JP4530944B2 - Recovery process for volatile organic compounds - Google Patents

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Description

本発明は、揮発性有機化合物の回収プロセスに関するもので、詳細には、各種工場において使用される溶剤などの揮発性有機化合物（以下「ＶＯＣ」という。）と水分を含む空気からＶＯＣを回収するプロセスに有用である。以下、ＶＯＣと水分を含む空気を「試料空気」という。   The present invention relates to a process for recovering volatile organic compounds, and in particular, recovers VOCs from air containing volatile organic compounds (hereinafter referred to as “VOC”) such as solvents used in various factories and moisture. Useful for the process. Hereinafter, air containing VOC and moisture is referred to as “sample air”.

ここで、ＶＯＣについて幾つかの定義がある。例えば、ＷＨＯは有機性室内汚染化学物質を沸点により、下表１のように、ＶＶＯＣ、ＶＯＣ、ＳＶＯＣ、ＰＯＭに分類され、ＶＯＣとしては、シクロヘキサノン、トルエン、メチルイソブチルケトン（ＭＩＢＫ）、メチルエチルケトン（ＭＥＫ）、酢酸エチルなどが該当し、ホルムアルデヒド、アセトアルデヒドなどのアルデヒド類はＶＶＯＣに属し、可塑剤の多くはＳＶＯＣに分類されることとなる。しかし、一般には、これらを含めてＶＯＣと呼ばれ、本特許においてもこの広い意味で使用する。   Here, there are several definitions for VOC. For example, WHO is classified into VVOC, VOC, SVOC, and POM as shown in Table 1 according to the boiling point of organic indoor pollutant chemicals. As VOC, cyclohexanone, toluene, methyl isobutyl ketone (MIBK), methyl ethyl ketone (MEK). ), Ethyl acetate and the like, aldehydes such as formaldehyde and acetaldehyde belong to VVOC, and most plasticizers are classified as SVOC. However, these are generally referred to as VOC, and are used in this broad sense also in this patent.

〔表１〕

Figure 0004530944
[Table 1]
Figure 0004530944

従来から、ＶＯＣは、各種化学工場、電気電子機器製造工場あるいは機械製造工場などにおいて試料空気として排出され、環境規制、環境保全あるいは溶剤のリサイクルなどの観点から、該試料空気を処理して回収することが強く要請されている。   Conventionally, VOCs are discharged as sample air at various chemical factories, electrical and electronic equipment manufacturing factories, or machine manufacturing factories, and the sampled air is processed and recovered from the viewpoints of environmental regulations, environmental protection, and solvent recycling. There is a strong demand for it.

しかしながら、こうした試料空気には、ＶＯＣ以外にも水分などＶＯＣとよく似た物理的性質を有する物質が含まれることが多く、ＶＯＣを水分などと効率よく分離することは必ずしも容易ではなく、従前より種々の工夫・改善が試みられ、実施されている。   However, such sample air often contains substances having physical properties very similar to VOC, such as moisture, in addition to VOC, and it is not always easy to efficiently separate VOC from moisture. Various ideas and improvements have been tried and implemented.

例えば、図８に例示するように、有機物及び水分を含有するガスを、吸着剤を充填した相対的低温条件の吸着工程にある吸着塔８１に導いて有機物を除去し、有機物が除去された水分含有ガスとして系外に放出し、有機物を吸着した吸着剤は再生工程において相対的高温条件で有機物を脱離させて再生し、この吸着剤再生工程から出る脱離ガスを、吸湿剤を充填した脱湿塔８２において温度スイング法あるいは圧力スイング法により水分を除去し、得られる高濃度有機物含有乾燥ガスを液化器８３に導いて冷却及び／又は加圧して液化させて有機物を回収する方法が提案されている（例えば特許文献１参照）。   For example, as illustrated in FIG. 8, a gas containing organic matter and moisture is guided to an adsorption tower 81 in an adsorption step filled with an adsorbent in a relatively low temperature condition to remove the organic matter, and moisture from which the organic matter has been removed. The adsorbent released outside the system as a contained gas and adsorbing organic matter is regenerated by desorbing organic matter at a relatively high temperature condition in the regeneration process, and the desorbed gas exiting from this adsorbent regeneration process is filled with a hygroscopic agent. A method is proposed in which moisture is removed by a temperature swing method or a pressure swing method in the dehumidification tower 82, and the resulting high-concentration organic substance-containing dry gas is led to a liquefier 83 to be cooled and / or pressurized to be liquefied and recovered. (For example, refer to Patent Document 1).

特開平８−２９９７４０号公報JP-A-8-299740

しかしながら、近年の高効率化・省エネルギー化の要請から、こうしたＶＯＣの回収プロセスに対しても、益々選択性の高い回収あるいはパージガスなど系外からの補助材料の加熱冷却処理の効率化の要求が高まってきている。従来の方法では、こうした要求への十分な対応が困難であった。   However, due to the recent demand for higher efficiency and energy saving, there is an increasing demand for highly efficient recovery of heating and cooling of auxiliary materials from outside the system, such as highly selective recovery or purge gas, even for such VOC recovery processes. It is coming. In the conventional method, it is difficult to sufficiently respond to such a request.

具体的には、上記図８に示す例にあっては、吸着剤を充填した吸着塔と吸湿剤を充填した脱湿塔の２種類が使用され、それに伴い複数の加熱手段や切換機構を要するなどシステムが複雑となる問題があった。また、系外からのパージガスを常時使用するために、加熱パージによる吸着剤の再生時に供給する空気の加熱エネルギーあるいはパージによる吸着剤の冷却時に供給する空気の冷却エネルギーが余分に必要となる。つまり、少量のガスによる効率のよいパージ方法が課題となっている。   Specifically, in the example shown in FIG. 8 above, two types of an adsorption tower filled with an adsorbent and a dehumidification tower filled with a hygroscopic agent are used, and accordingly, a plurality of heating means and switching mechanisms are required. There was a problem that the system was complicated. Further, since purge gas from outside the system is always used, heating energy for air supplied during regeneration of the adsorbent by heating purge or cooling energy for air supplied when cooling the adsorbent by purge is required. That is, an efficient purging method using a small amount of gas is a problem.

また、再生ガスに空気を使用する場合には、吸着剤の加熱再生つまり吸着剤からのＶＯＣの脱離時のパージガス中に存在するＶＯＣの濃度が高くなり、多くの場合、爆発範囲に入る危険性を回避する制約から効率的な再生が出来ないことがある。さらに、ＶＯＣの種類によっては、空気中での加熱再生による変性を避けるために加熱温度に制約が生じることから、十分な再生ができないことがある。これら問題を避けるため再生ガスとして不活性ガスの使用が有効となる。と同時に、不活性ガスの常時供給は上記のエネルギーの増大とともにコスト面での負担も大きくなり、効率のよいパージ方法が課題となる。   In addition, when air is used as the regeneration gas, the concentration of VOC present in the purge gas at the time of heat regeneration of the adsorbent, that is, desorption of VOC from the adsorbent increases, and in many cases there is a risk of entering the explosion range. In some cases, efficient reproduction cannot be performed due to the restriction of avoiding the performance. Furthermore, depending on the type of VOC, there is a restriction on the heating temperature in order to avoid denaturation due to heat regeneration in air, so that sufficient regeneration may not be possible. In order to avoid these problems, it is effective to use an inert gas as a regeneration gas. At the same time, the constant supply of inert gas increases the above-mentioned energy and increases the cost burden, and an efficient purge method becomes a problem.

本発明の目的は、水分およびＶＯＣを含む試料空気からのＶＯＣの回収において、ＶＯＣの連続回収を図るとともに、吸着剤の効率のよい使用方法および効率のよい再生方法によって、簡便な機能を用い、保守を軽減しエネルギー効率が高くかつ信頼性の高いコンパクトなＶＯＣの回収プロセスを提供することである。特に、比較的に低沸点成分を多く含む場合のＶＯＣ回収においても有効なプロセスを提供することである。   The object of the present invention is to continuously recover VOCs in the recovery of VOCs from sample air containing moisture and VOCs, and to use a simple function by an efficient use method and an efficient regeneration method of the adsorbent, To provide a compact VOC recovery process with reduced maintenance, energy efficiency and high reliability. In particular, it is to provide an effective process for VOC recovery when a relatively large amount of low-boiling components are contained.

本発明者らは、鋭意研究を重ねた結果、以下に示すＶＯＣの回収プロセスにより上記目的を達成できることを見出し、本発明を完成するに到った。   As a result of intensive studies, the present inventors have found that the above object can be achieved by the following VOC recovery process, and have completed the present invention.

本発明は、活性炭あるいは疎水性吸着剤を充填した少なくとも３基の吸着塔および揮発性有機化合物を回収する冷却凝縮手段を有し、水分および揮発性有機化合物を含む空気から該揮発性有機化合物を回収するプロセスにおいて、少なくとも、
１）水分および揮発性有機化合物を含む空気から、選択的に揮発性有機化合物を吸着し、水分を含む空気を系外に放出する吸着工程（Ａ）と、
２）ガード工程（Ｅ）にある他の吸着塔からの再生ガスを用いて、優先的に水分をパージし、吸着剤の加熱再生処理を行う再生工程（Ｂ）と、
３）ガード工程（Ｆ）にある他の吸着塔からの再生ガスを用いて、再生工程（Ｂ）よりも高い温度状態で選択的に揮発性有機化合物をパージし、吸着剤の加熱再生処理を行う再生工程（Ｃ）と、
４）ガード工程（Ｆ）にある他の吸着塔からの再生ガスを流通させるとともに、吸着剤の冷却再生処理を行う再生工程（Ｄ）と、
５）再生工程（Ｂ）にある他の吸着塔からの再生ガスを流通させ、優先的に水分を吸着除去するとともに、吸着剤の冷却処理を行うガード工程（Ｅ）と、
６）再生工程（Ｃ）あるいは再生工程（Ｄ）にある他の吸着塔からの再生ガスを流通させ、選択的に揮発性有機化合物を吸着除去するガード工程（Ｆ）と
を含み、前記再生工程（Ｃ）あるいは再生工程（Ｄ）にある吸着塔からの再生ガスを前記冷却凝縮手段に導入し、該再生ガス中に含まれる揮発性有機化合物を回収除去するとともに、
前記吸着塔の内の少なくとも１基の吸着塔を再生工程に、別の少なくとも１基の吸着塔をガード工程に、少なくとも１基以上の残りの吸着塔を吸着工程に供し、これらの工程を順次切り換えることを特徴とする。 The present invention has at least three adsorption towers packed with activated carbon or a hydrophobic adsorbent and a cooling and condensing means for recovering the volatile organic compound, and the volatile organic compound is removed from the air containing moisture and the volatile organic compound. In the process of recovery, at least
1) an adsorption step (A) for selectively adsorbing a volatile organic compound from air containing moisture and a volatile organic compound and releasing the air containing moisture out of the system;
2) A regeneration step (B) in which moisture is preferentially purged using a regeneration gas from another adsorption tower in the guard step (E), and the adsorbent is heated and regenerated.
3) Using the regeneration gas from the other adsorption tower in the guard step (F), the volatile organic compound is selectively purged at a higher temperature than in the regeneration step (B) , and the adsorbent is heated and regenerated. A regeneration step (C) to be performed;
4) A regeneration step (D) for circulating the regeneration gas from the other adsorption tower in the guard step (F) and performing a cooling regeneration treatment of the adsorbent;
5) A guard step (E) for circulating the regeneration gas from the other adsorption tower in the regeneration step (B), preferentially adsorbing and removing moisture, and cooling the adsorbent;
6) a guard step (F) in which a regeneration gas from another adsorption tower in the regeneration step (C) or the regeneration step (D) is circulated to selectively adsorb and remove volatile organic compounds;
And introducing the regeneration gas from the adsorption tower in the regeneration step (C) or regeneration step (D) into the cooling condensation means, and recovering and removing volatile organic compounds contained in the regeneration gas ,
At least one of the adsorption towers is used for the regeneration process, another at least one adsorption tower is used for the guard process, and at least one remaining adsorption tower is used for the adsorption process, and these processes are sequentially performed. It is characterized by switching.

