一种气体处理装置制造方法
【专利摘要】本实用新型提供一种气体处理装置，其可以利用吸附剂高效而连续地对含有有机溶剂的气体进行吸收和解吸。该气体处理装置具有：处理气体入口管线（32），其导入被处理气体；预处理用吸附槽（29），其设置于所述处理气体入口管线（32），并且容纳预处理用吸附剂30；回流气体管线（28），其使由解吸气体从冷凝器及/或分离器挤出的回流气体返回到处理气体入口管线（32）的预处理用吸附槽（29）的上游侧。
【专利说明】一种气体处理装置
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种气体处理装置，其可以同时进行:利用吸附剂吸附含有有机溶剂的气体中所含有的有机溶剂的工序，以及对所吸附的有机溶剂进行解吸的工序。
【背景技术】
[0002]近年来，对有害大气污染物质的排放浓度的限制逐步强化，降低从气体处理装置排放的废气的浓度这一点备受人们期待。 [0003]以往，气体处理装置具有如下结构:其中设有用吸附剂吸附被处理气体中的有机溶剂的I对吸附槽、向各吸附槽供给被处理气体的供给装置以及解吸用气体供给装置，还设有在向吸附槽供给被处理气体的吸附工序与供给解吸用气体的解吸工序之间进行切换的装置。
[0004]作为气体处理装置的吸附剂之一例，使用活性炭纤维(Activated Carbon Fiber(ACF)，以下，记载为ACF)。ACF具有良好的吸附含有低浓度的有机溶剂的气体的性能，从古时候开始作为吸附剂使用。例如，日本专利文献特开昭51-38278号公报(专利文献I)中提出以下方案，即，将ACF固定于支撑体上，或通过自我支撑而构成圆筒状，并纵向配装于芯材内的气体处理装置。
[0005]另外，日本专利文献实公平7-2028号公报(专利文献2)、日本专利文献实公平7-2029号公报(专利文献3)、日本专利文献实公平7-2030号公报(专利文献4)中也提出了同样的吸收和解吸装置。这些均向含有ACF的芯材喷出蒸汽，并解吸吸附于ACF的有机溶剂。
[0006]【专利文献I】日本专利文献特开昭51-38278号公报
[0007]【专利文献2】日本专利文献实公平7-2028号公报
[0008]【专利文献3】日本专利文献实公平7-2029号公报
[0009]【专利文献4】日本专利文献实公平7-2030号公报
[0010]实用新型所要解决的技术问题
[0011]相对于参与吸附的细孔，颗粒状活性炭为大孔隙，而ACF为微孔隙，因此ACF对有机溶剂的吸附及解吸速度较快，并且在短时间内完成解吸，因此是一种性能良好的回收溶剂。
[0012]另外，如果用水蒸汽对吸附剂进行解吸，一旦吸附剂变得潮湿，要想在长时间运转中维持吸附性能，就必须在下一次解吸之前烘干吸附剂。如果此烘干不够充分，则随着运转的进行，吸附剂的潮湿部分会逐渐扩散，从而大幅降低吸附性能。与颗粒状活性炭相比，ACF能极为快速地进行烘干，因此，通常情况下，吸附工序与烘干同时进行。
[0013]然而，随着被处理气体中有机溶剂浓度的增加，与处理风量相应的吸附剂的重量也将增多，因此在吸附工序中同时进行烘干变得较为困难，于是采取了下述各种对策。
[0014](I)单独设置烘干工序:该对策需要增加I个烘干用吸附槽，这将使气体处理装置大型化,处理系统变得复杂。[0015](2)提高被处理气体的吸附前温度:该对策随着吸附温度的提高，会降低吸附效率。
[0016](3)降低被处理气体的吸附前相对湿度:该对策需要去除水分的附属装置。
[0017](4)稀释被处理气体而增加风量:该对策由于吸附的有机溶剂浓度降低，因此吸附效率也降低。
[0018]即使采取了上述对策，在吸附工序特别是吸附工序的初期，由于烘干不够充分，吸附剂潮湿且高温，吸附剂的吸附能力尚未完全恢复，因此有机溶剂有时泄漏到已处理的气体中。
[0019]另外，从吸附剂的装配部的间隙以及填充所产生的间隙中，虽然只有极微量但还是会发生被处理气体的泄漏，因此在只有I级的吸附工序中的去除性能为98?99%已达到极限，要想进一步提高去除性能，就必须采取串联的多级吸附方式。
