JPH03202120A - 溶剤回収装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野コ 本発明はフロン等の溶剤を含有する処理ガスからこの溶
剤を回収する溶剤回収装置に関する。

［従来の技術］ 近時、環境汚染に対する関心が高まり、環境保全の見地
から規制が強化されて炭素廃棄物の大気中への放出が禁
止される傾向にある。とりわけ、塩素を有するフロンガ
スによる大気汚染が地球的規模で重大な問題として注目
されており、このためフロンガスの排出規制がなされよ
うとしている。

このフロンガス排出規制においては、将来的にはフロン
ガスの全面使用中止が唱われているものの、その代換品
が開発される迄の現状の期間においては、従来大気に放
散されていたフロンガスを系外へ排出しないように回収
して再使用することを次善策としている。このため、種
々のフロンガス回収装置が開発されている。

従来のバッチ式のフロンガス回収装置においては、吸着
材を貯留した複数基の吸着塔に、選択的に且つ交互にフ
ロン含有ガスを通流させて吸着塔内の咬着材にフロンを
吸着させ、これにより清浄ガスを得ている。そして、フ
ロン吸着後の吸着塔内の吸着材には高温の水蒸気を通流
させ、この水蒸気により吸着材を加熱すると共にブロア
で吸着塔内を吸引することにより、吸着材からフロンを
脱着させて吸着材を再生する。このように、複数基の吸
着塔にて吸着と脱着とを交互に繰り返すことにより、フ
ロン含有空気からフロンが除去されて清浄空気が得られ
る。なお、必要に応じて、脱着工程を終了した吸着塔に
は常温等の低温の冷却ガスを通流させ、吸着材を冷却し
てその吸着効率を高めた後に、吸着工程に移るようにな
っている。

しかしながら、このような従来のフロンガス回収装置に
おいては、吸着材の再生に水蒸気を使用するために、酸
の発生を回避することができないという欠点がある。即
ち、フロンが水蒸気にさらされた条件下で活性炭に吸着
されたまま長時間経過すると、フロンの一部が分解し、
塩酸及びフッ酸が発生する。そうすると、回収フロン中
のフロン純度の低下、並びに排水及び浄化ガス中への酸
の混入等の問題が生じる。また、アルコールを含む共沸
混合フロンを回収する場合は、アルコールは水分に溶は
込み、その殆どの部分が排水と共に排出されてしまうた
め、排水中のＢＯＤ、ＣＯＤ対策を講じる必要がある等
の問題点もある。

そこで、本願発明者は吸着材の再生に水蒸気を使用しな
い溶剤回収装置を提案した（特願平１−１４４９８７号
）。この溶剤回収装置は吸着材をシートヒータにより加
熱するようにしたものである。この溶剤回収装置におい
ては、脱着工程にて、吸着塔内を真空ポンプにより吸引
して負圧にすると共に、この吸着塔内に大気等のキャリ
アガスがその流量を制限して流入するようにし、シート
ヒータにより加熱された吸着材から脱着したフロンがこ
のキャリアガスに搬送され、前記真空ポンプにより吸引
されて、フロンを液化回収する冷却凝縮装置に供給され
るようになっている。

［発明が解決しようとする課題］ しかしながら、フロンはキャリアガスである空気と比重
が異なるため、溶剤含有ガスが吸着材を通流した場合に
、フロンが吸着材に偏在して吸着されるという問題点が
ある。

このため、吸着材における吸脱着効率が悪く、吸着材量
が同一の場合には、処理可能のフロン含有空算の量が少
なく、処理量が同一の場合には、所要吸着材量が増大し
、吸着塔が大型化するという問題点がある。

本発明はかかる問題点に鑑みてなされたものであって、
溶剤を吸着材にその全域にわたって有効に高効率で吸着
させることができ、吸着材量の低減による低コスト化及
び吸着塔の小型化を可能にする溶剤回収装置を提供する
ことを目的とする。

