JP2018161603A - 有機溶剤回収システム - Google Patents

Abstract

【課題】吸着処理と脱着処理とを交互に行い、脱着処理で排出される不活性ガスを冷却凝縮して有機溶剤を液化回収するシステムにおいて、不活性ガス使用量を大幅に削減することができる有機溶剤回収システムを提供する。【解決手段】本発明の有機溶剤回収システム３００Ａでは、脱着処理後の吸着処理に切り替わる前の第１処理槽１０２から不活性ガスをガスタンク１０９へ移送し、かつ、吸着処理後の脱着処理に切り替わる前の第１処理槽１０２へガスタンク１０９に貯蔵されている不活性ガスを移送する。【選択図】図１

Description

本発明は、有機溶剤を含有する被処理ガスから有機溶剤を吸着除去し、吸着した有機溶剤を不活性ガスによって脱着する装置と、脱着された有機溶剤を液化凝縮して回収する装置とを備えた有機溶剤回収システムに関するものである。

有害大気汚染物質に対する排出濃度規制の強化に伴い、有機溶剤含有ガス処理装置の需要が高まっている。中でも有機溶剤を液化回収する有機溶剤回収システムは、有機溶剤を燃焼して無害化する燃焼装置よりも二酸化炭素排出量が少なく、また回収した有機溶剤を再利用できる等の利点がある。近年では、回収した有機溶剤の高品質化や排水処理工程の簡略化を目的とした低排水量の低排水型有機溶剤回収システムが望まれている。

従来の低排水型有機溶剤回収システムは、吸着材で被処理ガス中の有機溶剤を吸着除去する吸着工程と、加熱空気等の不活性ガスによって吸着材に吸着された有機溶剤を脱着する脱着工程とを実行し、この吸着工程と脱着工程を時間的に交互に行う切替え手段または連続的に行う手段を設けて構成されている。

このような有機溶剤回収システムとして、例えば、特許文献１には、吸着材に活性炭素繊維を用い、被処理ガス中の有機溶剤の吸着と脱着とを交互に切り替え行う二対の処理槽を設け、加熱した不活性ガスを片方の処理槽へ供給して吸着材から有機溶剤を脱着した後、処理槽から排出される不活性ガスに含まれる有機溶剤を凝縮器で液化凝縮して回収する装置が提案されている。当該装置では凝縮器から排出される未濃縮の有機溶剤を含む不活性ガスを再び加熱して処理槽へ供給する循環経路を設けている。循環経路内の有機溶剤濃度は高濃度であり、爆発限界の下限値を上回る可能性があるため、不活性ガスで循環経路内の酸素濃度を不燃領域まで低減する必要がある。そのため、吸着工程から脱着工程に切り替わる前に必ず循環経路へ導入される処理槽内を不活性ガスで充填するパージ工程が必要となる。

特開２０１３−１２８９０５号公報

しかしながら、上記従来のシステムでは、パージ工程で処理槽の容積に相当する不活性ガスの供給が必要となり、大型の不活性ガス発生装置が必要になるという問題がある。

そこで、本発明は上記課題に鑑みなされ、吸着処理と脱着処理とを交互に行い、脱着処理で排出される不活性ガスを冷却凝縮して有機溶剤を液化回収し、不活性ガスを循環させるシステムにおいて、不活性ガスの使用量を大幅に削減することを目的とする。

