有机溶剂回收系统 技术领域 本发明涉及用于从含有机溶剂的废气中回收有机溶剂的有机溶剂回收系统, 特别 是涉及从各种工厂、 研究设施 ( 下文中统称为 “生产设备” ) 排出的含有机溶剂的产业废气 中有效地回收有机溶剂的有机溶剂回收系统。
背景技术 作为从含有机溶剂的废气中回收有机溶剂的处理系统, 已知有利用含有吸附材料 的吸附元件的处理系统。 作为该利用吸附元件的处理系统, 可以列举出下述废气处理装置 : 通过使废气与吸附材料接触, 来吸附有机溶剂, 并向该吸附材料喷吹高温气体, 使有机溶剂 脱附, 从而作为含有高浓度有机溶剂的脱附气体回收 ( 参照下述专利文献 1、 2)。
现有技术文献
专利文献 1 : 日本特开平 01-127022 号公报
专利文献 2 : 日本特开 2007-44595 号公报发明内容 发明要解决的问题
在上述专利文献 1、 2 中, 在使废气中的有机溶剂浓缩、 冷却凝结而被回收时, 在加 热使含有吸附材料的吸附元件脱附时、 以及冷却使高浓度的废气、 脱附气体液化凝结等时, 需要消耗能量。近年来, 愈加紧迫的是, 不仅要有效回收有机溶剂回收系统中的有机溶剂, 而且要降低在有机溶剂回收系统中使用的能量 ( 节能 )。
本发明的目的在于提供在构成上可以进一步降低在有机溶剂回收系统中使用的 能量的有机溶剂回收系统和回收方法。
用于解决问题的方案
基于本发明的有机溶剂回收系统和其回收方法, 是从含有有机溶剂的温度为约 50℃~约 200℃的废气中回收所述有机溶剂的有机溶剂回收系统, 具有浓缩装置和冷却回 收装置, 所述浓缩装置具有吸附部和脱附部, 所述吸附部通过使用含有吸附材料的吸附元 件吸附含有所述有机溶剂的含有机溶剂气体中的所述有机溶剂, 来生成洁净气体 ; 在所述 脱附部, 通过使温度比所述含有机溶剂气体高的所述废气通过所述吸附元件, 使得吸附在 所述吸附元件上的所述有机溶剂脱附, 生成脱附气体, 所述冷却回收装置通过使所述脱附 气体或含有所述废气的所述脱附气体冷却凝结来回收所述有机溶剂。
在所述任一有机溶剂回收系统和回收方法的另一形态中, 所述废气是从生产设备 排出的气体, 将所述洁净气体返回到所述生产设备中。
在所述任一有机溶剂回收系统和回收方法的另一形态中, 所述浓缩装置具有旋转 轴和围绕所述旋转轴设置的作为所述吸附元件的筒状吸附体, 通过使所述筒状吸附体围绕 所述旋转轴旋转, 在所述吸附部中吸附了所述含有机溶剂气体中的所述有机溶剂的所述吸 附元件连续地向所述脱附部移动。
在所述任一有机溶剂回收系统和回收方法的另一形态中, 具有第 1 温度测定器和 第 2 温度测定器, 所述第 1 温度测定器用于测定所述浓缩装置的所述吸附部的出口侧的所 述洁净气体的温度, 所述第 2 温度测定器用于测定所述浓缩装置的所述脱附部的出口侧的 所述脱附气体的温度, 控制所述含有机溶剂气体通过所述吸附部的时间和所述废气通过所 述脱附部的时间, 使得由所述第 1 温度测定器测定的所述洁净气体的温度和由所述第 2 温 度测定器测定的所述脱附气体的温度分别成为预定温度。
所述含有机溶剂气体是含有在所述冷却回收装置和回收方法中未被回收的所述 有机溶剂的气体, 所述废气和所述脱附气体通过所述冷却回收装置的风量比例是 : 所述废 气为 0%~ 50%, 所述脱附气体为 50%~ 100%。
在所述任一有机溶剂回收系统和回收方法的另一形态中, 所述废气和所述脱附气 体通过所述冷却回收装置的风量比例是 : 所述废气为 0%, 所述脱附气体为 100%。
在所述任一有机溶剂回收系统和回收方法的另一形态中, 所述有机溶剂是 N- 甲 基 -2- 吡咯烷酮、 N, N- 二甲基甲酰胺、 N, N- 二甲基乙酰胺或正癸烷。
在基于本发明的另一形态的有机溶剂回收系统和回收方法中, 是用于从含有有机 溶剂的温度为约 50℃~约 200℃的废气中回收所述有机溶剂的有机溶剂回收系统, 其具有 浓缩装置和冷却回收装置, 所述浓缩装置具有吸附部、 脱附部和净化部, 所述吸附部通过使 用含有吸附材料的吸附元件吸附含有所述有机溶剂的含有机溶剂气体中的所述有机溶剂, 来生成洁净气体 ; 在所述脱附部通过使温度比所述含有机溶剂气体高的所述废气通过所述 吸附元件, 使得吸附在所述吸附元件上的所述有机溶剂脱附, 生成脱附气体 ; 所述吸附元件 的完成了在所述脱附部中的脱附处理的部分在移动到所述吸附部之前先行移动到净化部 ; 所述冷却回收装置通过使所述脱附气体或含有所述废气的所述脱附气体冷却凝结来回收 所述有机溶剂。
从所述净化部排出的净化部出口气体混入到导入所述吸附部的所述含有机溶剂 气体中, 所述含有机溶剂气体接受所述净化部出口气体的热能, 以升温状态被导入到所述 吸附部中。
在所述任一有机溶剂回收系统和回收方法的另一形态中, 从所述吸附部排出的所 述洁净气体的一部分被导入到所述净化部。
在所述任一有机溶剂回收系统和回收方法的另一形态中, 所述净化部出口气体的 一部分与所述废气一起被供给到所述脱附部, 并且 / 或者与所述脱附气体一起被供给到所 述冷却回收装置, 所述净化部出口气体的剩余部分与所述含有机溶剂气体一起被导入到所 述吸附部, 通过调节所述净化部出口气体的所述一部分和所述净化部出口气体的所述剩余 部分之间的风量比, 来调节导入到所述吸附部的所述含有机溶剂气体的温度。
在所述任一有机溶剂回收系统和回收方法的另一形态中, 所述浓缩装置中的所述 净化部相对于所述吸附部的体积比例为约 5%~约 50%。
在所述任一有机溶剂回收系统和回收方法的另一形态中, 所述废气是从生产设备 排出的气体, 所述洁净气体的剩余部分被返回到所述生产设备中。
在所述任一有机溶剂回收系统和回收方法的另一形态中, 所述浓缩装置具有旋转 轴和围绕所述旋转轴设置的作为所述吸附元件的筒状吸附体, 通过使所述筒状吸附体围绕 所述旋转轴旋转, 在所述吸附部中吸附了所述含有机溶剂气体中的所述有机溶剂的所述吸附元件经过所述脱附部连续地向所述净化部移动。
在所述任一有机溶剂回收系统和回收方法的另一形态中, 具有第 1 温度测定器、 第 2 温度测定器和第 3 温度测定器, 所述第 1 温度测定器用于测定所述浓缩装置的所述吸 附部的出口侧的所述洁净气体的温度, 所述第 2 温度测定器用于测定所述浓缩装置的所述 脱附部的出口侧的所述脱附气体的温度, 所述第 3 温度测定器用于测定所述浓缩装置的所 述吸附部的入口侧的所述吸附部入口气体的温度, 用于控制所述含有机溶剂气体通过所述 吸附部的时间和所述废气通过所述脱附部的时间、 以及所述洁净气体通过所述净化部的时 间, 使得由所述第 1 温度测定器测定的所述洁净气体的温度和由所述第 2 温度测定器测定 的所述脱附气体的温度、 以及由所述第 3 温度测定器测定的所述吸附部入口气体的温度分 别成为预定温度。
