JP2012166155A - 有機溶剤回収システム - Google Patents

Abstract

【課題】有機溶剤回収システムに用いられるエネルギを削減することが可能な構成を備える有機溶剤回収システムを提供することを目的とする。
【解決手段】この有機溶剤回収システム１Ｂにおいては、濃縮倍率を低くすることで、濃縮装置２０の性能向上が図られ、冷却器３００の冷却温度の上昇（２８℃→４０℃）、給気加熱装置５００の導入温度の上昇（３３℃→７０℃）が可能となり、冷却器３００および給気加熱装置５００のユーティリティ使用量の削減が可能となる。その結果、システム全体として使用エネルギを削減することが可能となる。
【選択図】図２

Description

本発明は、有機溶剤を含有する排ガスから有機溶剤を回収する有機溶剤回収システムに関し、特に、各種工場や研究施設等（以下、生産設備と総称する）から排出される有機溶剤を含有する産業排ガスから有機溶剤を効率的に回収する有機溶剤回収システムに関する。

有機溶剤を含有する排ガスから有機溶剤を回収する処理システムとして、吸着材を含有した吸着素子を利用したものが知られている。この吸着素子を利用した処理システムとしては、排ガスを吸着材に接触させて有機溶剤を吸着させ、これに高温のガスを吹き付けて有機溶剤を脱着させて高濃度の有機溶剤を含有する脱着ガスとして回収する排ガス処理装置が挙げられる（特開平０１−１２７０２２号公報（特許文献１）、特開２００７−４４５９５号公報（特許文献２）。

特開平０１−１２７０２２号公報 特開２００７−４４５９５号公報

上記特許文献１および特許文献２においては、排ガス中の有機溶剤を濃縮し冷却凝縮にて回収する際に、吸着材を含有した吸着素子の脱着時の加熱、高濃度の排ガスや脱着ガスを液化凝縮させる冷却等のエネルギが必要となる。近年においては、有機溶剤回収システムにおける有機溶剤を効率的に回収するとともに、有機溶剤回収システムに用いられるこのエネルギの削減（省エネ）が急務となってきている。

したがって、本発明は、有機溶剤回収システムに用いられるエネルギを削減することが可能な構成を備える有機溶剤回収システムを提供することを目的とする。

この発明に基づいた有機溶剤回収システムにおいては、有機溶剤を含有する温度が約５０℃〜約２００℃の排ガスから上記有機溶剤を回収する有機溶剤回収システムであって、上記有機溶剤を含有する有機溶剤含有ガス中の上記有機溶剤を、吸着材を含有した吸着素子にて吸着し清浄ガスを生成する吸着部と、上記吸着素子に上記有機溶剤含有ガスよりも高温の上記排ガスを通過させ、上記吸着素子に吸着した上記有機溶剤を脱着し脱着ガスを生成する脱着部とを有する濃縮装置と、上記脱着ガスまたは上記排ガスを含む上記脱着ガス冷却し凝縮して上記有機溶剤を回収する冷却回収装置とを備えている。

上記有機溶剤含有ガスは、上記冷却回収装置において未回収の上記有機溶剤を含有するガスであり、上記冷却回収装置へ上記排ガスおよび上記脱着ガスを通過させる風量割合が、上記排ガスが０％〜５０％であり、上記脱着ガスが５０％〜１００％である。

上記有機溶剤回収システムの他の形態においては、上記排ガスは、生産設備から排出されるガスであり、上記清浄ガスを上記生産設備に戻す。

上記いずれかの有機溶剤回収システムの他の形態においては、上記濃縮装置は、回転軸と、上記回転軸の周りに設けられた上記吸着素子としての筒状吸着体とを備え、上記回転軸周りに上記筒状吸着体を回転させることにより、上記吸着部において、上記有機溶剤含有ガス中の上記有機溶剤を吸着した吸着素子が連続的に上記脱着部に移動する。

上記いずれかの有機溶剤回収システムの他の形態においては、上記濃縮装置の上記吸着部の出口側における上記清浄ガスの温度を測定する第１温度測定器と、上記濃縮装置の上記脱着部の出口側における上記脱着ガスの温度を測定する第２温度測定器とを備え、上記第１温度測定器により測定される上記清浄ガスの温度および上記第２温度測定器により測定される上記脱着ガスの温度がそれぞれ所定の温度となるように、上記吸着部を上記有機溶剤含有ガスが通過する時間および上記脱着部を上記排ガスが通過する時間が制御される。

上記いずれかの有機溶剤回収システムの他の形態においては、上記冷却回収装置へ上記排ガスおよび上記脱着ガスを通過させる風量割合が、上記排ガスが０％であり、上記脱着ガスが１００％である。

上記いずれかの有機溶剤回収システムの他の形態においては、上記有機溶剤は、ｎ−メチル−２−ピロリドン、Ｎ，Ｎ−ジメチルホルムアミド、Ｎ，Ｎ−ジメチルアセトアミド、またはｎ−デカンである。