［課題を解決するための手段］ 本発明に係る溶剤回収装置は、主成分が活性炭である吸
着材を収納した吸着塔に対し、溶剤含有ガスを前記吸着
材の下方から上方に向けて、即ち重力に逆らう方向に通
流させてこの溶剤含有ガスから溶剤を吸着除去する溶剤
含有ガス通流手段と、前記吸着材から溶剤を脱着させる
脱着手段と、前記吸着材から脱着した溶剤を搬送するキ
ャリアガスを前記吸着材の上方から下方に向けて、即ち
重力方向に通流させるキャリアガス通流手段と、前記溶
剤含有ガスの通流と前記キャリアガスの通流及び前記脱
着手段の駆動とを選択する選択手段と５− を有することを特徴とする。

［作用］ 本発明においては、吸着材に対して、溶剤含有ガスは下
方から上方に向けて通流させ、脱着時のキャリアガスは
上方から下方に向けて通流させる。

溶剤の１例としてのフロン１１３は空気よりも比重が約
８倍と重いので、吸着材の下方に偏在して吸着されやす
い。このため、この溶剤含有ガスを吸着材に対して水平
方向又は上方から下方に向かう方向に通流させると、前
者の場合は溶剤含有ガスの通流断面積内で溶剤が下方に
偏在し、吸着材の上方部分が有効に使用されないという
欠点かあ・る。また後者の場合には、溶剤の脱着時にキ
ャリアガスを下方から上方に向けて通流させると、その
初期には専らキャリアガスのみが排出され、溶剤の排出
が遅くなる。しかしながら、本発明のようにキャリアガ
スを吸着材の上方から下方に向けて通流させることによ
り、吸着材の下方に偏在した溶剤が直ちに排出されてく
るので、極めて高い脱着効率が得られる。また、溶剤含
有ガスは下方６− から上方に向けて垂直に通流するので、この吸着材にお
ける溶剤の通流断面内で溶剤は比重差で偏在することな
く均一に分布して吸着される。従って、本発明は吸着材
の吸着効率が優れている。

［実施例コ 以下、本発明の実施例について具体的に説明する。

第１図は本発明の実施例に係る溶剤回収装置の吸着塔の
内部を示す断面図、第２図はその吸着体を示す斜視図、
第３図は通流ガスの整流部材を示す斜視図である。また
、第４図は本発明の実施例に係る溶剤回収装置の全体的
構成を示すブロック図である。

先ず、第４図に示すように、本実施例装置のシステム的
構成について説明する。処理ブロア１３には、配管２１
を介してフロン含有空気が供給される。そして、この処
理ブロア１３は配管２２を介して冷却器ｔ４に連結され
、冷却器１４は配管２３と、この配管２３から分岐した
配管２３ａ。

２３ｂとにより夫々第１及び第２の吸着塔１１゜１２に
連結されている。フロン含有空気は処理ブロア１３によ
り配管２２，２３．２３ａ、２３ｂを介して第１及び第
２の吸着塔１１．１２に選択的に送り込まれる。冷却器
１４には冷却水が供給され、これにより吸着塔１１．１
２内に送り込まれるフロン含有空気を予め冷却するよう
になっている。なお、配管２３ａ、２３ｂには、夫々開
閉弁ｖ１．ｖ３が介装されている。

第１及び第２の吸着塔１１．１２から排出された滓化空
気は配管２４ａ、２４ｂ及びこれらの配管２４ａ、２４
ｂが連結された基幹配管２４を介して大気中に排出され
る。この配管２４ａ、２４ｂには夫々開閉弁ＶＱ、Ｖ４
が介装されている。

