JP6021057B2 - 揮発性有機化合物除去装置 - Google Patents
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Description
前記第1及び第3の液層はいずれも水又は水溶性の液体からなり、前記第2の液層は前記第1の液層よりも比重の小さい有機溶媒からなり、前記第1及び第2の液層はいずれも前記除去塔の底部に配置され、前記第3の液層は前記貫通孔を有するプレートの直上に配置され、前記ノズルは前記第1の液層中に設けられ、前記貫通孔を有するプレートは前記第2の液層の上方に前記空気層を介して設けられる。
なお、本明細書において「ノズル」が「第1の液層中に設けられ」ているとは、ノズル2が液層中に浸漬している場合に限らず、ノズル2の噴出口が第1の液層と液密に接している場合を含むものと解する。
図1は、第1の実施形態の揮発性有機化合物除去装置を示す断面図である。図中の矢印はガスGの流れる方向を示している。
なお、第1の実施形態の一部を次のように変更してもよい。すなわち、除去対象とするガスが水溶性VOCのみである場合には、液層4を省略してもよい。このように変形してもよい理由は、油溶性VOCは液層3のような「水又は水溶性の液体」に一部溶解するが、逆に水溶性VOCは液層4のような「有機溶媒ないし油溶性の液体」に殆ど溶解しないためである。この場合、混合液層を具備しなくなるが、装置構成を大幅に簡素化することができ、運転コストも大幅に下げることができる。
図2は、第2の実施形態の揮発性有機化合物除去装置20を示す断面図である。第1の実施形態の揮発性有機化合物除去装置10との相違点は、液層6の上方に、空気層(S2)を介してさらにもう一つ、貫通孔を有するプレート5を設け、その上層に水溶性の液体で構成される第4の液層7を更に設けた点であり、第1の実施形態とは異なる構成の1つの除去塔(B)のみから構成される。液層7の液面H3の上方は空気層S3であり、装置上方に設けられた出口部1bを通じガス排出口1cから排出される。
先ず、以下の条件で揮発性有機化合物除去装置20を作成した。
除去塔1・・・高さ1300[mm]、内径105[mm]、外径115[mm]の円筒状のポリ塩化ビニル製(PVC)パイプ
液層3・・・水1.5[L]に硫酸アルミニウム55[g]を添加した液体
液層4・・・イソパラフィンを主成分とする炭化水素系洗浄剤(シェルケミカルズジャパン株式会社製シェルゾールMC421)4.5[L]
液層6及び液層7・・・1.0[L]の水
フィルター装置2・・・厚さ6[mm]、細孔径40〜50[μm]のガラス濾過板(ISO4793規格に準拠したもの)
貫通孔を有するプレート5・・・開口率0.33%、厚さ3[mm]の樹脂板。
図3は、第3の実施形態の揮発性有機化合物除去装置を示す断面図である。この図に示すように、本実施形態の揮発性有機化合物除去装置30は、2つ除去塔を直列に接続した実施態様を示している。なお、図3に示した装置30の2つの除去塔(B、B)は、いずれも第2の実施形態の揮発性有機化合物除去装置の除去塔と同様の構成を有する。
或いは、図4に示すように、2つの除去塔を直列に接続するにあたり、それぞれの除去塔の液層構成を異ならせてもよい。図中の除去塔は第2の実施形態同様の除去塔(B)である。除去塔(B)の後段には、ブフナロート型のフィルター装置2が設けられ、このフィルター装置2の全体が第5の液層8中に浸漬された除去塔(C)が接続されている。液層8の液面H4の上方は空気層S4である。液層8は、水ないし水溶性の液体で構成されることが好ましいが、その成分は液層6又は液層7と同じであっても異なるものであってもよい。液層8の上方の空気層S4を通過して除去塔内部の上方に設けられた配管端部の出口部1dを通じガス排出口1eから排出される。
図5は第2の実施形態の揮発性有機化合物除去装置20の除去塔1と同様の除去塔(B)と、第1の実施形態の揮発性有機化合物除去装置10の除去塔(A)とをポンプPを介して配管でこの順に直列に接続した揮発性有機化合物除去装置50を示している。この装置50を用いて装置の稼動時間と揮発性有機化合物の除去率との関係を調べた。
除去塔1・・・高さ1300[mm]、内径105[mm]、外径115[mm]の円筒状のポリ塩化ビニル製(PVC)パイプ
液層3・・・水2.0[L]
液層4・・・イソパラフィンを主成分とする炭化水素系洗浄剤(シェルケミカルズジャパン株式会社製シェルゾールMC421)4.0[L]
液層6a・・・イソパラフィンを主成分とする炭化水素系洗浄剤(シェルケミカルズジャパン株式会社製シェルゾールMC421)1.0[L]
