である。なお、１次ガスは、プラントＰから排出されるガスであってその圧力はほぼ大気圧（１ｈＰａ）である。また、１次ガスのＶＯＣ濃度は、２次ガスのＶＯＣ濃度よりも格段に低い。従って１次ガス自体は、燃料ガスとして用いるには圧力、ＶＯＣ濃度ともに不足している。これに対して２次ガスは、気化装置１９によって圧力が高くなっているとともに、ＶＯＣ濃度が高濃度化しており、２次ガス自体を燃料として用いることができる。燃焼装置３０では、ガス供給管２１によって供給された２次ガスはバーナ２５へ送られ、ここで燃焼する。なお、ガス供給管２１には混合弁２４が備えられている。混合弁２４は、２次ガスに他の燃料ガス（たとえば都市ガス）を混合するための三方弁である。コントローラ３２は、２次ガスの供給量が少ない場合などに、混合弁２４を制御し、他の燃料ガスの比率を高める。
【００２４】
プラントＰが排出するＶＯＣ含有の１次ガスは、１次ガス導入管２を通じて燃焼装置３０のガスチャンバ２６へ送られる。なお、１次ガス導入管２には流量調整弁３が備えられている。コントローラ３２によって流量調整弁３が制御され、燃焼装置３０へ供給される１次ガスの流量が調整される。
【００２５】
燃焼装置３０では、バーナ２５にて、高圧高濃度の２次ガスを燃料として火炎が発生する。その火炎の熱によって、ガスチャンバ２６内にて１次ガスが燃焼する。ガスチャンバ２６に隣接してエネルギ回収装置２７が備えられており、１次ガスと２次ガスの燃焼排ガスのエネルギが他のエネルギとして回収される。エネルギ回収装置２７の一例は、発電機と給湯器の組合せである。
【００２６】
処理システム１００の利点を説明する。処理システム１００は、プラントＰが排出するＶＯＣ含有の残液とＶＯＣ含有のガス（１次ガス）を共に燃焼させ、無害化するとともに、その燃焼エネルギを他のエネルギに変換して利用する。処理システム１００は、残液に含まれるＶＯＣを気化して取り出す際、燃料ガスとして利用できるまでにＶＯＣガス（２次ガス）を高圧高濃度化する。高圧高濃度化した２次ガスは燃料ガスとして燃焼装置３０に送られる。他方、ほぼ大気圧の１次ガスは、被燃焼材（燃やされる材料）としてそのまま燃焼装置３０に送られる。即ち、処理システム１００は、プラントＰから同時に排出されるＶＯＣ含有残液とＶＯＣ含有ガス（１次ガス）のうち、前者を燃料として、後者を被燃焼材として利用する。特に、残液からＶＯＣを取り出す過程（気化装置１９）において、ＶＯＣを取り出す仕組みを利用してＶＯＣ濃度を高くする。即ち、ＶＯＣを高濃度に含むガスを効率よく得ることができる。処理システム１００は、プラントＰから同時に排出されるＶＯＣ含有残液とＶＯＣ含有ガス（１次ガス）の両方を燃料として利用できるまでに高濃度化するよりも、また、両方を被燃焼材として利用するよりも効率がよい。なお、プラントＰが排出するＶＯＣ含有ガス（１次ガス）のガス圧とＶＯＣ濃度の一例は、３００〜５００Ｐａと３００ｐｐｍ（トルエン換算）である。また、気化装置１９が生成する２次ガスの圧力とＶＯＣ濃度は、一例では、３００〜５００Ｐａと３０００ｐｐｍ（トルエン換算）である。
【００２７】
次に、第２実施例の処理システム２００について説明する。第２実施例の処理システム２００は、燃焼装置３０の替わりに、発電機を備えたガスタービンを備える。図２に処理システム２００の一部のブロック図を示す。処理システム２００は、ガスタービン以外の構成は第１実施例の処理システムと同様であるので図示を省略している。即ち図２は、ガスタービン回りの構成だけを示している。
【００２８】