ＶＯＣのような多様な物質が混在する連続的回収プロセスにおいては、回収効率を上げるために上述のような種々の改善が必要とされるが、本発明においては、さらに、十分な吸着塔の再生処理、つまり吸着工程に入る時点で、吸着塔の入口附近を除き、ＶＯＣの残留が殆どない状態を作ることが、回収効率の向上に非常に有効であることを見出したもので、少なくとも３基の吸着塔を準備し、吸着工程、再生工程、ガード工程を１つの組み合せとして循環的に作動させるとともに、再生ガスの循環使用における循環経路を工夫することによって、飛躍的に高い回収効率が可能となった。
つまり、吸着工程、再生工程、ガード工程を担う吸着塔を順に入れ替えることによって、ガード工程に導入された再生ガスは、別の吸着塔での再生工程にそのまま利用できることによって、再生ガスの使用量も大幅に軽減し、加熱手段の配置と相俟って、エネルギー効率の大幅な向上を図ることが可能となった。
さらに、ガード工程は、吸着塔の冷却の後半処理を行うと同時に再生ガスの精製を行い、再生工程にある吸着塔へのＶＯＣを殆ど含まない清浄なガスを供給することにより、上記のように十分な吸着塔の再生処理が可能となった。また、後述するように、吸着塔の加熱再生を工夫することにより、水分とＶＯＣを選択的に脱着することができることに注目し、加熱再生処理を再生工程（Ｂ）と、再生工程（Ｂ）よりも高い温度状態で処理を行う再生工程（Ｃ）の２つの工程に分ける工夫をしている。なお、「再生ガス」とは、上記再生工程（Ｂ）〜（Ｆ）において、吸着塔のいずれかを流通したガスをいい、試料空気を用いる場合や系外から導入される不活性ガスなどのガスを用いる場合がある。また「冷却凝縮手段」とは、冷却して凝縮機能を有する手段のみならず、広く、冷却機能を有する手段とさらに冷却して凝縮機能を有する手段を組合せて使用する手段、あるいは、それぞれを独立して使用可能な手段を含むものとする。さらに、「ガード工程」とは、特定の吸着塔における次なる吸着工程の準備段階であるとともに、他の吸着塔の再生工程の補助的機能の役割を果たすものである。
また、吸着剤として活性炭あるいは疎水性吸着剤を使用することが好ましい。吸着法によるＶＯＣの回収効率は、吸着剤の特性と個々のＶＯＣの多くの物性に依存する。吸着剤の一般的傾向として、吸着能は温度の関数で低温ほど大きく高温では低い。一方、ＶＯＣの物性からは、一般に沸点が吸着温度に比較して高い程吸着は容易である。この基準によれば、水分（沸点１００℃）が共存する場合には、ＭＥＫ（沸点８０℃）や酢酸エチル（沸点７７℃）などに比較して水分の方が吸着し易いことになる。本発明は水分が極性分子であることを利用し、ＶＯＣの吸着能が大きく水分を殆ど吸着することのない活性炭あるいは疎水性の吸着剤を選定することによって、ＶＯＣの選択的吸着分離を可能にしたものである。さらに、活性炭あるいは疎水性吸着剤は、脱着においても優先的に水分を脱着する特性を有することから、再生工程にこうした特性を活かすことによって、一層のＶＯＣの選択的吸着分離が可能となる。
さらに、再生工程（Ｃ）あるいは再生工程（Ｄ）にある吸着塔からの再生ガスを前記冷却凝縮手段に導入し、該再生ガス中に含まれる揮発性有機化合物を回収除去することが好ましい。吸着によるＶＯＣ回収方法は、多量の空気中に含まれたＶＯＣを吸着剤に固定し、別途再生ガスで脱着させ、より濃度の高いガスに濃縮し、冷却凝縮法などと組み合わせ除去するとの方式である。特に、ＶＯＣとともに水分が共存する場合には、脱着に際しては、吸着剤を比較的低温の再生ガスで加熱するとはじめに水分が選択に脱着し、再生工程（Ｂ）において、ほとんどの水分は脱着し終わる。これに、僅かのＶＯＣが同伴するが、再生工程（Ｃ）あるいは再生工程（Ｄ）におけるＶＯＣの冷却凝縮により、殆ど水分を含まないＶＯＣの回収ができる。
従って、ＶＯＣの連続回収を図るとともに、吸着剤の効率のよい使用方法および効率のよい再生方法によって、簡便な機能を用い、保守を軽減しエネルギー効率が高くかつ信頼性の高いコンパクトなＶＯＣの回収プロセスを提供することが可能となった。 In a continuous recovery process in which various substances such as VOC are mixed, various improvements as described above are required to increase the recovery efficiency. In the present invention, however, sufficient adsorption tower regeneration is performed. At the time of entering the treatment, that is, the adsorption step, it has been found that it is very effective in improving the recovery efficiency to create a state in which almost no VOC remains except for the vicinity of the entrance of the adsorption tower. The adsorbing tower is prepared, and the adsorption process, the regeneration process, and the guard process are circulated as a single combination, and the circulation path for circulating the regenerated gas is devised. became.
In other words, by replacing the adsorption tower responsible for the adsorption process, the regeneration process, and the guard process in order, the regeneration gas introduced into the guard process can be used as it is for the regeneration process in another adsorption tower. Significantly reduced, coupled with the arrangement of the heating means, it has become possible to significantly improve energy efficiency.
Further, in the guard process, the second half of the cooling of the adsorption tower is performed, and at the same time, the regeneration gas is purified, and a clean gas containing almost no VOC is supplied to the adsorption tower in the regeneration process as described above. Sufficient adsorption tower regeneration was possible. In addition, as will be described later, it is noted that moisture and VOC can be selectively desorbed by devising the heat regeneration of the adsorption tower, and the heat regeneration treatment is performed in the regeneration step (B) and the regeneration step (B). It is devised to divide into two steps of the regeneration step (C) in which processing is performed at a higher temperature state . The “regeneration gas” refers to a gas that has circulated through any of the adsorption towers in the regeneration steps (B) to (F), such as when using sample air or an inert gas introduced from outside the system. Gas may be used. “Cooling and condensing means” means not only a means that has a cooling and condensing function, but also a means that uses a combination of a means that has a cooling function and a means that further cools and has a condensing function, or each independently. And means that can be used. Furthermore, the “guard process” is a preparation stage for the next adsorption process in a specific adsorption tower and plays a role of an auxiliary function in the regeneration process of another adsorption tower.
Moreover, it is preferable to use activated carbon or a hydrophobic adsorbent as the adsorbent. The efficiency of VOC recovery by the adsorption method depends on the properties of the adsorbent and many physical properties of the individual VOCs. As a general trend of adsorbents, the adsorption capacity is a function of temperature and is lower at lower temperatures and lower at higher temperatures. On the other hand, from the physical properties of VOC, adsorption is generally easier as the boiling point is higher than the adsorption temperature. According to this standard, when water (boiling point 100 ° C.) coexists, water is more easily adsorbed than MEK (boiling point 80 ° C.), ethyl acetate (boiling point 77 ° C.), or the like. The present invention makes use of the fact that water is a polar molecule and enables selective adsorption separation of VOC by selecting activated carbon or hydrophobic adsorbent that has a large VOC adsorption capacity and hardly adsorbs moisture. It is a thing. Furthermore, since activated carbon or hydrophobic adsorbent has the property of desorbing moisture preferentially even during desorption, it is possible to selectively adsorb and separate VOCs further by utilizing these properties in the regeneration process.
Furthermore, it is preferable to introduce the regeneration gas from the adsorption tower in the regeneration step (C) or the regeneration step (D) into the cooling condensation means, and recover and remove the volatile organic compound contained in the regeneration gas. The VOC recovery method by adsorption is a method in which VOC contained in a large amount of air is fixed to the adsorbent, separately desorbed with regeneration gas, concentrated to a higher concentration gas, and combined with the cooling condensation method and removed. is there. In particular, when moisture coexists with VOC, when desorbing, when the adsorbent is heated with a relatively low temperature regeneration gas, moisture is selectively desorbed, and most of the moisture is completely desorbed in the regeneration step (B). . A small amount of VOC accompanies this, but VOC containing almost no water can be recovered by cooling and condensing the VOC in the regeneration step (C) or the regeneration step (D).
Therefore, continuous recovery of VOCs and efficient use of adsorbents and efficient regeneration methods, using simple functions, reducing maintenance, high energy efficiency, and high reliability are possible. It became possible to provide a process.

本発明は、活性炭あるいは疎水性吸着剤を充填した少なくとも３基の吸着塔および揮発性有機化合物を回収する冷却凝縮手段を有し、水分および揮発性有機化合物を含む空気から該揮発性有機化合物を回収するプロセスにおいて、少なくとも、
１）水分および揮発性有機化合物を含む空気から、選択的に揮発性有機化合物を吸着し、除去処理を行う吸着工程（Ａ）と、
２）ガード工程（Ｅ）にある他の吸着塔からの再生ガスを用いて、優先的に水分をパージし、吸着剤の加熱再生処理を行う再生工程（Ｂ）と、
３）待機工程（Ｇ）にある他の吸着塔を迂回する流路を循環する再生ガスを用いて、再生工程（Ｂ）よりも高い温度状態で選択的に揮発性有機化合物をパージし、吸着剤の加熱再生処理を行う再生工程（Ｃ）と、
４）ガード工程（Ｆ）にある他の吸着塔からの再生ガスを流通させるとともに、吸着剤の冷却再生処理を行う再生工程（Ｄ）と、
５）再生工程（Ｂ）にある他の吸着塔からの再生ガスを流通させ、優先的に水分を吸着除去するとともに、吸着剤の冷却処理を行うガード工程（Ｅ）と、
６）他の吸着塔が再生工程（Ｃ）にある間、再生ガスの流通を停止し、該再生ガスを前記迂回路を循環させる待機工程（Ｇ）と、
７）再生工程（Ｄ）にある他の吸着塔からの再生ガスを流通させ、選択的に揮発性有機化合物を吸着除去するガード工程（Ｆ）と
を含み、前記再生工程（Ｃ）あるいは再生工程（Ｄ）にある吸着塔からの再生ガスを前記冷却凝縮手段に導入し、該再生ガス中に含まれる揮発性有機化合物を回収除去するとともに、
前記吸着塔の内の少なくとも１基の吸着塔を再生工程に、別の少なくとも１基の吸着塔をガード工程あるいは待機工程に、少なくとも１基以上の残りの吸着塔を吸着工程に供し、これらの工程を順次切り換えることを特徴とする。 The present invention has at least three adsorption towers packed with activated carbon or a hydrophobic adsorbent and a cooling and condensing means for recovering the volatile organic compound, and the volatile organic compound is removed from the air containing moisture and the volatile organic compound. In the process of recovery, at least
1) an adsorption step (A) for selectively adsorbing a volatile organic compound from air containing moisture and a volatile organic compound and performing a removal treatment;
2) A regeneration step (B) in which moisture is preferentially purged using a regeneration gas from another adsorption tower in the guard step (E), and the adsorbent is heated and regenerated.
3) Using a regeneration gas circulating in a flow path that bypasses another adsorption tower in the standby step (G) , selectively purifies and adsorbs volatile organic compounds at a higher temperature than in the regeneration step (B). A regeneration step (C) for performing a heat regeneration treatment of the agent;
4) A regeneration step (D) for circulating the regeneration gas from the other adsorption tower in the guard step (F) and performing a cooling regeneration treatment of the adsorbent;
5) A guard step (E) for circulating the regeneration gas from the other adsorption tower in the regeneration step (B), preferentially adsorbing and removing moisture, and cooling the adsorbent;
6) A standby step (G) in which the circulation of the regeneration gas is stopped while the other adsorption tower is in the regeneration step (C), and the regeneration gas is circulated through the bypass.
7) a guard step (F) in which a regeneration gas from another adsorption tower in the regeneration step (D) is circulated and selectively removes volatile organic compounds by adsorption;
And introducing the regeneration gas from the adsorption tower in the regeneration step (C) or regeneration step (D) into the cooling condensation means, and recovering and removing volatile organic compounds contained in the regeneration gas ,
At least one of the adsorption towers is used for the regeneration process, another at least one adsorption tower is used for the guard process or standby process , and at least one remaining adsorption tower is used for the adsorption process. The process is sequentially switched.

上記のように、少なくとも３基の吸着塔を、吸着工程、再生工程、ガード工程あるいは待機工程を１つの組み合せとして循環的に作動させるとともに、再生ガスの循環使用における循環経路を工夫することによって、ＶＯＣの回収プロセスにおいて、飛躍的に高い回収効率およびエネルギー効率の大幅な向上を図ることが可能となった。本発明では、さらにガード工程あるいは待機工程にある吸着塔への再生ガスの供給を、それぞれ、流通あるいは迂回制御することによって、再生工程への清浄ガスの供給機能を維持したまま、効率の改善が可能となる。ここで、「待機工程」にある吸着塔とは、ガード工程（Ｅ）に供された後の吸着塔であって、他の吸着塔が再生工程（Ｃ）にある間、再生ガスの流通を停止し、ガスの流通のない状態にある吸着塔をいう。
つまり、循環する再生ガスにおいて、ＶＯＣ凝縮手段で除去しきれず残るＶＯＣの濃度はＶＯＣの沸点に依存し、低沸点成分ほど濃度が高くなる。再生工程（Ｃ）の間、再生ガスを待機工程（Ｇ）にある塔をバイパスすると、この間に当該塔に吸着していたであろうＶＯＣ量分が吸着せずにＶＯＣ凝縮手段で回収することができるので、その分回収効率がよくなる。併せて、待機工程にある吸着塔へのＶＯＣの再吸着量を少なく押さえることができ、その分吸着塔への吸着剤の充填量を少なくすることができるというメリットがある。
また、吸着剤として活性炭あるいは疎水性吸着剤を使用すること、および冷却凝縮手段に導入して再生ガス中に含まれる揮発性有機化合物を回収除去することが好ましい点については、上記の通りである。
従って、ＶＯＣの連続回収を図るとともに、一層吸着剤の効率のよい使用方法および効率のよい再生方法が可能となり、簡便な機能の、エネルギー効率が高くかつ信頼性の高いコンパクトなＶＯＣの回収プロセスを提供することが可能となった。 As described above, at least three adsorption towers are cyclically operated as a combination of an adsorption process, a regeneration process, a guard process, or a standby process, and by devising a circulation path in circulation use of the regeneration gas, In the VOC recovery process, it has become possible to dramatically improve the recovery efficiency and energy efficiency dramatically. In the present invention, the supply of the regeneration gas to the adsorption tower in the guard process or the standby process is further controlled to flow or bypass, respectively, thereby improving the efficiency while maintaining the clean gas supply function to the regeneration process. It becomes possible. Here, the adsorption tower in the “standby process” is an adsorption tower after being subjected to the guard process (E), and the circulation of the regeneration gas is performed while the other adsorption tower is in the regeneration process (C). An adsorption tower that is stopped and has no gas flow.
That is, in the circulating regeneration gas, the concentration of VOC that cannot be completely removed by the VOC condensing means depends on the boiling point of VOC, and the concentration becomes higher as the component has a lower boiling point. During the regeneration step (C), when bypassing the tower is a regeneration gas to the standby step (G), that the VOC amount that would have been adsorbed to the column during this time is recovered by VOC condensation means without adsorption Recovery efficiency is improved accordingly. In addition, there is a merit that the amount of re-adsorption of VOC to the adsorption tower in the standby process can be suppressed, and the amount of adsorbent charged to the adsorption tower can be reduced accordingly.
Further, the use of activated carbon or hydrophobic adsorbent as the adsorbent, and the recovery and removal of the volatile organic compound contained in the regeneration gas by introduction into the cooling and condensing means are as described above. .
Therefore, continuous recovery of VOCs and more efficient use of adsorbents and efficient regeneration methods are possible, enabling a simple function, energy efficient and highly reliable compact VOC recovery process. It became possible to provide.

本発明は、上記揮発性有機化合物の回収プロセスであって、以下のように、グループ分けされた前記３基以上の吸着塔と加熱手段が制御弁およびこれに接続されたヘッダー管を介して接続可能に配置され、該加熱手段を流通した再生ガスの加熱により前記加熱再生工程にある吸着塔の加熱が可能なように該制御弁によって制御されることを特徴とする。
（１）前記吸着塔が偶数（２ｍ）の場合、ｍ基ずつの２つのグループに分かれ、各々の吸着塔の再生工程の再生ガス入口とガード工程あるいは待機工程の再生ガス出口が、前記制御弁を介して各グループのヘッダー管に接続され、該ヘッダー管の中間に前記加熱手段が配置される。
（２）前記吸着塔が奇数（２ｍ＋１）の場合、内２ｍ基と加熱手段が前記（１）と同様に配置されるとともに、残り１基について、該吸着塔の再生工程の再生ガス入口とガード工程あるいは待機工程の再生ガス出口からの再生ガスが２つに分岐され、前記加熱手段の両側に制御弁を介して接続される。 The present invention is a process for recovering the volatile organic compound, wherein the three or more adsorption towers grouped and the heating means are connected through a control valve and a header pipe connected thereto as follows. capable disposed, characterized in that the heating of the adsorption tower which is in the thermal regeneration step by heating regeneration gas flowing through the heating means is controlled by the control valve as possible.
(1) When the adsorption tower is an even number (2 m), it is divided into two groups of m groups, and the regeneration gas inlet of the regeneration process and the regeneration gas outlet of the guard process or standby process of each adsorption tower are the control valves. The heating means is disposed in the middle of the header pipe.
(2) When the adsorption tower is an odd number (2m + 1), the 2m group and the heating means are arranged in the same manner as in the above (1), and the regeneration gas inlet and the guard in the regeneration process of the adsorption tower for the remaining one group The regeneration gas from the regeneration gas outlet in the process or standby process is branched into two and connected to both sides of the heating means via control valves.