所述含有机溶剂气体是含有在所述冷却回收装置和回收方法中未被回收的所述 有机溶剂的气体, 所述废气和所述脱附气体通过所述冷却回收装置的风量比例是 : 所述废 气为 0%~ 50%, 所述脱附气体为 50%~ 100%。
在所述任一有机溶剂回收系统和回收方法的另一形态中, 所述废气和所述脱附气 体通过所述冷却回收装置的风量比例是 : 所述废气为 0%, 所述脱附气体为 100%。 在所述任一有机溶剂回收系统和回收方法的另一形态中, 所述有机溶剂是 N- 甲 基 -2- 吡咯烷酮、 N, N- 二甲基甲酰胺、 N, N- 二甲基乙酰胺或正癸烷。
发明效果
基于本发明的有机溶剂回收系统和回收方法, 可以进一步降低在有机溶剂回收系 统中使用的能量。
附图说明
图 1 是表示参考技术中的有机溶剂回收系统的结构的简图。 图 2 是表示本实施方式中的有机溶剂回收系统的结构的简图。 图 3 是表示本实施方式中的有机溶剂回收系统中采用的浓缩装置的结构的示意图。 图 4 是参考技术和本实施方式中的有机溶剂回收系统的实际消耗量的对比图。
图 5 是参考技术和本实施方式中的有机溶剂回收系统的运行成本的对比图。
图 6 是参考技术和本实施方式中的有机溶剂回收系统的 NMP 浓度的对比图。
图 7 是表示实施方式中的有机溶剂回收系统的结构简图。
图 8 是表示实施方式中的有机溶剂回收系统中采用的浓缩装置的结构示意图。
图 9 是表示实施方式中的另一方案中的有机溶剂回收系统的结构简图。
附图标记说明
1A、 1B : 有机溶剂回收系统 ; 20、 200 : 浓缩装置 ; 21 : 脱附部 ( 脱附区 ) ; 22 : 吸附部 ( 吸附区 ) ; 100 : 再生加热器 ; 210 : 筒状吸附体 ; 211 : 旋转轴 ; 300 : 冷凝器 ; 400 : 回收罐 ; 500 : 供气加热装置 ; 600 : 热交换器 ; 1000 : 生产设备 ; G1 : 废气 ; G2 : 含有机溶剂气体 ; G3 : 洁净气体 ; G4 : 脱附气体 ; G5 : 吸附部入口气体 ; G6 : 净化部出口气体 ; L1 ~ L13 : 配管线路 ; T1 ~ T3 : 温度测定器 ; V101、 V102、 V110 ~ V116 : 阀门。
具体实施方式
下面参照附图来详细说明本发明的实施方式。需说明的是, 在下面所示的实施方 式中, 对于相同或相应的部分在图中使用相同的标记, 有时也不重复进行说明。此外, 在下 面说明的实施方式中, 只要没有特别说明, 在提及个数、 数量等时, 并不是要将本发明的范 围限定在该个数、 数量等范围中。
( 参考技术 : 有机溶剂回收系统 1A)
首先, 参照附图 1 来说明参考技术以对比本发明的有机溶剂回收系统。参考技术 中的有机溶剂回收系统 1A 是从由生产设备 1000 中排出的废气 (G1) 中回收有机溶剂的有 机溶剂回收系统, 具有浓缩装置 20、 再生加热器 100、 冷凝器 300、 回收罐 400 和供气加热装 置 500。
( 浓缩装置 20)
浓缩装置 20 具有脱附部 ( 脱附区 )21 和吸附部 ( 吸附区 )22。向吸附部 22 中导 入含有有机溶剂的含有机溶剂气体 (G2)。 通过使含有机溶剂气体 (G2) 与吸附材料接触, 使 含有机溶剂气体 (G2) 中含有的有机溶剂被吸附材料吸附。由此使得含有机溶剂气体 (G2) 被净化, 作为洁净气体 (G3) 排出。
向脱附部 21 导入温度比含有机溶剂气体 (G2) 高的洁净气体 (G3)。 有机溶剂从吸 附材料上脱附, 由此洁净气体 (G3) 作为含有机溶剂的脱附气体 (G4) 排出。
浓缩装置 20 的吸附部 22 上连接有配管线路 L2、 L3。配管线路 L2 用于向吸附部 22 导入含有机溶剂气体 (G2)。配管线路 L3 用于从吸附部 22 导出洁净气体 (G3)。配管线 路 L3 与分支到再生加热器 100 的配管线路 L7 连接。
配管线路 L3 上设置有用于调节洁净气体 (G3) 流入供气加热装置 500 的流量的阀 门 V101, 配管线路 L7 上设置有用于调节洁净气体 (G3) 流入再生加热器 100 的流量的阀门 V102。
脱附部 21 上连接有配管线路 L8、 L5。配管线路 L8 用于向脱附部 21 导入高温的 洁净气体 (G3)。配管线路 L5 用于从脱附部 21 导出脱附气体 (G4)。
( 再生加热器 100)
再生加热器 100 用于使洁净气体 (G3) 变为高温状态。再生加热器 100 上连接有 配管线路 L7、 L8。配管线路 L7 用于导入洁净气体 (G3), 配管线路 L8 用于将高温的洁净气 体 (G3) 导入到浓缩装置 20 的脱附部 21。
( 冷凝器 300 和回收罐 400)
由冷凝器 300 和回收罐 400 构成分液回收装置。冷凝器 300 使用冷却水等使脱附 气体 (G4) 等凝结。冷凝器 300 将脱附气体 (G4) 等分成含有高浓度有机溶剂的回收液、 和 含有低浓度有机溶剂的含有机溶剂气体 (G2)。含有高浓度有机溶剂的回收液被回收罐 400 回收。
冷凝器 300 上连接有配管线路 L1、 L2、 L6。配管线路 L1 与配管线路 L5 合流。配 管线路 L1 用于将废气 (G1) 和脱附气体 (G4) 导入到冷凝器 300 中, 配管线路 L2 用于将分 离出的含有低浓度有机溶剂的含有机溶剂气体 (G2) 导入到浓缩装置 20 的吸附部 22 中, 配 管线路 L6 用于将分离出的回收液导入到回收罐 400 中。
( 供气加热装置 500)供气加热装置 500 用于将洁净气体 (G3) 的温度加热升温到预定的温度, 并向生产 设备 1000 输送洁净气体 (G3)。供气加热装置 500 上连接有配管线路 L3、 L4。配管线路 L3 用于导入从浓缩装置 20 的吸附部 22 送出的洁净气体 (G3), 配管线路 L4 用于向生产设备 1000 中导入被加热升温到预定温度的洁净气体 (G3)。
( 回收液的回收 )