本発明者らは上記課題を解決するため、鋭意研究した結果、ついに本発明を完成するに到った。すなわち、本発明は以下の通りである。
１．第１吸着材を収容した第１処理槽を備え、有機溶剤を含有する被処理ガスから吸着材にて有機溶剤を吸着除去し清浄ガスを排出する吸着処理と、有機溶剤を吸着した吸着材を不活性ガスにて脱着し有機溶剤を含有する不活性ガスを排出する脱着処理とを交互に行う第１吸脱着処理装置と、
前記第１吸脱着処理装置から排出された有機溶剤を含有する不活性ガスを凝縮して有機溶剤を回収する凝縮器と、
前記凝縮器から排出された不活性ガスを前記第１吸脱着処理装置に供給する際に加熱する第１温度調節手段と、を循環経路上に備えた有機溶剤回収システムにおいて、
前記第１処理槽に接続したガス貯蔵手段と、
脱着処理後の吸着処理に切り替わる前の第１処理槽から不活性ガスを前記ガス貯蔵手段へ移送し、かつ、吸着処理後の脱着処理に切り替わる前の前記第１処理槽へ前記ガス貯蔵手段に貯蔵されている不活性ガスを移送する不活性ガス移送手段と、を備えたことを特徴とする有機溶剤回収システム。
２．前記移送手段は、圧力操作にて前記不活性ガスの移送を行う上記１に記載の有機溶剤回収システム。
３．外気または前記被処理ガスを前記第１処理槽に供給することで、当該第１処理槽から不活性ガスを前記ガス貯蔵手段へ移送し、かつ、外気または前記被処理ガスを前記ガス貯蔵手段に供給することで、当該ガス貯蔵手段から不活性ガスを前記第１処理槽へ移送する上記１または２に記載の有機溶剤回収システム。
４．前記第１吸脱着処理装置は、前記第１処理槽を２槽備え、当該２槽の第１処理槽で吸着処理を交代して実行することで被処理ガスの浄化を連続して行い、
前記不活性ガス移送手段は、脱着処理後の吸着処理に切り替わる前の一方の前記第１処理槽から不活性ガスを前記ガス貯蔵手段へ移送し、かつ、吸着処理後の脱着処理に切り替わる前の他方の前記第１処理槽へ前記ガス貯蔵手段に貯蔵されている不活性ガスを移送する上記１から３のいずれか１つに記載の有機溶剤回収システム。
５．第２吸着材を収容した第２処理槽を備え、前記凝縮器から排出された不活性ガスに含まれる未凝縮の有機溶剤を当該第２吸着材にて吸着処理および脱着処理する第２吸脱着処理装置と、
前記凝縮器から排出された未凝縮の有機溶剤を含む不活性ガスを前記第２吸脱着処理装置に供給する際に温度調節する第２温度調節手段と、を前記循環経路に備え、
前記第２吸脱着処理装置は、前記第２温度調節手段にて温度調節された高温の不活性ガスと低温の不活性ガスとを時間的に交互に前記第２吸着材に接触させることにより、有機溶剤を低温の不活性ガスから高温の不活性ガスに移動させ、
前記第２温度調節手段は、前記第１吸着材での脱着処理の前期段階において、前記凝縮器から排出された未凝縮の有機溶剤を含む不活性ガスを高温に温度調節し、前記第１吸着材での脱着処理の後期段階において、前記凝縮器から排出された未凝縮の有機溶剤を含む不活性ガスを低温に温度調節する上記１から４のいずれか１つに記載の有機溶剤回収システム。
６．前記第１有機溶剤回収装置から排出される不活性ガスと前記凝縮器から排出される不活性ガスとの熱交換を行う熱交換器を前記循環経路に備えた上記１から５のいずれか１つに記載の有機溶剤回収システム。

本発明の有機溶剤回収システムによると、吸着処理から脱着処理へ切り替わる前のパージ処理に使用する不活性ガスの供給量を大幅に削減でき、かつ不活性ガス発生装置の小型化が可能である。

本発明の一実施形態の有機溶剤回収システムの構成を示す図である。 本発明の他の実施形態の有機溶剤回収システムの構成を示す図である。 本発明の別の実施形態の有機溶剤回収システムの構成を示す図である。

以下、本発明の実施の形態について図を参照に詳細に説明する。なお、以下に示す実施の形態においては、同一のまたは共通する部分について図中同一の符号を付し、その説明は繰り返さない。

〔実施の形態１〕
図１は、実施の形態１の有機溶剤回収システム３００Ａの構成図である。有機溶剤回収システム１００Ａは、有機溶剤を含有する被処理ガスから有機溶剤を分離することで被処理ガスを清浄化して排出するとともに、被処理ガスから分離した有機溶剤を不活性ガスを用いて回収するシステムである。

図１に示すように、有機溶剤回収システム３００Ａは、図１に示すように、不活性ガスが循環するように配置された配管ラインＬ１〜Ｌ３で構成される循環経路ＣＰと、この循環経路ＣＰ上に設けられた第１吸脱着処理装置１００と凝縮器１０３とを備えている。さらに、ガスタンク（ガス貯蔵手段）１０９を備える。また、循環送風機２０１を備える。

有機溶剤回収システム１００Ａで用いられる不活性ガスは、窒素、アルゴン、ヘリウム、ネオン、キセノン、ラドン、二酸化炭素のうち少なくとも１つであることが好ましいが、特に限定されるものではない。

また、有機溶剤回収システム３００Ａでは、不活性ガスを循環経路ＣＰ外から循環経路に導入する導入ラインＬ０が設けられている。導入ラインＬ９は、有機溶剤回収システム３００Ａの初期設置時において不活性ガスを循環経路ＣＰに導入したり、メンテナンス時等必要に応じてキャリアガスを循環経路ＣＰに補充したりするために用いられる。

第１吸脱着処理装置１００は、被処理ガス（有機溶剤含有ガス）を処理して清浄ガス（処理済ガス）を排出する装置である。図１に示すように、第１吸脱着処理装置１００は、それぞれに第１吸着材１０１Ａ，１０１Ｂが充填された第１処理槽１０２Ａ，１０２Ｂを２つ備えている。以下では、２つの第１処理槽１０２Ａ，１０２Ｂを区別しない場合には、第１処理槽１０２と称する。また、２つの第１吸着材１０１Ａ，１０１Ｂを区別しない場合、第１吸着材１０１と称する。本実施形態では第１吸脱着処理装置１００は、２つの第１処理槽を備えているが、備える数に限定はなく、１つでも３つ以上でもよい。