[0020]另外，通过解吸工序所解吸的解吸气体用冷凝器进行冷却，进而作为回收溶剂通过分离器进行分离回收。在冷凝器及/或分离器中，为了防止压力增加，需要将冷凝器及/或分尚器的气相部分打开。
[0021]然而，由解吸气体挤出的滞留在冷凝器及/或分离器中的气体是含有与饱和蒸汽压相近的未浓缩的高浓度有机溶剂的气体，因此，需要附带设置处理含有高浓度有机溶剂的气体的氧化分解设备与回收设备。以下，将由解吸气体挤出的滞留在冷凝器及/或分离器中的含有高浓度有机溶剂的气体称为“回流气体”。特别是在要求较高去除性能的串联多级吸附方式中，“回流气体”的完全处理是绝对条件。
[0022]在解吸工序的初始阶段，滞留在吸附槽内的被处理气体通过解吸用蒸汽向冷凝器及/或分离器挤出。但是，由于几乎全部被处理气体不被冷凝，因此，仅有大约吸附槽的容积部分的“回流气体”在短时间内被排放。此后，几乎全部被冷凝的含有有机溶剂的蒸汽被送入冷凝器及/或分离器，因此“回流气体”的风量将明显降低。
[0023]即，“回流气体”的风量在解吸工序初期达到最大，此后明显降低，因此高效率回收“回流气体”中的有机溶剂较为困难。
[0024]另外，从环境保护及降低生产成本的角度考虑，在很多情况下会重新利用分离回收的有机溶剂，因此为了提高回收率需要有效回收含有高浓度有机溶剂的“回流气体”。
[0025]因此，本实用新型的目的在于提供一种气体处理装置以及利用该气体处理装置的气体处理方法，其可以利用吸附剂高效而连续地进行对含有有机溶剂的气体的吸收和解吸。
实用新型内容
[0026]伴随着近年来对环境认识的提高，对排放气体中有机溶剂含量的限制也日渐强化，因此降低有机溶剂含量是大势所趋。在被处理气体的有机溶剂浓度较高的情况下，要求去除性能达到99%以上，因此采用串联多级吸附方式的情况在不断增加。
[0027]作为串联多级吸附方式的顺序，将最初对被处理气体进行吸附处理的第I级工序作为第I吸附工序，此后，随着处理效率的提高增加了与处理路径串行连接的吸附工序第2级(第2吸附工序)、第3级(第3吸附工序)。
[0028]此外，为了不降低解吸效率，解吸工序在吸附处理的第I级即第I吸附工序结束之后进行为宜，以串行2级吸附方式为例，在特定吸附槽中的处理按照解吸工序一第2吸附工序一第I吸附工序一解吸工序的循环顺序重复进行为佳。
[0029]本实用新型在串联多级吸附方式中，在被处理气体供给部的前一级设置填充有预处理用吸附剂的预处理用吸附槽，并且设置了将由解吸气体挤出的回流气体送到预处理用吸附槽的前一级，并与被处理气体混合之后，使其通过预处理用吸附槽而在第I级吸附槽中进行处理的装置，从而能够使回流气体所造成的吸附工序入口气体浓度的变化平缓，因此能够防止吸附热量所引起的吸附剂的降解与性能降低。另外，本实用新型的目的还在于提供一种气体处理装置，其与用其他处理设备处理回流气体时相比，能够更高效地回收有机溶剂，比以往更小型、也降低了运营成本。
[0030]本实用新型的气体处理装置，具有可以吸附有机溶剂的吸附剂，并且具有至少3个以上交替供给含有有机溶剂的被处理气体与用于从所述吸附剂解吸有机溶剂的加热蒸汽的处理槽，所述气体处理装置还具备:加热蒸汽供给部，其向从多个所述处理槽中选择的一个所述处理槽导入所述加热蒸汽；被处理气体供给部，其通过多级串联剩余的多个所述处理槽，而向多级串联的多个所述处理槽导入所述被处理气体；回收机构部，其具有与所述加热蒸汽供给部相连通的气相部，且包含在供给所述加热蒸汽时从所述处理槽排放的解吸气体中回收有机溶剂的冷凝器及/或分离器。
[0031]所述被处理气体供给部具有:处理气体入口管线，其导入上述被处理气体；预处理用吸附槽，其设置于上述处理气体入口管线，并且接纳预处理用吸附剂。
[0032]所述回收机构部具有回流气体管线，其使由上述解吸气体从上述冷凝器及/或分离器挤出的回流气体返回到上述处理气体入口管线的预处理用吸附槽的上游侧。
[0033]在I个实施例中，上述吸附剂为活性炭纤维或颗粒状活性炭。
[0034]在I个实施例中，上述预处理用吸附剂为颗粒状活性炭、活性炭纤维、沸石、硅胶、离子交换树脂以及活性氧化铝群组的至少一种。