下面, 对使用具有上述构成的有机溶剂回收系统 1A, 回收在作为生产设备 1000 的 锂离子电池制造设备中使用的有机溶剂 [NMP(N- 甲基 -2- 吡咯烷酮 )] 的系统进行说明。
从 生 产 设 备 1000 中 排 出 的 废 气 (G1), 流 量 约 为 770NCMM, 有机溶剂浓度约为 1000ppm, 温度约为 110℃。将从生产设备 1000 中排出的废气 (G1)、 和从浓缩装置 20 中脱 附的脱附气体 (G4) 以混合状态导入到冷凝器 300 中。脱附气体 (G4) 流量约为 110NCMM, 有机溶剂浓度约为 2581ppm, 温度约为 73℃。导入到冷凝器 300 中的废气 (G1) 和脱附气体 (G4) 的混合气体流量约为 880NCMM, 有机溶剂浓度约为 1198ppm, 温度约为 105℃。
废气 (G1) 和脱附气体 (G4) 的混合气体在冷凝器 300 中被分离成含有高浓度有机 溶剂的回收液和含有低浓度有机溶剂的含有机溶剂气体 (G2)。 含有高浓度有机溶剂的回收 液被回收罐 400 回收。有机溶剂 [NMP] 的浓度约为 78 重量%。含有低浓度有机溶剂的含 有机溶剂气体 (G2) 的有机溶剂浓度约为 343ppm, 温度约为 28℃。含有机溶剂气体 (G2) 通 过配管线路 L2 导入到浓缩装置 20 的吸附部 22 中。 由吸附部 22 导出的洁净气体 (G3) 流量约为 770NCMM, 有机溶剂浓度约为 20ppm, 温度约为 33℃。洁净气体 (G3) 的一部分通过配管线路 L3 导入到供气加热装置 500 中, 剩 余部分通过配管线路 L7 导入到再生加热器 100 中。通过阀门 V101 和阀门 V102 适当控制 供给到供气加热装置 500 中的洁净气体 (G3) 的流量和供给到再生加热器 100 中的洁净气 体 (G3) 的流量。
导入到再生加热器 100 中的洁净气体 (G3) 在被加热到温度约 130℃之后, 通过配 管线路 L8 导入到浓缩装置 20 的脱附部 21。导入到脱附部 21 的洁净气体 (G3), 使有机溶 剂从吸附材料上脱附, 作为含有有机溶剂的脱附气体 (G4) 通过配管线路 L5、 L1 导入到冷凝 器 300。
被导入到供气加热装置 500 中的洁净气体 (G3), 在加热到温度约 70℃之后, 通过 配管线路 L4 导入到生产设备 1000 中。
( 实施方式 : 有机溶剂回收系统 1B)
下面参照图 2 来说明基于本发明的实施方式的有机溶剂回收系统 1B。 本实施方式 中的有机溶剂回收系统 1B 与上述有机溶剂回收系统 1A 同样, 是用于由从生产设备 1000 排 出的废气 (G1) 中回收有机溶剂的有机溶剂回收系统, 具有浓缩装置 200、 再生加热器 100、 冷凝器 300、 回收罐 400 和供气加热装置 500。
( 浓缩装置 200)
浓缩装置 200 具有脱附部 ( 脱附区 )21 和吸附部 ( 吸附区 )22。 通过从冷凝器 300 向吸附部 22 中导入含有未被回收的有机溶剂的含有机溶剂气体 (G2), 使含有机溶剂气体 (G2) 与吸附材料接触, 使含有机溶剂气体 (G2) 中所含有的有机溶剂被吸附材料吸附。
由此使得含有机溶剂气体 (G2) 被净化而作为洁净气体 (G3) 排出。在脱附部 21 中, 通过向吸附材料导入温度比含有机溶剂气体 (G2) 高的废气 (G1), 使有机溶剂从吸附材
料上脱附, 由此废气 (G1) 作为含有有机溶剂的脱附气体 (G4) 被排出。
浓缩装置 200 的吸附部 22 上连接有配管线路 L2、 L3。配管线路 L2 用于向吸附部 22 导入含有机溶剂气体 (G2)。配管线路 L3 用于从吸附部 22 导出洁净气体 (G3)。在吸附 部 22 的出口侧设置有用于测定洁净气体 (G3) 的温度的第 1 温度测定器 T1。
脱附部 21 上连接有配管线路 L8、 L5。配管线路 L8 用于从生产设备 1000 导入废 气 (G1)。配管线路 L5 用于从脱附部 21 导出脱附气体 (G4)。在脱附部 21 的出口侧设置有 用于测定脱附气体 (G4) 的温度的第 2 温度测定器 T2。
参照图 3 来对浓缩装置 200 的具体构成进行说明。示出了该浓缩装置 200 利用圆 柱状筒状吸附体 210 的情况。如图所示, 在利用具有圆柱状外形的筒状吸附体 210 的情况 中, 在以使气体可沿轴向流动的方式设置的筒状吸附体 210 的轴中心设置有旋转轴 211, 该 旋转轴 211 通过驱动器等被旋转驱动。
筒状吸附体 210 中, 作为吸附材料广泛使用活性氧化铝、 硅胶、 活性炭材料、 沸石, 其中, 特别优选使用活性炭和疏水性沸石。活性炭和疏水性沸石对低浓度有机化合物的吸 附、 脱附功能优异, 自古以来就被作为吸附材料用于各种装置中。
以靠近筒状吸附体 210 的轴向两端面的方式, 将图 3 中没有具体示出的配管线路 L2、 L3、 L5、 L8( 参照图 2) 连接, 利用筒状吸附体 210 的一部分作为用于进行吸附处理的吸 附部 22, 利用除了吸附部 22 以外的其它部分作为用于进行脱附处理的脱附部 21。 在筒状吸附体 210 的吸附部 22 上, 从轴向一侧导入含有机溶剂气体 (G2), 从轴向 另一侧导出洁净气体 (G3)。 在筒状吸附体 210 的脱附部 21 上, 从轴向一侧导入高温的废气 (G1), 从轴向另一侧导出脱附气体 (G4)。
该浓缩装置 200 中, 筒状吸附体 210 以旋转轴 211 为旋转中心沿图中箭头 A 的方 向以预定速度旋转。从而使筒状吸附体 210 的完成了吸附处理的部分向进行脱附处理的区 域移动, 同时使筒状吸附体 210 的完成了脱附处理的部分向进行吸附处理的区域移动。因 此在该浓缩装置 200 中可同时进行吸附处理和脱附处理, 可以连续进行净化处理。
通过控制浓缩装置 200 的旋转速度可以控制吸附工序的时间和脱附工序的时间。 此外, 通过控制浓缩装置 200 的旋转速度来控制吸附工序的时间和脱附工序的时间, 以使 由第 1 温度测定器 T1 测定的洁净气体 (G3) 的温度和由第 2 温度测定器 T2 测定的脱附气 体 (G4) 的温度分别成为预定温度。 特别是, 作为使洁净气体 (G3)、 脱附气体 (G4) 的温度成 为预定温度的方法, 也可以向浓缩装置 200 的吸附元件的前后或吸附元件本身导入铝等热 交换材料。