第１吸着材１０１は、活性炭素繊維、粒状活性炭、球状活性炭、疎水性シリカゲルおよび疎水性ゼオライトから選ばれる少なくとも１つを有することが好ましい。さらに好ましくは水分吸着率の低い活性炭素繊維または疎水性ゼオライトである。しかし、特に限定されるものではない。

第１吸脱着処理装置１００は、第１吸着材１０１を用いて被処理ガスから有機化合物を吸着除去し、被処理ガスを清浄化して排出する吸着処理（吸着工程）を実行する。また、吸着した有機化合物を不活性ガスを用いて脱着し、脱着された有機溶剤を含む不活性ガスを排出する脱着処理（脱着工程）を実行する。

第１吸脱着処理装置１００は、配管ラインＬ４、Ｌ５にそれぞれ接続している。配管ラインＬ４は、配管ラインＬ６を通して送風装置２００によって導入された有機溶剤を含有する被処理ガスを、第１処理槽１０２に供給するための配管ラインである。第１処理槽１０２Ａ，１０２Ｂに設けられたダンパーＤ１，Ｄ３によって第１処理槽１０２Ａおよび第１処理槽１０２Ｂに対する接続状態と非接続状態とが切り替えられる。配管ラインＬ５は、清浄ガスを第１処理槽１０２から排出するための配管ラインであり、第１処理槽１０２Ａ，１０２Ｂに設けられたダンパーＤ２，Ｄ４によって第１処理槽１０２Ａおよび処理槽１０２Ｂに対する接続状態と非接続状態とが切り替えられる。

また、第１吸脱着処理装置１０は、配管ラインＬ３、Ｌ１にそれぞれ接続している。配管ラインＬ３は、第１ヒーター（第１温度調節手段）１０７を介した不活性ガスを第１処理槽１０２に供給するための配管ラインである。配管ラインＬ３は、制御弁Ｖ２１０によって第１処理槽１０２Ａに対する接続状態と非接続状態とが、およびＶ２１１によって第１処理槽１０２Ｂに対する接続状態と非接続状態とが切り替えられる。配管ラインＬ１は、不活性ガスを第１処理槽１０２から排出するための配管ラインである。

第１処理槽１０２から排出された不活性ガスは、凝縮器１０３で凝縮される。凝縮器１０３は、不活性ガスを低温の状態に温度調節することによって不活性ガスに含有される有機溶剤を冷却凝縮させる装置である。凝縮器１０３は、セパレーター１０８に接続している。セパレーター１０８は、凝縮器にて凝縮された有機溶剤と水とを分離する用具である。凝縮器１０３にて凝縮されずに残った不活性ガスは、凝縮器１０３に接続する配管ラインＬ２から排出される。

配管ラインＬ２の先には循環送風機２０１が設けられている。循環送風機２０１は、循環経路ＣＰを、不活性ガスを通流させるための送風手段である。また、循環送風機２０１には配管ラインＬＯが接続している。循環送風機２０１により、不活性ガスの流速は適切に設定される。なお、循環送風機が循環経路Ｌ１に複数設けられていてもよい。
循環送風機２０１により送風された不活性ガスは、第１ヒーター１０７を通って第１吸脱着処理装置１００の処理槽１０２Ａ，１０２Ｂに導入される。

有機溶剤回収システム１００Ａは、さらに、不活性ガスを一時的に蓄えるガスタンク１０９を備えている。

ガスタンク１０９は、第１吸脱着処理装置１０と配管ラインＬ７にて接続している。配管ラインＬ７は、脱着処理後であり吸着処理前の第１処理槽１０２内の不活性ガスをガスタンク１０９に移送させ、かつ、吸着処理後であり脱着処理前の処理槽１０２にガスタンク１０９から不活性ガスを移送させるための経路である。配管ラインＬ７は、制御弁Ｖ２０３により第１処理槽１０２Ａとの接続および非接続が切り替えられ、制御弁Ｖ２０５により第１処理槽１０２Ｂとの接続および非接続が切り替えられる。

第１吸脱着処理装置１００は配管ラインＬ８に接続している。配管ラインＬ８は、脱着処理後であり吸着処理前の第１処理槽１０２内の不活性ガスを押し出すために、第１処理槽１０２に外気または被処理ガスを導入するための経路である。外気または被処理ガスは、配管ラインＬ９を通って押出送風機２０２により送風されて配管ライン８から第１処理槽１０２に導入される。配管ラインＬ８は、制御弁Ｖ２０２および制御弁Ｖ０２４により第１処理槽１０２Ａとの接続および非接続が切り替えられ、制御弁Ｖ２０２および制御弁Ｖ２０５により第１処理槽１０２Ｂとの接続および非接続が切り替えられる。

第１処理槽１０２から押し出された不活性ガスは、配管ラインＬ７を介してガスタンク１０９に導入される。ガスタンク１０９の残容量を超えたガスが導入されると、ガスタンク１０９に接続した配管ラインＬ１０を介して配管ラインＬ６に流れるようになっている。配管ラインＬ１０は、制御弁Ｖ２０９によりガスタンク１０９との接続および非接続が切り替えられる。