プラントＰが排出したＶＯＣを含む１次ガスは、１次ガス導入管２を通じてガスタービン４７のコンプレッサ４３に供給される。なお、コンプレッサ４３に適した圧力まで１次ガスを昇圧するために、１次ガス導入管２の途中にプレコンプレッサ４２が備えられている。他方、気化装置１９（図１参照）から供給される２次ガスは、ガスタービン４７の燃焼室４５へ供給される。なお、気化装置１９からガスタービン４７へ２次ガスを供給するガス供給管２１の途中には、２次ガスの圧力を燃焼室で燃焼するのに適した圧力まで昇圧する高圧コンプレッサ５１が備えられている。また、ガス供給管２１の途中には、２次ガスと他の燃料ガス（例えば都市ガス）を混合するための混合弁４４が備えられている。
【００２９】
ガスタービンの構造は良く知られているので、ここでは概略を説明する。燃焼室４５では、２次ガスの燃焼を種火にして、コンプレッサ４３にて圧縮された１次ガスを燃焼させる。燃焼室４５で生じた高圧ガスのエネルギによってタービン４６を回転させる。ガスタービン４７は、タービン４６の回転を動力源としてコンプレッサ４３を回転させるとともに、発電機４８を駆動する。
【００３０】
ガスタービン４７は、タービン４６の回転エネルギによって発電機４８を駆動し、電気エネルギを得る。また、タービン４６を回転させた後の排ガスは、排ガス管４９によって給湯装置５０へ送られ、水の加熱に利用される。
【００３１】
第２実施例におけるガスタービン４７の構成を変形した処理システム３００を図３に示す。処理システム３００では、２次ガスを、燃焼室４５ではなく、プレコンプレッサ４２で与圧された１次ガスに合流させる。混合弁５２が、与圧された１次ガスと２次ガスとを混合する。２次ガスは、気化装置１９によって、コンプレッサ４３へ供給するのに十分な圧力を有しているので、プレコンプレッサ４２を通す必要がない。処理システム３００のガスタービン４７では、燃焼室４５内で種火を起こすための燃料には、外部の燃料ガス（例えば都市ガス）が用いられる。
【００３２】
第２実施例の処理システム２００、及び、その変形例の処理システム３００の利点を述べる。ガスタービンは、燃焼室４５にて種火を起こすための燃料と、コンプレッサで圧縮するガスを必要とする。処理システム２００では、コンプレッサで圧縮するためのガスとして１次ガスを用い、燃焼室４５にて種火を起こすための燃料として２次ガスを用いた。処理システム３００では、１次ガスと２次ガスをともにコンプレッサ４３で圧縮するガスとして利用した。但し、１次ガスはプレコンプレッサ４２で昇圧するが、２次ガスはプレコンプレッサ４２を通す必要がない。処理システム２００、及び、３００は、低圧低濃度の１次ガスと、高圧高濃度の２次ガスを、ガスタービンの夫々に適した箇所に供給する。処理システム２００、３００はともに、１次ガスと２次ガスを夫々圧力と濃度の違いに応じて適所に供給するので、ガスタービンを駆動する効率がよい。なお、ガスタービン４７のコンプレッサ４３に供給するガスの圧力（プレコンプレッサ４２の出力側のガス圧）の一例は、３００〜５００Ｐａである。また、ガスタービン４７の燃焼室４５に供給するガスの圧力（高圧プレコンプレッサ４２の出力側のガス圧）の一例は、０．６ＭＰａである。
【００３３】
実施例のＶＯＣ処理システムは、要約すると次のように説明することができる。実施例のＶＯＣ処理システムは、プラントが排出する使用済みのＶＯＣ含有溶液及びＶＯＣ含有ガス（１次ガス）を処理するＶＯＣ処理システムである。そのＶＯＣ処理システムは、気化装置、燃焼装置を備える。気化装置は、溶液を加熱してＶＯＣ含有の２次ガスを生成する。さらに気化装置は、溶液を高温ガスによって加熱し、当該溶液から蒸発した２次ガスを含む加熱後高温ガスを再加熱して当該溶液を加熱する高温ガスに還流させて２次ガスに含まれるＶＯＣ濃度を１次ガスのＶＯＣ濃度よりも高くする循環型の気化装置である。燃焼装置は、１次ガスと気化装置が生成した２次ガスを燃焼する。
【００３４】
