JPH0671130A - 水溶性有機物蒸気を含むガスの処理装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 有機物蒸気を含むガスを処理するに際して、
前記ガスが低濃度の場合でも前記有機物蒸気を十分に除
去することができ、吸着装置を使用する場合のように再
生を要さず、また吸着したものを廃棄して廃棄物の量を
増やすことがなく、あるいは冷却凝縮法のように排水処
理をすることを要しないように、簡単に処理できるよう
にする。 【構成】 水溶性有機物蒸気を含むガスを水で洗浄し、
前記ガスに含まれる水溶性有機物を水に溶解させるガス
洗浄部１と、水に溶解した前記有機物を分解させる分解
部２とを有し、前記ガス洗浄部１と前記分解部２との間
に水を循環させることを特徴とする水溶性有機物蒸気を
含むガスの処理装置。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、処理が簡便な水溶性有
機物蒸気を含むガスの処理装置に関し、特に水溶性有機
物蒸気を含むガスを処理する際にその全体の処理が簡単
に行えるようにしたガス処理装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、有機物蒸気を含むガスの処理装置
としては、活性炭等の吸着剤に有機物蒸気を吸着させる
装置、加圧冷却法や深冷法を含む冷却凝縮法で有機物蒸
気を液体として回収する装置や、これらの吸着装置と冷
却凝縮装置とを組合せた装置が主として用いられてお
り、特に最後の組み合わせた装置はガス中の有機物蒸気
濃度が低い場合に用いられている。

【０００３】そして、吸着装置は広く用いられ、種々の
形式のものが使用され、また冷却凝縮装置も種々の形式
のものが提案されていて、その使用目的に適したものが
選択されているが、それぞれ長所、短所があるといわれ
ている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかし、このような有
機物蒸気を含むガスを対象としてガス分離を行う場合に
おいて、単にガス中から前記有機物を除去するように精
製すればよく、特にその有機物を回収しなくてもよいと
いうことがある。そのような場合において、これらのガ
ス処理装置として吸着装置を使用する場合には、最低
限、吸着のみを行えばよいが、そのようにするときに
は、吸着剤は飽和量の有機物を吸着すると使用できなく
なるので、吸着剤を交換することを要し、それに伴って
廃棄物が多量に発生することになるし、またコスト高に
なる。この問題を避けるためには、通常の吸着装置のよ
うに吸着剤を再生すればよいが、その再生を行うとする
と、吸着剤の脱着を行うための装置が必要となり、脱着
ガスはそのまま大気中に放出できないので、脱着ガスか
らの有機物蒸気を回収する装置が更に必要となり、コス
ト高になるだけでなく、操作が非常に煩雑となると言う
欠点がある。

【０００５】また、ガス分離装置として前記の冷却凝縮
装置を用いるときには、その装置の稼働温度における有
機物の蒸気圧に相当する分の有機物蒸気は、凝縮されず
に大気に放出されるので、その除去が不十分であり、ま
たそれに吸着装置を併設したものでは、吸着装置の吸着
剤の負荷となり、設備費が増大するという欠点があっ
た。

【０００６】本発明は、水溶性有機物蒸気を含むガスか
ら有機物を効率的に除去できるガス分離装置を提供する
ことを目的とするものである。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明は、ガスから除去
すべき成分が水溶性有機物蒸気であるときには、水洗に
より容易にガスから除去することができ、かつその際出
る前記水溶性有機物を含む水は簡単に分解することがで
き、そのための各装置は小型で済むことを見出し、それ
に基づいて本発明に到達した。

【０００８】すなわち、下記の手段により前記の目的を
達成した。 （１）水溶性有機物蒸気を含むガスを水洗し、前記ガス
中に含まれる水溶性有機物蒸気を水に溶解させるガス洗
浄部と、水に溶解した前記水溶性有機物を分解させる分
解部とを有し、前記ガス洗浄部と前記分解部との間に水
を循環させることを特徴とする水溶性有機物蒸気を含む
ガスの処理装置。

【０００９】（２）洗浄に用いる水を補給する水供給部
を備えた（１）記載の水溶性有機物蒸気を含むガスの処
理装置。 （３）前記ガス洗浄部と前記分解部との間の水循環路に
微粒子除去装置を備えた（１）又は（２）記載の水溶性
有機物蒸気を含むガスの処理装置。 本発明で処理しようとする水溶性有機物蒸気を含むガス
中の水溶性有機物としては、例えばメタノール、エタノ
ール等のアルコール類、アルデヒド類、ケトン類、エー
テル類等が挙げられる。