また、ガスタンク１０９は配管ラインＬ１１に接続している。配管ラインＬ１１は、ガスタンク１０９に貯蔵された不活性ガスを押し出して、吸着処理後であり脱着処理前の第１処理槽１０２に移送させるため、ガスタンク１０９に外気または被処理ガスを導入するための経路である。外気または被処理ガスは、配管ラインＬ９を通って押出送風機２０２により送風されて配管ライン１１からガスタンク１０９に導入される。配管ラインＬ１１は、制御弁Ｖ０２０１によりガスタンク１０９との接続および非接続が切り替えられる。

ガスタンク１０９から押し出された不活性ガスは、配管ラインＬ７を介して第１処理槽１０２に導入される。第１処理槽１０２の残容量を超えたガスが導入されると、第１処理槽１０２に接続した配管ラインＬ１２を介して配管ラインＬ６に流れるようになっている。配管ラインＬ１２は、制御弁Ｖ２０４により第１処理槽１０２Ａとの接続および非接続が切り替えられ、制御弁Ｖ２０６により第１処理槽１０２Ｂとの接続および非接続が切り替えられる。

ガスタンク１０９の容積は、第１処理槽１０２の容積の１／２倍量以上２倍量以下であることが好ましい。さらに好ましくは３／４倍量以上１．２５倍量以下である。ガスタンク１０９の容積が第１処理槽１０２の容積の１／２倍量よりも少ないと、ガスタンク１０９での不活性ガスの貯蔵容量が少なく、不活性ガス供給量の削減効果が半減する。また、ガスタンク１０９の容積が第１処理槽１００の容積の２倍量より多いと、ガスタンク１０９内の不活性ガス濃度が希薄となり、不活性ガス供給量の削減効果が半減する。

第１処理槽１０２またはガスタンク１０９へ供給する外気または被処理ガスの体積は、ガスタンク１０９の容量の１／２倍量から２倍量であることが好ましい。さらに好ましくは３／４倍量から１．２５倍量である。１／２倍量より少ないまたは２倍量より多いと、ガスタンク１０９内の不活性ガス濃度が希薄となり、不活性ガス供給量の削減効果が半減する。

不活性ガスの移送は圧力操作で行うことが好ましい。圧力操作で行うことでガスタンク１０９の小型化により省スペース化が可能となる。また移送する不活性ガスを高純度に保つことができる。

次に有機溶剤回収システム３００Ａにおける不活性ガスの移送について説明する。以下では、第１処理槽１０２Ａにて吸着処理を実行し、第１処理槽１０２Ｂにて脱着処理を実行した場合を例にして説明を行う。なお、第１処理槽１０２Ａにて脱着処理を実行し、第１処理槽１０２Ｂにて吸着処理を実行する逆の場合も同様である。

第１処理槽１０２Ｂでの第１吸着材１０１Ｂによる脱着処理を完了した後、制御弁Ｖ２０２、Ｖ２０６、Ｖ２０５、Ｖ２０９を開き、押出送風機２０２を稼動し、配管ラインＬ９および配管ラインＬ８を通して第１処理槽１０２Ｂに外気または被処理ガスを、例えば第１処理槽１０２Ｂの体積と同じ体積分、導入する。これにより第１処理槽１０２Ｂ内の窒素ガスを押し出し、配管ラインＬ７を通してガスタンク１０８内に移送させ貯蔵する。貯蔵完了後、制御弁Ｖ２０２、Ｖ２０６、Ｖ２０５、Ｖ２０９を閉じ、第１処理槽１０２Ｂが吸着処理をするように切り替える。

続いて制御弁Ｖ２０１、Ｖ２０３、Ｖ２０４を開き、押出送風機２０２を稼動して、第１処理槽１０２Ａにガスタンク１０９内の窒素ガスを供給する。このガスタンク１０９からの窒素ガスの供給により、窒素発生装置（図示せず）で発生させ配管ラインＬ０を通して供給する不活性ガスの量を減らすことができる。その後、必要に応じて、窒素発生装置で発生させ配管ラインＬ０を通して不活性ガスを供給する。このように、ガスタンク１０９内の窒素ガス及び必要に応じて窒素発生装置で発生させた窒素ガスを用いて、第１処理槽１０２Ａのパージ処理を行う。第１処理槽１０２Ａでのパージ処理完了後、制御弁Ｖ２０１、Ｖ２０３、Ｖ２０４を閉じ、第１処理槽１０２Ａが脱着処理をするように切り替える。このように、有機溶剤回収システム３００Ａは、吸着処理と脱着処理を交互に切り替え行うことで、被処理ガスを連続的に処理する。