( 再生加热器 100)
再次参照图 2, 再生加热器 100 设置在从生产设备 1000 上延伸出的配管线路 L1 和 配管线路 L8 之间。在从生产设备 1000 排出的废气 (G1) 的温度充分高的情况中不使用再 生加热器 100。 但在生产设备 1000 工作初期状态, 在废气 (G1) 的温度没有达到预定温度的 情况下, 要使用再生加热器 100 将废气 (G1) 加热到预定温度。
从生产设备 1000 上延伸出的配管线路 L1 上设置有从配管线路 L1 分支出的、 与配 管线路 L5 连通的配管线路 L9。 从生产设备 1000 排出的废气 (G1) 通过配管线路 L1、 再生加 热器 100 和配管线路 L8 被送入到浓缩装置 200 的脱附部 21, 但也可以将一部分废气 (G1) 通过配管线路 L9 直接导入到冷凝器 300 中。废气 (G1) 送入到脱附部 21 的量和直接送入
到冷凝器 300 的量分别通过设置在配管线路 L1 上的阀门 V111 和设置在配管线路 L9 上的 阀门 V112 来控制。
( 冷凝器 300 和回收罐 400)
由冷凝器 300 和回收罐 400 构成分液回收装置。冷凝器 300 是通过使用冷却水等 使脱附气体 (G4) 等凝结, 从而分离成含有高浓度有机溶剂的回收液和含有有机溶剂的含 有机溶剂气体 (G2) 的装置。含有高浓度有机溶剂的回收液被回收罐 400 回收。
冷凝器 300 上连接有配管线路 L2、 L5、 L6。配管线路 L2 将分离出的含有有机溶剂 的含有机溶剂气体 (G2) 导入到浓缩装置 200 的吸附部 22, 配管线路 L5 用于从脱附部 21 导 入脱附气体 (G4), 配管线路 L6 用于将分离的回收液导入到回收罐 400 中。
( 供气加热装置 500)
供气加热装置 500 用于将洁净气体 (G3) 的温度加热到预定温度, 并向生产设备 1000 供给洁净气体 (G3)。 在供气加热装置 500 上连接有配管线路 L3、 L4。 配管线路 L3 用于 导入从浓缩装置 200 的吸附部 22 送出的洁净气体 (G3), 配管线路 L4 用于向生产设备 1000 中导入被加热升温到预定温度的洁净气体 (G3)。此外, 在本实施方式中, 由于从吸附部 22 导出的洁净气体 (G3) 的温度是高温状态, 所以没有必要使用供气加热装置 500 加热洁净气 体 (G3)。 ( 有机溶剂的回收 )
下面, 对在具有上述构成的有机溶剂回收系统 1B 中与参考技术中说明的有机溶 剂回收系统 1A 同样地回收在作为生产设备 1000 的锂离子电池制造设备中使用的有机溶剂 [NMP(N- 甲基 -2- 吡咯烷酮 )] 的系统进行说明。
从生产设备 1000 中排出的废气 (G1) 的流量约为 770NCMM, 有机溶剂浓度约为 1000ppm, 温度约为 110℃。使阀门 V111 为完全打开状态, 阀门 V112 为关闭状态, 从生产设 备 1000 排出的废气 (G1)100%被导入到脱附部 21 中。这里, 由于废气 (G1) 的温度为充分 高温的状态, 所以不通过再生加热器 100 对废气 (G1) 进行加热。
从 脱 附 部 21 排 出 的 脱 附 气 体 (G4) 流 量 约 为 770NCMM, 有机溶剂浓度约为 2122ppm, 温 度 约 为 80 ℃。 使 阀 门 V112 为 关 闭 状 态, 将 从 生 产 设 备 1000 排 出 的 废 气 (G1)100%导入到脱附部 21 中, 所以导入到冷凝器 300 的气体中, 脱附气体 (G4) 为 100%, 直接导入的废气 (G1) 为 0%。
脱附气体 (G4) 在冷凝器 300 中被分离成含有高浓度有机溶剂的回收液和含有有 机溶剂的含有机溶剂气体 (G2)。含有高浓度有机溶剂的回收液被回收罐 400 回收。有机溶 剂 [NMP] 的浓度约为 91 重量%。含有有机溶剂的含有机溶剂气体 (G2) 的有机溶剂浓度约 为 1142ppm, 温度约为 40℃。该含有机溶剂气体 (G2) 通过配管线路 L2 被导入到浓缩装置 200 的吸附部 22 中。
通过浓缩装置 200 的吸附部 22 吸附了有机溶剂的洁净气体 (G3), 通过配管线路 L3 被导入到供气加热装置 500 中。从吸附部 22 导出的洁净气体 (G3) 流量约为 770NCMM, 有机溶剂浓度约为 20ppm, 温度约为 70℃。
导入到供气加热装置 500 中的洁净气体 (G3) 不需要被供气加热装置 500 加热, 温 度约为 70℃的洁净气体 (G3) 直接通过配管线路 L4 被导入到生产设备 1000 中。
( 作用和效果 )
对于具有上述构成的有机溶剂回收系统 1B 的作用效果, 说明其与作为参考技术 已被说明的有机溶剂回收系统 1A 进行比较的情况。
( 可以提高冷凝器 300 所要求的冷却温度 28℃→ 40℃ )
使用本实施方式中的有机溶剂回收系统 1B, 通过将从生产设备 1000 排出的高温 状态的废气 (G1) 送入到浓缩装置 200 的脱附部 21 中, 可以不需要使用有机溶剂回收系统 1A 中的再生加热器 100, 抑制实际 (utility) 消耗量的增加。
具体来说, 在有机溶剂回收系统 1A 中, 需要通过再生加热器 100 将导入到脱附部 21 的洁净气体 (G3) 从 33℃加热到 130℃。但在使用本实施方式的有机溶剂回收系统 1B 时, 由于高温状态的废气 (G1) 以高温状态被送入到浓缩装置 200 的脱附部 21, 所以不需要 对导入到脱附部 21 的气体进行加热。结果可以降低浓缩装置 200 中的浓缩倍率 ( 吸附风 量 / 脱附风量 )。此外, 由于在脱附部 21 中通过含有高浓度 NMP 的废气 (G1) 进行脱附操 作, 所以通过使用脱附效率高的吸附材料可以提高脱附操作性能。
如上所述, 本实施方式中的有机溶剂回收系统 1B 与有机溶剂回收系统 1A 相比, 通 过经济上有利地降低浓缩倍率, 可以提高浓缩装置 200 的性能, 可以提高冷凝器 300 的冷却 温度 (28℃→ 40℃ )( 参照图 4), 可以降低冷凝器 300 的实际消耗量。
( 可以降低导入到冷凝器 300 中的气体温度 105℃→ 80℃ )
