JPH0366633A - 塩素化溶媒の放出を減少させるための方法 - 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】 本発明は、溶媒、非凝縮性蒸気、及び水を含むベント流
から塩素化溶媒蒸気を除去するための方法に関するもの
である。

様々な商業的化学方法は、塩素化溶媒を含むベント流を
生成する。環境の中へ放出する前に、ベント流からこれ
らの塩素化溶媒を除去する必要が十分に認められる。一
般的に、蒸気ベント流から塩素化溶媒を除去するのに用
いられる方法としては、熱交換シェル及び熱交換管を用
いて蒸気を凝縮することが挙げられる。これらの凝縮器
を水の凝固点以下の温度で運転する場合、凝縮器の効率
を制限する一般的な問題は、凝縮器表面上において氷が
生成することである。ベント流から塩素化溶媒を除去す
る他の方法としては、オイルスクラバーが挙げられる。

これらの方法が有する問題としては、オイルと塩素化溶
媒との間の汚染を挙げることができる。

蒸気流から溶媒をさらに高いパーセンテージで除去する
ことが望ましくなるにつれて、塩素化溶媒をもつと効率
良く除去する方法が必要とされている。用いられる１つ
の方法は、炭素吸着剤であるが、これは効率は良いが高
価である。従って、水を含むベント流からの塩素化溶媒
を除去する効率的で経済的な方法が必要である。

本発明は、 （１）ベント流の中にある塩素化溶媒蒸気を肢体塩素化
溶媒噴霧液滴上に凝縮させ、さらに同じベント流の中に
存在する水をその液滴上に凝縮させ凍結させるという条
件下で、ベント流を０℃未満の温度まで予備冷却した塩
素化溶媒液体噴霧と接触させること、及び （力　液体塩素化溶媒、固体水、及び凝縮不可能な蒸気
を分離すること を含む塩素化溶媒蒸気、水蒸気、及び凝縮不可能な蒸気
を含むベント流から塩素化溶媒蒸気を除去するための方
法である。

本発明方法を用いて処理することができるベント流は、
塩素化溶媒、水蒸気、及び凝縮不可能な蒸気を含むもの
である。ベント流の中に含むことができる凝縮不可能な
蒸気としては、空気、窒素、及び二酸化炭素のようなガ
スシール反応に有益な化合物が挙げられる。該ベント流
は又、炭水化物、アルコール、−グリコールエーテル、
及ヒクリコールのような他の化合物を極微量に含む可能
性がある。

極微量とは、１０容量φ以下の様々な汚染が存在すると
いう意味である。本発明方法によってベント流から除去
することができる塩素化溶媒の非制限的な例としては、
塩化メチレン、クロロホルム、１，１．１−トリクロロ
エタン、トリクロロエチレン、及びペルクロロエチレン
が挙げられる。

本発明方法によって処理することができるベント流組成
物は、ベント流源に基づいて変わるだろう。ベント流の
組成を制限する要因としては、ベント流の初期温度にお
ける特有な塩素化溶媒、空気中の水、又はベント流中に
あるその他のシール用蒸気の飽和点、及び汚染物の量と
種類が挙げられる。

本発明方法によって処理することができるベント流組成
物は、塩素化溶媒が低濃度のものから、高濃度ものまで
に及ぶ。高濃度とは入口ベント流の飽和温度近くの濃度
である。このタイプの流れに存在する塩素化溶媒は、温
度が下がるとすぐに凝縮し始める。低濃度とは、入口ベ
ント流の飽和温度近くではない濃度である。低濃度に関
する制限は、少なくとも約１５％の蒸気を凝縮液として
除去できるように、塩素化溶媒の濃度は、噴霧室の中で
冷却した時に凝縮する程十分に高濃度であるということ
である。本発明方法を用いて処理する前にベント流の組
成物を改質しないことが好ましい。