上記のように、本発明は、各吸着塔について吸着工程、再生工程、ガード工程あるいは待機工程という３つの工程を順次循環的に移行することを特徴とする一方、吸着法によるＶＯＣの回収においては、必ず加熱処理工程とともに、冷却処理工程をも必要となる。ここで、加熱手段を各吸着塔に設ける構成も可能であるが、装置の大型化、コストの上昇を招くことから、必要な再生ガスのみ加熱処理を行うことが好ましい。
また、本発明は、再生工程にある吸着塔とガード工程にある吸着塔との間での再生ガスの循環使用を行うことを特徴とする。本発明は、さらに各吸着塔を２つのグループに分け、その一方に少なくとも１つの再生工程を有し、他方に少なくとも１つのガード工程あるいは待機工程を有するように該吸着塔を機能させるとともに、これら２つのグループを結ぶ流路の中間に加熱手段を配設し、１つの加熱手段で供給される再生ガスを予め加熱することによって、複数の吸着塔含むＶＯＣ回収プロセス全体のコンパクト化を図るとともに、接続する流路を設定することによって任意の構成が可能となり汎用性のあるＶＯＣ回収プロセスを形成することが可能となる。 As described above, the present invention is characterized in that the three steps of the adsorption step, the regeneration step, the guard step, and the standby step are sequentially transferred to each adsorption tower, while the VOC recovery by the adsorption method is performed. In addition to the heat treatment step, a cooling treatment step is always required. Here, a configuration in which a heating means is provided in each adsorption tower is also possible, but it is preferable to perform the heat treatment only for the necessary regeneration gas because it leads to an increase in the size of the apparatus and an increase in cost.
Further, the present invention is characterized in that the regeneration gas is circulated between the adsorption tower in the regeneration process and the adsorption tower in the guard process. In the present invention, each adsorption tower is further divided into two groups, one of which has at least one regeneration process, and the other has at least one guard process or standby process. By arranging heating means in the middle of the flow path connecting the two groups and preheating the regeneration gas supplied by one heating means, the entire VOC recovery process including a plurality of adsorption towers can be made compact, By setting the flow path to be connected, any configuration is possible, and a versatile VOC recovery process can be formed.

本発明は、上記揮発性有機化合物の回収プロセスであって、再生ガスとして不活性ガスを使用することを特徴とする。 The present invention is a process for recovering the volatile organic compound, wherein an inert gas is used as a regeneration gas .

再生ガスとしては清浄化した試料空気を利用することも可能であるが、吸着剤の加熱再生つまり吸着剤からのＶＯＣの脱離時のパージガス中に存在するＶＯＣの濃度が高くなり、多くの場合、爆発範囲に入る危険性を回避する制約から効率的な再生ができないことがある。さらに、ＶＯＣの種類によっては、空気中での加熱再生による変性を避けるために加熱温度に制約が生じることから、十分な再生ができないことがある。これら問題を避けるため、再生ガスとして不活性ガスを用いることが好ましい。こうした選定を行うことによって、ＶＯＣの回収プロセスの一層の安全性確保を図るものである。 Although it is possible to use purified sample air as the regeneration gas , the concentration of VOC present in the purge gas at the time of heat regeneration of the adsorbent, that is, desorption of VOC from the adsorbent increases, and in many cases , Efficient regeneration may not be possible due to constraints that avoid the danger of entering the explosion range. Furthermore, depending on the type of VOC, there is a restriction on the heating temperature in order to avoid denaturation due to heat regeneration in air, so that sufficient regeneration may not be possible. In order to avoid these problems, it is preferable to use an inert gas as the regeneration gas. By making such a selection, the safety of the VOC recovery process is further ensured.

本発明は、上記揮発性有機化合物の回収プロセスであって、前記冷却凝縮手段において、前記再生工程（Ｃ）にある吸着塔からの再生ガスを冷却器で冷却後、冷熱回収手段を経由して凝縮器に導入し、該再生ガス中に含まれる揮発性有機化合物を回収除去することを特徴とする。   The present invention is a process for recovering the volatile organic compound, wherein in the cooling and condensing means, the regeneration gas from the adsorption tower in the regeneration step (C) is cooled by a cooler and then passed through the cold energy recovery means. It introduce | transduces into a condenser, It collects and removes the volatile organic compound contained in this regeneration gas, It is characterized by the above-mentioned.

吸着によるＶＯＣ回収方法は、多量の空気中に含まれたＶＯＣを吸着剤に固定し、別途再生ガスで脱着させ、より濃度の高いガスに濃縮し、冷却凝縮法などと組み合わせ除去するとの方式である。特に、ＶＯＣとともに水分が共存する場合には、脱着に際しては、吸着剤を比較的低温の再生ガスで加熱するとはじめに水分が選択に脱着し、再生工程（Ｂ）において、ほとんどの水分は脱着し終わる。これに、僅かのＶＯＣが同伴するが、再生工程（Ｃ）におけるＶＯＣの冷却凝縮により、殆ど水分を含まないＶＯＣの回収ができる。また、冷熱回収手段を経由することにより、冷却に要するエネルギーを軽減できる。このような巧妙な方法によって、ＶＯＣと水分が含まれた空気であっても、非常に選択性が高くエネルギー効率の高いＶＯＣの分離回収が可能となる。   The VOC recovery method by adsorption is a method in which VOC contained in a large amount of air is fixed to the adsorbent, separately desorbed with regeneration gas, concentrated to a higher concentration gas, and combined with the cooling condensation method and removed. is there. In particular, when moisture coexists with VOC, when desorbing, when the adsorbent is heated with a relatively low temperature regeneration gas, moisture is selectively desorbed, and most of the moisture is completely desorbed in the regeneration step (B). . A small amount of VOC accompanies this, but VOC containing almost no water can be recovered by cooling and condensing the VOC in the regeneration step (C). Moreover, the energy required for cooling can be reduced by going through the cold energy recovery means. By such a clever method, it is possible to separate and recover VOC with very high selectivity and high energy efficiency even with air containing VOC and moisture.

本発明は、上記揮発性有機化合物の回収プロセスであって、前記再生工程（Ｂ）の少なくとも一部あるいは全てにおいて、再生工程（Ｂ）にある吸着塔からの再生ガスに含まれる水分を水分凝縮器で除去することを特徴とする。   The present invention is a process for recovering the volatile organic compound, wherein water contained in the regeneration gas from the adsorption tower in the regeneration step (B) is condensed in at least a part or all of the regeneration step (B). It removes with a vessel.

上記のように、本発明のＶＯＣ回収プロセスにおいては、ＶＯＣとともに水分が共存する場合であっても、効率的にＶＯＣを選択分離することが可能である。しかしながら、ＶＯＣの組成によっては、水分のガード工程の塔での吸着に負担となったり、再生ガス中に含まれる水分が無視できず、冷却凝縮手段におけるＶＯＣの回収効率に影響を及ぼす場合がある。本発明は、こうした場合が想定される場合に、水分凝縮器を設けることによって、未然にこうした状態を回避し、高いＶＯＣの回収効率を保持することが可能となる。なお「水分凝縮器」とは、冷却して、液化のみならず固化を含む方法により水分を除去をするものをいう。   As described above, in the VOC recovery process of the present invention, it is possible to selectively separate VOC efficiently even when moisture coexists with the VOC. However, depending on the composition of the VOC, it may be a burden for adsorption in the tower of the moisture guard process, or the moisture contained in the regeneration gas cannot be ignored, which may affect the recovery efficiency of the VOC in the cooling and condensing means. . In the present invention, when such a case is assumed, by providing a water condenser, it is possible to avoid such a situation in advance and to maintain a high VOC recovery efficiency. The “water condenser” refers to a device that cools and removes water by a method including solidification as well as liquefaction.

本発明は、上記揮発性有機化合物の回収プロセスであって、吸着工程およびガード工程のガス流れ方向を下から上へ再生工程のガスの流れ方向を上から下へとることを特徴とする。   The present invention is a process for recovering the volatile organic compound, characterized in that the gas flow direction in the adsorption step and the guard step is from bottom to top, and the gas flow direction in the regeneration step is from top to bottom.

吸着法による精製において吸着塔出口寄りの部分が充分に再生されていることは重要である。十分に再生されたときは、吸着塔は入り口から出口に向け飽和領域が進行し僅かな遷移領域を介して殆ど不純ガス成分を含まない精製されたガスが吸着塔を出て行くので、吸着塔は全体的に有効に利用される。一方、吸着塔出口側よりの部分が充分に再生されていないときは、吸着塔の中間部が未使用であっても精製されたガスが吸着塔上部の残留不純物を脱着し、出口に不純ガス成分が出現するともはや吸着塔の使用ができなくなり吸着塔全体が有効に使用されない可能性がある。このことは低沸点成分の多いＶＯＣの回収において特に、重要である。一般に、吸着工程において被精製ガスは、下方から上方にとられるのは一般的である。これは、後続の再生初期などで脱着不純物が液体状態に戻ることがあり、重力の影響で下部に流れ落ちたときこれが出口側に回り込むことを避ける配慮からである。吸着を利用しての分離においては、低温ほど吸着能は高く、吸着塔下部は上部に比較し温度が低い。また、吸着分離においては、加熱による再生工程が必須となる。このとき、吸着塔上部は下部に比較し温度が高く十分に加温されることから、ガス流れ方向を上方から下方にすると、上記吸着時の出口（上方）寄りの部分の再生を十分に行うことが可能となる。従って、加熱工程は上から下に向けた再生ガスの流れ方向が有効である。また、冷却の初期にも、十分に冷却されたガード塔を通り、十分に精製された再生ガスを上から下に向けた再生ガスの流れ方向が有効である。冷却の後半以降は、ガード工程に切り替わり水分やＶＯＣの再吸着に使用されるので、下から上に向けた再生ガスの流れ方向が有効である。本発明においては、これらの機能を利用し、一層迅速なかつ均一な吸着機能および脱着機能の実現を図ることができる。   It is important that the portion near the adsorption tower outlet is sufficiently regenerated in the purification by the adsorption method. When fully regenerated, the adsorption tower proceeds from the inlet to the outlet in a saturated region, and the purified gas containing almost no impure gas components exits the adsorption tower through a slight transition region. Is effectively used as a whole. On the other hand, when the part from the adsorption tower outlet side is not sufficiently regenerated, the purified gas desorbs the residual impurities at the upper part of the adsorption tower even if the middle part of the adsorption tower is unused, and impure gas is discharged to the outlet. When the components appear, the adsorption tower can no longer be used and the entire adsorption tower may not be used effectively. This is particularly important in the recovery of VOCs rich in low-boiling components. In general, in the adsorption step, the gas to be purified is generally taken from the bottom to the top. This is because the desorption impurities may return to the liquid state at the initial stage of subsequent regeneration, etc., so as to prevent the desorption impurities from flowing around to the outlet side when they flow down to the bottom due to the influence of gravity. In the separation using adsorption, the lower the temperature, the higher the adsorption capacity, and the lower the adsorption tower, the lower the temperature. Further, in the adsorption separation, a regeneration step by heating is essential. At this time, the upper part of the adsorption tower has a higher temperature than the lower part and is sufficiently heated. Therefore, when the gas flow direction is changed from the upper side to the lower side, the portion near the outlet (upper) at the time of adsorption is sufficiently regenerated. It becomes possible. Therefore, the flow direction of the regeneration gas from the top to the bottom is effective in the heating process. Further, even in the initial stage of cooling, the flow direction of the regenerative gas in which the fully regenerated regenerative gas is directed from the top to the bottom through the sufficiently cooled guard tower is effective. After the second half of the cooling, it is switched to the guard process and used for re-adsorption of moisture and VOC, so the flow direction of the regeneration gas from the bottom to the top is effective. In the present invention, these functions can be utilized to achieve a more rapid and uniform adsorption function and desorption function.

本発明は、上記揮発性有機化合物の回収プロセスであって、加熱手段を用いた前記加熱再生処理において、廃熱回収熱交換器を介して再生ガスを前記冷却凝縮手段へ導入し、該冷却凝縮手段からの再生ガスを前記廃熱回収熱交換器に導入するとともに、該再生ガスを前記加熱手段に導入することを特徴とする。   The present invention provides a process for recovering the volatile organic compound, wherein in the heating regeneration process using a heating unit, a regeneration gas is introduced into the cooling condensation unit via a waste heat recovery heat exchanger, and the cooling condensation is performed. The regeneration gas from the means is introduced into the waste heat recovery heat exchanger, and the regeneration gas is introduced into the heating means.

再生工程において用いる再生ガスは、加熱再生処理を行う吸着塔においては、高温状態で多量のＶＯＣを脱着させる一方、ＶＯＣ凝縮器においては極低温状態にまで低下させることによって大半のＶＯＣを回収する。つまり、循環する再生ガスに対しては、その循環流路において、こうした大きな温度差を付加するために用いる大きなエネルギーの授受が行われる。本発明は、廃熱回収熱交換器を、冷却凝縮手段と加熱手段の中間の最適位置に設けて、こうしたエルギーの授受を効率的にかつ簡便に行うことによって、両者の負荷を軽減することが可能となる。ひいては、ＶＯＣの回収システム全体のエネルギー効率を大幅に向上させることができる。特に、工程の切り換え時の両方の工程が交差するときには一層効果的である。   The regeneration gas used in the regeneration step recovers most of the VOC by desorbing a large amount of VOC in a high temperature state in an adsorption tower that performs a heat regeneration process, while reducing it to a very low temperature state in a VOC condenser. That is, a large amount of energy used to add such a large temperature difference is transferred to the circulating regeneration gas in the circulation flow path. In the present invention, the waste heat recovery heat exchanger is provided at an optimum position between the cooling condensing means and the heating means, and the load of both can be reduced by efficiently and simply transferring such energy. It becomes possible. As a result, the energy efficiency of the entire VOC recovery system can be greatly improved. In particular, it is more effective when both processes intersect when switching processes.