この発明に基づいた有機溶剤回収システムによれば、有機溶剤回収システムに用いられるエネルギを削減することが可能となる。

参考技術における有機溶剤回収システムの構造を示す概念図である。 本実施の形態における有機溶剤回収システムの構造を示す概念図である。 本実施の形態における有機溶剤回収システムに採用される濃縮装置の構造を示す模式図である。 参考技術と本実施の形態とにおける有機溶剤回収システムのユーティリティ使用量の対比を示す図である。 参考技術と本実施の形態とにおける有機溶剤回収システムのランニングコストの対比を示す図である。 参考技術と本実施の形態とにおける有機溶剤回収システムのＮＭＰ濃度の対比を示す図である。 生産設備から排出される排ガスの温度と、排ガスからの有機溶剤の除去率との関係を示す図である。

以下、本発明の実施の形態について、図を参照して詳細に説明する。なお、以下に示す実施の形態においては、同一または対応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場合がある。また、以下に説明する実施の形態において、個数、量などに言及する場合、特に記載がある場合を除き、本発明の範囲は必ずしもその個数、量などに限定されない。

（参考技術：有機溶剤回収システム１Ａ）
まず、図１を参照して、本発明の有機溶剤回収システムに対する参考技術を説明する。参考技術における有機溶剤回収システム１Ａは、生産設備１０００から排出される排ガス（Ｇ１）から有機溶剤を回収する有機溶剤回収システムであり、濃縮装置２０、再生ヒータ１００、冷却器３００、回収タンク４００、および、給気加熱装置５００を備えている。

（濃縮装置２０）
濃縮装置２０は、脱着部（脱着ゾーン）２１と吸着部（吸着ゾーン）２２とを有している。吸着部２２では、有機溶剤を含む有機溶剤含有ガス（Ｇ２）が導入されることで、吸着材に有機溶剤含有ガス（Ｇ２）が接触することで、有機溶剤含有ガス（Ｇ２）に含有される有機溶剤が吸着材に吸着され、これにより有機溶剤含有ガス（Ｇ２）が清浄化されて清浄ガス（Ｇ３）として排出される。

脱着部２１では、吸着材に有機溶剤含有ガス（Ｇ２）よりも高温の清浄ガス（Ｇ３）が導入されることで、有機溶剤が吸着材から脱着され、これにより清浄ガス（Ｇ３）が有機溶剤を含有する脱着ガス（Ｇ４）として排出される。

濃縮装置２０の、吸着部２２には配管ラインＬ２、Ｌ３が接続されている。配管ラインＬ２は吸着部２２に有機溶剤含有ガス（Ｇ２）を導入する。配管ラインＬ３は、吸着部２２から清浄ガス（Ｇ３）を導出する。配管ラインＬ３には、再生ヒータ１００に分岐する配管ラインＬ７が接続されている。

配管ラインＬ３には、給気加熱装置５００への清浄ガス（Ｇ３）流量を調節するバルブＶ１０１が設けられ、配管ラインＬ７には、再生ヒータ１００への清浄ガス（Ｇ３）流量を調節するバルブＶ１０２が設けられている。

脱着部２１には配管ラインＬ８、Ｌ５が接続されている。配管ラインＬ８は脱着部２１に高温の清浄ガス（Ｇ３）を導入する。配管ラインＬ５は、脱着部２１から脱着ガス（Ｇ４）を導出する。

（再生ヒータ１００）
再生ヒータ１００は、清浄ガス（Ｇ３）を高温状態にする。再生ヒータ１００には、配管ラインＬ７、Ｌ８が接続されている。配管ラインＬ７は、清浄ガス（Ｇ３）を導入し、配管ラインＬ８は、高温の清浄ガス（Ｇ３）を濃縮装置２０の脱着部２１に導出する。

（冷却器３００および回収タンク４００）
冷却器３００および回収タンク４００により、分液回収装置が構成される。冷却器３００は、冷却水等を用いて脱着ガス（Ｇ４）等を凝縮させることで、有機溶剤を高濃度に含有する回収液と有機溶剤を低濃度に含有する有機溶剤含有ガス（Ｇ２）とに分離する装置である。有機溶剤を高濃度に含有する回収液は、回収タンク４００に回収される。

冷却器３００には、配管ラインＬ１、Ｌ２、Ｌ６が接続されている。配管ラインＬ１には、配管ラインＬ５が合流している。配管ラインＬ１は、冷却器３００に排ガス（Ｇ１）および脱着ガス（Ｇ４）を導入し、配管ラインＬ２は、分離された有機溶剤を低濃度に含有する有機溶剤含有ガス（Ｇ２）を濃縮装置２０の吸着部２２に導出し、配管ラインＬ６は、分離された回収液を回収タンク４００に導出する。

