气体状烃的处理、回收方法

专利名称：气体状烃的处理、回收方法
技术领域：
本发明涉及放出到大气的气体中所含的气体状烃的处理、回收装 置以及方法，特别是涉及用于处理汽油给油时泄漏的汽油蒸汽的装置 以及方法。
背景技术：
对于现有的釆用吸附解吸剂的气体状烃的除去方法，是如下所进
行的方法将从废气气体发生源发生的气体(含有大约40vol。/。的汽 油蒸汽的废气气体)通过鼓风机(blower)或者自身压力由废气气体 送气管送气到吸附塔，将结束了吸附工序的处理完的废气气体从吸附 塔(转换为解吸工序后为吸附塔)的顶部通过排出管作为含有lvol% 或以下的汽油蒸汽的空气(净化气体)排放到大气中。
在这样的情形下，吸附塔一边在上述吸附工序和后述的解吸工序 之间互相切换， 一边运转，其切换时间(Swing Time)为5分钟左右。
另一方工，在结束了吸附工序后的吸附塔中，通过净化用气体送 气管送出净化用气体，通过真空泵吸引进行解吸。作为净化用气体， 使用在吸附运转时从吸附塔顶部排出的净化气体的一部分，真空泵在 约25Torr下运转。
解吸后的含有汽油蒸汽的净化气体通过送气管送气到汽油回收器 中，通过分配管与液体汽油接触，作为液体(汽油吸收液)回收净化 废气中的汽油蒸汽。
在来自汽油回收器的废气气体中，由于存在少量的汽油蒸汽，所 以通过返送管再次返回到废气气体管中，与来自废气气体发生源的废 气气体一起进行吸附处理，还有，在内筒中循环冷却水以冷却吸附塔 内的吸附剂层。
通过这样的构成，可以将汽油蒸汽几乎全量作为液体汽油回收，
从吸附塔排出的汽油蒸汽的浓度变得十分低，可以达到不引起大气污 染的水平(例如参照专利文献l)。专利第2766793号公报(第3-6页，

图1)

发明内容
在专利文献1的釆用真空泵解吸汽油蒸汽的回收方法中，泵的动 力能量变得相当大，所以不实用。
另外，为了全量吸附处理大量的废气气体，需要将吸附塔做大， 或者缩短吸附和解吸的切换时间(Swing Time)，在使用大的吸附塔 时，存在设置面积的问题以及吸附剂成本的问题等。另外，如果缩短 切换时间，存在不能充分解吸吸附的汽油蒸汽，或者缩短阀等的寿命 的问题。
进一步，汽油蒸汽中一定含有空气中的水分，在现有的方式中， 由于同时吸附汽油蒸汽和该水分，所以存在吸附剂的吸附性能下降的 问题。
另外，在用于回收给油时泄漏的汽油蒸汽的场合，只在给油时发 生汽油蒸汽，该发生频度根据天或者小时变化，是不一定的。在这样 的场合下，现有的装置由于以一定间隔切换吸附和解吸，所以在平常 的夜间等几乎不给油的场合，汽油蒸汽完全不流出来，会产生没有吸 附需要的量却解吸这样的浪费的问题。
本发明是为了解决上述问题进行的发明，其目的在于提供防止由 于含在汽油蒸汽中的水分使得吸附剂中毒的、进一步小型而且便宜的 气体状烃的处理、回收装置以及方法。
本发明的气体状烃的处理、回收装置具备除去水分和汽油蒸汽的 冷凝装置、在该冷凝装置的后段的气体下游侧设计的汽油蒸汽的吸附 解吸装置。
本发明涉及的气体状烃的处理、回收方法是在至少具有吸附塔和 解吸塔各一个的吸附解吸装置中，具有冷却该吸附解吸装置的手段， 作为吸附剂，使用孔径4-100埃的硅胶或者合成沸石，以单独或者混 合物的形式，在低温下进行吸附解吸，进一步将吸附塔的出口气体的
一部分送到解吸塔中，使用解吸时的气体作为净化气体。
本发明通过设置除去水分和汽油蒸汽的冷凝装置、和汽油蒸汽的
吸附解吸装置，可以使废气气体充分净化(汽油浓度在1Vol。/。或以下)， 而且可以实现小型且便宜的汽油蒸汽回收装置。特别地，即使在汽油 蒸汽中含有水分的场合，也不用担心吸附剂被水分毒化，同时在冷凝 装置或吸附解吸装置的配管内也不结水，因此可以实现稳定的运转动 作。