【００１０】本発明のガス処理装置で使用するガス洗浄
部としては、既に知られたガス洗浄装置のいずれの形式
のものを使用してもよい。効率がよいものとしては、充
填塔などの形式のものが挙げられるが、棚段塔、水を噴
霧あるいは散布する形式のものも使用できる。洗浄に用
いる水としては、水だけでなく、発泡を抑えるための添
加剤のような各種添加剤を加えてもよい。これらの添加
された水を含めて、ここでは「水」という。

【００１１】また、分解部は、洗浄により水に取り込ま
れた水溶性有機物を分解するための部分であり、この点
については後述する。次に、図面に基づいて本発明を具
体的に説明する。まず、図１に示すガス処理装置につい
て説明すると、この装置は、水貯留部３を備えたガス洗
浄部１と分解部２とからなるもので、水に溶解する有機
物蒸気、例えばメタノール、テトラヒドロフランの蒸気
を含む廃ガスをガス供給管４からガス洗浄部１に導入す
る。ガス洗浄部１では、中央に充填層５を有し、その上
方の散水管６から水が散布され、水は充填層５を流下
し、その間に廃ガスと接触して前記の有機物蒸気を水に
溶解させる。流下した水は水貯留部３に溜まり、また充
填層５を通過したガスはデミスター７を通ってミストを
除去されて、排出管８から大気に放出される。

【００１２】ガス洗浄部１で水溶性有機物を溶解した水
を水貯留部３から管９を経てポンプ１０で分解部２に導
く。この分解部２は、水に溶解する有機物を分解する装
置（以下、「分解装置」ともいう）であって、分解反応
が発生する反応槽から構成される。この分解装置は、例
えば、（１）有機物分解用紫外線ランプ及びランプホル
ダー、（２）過酸化水素、硫酸等の酸化性薬液注入機及
び薬液タンクのいずれか、又は両方を備えるものとする
ことができる。ただし、ここに挙げたものはあくまでも
例示であり、分解装置は、水溶性有機物を分解すること
ができる装置を指すものであるから、上記の例に限定さ
れるものではない。前記反応槽は、分解装置の一部を形
成するものであってもよく、その内部で溶存する有機物
が分解される。

【００１３】分解部２で処理された水は管１１を通って
再びガス洗浄部１に供給され、散水管６から散布されて
ガス中の水溶性有機物を溶解する。ガス洗浄部１などで
は水が蒸発して水量が減少するため、水を補給するが、
その水の補給は本装置のどこへでも行うことができる。
ただ、分解部での分解反応に影響を与えないという点か
ら、図１に示すように、水供給管１２でガス洗浄部１に
補給するのが好ましい。

【００１４】図２は、図１に示したガス処理装置におけ
るガス洗浄部、分解部及び水貯留部を一体化した槽１３
とポンプ１０とから構成される装置である。前記槽１３
の下部には分解部兼水貯留部１４が設けられ、それに過
酸化水素水供給管１５が接続されて、分解部兼水貯留部
１４へ過酸化水素水が供給され、水に溶けている水溶性
有機物を分解する。この分解部に設けられる分解装置
は、有機物を分解できればよいのであるから、この図の
ものに限定されるものではない。

【００１５】図３は、図１に示した装置に、さらに分解
部２で処理が終了した水を一時保管するリザーバタンク
１７とリザーバタンク１７から管１９でガス洗浄部１に
水を供給するポンプ１８を増設したガス処理装置であ
る。ガス洗浄部１で蒸発した水の補給は、本装置のどこ
へでも可能であるが、リザーバタンク１７が便利であ
る。

【００１６】図４は、図３に示した装置に微粒子除去用
ろ過装置であるフイルター２０を増設したものである
が、このフイルター２０は図１または２に示す装置への
増設も可能である。微粒子除去用ろ過装置は、例えば中
空糸タイプの精密ろ過フイルターからなり、分解部２に
微粒子が流入するのを防ぎ、分解効率の低下を防止する
ことが可能である。微粒子除去用ろ過装置の設置場所
は、ポンプ１０と分解部２との間が最適であるが、ここ
に限定されるものではなく、本装置のどこへでも設置可
能である。

【００１７】

【作用】本発明においては、廃ガスから除去すべき成分
が水溶性有機物蒸気であるため、水洗により容易にガス
から除去することができる。また、その際出る前記水溶
性有機物を含む水は、前記水溶性有機物が非常に分解し
易いものであるため、簡単に分解することができる。そ
のため各装置は小型で済む。