このように、本発明によれば、水分およびＶＯＣを含む試料空気からのＶＯＣの回収において、ＶＯＣの連続回収を図るとともに、吸着剤の効率のよい使用方法および効率のよい再生方法によって、簡便な機能を用い、保守を軽減しエネルギー効率が高くかつ信頼性の高いＶＯＣの回収プロセスを提供することが可能となる。   As described above, according to the present invention, in the recovery of VOC from sample air containing moisture and VOC, continuous recovery of VOC is achieved, and the adsorbent is efficiently used and efficiently regenerated. It is possible to provide a VOC recovery process that uses functions, reduces maintenance, has high energy efficiency, and is highly reliable.

以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。なお、本発明は様々な試料空気の条件（流量やＶＯＣの種類やその組成など）に適用可能であるので、操作温度などの数値例は典型的な値を示す。
本発明に係るＶＯＣの回収プロセスは、吸着剤を充填した少なくとも３基の吸着塔および揮発性有機化合物を回収する冷却凝縮手段を有し、その内の少なくとも１基を再生工程（Ｂ）、（Ｃ）または（Ｄ）のいずれかに、別の少なくとも１基をガード工程（Ｅ）、（Ｆ）または待機工程（Ｇ）のいずれかに、少なくとも１基以上の残りを吸着工程（Ａ）に供し、これらの工程を順次切り換えることによって、再生工程において循環使用される再生ガス中の濃縮された揮発性有機化合物を効果的に回収することを特徴とする。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. Since the present invention can be applied to various sample air conditions (flow rate, VOC type and composition, etc.), numerical examples such as operating temperature show typical values.
The VOC recovery process according to the present invention has at least three adsorption towers packed with an adsorbent and cooling condensation means for recovering volatile organic compounds, and at least one of them is a regeneration step (B), ( C) or (D), at least one other group in the guard step (E), (F) or standby step (G), and at least one remaining group in the adsorption step (A) And, by sequentially switching these steps, the concentrated volatile organic compound in the regeneration gas that is circulated and used in the regeneration step is effectively recovered.

＜本発明に係るＶＯＣの回収プロセスの１の構成例＞
図１に、本発明に係るＶＯＣの回収プロセスの１の構成を例示する（第１構成例）。
ここでは、吸着塔を４基設け加熱手段をその中央に配置した場合について説明する。この配置方法に限定するものではないが、このような配置は切換弁の数を減らすことができて好ましい。特に試料空気の流量が多いときには、多数の吸着塔を使用するほど、吸着工程にある吸着塔の割合が多くなり、より効率的なＶＯＣの回収プロセスを構成することが可能となる。 <One Configuration Example of VOC Recovery Process According to the Present Invention>
FIG. 1 illustrates one configuration of the VOC recovery process according to the present invention (first configuration example).
Here, the case where four adsorption towers are provided and the heating means is arranged at the center will be described. Although not limited to this arrangement method, such an arrangement is preferable because the number of switching valves can be reduced. In particular, when the flow rate of the sample air is large, the more adsorption towers are used, the greater the proportion of the adsorption towers in the adsorption process, and it is possible to configure a more efficient VOC recovery process.

Ｓ１〜Ｓ４は内部に吸着剤が充填された吸着塔、１は試料空気を系内に導入する第一ブロア、２は再生ガスを冷却する冷却器、３は選択的にＶＯＣを凝縮し回収するＶＯＣ凝縮器、４は再生ガスを移送する第二ブロア、５は吸着工程における吸着塔Ｓ１〜Ｓ４からの試料空気を集合管から排出するスタック、６は再生工程における再生ガス加熱用の再生ガス加熱器を示している。また、Ｖ１ａ〜Ｖ１ｅ、Ｖ２ａ〜Ｖ２ｅ、Ｖ３ａ〜Ｖ３ｅ、Ｖ４ａ〜Ｖ４ｅは、各吸着塔を吸着・再生・ガードの各工程に対応して試料空気あるいは再生ガスの流路の切り換えを行う制御弁、Ｖａは別途系外から再生ガス（パージガス）を用いる場合に導入する制御弁、ＶｂおよびＶｃは再生ガスの供給に際しＶＯＣ凝縮器を通過するかバイパスするかの切換を行う制御弁、ＶｄおよびＶｅは再生ガスの供給に際し再生ガス加熱器６を通過するかバイパスするかの制御を行う制御弁を示している。 S1 to S4 are adsorption towers filled with an adsorbent inside, 1 is a first blower that introduces sample air into the system, 2 is a cooler that cools the regeneration gas, and 3 selectively condenses and recovers VOC. VOC condenser, 4 is a second blower for transferring regeneration gas, 5 is a stack for discharging sample air from the adsorption towers S1 to S4 in the adsorption process from the collecting pipe, and 6 is regeneration gas heating for heating the regeneration gas in the regeneration process. Shows the vessel. V1a to V1e, V2a to V2e, V3a to V3e, and V4a to V4e are control valves for switching the flow path of the sample air or the regeneration gas corresponding to the steps of adsorption, regeneration, and guard for each adsorption tower, Va is a control valve that is separately introduced when regeneration gas (purge gas) is used from outside the system, Vb and Vc are control valves that switch between passing and bypassing the VOC condenser when supplying regeneration gas, and Vd and Ve are The control valve which controls whether to pass the regeneration gas heater 6 or to bypass when supplying the regeneration gas is shown.

このとき、上記各手段及び付帯する配管及び弁などの試料流路を構成する部材は断熱構造を形成し、所定の温度に保持されることが好ましい。また、第一ブロア、第二ブロアの駆動用電動機を回転数制御するとその風量を変更でき、その結果、再生ガスの昇圧、加熱、冷却などに要するエネルギーの節約ができて好ましい。なお、本実施例では、加熱手段にバイパス弁Ｖｅを付ける例を示しているが、これを用いないで、加熱手段の機能を停止すること、つまり、電気あるいはスチーム等の供給を停止することで代えてもよい。   At this time, it is preferable that the members constituting the sample channel such as the above-mentioned means and the accompanying pipes and valves form a heat insulating structure and are maintained at a predetermined temperature. Further, it is preferable to control the rotational speed of the drive motors for the first blower and the second blower, so that the air volume can be changed, and as a result, energy required for boosting, heating, cooling, etc. of the regeneration gas can be saved. In the present embodiment, an example in which the bypass valve Ve is attached to the heating means is shown, but without using this, the function of the heating means is stopped, that is, the supply of electricity or steam is stopped. It may be replaced.

また、これらの各要素は、試料空気の吸着工程、再生ガスによる再生工程およびガード工程に対応して、所定のシーケンスに従い、所定の制御手段（図示せず）によって、その作動を管理・制御する。なお、図１では図示していないが、本システムの安定な稼動を確保するために、所定の位置に、温度計、圧力計、分析計および流量計などの測定手段、冷却流体や加熱流体および圧力調整器を適宜配設し、これらの出力および機能を上記同様、制御手段によって管理・制御している。   These elements are managed and controlled by predetermined control means (not shown) according to a predetermined sequence corresponding to a sample air adsorption process, a regeneration gas regeneration process, and a guard process. . Although not shown in FIG. 1, in order to ensure stable operation of this system, a measuring means such as a thermometer, a pressure gauge, an analyzer, and a flow meter, a cooling fluid, a heating fluid, and Pressure regulators are provided as appropriate, and their outputs and functions are managed and controlled by the control means as described above.

図１の構成例においては、吸着塔Ｓ１と吸着塔Ｓ３を対とし、吸着塔Ｓ２と吸着塔Ｓ４を対とするとともに、その中間に加熱用流路を設けた点に特徴がある。制御弁Ｖ１ｃからの流路と制御弁Ｖ３ｃからの流路を、制御弁Ｖ２ｃからの流路と制御弁Ｖ４ｃからの流路とを接続する流路を分岐し、一方を加熱用流路として再生ガス加熱器６および制御弁Ｖｄを設け、他方をバイパス流路として制御弁Ｖｅを設けている。つまり、制御弁Ｖｄを開とすることで加熱用流路を形成し、制御弁Ｖｅを開とすることでバイパス流路を形成する。   The configuration example of FIG. 1 is characterized in that the adsorption tower S1 and the adsorption tower S3 are paired, the adsorption tower S2 and the adsorption tower S4 are paired, and a heating channel is provided between them. The flow path from the control valve V1c and the flow path from the control valve V3c are branched from the flow path connecting the flow path from the control valve V2c and the flow path from the control valve V4c, and one is regenerated as a heating flow path. The gas heater 6 and the control valve Vd are provided, and the control valve Ve is provided with the other as a bypass flow path. That is, the heating flow path is formed by opening the control valve Vd, and the bypass flow path is formed by opening the control valve Ve.

後述する回収プロセスの機能から分るように、本構成例においては、吸着工程にある吸着塔と再生工程にある吸着塔のグループと、吸着工程にある吸着塔とガード工程にある吸着塔のグループに分けることによって非常に効率的に機能する。つまり、一方のグループの再生工程と他方のグループのガード工程が、循環的に入れ替えを行われることによって、その中間にある加熱用流路を共有することが可能となり、エネルギー効率の向上を図ることができる。また、２つの吸着塔を吸着工程に利用することができることから、試料空気から多量のＶＯＣの回収を行うことができ、再生機能およびガード機能をも有効に利用することが可能となる。   As can be seen from the function of the recovery process described later, in this configuration example, the adsorption tower group in the adsorption process and the adsorption tower group in the regeneration process, and the adsorption tower group in the adsorption process and the adsorption tower group in the guard process It works very efficiently by dividing it into That is, the regeneration process of one group and the guard process of the other group are cyclically interchanged, so that the heating flow path in the middle can be shared, and energy efficiency can be improved. Can do. In addition, since two adsorption towers can be used for the adsorption step, a large amount of VOC can be recovered from the sample air, and the regeneration function and the guard function can be effectively utilized.

また、２つのグループ分けは、次の如くすることが好ましい。吸着塔の数をｎとするとき、ｎが偶数・奇数の場合に分けて述べる。
（１）先ず、偶数（ｎ＝２ｍ）の時は、ｍ基ずつの２つのグループに分ける。各々の吸着塔の再生工程の再生ガス入口とガード工程の再生ガス出口を再生ガス中間口と呼ぶと、再生ガス中間口から延ばしてヘッダー管（図１における６ａおよび６ｂに該当）に制御弁Ｖｄを介して接続する。ヘッダー管の中間に加熱手段６を配置する。
（２）また、奇数（ｎ＝２ｍ＋１）の時は、内２ｍ基は上記、偶数の時と同様に配置し、残り１基はその再生ガス中間口からの再生ガス配管を２つに分岐し、各々を延ばしてヘッダー管の上記加熱手段の両側に弁を介して接続する。特に、３基の場合は、後程より詳しく説明する。 Moreover, it is preferable that the two groupings are as follows. When the number of adsorption towers is n, the case where n is an even number or an odd number is described separately.
(1) First, when the number is even (n = 2m), it is divided into two groups of m groups. When the regeneration gas inlet in the regeneration process of each adsorption tower and the regeneration gas outlet in the guard process are called regeneration gas intermediate ports, the control valve Vd extends from the regeneration gas intermediate port to the header pipe (corresponding to 6a and 6b in FIG. 1). Connect through. A heating means 6 is disposed in the middle of the header tube.
(2) When the number is odd (n = 2m + 1), the 2m groups are arranged in the same manner as the above even number, and the remaining one branch the regeneration gas piping from the regeneration gas intermediate port into two. Each is extended and connected to both sides of the heating means of the header pipe via a valve. In particular, the case of three will be described in more detail later.

吸着剤としては、基本的にＶＯＣの吸着能力が高く水分の吸着能力が低ければ特に限定はされないが、比較的こうした能力の差の大きい活性炭を用いることが好ましい。さらにこうした能力の差の大きい、いわゆる疎水性吸着剤が好ましく、具体的には、疎水性ゼオライトが該当する。ここで、疎水性ゼオライトとは、一般にシリカ／アルミナ（ＳｉＯ２／Ａｌ２Ｏ３）比が大きいものをいい、水を吸着しにくい特性を有する。例えば、ＳｉＯ２／Ａｌ２Ｏ３比が１５以上のもの、特には５０〜５００程度のものが好ましい。また、吸着剤の形状は、一般には、径３〜５ｍｍ程度のペレット状、粒状体あるいはハニカム形状などにより圧力損失が小さく、かつ吸着面積の大きな条件で使用することが好ましい。 The adsorbent is not particularly limited as long as the VOC adsorption ability is high and the moisture adsorption ability is low, but it is preferable to use activated carbon having a relatively large difference in such ability. Furthermore, a so-called hydrophobic adsorbent having a large difference in ability is preferable, and specifically, hydrophobic zeolite is applicable. Here, the hydrophobic zeolite generally means a material having a large silica / alumina (SiO 2 / Al 2 O 3 ) ratio, and has a characteristic of hardly adsorbing water. For example, a SiO 2 / Al 2 O 3 ratio of 15 or more, particularly about 50 to 500 is preferable. In general, the adsorbent is preferably used under the condition that the pressure loss is small and the adsorption area is large due to pellets, granules or honeycombs having a diameter of about 3 to 5 mm.