（給気加熱装置５００）
給気加熱装置５００は、清浄ガス（Ｇ３）の温度を所定温度にまで加熱上昇させて、生産設備１０００に清浄ガス（Ｇ３）を給気する。給気加熱装置５００には、配管ラインＬ３、Ｌ４が接続されている。配管ラインＬ３は、濃縮装置２０の吸着部２２から送り出された清浄ガス（Ｇ３）を導入し、配管ラインＬ４は、生産設備１０００に所定温度にまで加熱上昇された清浄ガス（Ｇ３）を導出する。

（回収液の回収）
上記構成からなる有機溶剤回収システム１Ａを用いて、生産設備１０００として、リチウムイオン電池製造設備で使用される有機溶剤［ＮＭＰ（ｎ−メチル−２−ピロリドン）］を回収するシステムについて以下説明する。

生産設備１０００から排出される排ガス（Ｇ１）は、流量が約７７０Ｎｍ^３／ｍｉｎ、有機溶剤濃度が約１０００ｐｐｍ、温度が約１１０℃である。冷却器３００には、生産設備１０００から排出される排ガス（Ｇ１）と、濃縮装置２０から脱着された脱着ガス（Ｇ４）とが混合された状態で導入される。脱着ガス（Ｇ４）は、流量が約１１０Ｎｍ^３／ｍｉｎ、有機溶剤濃度が約２５８１ｐｐｍ、温度が約７３℃である。冷却器３００に導入される排ガス（Ｇ１）と脱着ガス（Ｇ４）との混合ガスは、流量が約８８０Ｎｍ^３／ｍｉｎ、有機溶剤濃度が約１１９８ｐｐｍ、温度が約１０５℃となる。

排ガス（Ｇ１）と脱着ガス（Ｇ４）との混合ガスが冷却器３００において、有機溶剤を高濃度に含有する回収液と有機溶剤を低濃度に含有する有機溶剤含有ガス（Ｇ２）とに分離される。有機溶剤を高濃度に含有する回収液は、回収タンク４００に回収される。有機溶剤［ＮＭＰ］の濃度は約７８ｗｔ％である。有機溶剤を低濃度に含有する有機溶剤含有ガス（Ｇ２）は、有機溶剤濃度が約３４３ｐｐｍ、温度が約２８℃である。有機溶剤含有ガス（Ｇ２）は、配管ラインＬ２により濃縮装置２０の吸着部２２に導出される。

濃縮装置２０の吸着部２２により有機溶剤が吸着された清浄ガス（Ｇ３）の一部は、配管ラインＬ３を通じて給気加熱装置５００に導出され、一部は、配管ラインＬ７を通じて再生ヒータ１００に導出される。吸着部２２から導出される清浄ガス（Ｇ３）は、流量が約７７０Ｎｍ^３／ｍｉｎ、有機溶剤濃度が約２０ｐｐｍ、温度が約３３℃である。給気加熱装置５００および再生ヒータ１００へのそれぞれに供給すべき清浄ガス（Ｇ３）の流量は、バルブＶ１０１およびバルブＶ１０２により適切に制御される。

再生ヒータ１００に導出された清浄ガス（Ｇ３）は、温度が約１３０℃に加熱された後、配管ラインＬ８を通じて濃縮装置２０の脱着部２１に導出される。脱着部２１に導入された清浄ガス（Ｇ３）は、有機溶剤を吸着材から脱着して、有機溶剤を含有する脱着ガス（Ｇ４）として配管ラインＬ５、Ｌ１を通じて冷却器３００に導出される。

給気加熱装置５００に導出された清浄ガス（Ｇ３）は、温度が約７０℃に加熱された後、配管ラインＬ４を通じて生産設備１０００に導出される。

（実施の形態：有機溶剤回収システム１Ｂ−１Ｅ）
次に、図２を参照して、本発明に基づいた実施の形態における有機溶剤回収システム１Ｂ−１Ｅについて説明する。本実施の形態における有機溶剤回収システム１Ｂ−１Ｅも、上述した有機溶剤回収システム１Ａと同様に、生産設備１０００から排出される排ガス（Ｇ１）から有機溶剤を回収する有機溶剤回収システムであり、濃縮装置２０、再生ヒータ１００、冷却器３００、回収タンク４００、および、給気加熱装置５００を備えている。

なお、後に説明するが、有機溶剤回収システム１Ｂ−１Ｅのぞれぞれは同じ装置構成を有し、冷却回収装置へ排ガスおよび脱着ガスを通過させる風量割合において、脱着ガスの割合が、有機溶剤回収システム１Ｂが２５％、有機溶剤回収システム１Ｃが５０％、有機溶剤回収システム１Ｄが７５％、有機溶剤回収システム１Ｅが１００％の場合を示している。