[0035]本实用新型的气体处理方法，从含有有机溶剂的被处理气体中回收有机溶剂，其利用根据上述任意I项所述的气体处理装置，使由上述解吸气体从上述冷凝器及/或分离器挤出的上述回流气体与上述被处理气体混合，将在通过上述预处理用吸附槽后的上述解吸气体从上述被处理气体供给部导入串联的剩余多个所述处理槽，并从含有有机溶剂的被处理气体中回收有机溶剂。
[0036]实用新型效果
[0037]通过基于本实用新型的气体处理装置以及利用该气体处理装置的气体处理方法，可以利用吸附剂高效而连续地对含有有机溶剂的气体进行吸收和解吸。
【专利附图】
【附图说明】
[0038]图1是显示本实施例的气体处理装置的构成、以及利用该气体处理装置的气体处理方法的第I工序的说明图；
[0039]图2是显示在本实施例中利用气体处理装置的气体处理方法的第2工序的说明图；
[0040]图3是显示在本实施例中利用气体处理装置的气体处理方法的第3工序的说明图。[0041]符号说明
[0042]I送风机
[0043]2第I处理槽
[0044]3第2处理槽
[0045]4第3处理槽
[0046]5A第I吸附剂
[0047]5B第2吸附剂
[0048]5C第3吸附剂
[0049]6第I自动上风门
[0050]7第2自动上风门
[0051]8 第3自动上风门
[0052]9 第I自动下风门
[0053]10第2自动下风门
[0054]11第3自动下风门
[0055]12第I导出开闭阀
[0056]13第3导出开闭阀
[0057]14第5导出开闭阀
[0058]15第2导出开闭阀
[0059]16第4导出开闭阀
[0060]17第6导出开闭阀
[0061]18第2导入开闭阀
[0062]19第4导入开闭阀
[0063]20第6导入开闭阀
[0064]21第I导入开闭阀
[0065]22第3导入开闭阀
[0066]23第5导入开闭阀
[0067]24解吸气体管线
[0068]25冷凝器
[0069]26回收液管线
[0070]27分离器
[0071]27A液相区
[0072]27B气相区
[0073]27C回收管线
[0074]28回流气体管线
[0075]29预处理用吸附槽
[0076]30预处理用吸附剂
[0077]31处理气体导入管线
[0078]3IA第I分支管线
[0079]31B第I处理气体导入管线[0080]31C第I稀释气体导入管线
[0081]3ID第2分支管线
[0082]3IE第2处理气体导入管线
[0083]31F第2稀释气体导入管线
[0084]3IG第3分支管线
[0085]3IH第3处理气体导入管线
[0086]311第3稀释气体导入管线
[0087]31J第I导出管线
[0088]3IK第2导出管线
[0089]3IL第3导出管线
[0090]3IM第4导出管线
[0091]31N第5导出管线
[0092]3IP第6导出管线
[0093]32处理气体入口管线
[0094]34加热蒸汽供给装置
[0095]35加热蒸汽管线
[0096]35A第I加热蒸汽分支管线
[0097]35B第2加热蒸汽分支管线
[0098]35C第3加热蒸汽分支管线
[0099]36第I蒸汽开闭阀
[0100]37第2蒸汽开闭阀
[0101]38第3蒸汽开闭阀
[0102]100气体处理装置。
【具体实施方式】
[0103]以下，参照附图具体说明本实用新型的实施例。此外，在以下所示的实施例中，对于相同或者对应的部分，在图中使用同一符号，有时不进行重复说明。另外，在以下所述的实施例中，提及到个数、数量等时，除非有特殊记载，本实用新型的范围并不一定受其个数、数量等的限制。
[0104]在本说明书中所使用的有机溶剂是指:氯甲烷、氯仿、四氯化碳、氯乙烯、三氯乙烯、四氯乙烯、邻二氯苯、间二氯苯、氟利昂-112、氟利昂-113、HCFC, HFC、丙基溴、丁基碘、乙酸甲酯、乙酸乙酯、乙酸正丙酯、乙酸丁酯、乙酸乙烯、丙酸甲酯、丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸甲酯、碳酸二乙酯、甲酸乙酯、乙醚、二丙醚、四氢呋喃、丁醚、苯甲醚、甲醇、乙醇、异丙醇、正丁醇、仲丁醇、异丁醇、叔丁醇、烯丙基醇、戊醇、庚醇、乙二醇、二甘醇、苯酚、邻甲酚、间甲酚、对甲酚、二甲酚、丙酮、甲基乙基酮、甲基异丁基酮、环己酮、佛尔酮、丙烯腈、正己烷、异己烷、环己烷、甲基环己烷、正庚烷、正辛烷、正壬烷、异壬烷、癸烷、十二烷、十一烷、十四烷、十氢萘、苯、甲苯、间二甲苯、对二甲苯、邻二甲苯、乙苯、
