JP2008237989A

JP2008237989A - 有機溶剤処理装置

Info

Publication number: JP2008237989A
Application number: JP2007079369A
Authority: JP
Inventors: Toshiaki Hayashi; 敏明林
Original assignee: Toyobo Co Ltd
Current assignee: Toyobo Co Ltd
Priority date: 2007-03-26
Filing date: 2007-03-26
Publication date: 2008-10-09

Abstract

【課題】ドライラミネート生産にともなって、発生した溶剤ガスを溶剤回収装置にて回収し、吸着回収された回収溶剤中に酸成分が含まれている場合であっても、吸着材を使用し有効的に回収溶剤中の酸成分を除去することで、極めて高いレベルで、回収溶剤の再生を可能にした、回収溶剤の再利用システムを提供することを課題とするものである。
【解決手段】ドライラミネートフイルムの生産において、発生した有機溶剤を含む被処理ガスを有機溶剤回収装置にて回収し、回収溶剤中に含まれる酸性分を、吸着材を用いて除去することを特徴とする有機溶剤処理装置。
【選択図】なし

Description

本発明は、有機溶剤処理装置に関するものである。

近年、産業廃棄物削減、地球温暖化防止、大気汚染防止の観点から、有機溶剤を使用する工程においては、環境負荷低減のため工程から発生する有機溶剤含有ガスを有機溶剤回収装置によって吸着回収し、回収された有機溶剤を再生し再利用することが望まれている。

有機溶剤を回収し再利用する方法として、従来より、吸着材として活性炭素繊維が充填されている吸着槽が２基以上設けられている他に、各吸着槽に対して有機溶剤が含有した被処理ガスを供給する手段と、水蒸気を噴出する脱着手段とを設け、吸着操作と脱着操作とを交互に切り替えるように構成され、吸着した被処理ガス中の有機溶剤を脱着し、脱着した有機溶剤と水蒸気とを凝縮、分離することで溶剤を回収し再利用する方法が採用されている。

このような構成は、吸着材が活性炭素繊維は繊維状であるため、外表面積が大きく、有機溶剤ガスの吸脱着性に有効な細孔を繊維表面に配置する事が出来るため、溶剤の分解性に影響を及ぼす脱着操作を、低温かつ短時間で実施することが出来、回収溶剤の分解性が非常に低く、連続的かつ安定的に回収溶剤を再利用することが可能となる。

しかしながら、従来の有機溶剤ガス吸着回収溶剤の再利用方法では、被処理ガス中に微量の酸成分等の不純物（例えばＮＯｘ、ＳＯｘ等）が含まれる場合や、回収・再利用対象となる有機溶剤が加水分解する場合においては、有機溶剤回収設備から回収された、回収溶剤中には酸成分を含んでおり、酸分による溶剤使用ラインの腐食や製品の変色等の影響を考慮すると、回収溶剤を再利用することは出来なかった。

そこで、吸着回収した回収溶剤中の酸性物質が含まれている場合においては、回収溶剤の再生方法として蒸留精製を行う方法がとられているが、蒸留精製を行っても、回収溶剤中の酸成分は完全には除去出来ずに回収溶剤中に含まれることがわかっている。そこで、回収溶剤に塩基性物質等の中和剤を添加することによって回収溶剤中に含まれている酸成分を中和し、その後に蒸留精製を行うことで回収溶剤中の酸成分を除去することが可能である。しかしながら、回収溶剤の中和処理は中和処理前後に回収溶剤のｐＨを測定し、中和処理に必要な塩基性物質の添加量を適正にして、回収溶剤のｐＨを５〜８に調整する必要があり、回収溶剤を連続的かつ安定的に再生し再利用することは出来ないため、いまだ市場の要請に応えうる回収溶剤の再生方法は存在しないのが現状である。

特開２００１−３４７１２６号公報

本発明は、従来技術の課題を背景になされたもので、ドライラミネート生産にともなって、発生した溶剤ガスを溶剤回収装置にて回収し、吸着回収された回収溶剤中に酸成分が含まれている場合であっても、吸着材を使用し有効的に回収溶剤中の酸成分を除去することで、極めて高いレベルで、回収溶剤の再生を可能にした、回収溶剤の再利用システムを提供することを課題とするものである。

本発明は、以下の通りである。
１．ドライラミネートフイルムの生産において、発生した有機溶剤を含む被処理ガスを有機溶剤回収装置にて回収し、回収溶剤中に含まれる酸性分を、吸着材を用いて除去することを特徴とする有機溶剤処理装置。

２．前記吸着材が活性炭、活性アルミナ、ゼオライト、チタニア、ジルコニア、マグネシア及び陰イオン交換樹脂のいずれかを含むことを特徴とする上記１に記載の有機溶剤処理装置。