此外, 通过将从生产设备 1000 排出的高温状态的废气 (G1) 送入到浓缩装置 200 的脱附部 21, 借助吸附材料进行热交换, 可以降低导入到冷凝器 300 中之前的气体温度 (105℃→ 80℃ )( 参照图 4), 可以降低冷凝器 300 的实际消耗量。
( 可以提高供气加热装置 500 的导入温度 33℃→ 70℃ )
此外, 通过将从生产设备 1000 排出的高温状态的废气 (G1) 送入到浓缩装置 200 的脱附部 21 中, 借助吸附材料进行热交换, 可以提高导入到供气加热装置 500 中之前的气 体温度 (33℃→ 70℃ )( 参照图 4), 降低供气加热装置 500 的实际消耗量。
如上所述, 使用本实施方式中的有机溶剂回收系统 1B 时, 通过将从生产设备 1000 排出的高温状态的废气 (G1) 送入到浓缩装置 200 的脱附部 21 中, 可以降低冷凝器 300 和 供气加热装置 500 的实际消耗量。结果如图 5 所示, 与有机溶剂回收系统 1A 的情况相比, 可以大大降低作为系统整体的运行成本。
( 提高 NMP 回收液的浓度 78 重量%→ 91 重量% )
此外, 在使用本实施方式中的有机溶剂回收系统 1B 时, 与有机溶剂回收系统 1A 的 情况相比, 可以提高冷凝器 300 的温度, 所以可以降低水的凝结量, 提高回收液中的 NMP 浓 度 (78 重量%→ 91 重量% )( 参照图 6)。
此外, 对于上述实施方式中的有机溶剂回收系统 1B, 显示出的是作为废气 (G1) 的温度的一例设定为 110 ℃的情况, 但作为从生产设备排出的废气 (G1) 的温度, 设定为 50℃~ 200℃。 因此, 在废气温度未能达到预定温度的情况中, 根据需要, 要使用再生加热器 100 对废气 (G1) 进行加热。
此外, 虽然是对将从生产设备 1000 排出的废气 (G1)100%导入到脱附部 21, 将脱 附气体 (G4)100%导入到冷凝器 300 中的情况进行了说明, 但也可以将从生产设备排出的 废气 (G1) 的一部分通过配管线路 L9 直接导入到冷凝器 300 中。通过冷凝器 300 的气体的 设定风量比例, 废气 (G1) 为 0%~ 50%, 脱附气体 (G4) 为 50%~ 100%左右。此外, 虽然对使用从生产设备 1000 排出的气体作为废气 (G1), 将净化后的气体返 回到生产设备 1000 中的情况进行了说明, 但并不一定要直接使用从生产设备 1000 排出的 气体作为废气 (G1), 只要是具有同样性质的废气 (G1), 就可以使用本实施方式中的有机溶 剂回收系统 1B 来回收高浓度有机溶剂。此外, 也可以不必将净化后的气体返回到生产设备 1000 中, 可以将净化后的气体用于其它用途。
此外, 虽然对回收作为有机溶剂的 [NMP(N- 甲基 -2- 吡咯烷酮 )] 的情况进行了 说明, 但并不限于该有机溶剂, 只要是经 1℃~ 50℃下的冷却可以液化、 回收的有机溶剂即 可。即, 作为有机溶剂, 有例如 N, N- 二甲基甲酰胺、 N, N- 二甲基乙酰胺或正癸烷。对具有 与 NMP 同样性质的有机溶剂的回收, 也可以使用基于本发明的有机溶剂回收系统 1B。
( 实施方式 : 有机溶剂回收系统 1C)
下面参照图 7 来说明基于本发明的实施方式的有机溶剂回收系统 1C。 本实施方式 中的有机溶剂回收系统 1C 也与上述有机溶剂回收系统 1A 同样, 是用于由从生产设备 1000 排出的废气 (G1) 中回收有机溶剂的有机溶剂回收系统。有机溶剂回收系统 1C 具有浓缩装 置 200、 再生加热器 100、 冷凝器 300、 回收罐 400 和热交换器 600。
( 浓缩装置 200)
浓缩装置 200 包括吸附元件, 具有脱附部 21、 吸附部 22 和净化部 23。通过使浓缩 装置 200 的吸附元件与含有机溶剂气体接触, 使吸附元件吸附气体中的有机溶剂。通过使 吸附有有机溶剂的吸附元件与温度比含有机溶剂气体高的气体接触, 使吸附元件吸附的有 机溶剂脱附。
在浓缩装置 200 中, 吸附元件依次向吸附部 22( 吸附状态 )、 脱附部 21( 脱附状 态 )、 和净化部 23( 净化状态 ) 移动, 在净化部 23( 净化状态 ) 之后再移动到吸附部 22( 吸 附状态 )。即, 净化部 23 设置在脱附部 21( 脱附状态 ) 之后、 吸附部 22( 吸附状态 ) 之前。
例如在转轮式浓缩装置时, 这些移动通过吸附元件 ( 筒状吸附体 ) 的旋转来实现 ( 后文中将参照图 8 来详细叙述 )。例如在间歇式浓缩装置时, 这些移动则通过制动机构 ( 和阀 ) 操作来使吸附元件向吸附部 22( 吸附状态 )、 脱附部 21( 脱附状态 ) 和净化部 23( 净 化状态 ) 移动。
向浓缩装置 200 的吸附部 22 导入从冷凝器 300 中出来的含有未回收有机溶剂的 含有机溶剂气体 (G2)、 和从净化部 23 排出的净化部出口气体 (G6) 的混合气体 ( 下文中称 作 “吸附部入口气体 (G5)” )。在吸附部 22 中吸附部入口气体 (G5) 与吸附材料接触, 吸附 部入口气体 (G5) 中所含的有机溶剂被吸附材料吸附。由此将吸附部入口气体 (G5) 净化, 作为洁净气体 (G3) 排出。
在吸附部 22 上连接有配管线路 L2、 L3。配管线路 L2 用于将吸附部入口气体 (G5) 导入到吸附部 22 中。配管线路 L3 用于从吸附部 22 导出洁净气体 (G3)。在吸附部 22 的出 口侧设置有用于测定洁净气体 (G3) 温度的第 1 温度测定器 T1。在吸附部 22 的入口侧设置 有用于测定吸附部入口气体 (G5) 温度的第 3 温度测定器 T3。
在配管线路 L3 上连接有分支到净化部 23 的配管线路 L11。在配管线路 L3 上设置 有用于调节流向热交换器 600 的洁净气体 (G3) 的流量的阀门 V113, 在配管线路 L11 上设置 有用于调节流向净化部 23 的洁净气体 (G3) 的流量的阀门 V114。
在净化部 23 上连接有配管线路 L11、 L12。配管线路 L11 用于将洁净气体 (G3) 的一部分导入到净化部 23 中。配管线路 L12 用于将净化部出口气体 (G6) 从净化部 23 导出。 配管线路 L12 与配管线路 L2 合流。
在脱附部 21 中, 通过向吸附材料导入温度比吸附部入口气体 (G5) 高的废气 (G1), 使有机溶剂从吸附材料上脱附, 由此使废气 (G1) 作为含有有机溶剂的脱附气体 (G4) 排出。