（濃縮装置２０）
濃縮装置２０は、脱着部（脱着ゾーン）２１と吸着部（吸着ゾーン）２２とを有している。吸着部２２には、冷却器３００から未回収の有機溶剤を含む有機溶剤含有ガス（Ｇ２）が導入されることで、吸着材に有機溶剤含有ガス（Ｇ２）が接触し、有機溶剤含有ガス（Ｇ２）に含有される有機溶剤が吸着材に吸着される。

これにより有機溶剤含有ガス（Ｇ２）が清浄化されて清浄ガス（Ｇ３）として排出される。脱着部２１では、吸着材に有機溶剤含有ガス（Ｇ２）よりも高温の排ガス（Ｇ１）を導入することで、有機溶剤が吸着材から脱着され、これにより排ガス（Ｇ１）が有機溶剤を含有する脱着ガス（Ｇ４）として排出される。

濃縮装置２０の吸着部２２には配管ラインＬ２、Ｌ３が接続されている。配管ラインＬ２は吸着部２２に有機溶剤含有ガス（Ｇ２）を導入する。配管ラインＬ３は、吸着部２２から清浄ガス（Ｇ３）を導出する。吸着部２２の出口側には、清浄ガス（Ｇ３）の温度を測定する第１温度測定器Ｔ１が設けられている。

脱着部２１には配管ラインＬ８、Ｌ５が接続されている。配管ラインＬ８は生産設備１０００から排ガス（Ｇ１）を導入する。配管ラインＬ５は、脱着部２１から脱着ガス（Ｇ４）を導出する。脱着部２１の出口側には、脱着ガス（Ｇ４）の温度を測定する第２温度測定器Ｔ２が設けられている。

図３を参照して、濃縮装置２０の具体的構成について説明する。この濃縮装置２０は、円柱状の筒状吸着体２００を利用した場合を示している。図に示すように、円柱状の外形を有する筒状吸着体２００を利用する場合には、軸方向にガスが流動可能となるように構成された筒状吸着体２００の軸中心に回転軸２１１を設け、この回転軸２１１をアクチュエータ等によって回転駆動する。

筒状吸着体２００には、吸着材としては、活性アルミナ、シリカゲル、活性炭素材やゼオライトが広く利用されており、中でも活性炭と疎水性ゼオライトが特に好適に利用されている。活性炭と疎水性ゼオライトは、低濃度の有機化合物を吸着、脱着する機能に優れており、古くから吸着材として各種の装置に利用されている。

筒状吸着体２００の軸方向の両端面に近接するように、図２においては具体的に図示していない配管ラインＬ２、Ｌ３、Ｌ５、Ｌ８（図２参照）を接続し、筒状吸着体２００の一部を吸着処理を行なうための吸着部２２（図３において符号２２０で示す部分）として利用し、吸着部２２の他の一部を脱着処理を行なうための脱着部２１（図３において符号２１０で示す部分）として利用する。

筒状吸着体２００の符号２２０で示す吸着部２２には、軸方向の一方から有機溶剤含有ガス（Ｇ２）が導入され、軸方向の他方から清浄ガス（Ｇ３）が導出される。筒状吸着体２００の符号２１０で示す脱着部２１には、軸方向の一方から高温の排ガス（Ｇ１）が導入され、軸方向の他方から脱着ガス（Ｇ４）が導出される。

この濃縮装置２０においては、筒状吸着体２００が回転軸２１１を回転中心として図中矢印Ａ方向に所定の速度で回転する。これにより、筒状吸着体２００の吸着処理が完了した部分は脱着処理を行なうゾーンへと移動するとともに、筒状吸着体２００の脱着処理が完了した部分は吸着処理を行なうゾーンへと移動することになる。したがって、この濃縮装置２０においては、同時に吸着処理と脱着処理とが行なわれることになり、連続的に清浄化処理を行なうことが可能となる。

その際に、脱着処理の直後、即ち吸着処理の初期には吸着素子がまだ高温であるために吸着性能が低下したり、脱着処理を行なうゾーンから吸着処理を行なうゾーンへ回転移行する際の有機溶剤の持ち込みにより、吸着性能が低下する場合がある。その場合には、吸着処理の初期の出口ガスは、脱着入口ガスに導入したり、脱着出口ガスに導入することで、正常化処理を行なうことが可能となる。

濃縮装置２０の回転速度により、吸着工程の時間および脱着工程の時間が制御される。また、第１温度測定器Ｔ１により測定される清浄ガス（Ｇ３）の温度、および第２温度測定器Ｔ２により測定される脱着ガス（Ｇ４）の温度が、それぞれ所定の温度となるように、濃縮装置２０の回転速度により、吸着工程の時間および脱着工程の時間が制御される。特に、清浄ガス（Ｇ３）、脱着ガス（Ｇ４）の温度を所定の温度にする方法として、濃縮装置２０の吸着素子の前後や吸着素子自体にアルミ等の熱交換材を導入することも可能である。

