JPH0796075B2 - 活性炭による溶剤ガスの回収装置運転方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、ドライクリーニング業界の溶剤ガス回収装
置、或いは有機溶剤を使用し、金属脱脂等の為に脱脂槽
を用いた金属洗浄後の溶剤ガス回収装置等の運転方法に
関する。

（従来の技術） 活性炭による吸着回収技術は様々な方式で公知である
が、例えばドライクリーナと組合せるときの溶剤回収装
置を第３図及び第４図に基づき説明する。

パークロルエチレン、1.1.1−トリクロルエタン、フレ
オンR113等の有機溶剤を使用するドライクリーナは、一
般に次の工程の如く運転される。（図示せず） （１） 洗浄工程 ドライクリーナの回転ドラム内に衣料を入れ有機溶剤中
に洗剤を入れ洗浄する。

（２） 排液及び脱液工程 洗浄した衣料を高速回転させ遠心脱水する。

（３） 乾燥工程 衣料に付いている溶剤に熱風を吹きつけ乾燥させる。こ
の際、衣料から蒸発した溶剤ガスは凝縮機で回収する。

（４） 脱臭工程 乾燥後でも若干衣料に残留する溶剤分に対し、外気を導
入して衣料と接触させ蒸発させる。即ち、脱臭（脱気）
を行う。

前記（４）項の脱臭工程において、蒸発溶剤は大気放出
されて溶剤ロスになるばかりか大気汚染に連なる為、こ
れを活性炭で吸着回収する。また、これらの他にドライ
クリーナを運転していると、ドライクリーナ内の温度変
化に伴い溶剤ガスが膨張する為、これを通気管を介して
ドライクリーナ外に排出する。

脱臭及び内圧膨張による溶剤ガスの回収方法を第３図に
より説明する。

同図において１は活性炭を示し、２は活性炭を内蔵する
タンク（活性炭槽）、7,8はタンクの出口と入口に付属
するダンパである。３はコンデンサで、通常水を通して
冷却する機能を持つ。４は水分分離器で、比重差で溶剤
と水とに分離する。これらの2,3,4で構成する部分が回
収装置の主構成部である。５はドライクリーナ本体、６
はドライクリーナ内のタンクを示している。

ドライクリーナ本体５の脱臭工程で排出した溶剤ガス
は、導管11を経て入口ダンパ８、活性炭１を経由し、出
口ダンパ７から大気へ放出する。この時、活性炭を通過
した溶剤ガスの溶剤分の殆どは活性炭に吸着され、活性
炭を出る時は50ppm以下になるのが普通である。活性炭
の吸着能力は活性炭量に比例する。ある負荷に対して吸
着出来なくなる回数（脱臭数）は予測可能である。活性
炭が吸着出来なくなると、脱着工程（再生とも言う。）
となり、活性炭槽タンク１の出入口ダンパ7,8を閉じて
９の弁を開して水蒸気を入れる。この熱によって活性炭
中の溶剤分は蒸発し、導管12を経てコンデンサ３に達す
る。コンデンサ３では、溶剤ガス及び水蒸気は冷却され
凝縮液化する。液化した溶剤と水は水分分離器４で溶剤
と水に分けられる。例えば、パークロルエチレンは比重
1.62、水は１であるから、パークロルエチレンは底部寄
りに溜まり、水は上部に浮く。溶剤は回収管10を経てド
ライクリーナ本体のタンク６に戻る。水は排水として系
外に排出される。

第４図は双胴式と呼ばれる活性炭タンク（活性炭槽）が
２つから構成されるもので、その働きは第３図に示した
ものと同じてあるが、一方の活性炭槽が吸着可能な状態
となっている時、他方は脱着を行う。従って、常に一方
は開状態となっている。即ち、の活性炭槽1aが吸着状
態の時は出入口ダンパ7a,8aは開となって、ドライクリ
ーナの脱臭時に溶剤ガスは入口ダンパ8a→活性炭1a→出
口ダンパ7aと流れ排気する。他方の活性炭槽では出入
口ダンパ7b,8bが閉じ、水蒸気を弁9bから吹き込み脱着
を行う。ドライクリーナとこれらの活性炭の動作をチャ
ート図で示したものが第５図である。

第３図に示すケースでは、活性炭はドライクリーナの一
工程の間に単一の活性炭槽で活性炭の吸着、脱着、活性
炭乾燥を行う。第４図に示すケースの場合は、１方の活
性炭はドライクリーナの全工程で吸着のみを行い、他方
の活性炭は脱着及び活性炭乾燥を行い次回の吸着に対応
させる準備を行うものである。即ち、第４図に示すケー
スにおいて、ドライクリーナの脱臭時、活性炭側は吸
着状態で、側は活性炭の乾燥状態になっている。