以下の記述は、図を説明し、本発明の好ましい態様を示
す。様々な改良が本発明の範囲において成すことができ
るということを当業者は認めるだろう。

塩素化溶媒蒸気、水蒸気、及び空気を含むベント流は、
ライン１を通って液体−蒸気接触器２に入る。ライン３
かもの予備冷却した液体塩素化溶媒は、ノズル４ｃＬと
４ｂを通って液体−蒸気接触器２に入る。液体塩素化溶
媒の液滴は、°液体−蒸気接触器２を通り抜けて落ちる
。予備冷却した塩素化溶媒の温度は、その液滴が落ちる
時に、塩素化溶媒蒸気が塩素化溶剤と異なり、さらに水
蒸気がその液滴上に凝縮して、そこで凍結し氷を形成す
る、というような温度である。ベント流の残り、即ち凝
固しなかった水又は塩素化溶媒はもちろん空気も又液体
−蒸気接触器２を通り抜ける。蒸気、液体塩素化溶媒、
及び凍結水を、液体−蒸気接触器２の底に配置しである
水溜め５に集める。凝縮不可能な蒸気は、水溜め５から
出てライン１５を通ってミスト排除器１６に入る。ここ
で蒸気、主に空気を連行液体から分離する。液体はライ
ン１７を通って水溜めに戻し、蒸気はライン１８を通し
て系かも除去する。ライン１８かもの蒸気は大気に排出
するか、又は追加の処理を施すことができる。液体塩素
化溶媒の一部を水溜め５から取り、ライン６からライン
７へ通す。液体塩素化溶媒を次にポンプで押し出しライ
ン８を通してバルブ９へ送る。バルブ９によって、その
一部を貯蔵するために取り出してライン１ｏへ送り、残
りを熱交換器１１に送る。冷却塩素化溶媒は熱交換器１
１を出てライン１２を通りバルブ１３に行く。そしてバ
ルブ１３によって、一部をライン１４を通して再利用し
水溜５の水位を望ましいレベルに保つ、そして塩素化溶
媒の残りを凝縮表面に必要な温度まで冷却してからライ
ン３を通して再利用し、ノズル４αと４ｂを通して噴射
する。浮動固体を水溜め５から除去し、ライン１９を通
して、固体水と液体塩素化溶媒を相互に分離する固体／
液体分離器２０に送る。分離された液体は、貯蔵のため
に除去し、再利用し、又はさらに処理することができる
ライン２１を通して除去する。

ベント流の中の塩素化溶媒蒸気と水蒸気のための凝縮表
面として働くのに十分な表面を有する液滴を製造する噴
霧方法を用いて、蒸気−液体接触器室の中に液体塩素化
溶媒を噴霧する。いつでもベント流中の凝縮可能な蒸気
のための凝縮表面として有効な液滴の表面面積が、１分
間につき１平方フー）　（０，０２８ｍ３）の凝縮可能
及び凝縮不可能蒸気を合わせた総蒸気量に対して、少な
くとも約１平方フート（０，０９３ｍ２）そして約ｉｏ
ｏ平方フィー）（９，３ｍ２）以下であるような条件下
で、蒸気−液体接触器室の中へ液体塩素化溶媒を噴霧す
ることが好ましい。有効な液滴表面面積の量に影響を及
ぼす要因としては、接触器室内の液体の速度、氷生成に
よって減少する表面面積の量、接触器室内へ噴射する液
体塩素化溶媒の量、室の大きさ、及び液滴の大きさが挙
げられる。

好ましい態様においては、蒸気−液体接触器の中へ液体
噴霧を噴射するのにノズルを用いる。該液体の速度の範
囲は、好ましくは１秒間に１〜２５フイート（３０５〜
７６２０ｒｒａｎ）である。液体噴霧は、ある角度をな
して蒸気−液体接触器の中へ噴射することが好ましい。

鉛直方向の速度成分と共に水平方向の速度成分を維持す
ることができることは、蒸気−液体接触器に必要な鉛直
方向の長さを最小にするのに役立つ。さらに、鉛直速度
成分と共に水平速度成分を維持することで、存在する噴
霧をもつと十分に利用できるようになるので、必要とさ
れる液体噴霧の量は最小となるだろう。