（再生ヒータ１００）
再び図２を参照して、再生ヒータ１００は、生産設備１０００から延びる配管ラインＬ１と配管ラインＬ８との間に設けられている。生産設備１０００から排出される排ガス（Ｇ１）の温度が十分に高温の場合には再生ヒータ１００を用いることはない。しかし、生産設備１０００が稼動初期状態で、排ガス（Ｇ１）の温度が所定温度に達していない場合には、排ガス（Ｇ１）を所定温度にまで加熱するために用いられる。

生産設備１０００から延びる配管ラインＬ１には、配管ラインＬ１から分岐し、配管ラインＬ５に通じる配管ラインＬ９が設けられている。生産設備１０００から排出される排ガス（Ｇ１）は、配管ラインＬ１、再生ヒータ１００、および、配管ラインＬ８を通じて、濃縮装置２０の脱着部２１の送り出されるが、一部の排ガス（Ｇ１）が、配管ラインＬ９を通じて直接冷却器３００への導出を可能としている。排ガス（Ｇ１）の脱着部２１への送り出し量および冷却器３００へ直接送り出される量は、それぞれ配管ラインＬ１に設けられたバルブＶ１１１および配管ラインＬ９に設けられたバルブＶ１１２により制御される。

（冷却器３００および回収タンク４００）
冷却器３００および回収タンク４００により、分液回収装置が構成される。冷却器３００は、冷却水等を用いて脱着ガス（Ｇ４）等を凝縮させることで、有機溶剤を高濃度に含有する回収液と有機溶剤を含有する有機溶剤含有ガス（Ｇ２）とに分離する装置である。有機溶剤を高濃度に含有する回収液は、回収タンク４００に回収される。

冷却器３００には、配管ラインＬ２、Ｌ５、Ｌ６が接続されている。配管ラインＬ２は、分離された有機溶剤を含有する有機溶剤含有ガス（Ｇ２）を濃縮装置２０の吸着部２２に導出し、配管ラインＬ５は、脱着部２１から脱着ガス（Ｇ４）が導入され、配管ラインＬ６は、分離された回収液を回収タンク４００に導出する。

（給気加熱装置５００）
給気加熱装置５００は、清浄ガス（Ｇ３）の温度を所定温度にまで加熱上昇させて、生産設備１０００に清浄ガス（Ｇ３）を給気する。給気加熱装置５００には、配管ラインＬ３、Ｌ４が接続されている。配管ラインＬ３は、濃縮装置２０の吸着部２２から送り出された清浄ガス（Ｇ３）を導入し、配管ラインＬ４は、生産設備１０００に所定温度にまで加熱上昇された清浄ガス（Ｇ３）を導出する。なお、本実施の形態においては、吸着部２２から導出される清浄ガス（Ｇ３）の温度は高温状態であるため、給気加熱装置５００により清浄ガス（Ｇ３）を加熱する必要はない。

（有機溶剤の回収）
上記構成からなる有機溶剤回収システム１Ｂ−１Ｅにおいて、参考技術で説明した有機溶剤回収システム１Ａと同様に、生産設備１０００としてリチウムイオン電池製造設備で使用される有機溶剤［ＮＭＰ（ｎ−メチル−２−ピロリドン）］を回収するシステムについて以下説明する。まず最初に、冷却回収装置へ排ガスおよび脱着ガスを通過させる脱着ガス風量割合が１００％である有機溶剤回収システム１Ｅについて説明する。

生産設備１０００から排出される排ガス（Ｇ１）は、流量が約７７０Ｎｍ^３／ｍｉｎ、有機溶剤濃度が約１０００ｐｐｍ、温度が約１１０℃である。バルブＶ１１１を全開状態にし、バルブＶ１１２を閉鎖状態にし、生産設備１０００から排出される排ガス（Ｇ１）を１００％脱着部２１に導入する。ここでは、排ガス（Ｇ１）の温度は、十分に高温状態である
ことから、再生ヒータ１００による排ガス（Ｇ１）の加熱は行なわない。

脱着部２１から排出される脱着ガス（Ｇ４）は、流量が約７７０Ｎｍ^３／ｍｉｎ、有機溶剤濃度が約２１２２ｐｐｍ、温度が約８０℃である。バルブＶ１１２を閉鎖状態にし、生産設備１０００から排出される排ガス（Ｇ１）を脱着部２１に１００％導入していることから、冷却器３００に導入されるガスは、脱着ガス（Ｇ４）が１００％、直接導入される排ガス（Ｇ１）は０％である。