また、配管２４は配管２６ａ、２７ａと配管２６ｂ、２
７ｂとを介して夫々第１及び第２の吸着塔１１．１２の
各一方の端部に連結されている。

配管２６ａ、２６ｂには夫々大気開放弁Ｖ　（＋＋Ｖ８
が介装されており、配管２７ａ、２．７ｂには夫々キャ
リア空気の流量調整弁Ｖ　１（ＨＶ　１２が介装されて
いる。そして、第１及び第２の吸着塔１１゜１２の各他
方の端部には夫々配管２５ａ、２５ｂと配管２８ａ、２
８ｂとが連結されている。配管２５ａ、２５ｂは配管２
５に合流しており、この配管２５は配管２２に連結され
ている。そして、配管２５には配管２５ａ、２５ｂを介
して吸着塔１１．１２内の空気を吸引する冷却ブロア１
５が介装されており、配管２５ａ、２５ｂには夫々開閉
弁Ｖｒ、、Ｖ７が介装されている。

更に、配管２８ａ、２８ｂは配管２８に合流し、この配
管２８を介して分離器１８に連結されている。そして、
この配管２８には真空ポンプ１６と冷却器１７とが介装
されており、配管２８　ａ　＋　２８ｂ、２８を介して
真空ポンプ１６により吸着塔１１．１２内の空気を吸引
し、冷却器１７によりこの吸引空気を冷却した後、分離
器１８に送給するようになっている。冷却器１７にはチ
ル冷却水が供給され、真空ポンプ１６により吸引された
吸着塔１１．１２内のフロン含有空気はこのチル冷却水
により冷却されてそのフロン含有空気中のフロン及び水
分が凝縮され、これらのフロン液及び９− 水が、未凝縮フロンを含む空気と共に分離器１８に供給
される。

分離器１８においては、水とフロン液とが分離され、フ
ロン液はタンク１９に集められて回収される。水分は分
離器１８から排出される。一方、未凝縮のフロンを含有
する空気は、配管２９を介して配管２１に返戻され、処
理空気と共に再度吸着及び脱着工程に供される。

上述のごとく構成されたフロン回収装置におけるガスの
流れの制御について説明する。

先ず、第１の吸着塔１１に収納されている吸着体が再生
後のもので活性状態にあり、第２の吸着塔１２に収納さ
れている吸着体が吸着後のものでフロンを十分に吸着し
ている状態にあるとする。

従って、第１の吸着塔１１が吸着工程、第２の吸着塔１
２が脱着工程を実施することになる。この場合は、開閉
弁Ｖ□ｌ　Ｖ２を開、開閉弁Ｖ５１Ｖ６及びＶ８を閑に
する。流量調整弁■、。、■、２は吸着塔内減圧時に、
所定の再生ガスが通流するように設定しておく。また、
開閉弁Ｖ３　ｒ　Ｖ４　ｒ−１〇− Ｖ？　−Ｖｓを閉、開閉弁Ｖ。を開にし、流量調整弁Ｖ
１２を所定の開度に設定してこの流量調整弁Ｖ１２を介
して所定の流量の再生ガスを通流させる。

また、処理ブロア１３は常に駆動されており、真空ポン
プ１６及び冷却洗浄ブロア１５は選択的に駆動される。

なお、この工程の当初は真空ポンプ１６が動作状態、冷
却洗浄ブロア１５が動作停止状態にある。

そうすると、フロン含有空気は配管２１を介してブロア
１３により吸引され、配管２２を介して冷却器１４に供
給されて冷却される。これにより、フロン含有空気は吸
着材による吸着効率が高い低温に冷却された後、ブロア
１３により配管２３゜２３ａを介して第１の吸着塔１１
−に送り込まれる。