另外，通过控制热介质的温度在一定温度，控制冷凝装置和吸附 解吸装置的温度，与分别控制各装置的场合相比，可以使控制电路单 纯化，可以实现低成本。此外，不管吸附解吸，吸附塔的温度都一定， 所以可以降低为了冷却吸附塔所需要的能量，可以实现节省能量的气 油蒸汽回收装置。再有，为了冷却吸附塔，可以以相当少的吸附剂吸 附大量的汽油蒸汽，也可以降低吸附剂的使用量。
进一步，可以得到下述的显著效果可以抑制吸附热带来的吸附 塔内的异常的温度上升，使吸附装置内的温度均一化，可以十分放心 吸附装置的安全性。
附图的简单说明
图1是表示本发明的实施方式1的气体状烃的处理、回收装置的 流程的全体构成图，表示设置1台冷凝装置的例子。
图2是表示本发明的实施方式1的气体状烃的处理、回收装置的 流程的全体构成图，表示设置第1冷凝装置和第2冷凝装置的例子。
图3是将图1、图2的吸附解吸塔的内部构造的一部分切口所示 的斜视图。
图4是用于说明净化气体量的控制方法的特性图。
图5是表示本发明的实施方式2的气体状烃的处理、回收装置的 流程的全体构成图。
图6是表示本发明的实施方式3的气体状烃的处理、回收装置的 流程的全体构成图。
图7是表示本发明的实施方式4的气体状烃的处理、回收装置的
流程的全体构成图。
图8是表示本发明的实施方式5的气体状烃的处理、回收装置的 流程的全体构成图。
图9是表示本发明的实施方式6的气体状烃的处理、回收装置的 流程的全体构成图。
图10是表示本发明的实施方式7的气体状烃的处理、回收装置的 流程的全体构成图。
图ll是表示图IO的气体状烃的处理、回收装置的布局的构成图。
图12是将图10的吸附解吸塔的内部构造的一部分切口所示的斜 视图。
图13是用于说明净化气体量的控制方法的特性图。
图14是用于说明解吸时间与吸附解吸塔内压力以及从吸附解吸 塔排出的汽油浓度的关系的特性图。
图15是用于说明吸附解吸塔内压力与从吸附解吸塔排出的气体 流量、从吸附解吸塔排出的汽油浓度、以及从吸附解吸塔排出的汽油 蒸汽流量的关系的特性图。
图16是用于说明吸附解吸塔内压力与冷凝装置中的汽油回收流 量的关系的特性图。
图17是将本发明的实施方式8的气体状烃的处理、回收装置的吸 附解吸塔的内部构造的一部分进行切口所示的斜视图。
图18是表示本发明的实施方式9的气体状烃的处理、回收装置的 气体循环用鼓风机和泵的结构图。
图19是表示本发明的实施方式10的气体状烃的处理、回收装置 的流程的全体构成图。
图20是表示本发明的实施方式11的气体状烃的处理、回收装置 的流程的全体构成图。
图21是表示本发明的实施方式12的气体状烃的处理、回收装置 的流程的全体构成图。
图22是表示本发明的实施方式13的气体状烃的处理、回收装置
的流程的全体构成图。
图23是表示本发明的实施方式14的气体状烃的处理、回收装置 的流程的全体构成图。
图24是表示本发明的实施方式14的气体状烃的处理、回收装置 的流程的全体构成图。
图25是表示本发明的实施方式15的气体状烃的处理、回收装置 的流程的全体构成图。
图26是表示本发明的实施方式15的气体状烃的处理、回收装置 的流程的全体构成图。
图27是表示本发明的实施方式16的气体状烃的处理、回收装置 的流程的全体构成图。
图28是表示本发明的实施方式17的气体状烃的处理、回收装置 的流程的全体构成图。
图29是表示本发明的实施方式17的气体状烃的处理、回收装置 的流程的全体构成图。
图30是表示本发明的实施方式18的气体状炫的处理、回收装置 的流程的全体构成图。
图31是表示本发明的实施方式19的气体状烃的处理、回收装置 的解吸塔的内部构造的一部分进行切口所示的斜视图。
图32是图31的吸附解吸塔的断面图。
图33是表示本发明的实施方式20的气体状烃的处理、回收装置 的外观的全体构成图。
图34是表示本发明的实施方式21的气体状烃的处理、回收装置 的流程的全体构成图。
