JPH02203914A

JPH02203914A - 吸脱着装置

Info

Publication number: JPH02203914A
Application number: JP1023150A
Authority: JP
Inventors: Yasuhiro Satake; 佐竹　恭洋; Kenji Seki; 関賢　司; Mikio Akamatsu; 赤松　幹雄
Original assignee: Toho Chemical Engineering and Construction Co Ltd
Current assignee: Toho Chemical Engineering and Construction Co Ltd
Priority date: 1989-02-01
Filing date: 1989-02-01
Publication date: 1990-08-13
Anticipated expiration: 2009-12-21
Also published as: JPH06104180B2

Abstract

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

Description

【発明の詳細な説明】（発明の利用分野）本発明の吸脱着装置は、高濃度少風量の有機排ガス中の
有機溶剤を簡単なシステムでありながら、回収率９５％
以上の高効率と安価なランニングコストで回収するため
に好適に使用されるものである。

装置の中に充填する活性炭は、繊維状、粒状、ビーズ状
、粉末状等特に種類は問わないが、組込みの容易さ、回
収溶剤の品質の良さ、破砕等消耗のなさという点で繊維
状が優位である。

尚、高ＩｆｉＵ少風量とは、具体的には排ガス中の有機
溶剤１１ａ磨５　、　ＯＯＯｐｐｍ以上程麿、排ガス処
理風量ｉｏｍ　Ｘ／ｍｉｎ以下程度である。

（従来技術及び問題点）従来、少風量高濃度有機排ガスの処理について、吸着材
に活性炭素繊維を使用した場合の吸脱着方式では、次の
■〜■が指摘できる。

■　希釈空気を加え、活性炭素繊維層を通過（るガス速
度を上げることにより、活性炭素繊維が水分過多になる
のを防いでいる。高ｉｎｉ排ガスを処理する場合、濃度
は高いが処理ガス量が少ないというのが一般的である。

そのままの処理ガス量を活性炭素繊維に通したのでは、
活性炭素繊維層を通過するガス速度が大きすぎ活性炭素
繊維が水分過多になり、有効に働かない。

通常、活性炭素繊維層を通過するガス速度は、２０ｃｍ
／　ｓ〜５０ｃｍ／　ｓの範囲内で運転するのが適当で
ある。

それは、脱着後に活性炭素繊維に残存した水蒸気や水を
被処理ガスにより、置換及び乾燥させる効果を期待でき
るからである。

被処理ガス速度の下限を２０ｃｍ／　Ｓとしているのは
、その時の乾燥効率を上げるためである。

換言すれば、被処理ガスの活性炭素繊維層通過速度を、
ある程度以上に保たなければ、活性炭素繊維は水分過多
になる。

周知の如く、活性炭素ＩＩの含水率が上がると、吸着率
は下がるという関係にあるため、活性炭素繊維を常にで
きるだけ乾燥した状態で運転することが効率の上昇に繋
がる。

■　希釈空気を加え処理しやすい濃度まで排ガス濃度を
薄めて処理する。

従来の活性炭素繊維を用いた吸脱着方式においては、脱
着完了後の一時的に湿った状態の活性炭素繊維に有機排
ガスを供給することになる。そのため、切替直後の活性
炭素繊維が水分過多の状態で、なおかつ余熱が残り活性
炭素繊維が高温の状態で、活性炭素ｍ帷吸着能力が一時
的に低下したとき、出口側に時的にリークする。そのリ
ーク量を下げるために希釈する必要があった。

活性炭素繊維を用いた従来の吸脱着装置では、切替時の
リークのピークは、前述のように活性炭素＃ＡＩＩ＆が
一時的に高温、多湿になっていることに伴い、活性炭素
繊維出側のガス濃度が一時的に上るためである。

■　乾燥及び冷却工程を組込む。

活性炭素繊維の吸着性能は、活性炭素繊維を乾燥し、そ
の後冷却することにより」二昇する。

粒状活性炭を充填した吸脱着装置においては、この乾燥
、冷却の工程は必要不可欠であるが、活性炭素繊維を充
填した吸脱着装置の場合は、装置が重装備になることを
避（Ｊるため、この工程を付帯しない場合が多い。