吸着塔１１内には吸着体４０が収納されていて、フロン
含有空気は吸着体４０の吸着材４１を通流してその含有
フロンが吸着材４１に吸着される。

フロンが除去されて浄化された清浄空気は配管２４　ａ
　＊　２４を介して大気に排出される。

一方、第２の吸着塔１２においては、真空ポンプ１６に
より配管２８，２８ｂを介して吸着塔１２内が吸引され
、配管２４を通流している浄化空気が流量調整弁ＶＩＱ
を介して所定の流量で導入される。そして、吸着塔１２
内の吸着体４ｏにおいては、そのシートヒータ４２に通
電することによリシー　）　１：一夕４２を抵抗発熱さ
せ、このシートヒータ４２に接する吸着材４１を加熱す
る。これニヨリ、この吸着材４１に吸着されていたフロ
ンが脱着され、流量調整弁Ｖ□２を介して吸着塔１２内
に導入された浄化空気をキャリアガスとして吸着材４１
から脱着されたフロンが真空ポンプ１６により吸引され
て冷却器１７に供給される。このフロンが濃縮された吸
着塔１２の排出空気は冷却器エフにてチル水により冷却
され、排出空気中のフロン及び水分が凝縮されてフロン
液及び水となって分離器１８に供給される。未凝縮フロ
ンを含有する空気は分離器１８から配管２９を介して配
管２１に返戻され、配管２１を介して送り込まれたフロ
ン含有空気と共に、処理ブロア１３により吸着工程を実
施している第１の吸着塔１１に導入される。従って、冷
却器１８にてフロン濃縮空気からフロン及び水分を凝縮
させた後の未凝縮フロンを含有する空気は第１の吸着塔
１１に供給されて未凝縮フロンが吸着除去される。分離
器１８においては、フロン液と水とが比重分離され、水
は排出されると共に、フロン液はタンク１９に回収され
る。

次いで、第２の吸着塔１２内の吸着材からフロンを十分
に脱着した後、第１の吸着塔１１は吸着工程を実施した
ままの状態で、第２の吸着塔１２を脱着工程から冷却工
程に移行させる。即ち、弁Ｖ□＝　Ｖ２−　Ｖ５−　Ｖ
ｅ　ＩＶ９及び弁Ｖ、、Ｖ４はそのままで、開閉弁Ｖ８
を開、開閉弁Ｖ。を閉にする。こうすることによって、
それまで減圧されていた吸着塔２内に配管２８ｂを介し
て空気が供給されて常圧となる。次いで、他の開閉弁は
そのままで開閉弁ｖ８を開、開閉弁Ｖ４−Ｖ？を閉とす
る。また、真空ポンプ１６は動作を停止させ、冷却洗浄
ブロア１５は動作を開始させる。そうすると、第２の吸
着塔１２内には、配管２４を通流１３− している浄化空気が冷却洗浄ブロア１５に吸引されて、
配管２４ｂを介して導入される。この浄化空気は冷却ガ
スとして第２の吸着塔１２内の吸着材を冷却した後、配
管２５ｂ、２５を介して配管２２に返戻され、フロン含
有空気と共に第゛１の吸着塔１１に供給される。これに
より、第２の吸着塔１２内を通流したときに冷却ガス中
に混入したフロンを第１の吸着塔１工内の吸着材に吸着
させて除去する。

その後、第１の吸着塔１１を脱着工程、第２の吸着塔１
２を吸着工程に切り替え、爾後このような動作を交互に
繰り返してフロン含有空気からフロンを回収する。

このようにして、酸の発生の虞がある水蒸気を使用せず
に吸着材を再生することができる。

次に、第１図乃至第３図を参照して、吸着塔ｌの内部の
構造について詳細に説明する。

吸着塔１（吸着塔１１．１２）は角筒状のハウジング２
内に、吸着体３を収納して構成されている。そして、こ
の吸着体３の上下両端部の近傍に１４− は、繊維活性炭のシート９を夫々パンチング孔を穿設し
た１対のパンチング板８で挟んだ構造の積層体を、吸着
体３の上端部又は下端部から若干離隔させて配置しであ
る。この積層体は吸着塔１内に導入された空気を整流し
て吸着材３の両端部に均一な流量分布で供給する整流部
材である。゛また、ハウジング２の両端部にはガス導入
口又は排出口を有する夫々蓋６，７が取り付けられてい
る。

吸着体３は複数個の活性炭吸着材４間にシートヒータ５
を介装させて配置したものである。そして、このシート
ヒータ５に通電することにより抵抗発熱させ、これによ
り、シートヒータ５に接した吸着材４を加熱するように
なっている。シートヒータ５に対する通電を停止するこ
とにより吸着材４は放冷される。