图35是表示本发明的实施方式22的气体状烃的处理、回收装置 的流程的全体构成图。
符号的说明
l废气气体发生源(给油嘴)、2， 3吸附解吸塔、4气体循环用鼓 风机(泵)、5液化汽油回收器、6冷凝装置、7第2冷凝装置、
8泵、9气液分离器、ll废气气体送气管、12a, 12b排出管、13a， 13b净化气体送气管、14a， 14b解吸后的净化气体送气管、21硅胶、 22翅片管热交换器、41压力计、120a， 120b压力控制器、201冷 冻机、202液体循环泵、203热交换器、204温度介质槽、205辅 助温度介质槽、211喷射器、212汽油浓度传感器、213温度计、 214压力调节阀、215过滤器、216温度传感器、217压力传感 器、218气体管线、219千燥空气生成机、220气体贮留槽、221 灭火器、301通风空隙、B13a， B13b质量流量控制器、B101a，B101b 定流量阀、B103a， B103b定压阀、Rl， R2， R3a， R4a， R3b， R4b冷介质 出入口、 R5，R6热气体出入口、 H1，H2加热器
具体实施例方式
图1和图2是表示本发明实施方式1的气体状烃的处理、回收装 置流程的全部构成图，图l表示设计了 1台冷凝装置的例子，图2表 示设计了第1冷凝装置和第2冷凝装置的例子。图3是表示将图1、 图2的吸附解吸塔的内部构造一部分切口的斜视图，图4是用于说明 净化气体流量的控制方法的特性图。
图l、图2中，l表示作为废气气体发生源的给油嘴，8是用于从 给油嘴1吸入汽油蒸汽的泵，6是冷凝装置(图2中是第1冷凝装置)， 7是第2冷凝装置，9是气液分离器，5是液化汽油回收器，2、 3是作 为吸附解吸装置的吸附解吸塔，4是气体循环用鼓风机(泵)。Bl是 给油嘴l给油时间以外关着的阀，11是冷凝装置6或第1、第2冷凝 装置6、 7与吸附解吸塔2、 3连接的汽油蒸汽送气管、Blla, Bllb是 汽油蒸汽送气管11的途中设置的吸附解吸塔2、 3的吸附用阀，12a、 12b是设在吸附解吸塔2、 3的顶部的向大气的排出管，120a、 120b 是^L置在该排出管12a、 12b上的压力控制器。
另外，13a、 13b是净化气体送气管，用于将从吸附塔2、 3排出 到大气的清洁气体的一部分作为净化气体送到解吸塔3或2中，B13a、 B13b是设置在该净化气体送气管13a、 13b上的控制气体量的质量流
量控制器，14a、 14b是连接气体循环鼓风机4和吸附解吸塔2、 3的 解吸后的净化气体送风管，B14a、 B14b是设置在该净化气体送风管 14a、 14b上的吸附解吸塔2、 3的解吸用阀。Rl、 R2是出入冷凝装置 6的冷介质的入口和出口， R3、 R4是出入第2冷凝装置7的更低温的 冷介质的入口和出口， R3a、 R4a、 R3b、 R4b是分别出入吸附解吸塔2、 3的低温冷介质的入口和出口，R41是设置在气体循环用鼓风机4的排 气侧的压力计。
接下来，对图1的气体状烃的处理、回收装置的动作进行说明。 在加油站开始给油时，泵8动作，吸入从给油嘴1漏出的汽油蒸汽(常 温下约40Vol % )，例如加压到0. 3MPa左右，送气体到冷凝装置6。 冷凝装置6的内部通过使冷介质从入口 Rl导入使其流通到出口 R2， 保持在5n左右，汽油和气体中所含的水分一部分冷凝，通过气液分 离器9分离为气体(汽油蒸汽)和液体(汽油)，液体储留在冷凝装 置6的下侧，作为液体回收在液化汽油回收器5中，气体从冷凝装置 6排出。通过从冷凝装置6的上方导入汽油蒸汽流通到下方，液化的 汽油和水分通过重力和气流高效地流到下方，使回收这些液化物变得 容易。
但是，在冷凝装置6的运转条件0. 3MPa、 5t:的条件下汽油蒸汽 的浓度达到约10Voiy。左右。其后，存在导入到吸附解吸塔2、 3中的 情形和如图2所示的进一步导入第2冷凝装置7的情形。该情形如下 所示。