また、吸着剤として疎水性吸着剤を選択することによって、本発明特有の効果を得ることが可能となる。一般に、吸着法によるＶＯＣの回収効率は、吸着剤の特性と個々のＶＯＣの多くの物性に依存する。例えば、吸着剤の吸着能は、吸着分子のサイズと細孔分布の関係、吸着剤と吸着分子の化学的親和性またこれと関連するが吸着分子の極性などに依存する。また、吸着剤の一般的傾向として、吸着能は温度の関数で低温ほど大きく、高温では低い。一方ＶＯＣの物性からは、一般に沸点が吸着温度に比較して高い程吸着は容易である。代表的なＶＯＣとして沸点を記すと、シクロヘキサノン：１５６℃、トルエン：１１１℃、ＭＩＢＫ：１１６℃、ＭＥＫ：８０℃、酢酸エチル：７７℃、などとなる。シクロヘキサノン、トルエンあるいはＭＩＢＫなどは吸着による精製は容易である。また、ＭＥＫや酢酸エチルなどは精製が比較的難しいことが分かる。しかし、後者のＶＯＣを沸点のみで比較すれば水分（沸点１００℃）の方が吸着し易いことになるが、水分が極性分子であることから、疎水性の吸着剤を選べば、ＶＯＣの吸着能が大きく水分を殆ど吸着することなく、ＶＯＣの吸着分離ができる。脱着においても優先的に水分を脱着する特性を有することから、再生工程にこうした特性を活かすことによって、一層のＶＯＣの選択的吸着分離が可能となる。本発明はこうした特性を利用することによって、効率的なＶＯＣの回収を図ったものである。   In addition, by selecting a hydrophobic adsorbent as the adsorbent, it is possible to obtain effects specific to the present invention. In general, the recovery efficiency of VOCs by the adsorption method depends on the properties of the adsorbent and many physical properties of the individual VOCs. For example, the adsorptive capacity of the adsorbent depends on the relationship between the size of the adsorbed molecule and the pore distribution, the chemical affinity between the adsorbent and the adsorbed molecule, and the polarity of the adsorbed molecule related to this. Also, as a general tendency of adsorbents, the adsorption capacity is larger at lower temperatures as a function of temperature, and lower at higher temperatures. On the other hand, from the physical properties of VOC, in general, the higher the boiling point compared to the adsorption temperature, the easier the adsorption. When the boiling point is described as a typical VOC, cyclohexanone: 156 ° C., toluene: 111 ° C., MIBK: 116 ° C., MEK: 80 ° C., ethyl acetate: 77 ° C., and the like. Cyclohexanone, toluene, MIBK and the like are easily purified by adsorption. Moreover, it turns out that refinement | purification of MEK, ethyl acetate, etc. is comparatively difficult. However, if the latter VOC is compared only with the boiling point, moisture (boiling point 100 ° C.) is more easily adsorbed. However, since moisture is a polar molecule, if a hydrophobic adsorbent is selected, adsorption of VOC VOC can be adsorbed and separated with almost no moisture adsorbed. Since desorption also has the property of preferentially desorbing moisture, further selective adsorption separation of VOCs can be achieved by utilizing these properties in the regeneration process. The present invention is intended to efficiently recover VOCs by utilizing these characteristics.

吸着塔Ｓ１〜Ｓ４は、内部に上記吸着剤が充填され、低温条件（通常約２０〜４０℃程度）での選択的ＶＯＣの吸着、中温条件（通常約１００〜１３０℃程度）での僅かな水分などの脱着、および高温条件（通常約１４０〜２００℃程度）でのＶＯＣの脱着を繰り返し行われる。吸着塔Ｓ１〜Ｓ４の温度調整方法は、塔内部に加熱部あるいは冷却部を有して自己完結的に温度調整を行う方法、外部から加熱媒体あるいは冷却媒体を供給する方法、あるいは再生ガス流路に加熱器や冷却器を設けて吸着塔の再生時に加熱された再生ガスや冷却された再生ガスを導入することによって温度調整する方法などがある。 The adsorption towers S1 to S4 are filled with the above adsorbent, and are selectively adsorbed under low temperature conditions (usually about 20 to 40 ° C.) and slightly under medium temperature conditions (usually about 100 to 130 ° C.). Desorption of moisture and the like, and VOC desorption under high temperature conditions (usually about 140 to 200 ° C.) are repeated. The temperature adjustment method for the adsorption towers S1 to S4 includes a heating part or a cooling part inside the tower for self-contained temperature adjustment, a method for supplying a heating medium or cooling medium from the outside, or a regeneration gas channel There is a method in which a heater or a cooler is provided to adjust the temperature by introducing a regeneration gas heated during regeneration of the adsorption tower or a cooled regeneration gas.

図１においては、吸着塔Ｓ１〜Ｓ４のいずれにも繋がる流路同士を、再生ガス加熱器を有する加熱用流路あるいはバイパス流路を介して接続し、加熱用流路とバイパス流路の切換機能を有することを特徴とする方法を例示している。   In FIG. 1, the flow paths connected to any of the adsorption towers S <b> 1 to S <b> 4 are connected via a heating flow path or a bypass flow path having a regeneration gas heater, and switching between the heating flow path and the bypass flow path is performed. The method characterized by having a function is illustrated.

つまり、加熱手段を各吸着塔に設ける構成も可能であるが、装置の大型化、コストの上昇を招くことから、必要な再生ガスのみ加熱処理を行うことが好ましい。本発明は、再生工程にある吸着塔とガード工程にある吸着塔との間に再生ガス加熱器を配設し、１つの加熱手段で供給される再生ガスを予め加熱することによって、吸着塔自体に加熱機能を有する必要をなくし、複数の吸着塔含むＶＯＣ回収プロセス全体のコンパクト化を図ることが可能となる。   In other words, a configuration in which a heating means is provided in each adsorption tower is possible, but it is preferable to perform heat treatment only for the necessary regeneration gas because the apparatus is increased in size and costs are increased. The present invention provides a regeneration gas heater between the adsorption tower in the regeneration process and the adsorption tower in the guard process, and preheats the regeneration gas supplied by a single heating means, so that the adsorption tower itself Therefore, it is possible to reduce the size of the entire VOC recovery process including a plurality of adsorption towers.

また、吸着塔Ｓ１〜Ｓ４への試料空気あるいは再生ガスの流れ方向に関し、図１に例示するように、吸着工程およびガード工程にある吸着塔については下から上とし、再生工程にある吸着塔については、上から下とすることが好ましい。   Moreover, regarding the flow direction of the sample air or the regeneration gas to the adsorption towers S1 to S4, as illustrated in FIG. 1, the adsorption tower in the adsorption process and the guard process is from the bottom to the top, and the adsorption tower in the regeneration process Is preferably from top to bottom.

つまり、一般に吸着塔内部における再生工程直前の吸着しているＶＯＣの分布状態は、図２（ａ）のような試料空気入口側に高濃度のＶＯＣが吸着していることから、図２（ｂ）のように、試料空気と逆方向から再生ガスを流すことによって先に高濃度ＶＯＣを脱着することができ短時間に処理することが可能となる。また、吸着を利用しての分離では、一般にＶＯＣが下方から上方に流される。ＶＯＣの吸着は、下方の入り口から上方の出口に向かって進行し、最終的に吸着塔が破過し、ＶＯＣが出口から問題となる濃度で出て行くようになると使用限界となる。ただし、吸着塔の再生工程において吸着塔の上部が十分に再生されていないと、吸着塔の破過が早期に起こり吸着塔の吸着剤が十分に使用できないことがある。これは再生ガスの冷却凝縮後残留するＶＯＣ分の濃度とも関連し、比較的低沸点のＶＯＣが含まれる場合に顕著である。つまり、吸着塔の上部が十分に加温され再生が十分になされるので、加熱工程は上から下に向けた再生ガスの流れ方向が有効である。また、冷却の初期にも、十分に冷却されたガード塔を通り、十分に精製された再生ガスを上から下に向けた再生ガスの流れ方向が有効である。冷却の後半以降は、ガード工程に切り替わり水分やＶＯＣの再吸着に使用されるので、下から上に向けた再生ガスの流れ方向が有効である。従って、本構成によって、これらの機能を利用することが可能となり、より完全な吸着塔の再生により効率的なＶＯＣ回収を図ることができる。特に、比較的低沸点のＶＯＣが含まれる場合には、多くの点に配慮した、本発明の再生方法が有効となる。   That is, generally, the distribution state of the VOC adsorbed immediately before the regeneration step in the adsorption tower is that a high concentration of VOC is adsorbed on the sample air inlet side as shown in FIG. ), The high-concentration VOC can be desorbed first by flowing the regeneration gas from the direction opposite to that of the sample air, and the processing can be performed in a short time. In the separation using adsorption, VOC is generally flowed from below to above. Adsorption of VOC proceeds from the lower inlet to the upper outlet, eventually reaching the limit of use when the adsorption tower breaks through and VOC comes out of the outlet at the concentration in question. However, if the upper part of the adsorption tower is not sufficiently regenerated in the regeneration process of the adsorption tower, breakthrough of the adsorption tower may occur at an early stage, and the adsorbent of the adsorption tower may not be sufficiently used. This is also related to the concentration of VOC remaining after cooling and condensation of the regeneration gas, and is remarkable when VOC having a relatively low boiling point is included. That is, since the upper part of the adsorption tower is sufficiently heated and regeneration is sufficiently performed, the flow of regeneration gas from the top to the bottom is effective in the heating process. Further, even in the initial stage of cooling, the flow direction of the regenerative gas in which the fully regenerated regenerative gas is directed from the top to the bottom through the sufficiently cooled guard tower is effective. After the second half of the cooling, it is switched to the guard process and used for re-adsorption of moisture and VOC, so the flow direction of the regeneration gas from the bottom to the top is effective. Therefore, with this configuration, these functions can be used, and more efficient VOC recovery can be achieved by more complete regeneration of the adsorption tower. In particular, when a VOC having a relatively low boiling point is included, the regeneration method of the present invention in consideration of many points is effective.

冷却器２は、再生ガスを２０〜４０℃程度に冷却するもので、水冷式の熱交換器を用いることができる。また、本構成の吸着工程においては、吸着剤での水分の吸着量が少なく、大部分の水分がスタック５から排出されることから、ＶＯＣの回収効率の面では、凝縮排水処理を行う必要はなく、図１において例示したように、冷却器２を介してＶＯＣ凝縮器３に再生ガスが導入することによって、十分水分の影響もなくＶＯＣの回収機能が働く点においても優れている。つまり、多量の空気中に含まれたＶＯＣを吸着剤に固定し、再生ガスで脱着させて、より濃度の高いガスに濃縮し、冷却凝縮手段と組み合わせ除去する本方式においては、ＶＯＣとともに水分が共存する場合であっても、脱着に際しては、吸着剤を加熱するとはじめに水分が選択的に脱着し、これに僅かのＶＯＣが同伴するが、再生工程（Ｂ）において、ほとんどの水分は脱着し終わり、冷却器２を介した循環流路において処理される。従って、再生工程（Ｃ）におけるＶＯＣの冷却凝縮により、殆ど水分を含まないＶＯＣの回収ができる。このような方法によって、ＶＯＣと水分が含まれた空気であっても非常に選択性の高い、ＶＯＣの分離回収が可能となる。   The cooler 2 cools the regeneration gas to about 20 to 40 ° C., and a water-cooled heat exchanger can be used. In addition, in the adsorption process of this configuration, the amount of moisture adsorbed by the adsorbent is small, and most of the moisture is discharged from the stack 5, so that in terms of VOC recovery efficiency, it is necessary to perform the condensed waste water treatment. In addition, as illustrated in FIG. 1, the regeneration gas is introduced into the VOC condenser 3 through the cooler 2, which is excellent in that the VOC recovery function works without sufficient influence of moisture. That is, in this method in which VOC contained in a large amount of air is fixed to an adsorbent, desorbed with a regeneration gas, concentrated to a higher concentration gas, and removed in combination with a cooling condensing means, moisture is contained together with VOC. Even in the case of coexistence, when desorbing, when the adsorbent is heated, moisture is selectively desorbed first, and this is accompanied by a small amount of VOC, but most of the moisture is completely desorbed in the regeneration step (B). Then, it is processed in the circulation flow path via the cooler 2. Therefore, VOC containing almost no water can be recovered by cooling and condensing the VOC in the regeneration step (C). By such a method, it is possible to separate and collect VOCs with very high selectivity even in air containing VOCs and moisture.

また、冷却器２の後で分岐して凝縮器３と並列に、水分凝縮器を設けることも可能である。約１０℃程度まで冷却し、再生ガス中の水分を凝縮トラップして排水除去することによって、ガード工程にある吸着塔への水分再吸着量を減らすことが可能となる。   It is also possible to provide a moisture condenser in a branch after the cooler 2 and in parallel with the condenser 3. By cooling to about 10 ° C. and condensing and trapping the moisture in the regeneration gas to remove the waste water, it is possible to reduce the amount of moisture re-adsorbed on the adsorption tower in the guard process.

上記のように、本発明のＶＯＣ回収プロセスにおいては、ＶＯＣとともに水分が共存する場合であっても、効率的にＶＯＣを選択分離することが可能である。   As described above, in the VOC recovery process of the present invention, it is possible to selectively separate VOC efficiently even when moisture coexists with the VOC.

ＶＯＣ凝縮器３は、再生ガスを−４０〜−１０℃程度にフレオン冷凍機で冷却される。凝縮されたＶＯＣを凝縮器３内の流路からトラップして取り出すことによって、ＶＯＣの回収を行うことができる。回収されたＶＯＣは、その後精製され再度各種溶剤の原料として利用することが可能である。また、一旦冷却された再生ガスは１０℃程度に戻すことが好ましいことから、図１に例示するような循環される冷媒によるか、あるいは冷却器２からの再生ガスと熱交換することによって冷熱回収し、エネルギー効率の向上を図ることが可能となる。   In the VOC condenser 3, the regeneration gas is cooled to about −40 to −10 ° C. by a Freon refrigerator. The VOC can be recovered by trapping the condensed VOC from the flow path in the condenser 3 and taking it out. The recovered VOC can then be purified and reused as a raw material for various solvents. In addition, since it is preferable that the regenerated gas once cooled is returned to about 10 ° C., it is possible to recover the heat by using a circulating refrigerant as illustrated in FIG. 1 or by exchanging heat with the regenerated gas from the cooler 2. In addition, energy efficiency can be improved.

再生ガス加熱器６は、再生ガスを中温状態（約１５０℃程度）、あるいは高温状態（約２２０℃程度）に加熱するもので、発熱抵抗体式やスチームなど熱媒体による熱交換式などを適用することが可能である。加熱状態の切り換えは、印加電圧の切り換えや熱媒体の温度あるいは供給量の切り換えなどによって行われる。
再生工程にある吸着塔に供給される再生ガスを予め加熱することによって、吸着塔自体に加熱機能を有する必要をなくし、複数の吸着塔含むＶＯＣ回収プロセス全体のコンパクト化を図るとともに、接続する流路を設定することによって任意の構成が可能となり汎用性のあるＶＯＣ回収プロセスを形成することができる。 The regenerative gas heater 6 heats the regenerative gas to an intermediate temperature state (about 150 ° C.) or a high temperature state (about 220 ° C.), and a heating resistor type or a heat exchange type using a heat medium such as steam is applied. It is possible. The heating state is switched by switching the applied voltage or the temperature or supply amount of the heat medium.
By heating the regeneration gas supplied to the adsorption tower in the regeneration step in advance, it is not necessary to have a heating function in the adsorption tower itself, so that the entire VOC recovery process including a plurality of adsorption towers can be made compact and connected. By setting the path, an arbitrary configuration is possible, and a versatile VOC recovery process can be formed.