在脱附部 21 上连接有配管线路 L8、 L5。配管线路 L8 用于从生产设备 1000 导入 废气 (G1)。配管线路 L5 用于从脱附部 21 导出脱附气体 (G4)。在脱附部 21 的出口侧设置 有用于测定脱附气体 (G4) 的温度的第 2 温度测定器 T2。
这里, 参照图 8 来说明浓缩装置 200 的具体构成。 该浓缩装置 200 的一例是转轮式 的, 利用了圆柱状筒状吸附体 210。如图所示, 在利用具有圆柱状外形的筒状吸附体 210 的 情况中, 在以使气体可沿轴向流动的方式设置的筒状吸附体 210 的轴中心设置旋转轴 211, 该旋转轴 211 通过驱动器等旋转驱动。
筒状吸附体 210 中, 作为吸附材料广泛使用活性氧化铝、 硅胶、 活性炭材料、 沸石, 其中, 特别优选使用活性炭和疏水性沸石。活性炭和疏水性沸石对低浓度有机化合物的吸 附、 脱附功能优异, 以往就被作为吸附材料用于各种装置中。
以靠近筒状吸附体 210 的轴向两端面的方式, 将图 8 中没有具体示出的配管线路 L2、 L3、 L5、 L8、 L11、 L12( 参照图 7) 连接。利用筒状吸附体 210 的一部分作为用于进行吸 附处理的吸附部 22, 利用筒状吸附体 210 的另一部分作为用于进行脱附处理的脱附部 21, 筒状吸附体 210 还有另一部分被用作用于进行净化处理的净化部 23。 在筒状吸附体 210 的吸附部 22 上, 从轴向一侧导入吸附部入口气体 (G5), 从轴向 另一侧导出洁净气体 (G3)。 在筒状吸附体 210 的脱附部 21 上, 从轴向一侧导入高温的废气 (G1), 从轴向另一侧导出脱附气体 (G4)。在筒状吸附体 210 的净化部 23 上, 从轴向的一侧 导入洁净气体 (G3) 的一部分, 从轴向另一侧导出净化部出口气体 (G6)。
该浓缩装置 200 中, 筒状吸附体 210 以旋转轴 211 为旋转中心沿图中箭头 A 的方 向以预定速度旋转。从而使得筒状吸附体 210 的完成了吸附处理的部分向进行脱附处理的 脱附部 21 移动, 同时将筒状吸附体 210 的完成了脱附处理的部分向进行净化处理的净化部 23 移动, 进而使完成了净化处理的部分向进行吸附处理的吸附部 22 移动。 通过在该浓缩装 置 200 中同时进行吸附处理、 脱附处理和净化处理, 可以连续地进行净化处理。
这里, 假设在浓缩装置 200 中没有形成净化部 23。 这种情况下, 在刚刚进行完脱附 处理后, 即在吸附处理初期, 由于吸附元件尚处于高温, 所以作为吸附材料的吸附性能低。 此外, 由于在从进行脱附处理的脱附部向进行吸附处理的吸附部旋转移动时会带入有机溶 剂, 所以有时吸附性能差。
在本实施方式的浓缩装置 200 中, 净化部 23 设置在脱附部 21 之后、 吸附部 22 之 前。通过将洁净气体 (G3) 的一部分导入净化部 23, 使得净化部 23 中的吸附元件被冷却。 由于通过洁净气体 (G3) 使吸附元件冷却, 所以吸附元件的冷却效率高。
导入到净化部 23 中的洁净气体 (G3) 作为净化部出口气体 (G6) 与含有机溶剂气 体 (G2) 一起, 作为吸附部入口气体 (G5) 再次被导入到吸附部 22 中。通过该循环过程, 浓 缩装置 200 可以提高在吸附部 22 中的有机溶剂的除去率。此外, 净化部 23 相对于吸附部 22 的体积比例为约 5%~约 50%为宜。 当比例低于约 5%时, 得不到所希望的净化效果。 当 该比例多于约 50%时, 经济性变差。
此外, 在净化部 23 中与吸附元件进行热交换后的洁净气体 (G3) 被升温, 作为净 化部出口气体 (G6) 从净化部 23 导出。处于升温状态的净化部出口气体 (G6) 与从冷凝器 300( 参照图 2) 导出的含有机溶剂气体 (G2) 混合, 从而使得含有机溶剂气体 (G2) 升温。这 里, 在有机溶剂是 N- 甲基 -2- 吡咯烷酮等的情况中, 从冷凝器 300 中导出的含有机溶剂气 体 (G2) 的一部分有时会成雾状。
雾状的含有机溶剂气体 (G2) 在被导入到吸附部 22 之前, 需要通过加热而全部变 为气体状。 在有机溶剂回收系统 1C 中, 可以利用从净化部 23 导出的处于升温状态的净化部 出口气体 (G6), 使处于雾状的含有机溶剂气体 (G2) 升温。通过借助净化部出口气体 (G6) 使雾状的含有机溶剂气体 (G2) 升温, 可以降低该升温中所需的其它加热机构 ( 图未示出 ) 的能量使用量。
通过控制浓缩装置 200 的旋转速度可以控制吸附工序的时间、 脱附工序的时间以 及净化工序的时间。此外, 通过控制浓缩装置 200 的旋转速度来控制吸附工序的时间、 脱附 工序的时间以及净化工序的时间, 以使由第 1 温度测定器 T1 测定的洁净气体 (G3) 的温度、 由第 2 温度测定器 T2 测定的脱附气体 (G4) 的温度、 以及由第 3 温度测定器 T3 测定的吸附 部入口气体 (G5) 的温度分别成为预定温度。 特别是, 作为使洁净气体 (G3)、 脱附气体 (G4)、 或者吸附部入口气体 (G5) 的温度成为预定温度的方法, 也可以向浓缩装置 200 的吸附元件 的前后或吸附元件本身导入铝等热交换材料。 ( 再生加热器 100)
再次参照图 7, 再生加热器 100 设置在从生产设备 1000 上延伸出的配管线路 L1 和 配管线路 L8 之间。在从生产设备 1000 排出的废气 (G1) 的温度充分高的情况中不使用再 生加热器 100。 但在生产设备 1000 工作初期状态, 废气 (G1) 的温度没有达到预定温度的情 况下, 要使用再生加热器 100 将废气 (G1) 加热到预定温度。
从生产设备 1000 上延伸出的配管线路 L 1 上设置有从配管线路 L1 分支出的、 与 配管线路 L5 连通的配管线路 L9。从生产设备 1000 排出的废气 (G1) 的一部分通过配管线 路 L1、 再生加热器 100 和配管线路 L8 被送入到浓缩装置 200 的脱附部 21。
从生产设备 1000 排出的废气 (G1) 的剩余部分, 可以通过配管线路 L9 被直接送入 冷凝器 300。废气 (G1) 送入到脱附部 21 的量和送入到冷凝器 300 中的量分别通过设置在 配管线路 L1 上的阀门 V111 和设置在配管线路 L9 上的阀门 V112 来控制。