脱着ガス（Ｇ４）が、冷却器３００において有機溶剤を高濃度に含有する回収液と有機溶剤を含有する有機溶剤含有ガス（Ｇ２）とに分離される。有機溶剤を高濃度に含有する回収液は、回収タンク４００に回収される。有機溶剤［ＮＭＰ］の濃度は約９１ｗｔ％である。有機溶剤を含有する有機溶剤含有ガス（Ｇ２）は、有機溶剤濃度が約１１４２ｐｐｍ、温度が約４０℃である。この有機溶剤含有ガス（Ｇ２）は、配管ラインＬ２により濃縮装置２０の吸着部２２に導出される。

濃縮装置２０の吸着部２２により有機溶剤が吸着された清浄ガス（Ｇ３）は、配管ラインＬ３を通じて給気加熱装置５００に導出される。吸着部２２から導出される清浄ガス（Ｇ３）は、流量が約７７０Ｎｍ^３／ｍｉｎ、有機溶剤濃度が約２０ｐｐｍ、温度が約７０℃である。

給気加熱装置５００に導出された清浄ガス（Ｇ３）は、給気加熱装置５００により加熱されることはなく、温度が約７０℃の清浄ガス（Ｇ３）がそのまま配管ラインＬ４を通じて生産設備１０００に導出される。

（作用・効果）
上記構成を有する有機溶剤回収システム１Ｅの作用効果について、参考技術として説明した有機溶剤回収システム１Ａと比較した場合について説明する。

（冷却器３００に必要な冷却温度の上昇が可能 ２８℃→４０℃）
本実施の形態における有機溶剤回収システム１Ｅによれば、生産設備１０００から排出される高温状態の排ガス（Ｇ１）を濃縮装置２０の脱着部２１に送り込むことで、有機溶剤回収システム１Ａにおける再生ヒータ１００の使用が不要となり、ユーティリティ使用量の増加を抑制することが可能となる。

具体的には、有機溶剤回収システム１Ａにおいては、再生ヒータ１００により脱着部２１に導出する清浄ガス（Ｇ３）を３３℃から１３０℃に加熱する必要があった。しかし、本実施の形態における有機溶剤回収システム１Ｅによれば、高温状態の排ガス（Ｇ１）を高温状態で濃縮装置２０の脱着部２１に送り込むことから、脱着部２１に導出するガスの加熱を行なう必要がない。その結果、濃縮装置２０における濃縮倍率（吸着風量／脱着風量）を低減することが可能となる。なお、脱着部２１においては、ＮＭＰが高濃度含有した排ガス（Ｇ１）による脱着操作となるため、脱着効率の高い吸着材を用いることで、脱着操作の向上を図ることができる。

このように、本実施の形態における有機溶剤回収システム１Ｅにおいては、有機溶剤回収システム１Ａと比較した場合、経済的に濃縮倍率を低くすることで、濃縮装置２０の性能向上を図ることが可能となり、冷却器３００の冷却温度を上昇（２８℃→４０℃）させることが可能となり（図４参照）、冷却器３００のユーティリティ使用量の削減を可能とする。

（冷却器３００への導入ガス温度の低減が可能 １０５℃→８０℃）
また、生産設備１０００から排出される高温状態の排ガス（Ｇ１）を濃縮装置２０の脱着部２１に送り込むことで、吸着材による熱交換が行なわれることとなり、冷却器３００への導入前のガス温度を低減（１０５℃→８０℃）させることが可能となり(図４参照）、冷却器３００のユーティリティ使用量の削減を可能とする。

（給気加熱装置５００の導入温度の上昇が可能 ３３℃→７０℃）
また、生産設備１０００から排出される高温状態の排ガス（Ｇ１）を濃縮装置２０の脱着部２１に送り込むことで、吸着材による熱交換が行なわれることとなり、給気加熱装置５００への導入前のガス温度を上昇（３３℃→７０℃）させることが可能となり(図４参照）、給気加熱装置５００のユーティリティ使用量の削減を可能とする。

このように、本実施の形態における有機溶剤回収システム１Ｅによれば、生産設備１０００から排出される高温状態の排ガス（Ｇ１）を濃縮装置２０の脱着部２１に送り込むことにより、冷却器３００および給気加熱装置５００のユーティリティ使用量の削減を可能となる。その結果、図５に示すようにシステム全体としてのランニングコストを、有機溶剤回収システム１Ａに場合と比較して大きく削減することが可能となる。

（ＮＭＰ回収液の濃度向上 ７８ｗｔ％→９１ｗｔ％）
また、本実施の形態における有機溶剤回収システム１Ｅによれば、有機溶剤回収システム１Ａに場合と比較して、冷却器３００の温度を上昇させることができるため、水の凝縮量が低減し、回収液中のＮＭＰ濃度を向上（７８ｗｔ％→９１ｗｔ％）させることが可能となる（図６参照）。

なお、上記の実施の形態における有機溶剤回収システム１Ｅにおいては、排ガス（Ｇ１）の温度の一例として１１０度を想定した場合を示しているが、生産設備から排出される排ガス（Ｇ１）の温度としては、５０℃〜２００℃が想定される。したがって、排ガスの温度が所定温度に達していない場合には、必要に応じて、再生ヒータ１００を用いて排ガス（Ｇ１）の加熱を行なう。