なお、図１では、制御弁Ｖａを介して別途系外から再生ガス（パージガス）を用いる場合を例示した。一般には、プロセスの運転条件を、こうした限界を超える条件で操作しないことから、系外からのパージガスの導入をせずに、試料空気をそのまま再生ガスとして利用することも可能であるが、ＶＯＣの種類によっては、再生ガス中のＶＯＣ濃度が爆発限界あるいはその他の許限界を超える可能性がある場合があり、プロセスの安全性の確保の観点から再生ガスとして窒素ガスのような不活性ガスを用いることが好ましい。   In FIG. 1, a case where regeneration gas (purge gas) is separately used from outside the system via the control valve Va is illustrated. In general, since the process operating conditions are not operated under conditions exceeding these limits, it is possible to use the sample air as a regeneration gas as it is without introducing a purge gas from outside the system. Depending on the type, the VOC concentration in the regeneration gas may exceed the explosion limit or other allowable limits, and an inert gas such as nitrogen gas is used as the regeneration gas from the viewpoint of ensuring process safety. It is preferable.

＜第１構成例に基づくＶＯＣの回収プロセスの動作手順＞
（１）上記第１構成例に基づくＶＯＣの回収プロセスの動作について、まず、１つの吸着塔（「該吸着塔」という。）における各工程の内容を説明する。 <Operation Procedure of VOC Recovery Process Based on First Configuration Example>
(1) Regarding the operation of the VOC recovery process based on the first configuration example, first, the contents of each step in one adsorption tower (referred to as “the adsorption tower”) will be described.

（１−１）吸着工程（Ａ）
回収プロセス稼動時においては、図１に示す第一ブロア１で昇圧した試料空気を回収プロセスに導入する。このとき、ＶＯＣおよび水分を含む試料空気は、まずフィルタ（図示せず）によって清浄され、また必要なら水冷却器（図示せず）により冷却された後、吸着塔Ｓ１〜Ｓ４のいずれか２基の該吸着塔に導入され、選択的にＶＯＣを吸着分離して大気に放出される。該吸着塔においては、温度約２０〜４０℃程度、圧力約２〜８ｋＰａＧ程度に設定される。 (1-1) Adsorption process (A)
During operation of the recovery process, the sample air pressurized by the first blower 1 shown in FIG. 1 is introduced into the recovery process. At this time, the sample air containing VOC and moisture is first cleaned by a filter (not shown) and, if necessary, cooled by a water cooler (not shown), then any two of the adsorption towers S1 to S4. The VOC is selectively adsorbed and separated and released to the atmosphere. In the adsorption tower, the temperature is set to about 20 to 40 ° C., and the pressure is set to about 2 to 8 kPaG.

（１−２）再生工程（Ｂ）
次に、回収プロセス稼動時には、第二ブロア４で昇圧した再生ガスを回収プロセスにおいて機能させる。ここで、再生ガスは、系外から導入するか、上記ＶＯＣを吸着処理した試料空気を使用するかを問わないが、系外から導入する場合は不活性ガスが好ましい。不活性ガスを用いるときは、再生工程の最初に吸着塔内の残留空気を不活性ガスで置換する操作を行うこと多いが、一般的に良く知られたことであるので詳述しない。
このとき、再生ガスを冷却器２に導入し、第二ブロア４で昇圧し、後述するガード工程（Ｅ）にある吸着塔に導入して優先的に水分を除去した後、それを再生ガス用加熱器６によって中温状態約１５０℃にして該吸着塔に導入することによって、該吸着塔の再生を行う。再生ガスは、回収プロセス内部において循環使用される。なお、加熱状態は図１のように加熱器を通過させることが好ましいが、処理量の少ない場合には、該吸着塔自体を加熱することも可能である。 (1-2) Regeneration process (B)
Next, during operation of the recovery process, the regeneration gas whose pressure has been increased by the second blower 4 is caused to function in the recovery process. Here, it does not matter whether the regeneration gas is introduced from outside the system or the sample air subjected to adsorption treatment of the VOC is used, but when introduced from outside the system, an inert gas is preferable. When an inert gas is used, an operation of replacing the residual air in the adsorption tower with an inert gas at the beginning of the regeneration step is often performed, but since it is generally well known, it will not be described in detail.
At this time, the regeneration gas is introduced into the cooler 2, pressurized by the second blower 4, and introduced into an adsorption tower in a guard step (E) described later to remove moisture preferentially, and then used for the regeneration gas. The adsorption tower is regenerated by introducing it into the adsorption tower at an intermediate temperature of about 150 ° C. by the heater 6. The regeneration gas is recycled within the recovery process. The heating state is preferably passed through a heater as shown in FIG. 1, but the adsorption tower itself can be heated when the amount of processing is small.

（１−３）再生工程（Ｃ）
次に、冷却器２を介して再生ガスをＶＯＣ凝縮器３に導入して大半のＶＯＣを除去し、第二ブロア４で昇圧し、約１０℃の低温状態でガード工程（Ｆ）にある吸着塔において微量の残留ＶＯＣを除去された後、その再生ガスを再生ガス用加熱器６によって高温状態約２２０℃にして該吸着塔に導入することによって、該吸着塔の高度の再生を行う。
このとき、極低温（約−４０〜−１０℃程度）のＶＯＣ凝縮器３においてＶＯＣを凝縮液化させ、溶剤として回収する。また、再生ガスは、上記（１−２）同様、回収プロセス内部において循環使用される。 (1-3) Regeneration process (C)
Next, the regeneration gas is introduced into the VOC condenser 3 through the cooler 2 to remove most of the VOC, the pressure is increased by the second blower 4, and the adsorption in the guard step (F) at a low temperature of about 10 ° C. After removing a small amount of residual VOC in the tower, the regeneration gas is brought to a high temperature state of about 220 ° C. by the regeneration gas heater 6 and introduced into the adsorption tower, whereby the adsorption tower is highly regenerated.
At this time, the VOC is condensed and liquefied in the VOC condenser 3 at an extremely low temperature (about −40 to −10 ° C.) and recovered as a solvent. Further, the regeneration gas is circulated and used in the recovery process as in the above (1-2).

（１−４）再生工程（Ｄ）
次に、再生工程（Ｃ）と同様に、再生ガスを冷却器２、ＶＯＣ凝縮器３、第二ブロア４、ガード工程（Ｆ）にある吸着塔に導入した後、本工程においては低温状態にして該吸着塔に導入することによって、該吸着塔の冷却を行う。 (1-4) Regeneration process (D)
Next, as in the regeneration step (C), after the regeneration gas is introduced into the cooler 2, the VOC condenser 3, the second blower 4, and the adsorption tower in the guard step (F), the temperature is lowered in this step. Then, the adsorption tower is cooled by introducing it into the adsorption tower.

（１−５）ガード工程（Ｅ）
上記（１−４）によって該吸着塔の再生工程は完了し、該吸着塔はガード工程に移行する。つまり、再生工程（Ｂ）にある吸着塔からの再生ガスを、冷却器２に導入した後、該吸着塔に導入して優先的に残留した水分を除去することによって、再生工程（Ｂ）にある吸着塔への清浄な再生ガスの供給を行っている。
上記の機能からみると、ガード工程は、特定の吸着塔における次なる吸着工程の準備段階であるとともに、他の吸着塔の再生工程の補助的機能の役割を果たすものである。 (1-5) Guard process (E)
By the above (1-4), the regeneration process of the adsorption tower is completed, and the adsorption tower moves to the guard process. That is, the regeneration gas from the adsorption tower in the regeneration step (B) is introduced into the cooler 2 and then introduced into the adsorption tower to remove the preferentially remaining water, thereby allowing the regeneration step (B). A clean regeneration gas is supplied to an adsorption tower.
In view of the above functions, the guard process is a preparatory stage for the next adsorption process in the specific adsorption tower and plays a role of an auxiliary function in the regeneration process of the other adsorption tower.

（１−６）ガード工程（Ｆ）
次に、再生ガスは、冷却器２を介してＶＯＣ凝縮器３に導入されて大半のＶＯＣが除去された状態で、低温条件で該吸着塔に導入される。ここで、微量の残留ＶＯＣを除去された後、それを再生ガス用加熱器６によって中温状態で再生工程にある吸着塔に清浄な再生ガスの供給を行っている。
上記（１−５）同様、特定の吸着塔における次なる吸着工程の準備段階であるとともに、他の吸着塔の再生工程の補助的機能の役割を果たしている。 (1-6) Guard process (F)
Next, the regeneration gas is introduced into the adsorption tower under a low temperature condition in a state where most of the VOC is removed by being introduced into the VOC condenser 3 through the cooler 2. Here, after a small amount of residual VOC is removed, a clean regeneration gas is supplied to the adsorption tower in the regeneration process at a medium temperature by the regeneration gas heater 6.
Similar to the above (1-5), it is a preparatory stage for the next adsorption step in the specific adsorption tower, and plays the role of an auxiliary function in the regeneration step of the other adsorption tower.

以上の回収プロセスにおいて、１サイクルの時間および各工程の個々の時間については、処理する試料空気に含まれるＶＯＣの成分の種類や組成などによって大きく異なるが、各工程の時間比率として、４基の場合、吸着工程を２００とした場合再生工程全体およびガード工程全体が１００となり、［Ｂ］＝［Ｅ］＝３０、［Ｃ］＝４５、［Ｄ］＝２５、［Ｆ］＝［Ｃ］＋［Ｄ］＝７０が代表的な値である。   In the above recovery process, the time of one cycle and the individual time of each step vary greatly depending on the type and composition of the VOC component contained in the sample air to be processed, but the time ratio of each step In this case, when the adsorption process is set to 200, the entire regeneration process and the entire guard process become 100, and [B] = [E] = 30, [C] = 45, [D] = 25, [F] = [C] + [D] = 70 is a typical value.

なお、以上の回収プロセスでの再生工程（Ｃ）を複数の工程に分解し加熱手段の設定値を変更するような拡張も可能である。   The regeneration step (C) in the above recovery process can be expanded into a plurality of steps to change the setting value of the heating means.

また、吸着工程（Ａ）から再生工程（Ｂ）への切り替えは、単純に前もってタイマで設定しておき、それに従うようにすることもできるが、吸着工程（Ａ）にある塔の出口の、あるいはスタックへの集合管において、集合後のＶＯＣ濃度を分析計でモニタしておき、規定値になるまで、吸着工程（Ａ）を続ける方式も可能である。この方式を採用すると再生の頻度を少なくでき、エネルギーを節約できて好ましい。   In addition, the switching from the adsorption step (A) to the regeneration step (B) can be simply set in advance with a timer and followed, but at the outlet of the tower in the adsorption step (A), Alternatively, in the collecting pipe to the stack, it is possible to monitor the VOC concentration after gathering with an analyzer and continue the adsorption step (A) until it reaches a specified value. Adopting this method is preferable because the frequency of regeneration can be reduced and energy can be saved.

以上のように、本発明に係るＶＯＣ回収方法は、多量の空気中に含まれたＶＯＣを吸着剤に固定し、別途再生ガスで脱着させ、より濃度の高いガスに濃縮し、冷却凝縮法などと組み合わせ除去するとの方式である。このとき、疎水性吸着剤を用いた場合であっても、ＶＯＣの吸着固定ができると同時に僅かの水分も吸着される。しかしながら、脱着に際しても疎水性の特性から、吸着剤を加熱するとはじめに水分が選択に脱着し始め、初期段階でほとんどの水分は脱着し終わる。その後、さらに高い温度で加熱することあるいは加熱を継続することによって、高濃度のＶＯＣの脱着が生じることから、この再生ガスを冷却凝縮することにより、殆ど水分を含まないＶＯＣの回収ができる。こうしたメカニズムに注目して編み出された巧妙な方法が本発明の要点である。   As described above, in the VOC recovery method according to the present invention, VOC contained in a large amount of air is fixed to an adsorbent, separately desorbed with a regeneration gas, concentrated to a higher concentration gas, a cooling condensation method, etc. It is a method of removing in combination. At this time, even when a hydrophobic adsorbent is used, VOC can be adsorbed and fixed, and at the same time, a small amount of water is adsorbed. However, due to the hydrophobic property during desorption, when the adsorbent is heated, moisture begins to be desorbed selectively, and most of the moisture is desorbed in the initial stage. Thereafter, by heating at a higher temperature or continuing the heating, desorption of a high concentration of VOC occurs, so that the regeneration gas can be recovered by cooling and condensing the VOC containing almost no moisture. A clever method devised by paying attention to such a mechanism is the gist of the present invention.

（２）上記各工程の内容については、特定の吸着塔を中心に説明したが、回収プロセス全体としての吸着塔の循環的切換えが可能なことが、図３（１）〜（６）および表２に基づいて理解される。図３では試験空気および再生ガスの流れが、表２は、回収プロセスにおける吸着塔Ｓ１〜Ｓ４の機能別の工程が相互の関係とともに例示される。   (2) Although the contents of each of the above steps have been described with a particular adsorption tower as the center, it is possible to perform cyclic switching of the adsorption tower as a whole recovery process as shown in FIGS. 3 (1) to (6) and the table. It is understood based on 2. FIG. 3 illustrates the flow of the test air and the regeneration gas, and Table 2 illustrates the steps according to the functions of the adsorption towers S1 to S4 in the recovery process together with the mutual relationship.

〔表２〕

Figure 0004530944
[Table 2]
Figure 0004530944

システム全体としては第１〜１２プロセス（Ｐ１〜Ｐ１２）が循環的に実行される。
加熱手段を中央に配置し、吸着塔の並びにＳ１、Ｓ３，Ｓ２，Ｓ４と名づけることにより、奇数番と偶数番がグループ分けされ、吸着塔Ｓ１〜Ｓ４が順次循環的に切換え可能であることが理解できる。つまり、Ｐ１〜Ｐ３のプロセスでは、Ｓ３のガード工程（Ｅ，Ｆ）とＳ２の再生工程（Ｂ，Ｃ，Ｄ）が対となり、３プロセスの単位でＳ４とＳ３、Ｓ１とＳ４、Ｓ２とＳ１と順次循環的に実行される。 As the entire system, the first to twelfth processes (P1 to P12) are cyclically executed.
By arranging the heating means in the center and naming the adsorption towers as S1, S3, S2, and S4, the odd and even numbers are grouped, and the adsorption towers S1 to S4 can be sequentially and cyclically switched. Understandable. That is, in the processes of P1 to P3, the guard process (E, F) of S3 and the regeneration process (B, C, D) of S2 are paired, and S4 and S3, S1 and S4, S2 and S1 in units of three processes. And sequentially executed.