1,3, 5-三甲苯、N-甲基吡咯烷酮、二甲基甲酰胺、二甲基乙酰胺以及二甲基亚砜等。
[0105](气体处理装置100)[0106]参照图1，对本实施例的气体处理装置100的构成进行说明。图1是显示本实施例的气体处理装置100的构成的说明图。该气体处理装置100，构成为可以实现串行多级吸附方式，并且具备第I处理槽2、第2处理槽3、以及第3处理槽4。
[0107]第I处理槽2包括圆筒形状的第I吸附剂5A，第2处理槽3包括圆筒形状的第2吸附剂5B，第3处理槽4包括圆筒形状的第3吸附剂5C。第I吸附剂5A、第2吸附剂5B以及第3吸附剂5C，被处理气体从外侧向内侧通过而实施吸附工序，加热蒸汽从内侧向外侧通过而实施解吸工序。第I吸附剂5A、第2吸附剂5B以及第3吸附剂5C均使用ACF。
[0108]第I处理槽2、第2处理槽3以及第3处理槽4与处理气体导入管线31以及解吸气体管线24相连通。为了进行与处理气体导入管线31之间的连通的开闭以及与解吸气体管线24之间的连通的开闭，分别在第I处理槽2、第2处理槽3以及第3处理槽4上设有第I自动下风门9、第2自动下风门10以及第3自动下风门11。
[0109]在处理气体导入管线31的第I处理槽2所分支的第I分支管线31A上，设有第I导入开闭阀21，第I处理气体导入管线31B与第I分支管线31A相连接，并且，第I稀释气体导入管线31C与第I处理气体导入管线31B相连接。在第I处理气体导入管线31B上，设有第2导入开闭阀18。
[0110]在处理气体导入管线31的第2处理槽3所分支的第2分支管线31D上，设有第3导入开闭阀22，第2处理气体导入管线31E与第2分支管线31D相连接，并且，第2稀释气体导入管线31F与第2处理气体导入管线31E相连接。在第2处理气体导入管线31E上，设有第4导入开闭阀19。
[0111]在处理气体导入管线31的第3处理槽4所分支的第3分支管线31G上，设有第5导入开闭阀23，第3处理气体导入管线31H与第3分支管线31G相连接，并且，第3稀释气体导入管线311与第3处理气体导入管线31H相连接。在第3处理气体导入管线31H上，设有第6导入开闭阀20。
[0112]在第I处理槽2的上方，设有控制被处理气体的流通的第I自动上风门6、第I导出管线31J以及第2导出管线31K。在第I导出管线31J上，设有第I导出开闭阀12，而在第2导出管线31K上，设有第2导出开闭阀15。
[0113]在第2处理槽3的上方，设有控制被处理气体的流通的第2自动上风门7、第3导出管线31L以及第4导出管线31M。在第3导出管线31L上，设有第3导出开闭阀13，而在第4导出管线31M上，设有第4导出开闭阀16。
[0114]在第3处理槽4的上方，设有控制被处理气体的流通的第3自动上风门8、第5导出管线31N以及第6导出管线31P。在第5导出管线31N上，设有第5导出开闭阀14，而在第6导出管线31P上，设有第6导出开闭阀17。
[0115]冷凝器25与解吸气体管线24相连接，分离器27与连接至冷凝器25上的回收液管线26相连接。分离器27具有液相区27A以及气相区27B。通过回收管线27C从分离器27的液相区27A对回收溶剂K进行回收。
[0116]回流气体管线28与冷凝器25以及分离器27的气相区相连接。回流气体管线28被导入至处理气体入口管线32。处理气体入口管线32与处理气体导入管线31相连接，而在处理气体入口管线32上，设有预处理用吸附槽29以及送风机I。在预处理用吸附槽29中有预处理用吸附剂30。[0117]气体处理装置100具有加热蒸汽供给装置34，而从加热蒸汽供给装置34送出的加热蒸汽，通过加热蒸汽管线35向第I处理槽2、第2处理槽3以及第3处理槽4供给。