気化装置は、２次ガスを還流させて、２次ガスのＶＯＣ濃度を１次ガスのＶＯＣ濃度よりも高くする。燃焼装置は、気化装置が生成した２次ガスとともに、プラントが排出するＶＯＣ含有の１次ガスを燃焼する。燃焼装置は、外部から供給される他の燃料ガスと２次ガスとの混合ガスを燃料とするバーナを備えており、当該バーナが発生する熱によって１次ガスを燃焼する。燃焼装置は、発電機を備えたガスタービンであってもよい。
【００３５】
以上、本発明の具体例を詳細に説明したが、これらは例示に過ぎず、特許請求の範囲を限定するものではない。特許請求の範囲に記載の技術には、以上に例示した具体例を様々に変形、変更したものが含まれる。本明細書または図面に説明した技術要素は、単独であるいは各種の組合せによって技術的有用性を発揮するものであり、出願時請求項記載の組合せに限定されるものではない。また、本明細書または図面に例示した技術は複数目的を同時に達成し得るものであり、そのうちの一つの目的を達成すること自体で技術的有用性を持つものである。
【符号の説明】
【００３６】
２：１次ガス導入管
３：流量調整弁
４：貯留タンク
５、８、２３：ポンプ
６：流量調整弁
７：残液供給管
９：加熱器
１０、２４、４４：混合弁
１２：高温ガス管
１３：ガスセンサ
１４：残留物回収タンク
１５：排出管
１６：モータ
１７：筐体
１８：ドラム
１９：気化装置
２０：火炎遮断メッシュ
２１：ガス供給管
２２：閉止ダンパ
２５：バーナ
２６：ガスチャンバ
２７：エネルギ回収装置
３０：燃焼装置
３２：コントローラ
４２：プレコンプレッサ
４３：コンプレッサ
４５：燃焼室
４６：タービン
４７：ガスタービン
４８：発電機
４９：排ガス管
５０：給湯装置
５１：高圧コンプレッサ
５２：混合弁
１００、２００、３００：ＶＯＣ処理システム
【特許請求の範囲】
【請求項１】
プラントが排出する揮発性有機化合物含有の溶液を処理するＶＯＣ処理システムであり、
溶液を加熱して揮発性有機化合物含有のガスを生成する気化装置と、
気化装置が生成したガスを燃焼する燃焼装置と、
を備え、
前記気化装置は、溶液を高温ガスによって加熱し、当該溶液から気化した前記ガスを含む加熱後高温ガスを再加熱して当該溶液を加熱する高温ガスに還流させる循環型の気化装置であることを特徴とするＶＯＣ処理システム。
【請求項２】
前記燃焼装置は、気化装置が生成したガス（２次ガス）とともに、プラントが排出した揮発性有機化合物含有のガス（１次ガス）を燃焼するように構成されており、
前記気化装置は、２次ガスを含む加熱後高温ガスを還流させて、２次ガスのＶＯＣ濃度を１次ガスのＶＯＣ濃度よりも高くするように構成されていることを特徴とする請求項１に記載のＶＯＣ処理システム。
【請求項３】
前記燃焼装置は、２次ガスを燃料とするバーナを備えており、当該バーナが発生する熱によって１次ガスを燃焼することを特徴とする請求項２に記載のＶＯＣ処理システム。
【請求項４】
前記燃焼装置が発生する１次ガスの燃焼排ガスのエネルギを回収するエネルギ回収装置をさらに備えることを特徴とする請求項３に記載のＶＯＣ処理システム。
【請求項５】
前記燃焼装置は、発電機を備えたガスタービンであることを特徴とする請求項２に記載のＶＯＣ処理システム。
【請求項６】
２次ガスを気化装置から燃焼装置へ送るガス供給路に、２次ガスのＶＯＣ濃度が所定濃度以上となった場合にガス供給路を閉鎖する閉止ダンパが設けられていることを特徴とする請求項２から５のいずれか１項に記載のＶＯＣ処理システム。
【請求項７】
前記気化装置は、燃焼装置から送られる濃度指示信号に基づいて、燃焼装置へ供給する２次ガスのＶＯＣ濃度が目標濃度となるように気化装置への溶液供給量を調整する溶液供給量調整手段を備えていることを特徴とする請求項２から６のいずれか１項に記載のＶＯＣ処理システム。
【請求項８】
前記溶液供給量調整手段は、溶液を気化装置へ供給する供給管に設けられた溶液流量調整弁のバルブ開度、又は、溶液を気化装置へ供給するポンプの出力を調整するものであることを特徴とする請求項７に記載のＶＯＣ処理システム。