接下来，在第l冷凝装置6没能处理的10Vol。/a左右的汽油蒸汽送 气到第2冷凝装置7中处理。在第2冷凝装置7中，通过从入口 R3 导入比第1冷凝装置6更低温的冷介质向出口 R4流通，这样第2冷凝 装置7设定在更低温，例如-10t:左右。在第2冷凝装置7中，汽油和 水分与第1冷凝装置6同样冷凝回收。在第2冷凝装置7中也有在水 点以下的温度运转的情况，根据场合不同，有时会担心由于在第2冷 凝装置7内产生的冰堵塞第2冷凝装置7内的气体通路的情形。为了 避免这样的问题，每隔一定时间停止冷介质的流通，或者流通高温的 冷介质等，预先增加溶解冰(解冻)的工序是有效的。另外，在第2
冷凝装置7中设置可以测定压力损失的装置(图中没有示出)，如果 压力损失超过设定值，组装加入解冻工序的程序(sequence)也可以。 当然，使用可以检测第2冷凝装置7的结水状态的其他手段检测结冰 状态，如果产生水的话，組装移动到解冻工序的程序也可以。
在第2冷凝装置7的运转条件0. 3MPa、 -IOX:的条件下汽油蒸汽 的浓度达到约5Vol。/。左右。将该汽油蒸汽通气到吸附解吸塔2、 3中处 理。在图1、图2中给出了 2作为吸附塔、3作为解吸塔进行动作的情 形。因此，阀Blla是开放状态，阀Bllb是关闭状态。在吸附塔2中 任意的时间吸附处理后作为解吸塔使用。该场合在阀Blla关闭、Bllb 开放的状态下使用。进一步，在汽油解吸结束时刻，再作为吸附塔使 用，在时间上反复使用该动作。吸附、解吸的切换如前所述通过阀 Blla、 Bllb的切换控制。
汽油蒸汽通过送气管11送气到吸附塔2中。吸附解吸塔2、 3中 封入吸附汽油蒸汽的吸附剂。作为汽油蒸汽的吸附剂，使用硅胶。特 别地具有4-100埃孔径的单独的硅胶或者合成沸石或它们的混合物是 有效的。通过汽油蒸汽通入该吸附剂中吸附除去汽油成分，成为汽油 浓度为1Vol。/。或以下的洁净空气，通过排出管12a放出到大气中。吸 附塔2通过利用第2冷凝装置7利用低温的冷介质或其他方法得以冷 却，谋求除去由于吸附产生的热和增大吸附容量。另外，通过降低吸 附塔2的内部的温度，可以增大吸附容量。
但是，如果吸附塔2的内部温度降低到比第1冷凝装置6或第2 冷凝装置7的设定温度还低，为了使水在吸附塔2内冷凝，在只有冷 凝装置6的场合，优选设定在几乎与冷凝装置6相同的温度。另外， 在存在第2冷凝装置7的场合，优选设定成第2冷凝装置7的设定温 度。进一步，在向大气的排出管12a、 12b上配设将压力控制在规定值 的压力控制器120a、 120b,使吸附塔20内的压力维持在规定值。在 图2的场合由于^f吏用第2冷凝装置7的高压(0. 3MPa左右)的废气气 体进行吸附，所以比常压下吸附可大幅度改善吸附容量。
吸附解吸塔2、 3的内部结构如图3所示，考虑向硅胶21或合成 沸石或它们的混合物的传热，配置翅片管热交换器(用铝翅片(7V^ $74》)将冷介质流入传热管)22，在铝翅片间塞入硅胶21或合成 沸石或其混合物，同时在上下设置整流板23使气流充分流动。此时， 汽油蒸汽只流入铝翅片间，为了能高效率吸附，在翅片管热交换器22 的通气孔部分填充氟类填充材料是有效的。另外，为了在通气孔部分 的空间不流入汽油蒸汽，也可以加盖密封通气孔部分的空间。另外， 24是外壳，25a、 25b是上下法兰，26a、 26b是硅胶21的防止流出网。
在吸附解吸塔2、 3的前段不设置冷凝装置6或者第1、第2冷凝 装置6、 7的场合，含在汽油蒸汽中的水分吸附在吸附剂上，汽油蒸汽 的吸附性能下降，需要必要量以上的吸附剂。另外，在吸附塔2的温 度降低在水点以下的场合，有发生水分结露在吸附剂表面气体堵塞等 大麻烦的情形。本实施方式中，由于在吸附解吸塔2、 3的前段设置了 冷凝装置6或者第1、第2冷凝装置6、 7，所以汽油蒸汽与水分一起 除去，所以可以防患受到吸附解吸塔2、 3中水分的不好影响。另外， 可以大幅度降低在吸附解吸塔2、 3处理的汽油量，所以可以使吸附解 吸塔小型化、便宜制造。