[0118]从加热蒸汽管线35分支出的第I加热蒸汽分支管线35A与第I处理槽2相连通，而在第I加热蒸汽分支管线35A上设有第I蒸汽开闭阀36。从加热蒸汽管线35分支出的第2加热蒸汽分支管线35B与第2处理槽3相连通，而在第2加热蒸汽分支管线35B上设有第2蒸汽开闭阀37。从加热蒸汽管线35分支出的第3加热蒸汽分支管线35C与第3处理槽4相连通，而在第3加热蒸汽分支管线35C上设有第3蒸汽开闭阀38。
[0119]此外，在上述气体处理装置100中，第I自动上风门6、第2自动上风门7、第3自动上风门8、第I自动下风门9、第2自动下风门10、第3自动下风门11、第I导入开闭阀21、第2导入开闭阀18、第3导入开闭阀22、第4导入开闭阀19、第5导入开闭阀23、第6导入开闭阀20、第I导出开闭阀12、第2导出开闭阀15、第3导出开闭阀13、第4导出开闭阀16、第5导出开闭阀14、第6导出开闭阀17、加热蒸汽供给装置34、第I蒸汽开闭阀36、第2蒸汽开闭阀37、第3蒸汽开闭阀38、冷凝器25、分离器27以及送风机1，通过未图示的控制装置适当地控制运转及开闭，以实现如下所述的气体处理方法。
[0120]此外，在上述气体处理装置100中，至少由加热蒸汽供给装置34、第I加热蒸汽分支管线35A、第I蒸汽开闭阀36、第2加热蒸汽分支管线35B、第2蒸汽开闭阀37、第3加热蒸汽分支管线35C以及第3蒸汽开闭阀38构成加热蒸汽供给部。
[0121]另外，至少由送风机1、处理气体入口管线32、处理气体导入管线31、第I分支管线31A、第I处理气体导入管线31B、第I稀释气体导入管线31C、第2导入开闭阀18、第I导入开闭阀21、第2分支管线31D、第2处理气体导入管线31E、第2稀释气体导入管线31F、第4导入开闭阀19、第3导入开闭阀22、第3分支管线31G、第3处理气体导入管线31H、第3稀释气体导入管线311、第6导入开闭阀20以及第5导入开闭阀23构成被处理气体供给部。
[0122]另外，至少由解吸气体管线24、冷凝器25、回收液管线26、分离器27以及回收管线27C构成回收机构部。
[0123](气体处理方法)
[0124]以下，参照图1至图3，对使用具有上述构成的气体处理装置100的气体处理方法进行说明。图1至图3是显示在本实施例中使用气体处理装置100的气体处理方法的第I至第3工序的说明图。
[0125]在图1所示的第I工序中，气体处理装置100的第I处理槽2实施第I吸附工序，第2处理槽3实施第2吸附工序，第3处理槽4实施解吸工序。
[0126]在图2所示的第2工序中，气体处理装置100的第I处理槽2实施解吸工序，第2处理槽3实施第I吸附工序，第3处理槽4实施第2吸附工序。
[0127]在图3所示的第3工序中，气体处理装置100的第I处理槽2实施第2吸附工序，第2处理槽3实施解吸工序，第3处理槽4实施第I吸附工序。
[0128]<第I工序>
[0129](第I处理槽2的第I吸附工序)
[0130]根据图1，包含含有有机溶剂的气体的被处理气体A，通过送风机I从处理气体入口管线32送入处于第I吸附工序的第I处理槽2中。第I自动下风门9，控制第I分支管线31A的开放以及解吸气体管线24的关闭。
[0131]第I自动上风门6被控制为使第I吸附剂5A中的被处理气体A可流通的开放状态。另外，第I导入开闭阀21被控制为开放状态，而第3导入开闭阀22以及第5导入开闭阀23被控制为关闭状态。
[0132]通过第I处理槽2的第I吸附剂5A进行气体吸附，而作为第I吸附工序出口气体B从第2导出管线31K导出。第2导出开闭阀15被控制为开放状态，而第I导出开闭阀12被控制为关闭状态。另外，第I加热蒸汽分支管线35A的第I蒸汽开闭阀36被控制为关闭状态。
[0133](第2处理槽3的第2吸附工序)
[0134]由于在第I吸附工序出口气体B中含有在第I吸附工序中泄漏出的有机溶剂，为进一步进行吸附处理，与处于第2吸附工序的第2处理槽3串行连接，作为第2吸附入口气体C，将被送入第2处理气体导入管线31E。第2自动下风门10，控制第2分支管线31D侧的开放以及解吸气体管线24的关闭。