【００１８】

【実施例】以下、実施例により本発明を具体的に説明す
る。ただし、本発明はこの実施例のみに限定されるもの
ではない。 実施例１ 図１に示すガス処理装置を使用してエタノール蒸気を含
有する空気を処理した。洗浄部１は、セラミックス粒状
物を高さ５０ｃｍに充填した直径１０ｃｍの充填層５を
有するもので、水を用いて洗浄を行った。この充填層に
エタノール１００ｐｐｍを含む廃ガス（温度２０℃）を
１０リットル／ｍｉｎで通したところ、充填層出口にお
けるガス中のエタノール濃度は１０ｐｐｍ以下に低減し
た。同時に充填層上部から分解部２にてエタノール濃度
１０μｇ／リットルａｓＣ以下に処理した水を５リット
ル／ｍｉｎで供給したところ、廃ガス中のエタノールを
溶解して水貯留部３における水のエタノール濃度は２１
０μｇ／リットルａｓＣに増加した。水貯留部３で得た
エタノール溶解水は紫外線ランプを有する分解部２に送
り分解した。

【００１９】図５にエタノール溶解水を紫外線ランプで
分解した試験結果を示す。処理前エタノール濃度が２２
０μｇ／リットルａｓＣ以下では、紫外線ランプ１１０
Ｗ１本を使用し、５リットル／分の処理速度で、１５μ
ｇ／リットルａｓＣ以下に分解できることが確認でき
た。さらに、処理前エタノール濃度が２２０μｇ／リッ
トルａｓＣを越えても、処理後エタノール濃度は徐々に
しか上昇せず、処理前エタノール濃度が４００μｇ／リ
ットルａｓＣでもその２／３を分解可能であることがわ
かった。

【００２０】

【発明の効果】本発明は、ガス洗浄装置（ガス洗浄部）
及び水溶性有機物を分解する水処理装置（分解部）を組
み合わせることで、従来のガス浄化装置に比べて、ガス
中の水溶性有機物蒸気を容易にガスから除去することが
でき、大気に排出するガスの出口濃度を低下させること
ができる。その除去は、処理するガスの前記有機物の濃
度がその温度における蒸気圧以下の濃度という低い濃度
であっても、特別な濃縮装置を用いずに有効に行うこと
ができる。

【００２１】また、水に溶解した水溶性有機物を分解す
ることにより、排水処理を不要とし、かつ分解処理した
水を再使用することで、省資源化が可能である。この水
溶性有機物を溶解した水は、その有機物の濃度が薄いた
め容易に分解を行うことができる。そして、冷却凝縮法
の場合のように液が濃厚でないので、特別の排水処理を
する必要がない。さらに、本発明によれば、従来の廃ガ
スの処理装置では対応が困難とされた極低濃度の水溶性
有機物を含むガスを簡単に処理し、さらに濃度を低くし
たガスとすることが可能である。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一例であるガス処理装置の概要図を示
す。

【図２】ガス洗浄部、分解部及び水貯留部を一体化した
本発明のガス処理装置の概要図を示す。

【図３】図１の装置にリザーバタンクを併設した本発明
のガス処理装置の概要図を示す。

【図４】図３の装置に微粒子除去用ろ過装置を併設した
本発明のガス処理装置の概要図を示す。

【図５】本発明の実施例１におけるエチルアルコール溶
解水を紫外線ランプで分解した試験結果を表すグラフを
示す。

【符号の説明】

１ ガス洗浄部 ２ 分解部 ３ 水貯留部 ４ 廃ガス供給管 ５ 充填層 ６ 散水管 ７ デミスタ ８ 排出管 ９ 管 １０ ポンプ １１ 管 １２ 水供給管 １３ 槽 １４ 分解部兼水貯留部 １５ 過酸化水素供給管 １６ 管 １７ リザーバタンク １８ ポンプ １９ 管 ２０ フイルタ

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 水溶性有機物蒸気を含むガスを水洗し、
   前記ガス中に含まれる水溶性有機物蒸気を水に溶解させ
   るガス洗浄部と、水に溶解した前記水溶性有機物を分解
   させる分解部とを有し、前記ガス洗浄部と前記分解部と
   の間に水を循環させることを特徴とする水溶性有機物蒸
   気を含むガスの処理装置。
2. 【請求項２】 洗浄に用いる水を補給する水供給部を備
   えた請求項１記載の水溶性有機物蒸気を含むガスの処理
   装置。
3. 【請求項３】 前記ガス洗浄部と前記分解部との間の水
   循環路に微粒子除去装置を備えた請求項１又は請求項２
   記載の水溶性有機物蒸気を含むガスの処理装置。