しかしそうすると、装置が簡単にはなるものの、前述の
如く切替時の装置出口側ガス濃度が瞬時、若干上昇する
のを容認せざるを得ないことになる。

活性炭による吸脱着装置は本来濃縮装置である。

その本来の目的からすると、前記■、■の如（希釈する
方法は、不合理である。

（発明の目的及び構成〕本発明は従来技術にみる問題点を解消した吸脱着装置を
提供しようとするものである。

本発明は下記のとおりである。

活性炭を充填したドラム型吸脱看室が軸動するガス用吸
脱着装置において、該ドラムを放射状で３以上の独立し
たゾーンに仕切り、ドラムの回転方向に第１ゾーンを脱
着ゾーンとし、第２、第３ゾーンを吸着ゾーンとし、且
つ、第２ゾーンに供給された被処理ガスを更に第３ゾー
ンに供給し、被処理ガスを２以上の吸着ゾーン＝５に直列に通しつつ処理するように吸脱着室を配設したこ
とを特徴とする回転ドラム型吸脱着装置。このような本
発明の吸脱着装置を示したものが第１図（第１図の１〜
３）である。

第２図は回転ドラムを配置した吸脱着装置の切欠斜視図
である。

複数室に仕切ったドラム（第１図では３室）の内、第１
ゾーンの１室は脱着ゾーンにあり、水蒸気又は他の熱媒
体を供給することにより、活性炭に吸着された溶剤は脱
着される。他の第２ゾーン及び第３ゾーンの活性炭を充
填した２つの室は、直列に被処理ガスが流れるように弁
及び、弁座で仕切っである。

室Ａにドラム内周面側から供給された被処理ガスは活性
炭層を有機溶剤が吸着されながら通過し、ドラム外周面
側へ抜ける。次に、被処理ガスは室Ｂ外周面側から内周
面側へ向って流れながら、活性炭に有機溶剤が吸着され
ていく。

この時、室Ａは１１麿の高いガスを供給されている。室
Ａの活性炭は濃度の高いガスを吸着しきれず短時間うち
に室温Ａの出ロガスＳ度は破過しはじめる。

ぞして、室Δを出た中濃度のガスは、室Ｂに送られる。

室Ｂで再度吸着されるため、室Ｂの出［１、すなわち装
置出口の濃度を著しく低く押さえることが可能となる。

実際の設計においては、溶剤の種類等により最適運転か
できるように活性炭の量、切替時間等を設定する。

（実施例〕第１図において、矢印イば被処理ガスの流れ方向を示し
、矢印口は脱着ガスの流れ方向を示し、矢印ハは円筒の
回転方向を示したものである。

室Ａと室Ｂとは直列に配列されており、室Ａに供給され
た被処理ガスは、室Ａの吸着材層を通過してのち、室Ｂ
の吸着材層に供給された。

その結果、被処理ガスは、高濃度の状態で室温Ａで処理
され、濃度が低下した状態でＢ室に供給された。

Ｂ室はＡ室に比較して吸猶に充分余裕があり、このため
被処理ガスに含まれる低濃度の吸容成分は、Ｂ室の活性
炭に吸着し、系外に排出されることはなかった。

Ｂ室では、活性炭が脱着蒸気によって、湿磨が高い状態
になっても、Ａ室Ｍ３だ吸着成分を低濃度で含む被処理
ガスによって乾燥が同時に行われた。

Ａ室の活性炭が吸着限度に達した時点で、円筒は矢印ハ
の方向に１／３回転し、Ａ室はＣ室の位置で脱着され、
Ｂ室はＡ室の位置で高′ａ度ガスの吸着処理に供され、
Ｃ室は脱着が完了した状態でＢ室の位置で低淵瓜ガスの
吸着処理に供された。

以上の工程を繰り返して、連続的に被処理ガスの処理を
行った。

このようにした結果は、被処理ガスは、直列で吸着成分
の完全な除去が行われた。

被吸着ガス中の吸着成分がＡ室でリークしても、Ｂ室で
更に吸着処理がなされるため、活性炭は飽和吸着量まで
有効に使用することができた。

（発明の効果）装置出口濃度を低くおさえた状態での運転が求められる
ため、活性炭の吸着率（溶剤が活性炭に吸着した量の割
合）を低くおさえなければならない。この時の吸着率を
有効吸着率といい、殻内には出口濃度が入口温度の５％
をリークし始めた時点を指す。

ところが、装置出口濃度を無視してもよいと考えるなら
、活性炭の吸着限界まで溶剤を吸着させてもよいことに
なる。この詩の吸着率を平衡吸着率又は飽和吸着率とい
う。活性炭の内でも、例えば、活性炭素＃＆雑にトリク
ロロエチレンを吸着させた場合、有効吸着率は約３０％
、平衡吸着率は約６０％である。すなわち、等量の活性
炭でも出口ｓｉの状況により約２倍の吸着性＝９＝能を活用できる。このことを実用化したのが、本発明で
ある。

づ°なわも、本発明の如く、活性炭を直列で２段配置す
ることにより、１段目の活性炭には平衡吸着近くまで溶
剤を吸着させることが可能となる。１段目でリークした
溶剤を２段目で再度吸着させる訳である。