[0135]此时，在第2吸附工序中为了促使第2处理槽3的第2吸附剂5B干燥，向第2吸附入口气体C中混入风量通过第2稀释气体导入管线31F得到控制的稀释气体L。第4导入开闭阀19被控制为开放状态。
[0136]所谓稀释气体L是指在第2吸附工序以后的吸附工序中为了促使吸附剂干燥而追加的气体，其可以包含外部空气、仪表用空气、氮气以及氩气的任意一种而构成。
[0137]第2吸附入口气体C，在第2处理槽3中通过第2吸附剂5B进行吸附处理后，成为洁净空气D，从第3导出管线31L向气体处理装置100的外部导出。第2自动上风门7被控制为使第2吸附剂5B中的第2吸附入口气体C处于可流通的开放状态。另外，第3导出开闭阀13被控制为开放状态，第4导出开闭阀16被控制为关闭状态。另外，第2加热蒸汽分支管线35B的第2蒸汽开闭阀37被控制为关闭状态。
[0138](第3处理槽4的解吸工序)
[0139]在第I工序中，不必向第3处理槽4送入被处理气体，而通过第3自动下风门11被控制成第3分支管线31G关闭而解吸气体管线24开放的状态。另外，第3自动上风门8，关闭气体从第3吸附剂5C的外侧向内侧流通，而来自加热蒸汽供给装置34的解吸用加热蒸汽通过第3加热蒸汽分支管线35C，从第3吸附剂5C的内侧向外侧可流通地被导入。第3加热蒸汽分支管线35C的第3蒸汽开闭阀38被控制为开放状态。
[0140]在第3处理槽4内，喷出加热蒸汽，而被第3吸附剂5C吸附的有机溶剂通过第3吸附剂5C被解吸。被解吸的有机溶剂气体，在通过解吸气体管线24后被送入冷凝器25中。
[0141]被解吸的有机溶剂气体与加热蒸汽在冷凝器25中冷凝，含有高浓度有机溶剂的冷凝液通过回收液管线26送入分离器27。冷凝液在分离器27中被分离成有机溶剂与水，回收溶剂K通过回收管线27C而被回收。
[0142]滞留在冷凝器25以及分离器27内的回流气体，通过解吸气体被挤出，并通过回流气体管线28导入到处理气体入口管线32中，与被处理气体A混合。
[0143]从处理气体入口管线32导入的被处理气体A以及回流气体，在预处理用吸附槽29中进行处理后送入第I处理槽2中。在第I工序中，重复进行上述工序，回收溶剂K从回收管线27C被回收。[0144]<第2工序>
[0145]根据图2，在第2工序中，在气体处理装置100的第I处理槽2中实施解吸工序，在第2处理槽3中实施第I吸附工序，而在第3处理槽4中，为了实施第2吸附工序，通过未图示的控制装置适当地控制第I自动上风门6、第2自动上风门7、第3自动上风门8、第I自动下风门9、第2自动下风门10、第3自动下风门11、第I导入开闭阀21、第2导入开闭阀18、第3导入开闭阀22、第4导入开闭阀19、第5导入开闭阀23、第6导入开闭阀20、第I导出开闭阀12、第2导出开闭阀15、第3导出开闭阀13、第4导出开闭阀16、第5导出开闭阀14、第6导出开闭阀17、冷凝器25、分离器27、送风机1、加热蒸汽供给装置34、第I加热蒸汽分支管线35A、第I蒸汽开闭阀36、第2加热蒸汽分支管线35B、第2蒸汽开闭阀37、第3加热蒸汽分支管线35C以及第3蒸汽开闭阀38的运转、各开闭阀的开闭切换。
[0146]<第3工序>
[0147]根据图3，在第3工序中，在气体处理装置100的第I处理槽2中实施第2吸附工序，在第2处理槽3中实施解吸工序，而在第3处理槽4中，为了实施第I吸附工序，通过未图示的控制装置适当地控制第I自动上风门6、第2自动上风门7、第3自动上风门8、第I自动下风门9、第2自动下风门10、第3自动下风门11、第I导入开闭阀21、第2导入开闭阀18、第3导入开闭阀22、第4导入开闭阀19、第5导入开闭阀23、第6导入开闭阀20、第I导出开闭阀12、第2导出开闭阀15、第3导出开闭阀13、第4导出开闭阀16、第5导出开闭阀14、第6导出开闭阀17、冷凝器25、分离器27、送风机1、加热蒸汽供给装置34、第I加热蒸汽分支管线35A、第I蒸汽开闭阀36、第2加热蒸汽分支管线35B、第2蒸汽开闭阀37、第3加热蒸汽分支管线35C以及第3蒸汽开闭阀38的运转、各开闭阀的开闭切换。