ここで、有機溶剤回収システム１００Ａで処理できる有機溶剤は、塩化メチレン、クロロホルム、四塩化炭素、塩化エチレン、トリクロロエチレン、テトラクロロエチレン、Ｏ−ジクロロベンゼン、ｍ−ジクロロベンゼン、フロン−１１２、フロン−１１３、ＨＣＦＣ、ＨＦＣ、臭化プロピル、ヨウ化ブチル、酢酸メチル、酢酸エチル、酢酸プロピル、酢酸ブチル、酢酸ビニル、プロピオン酸メチル、アクリル酸メチル、アクリル酸エチル、アクリル酸ブチル、メタクリル酸メチル、炭酸ジエチル、蟻酸エチル、ジエチルエーテル、ジプロピルエーテル、テトラヒドロフラン、ジブチルエーテル、アニソール、メタノール、エタノール、イソプロパノール、ｎ−ブタノール、２−ブタノール、イソブタノール、ｔ−ブタノール、アリルアルコール、ペンタノール、ヘプタノール、エチレングリコール、ジエチレングリコール、フェノール、Ｏ−クレゾール、ｍ−クレゾール、ｐ−クレゾール、キシレノール、アセトン、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン、シクロヘキサノン、ホロン、アクリロニトリル、ｎ−ヘキサン、イソヘキサン、シクロヘキサン、メチルシクロヘキサン、ｎ−ヘプタン、ｎ−オクタン、ｎ−ノナン、イソノナン、デカン、ドデカン、ウンデカン、テトラデカン、デカリン、ベンゼン、トルエン、ｍ−キシレン、ｐ−キシレン、ｏ−キシレン、エチルベンゼン、１, ３, ５−トリメチルベンゼン、Ｎ−メチルピロリドン、ジメチルホルムアミド、ジメチルアセトアミドおよびジメチルスルホキシド等を指す。

以上のように、有機溶剤回収システム３００Ａにおいて、第１処理槽１０２Ｂが脱着処理から吸着処理へ切り替わる際に、第１処理槽１０２Ｂから系外へ排出される不活性ガスをガスタンク１０９へ貯蔵し、第１処理槽１０２Ａのパージ処理の際に、ガスタンク１０９に貯蔵した不活性ガスを第１処理槽１０２Ａへ供給することで、新たに使用する不活性ガスの供給量を大幅に削減できる。同様に、第１処理槽１０２Ａが脱着処理から吸着処理へ切り替わる際に、系外へ排出される不活性ガスをガスタンク１０９へ貯蔵し、第１処理槽１０２Ｂのパージ処理の際に、ガスタンク１０９に貯蔵した不活性ガスを第１処理槽１０２Ｂへ供給することで、新たに使用する不活性ガスの供給量を大幅に削減できる。

なお、第１処理槽１０２を１槽備えているシステムでは、脱着処理から吸着処理へ切り替わる際、第１処理槽１０２から不活性ガスをガスタンク１０９へ移送して貯蔵して、それを再利用して第１処理槽１０２のパージ処理を実施すればよい。また、３槽以上備えているシステムでは、脱着処理から吸着処理へ切り替わる第１処理槽１０２から不活性ガスをガスタンク１０９へ移送して、ガスタンク１０９から不活性ガスを吸着処理から脱着処理に切り替わる第１処理槽１０２に供給する、という処理を順に実施すればよい。

〔実施の形態２〕

実施の形態２の有機溶剤回収システム３００Ｂの構成を図２に示す。有機溶剤回収システム３００Ｂは、実施の形態１で説明した有機溶剤回収システム３００Ａの構成に加え、第２吸脱着処理装置１１０と、凝縮器１０３の後段に温度調節器１１０と第２吸脱着処理装置１１２とを設けている。これら以外の構成は有機溶剤回収システム３００Ａと同じであるため、同じ符号を付し、説明は省略する。

温度調節器１１０は、配管ラインＬ１３、配管ラインＬ１４、配管ラインＬ１５およびヒーター１０４を備えている。温度調節器１１０は、凝縮器１０３から配管ラインＬ２を通って排出された不活性ガスの温度を調節して第２吸脱着処理装置１１２へ排出する機器である。

第２吸脱着処理装置１１２は、第２吸着材１０５を充填した第２吸着槽１０６を有する。第２吸着材１０５は、活性炭素繊維、粒状活性炭、球状活性炭、疎水性シリカゲルおよび疎水性ゼオライトから選ばれた少なくともひとつを有することが好ましく、さらに好ましくは水分吸着率の低い活性炭素繊維または疎水性ゼオライトであるが、特に限定されるものではない。

第２吸脱着処理装置１１２は、第２吸着材１０５を用いて不活性ガスから有機化合物を吸着除去する吸着処理を実行する。また、吸着した有機化合物を不活性ガスを用いて脱着する脱着処理を実行する。