( 冷凝器 300 和回收罐 400)
由冷凝器 300 和回收罐 400 构成冷却回收装置。冷凝器 300 通过使用冷却水等使 脱附气体 (G4) 等凝结, 从而分离成含有高浓度有机溶剂的回收液和含有有机溶剂的含有 机溶剂气体 (G2)。含有高浓度有机溶剂的回收液被回收罐 400 回收。
冷凝器 300 上连接有配管线路 L2、 L6、 L10。配管线路 L2 将分离出的含有有机溶 剂的含有机溶剂气体 (G2) 导入到浓缩装置 200 的吸附部 22。配管线路 L6 用于将分离得到 的回收液导入回收罐 400 中。配管线路 L10 用于从脱附部 21 通过配管线路 L5 和下述的热 交换器 600 导入脱附气体 (G4)。
( 热交换器 600)
热交换器 600 位于配管线路 L3 和配管线路 L4 之间, 并且该热交换器 600 也位于配 管线路 L5 和配管线路 L10 之间。图 7 中示出了两个分隔开的热交换器 600, 热交换器 600
可以交换配管线路 L3、 L4 之间的热能, 并可以交换配管线路 L5、 L10 之间的热能。
热交换器 600 将从吸附部 22 导出的洁净气体 (G3) 通过热交换进行升温, 并送入 生产设备 1000。热交换器 600 将从脱附部 21 导出的脱附气体 (G4) 通过热交换降温, 并送 入冷凝器 300。通过热交换器 600 的热交换, 可以降低用于使送入到生产设备的洁净气体 (G3) 达到预定温度的其它能量消耗量。通过热交换器 600 的热交换, 可以降低用于使送入 到冷凝器 300 中的脱附气体 (G4) 达到预定温度的其它能量消耗量。
( 有机溶剂的回收 )
下面, 对在具有上述构成的有机溶剂回收系统 1C 中与参考技术中说明的有机溶 剂回收系统 1A 同样地回收在作为生产设备 1000 的锂离子电池制造设备中使用的有机溶剂 [NMP(N- 甲基 -2- 吡咯烷酮 )] 的系统进行说明。
从 生 产 设 备 1000 中 排 出 的 废 气 (G1), 流 量 约 为 770NCMM, 有机溶剂浓度约为 1000ppm, 温度约为 110℃。使阀门 V111 为完全打开状态, 阀门 V112 为关闭状态, 从生产设 备 1000 排出的废气 (G1)100%被导入到脱附部 21 中。这里, 由于废气 (G1) 的温度为充分 高温的状态, 所以不通过再生加热器 100 对废气 (G1) 进行加热。
从 脱 附 部 21 排 出 的 脱 附 气 体 (G4) 流 量 约 为 770NCMM, 有机溶剂浓度约为 1803ppm, 温 度 约 为 93 ℃。 使 阀 门 V112 为 关 闭 状 态, 将 从 生 产 设 备 1000 排 出 的 废 气 (G1)100%导入到脱附部 21 中, 所以导入到冷凝器 300 的气体中, 脱附气体 (G4) 为 100%, 直接导入的废气 (G1) 为 0%。
脱附气体 (G4) 在冷凝器 300 中被分离成含有高浓度有机溶剂的回收液和含有有 机溶剂的含有机溶剂气体 (G2)。含有高浓度有机溶剂的回收液被回收罐 400 回收。有机溶 剂 [NMP] 的浓度约为 89 重量%。含有有机溶剂的含有机溶剂气体 (G2) 流量约为 770NCMM, 有机溶剂浓度约为 857ppm, 温度约为 37℃。
该含有机溶剂气体 (G2) 通过与配管线路 L2 连接的配管线路 L 12 与净化部出口 气体 (G6) 混合。净化部出口气体 (G6) 的流量约为 100NCMM, 有机溶剂浓度约为 386ppm, 温度约为 100℃。含有机溶剂气体 (G2) 和净化部出口气体 (G6) 混合形成的吸附部入口气 体 (G5) 的流量约为 870NCMM, 有机溶剂浓度约为 803ppm, 温度约为 44℃。吸附部入口气体 (G5) 被导入到浓缩装置 200 的吸附部 22 中。
被浓缩装置 200 的吸附部 22 吸附掉有机溶剂的洁净气体 (G3) 流量约为 770NCMM, 有机溶剂浓度约为 12ppm, 温度约为 53℃。洁净气体 (G3) 的一部分通过配管线路 L11 被导 入净化部 23。洁净气体 (G3) 的剩余部分通过配管线路 L3 被导入热交换器 600。
导入到净化部 23 中的洁净气体 (G3), 使净化部 23 中的吸附元件冷却, 作为净化部 出口气体 (G6) 以升温状态从净化部 23 导出。导入到热交换器 600 中的洁净气体 (G3) 与 从脱附部 21 被送入到冷凝器 300 的脱附气体 (G4) 进行热交换, 以升温状态从热交换器 600 导入生产设备 1000。
( 作用和效果 )
对于具有上述构成的有机溶剂回收系统 1C 的作用效果, 说明其与作为参考技术 已被说明的有机溶剂回收系统 1A 进行比较的情况。
本实施方式中的有机溶剂回收系统 1C, 净化部 23 设置在脱附部 21 之后吸附部 22 之前。通过将洁净气体 (G3) 的一部分导入净化部 23, 使得净化部 23 中的吸附元件冷却。由于借助洁净气体 (G3) 使吸附元件冷却, 所以吸附元件的冷却效率高。
导入到净化部 23 中的洁净气体 (G3) 作为净化部出口气体 (G6) 与含有机溶剂气 体 (G2) 一起作为吸附部入口气体 (G5) 被再次导入到吸附部 22 中。通过该循环过程, 浓缩 装置 200 提高了在吸附部 22 中的有机溶剂的除去率。
( 可以提高冷凝器 300 所要求的冷却温度 28℃→ 37℃ )
使用本实施方式中的有机溶剂回收系统 1C, 通过将从生产设备 1000 排出的高温 状态的废气 (G1) 送入到浓缩装置 200 的脱附部 21 中, 可以不需要使用有机溶剂回收系统 1A 中的再生加热器 100, 从而抑制了实际消耗量的增加。
具体来说, 在有机溶剂回收系统 1A 中, 需要通过再生加热器 100 将导入到脱附部 21 的洁净气体 (G3) 从 33℃加热到 130℃。但在使用本实施方式的有机溶剂回收系统 1C 时, 由于高温状态的废气 (G1) 以高温状态被送入到浓缩装置 200 的脱附部 21, 所以不需要 对导入到脱附部 21 的气体进行加热。结果可以降低浓缩装置 200 中的浓缩倍率 ( 吸附风 量 / 脱附风量 )。此外, 由于在脱附部 21 中进行含有高浓度 NMP 的废气 (G1) 的脱附操作, 所以可以通过使用脱附效率高的吸附材料来提高脱附操作性能。