また、生産設備１０００から排出された排ガス（Ｇ１）を１００％脱着部２１に導出し、脱着ガス（Ｇ４）を１００％冷却器３００に導出する場合について説明しているが、生産設備から排出される排ガス（Ｇ１）の一部を、配管ラインＬ９を通じて直接冷却器３００に導出させることも可能である。冷却器３００を通過させるガスの想定される風量割合は、排ガス（Ｇ１）が０％〜５０％、脱着ガス（Ｇ４）が５０％〜１００％程度である。

また、排ガス（Ｇ１）として生産設備１０００から排出されたガスを用い、浄化されたガスを生産設備１０００に戻す場合について説明しているが、排ガス（Ｇ１）として生産設備１０００から排出されたガスを直接用いる必要はなく、同様の性質を有する排ガス（Ｇ１）であれば、本実施の形態における有機溶剤回収システム１Ｅを用いて、高濃度の有機溶剤を回収することが可能である。また、浄化されたガスを生産設備１０００に戻す必要はなく、清浄されたガスを他の用途に用いることも可能である。

また、有機溶剤として［ＮＭＰ（ｎ−メチル−２−ピロリドン）］を回収する場合について説明しているが、この有機溶剤に限定されることなく、１℃〜５０℃の冷却にて液化して回収できる有機溶剤であれば良い。即ち、有機溶剤としては、たとえば、Ｎ，Ｎ−ジメチルホルムアミド、Ｎ，Ｎ−ジメチルアセトアミド、またはｎ−デカンである。ＮＭＰと同様の特性を有するこれらの有機溶剤の回収に対しても、本発明に基づいた有機溶剤回収システム１Ｅを用いることが可能である。

次に、有機溶剤回収システム１Ｂ−１Ｄの場合の効果について説明する。上記したように、冷却回収装置へ排ガスおよび脱着ガスを通過させる風量割合において、脱着ガスの割合が、有機溶剤回収システム１Ｂが２５％、有機溶剤回収システム１Ｃが５０％、有機溶剤回収システム１Ｄが７５％である。

（有機溶剤回収システム１Ｂ：脱着ガスの割合２５％）
図４に示すように、脱着ガスの割合が２５％である有機溶剤回収システム１Ｂにおいては、再生ヒータ１００のユーティリティは、０（ｋｇ／ｈｒ）である。また、給気加熱装置５００のユーティリティの変化はなく、また冷却器３００のユーティリティは、有機溶剤回収システム１Ａの場合の２００ｍ^３／ｈｒに比べ、有機溶剤回収システム１Ｂの場合は、１７７ｍ^３／ｈｒとなる。よって、脱着ガスの割合が２５％の場合であっても、システム全体として、有機溶剤回収システム１Ａの場合と比較して、ユーティリティの減少を図ることが可能となる。

なお、有機溶剤回収システム１Ｂによれば、有機溶剤回収システム１Ａの場合と比較して、回収液中のＮＭＰ濃度は、７８ｗｔ％から７５ｗｔ％となる（図６参照）。

（有機溶剤回収システム１Ｃ：脱着ガスの割合５０％）
図４に示すように、脱着ガスの割合が５０％である有機溶剤回収システム１Ｃにおいては、再生ヒータ１００のユーティリティは、０（ｋｇ／ｈｒ）である。また、給気加熱装置５００のユーティリティは、有機溶剤回収システム１Ｂの場合の１０５８ｋｇ／ｈｒに比べ、有機溶剤回収システム１Ｃの場合は、８５８ｋｇ／ｈｒとなる。また、冷却器３００のユーティリティは、有機溶剤回収システム１Ｂの場合の１７７ｍ^３／ｈｒに比べ、有機溶剤回収システム１Ｃの場合は、１４８ｍ^３／ｈｒとなる。よって、脱着ガスの割合が５０％の場合には、システム全体として、有機溶剤回収システム１Ｂの場合と比較して、ユーティリティの減少を図ることが可能となる。

また、有機溶剤回収システム１Ｃによれば、有機溶剤回収システム１Ｂに場合と比較して、回収液中のＮＭＰ濃度を向上（７５ｗｔ％→８２ｗｔ％）させることが可能となる（図６参照）。

（有機溶剤回収システム１Ｄ：脱着ガスの割合７５％）
図４に示すように、脱着ガスの割合が７５％である有機溶剤回収システム１Ｄにおいては、再生ヒータ１００のユーティリティは、０（ｋｇ／ｈｒ）である。また、給気加熱装置５００のユーティリティは、有機溶剤回収システム１Ｃの場合の８５８ｋｇ／ｈｒに比べ、有機溶剤回収システム１Ｃの場合は、５７２ｋｇ／ｈｒとなる。また、冷却器３００のユーティリティは、有機溶剤回収システム１Ｃの場合の１４８ｍ^３／ｈｒに比べ、有機溶剤回収システム１Ｃの場合は、１２０ｍ^３／ｈｒとなる。よって、脱着ガスの割合が７５％の場合には、システム全体として、有機溶剤回収システム１Ｃの場合と比較して、ユーティリティの減少を図ることが可能となる。