蒸気−液体接触器室は熱交換器であり、蒸気−液体接触
器室の中へ噴霧される時の液体塩素化溶媒の温度と、水
溜めでの温度との間の差が、約５℃以下、好ましくは約
３℃以下であるように好ましく断熱しである。当業者は
、さらに断熱するための費用と液体噴霧をさらに再利用
するための費用が、液体塩素化溶媒を必要な温度まで冷
やす冷却費用よりも高い場合、温度勾配に関する下限は
実際的な経済的限度であるということを認めるだろう。

処理する特有のベント流によって、当業者は蒸気−液体
接触器室を選択することができる。

特に、入口流組成物、流量、温度、及び圧力のような要
素を考慮する。好ましくは接触器室は、べント流が接触
器を通り抜ける時に、凝縮可能なベント流蒸気を塩素化
溶媒の液体噴霧液滴上に凝縮させるのに十分な大きさを
有する竪形容器である。

本方法を、ベント流蒸気と液体塩素化溶媒の共流か又は
向流のどちらか一方を許すように形成することができる
。共流は、系の圧力降下を最小にするために好ましく、
向流は凝縮を最大にするために好ましい。

塩素化溶媒の液体噴霧を、該液体をベント流と接触させ
る前に予備冷却する。液体噴霧を０℃未満で塩素化溶媒
の凝固点より高い温度まで予備冷却する。好ましい温度
は、含んでいる塩素化溶媒の種類によって変化するが、
当業者は容易に選択することができる。塩化メチレンが
、用いる塩素化溶媒である場合、約−３０℃より低い温
度まで塩素化溶媒の液体噴霧を冷却することが好ましい
。

塩素化溶媒を約−４０℃以下の温度までは冷却しないこ
とが好ましい。本発明方法は、−４σ℃以下の温度で機
能するが、通常−４０℃以下の温度を達成し維持するた
めの冷却費は法外なものとなる。

塩素化溶媒の液体噴霧は、蒸気としてベント流中にある
塩素化溶媒と同じであることが好ましい。

これによって、ベント流塩素化溶媒の汚染を最小にし、
塩素化溶媒を分離する必要性を除去する。

もし望むならば、ベント流中に含まれている塩素化溶媒
と異なる液体塩素化溶媒を用いることもできる。それが
望ましい場合の例は、ベント流から除去される塩素化溶
媒が比較的高い凝固点を有している場合である。該状態
においては本方法の効率を、予備冷却した液体として低
い凝固点を有する第２の塩素化溶媒を用いることによっ
て向上させることができる。その２つの塩素化溶媒は蒸
気／液体接触器の中で混ざって、除去する純粋な塩素化
溶媒の凝固点より低い凝固点を有する混合物が生じる。

これによってもつと低い温度で運転することができるの
で、高い効率が得られる。

凝固不可能な蒸気を処理して、連行液体を除去すること
が好ましい。そのような処置としては、蒸気をミスト除
去器に通すことである。連行液体は再利用することがで
き、蒸気は大気に排出するか、又は本発明方法による追
加の処理のために再利用するか、あるいは又異なる方法
を用いて追加の処理に暴露することができる。

本発明方法によってベント流から除去される塩素化溶媒
の量は、除去される塩素化溶媒の種類、存在する汚染物
、温度、圧力、及びその他の反応条件によって変化する
。全ての場合において、除去する塩素化溶媒の量は、少
なくとも約５０容量パーセントであることが好ましい。

塩化メチレンが塩素化溶媒である場合、除去する量は、
より好ましくは少なくとも約８５容量弔、最も好ましく
は少なくとも約９５容量多である。ベント流から９９容
量俤を超える量の塩素化溶媒を除去することが望ましい
か又は必要である場合には、炭素吸着のような他の方法
と共に本発明方法を用いることができる。