本発明の効果は次のとおりである。

■　高濃度排ガスを多段で処理づ−るため、装置出口の
排ガス有機溶剤′ａ度を極めて低くすることができる。

ａ、前にも述べた如く、−段目で飽和吸着まで吸着させ
、二段目では有効吸着の時点で切り替えるため、出口排
ガス濃度を低く押えることが可能となった。

ｂ、脱着が完了し、切替える訳であるが、脱着完了直後
で活性炭層の吸着性能が一時的に低下している室が吸着
工程に回転してくる訳であるが、その位置は、直列吸着
のバックアップ側にまわってくる。

しかし、その時点では一段目から出て来るガス濃度は一
段目が有効に働いているため、低濃度で供給されること
になる。そのためバックアップ側の吸着性能が低下して
いても出口側へリークする溶剤１１ｉ１度は低くなる。

数秒間でバックアップ側の吸着性能は復元するので、そ
の後、バックアップ側入口濃度が上昇しても受は止める
ことができる訳である。

■　回収溶剤量当りの脱着蒸気又は他の熱媒体の量の大
幅削減が達成できる。

活性炭を用いた吸脱着装置の場合、脱着するための蒸気
量は、活性炭に吸着されている溶剤の量よりも充填され
ている活性炭の量そのものに概ね比例する。

換言すれば、脱着ゾーンに来た活性炭に飽和近くまで溶
剤が吸着していても、あまり吸着していなくても、脱着
蒸気量は殆んど変わらない。

このようなことから、活性炭を用いた吸脱着装置では、
いかに活性炭に大量の溶剤を吸着させることができるか
ということが性能上大切なことになる。

そして、前述の方法のように飽和近くまで溶剤を吸着し
た活性炭を脱着すれば、一定量の蒸気で多くの有機溶剤
を回収することが可能となり、回収した溶剤と使用した
水蒸気量の比、すなわち蒸気比が著しく小さくなる訳で
ある。

例えば、蒸気３ｋｇで有機溶剤１ｋｇを回収できたとす
れば、その時の蒸気比は３となる。

また、脱着蒸気量と活性炭量はほぼ比例するので、仮り
に１ｋ（ｌの活性炭に　１．２ｋ１７の脱着蒸気が必要
とすると、そのＩｋＯの活性炭に６０％有機溶剤が吸着
していた場合は０．６ｋｇの有機溶剤を１．２ｋ１７の
蒸気で脱着したことになり、その時の蒸気比は２倍とな
る。そのｌｋＯの活性炭に３０％しか吸着していなかっ
た場合は、０．３ｋ（］の有機溶剤を１．２ｋｇの蒸気
で脱着するのであるから蒸気比は４となる訳である。

従来型では、飽和吸着部と吸着帯を合わせて同時に脱着
することになる。それに比べ、本発明では脱着される活
性炭素繊維は、従来型の１／２．室Ａの部分のみである
。

そして、その部分は殆んどが飽和吸着している活性炭素
４１１１ｆである。前述の如（、脱着に要する蒸気量は
活性炭量に概ね比例するものであるから、従来型に比べ
約１／２の蒸気量で脱着している。

方、本発明装置によってフロンＲ−１１３を吸着させた
場合は、従来の約１／２の蒸気量で、従来の８０％回酸
回収を得ることができる。

これらの結果から、従来型に比べ回収溶剤当り脱着蒸気
の使用量が約０．６倍（１／２　ｘ　１００／　８０％
）に削減できることがわかる。

■　希釈空気を取入れたり、乾燥設備を付帯する等の必
要がないため、シンプルでコンパクトな吸脱着装置の製
作が可能となる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の吸脱着装置を示し、第１図の１は該装
置の概要図、第１図の２は正面図、第１図の３は側面図
を示す。第２図は回転ドラムを配設した吸脱着装置の切欠斜視図
である。特許出願人　　東邦化工！！設）＊六会社代理人弁理１
士　　土　居　三　部

Claims

【特許請求の範囲】

（１）活性炭を充填したドラム型吸脱着室が軸動するガ
ス用吸脱着装置において、該ドラムを放射状で３以上の
独立したゾーンに仕切り、ドラムの回転方向に第１ゾー
ンを脱着ゾーンとし、第２、第３ゾーンを吸着ゾーンと
し、且つ、第２ゾーンに供給された被処理ガスを更に第
３ゾーンに供給し、被処理ガスを２以上の吸着ゾーンに
直列に通しつつ処理するように吸脱着室を配設したこと
を特徴とする回転ドラム型吸脱着装置。