[0148]如上所述，在各处理槽中的处理循环控制使解吸工序一第2吸附工序一第I吸附工序一解吸工序的循环反复，从而在本实施例的气体处理装置100中，可以连续地对被处理气体A进行处理。
[0149]这样，根据本实施例的气体处理装置100，通过在串联的2级以上处理槽中处理被处理气体A即含有有机溶剂的气体的串行多级吸附方式，可以实现比I级吸附方式更高的去除率。
[0150]另外，根据本实施例的气体处理装置100，将回流气体送入预处理用吸附槽29的前一级，与被处理气体A进行混合后使其通过预处理用吸附槽29，从而能够利用预处理用吸附槽29去除设于处理槽中的使吸附剂降解的物质。
[0151]在这里所说的使吸附剂降解的物质，是指沸点在200°C以上的高沸点物质等难解吸物质与氧化性气体、聚合性物质等。另外，还能够使回流气体所造成的吸附工序入口气体浓度的变化大幅度地平缓。据此，能够抑制在第I级吸附槽中发生的吸附热量所引起的热失控，还可以防止吸附剂的降解与吸附性能的降低。
[0152]另外，根据本实施例的气体处理装置100，通过使回流气体与被处理气体混合并在第I级处理槽中再次进行吸附回收处理，从而与利用氧化分解设备及回收设备另行处理回流气体相比，能够得到对有机溶剂的更高回收效率。
[0153]另外，根据本实施例的气体处理装置100，不需要另行处理回流气体的设备，因此能够节省气体处理装置的占用空间，比以往的气体处理装置更能降低生产成本价格。
[0154]另外，根据本实施例的气体处理装置100，不需要另行处理回流气体的设备，因此比以往更能降低气体处理装置的运营成本价格。
[0155]另外，根据本实施例的气体处理装置100，因为在第I级处理槽中处理回流气体而使被处理气体浓度上升，但在第I吸附工序中泄漏出的含有有机溶剂的气体通过串行连接的第2级吸附剂毫无问题地被吸附，因此能够以与以往的串行多级吸附方式相同的去除性能处理被处理气体。
[0156]本实施例的气体处理装置100所使用的吸附剂，可以使用ACF或颗粒状活性炭。在这里所说的ACF，可以是通过现有的方法对聚丙烯腈(PAN)系列纤维、人造丝系列、煤浙青系列、苯酚树脂系列、石油浙青系列以及来源于植物的系列等原料纤维进行处理所得到的比表面积300?3000M2 / G、纤维直径为2μΜ?30μΜ左右、纤维长度为0.5MM?100MM
左右、平均细孔直径为4Α?30Α左右的物质。
[0157]以下，通过列举实施例，更具体地说明本实施例的气体处理装置100。
[0158]<实施例>
[0159]在被处理气体的一例中，含有有机溶剂的气体为氯甲烷，吸附剂使用东洋纺株式会社生产的ACF “K-FILTER” 3.8KG/槽，一次解吸所需的蒸汽量设定为1.9kg。
[0160]将含有氯甲烷22，OOOppm的25°C的被处理气体，以风量2.7Nm3/min通过送风机I向处于第I吸附工序的第I处理槽2中进行送风。然后，将从第I处理槽2中排放的第I吸附工序出口气体B作为第2吸附入口气体C，向处于第2吸附工序的第2处理槽3中进行送风。此时，第2吸附入口气体C被0.6NmVmin的外部空气稀释，温度被调节至40°C。在第2处理槽3中处理后作为洁净空气从第3导出管线31L向系统外部排放。
[0161]在从第I处理槽2排放的第I吸附工序出口气体B的氯甲烷浓度达到1，IOOppm时，进行各工序的切换。在第I处理槽2进行第I吸附工序期间，在第3处理槽4中喷出解吸用蒸汽而进行解吸工序。
[0162]解吸气体通过冷凝器25进行冷凝，并通过分离器27分离成有机溶剂和水。滞留在冷凝器25以及分离器27中的气体通过解吸气体被挤出，并作为回流气体通过回流气体管线28后送入预处理用吸附槽29的前一级的处理气体入口管线32。预处理用吸附槽29的预处理用吸附剂30使用颗粒状活性炭。
[0163]在特定处理槽中的处理循环，按照解吸工序一第2吸附工序一第I吸附工序的顺序进行，以解吸工序一第2吸附工序一第I吸附工序作为I次循环，共计实施8次循环。以8次循环运转为I组，重复100组，实施各处理槽ACF的降解确认。
[0164]<比较例1>