【請求項９】
気化装置は、ドラム式乾燥機であり、前記溶液供給量調整手段は、ドラム式乾燥機のドラム回転数を調整するものであることを特徴とする請求項７に記載のＶＯＣ調整システム。
【請求項１】
プラントが排出する揮発性有機化合物含有の溶液を処理するＶＯＣ処理システムであり、
溶液を加熱して揮発性有機化合物含有のガスを生成する気化装置と、
気化装置が生成したガスを燃焼する燃焼装置と、
を備え、
前記気化装置は、溶液を高温ガスによって加熱し、当該溶液から気化した前記ガスを含む加熱後高温ガスを再加熱して当該溶液を加熱する高温ガスに還流させる循環型の気化装置であることを特徴とするＶＯＣ処理システム。
【請求項２】
前記燃焼装置は、気化装置が生成したガス（２次ガス）とともに、プラントが排出した揮発性有機化合物含有のガス（１次ガス）を燃焼するように構成されており、
前記気化装置は、２次ガスを含む加熱後高温ガスを還流させて、２次ガスのＶＯＣ濃度を１次ガスのＶＯＣ濃度よりも高くするように構成されていることを特徴とする請求項１に記載のＶＯＣ処理システム。
【請求項３】
前記燃焼装置は、２次ガスを燃料とするバーナを備えており、当該バーナが発生する熱によって１次ガスを燃焼することを特徴とする請求項２に記載のＶＯＣ処理システム。
【請求項４】
前記燃焼装置が発生する１次ガスの燃焼排ガスのエネルギを回収するエネルギ回収装置をさらに備えることを特徴とする請求項３に記載のＶＯＣ処理システム。
【請求項５】
前記燃焼装置は、発電機を備えたガスタービンであることを特徴とする請求項２に記載のＶＯＣ処理システム。
【請求項６】
２次ガスを気化装置から燃焼装置へ送るガス供給路に、２次ガスのＶＯＣ濃度が所定濃度以上となった場合にガス供給路を閉鎖する閉止ダンパが設けられていることを特徴とする請求項２から５のいずれか１項に記載のＶＯＣ処理システム。
【請求項７】
前記気化装置は、燃焼装置から送られる濃度指示信号に基づいて、燃焼装置へ供給する２次ガスのＶＯＣ濃度が目標濃度となるように気化装置への溶液供給量を調整する溶液供給量調整手段を備えていることを特徴とする請求項２から６のいずれか１項に記載のＶＯＣ処理システム。
【請求項８】
前記溶液供給量調整手段は、溶液を気化装置へ供給する供給管に設けられた溶液流量調整弁のバルブ開度、又は、溶液を気化装置へ供給するポンプの出力を調整するものであることを特徴とする請求項７に記載のＶＯＣ処理システム。
【請求項９】
気化装置は、ドラム式乾燥機であり、前記溶液供給量調整手段は、ドラム式乾燥機のドラム回転数を調整するものであることを特徴とする請求項７に記載のＶＯＣ調整システム。
【図１】
【図２】
【図３】
【図２】
【図３】
【公開番号】特開２０１２−９３０２７（Ｐ２０１２−９３０２７Ａ）
【公開日】平成２４年５月１７日（２０１２．５．１７）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−２４０４３９（Ｐ２０１０−２４０４３９）
【出願日】平成２２年１０月２７日（２０１０．１０．２７）
【出願人】（０００００３２０７）トヨタ自動車株式会社 (59,920)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年５月１７日（２０１２．５．１７）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年１０月２７日（２０１０．１０．２７）
【出願人】（０００００３２０７）トヨタ自動車株式会社 (59,920)
【Ｆターム（参考）】
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