（発明が解決しようとする課題） 活性炭槽中の活性炭量の決定は活性炭の吸着能力と溶剤
負荷との見合いよって決められる。例えば、活性炭の吸
着能力はパークロルエチレンの場合、活性炭重量の20％
程度は可である。一方、活性炭の吸着能力は、活性炭槽
内の通過線速度が活性炭重量と風速によって活性炭の動
かない範囲（フローティングが起こらない範囲）、例え
ば0.4m/秒程度として決められる。即ち、風量が一定で
あれば活性炭槽の断面積は線速度で決定される。更に活
性炭と溶剤ガスとの見掛け接触時間は、約１秒程度が標
準値である。この様に風量によって断面積と高さが決定
され、活性炭量が決まる。

ドライクリーナからの溶剤ガス排出はドライクリーナの
能力により異なるが、一般に衣料重量当り3.2％であ
る。従って、10kg/バッチのドライクリーナが脱臭時に
排出する溶剤ガス量は10×0.032＝0.32kg程度となる。
一方、ドライクリーナの脱臭時の風量は0.5m³/kg衣料／
分程度が普通である。従って、10kg/バッチのドライク
リーナの場合、5m³/分の風量で脱臭することになる。

溶剤負荷に対して活性炭量を決めるとすると、10kg/バ
ッチのドライクリーナの場合、0.32kgの排出であり、吸
着能力は活性炭重量の20％であるから活性炭量は1.6kg
で良いことになる。しかし、風量による制限から活性炭
量を決めるとすると、Ｑ＝Avにより（Ｑ＝風量、Ａ＝断
面積、ｖ＝線速度） で、接触時間を１秒とすると層高0.4mとなり、容積は0.
208×0.4＝0.083m³となる。活性炭の見掛比重は約0.4kg
/であるから、0.083m³×1000/m³×0.4kg/＝33.2k
gの活性炭が必要となる。以上からドライクリーナの活
性炭吸着方式の活性炭量を決めるのは活性炭の通過風速
であり、この様に決めた装置では吸着負荷に余裕があり
すぎる。最大風量及び負荷が必要なのはドライクリーナ
の脱臭時であり、脱臭時の活性炭通路は単一の活性炭槽
であるのが従来の回収装置である。従って、第４図の双
胴式の１方の活性炭量は第３図の活性炭量と動じにな
る。即ち、第４図に示す装置で第３図に示す装置に対し
て２倍の活性炭が必要となる。

第３図に示す方式は活性炭槽が一つである為、脱着中に
は活性炭出入口とダンパが閉じる。この為ドライクリー
ナと大気とが閉状態となり、ドライクリーナの温度変化
に伴う体積膨張分が活性炭を通過出来ない為、ドライク
リーナの排水口などから装置外に排出し、室内環境を悪
くしたり、或いはドライクリーナの内圧が高くなること
で装置に異常を起こしたりする。一方、第４図に示す方
式では脱着中、一方の活性炭は常に大気に開放されてい
る為、体積膨張分は吸収出来る。なお、この体積膨張分
はガス濃度及び風量としては脱臭時の1/10程度である。

以上示した如く単胴式の活性炭量は双胴式の1/2で済む
が、内圧膨張分を吸収出来ないという欠点がある。一方
の双胴式は単胴式に比し活性炭量が２倍必要となる。

本発明はこれらの欠点を同時に解決することを目的とし
てなされたものであり、使用活性炭量を単胴式と同量と
し、しかも常時一方の活性炭槽が開状態にある双胴式の
利点を生かす溶剤ガスの回収装置運転方法を提供するこ
とにある。

（課題を解決するための手段及び作用） このため本発明は、活性炭を２槽に分割し、１槽の活性
炭が吸着状態にあるとき、他槽の活性炭の脱着並びに活
性炭乾燥を行う溶剤ガスの回収装置において、溶剤ガス
を発生させる機器から送られてくる溶剤ガスに対し両槽
の活性炭を共に吸着状態におくことを特徴とする活性炭
による溶剤ガスの回収装置運転方法を採用し、これを上
記課題の解決手段とするものである。

これをドライクリーナにおける溶剤ガスの回収装置に採
用する場合につき説明する。

（１） 活性炭槽を双胴式として構成し、ドライクリー
ナの排気風量を最大とする脱臭工程においては、２つの
活性炭槽で同時に吸着させる。

（２） ドライクリーナの脱臭工程以外の工程において
は、一方の活性炭槽は同じく吸着工程とし、他方の活性
炭槽は活性炭の脱臭及び活性炭乾燥工程として運転す
る。

（３） 従って、最大風量に対しては２つの活性炭槽で
対応させる為、双胴式であっても単胴式と同量の活性炭
量で済み、従来の活性炭量の1/2のコンパクトな装置と
なる。