３．前記吸着材にアルカリ金属のナトリウム及び／又はカリウムを蒸着又は担持することを特徴とする上記１または２に記載の有機溶剤処理装置。

本発明は、ドライラミネートフイルムの生産において発生した、有機溶剤を含むガスを有機溶剤回収装置にて回収し、回収溶剤中に含まれる酸成分を、吸着材を用いて除去することを特徴とする溶剤の再利用システムであり、吸着回収された回収溶剤中に酸成分が含まれている場合であっても、吸着材を使用した充填槽に回収溶剤を通過させることにより、有効的に回収溶剤中の酸成分を除去することで、極めて高いレベルで、回収溶剤の再利用を可能にしたものである。

本発明の溶剤の再利用システムによれば、ドライラミネートフイルム生産工程から発生した溶剤を含むガスを吸着回収して、その溶剤を再生し、再利用する回収溶剤の再利用システムであって、溶剤としては特に制限されないが、具体的には、酢酸エチル、ｎ−ヘプタン、メチルシクロヘキサン、メチルエチルケトン、トルエン等が挙げられる。

これらの溶剤を含むガスを回収し、回収溶剤と吸着材とを接触させることにより、該回収溶剤中の酸性分が吸着材により吸着されるので、十分に高い除去率で酸成分を除去することができる。また、吸着反応は主として吸着材活性点の表面水酸基と酸成分のイオン交換であり、酸成分の吸着に伴ってＯＨ−が放出されることから、中和反応のように塩の発生はなく、回収溶剤中から酸性分のみを除去することが出来る。

かかる吸着材としては、活性炭、活性アルミナ、ゼオライト、チタニア、ジルコニア、マグネシア及び陰イオン交換樹脂等が挙げられ、それらのいずれかを含み、単独で用いてもよく２種以上を組み合わせて用いてもよい。また、吸着材にナトリウムやカリウム等のアルカリ金属を蒸着又は担持してもよい。

上記の吸着材の中でも活性アルミナ、ゼオライト、陰イオン交換樹脂が好ましく、また、活性アルミナは、吸着材表面や細孔内部にイオン交換に有効な活性点が多く酸成分及び／又は有害物イオンの除去性能に優れると共に、安価であるため特に好ましい。

また、回収溶剤と吸着材とを接触させる方法としては、両者を十分に接触できる限り特に制限されないが、回収溶剤中の酸性分の除去率、保守管理、ランニングコストの点で好ましい実施形態として以下に示す方法を挙げることができる。

すなわち、本発明にかかる実施形態は、酸成分を含む回収溶剤を、吸着材であり平均粒子径が０．５ｍｍ以上である造粒物の充填層に通すものである。これにより、回収溶剤が充填層を通過する際に当該回収溶剤と吸着材とを十分に接触させることができるため、当該ガス中の酸成分の吸着材への吸収により酸成分の除去率を高水準で達成することが可能となる。

より具体的には、例えば当該造粒物を所定の容器に充填し、その前段に酸性分を含む回収溶剤の供給設備、後段に粒子除去用フィルターをそれぞれ配管を介して連結する。そして、酸性分を含む回収溶剤を容器内に導入し、造粒物の充填層を通すことにより回収溶剤中の酸成分を除去することができる。

また、当該造粒物の平均粒子径は、前述の通り０．５ｍｍ以上であり、好ましくは０．５〜６ｍｍである。なお、造粒物の平均粒子径が０．５ｍｍ未満であると、充填層の圧力損失が増加したり、さらに、充填時や処理時に粉化して、配管内に堆積する、粒子除去用フィルターの目詰まり等の現象が起こりやすくなる。また、一般的に平均粒子径が６ｍｍを超えると回収溶剤と造粒物との接触効率が低下し、酸成分の除去率が不十分となる傾向にある。

以下、実施例に基づき本発明をさらに具体的に説明するが、本発明は以下の実施例に何ら限定されるものではない。

［実施例１］
（溶剤の回収）
図１に示す有機溶剤処理装置を基本フローとして、以下に実施例を示す。原料として、基材であるフイルム及びポリマーと有機溶剤を混合した接着剤とを供給し、基材フイルムに接着剤を塗り、乾燥させるラミネーターと称される塗工工程（ドライラミネート）にて、接着剤中に含まれる溶剤成分を乾燥させる最に発生した有機溶剤ガスを、溶剤回収装置にて吸着回収し、吸着回収した回収溶剤を接着剤の原料として再利用する、有機溶剤の再利用システムにおいて、有機溶剤として酢酸エチルを使用し、乾燥の熱源としては直火バーナー、吸着回収装置の吸着材に活性炭素繊維フィルタ、回収溶剤の再生用吸着材に活性アルミナを使用した。ドライラミネート工程の乾燥にてドライラミ製品から接着剤中の酢酸エチルを揮発させるため、乾燥空気中には酢酸エチル３０００ｐｐｍを含む他に、直火バーナーから発生するＮＯ_２を０．５ｐｐｍ含有する。
酢酸エチルを３０００ｐｐｍ及びＮＯ_２を０．５ｐｐｍ含む被処理ガスＡを、送風機１にて風量１００ｍ^３／分で溶剤回収装置２に導入し、吸着槽３内部に設けた活性炭素繊維フィルタ４によって被処理ガスの吸着処理を行った。吸着処理後の被処理ガスは清浄空気として系外に排出した。また、吸着された被処理ガス中の酢酸エチルとＮＯ_２は水蒸気５により脱着され、凝縮機６によって凝縮し回収溶剤Ｃを得た。