第１処理槽１０２での脱着処理の後期段階において、第２吸着材１０５の吸着作用により凝縮器１０３から排出される不活性ガスを配管ラインＬ３を介して、低温のまま直接第２処理槽１０６に導入する。これにより、凝縮器１０３から排出される不活性ガスに含まれる有機溶剤を第２吸着材１０５が吸着し、不活性ガス中の有機溶剤濃度を低減でき、より低濃度の有機溶剤含有不活性ガスで第１吸着材１０１を脱着再生できる。そのため、第１吸着材１０１の脱着効率が大幅に向上する。

また、第１処理槽１０２での脱着処理の前期段階において、凝縮器１０３から排出される不活性ガスを配管ラインＬ１０４を介してヒーター１０４に導入してヒーター１０４にて加熱して高温の不活性ガスを第２処理槽１０６へ供給する。これにより、第２吸着材１０５の脱着再生を行うことができる。

以上のように、有機溶剤回収システム３００Ｂでは、第２吸脱着装置１１２における第２吸着材の吸着と脱着との切替動作により、第１吸着材１０１を常に高効率で脱着再生することができる。

なお、有機溶剤回収システム３００Ｂで使用できる不活性ガスは、有機溶剤回収システム３００Ａで使用できるものと同じである。また、有機溶剤回収システム３００Ｂで処理できる有機溶剤は、有機溶剤回収システム３００Ａで処理できる有機溶剤と同じである。

〔実施の形態３〕
実施の形態３の有機溶剤回収システム３００Ｃの構成を図３に示す。有機溶剤回収システム３００Ｃは、実施の形態１で説明した有機溶剤回収システム３００Ａの構成に加え、循環経路ＣＰにおいて、脱着処理が行われている第１処理槽１０２から排出される不活性ガスと凝縮器１０３から排出される不活性ガスとの熱交換を行う熱交換器１１１を備えている。これ以外の構成は有機溶剤回収システム３００Ａと同じであるため、同じ符号を付し、説明は省略する。

第１処理槽１０２から配管ラインＬ１を介して排出された不活性ガスは、熱交換器１１１にて熱を与えて配管ラインＬ１７を通って凝縮器１０３に導入される。凝縮器１０３から配管ラインＬ２を介して排出された不活性ガスは、熱交換器１１１にて熱を奪って配管ラインＬ１８を介して循環送風機２０１に導入される。この構成により、有機溶剤回収システム３００Ｃでは、凝縮器１０３で使用する冷水量や不活性ガスの加熱で使用する蒸気量などのエネルギーを大幅に削減できる。

なお、有機溶剤回収システム３００Ｃで使用できる活性ガスは、有機溶剤回収システム３００Ａで使用できるものと同じである。また、有機溶剤回収システム３００Ｃで処理できる有機溶剤は、有機溶剤回収システム３００Ａで処理できる有機溶剤と同じである。

以下、上記実施の形態にて説明した有機溶剤処理システムを用いた実施例を挙げて、本発明をより詳細に説明する。しかし、本発明は以下の実施例に限定されるものではない。

＜実施例１＞
実施例１では、実施の形態２で説明した有機溶剤回収システム３００Ｂを用いた。吸着材１０１Ａ，１０１Ｂには、東洋紡製の活性炭素繊維「Ｋ−ＦＩＬＴＥＲ」を使用した。

以下では、第１処理槽１０２Ａにて吸着処理を実行し、第１処理槽１０２Ｂにて脱着処理を実行した場合を例にして説明を行う。なお、第１処理槽１０２Ａにて脱着処理を実行し、第１処理槽１０２Ｂにて吸着処理を実行する逆の場合も同様である。

酢酸エチルを２０００ｐｐｍ含有する３５℃、４７％ＲＨの被処理ガスを、７Ｎｍ^３／ｍｉｎで有機溶剤回収システム３００Ｂに供給し、第１処理槽１０２Ａに通気させて吸着剤酢酸エチルを吸着除去する吸着処理を行った。被処理ガス中の酢酸エチルを第１吸着材１０１Ａにて吸着している間、第１処理槽１０２Ｂでは吸着材１０１Ｂにて吸着した酢酸エチルを１２０℃に加熱した窒素ガス（不活性ガス）にて脱着する脱着処理を行った。

第１処理槽１０２Ｂの第１吸着材１０１Ｂから脱着された酢酸エチルを含む窒素ガスは、配管ラインＬ１を通って凝縮器１０３にて１０℃に冷却することで、液化凝縮された酢酸エチルを得た。第１処理槽１０２Ｂでの脱着処理の前期段階に、凝縮器１０３から排出された未濃縮の酢酸エチルを含む低温の窒素ガスを、配管ラインＬ２および配管ラインＬ４を通して第２ヒーター１０４に送り、第２ヒーター１０４で１２０℃に加熱し、第２処理槽１０６の第２吸着材１０５に供給した。この際に、前回の第１処理槽１０２Ａでの脱着処理の後期段階において第２吸着材１０５に吸着された酢酸エチルが脱着され、酢酸エチルを含有した窒素ガスが第２処理槽１０６から排出される。第２処理槽１０６から排出された酢酸エチルを含有した窒素ガスを、第１ヒーター１０７で１２０℃に加熱され、配管ラインＬ３から第１吸着材に供給した。