[0165]除了在串行2级吸附方式中没有设置预处理用吸附槽29以外，与上述实施例进行同样的气体处理，实施了 ACF的降解确认。
[0166]<比较例2>
[0167]在串行2级吸附方式中没有回流气体管线28以及预处理用吸附槽29，回流气体利用氧化分解处理装置进行了另行处理。除此以外，与上述实施例进行同样的气体处理，实施了 ACF的降解确认。
[0168]<比较例3>
[0169]被处理气体、吸附剂、解吸蒸汽量的条件，与上述实施例进行同样的设定，不采用串行2级吸附方式而采用I级吸附方式实施了气体处理。将由解吸气体挤出的滞留在冷凝器以及分离器中的气体作为回流气体送到预处理用吸附槽前。以吸附工序一解吸工序的2个工序作为I次循环，共计实施12次循环。以12次循环运转作为I组，重复66组，实施了ACF的降解确认。
[0170]在实施例、比较例I至3的吸附工序中，使用岛津制作所生产的总烃计的测定仪测定从吸附工序最终出口向系统外部排放的气体的浓度以及第I吸附工序入口气体的浓度。
[0171]降解确认实施前后的ACF的BET比表面积,使用MicromeriticsJapan合同会社生产的比表面积?细孔分布测定装置(Gemini2375)进行测定。将ACF在120°C的条件下真空烘干12小时，在相对压力为0.02~0.95的范围内测定液体氮气的沸点(-195.8°C)中氮气的吸附量，并画出样本的吸附等温线。以相对压力0.02~0.15的范围内的结果为基础，根据BET法进行计算。
[0172]降解确认实施前后的ACF的细孔直径IOA以下的微孔隙细孔容积，使用MicromeriticsJapan合同会社生产的比表面积.细孔分布测定装置(Gemini2375)进行测定。将ACF在120°C的条件下真空烘干12小时，在相对压力为0.02~0.95的范围内测定液体氮气的沸点(-195.8°C)中氮气的吸附量,并画出样本的吸附等温线。
[0173]在解析范围O~20A、t决定公式H.J的条件下，根据MP法解析该结果，根据吸附时的微孔隙细孔径分布数表的结果，从全微孔隙细孔容积中减去细孔直径在10.03A以上的微孔隙细孔容积而进行计算。
[0174]表1是显示在本实施例中利用气体处理装置的气体处理方法的实施例以及比较例的结果的说明。表1显示实 施例以及比较例I至3的吸附工序入口以及出口的氯甲烷浓度、循环结束后分离器所分离出的液体氯甲烷的回收率、重复进行约800次吸收和解吸循环之后ACF的表面物性。
[0175]循环运转前ACF的表面物性:BET比表面积为1610m2A 1()A以下的全微孔隙容积为 0.64m3/g。
[0176]表1
[0177]
【权利要求】
1.一种气体处理装置，其具有可以吸附有机溶剂的吸附剂，并且具有至少3个以上交替供给含有有机溶剂的被处理气体与用于从所述吸附剂解吸有机溶剂的加热蒸汽的处理槽，其特征在于，具备: 加热蒸汽供给部，其向从多个所述处理槽中选择的一个所述处理槽导入所述加热蒸汽； 被处理气体供给部，其通过多级串联剩余的多个所述处理槽，向多级串联的多个所述处理槽导入所述被处理气体； 回收机构部，其具有与所述加热蒸汽供给部相连通的气相部，且包含在供给所述加热蒸汽时从所述处理槽排出的解吸气体中回收有机溶剂的冷凝器及/或分离器， 所述被处理气体供给部，具有: 处理气体入口管线，其导入所述被处理气体； 预处理用吸附槽，其设置于所述处理气体入口管线，并且容纳预处理用吸附剂， 所述回收机构部，具有: 回流气体管线，其使由所述解吸气体从所述冷凝器及/或分离器挤出的回流气体返回到所述处理气体入口管线的预处理用吸附槽的上游侧。
2.根据权利要求1所述的气体处理装置，其中，所述吸附剂为活性炭纤维或颗粒状活性炭。
3.根据权利要求1或2所述的气体处理装置，其特征在于，所述预处理用吸附剂为颗粒状活性炭、活性炭纤维、沸石、硅胶、离子交换树脂以及活性氧化铝群组的至少一种。
【文档编号】B01D53/02GK203447939SQ201320397550
【公开日】2014年2月26日 申请日期:2013年7月5日 优先权日:2013年1月31日
【发明者】冈田武将, 池野友明, 滨松健 申请人:东洋纺株式会社