液層7・・・水1.0[L]
フィルター装置2・・・厚さ6[mm]、細孔径40〜50[μm]のガラス濾過板(ISO4793規格に準拠したもの)
貫通孔を有するプレート5・・・開口率0.33%、厚さ3[mm]の樹脂板。
[除去塔(A)]
除去塔1・・・高さ1300[mm]、内径105[mm]、外径115[mm]の円筒状のポリ塩化ビニル製(PVC)パイプ
液層3・・・水2.0[L]
液層4・・・イソパラフィンを主成分とする炭化水素系洗浄剤(シェルケミカルズジャパン株式会社製シェルゾールMC421)3.0[L]
液層6b・・・1.0[L]の水
フィルター装置2・・・厚さ6[mm]、細孔径40〜50[μm]のガラス濾過板(ISO4793規格に準拠したもの)
貫通孔を有するプレート5・・・開口率0.33%、厚さ3[mm]の樹脂板。
図7は、第4の実施形態の揮発性有機化合物除去装置を示す断面図である。
1a ガス流入口
1b 出口部
1c ガス排出口
2 フィルター装置
2a フィルター板
2b フィルターケース
3 水又は水溶液(第1の液層)
4 有機溶媒(第2の液層)
5 フィルター板
6 水又は水溶液(第3の液層)
7 水又は水溶液(第4の液層)
8 水又は水溶液(第5の液層)
P ポンプ
G 揮発性有機化合物(VOC)を含むガス
S1、S2、S3、S4 空気層
Claims (10)
- 揮発性有機化合物を含むガスを下方から上方へ流す流路を構成する除去塔と、
前記流路内に設けられた多数の気泡を発生させるための細孔を具備するノズルと貫通孔を有するプレートと出口部と、
前記ガスを吸着するための第1乃至第3の液層と、第1および第2の空気層とを具備し、
前記第1及び第3の液層はいずれも水又は水溶性の液体からなり、
前記第2の液層は前記第1の液層よりも比重の小さい有機溶媒からなり、
前記第1及び第2の液層はいずれも前記除去塔の底部に配置され、
前記第3の液層は前記貫通孔を有するプレートの直上に配置され、
前記第3の液層の直上に前記第2の空気層を備え、
前記出口部は、前記第2の空気層の上部に配置され、
前記ノズルは前記第1の液層中に設けられ、
前記貫通孔を有するプレートは前記第2の液層の上方に前記第1の空気層を介して設けられ、
前記ノズルで生成された気泡により前記ノズルの上方で前記第1及び第2の液層が前記気泡と共に攪拌された混合液層が生成されるように構成されていることを特徴とする揮発性有機化合物除去装置。 - 前記第3の液層の直上の前記第2の空気層と前記出口部との間に、
第3のフィルターが設けられ、
前記第3のフィルターの上層に第4の液層が設けられ、
前記第4の液層は、水又は水溶性の液体で構成される
ことを特徴とする請求項1記載の揮発性有機化合物除去装置。 - 請求項1または2に記載の有機化合物除去装置を構成する除去塔を複数具備し、これらの除去塔を直列に接続したことを特徴とする有機化合物除去装置。
- 前記ノズルは、前記除去塔の内壁と隙間無く接する
ことを特徴とする請求項1乃至3のいずれか1項に記載の揮発性有機化合物除去装置。 - 前記第2の液層に蒸留装置が接続されている
ことを特徴とする請求項1乃至4のいずれか1項に記載の揮発性有機化合物除去装置。 - 前記ノズルは、多数の細孔を具備するフィルター板を含む
ことを特徴とする請求項1乃至5のいずれか1項に記載の揮発性有機化合物除去装置。 - 前記ノズルは、ブフナロート型のフィルター装置である請求項6記載の揮発性有機化合物除去装置。
- 前記フィルター板はISO4793規格に準拠したガラスフィルターである請求項6又は7記載の揮発性有機化合物除去装置。
- 前記フィルター板の細孔径は40〜50[μm]である請求項8記載の揮発性有機化合物除去装置。
- 多数の気泡を発生させるための細孔を具備するノズルを介して水又は水溶性の液体からなる第1の液層及び有機溶媒からなる第2の液層に揮発性有機化合物を含むガスを通過させる工程と、
前記ガスの気泡と前記第1の液層と前記第2の液層との混合液層を形成する工程と、
前記第2の液層から間隔をあけて配置され、液体を直上に保持可能なフィルターを介して水又は水溶性の液体からなる第3の液層に前記第1及び第2の液層を通過させたガスを通過させる工程と、
前記第3の液層を通過直後に、前記第3の液層に通過させたガスを空気層を介して排出する工程とを含む
ことを特徴とする揮発性有機化合物の除去方法。
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