本実施例においては、吸着工程で、フロン含有空気が吸
着塔１内にその下方の蓋７側の導入口から導入される。

そして、整流部材（活性炭シート９及びパンチング板８
）により整流された後、このフロン含有空気は図中破線
矢印にて示すように上方に向かって吸着材４を通流する
。そして、このフロン含有空気は吸着材４によりその含
有フロンが吸着除去され、清浄ガスとなって吸着塔の上
蓋６のガス排出口を介して清浄ガス排出系に排出される
。この場合に、フロンはキャリアガスの空気に比して比
重が重いため、吸着材４の下部に溜りやすいが、吸着材
４のガス通過断面内、即ち水平面内ではフロンは均一に
分布する。

吸着工程が進行するにつれて吸着材４におけるフロンの
高濃度領域が徐々に上方に拡大していく。

そして、吸着材のフロン吸着量が飽和するか、又はその
前に、吸着塔１に対するガスの供給及び通流方向が切り
替えられ、吸着塔１内に流量を制御された空気が吸着塔
１の上方の蓋６を介して導入されると共に、その下方の
蓋７を介して吸着塔１の内部が真空ポンプにより吸引さ
れる。これにより、第１図に実線矢印にて示すように、
吸着塔の上方から下方に向かうキャリアガスの流れが形
成される。そして、シートヒータ５に通電することによ
り抵抗発熱させ、吸着材４を加熱する。これにより、吸
着材４からフロンが脱着され、このフロンは下方流のキ
ャリアガスにのって吸着塔１の下方の蓋７から排出され
、フロン濃縮空気の冷却凝縮器に供給される。フロンは
この冷却凝縮器にて凝縮液化し、フロン液として回収さ
れる。このようにして、フロンの脱着工程が終了する。

次いで、シートヒータ５に対する通電を停止し、空気の
みの通流により吸着材４を冷却する。これにより、吸着
材４はその吸着効率が回復し、次層の吸着工程に供され
る。

本実施例においては、比重が重くてフロンが下部に偏在
している吸着材４に対し、キャリアガスを吸着材４の上
端から下端に向けて下方に通流させることによりフロン
を脱着するから、この脱着工程にてフロンは極めて迅速
に排出されてくる。

従って、脱着効率が高く、高効率でフロンを回収するこ
とができる。また、フロンは吸着材の通流断面内で均一
に分布して吸着されるので、吸着材の全域を有効に使用
することができる。このため回収処理量を増大させ、又
は吸着材量を低減する１７− ことができる。例えば、回収処理量の場合には従来に比
して約ＩＯ乃至２０％増大させることができた。

［発明の効果コ 本発明によれば、溶剤含有ガス及びキャリアガスの吸着
材内通流方向を適切に規定したから、脱着工程開始後、
溶剤が極めて迅速に排出され、脱着工程を高効率化する
ことができる。また、溶剤は吸着材内に均一に分布する
ため、吸着材を有効に利用することができる。このため
、回収処理量を増大させ、又は吸着材量を低減すること
ができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は吸着塔の内部を示す断面図、第２図はその吸着
体を示す斜視図、第３図はその整流部材を示す斜視図、
第４図は本発明の実施例に係る溶剤回収装置の全体的構
成を示すブロック図である。 １　（１１，１２）；吸着塔、２；ハウジング、３；吸
着体、４；吸着材５：シートヒータ１８−

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）主成分が活性炭である吸着材を収納した吸着塔に
   対し、溶剤含有ガスを前記吸着材の下方から上方に向け
   て通流させてこの溶剤含有ガスから溶剤を吸着除去する
   溶剤含有ガス通流手段と、前記吸着材から溶剤を脱着さ
   せる脱着手段と、前記吸着材から脱着した溶剤を搬送す
   るキャリアガスを前記吸着材の上方から下方に向けて通
   流させるキャリアガス通流手段と、前記溶剤含有ガスの
   通流と前記キャリアガスの通流及び前記脱着手段の駆動
   とを選択する選択手段とを有することを特徴とする溶剤
   回収装置。