以上の第１〜１２プロセスによって、各吸着塔Ｓ１〜Ｓ４での吸着工程、再生工程、ガード工程を全て完了することになり、本回収プロセスの機能単位となる。実際の回収プロセスの実行にあっては、試料空気の性状に合せて、こうしたプロセスの機能単位を繰り返す回数、吸着工程の時間、あるいは再生工程やガード工程の時間比率、などを設定することによって、最も効率的なＶＯＣの回収を行うことができる。また、加熱用流路の共有によるエネルギー効率の向上および２つの吸着塔の利用による多量のＶＯＣの回収を行うことが可能となる。   Through the above first to twelfth processes, all of the adsorption step, the regeneration step, and the guard step in each of the adsorption towers S1 to S4 are completed, and this becomes a functional unit of the recovery process. In executing the actual recovery process, by setting the number of times to repeat the functional unit of such process, the time of the adsorption process, or the time ratio of the regeneration process and the guard process, etc. according to the properties of the sample air, The most efficient VOC recovery can be performed. In addition, energy efficiency can be improved by sharing the heating channel, and a large amount of VOC can be recovered by using two adsorption towers.

＜本発明に係るＶＯＣの回収プロセスの他の１の構成例＞
次に、本発明に係るＶＯＣの回収プロセスの他の１の構成例として、再生ガスの循環流路に２つの迂回路を設けた場合を図４に例示する（第２構成例）。 <Another configuration example of the VOC recovery process according to the present invention>
Next, as another configuration example of the VOC recovery process according to the present invention, a case where two detours are provided in the circulation path of the regeneration gas is illustrated in FIG. 4 (second configuration example).

基本的な構成は、第１構成例と同様であるが、吸着塔Ｓ１およびＳ３を再生ガス加熱器６と繋ぐ流路と吸着塔Ｓ１およびＳ３をブロア４と繋ぐ流路を、制御弁Ｖｆを介して接続し、吸着塔Ｓ２およびＳ４を再生ガス加熱器６と繋ぐ流路と吸着塔Ｓ２およびＳ４をブロア４と繋ぐ流路を、制御弁Ｖｇを介して接続することによって、再生工程（Ｃ）にある吸着塔からの再生ガスを、待機工程（Ｇ）にある吸着塔を経由せずに循環的に再生工程（Ｃ）にある吸着塔に導入できるようした点に特徴がある。 The basic configuration is the same as in the first configuration example, but the flow path connecting the adsorption towers S1 and S3 to the regeneration gas heater 6, the flow path connecting the adsorption towers S1 and S3 to the blower 4, and the control valve Vf. Are connected to each other through a control valve Vg to connect the flow path connecting the adsorption towers S2 and S4 to the regeneration gas heater 6 and the flow path connecting the adsorption towers S2 and S4 to the blower 4. ) Is characterized in that the regeneration gas from the adsorption tower in step (G) can be cyclically introduced into the adsorption tower in the regeneration step (C) without going through the adsorption tower in the standby step (G).

＜第２構成例に基づくＶＯＣの回収プロセスの動作手順＞
（１）上記第２構成例に基づくＶＯＣの回収プロセスの動作について、まず、１つの吸着塔（「該吸着塔」という。）における各工程の内容を説明する。 <Operation Procedure of VOC Recovery Process Based on Second Configuration Example>
(1) Regarding the operation of the VOC recovery process based on the second configuration example, first, the contents of each step in one adsorption tower (referred to as “the adsorption tower”) will be described.

（１−１）吸着工程（Ａ）
第１構成例における吸着工程（Ａ）と同様である。 (1-1) Adsorption process (A)
This is the same as the adsorption step (A) in the first configuration example.

（１−２）再生工程（Ｂ）
第１構成例における再生工程（Ｂ）と同様である。 (1-2) Regeneration process (B)
This is the same as the regeneration step (B) in the first configuration example.

（１−３）再生工程（Ｃ）
次に、冷却器２を介して再生ガスをＶＯＣ凝縮器３に導入して大半のＶＯＣを除去した後、制御弁ＶｆまたはＶｇを作動させて待機工程（Ｇ）にある吸着塔を迂回するバイパスを形成し、その再生ガスを再生ガス用加熱器６によって高温状態にして該吸着塔に導入することによって、該吸着塔の高度の再生を行う。多量のＶＯＣを含む再生ガスが冷却器２を介してＶＯＣ凝縮器３に導入され、ここでＶＯＣ凝縮器３においてＶＯＣを凝縮液化させ、溶剤として回収する。また、再生ガスは、上記（１−２）同様、回収プロセス内部において循環使用される。 (1-3) Regeneration process (C)
Next, after the regeneration gas is introduced into the VOC condenser 3 through the cooler 2 to remove most of the VOC, the control valve Vf or Vg is operated to bypass the adsorption tower in the standby step (G). And the regeneration gas is heated to a high temperature by the regeneration gas heater 6 and introduced into the adsorption tower, whereby the adsorption tower is highly regenerated. A regeneration gas containing a large amount of VOC is introduced into the VOC condenser 3 through the cooler 2, where the VOC is condensed and liquefied in the VOC condenser 3 and recovered as a solvent. Further, the regeneration gas is circulated and used in the recovery process as in the above (1-2).

（１−４）再生工程（Ｄ）
第１構成例における再生工程（Ｄ）と同様である。 (1-4) Regeneration process (D)
This is the same as the regeneration step (D) in the first configuration example.

（１−５）ガード工程（Ｅ）
第１構成例におけるガード工程（Ｅ）と同様である。 (1-5) Guard process (E)
This is the same as the guard step (E) in the first configuration example.

（１−６）待機工程（Ｇ）
次に、制御弁ＶｆまたはＶｇを作動させて、ガード工程（Ｅ）にあった該吸着塔に流通していた再生ガスを停止する状態を作る。つまり、制御弁ＶｆまたはＶｇを作動させて該吸着塔を迂回するバイパスを形成し、（１−３）に述べたように他塔の再生工程（Ｃ）が実行される。 (1-6) Standby process (G)
Next, the control valve Vf or Vg is operated to create a state in which the regeneration gas flowing through the adsorption tower in the guard step (E) is stopped. That is, a bypass that bypasses the adsorption tower is formed by operating the control valve Vf or Vg, and the regeneration step (C) of the other tower is executed as described in (1-3).

（１−７）ガード工程（Ｆ）
第１構成例におけるガード工程（Ｆ）と同様である。 (1-7) Guard process (F)
This is the same as the guard step (F) in the first configuration example.

以上のように再生ガスを待機工程（Ｇ）にある吸着塔を迂回して、再生工程（Ｃ）の加温再生を行う。ＶＯＣ凝縮手段３で除去しきれず残るＶＯＣの濃度はＶＯＣの沸点に依存し、低沸点成分ほど濃度が高くなる。構成例１においては、この再生工程（Ｃ）の間にガード塔に吸着していたであろうＶＯＣ量分が、この構成例２では、吸着せずにＶＯＣ凝縮手段で回収することができる。従って、その分回収効率がよくなるとともに、ガード工程にある吸着塔へのＶＯＣの再吸着量を少なくすることができ、その結果吸着剤の量を少なくすることができる。 As described above, the regeneration gas is bypassed the adsorption tower in the standby step (G) and the regeneration in the regeneration step (C) is performed. The concentration of VOC that cannot be completely removed by the VOC condensing means 3 depends on the boiling point of VOC, and the lower the boiling point component, the higher the concentration. In the configuration example 1, the VOC amount that would have been adsorbed on the guard tower during the regeneration step (C) can be recovered by the VOC condensing means in this configuration example 2 without being adsorbed. Accordingly, the recovery efficiency can be improved correspondingly, and the amount of re-adsorption of VOC to the adsorption tower in the guard process can be reduced. As a result, the amount of adsorbent can be reduced.

（２）次に、回収プロセス全体として吸着塔の循環的切換えが可能なことが、図５（１）〜（６）および表３に基づいて第１構成例と同様に理解される。図５では試験空気および再生ガスの流れが、表３では、回収プロセスにおける吸着塔Ｓ１〜Ｓ４の機能別の工程が相互の関係とともに例示される。   (2) Next, it is understood that the adsorption tower can be cyclically switched in the entire recovery process, as in the first configuration example, based on FIGS. 5 (1) to (6) and Table 3. In FIG. 5, the flow of the test air and the regeneration gas is exemplified, and in Table 3, the steps according to the functions of the adsorption towers S1 to S4 in the recovery process are illustrated together with the mutual relationship.

〔表３〕

Figure 0004530944
[Table 3]
Figure 0004530944

システム全体としては第１〜１２プロセス（Ｐ１〜Ｐ１２）が循環的に実行される。   As the entire system, the first to twelfth processes (P1 to P12) are cyclically executed.

以上の第１〜１２プロセスによって、各吸着塔Ｓ１〜Ｓ４での吸着工程、再生工程、ガード工程あるいは待機工程を全て完了することになり、第１構成例と同様、本回収プロセスの機能単位となり、効率的なＶＯＣの回収を行うことができる。また、加熱用流路の共有によるエネルギー効率の向上および２つの吸着塔の利用による多量のＶＯＣの回収を行うことが可能となる。 Through the above first to twelfth processes, all of the adsorption steps, regeneration steps, guard steps or standby steps in each of the adsorption towers S1 to S4 are completed, and as in the first configuration example, it becomes a functional unit of this recovery process. Efficient VOC recovery can be performed. In addition, energy efficiency can be improved by sharing the heating channel, and a large amount of VOC can be recovered by using two adsorption towers.

＜その他の構成例＞
（１）本発明に係るＶＯＣの回収プロセスにおいて、最少である３基の吸着塔を用いた場合の構成を、図６に例示する（第３構成例）。 <Other configuration examples>
(1) In the VOC recovery process according to the present invention, a configuration in the case of using a minimum of three adsorption towers is illustrated in FIG. 6 (third configuration example).

基本的な構成および機能は、第１構成例と同様であるが、中央の吸着塔Ｓ２の上部の流路を分岐し、一方を、制御弁Ｖｆを介して再生ガス加熱器６および制御弁Ｖｄを有する加熱用流路に接続し、他方を、制御弁Ｖｅを有するバイパス流路に接続することによって、３基の吸着塔の任意の２つを組み合わせた循環流路を形成することができる点に特徴がある。   The basic configuration and function are the same as in the first configuration example, but the flow path at the top of the central adsorption tower S2 is branched, and one side is connected to the regeneration gas heater 6 and the control valve Vd via the control valve Vf. By connecting the other to the bypass flow path having the control valve Ve, a circulation flow path combining any two of the three adsorption towers can be formed. There is a feature.

こうした構成を第１構成例と同様に他の要素を作動することによって、最少の３基の吸着塔Ｓ１〜Ｓ３において、吸着工程、再生工程、ガード工程を1つの組み合せとして循環的に作動させることが可能となる。従って、小容量のＶＯＣの回収プロセス向けの、簡便で、エネルギー効率が高くかつコンパクトな装置などに好適である。   By operating other elements in the same manner as in the first configuration example, such a configuration can be cyclically operated as a combination of the adsorption step, the regeneration step, and the guard step in the minimum three adsorption towers S1 to S3. Is possible. Therefore, it is suitable for a simple, energy efficient and compact apparatus for a small volume VOC recovery process.

（２）本発明に係るＶＯＣの回収プロセスにおいて、４基の吸着塔廃熱回収熱交換器７を用いた場合の構成を、図７に例示する（第４構成例）。   (2) A configuration in the case of using four adsorption tower waste heat recovery heat exchangers 7 in the VOC recovery process according to the present invention is illustrated in FIG. 7 (fourth configuration example).

基本的な構成および機能は、第２構成例と同様であるが、工程（Ｃ）にある吸着塔からの再生ガスの廃熱を、上記廃熱回収熱交換器７を通して回収し、第二ブロア４からの再生ガスの予熱を行い、加熱器６の熱負荷を軽減することができる点に特徴がある。   The basic configuration and function are the same as those of the second configuration example, but the waste heat of the regeneration gas from the adsorption tower in the step (C) is recovered through the waste heat recovery heat exchanger 7 and the second blower is recovered. 4 is characterized in that the regeneration gas from 4 can be preheated and the heat load on the heater 6 can be reduced.

こうした構成を第２構成例と同様に他の要素を作動することによって、簡便で、エネルギー効率が高くかつコンパクトな装置などに好適である。   By operating other elements in the same manner as in the second configuration example, such a configuration is suitable for a simple, energy efficient and compact device.

（３）本発明に係るＶＯＣの回収プロセスを構成する吸着塔としては、３基またはそれ以上の吸着塔の機能を１つまたはそれ以上の円筒状の回転式吸着体として集合し、動作させることも可能である（第５構成例）。   (3) As an adsorption tower constituting the VOC recovery process according to the present invention, the functions of three or more adsorption towers are assembled and operated as one or more cylindrical rotary adsorbers. Is also possible (fifth configuration example).

基本的な構成は、第１構成例と同様であるが、回転式吸着体を放射状の境界線で仕切った６つの領域に分け、それぞれに、工程（Ａ）〜（Ｆ）の機能を持たせるよう接続し、該回転式吸着体を一定速度で回転することによって、上記各工程を順次循環的に切換することを特徴とする。複数の吸着塔を一体化し、流路の簡素化、制御弁の低減を図ることによって、ＶＯＣの回収プロセス全体の簡素化およびコンパクト化を図ることができる。なお、大容量の試料空気を処理する場合には複数の回転式吸着体の組合せも有用である。   The basic configuration is the same as in the first configuration example, but the rotary adsorber is divided into six regions partitioned by radial boundaries, and each has the functions of steps (A) to (F). The above-mentioned steps are sequentially and cyclically switched by rotating the rotary adsorbent at a constant speed. By integrating a plurality of adsorption towers and simplifying the flow path and reducing the number of control valves, the entire VOC recovery process can be simplified and made compact. A combination of a plurality of rotary adsorbers is also useful when processing a large volume of sample air.