以下の実施例を本発明を説明するために提供するが、い
ずれにしてもそれを本発明を制限するものとして解釈す
べきではない。

実施例１゜ 冷却液を用いて運転するシェル及び管の凝縮系からの排
出は、３０℃の放出物から戒っていた。

全放出物は、１時間あたり６００立方フイート（１７７
Ｆ１３）の蒸気であった。放出流は、１時間あたり７５
．７８ボンド（３４＃）の塩化メチレン、■時間あたり
１６１３ボンド（５１３ｆ）の水、及び１時間あたり１
５．９６ポンド（７，２５ＡＳ’）ノ空気から成ってい
た。放出流を、長さ８フイート（２，４情）、直径２フ
イート（０，６情）の蒸気液体接触室に入れた。接触室
の中で蒸気を、−３８，３℃まで予備冷却した塩化メチ
レン液体の１分間あたり７．５ガロン（２８，４ｔ）の
２つの噴霧と接触させた。液体噴霧（１分間で総量１５
ガロ□１７ｔ）、及び供給蒸気からの１時間あたり７４
．７１ポンド（３４＃）の凝縮塩化メチレンと１時間あ
たり１．１２ポンド（５０８Ｐ）の凝縮し凍結した水を
、接触器室の下の水溜めに集めた。水溜めの液体の温度
は約−３６，１℃であった。

凝縮不可能な蒸気は、水溜めを通り抜け、連行液体から
蒸気を分離するミスト除去器を経て系から出た。凝縮不
可能な蒸気の体積は、１時間あたり１７８立方フイー）
　（５４ｍ３）であった。凝縮不可能な蒸気は、１時間
あたり１．０７ボントて４８５ｒ）の塩化メチレン、１
時間あたり０．００６ポンド（２，７２）の水蒸気、及
び１時間あたり１５．９６ポンド（７，２５館）の空気
から成っていた。この供給ベント流からの総除去量は、
塩化メチレン９８．６％、水９９５％であった。

【図面の簡単な説明】

図は本発明方法と実施するための好ましい図面の概略図
である。 （外４名） 手　　続 補 正　　書 平成２年１ ０月、６日 １、事件の表示 平成２年特許Ｍ第１８３８７１号 ２、発明の名称 塩素化溶媒の放出を減少させるための方法３、補正をす
る者 事件との関係　特許出願人 住所 名称　（７２３）ザ・ダウ・ケミカル・カンノくニー４
、代理人 （別紙） （１）特許請求の範囲を次のように訂正する。 １、（１）　　ベント流中の塩素化溶媒蒸気が液体噴１
中の塩素化溶剤と異なり、そしてベント流中の水が該液
滴上に凝縮し凍結するような条件下で、蒸スペント流を
、０℃未満の温度まで予備冷却した塩素化溶媒の液体噴
霧と接触させること、及び（２）　　１体塩素化溶媒、
固体水、及び乙藍乱、ｌｒＸを分離すること を含む、塩素化溶媒蒸気、水蒸ス、及びｆｌスを含む蒸
スペント流から塩素化溶媒蒸気を除去するための方法。 ２、塩素化溶媒が塩化メチレンである請求項１コ載の方
法。 ３、少なくとも約５０容量％の塩素化溶媒を、二斐虹ム
Ｌから分離する請求項１記載の方法。 ４、少なくとも約８５容量％の塩素化溶媒を王−一↓（
Ｌｒ２２から分離する請求項２記載の方法。 ５、蒸気ベント流と塩素化溶媒の液体噴霧を、」流状態
で接触させる請求項１記載の方法。 ６、塩素化溶媒の予備冷却液体噴霧を、約−３０℃未満
の温度まで予備冷却する請求項１記載の方法。 ７、塩素化溶媒の予備冷却液体噴霧を、約−４０℃より
高い温度まで予備冷却する請求項６記載の方法。 ８−４漿虹ムＬを、空気、二酸化炭素、及び窒素から選
択する請求項１記載の方法。 ９、王１１ｉし乙３ヨが空気である請求項８記載の方法
。 １０、（１）　　その第２の塩素化溶剤は第１の塩素化
溶剤と異なり、そして第１の塩素化蒸気の凝固点より低
い１０、（１）その第２の塩素化溶媒蒸気が液体の塩素
化溶剤と異なり、そしてベント流中の水が液滴上に凝縮
して凍結するような条件下で、０℃未満であり、しかし
＃＆１番目と＠２番目の塩素化溶媒との混合物の凝固点
よりは高い温度まで予備冷却した第２の塩素化溶媒の液
体噴、ｎと、蒸スペント流を接触させること、及び （２）液体塩素化溶媒、固体水、及びＥｌ糺ｙｘを分離
すること を含む、＄１番巨の塩素化溶ｔ＃、蒸ス、水蒸気、及び
空気を含む蒸気ベント流から塩素化溶媒＠式を除去する
ための方法、」 （２）明細書を次のように訂正する。 頁　　行　　　訂正前　　　　　訂正後３　８　　非凝
縮性蒸気　　不凝縮ガス４　　末　　蒸気　　　　　　
ガス ５　２　　　〃　　　　　　　〃 ５　６　　　〃　　　　　　　〃 ５　７　　　〃　　　　　　　〃 ９　７　　　　　　　　　　　〃 １４　　　末　　　　〃　　　　　　　　　　　〃１５
　　２　　　　／／　　　　　　　　ｕ以　　　上