続く第１処理槽１０２Ｂでの脱着工程の後期段階に、凝縮器１０３から排出された未濃縮の酢酸エチルを含む低温の窒素ガスを、配管ラインＬ２および配管ラインＬ３を通して直接第２処理槽１０６に供給した。この時、低温の凝縮器出口ガスＬ２に含まれる酢酸エチルが第２処理槽１０６の第２吸着材１０５で吸着除去され、酢酸エチル濃度が低減された窒素ガスが第２処理槽１０６から排出された。第２処理槽１０６から排出された低濃度の窒素ガスを第１ヒーター１０７にて１２０℃に加熱し、第１処理槽１０２Ｂの第１吸着剤１０１Ｂに循環供給した。この第１処理槽１０２Ｂでの脱着処理の後期段階により、第１吸着材１０１Ｂの酢酸エチルを高効率に脱着できた。

第１処理槽１０２Ｂでの第１吸着材１０１Ｂによる脱着処理を完了した後、制御弁Ｖ２０２、Ｖ２０６、Ｖ２０５、Ｖ２０９を開き、押出送風機２０２を稼動し、配管ラインＬ８および配管ラインＬ９を通して第１処理槽１０２Ｂに被処理ガスを第１処理槽１０２Ｂの体積と同じ体積分導入した。これにより第１処理槽１０２Ｂ内の窒素ガスを押し出し、配管ラインＬ７を通してガスタンク１０８内に移送させ貯蔵した。貯蔵完了後、第１処理槽１０２Ｂが吸着処理をするように切り替えた。

続いて制御弁Ｖ２０１、Ｖ２０３、Ｖ２０４を開き、押出送風機２０２を稼動して、第１処理槽１０２Ａにガスタンク１０９内の窒素ガスを供給した。このガスタンク１０９からの窒素ガスの供給により、窒素発生装置（図示せず）で発生させ配管ラインＬ０を通して供給する窒素ガスの量を減らすことができた。その後、酸素濃度が３％以下になるまで窒素発生装置で発生させ配管ラインＬ０を通して供給する窒素ガスを第１処理槽１０２Ａに供給した。このように、ガスタンク１０９内の窒素ガス及び窒素発生装置で発生させた窒素ガスを用いて、第１処理槽１０２Ａのパージ処理を行った。第１処理槽１０２Ａでのパージ処理完了後、第１処理槽１０２Ａが脱着処理をするように切り替えた。このように、吸着処理と脱着処理を交互に切り替え行うことで、酢酸エチルを含有する被処理ガスを連続的に処理した。このときの窒素、冷水、蒸気の各使用量を表１に示す。

＜実施例２＞
実施例２では、図２に示す有機溶剤回収システム３００Ｂにおける循環経路ＣＰに図３に示す熱交換器１１１を設けたシステムを用いた。この有機溶剤回収システム３００Ｂ＋熱交換器１１１のシステムにて、処理槽１０２Ａ，１０２Ｂからの脱着出口ガスＬ１と凝縮器出口ガスＬ２とを熱交換したこと以外は実施例１と同様の操作を行った。このときの窒素、冷水、蒸気の各使用量を表１に示す。

＜比較例＞
比較例では、実施例２で用いたシステムにおいてガスタンク１０９及びそれに接続する配管ラインを設けない構成を用いた。つまり、図２に示す機溶剤回収システム３００Ｂに図３に示す熱交換器１１１を加え、ガスタンク１０９を外したシステムである。このシステムを用いて、第１処理槽１０２Ａ，１０２Ｂの酸素濃度が３％以下になるまでのパージ工程全てにて窒素発生装置（図示せず）で発生させ配管ラインＬ０から導入した窒素ガスを供給した以外は、実施例１と同様の操作を行った。このときの窒素、冷水、蒸気の各使用量を表１に示す。

表１から分かるように、実施例１および２では本発明に係るガスタンク１０９を備えた有機溶剤処理システムを用いることで、ガスタンクを備えていない比較例のシステムに対して、窒素使用量を約３０％削減することができた。さらに循環経路ＣＰにおいて第１処理槽１０２Ａ，１０２Ｂから排出された窒素ガスと凝縮器１０３から排出されたガスとを熱交換した実施例２では、実施例１に対して、冷水使用量を４０％、蒸気使用量を２９％削減できた。

これらから、本発明に係る有機溶剤回収システムを用いることにより、吸着工程から脱着工程へ切り替わる前のパージ工程に使用する不活性ガスの供給量を大幅に削減できることがわかる。よって、本発明により、不活性ガス発生装置の小型化が可能な有機溶剤回収システムを提供できる。

なお、上記開示した各実施の形態および各実施例はすべて例示であり制限的なものではない。また、各実施の形態および各実施例で開示した構成を適宜組み合わせた実施の形態や実施例も本発明に含まれる。つまり、本発明の技術的範囲は、特許請求の範囲によって有効であり、特許請求の範囲の記載と均等の意味および範囲内のすべての変更・修正・置き換え等を含むものである。