本発明に係るＶＯＣの回収プロセスの基本構成を例示する説明図。Explanatory drawing which illustrates the basic composition of the recovery process of VOC concerning the present invention. 本発明に係る吸着塔内部におけるＶＯＣの分布状態を例示する説明図。Explanatory drawing which illustrates the distribution state of VOC inside the adsorption tower which concerns on this invention. 第１構成例に基づくＶＯＣの回収プロセスの動作手順を例示する説明図。Explanatory drawing which illustrates the operation | movement procedure of the collection process of VOC based on a 1st structural example. 第１構成例に基づくＶＯＣの回収プロセスの動作手順を例示する説明図。Explanatory drawing which illustrates the operation | movement procedure of the collection process of VOC based on a 1st structural example. 本発明に係るＶＯＣの回収プロセスの第２構成例を示す説明図。Explanatory drawing which shows the 2nd structural example of the collection process of VOC which concerns on this invention. 第２構成例に基づくＶＯＣの回収プロセスの動作手順を例示する説明図。Explanatory drawing which illustrates the operation | movement procedure of the collection process of VOC based on a 2nd structural example. 第２構成例に基づくＶＯＣの回収プロセスの動作手順を例示する説明図。Explanatory drawing which illustrates the operation | movement procedure of the collection process of VOC based on a 2nd structural example. 本発明に係るＶＯＣの回収プロセスの第３構成例を示す説明図。Explanatory drawing which shows the 3rd structural example of the collection process of VOC which concerns on this invention. 本発明に係るＶＯＣの回収プロセスの第４構成例を示す説明図。Explanatory drawing which shows the 4th structural example of the collection process of VOC which concerns on this invention. 従来技術に係るＶＯＣの回収方法を例示する説明図。Explanatory drawing which illustrates the collection method of VOC which concerns on a prior art.

符号の説明Explanation of symbols

１ 第一ブロア
２ 冷却器
３ ＶＯＣ凝縮器
４ 第二ブロア
５ スタック
６ 再生ガス用加熱器
７ 廃熱回収熱交換器
Ｓ１〜Ｓ４ 吸着塔
Ｖ１ａ〜Ｖ１ｅ、Ｖ２ａ〜Ｖ２ｅ、Ｖ３ａ〜Ｖ３ｅ、Ｖ４ａ〜Ｖ４ｅ、Ｖａ〜Ｖｇ 制御弁 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 1st blower 2 Cooler 3 VOC condenser 4 2nd blower 5 Stack 6 Regeneration gas heater 7 Waste heat recovery heat exchanger S1-S4 Adsorption towers V1a-V1e, V2a-V2e, V3a-V3e, V4a-V4e Va ~ Vg control valve

Claims (7)

活性炭あるいは疎水性吸着剤を充填した少なくとも３基の吸着塔および揮発性有機化合物を回収する冷却凝縮手段を有し、水分および揮発性有機化合物を含む空気から該揮発性有機化合物を回収するプロセスにおいて、少なくとも、
１）水分および揮発性有機化合物を含む空気から、選択的に揮発性有機化合物を吸着し、水分を含む空気を系外に放出する吸着工程（Ａ）と、
２）ガード工程（Ｅ）にある他の吸着塔からの再生ガスを用いて、優先的に水分をパージし、吸着剤の加熱再生処理を行う再生工程（Ｂ）と、
３）ガード工程（Ｆ）にある他の吸着塔からの再生ガスを用いて、再生工程（Ｂ）よりも高い温度状態で選択的に揮発性有機化合物をパージし、吸着剤の加熱再生処理を行う再生工程（Ｃ）と、
４）ガード工程（Ｆ）にある他の吸着塔からの再生ガスを流通させるとともに、吸着剤の冷却再生処理を行う再生工程（Ｄ）と、
５）再生工程（Ｂ）にある他の吸着塔からの再生ガスを流通させ、優先的に水分を吸着除去するとともに、吸着剤の冷却処理を行うガード工程（Ｅ）と、
６）再生工程（Ｃ）あるいは再生工程（Ｄ）にある他の吸着塔からの再生ガスを流通させ、選択的に揮発性有機化合物を吸着除去するガード工程（Ｆ）と
を含み、前記再生工程（Ｃ）あるいは再生工程（Ｄ）にある吸着塔からの再生ガスを前記冷却凝縮手段に導入し、該再生ガス中に含まれる揮発性有機化合物を回収除去するとともに、
前記吸着塔の内の少なくとも１基の吸着塔を再生工程に、別の少なくとも１基の吸着塔をガード工程に、少なくとも１基以上の残りの吸着塔を吸着工程に供し、これらの工程を順次切り換えることを特徴とする揮発性有機化合物の回収プロセス。 In a process for recovering volatile organic compounds from air containing moisture and volatile organic compounds, comprising at least three adsorption towers filled with activated carbon or a hydrophobic adsorbent and cooling and condensation means for recovering volatile organic compounds ,at least,
1) an adsorption step (A) for selectively adsorbing a volatile organic compound from air containing moisture and a volatile organic compound and releasing the air containing moisture out of the system;
2) A regeneration step (B) in which moisture is preferentially purged using a regeneration gas from another adsorption tower in the guard step (E), and the adsorbent is heated and regenerated.
3) Using the regeneration gas from the other adsorption tower in the guard step (F), the volatile organic compound is selectively purged at a higher temperature than in the regeneration step (B) , and the adsorbent is heated and regenerated. A regeneration step (C) to be performed;
4) A regeneration step (D) for circulating the regeneration gas from the other adsorption tower in the guard step (F) and performing a cooling regeneration treatment of the adsorbent;
5) A guard step (E) for circulating the regeneration gas from the other adsorption tower in the regeneration step (B), preferentially adsorbing and removing moisture, and cooling the adsorbent;
6) a guard step (F) in which a regeneration gas from another adsorption tower in the regeneration step (C) or the regeneration step (D) is circulated to selectively adsorb and remove volatile organic compounds;
And introducing the regeneration gas from the adsorption tower in the regeneration step (C) or regeneration step (D) into the cooling condensation means, and recovering and removing volatile organic compounds contained in the regeneration gas ,
At least one of the adsorption towers is used for the regeneration process, another at least one adsorption tower is used for the guard process, and at least one remaining adsorption tower is used for the adsorption process, and these processes are sequentially performed. A process for recovering volatile organic compounds characterized by switching. 活性炭あるいは疎水性吸着剤を充填した少なくとも３基の吸着塔および揮発性有機化合物を回収する冷却凝縮手段を有し、水分および揮発性有機化合物を含む空気から該揮発性有機化合物を回収するプロセスにおいて、少なくとも、
１）水分および揮発性有機化合物を含む空気から、選択的に揮発性有機化合物を吸着し、除去処理を行う吸着工程（Ａ）と、
２）ガード工程（Ｅ）にある他の吸着塔からの再生ガスを用いて、優先的に水分をパージし、吸着剤の加熱再生処理を行う再生工程（Ｂ）と、
３）待機工程（Ｇ）にある他の吸着塔を迂回する流路を循環する再生ガスを用いて、再生工程（Ｂ）よりも高い温度状態で選択的に揮発性有機化合物をパージし、吸着剤の加熱再生処理を行う再生工程（Ｃ）と、
４）ガード工程（Ｆ）にある他の吸着塔からの再生ガスを流通させるとともに、吸着剤の冷却再生処理を行う再生工程（Ｄ）と、
５）再生工程（Ｂ）にある他の吸着塔からの再生ガスを流通させ、優先的に水分を吸着除去するとともに、吸着剤の冷却処理を行うガード工程（Ｅ）と、
６）他の吸着塔が再生工程（Ｃ）にある間、再生ガスの流通を停止し、該再生ガスを前記迂回路を循環させる待機工程（Ｇ）と、
７）再生工程（Ｄ）にある他の吸着塔からの再生ガスを流通させ、選択的に揮発性有機化合物を吸着除去するガード工程（Ｆ）と
を含み、前記再生工程（Ｃ）あるいは再生工程（Ｄ）にある吸着塔からの再生ガスを前記冷却凝縮手段に導入し、該再生ガス中に含まれる揮発性有機化合物を回収除去するとともに、
前記吸着塔の内の少なくとも１基の吸着塔を再生工程に、別の少なくとも１基の吸着塔をガード工程あるいは待機工程に、少なくとも１基以上の残りの吸着塔を吸着工程に供し、これらの工程を順次切り換えることを特徴とする揮発性有機化合物の回収プロセス。 In a process for recovering volatile organic compounds from air containing moisture and volatile organic compounds, comprising at least three adsorption towers filled with activated carbon or a hydrophobic adsorbent and cooling and condensation means for recovering volatile organic compounds ,at least,
1) an adsorption step (A) for selectively adsorbing a volatile organic compound from air containing moisture and a volatile organic compound and performing a removal treatment;
2) A regeneration step (B) in which moisture is preferentially purged using a regeneration gas from another adsorption tower in the guard step (E), and the adsorbent is heated and regenerated.
3) Using a regeneration gas circulating in a flow path that bypasses another adsorption tower in the standby step (G) , selectively purifies and adsorbs volatile organic compounds at a higher temperature than in the regeneration step (B). A regeneration step (C) for performing a heat regeneration treatment of the agent;
4) A regeneration step (D) for circulating the regeneration gas from the other adsorption tower in the guard step (F) and performing a cooling regeneration treatment of the adsorbent;
5) A guard step (E) for circulating the regeneration gas from the other adsorption tower in the regeneration step (B), preferentially adsorbing and removing moisture, and cooling the adsorbent;
6) A standby step (G) in which the circulation of the regeneration gas is stopped while the other adsorption tower is in the regeneration step (C), and the regeneration gas is circulated through the bypass.
7) a guard step (F) in which a regeneration gas from another adsorption tower in the regeneration step (D) is circulated and selectively removes volatile organic compounds by adsorption;
And introducing the regeneration gas from the adsorption tower in the regeneration step (C) or regeneration step (D) into the cooling condensation means, and recovering and removing volatile organic compounds contained in the regeneration gas ,
At least one of the adsorption towers is used for the regeneration process, another at least one adsorption tower is used for the guard process or standby process , and at least one remaining adsorption tower is used for the adsorption process. A process for recovering volatile organic compounds, characterized by sequentially switching the steps. 以下のように、グループ分けされた前記３基以上の吸着塔と加熱手段が制御弁およびこれに接続されたヘッダー管を介して接続可能に配置され、該加熱手段を流通した再生ガスの加熱により前記加熱再生工程にある吸着塔の加熱が可能なように該制御弁によって制御されることを特徴とする請求項１または２記載の揮発性有機化合物の回収プロセス。
（１）前記吸着塔が偶数（２ｍ）の場合、ｍ基ずつの２つのグループに分かれ、各々の吸着塔の再生工程の再生ガス入口とガード工程あるいは待機工程の再生ガス出口が、前記制御弁を介して各グループのヘッダー管に接続され、該ヘッダー管の中間に前記加熱手段が配置される。
（２）前記吸着塔が奇数（２ｍ＋１）の場合、内２ｍ基と加熱手段が前記（１）と同様に配置されるとともに、残り１基について、該吸着塔の再生工程の再生ガス入口とガード工程あるいは待機工程の再生ガス出口からの再生ガスが２つに分岐され、前記加熱手段の両側に制御弁を介して接続される。 As follows, are connectable disposed through the header grouped the three groups or more adsorption towers and heating means being connected control valve and to tube, by heating the regeneration gas flowing through said heating means The process for recovering a volatile organic compound according to claim 1 or 2, wherein the control valve is controlled so that the adsorption tower in the heating regeneration step can be heated.
(1) When the adsorption tower is an even number (2 m), it is divided into two groups of m groups, and the regeneration gas inlet of the regeneration process and the regeneration gas outlet of the guard process or standby process of each adsorption tower are the control valves. The heating means is disposed in the middle of the header pipe.
(2) When the adsorption tower is an odd number (2m + 1), the 2m group and the heating means are arranged in the same manner as in the above (1), and the regeneration gas inlet and the guard in the regeneration process of the adsorption tower for the remaining one group The regeneration gas from the regeneration gas outlet in the process or standby process is branched into two and connected to both sides of the heating means via control valves. 再生ガスとして不活性ガスを使用することを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の揮発性有機化合物の回収プロセス。 The process for recovering a volatile organic compound according to any one of claims 1 to 3 , wherein an inert gas is used as the regeneration gas . 前記再生工程（Ｂ）の少なくとも一部あるいは全てにおいて、再生工程（Ｂ）にある吸着塔からの再生ガスに含まれる水分を水分凝縮器で除去することを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載の揮発性有機化合物の回収プロセス。 In at least some or all of the regeneration step (B), any of the claims 1-4 for the moisture contained in the regeneration gas from the adsorption tower in the regeneration step (B), and removing moisture condenser A process for recovering volatile organic compounds according to claim 1. 吸着工程およびガード工程のガス流れ方向を下から上へ再生工程のガスの流れ方向を上から下へとることを特徴とする請求項１〜５のいずれかに記載の揮発性有機化合物の回収プロセス。 Recovery process of the volatile organic compound according to any one of claims 1 to 5, characterized in that to take from top to bottom the flow direction of the gas regeneration upward step a gas flow direction of the adsorption step and the guard step from the bottom . 加熱手段を用いた前記加熱再生処理において、廃熱回収熱交換器を介して再生ガスを前記冷却凝縮手段へ導入し、該冷却凝縮手段からの再生ガスを前記廃熱回収熱交換器に導入するとともに、該再生ガスを前記加熱手段に導入することを特徴とする請求項１〜６のいずれかに記載の揮発性有機化合物の回収プロセス。 In the heating regeneration process using the heating means, the regeneration gas is introduced into the cooling condensation means via the waste heat recovery heat exchanger, and the regeneration gas from the cooling condensation means is introduced into the waste heat recovery heat exchanger. In addition, the regeneration gas is introduced into the heating means, and the volatile organic compound recovery process according to any one of claims 1 to 6 .
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102614751B (en) * 2012-03-22 2014-05-28 浙江信汇合成新材料有限公司 Methyl chloride drying device, recovering system and recovering method, and butyl rubber production system
JP6038597B2 (en) * 2012-11-05 2016-12-07 野村マイクロ・サイエンス株式会社 Pure water production system
CN104524929A (en) * 2015-01-13 2015-04-22 天津奥展兴达化工技术有限公司 Efficient energy-saving purification and recovery process of tail gas containing volatile organic compounds (VOCs)
CN110385018B (en) * 2019-06-24 2021-11-26 四川天采科技有限责任公司 Nondestructive drying method for post-circulation reaction gas in methane preparation of chloromethane
US20220111327A1 (en) * 2019-06-25 2022-04-14 Jgc Corporation Method for operating adsorption device
CN111644015B (en) * 2020-06-19 2022-05-20 北京势蓝科技有限公司 Oil gas recovery system for realizing nitrogen multiplexing
CN114146532B (en) * 2021-12-17 2024-04-26 新疆大全新能源股份有限公司 Operation process of active carbon adsorption tower in polycrystalline silicon tail gas recovery process
CN115155237A (en) * 2022-06-16 2022-10-11 广东智环盛发环保科技有限公司 Waste gas treatment system for treating waste gas in chemical reservoir area and treatment method thereof

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3282676B2 (en) * 1992-02-26 2002-05-20 東洋紡績株式会社 Recovery method for solvents, etc.
JPH06312117A (en) * 1993-04-27 1994-11-08 Ebara Corp Solvent recovery

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