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、（１）ベント流中の塩素化溶媒蒸気が液体噴霧中の
   液滴上に凝縮し、そしてベント流中の水が該液滴上に凝
   縮し凍結するような条件下で、蒸気ベント流を、０℃未
   満の温度まで予備冷却した塩素化溶媒の液体噴霧と接触
   させること、及び （２）液体塩素化溶媒、固体水、及び非凝縮性蒸気を分
   離すること を含む、塩素化溶媒蒸気、水蒸気、及び非凝縮性蒸気を
   含む蒸気ベント流から塩素化溶媒蒸気を除去するための
   方法。 ２、塩素化溶媒が塩化メチレンである請求項１記載の方
   法。 ３、少なくとも約５０容量％の塩素化溶媒を、非凝縮性
   蒸気から分離する請求項１記載の方法。 ４、少なくとも約８５容量％の塩素化溶媒を、非凝縮性
   蒸気から分離する請求項２記載の方法。 ５、蒸気ベント流と塩素化溶媒の液体噴霧を、共流状態
   で接触させる請求項１記載の方法。 ６、塩素化溶媒の予備冷却液体噴霧を、約−３０℃未満
   の温度まで予備冷却する請求項１記載の方法。 ７、塩素化溶媒の予備冷却液体噴霧を、約−４０℃より
   高い温度まで予備冷却する請求項６記載の方法。 ８、非凝縮性蒸気を、空気、二酸化炭素、及び窒素から
   選択する請求項１記載の方法。 ９、非凝縮性蒸気が空気である請求項８記載の方法。 １０、（１）その第２の塩素化溶剤は第１の塩素化溶剤
   と異なり、そして第１の塩素化蒸気の凝固点より低い凝
   固点を有し、ベント流中の塩素化溶媒蒸気が液体噴霧の
   液滴上に凝縮し、そしてベント流中の水が液滴上に凝縮
   して凍結するような条件下で、０℃未満であり、しかし
   第１番目と第２番目の塩素化溶媒との混合物の凝固点よ
   りは高い温度まで予備冷却した第２の塩素化溶媒の液体
   噴霧と、蒸気ベント流を接触させること、及び （２）液体塩素化溶媒、固体水、及び非凝縮蒸気を分離
   すること を含む、第１番目の塩素化溶媒蒸気、水蒸気、及び空気
   を含む蒸気ベント流から塩素化溶媒蒸気を除去するため
   の方法。