（実施例） 以下、本発明をドライクリーナに適用した場合の代表的
な実施例を図に基づいて説明する。第１図は本発明方法
を実施するためのドライクリーナに組込まれる溶剤回収
装置の概略構成を示し、同図における構成部品は第４図
に示した従来の双胴式溶剤回収装置と基本的に同じであ
る。従って、第４図に示す装置であっても本発明を実施
することは可能である。第１図と第４図の違いは、前者
が活性炭槽の２槽を一体化した例であり、後者が活性炭
槽を２槽に分割している例である点で異なるのみで、性
能的には何れの構成でも良い。ただ、本発明の場合に
は、ドライクリーナの脱臭工程では２個の活性炭槽2a,2
bに通じる出入口ダンパ7a,7b,8a,8bの全てを開くように
制御している。従って、ドライクリーナの脱臭工程とな
ると溶剤ガスは、導管11aを経て活性炭槽に流れるが、
２個の活性炭槽2a,2bの出入口ダンパ7a,7b,8a,8bは全て
開いているので、双方の活性炭1a,1bを通過し、ほぼ同
量の溶剤が双方の活性炭に吸着され、低濃度になった溶
剤ガスは排気管13を経由して屋外に排出される。

ドライクリーナの全工程が終了し、次回の洗浄工程に入
ると、一方の活性炭槽2aは脱着工程に入る。従って、同
活性炭槽2aの出入口ダンパ7a,8aは閉となり、弁9aから
水蒸気を投入し、熱により活性炭1aに吸着された溶剤は
蒸発して逆止弁15a（自動弁でも可）を経由し、導管12a
を経てコンデンサに送られる。15bも逆止弁（自動弁で
も可）であり、活性炭糟2a側の脱着蒸気が他方の活性炭
糟2b側に流れ込まない様にしている。このとき、他方の
活性炭糟2bは、出入口ダンパ7b,8bが開いた状態のまま
にある為、ドライクリーナ側の温度変化により内部ガス
の体積膨張による内圧の上昇があっても、導管11aを経
由して入口ダンパ8b→活性炭1b→出口ダンパ7bを通って
排気管13から屋外に排気される。従って、大気開放状態
が常にどちらか一方に存在する為、装置への異常が防げ
る。

以上の操作を第２図にフローチャートで示している。

なお、両活性炭糟2aと2bの切り替えを、本実施例ではド
ライクリーナの一工程毎に行う場合について説明してい
るが、活性炭量と負荷（ドライクリーナ側の能力）によ
って、その切替える時期を変更することは可能であり、
ランニングコスト上も有効である。また、本実施例の説
明において活性炭の乾燥工程については説明を省略した
が、同工程は活性炭の脱着後に外気により活性炭中の水
分を排出乾燥させ、活性炭の吸着能力を復元する動作で
ある。更に本説明では、具体的な構造・方法は共に公知
の技術を採用すれば足りるものであるので、それらにつ
いての説明は省略した。また、第１図に示す装置では仕
切りを隔てて存在する活性炭同志が、一方の活性炭の脱
着時の熱伝導により他方の近接活性炭に熱影響を与える
ことが予想されるが、活性炭の間接加熱脱着では脱着が
困難であることは良く知られており、実用的に問題はな
い。

（発明の効果） 以上、詳細に説明した如く本発明によると次に挙げる優
れた効果を奏する。

（１） 活性炭量が従来の双胴式装置に比し1/2の量で
構成出来る為、イニシャルコストを低減させ得る。

（２） 装置をコンパクトにまとめられる。

（３） 常に一方の活性炭槽が開状態にある為、複数の
ドライクリーナの脱臭負荷に対しても対応出来る。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明を実施するための溶剤ガス回収装置例を
示す概略構成図、第２図は本発明をドライクリーナに適
用したときの工程図、第３図は従来の単胴式溶剤ガス回
収装置の概略構成図、第４図は従来の双胴式溶剤ガス回
収装置の概略構成図、第５図は従来のドライクリーナ及
び単胴式と双胴式の溶剤ガス回収装置の各工程図であ
る。 図の主要部分の説明 1a,1b……活性炭 2a,2b……活性炭槽 7a,7b……出口ダンパ 8a,8b……入口ダンパ 9a,9b……脱着用蒸気入口弁 15a,15b……逆止弁

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】活性炭を２槽に分割し、１槽の活性炭が吸
   着状態にあるとき、他槽の活性炭の脱着並びに活性炭乾
   燥を行う溶剤ガスの回収装置において、溶剤ガスを発生
   させる機器から送られてくる溶剤ガスに対し両槽の活性
   炭を共に吸着状態におくことを特徴とする活性炭による
   溶剤ガスの回収装置運転方法。