回収溶剤中の酸性分としてｐＨ及び硝酸イオン濃度を測定した。ｐＨの測定はｐＨ計（株式会社堀場製作所製）を用い、電極には非水溶媒用電極を使用し、イオン濃度はイオンクロマト（ＤＩＯＮＥＸ社製）にて、再生溶剤中の硝酸イオン濃度を測定した。回収溶剤中のｐＨは３．８、硝酸イオン濃度は２．３ｐｐｍであった。

（充填層を用いた酸成分の除去）
次に、以下の手順に従って酸成分の除去試験を行った。なお、本試験においては、回収溶剤はｐＨが３．８、硝酸イオン濃度が２．３ｐｐｍのものを用いた。

先ず、内径２５０ｍｍ、長さ１０００ｍｍのステンレス製の充填容器７に、上記の吸着材８造粒物を３４ｇ充填して充填層を形成した。この充填容器の前段に定量ポンプ９を接続して回収溶剤を吸着材充填層に１Ｌ／分の速度で供給し、吸着材充填層を通過した再生溶剤Ｄをガラス製容器に採取した。吸着材造粒物は活性アルミナ粒状品（住友化学工業株式会社製）であり、粒子径１〜２ｍｍの球状品を用いた。

次に、採取された再生溶剤について、酸性分としてｐＨ及び硝酸イオン濃度を測定した。ｐＨの測定はｐＨ計（株式会社堀場製作所製）を用い、電極には非水溶媒用電極を使用し、イオン濃度はイオンクロマト（ＤＩＯＮＥＸ社製）にて、再生溶剤中の硝酸イオン濃度を測定した。再生溶剤中のｐＨは５．３、硝酸イオン濃度は０．１ｐｐｍ以下であった。

［比較例１］
一方、前記造粒物が充填されていない空の充填容器に通して採取された溶剤のｐＨは３．８、硝酸イオン濃度は２．３ｐｐｍであった。また、測定は実施例１に記載の方法で行った。

［実施例２］
吸着材造粒物を活性アルミナ粒状品（住友化学工業株式会社製）であり、粒子径２〜４ｍｍの球状品とした以外は、実施例１と同様の条件評価を行った結果、再生溶剤中のｐＨは５．２、硝酸イオン濃度は０．１ｐｐｍ以下であった。

［実施例３］
吸着材造粒物を陰イオン交換樹脂５５０−ＯＨ（ダウ・ケミカル社製）、粒子径０．６ｍｍの球状品とし、吸着材重量を３ｋｇとした以外は、実施例１及び２と同様の条件評価を行った。再生溶剤中の酸性分を測定した結果、ｐＨは５．９、硝酸イオン濃度は０．６ｐｐｍであった。

上記実施例は溶剤として酢酸エチル、酸性分としてＮＯ_２を回収し、吸着材活性アルミナ又は陰イオン交換樹脂による回収溶剤の再生方法について説明したが、被処理ガスの溶剤や酸性分及び回収溶剤の再生に使用する吸着材は前途した範囲に限定されるものではない。

本発明は、ドライラミネートフイルムの生産において発生した、有機溶剤を含むガスを有機溶剤回収装置にて回収し、回収溶剤中に含まれる酸成分を、吸着材を用いて除去することを特徴とする溶剤の再利用システムであり、吸着回収された回収溶剤中に酸成分が含まれている場合であっても、吸着材を使用した充填槽に回収溶剤を通過させることにより、有効的に回収溶剤中の酸成分を除去することで、極めて高いレベルで、回収溶剤の再利用を可能にした有機溶剤回収装置を提供できるものである。

有機溶剤回収システムの基本処理フロー図である。

符号の説明

Ａ：被処理ガス
Ｂ：清浄ガス
Ｃ：回収溶剤
Ｄ：再生溶剤
Ｅ：分離水
Ｆ：曝気処理水
１：送風機
２：溶剤回収装置
３：吸着槽
４：活性炭素繊維フィルタ
５：水蒸気
６：凝縮器
７：充填容器
８：吸着材
９：定量ポンプ
１０：曝気槽

Claims

ドライラミネートフイルムの生産において、発生した有機溶剤を含む被処理ガスを有機溶剤回収装置にて回収し、回収溶剤中に含まれる酸性分を、吸着材を用いて除去することを特徴とする有機溶剤処理装置。
前記吸着材が活性炭、活性アルミナ、ゼオライト、チタニア、ジルコニア、マグネシア及び陰イオン交換樹脂のいずれかを含むことを特徴とする請求項１に記載の有機溶剤処理装置。
前記吸着材にアルカリ金属のナトリウム及び／又はカリウムを蒸着又は担持することを特徴とする請求項１または２に記載の有機溶剤処理装置。