本発明は、例えば各種工場や研究施設等から排出される有機化合物を含有する被処理ガスから有機化合物を回収するシステムに有効に利用することができる。

１００ 第１吸脱着処理装置
１０１Ａ、１０Ｂ 第１吸着材
１０２，１０２Ａ，１０２Ｂ 第１処理槽
１０３ 凝縮器
１０４ 第２ヒーター
１０５ 第２吸着材
１０６ 第２吸脱着処理装置
１０７ 第１ヒーター（第１温度調節手段）
１０８ 凝縮器
１０９ ガスタンク（ガス貯蔵手段）
１１０ 温度調節器（第２温度調節手段）
１１１ 第２吸脱着処理装置
２００ 原ガス送風機
２０１ 循環送風機
２０２ 押出送風機（不活性ガス移送手段）
３００Ａ，３００Ｂ，３００Ｃ 有機溶剤回収システム
ＣＰ 循環経路
Ｖ２０１〜Ｖ２１１ 制御弁
Ｌ０〜Ｌ１２ 配管ライン

Claims (6)

1. 第１吸着材を収容した第１処理槽を備え、有機溶剤を含有する被処理ガスから吸着材にて有機溶剤を吸着除去し清浄ガスを排出する吸着処理と、有機溶剤を吸着した吸着材を不活性ガスにて脱着し有機溶剤を含有する不活性ガスを排出する脱着処理とを交互に行う第１吸脱着処理装置と、
   前記第１吸脱着処理装置から排出された有機溶剤を含有する不活性ガスを凝縮して有機溶剤を回収する凝縮器と、
   前記凝縮器から排出された不活性ガスを前記第１吸脱着処理装置に供給する際に加熱する第１温度調節手段と、を循環経路上に備えた有機溶剤回収システムにおいて、
   前記第１処理槽に接続したガス貯蔵手段と、
   脱着処理後の吸着処理に切り替わる前の第１処理槽から不活性ガスを前記ガス貯蔵手段へ移送し、かつ、吸着処理後の脱着処理に切り替わる前の前記第１処理槽へ前記ガス貯蔵手段に貯蔵されている不活性ガスを移送する不活性ガス移送手段と、を備えたことを特徴とする有機溶剤回収システム。
2. 前記移送手段は、圧力操作にて前記不活性ガスの移送を行うことを特徴とする請求項１に記載の有機溶剤回収システム。
3. 外気または前記被処理ガスを前記第１処理槽に供給することで、当該第１処理槽から不活性ガスを前記ガス貯蔵手段へ移送し、かつ、外気または前記被処理ガスを前記ガス貯蔵手段に供給することで、当該ガス貯蔵手段から不活性ガスを前記第１処理槽へ移送することを特徴とする請求項１または２に記載の有機溶剤回収システム。
4. 前記第１吸脱着処理装置は、前記第１処理槽を２槽備え、当該２槽の第１処理槽で吸着処理を交代して実行することで被処理ガスの浄化を連続して行い、
   前記不活性ガス移送手段は、脱着処理後の吸着処理に切り替わる前の一方の前記第１処理槽から不活性ガスを前記ガス貯蔵手段へ移送し、かつ、吸着処理後の脱着処理に切り替わる前の他方の前記第１処理槽へ前記ガス貯蔵手段に貯蔵されている不活性ガスを移送することを特徴とする請求項１から３のいずれか１項に記載の有機溶剤回収システム。
5. 第２吸着材を収容した第２処理槽を備え、前記凝縮器から排出された不活性ガスに含まれる未凝縮の有機溶剤を当該第２吸着材にて吸着処理および脱着処理する第２吸脱着処理装置と、
   前記凝縮器から排出された未凝縮の有機溶剤を含む不活性ガスを前記第２吸脱着処理装置に供給する際に温度調節する第２温度調節手段と、を前記循環経路に備え、
   前記第２吸脱着処理装置は、前記第２温度調節手段にて温度調節された高温の不活性ガスと低温の不活性ガスとを時間的に交互に前記第２吸着材に接触させることにより、有機溶剤を低温の不活性ガスから高温の不活性ガスに移動させ、
   前記第２温度調節手段は、前記第１吸着材での脱着処理の前期段階において、前記凝縮器から排出された未凝縮の有機溶剤を含む不活性ガスを高温に温度調節し、前記第１吸着材での脱着処理の後期段階において、前記凝縮器から排出された未凝縮の有機溶剤を含む不活性ガスを低温に温度調節することを特徴とする請求項１から４のいずれか１項に記載の有機溶剤回収システム。
6. 前記第１有機溶剤回収装置から排出される不活性ガスと前記凝縮器から排出される不活性ガスとの熱交換を行う熱交換器を前記循環経路に備えたことを特徴とする請求項１から５のいずれか１項に記載の有機溶剤回収システム。