また、有機溶剤回収システム１Ｄによれば、有機溶剤回収システム１Ｂに場合と比較して、回収液中のＮＭＰ濃度を向上（８２ｗｔ％→８７ｗｔ％）させることが可能となる（図６参照）。

なお、図７に、生産設備１０００から排出される排ガスの温度と排ガスからの有機溶剤の除去率との関係を示す。図７に示すように、排ガスの温度が高いほど除去率（％）が向上する。

このように、今回開示した上記各実施の形態はすべての点で例示であって、制限的なものではない。本発明の技術的範囲は特許請求の範囲によって画定され、また特許請求の範囲の記載と均等の意味および範囲内でのすべての変更を含むものである。

１Ａ，１Ｂ 有機溶剤回収システム、２０ 濃縮装置、２１（２１０） 脱着部（脱着ゾーン）、２２（２２０） 吸着部（吸着ゾーン）、１００ 再生ヒータ、２００ 筒状吸着体、２１１ 回転軸、３００ 冷却器、４００ 回収タンク、５００ 給気加熱装置、１０００ 生産設備、Ｇ１ 排ガス、Ｇ２ 有機溶剤含有ガス、Ｇ３ 清浄ガス、Ｇ４ 脱着ガス、Ｌ１，Ｌ２，Ｌ３，Ｌ４，Ｌ５，Ｌ６，Ｌ７，Ｌ８，Ｌ９ 配管ライン、Ｔ１ 第１温度測定器、Ｔ２ 第２温度測定器、Ｖ１０１，Ｖ１０２，Ｖ１１０，Ｖ１１１
バルブ。

Claims (6)

1. 有機溶剤を含有する温度が約５０℃〜約２００℃の排ガスから前記有機溶剤を回収する有機溶剤回収システムであって、
   前記有機溶剤を含有する有機溶剤含有ガス中の前記有機溶剤を、吸着材を含有した吸着素子にて吸着し清浄ガスを生成する吸着部と、前記吸着素子に前記有機溶剤含有ガスよりも高温の前記排ガスを通過させ、前記吸着素子に吸着した前記有機溶剤を脱着し脱着ガスを生成する脱着部とを有する濃縮装置と、
   前記脱着ガスまたは前記排ガスを含む前記脱着ガスを冷却し凝縮して前記有機溶剤を回収する冷却回収装置と、
   を備え、
   前記有機溶剤含有ガスは、前記冷却回収装置において未回収の前記有機溶剤を含有するガスであり、
   前記冷却回収装置へ前記排ガスおよび前記脱着ガスを通過させる風量割合が、前記排ガスが０％〜５０％であり、前記脱着ガスが５０％〜１００％である、有機溶剤回収システム。
2. 前記排ガスは、生産設備から排出されるガスであり、
   前記清浄ガスを前記生産設備に戻す、請求項１に記載の有機溶剤回収システム。
3. 前記濃縮装置は、
   回転軸と、
   前記回転軸の周りに設けられた前記吸着素子としての筒状吸着体と、を備え、
   前記回転軸の周りに前記筒状吸着体を回転させることにより、前記吸着部において、前記有機溶剤含有ガス中の前記有機溶剤を吸着した前記吸着素子が連続的に前記脱着部に移動する、請求項１または２に記載の有機溶剤回収システム。
4. 前記濃縮装置の前記吸着部の出口側における前記清浄ガスの温度を測定する第１温度測定器と、
   前記濃縮装置の前記脱着部の出口側における前記脱着ガスの温度を測定する第２温度測定器と、を備え、
   前記第１温度測定器により測定される前記清浄ガスの温度および前記第２温度測定器により測定される前記脱着ガスの温度がそれぞれ所定の温度となるように、前記吸着部を前記有機溶剤含有ガスが通過する時間および前記脱着部を前記排ガスが通過する時間が制御される、請求項１から３のいずれかに記載の有機溶剤回収システム。
5. 前記冷却回収装置へ前記排ガスおよび前記脱着ガスを通過させる風量割合が、前記排ガスが０％であり、前記脱着ガスが１００％である、請求項１から４のいずれかに記載の有機溶剤回収システム。
6. 前記有機溶剤は、ｎ−メチル−２−ピロリドン、Ｎ，Ｎ−ジメチルホルムアミド、Ｎ，Ｎ−ジメチルアセトアミド、またはｎ−デカンである、請求項１から５のいずれかに記載の有機溶剤回収システム。

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