如上所述, 本实施方式中的有机溶剂回收系统 1C 与有机溶剂回收系统 1A 相比, 通 过经济上有利地降低浓缩倍率, 可以提高浓缩装置 200 的性能, 可以提高冷凝器 300 的冷却 温度 (28℃→ 37℃ ), 从而可以降低冷凝器 300 的实际消耗量。
而且, 在有机溶剂是 N- 甲基 -2- 吡咯烷酮等的情况中, 从冷凝器 300 中导出的含 有机溶剂气体 (G2) 的一部分会成雾状。 雾状的含有机溶剂气体 (G2) 在被导入到吸附部 22 之前, 需要通过升温而变为气体状。可以利用从净化部 23 导出的处于升温状态的净化部出 口气体 (G6), 使处于雾状的含有机溶剂气体 (G2) 升温。通过借助净化部出口气体 (G6) 使 雾状的含有机溶剂气体 (G2) 升温, 可以降低该升温中所需的其它加热机构 ( 图未示出 ) 的 能量消耗量。
( 可以降低导入到冷凝器 300 中的气体温度 105℃→ 73℃ )
此外, 通过将从生产设备 1000 排出的高温状态的废气 (G1) 送入到浓缩装置 200 的脱附部 21, 借助吸附材料进行热交换, 可以降低导入到冷凝器 300 中之前的气体温度 (105℃→ 73℃ ), 从而可以降低冷凝器 300 的实际消耗量。
而且, 通过将可在配管线路 L3、 L4 之间进行热交换的热交换器 600 设置在配管线 路 L5、 配管线路 L10 之间, 可以通过热交换器 600 的热交换, 降低用于使送入到冷凝器 300 中的脱附气体 (G4) 达到预定温度的其它能量消耗量。
( 可以提高导入到热交换器 600( 供气加热装置 500) 中的导入温度 33℃→ 53℃ )
此外, 通过将从生产设备 1000 排出的高温状态的废气 (G1) 送入到浓缩装置 200 的脱附部 21 中, 借助吸附材料进行热交换, 可以提高导入到热交换器 600 中之前的气体温 度 (33℃→ 53℃ )。通过将可在配管线路 L5、 L10 之间进行热交换的热交换器 600 设置在 配管线路 L3、 配管线路 L4 之间, 可以通过热交换器 600 的热交换, 来降低用于使送入到生产 设备中的洁净气体 (G3) 达到预定温度的其它能量使用量。
如上所述, 使用本实施方式中的有机溶剂回收系统 1C 时, 通过将从生产设备 1000 排出的高温状态的废气 (G1) 送入到浓缩装置 200 的脱附部 21 中, 与有机溶剂回收系统 1A 的情况相比, 可以大大降低作为系统整体的运行成本。( 提高 NMP 回收液的浓度 78 重量%→ 89 重量% )
此外, 在使用本实施方式中的有机溶剂回收系统 1C 时, 与有机溶剂回收系统 1A 的 情况相比, 可以提高冷凝器 300 的温度, 所以可以降低水的凝结量, 提高回收液中的 NMP 浓 度 (78 重量%→ 89 重量% )。
此外, 对于上述实施方式中的有机溶剂回收系统 1C, 显示出的是作为废气 (G1) 的 温度的一例设定为 110℃的情况, 但作为从生产设备排出的废气 (G1) 的温度, 可以设定为 50℃~ 200℃。 因此, 在废气温度未能达到预定温度的情况中, 根据需要, 要使用再生加热器 100 对废气 (G1) 进行加热。
此外, 虽然是对将从生产设备 1000 排出的废气 (G1)100%导入到脱附部 21、 将脱 附气体 (G4)100%导入到冷凝器 300 中的情况进行了说明, 但也可以将从生产设备排出的 废气 (G1) 的一部分通过配管线路 L9 直接导入到冷凝器 300 中。通过冷凝器 300 的气体的 设定风量比例, 废气 (G1) 为 0%~ 50%, 脱附气体 (G4) 为 50%~ 100%左右。
此外, 虽然对使用从生产设备 1000 排出的气体作为废气 (G1)、 将净化后的气体返 回到生产设备 1000 中的情况进行了说明, 但并不一定要直接使用从生产设备 1000 排出的 气体作为废气 (G1), 只要是具有同样性质的废气 (G1), 就可以使用本实施方式中的有机溶 剂回收系统 1C 来回收高浓度有机溶剂。此外, 也可以不必将净化后的气体返回到生产设备 1000 中, 而将洁净的气体用于其它用途。
此外, 虽然对回收作为有机溶剂的 [NMP(N- 甲基 -2- 吡咯烷酮 )] 的情况进行了 说明, 但并不限于该有机溶剂, 只要是经 1℃~ 50℃下的冷却可以液化、 回收的有机溶剂即 可。即, 作为有机溶剂, 有例如 N, N- 二甲基甲酰胺、 N, N- 二甲基乙酰胺或正癸烷。对具有 与 NMP 同样性质的这些有机溶剂的回收, 也可以使用基于本发明的有机溶剂回收系统 1C。
此外, 在上述实施方式中的有机溶剂回收系统 1C 中, 通过控制浓缩装置 200 的旋 转速度来控制吸附工序、 脱附工序以及净化工序的各时间。对通过控制浓缩装置 200 的 旋转速度来控制吸附工序、 脱附工序以及净化工序的各时间, 使洁净气体 (G3)、 脱附气体 (G4) 和吸附部入口气体 (G5) 的温度分别成为预定温度的情况进行说明。
如图 9 所示的有机溶剂回收系统 1D 所示, 洁净气体 (G3)、 脱附气体 (G4) 和吸附部 入口气体 (G5) 的各温度还可以通过将净化部出口气体 (G6) 的一部分以与脱附气体 (G4) 混合的状态导入到冷凝器 300 中来调节。在这种情况中, 要设置从配管线路 L12 分支出的、 与配管线路 L 5 连接的配管线路 L13。配管线路 L13 中的净化部出口气体 (G6) 的风量可以 通过阀门 V115 来调节。
此外, 洁净气体 (G3)、 脱附气体 (G4)、 吸附部入口气体 (G5) 的各温度还可以通过 将净化部出口气体 (G6) 的一部分以与废气 (G1) 混合的状态导入到脱附部 21 中来调节。 在 这种情况下, 要设置从配管线路 L12 分支出的、 与配管线路 L8 连接的配管线路 L14。 配管线 路 L14 中的净化部出口气体 (G6) 的风量可以通过阀门 V116 来调节。此外, 为了调节洁净 气体 (G3)、 脱附气体 (G4)、 吸附部入口气体 (G5) 的各温度, 还可以设置配管线路 L13、 配管 线路 L14 两者。
前面所述的此次公开的上述各实施方式所有的技术内容均是为了举例, 而非用于 限定。本发明的保护范围包括权利要求书中所限定的、 以及与权利要求书中的记载内容具 有同等意思和范围的所有变更方案。