本实施方式中，在设计了第1、 2冷凝装置6、 7的场合，从给油 嘴1回收的高浓度(40Vol%)的汽油在第1、 2冷凝装置6、 7可以降 低到5Vol%，所以在吸附解吸塔2、 3处理的汽油量相对于全部吸引量 可以降低到12.5% ( =5%/40% )。即，通过在吸附解吸塔2、 3的 前段设置第1、第2冷凝装置6、 7，可以使吸附解吸塔2、 3的容积为 约1/10。另外，在如图1所示，在只有冷凝装置6的场合，可以降 低到10Vol%，因此用吸附解吸塔2、 3处理的汽油全量相对于全部吸 引量可降低为25% ( =10%/40% )。在该场合可以使吸附吸附塔2、 3的容积为约1/4。
接下来对解吸过程进行说明。在解吸吸附剂中吸附的汽油的场合， 通过气体循环用鼓风机4经过解吸后的净化气送气管14a吸引来自解 吸塔3的气体从吸附剂中解吸汽油。这时阀B14a预先开放，阀B14b
预先关闭。在吸附时吸附塔在0. 3MPa的高压状态下动作，在解吸时由 于通过气体循环用鼓风机4减压到大气压以下，所以利用该压力差， 使吸附在吸附剂上的汽油解吸。解吸的汽油蒸汽在图1的场合返回冷 凝装置6,再次冷凝回收汽油成分后，再次返回到吸附解吸塔2、 3中。 在反复进行该操作之间，全量的汽油冷凝回收在冷凝装置6中。在图 2的场合，返回到笫2冷凝装置7中，再次冷凝回收汽油成分后，再 次返回吸附解吸塔2、 3中。在反复进行该操作之间，全量的汽油冷凝 回收到第2冷凝装置7中。
只利用由于气体循环用鼓风机4的吸引产生的压力差的解吸方 法，由于其效率不是很高，所以将净化气体从外部导入是有效的。本 实施方式中，将作为该净化气体的从吸附塔2排出到大气中的洁净气 体的一部分通过排出管12、净化气体送气管13a送到解吸塔3中进行 使用。B13a、 B13b为控制通过的气体流量的质量流量控制器，此时， 质量流量控制器B13b为开放状态，是可以流通规定量的气体的状态， 质量流量控制器B13b关闭，气体不流动。再有，在设定一定的气体流 量的场合也可以是定流量阀。
另外，进行解吸试验的结果，可知净化气体流量为15-25L/min 的场合，通过将吸附塔的内部压力设定为100 - 300Torr,可以高效地 解吸汽油蒸汽。
如图4 (a)所示那样，也可以在汽油蒸汽解吸时使净化气体流量 控制在一定量，如图4 (b)所示那样，如果可伴随时间改变净化气体 流量，则更有效。即，伴随解吸时间增大净化气体流量是有效的。解 吸开始立刻之后由于汽油蒸汽量多，所以没有必要大量的净化气体， 但是随着时间解吸的汽油量降低，所以吸引气体量也降低。因此，增 大净化气体流量、防止吸引气体量的降低是有效的。送入体系内不必 要的气体造成气体循环用鼓风机4的动力等能量损失，因此优选净化 气体流量控制在需要最小限度。另外，本实施方式中，在吸附解吸塔 2、、前段的冷凝装置6或者第1、第2的冷凝装置6、 7中由于充分降 低气体中的水分量，含在净化气体中的水分对解吸塔3内的吸附剂的
不良影响几乎没有了。
另外，在本实施方式中，不用将汽油蒸汽解吸时的温度变更为吸 附时的设定温度，通过利用压力变化和净化气体量的置换进行解吸，
为了进一步改善解吸效率，也可以在解吸时在解吸塔3暂时停止从入 口 R3b到出口 R4b的流动的冷介质的流通，使解吸塔3内的温度接近 室温。通过使解吸时的温度比吸附时的温度还高，可以实现更高效率 的解吸。解吸结束，在转移为吸附过程的初期，吸附塔的温度高，吸 附性能低，由于吸附剂中完全不残留汽油，所以不用担心汽油漏出。 随着时间的经过，汽油的吸附量增加，同时吸附塔的温度也降低，吸 附剂的吸附性能被改善，所以从解吸转移为吸附过程时，没有必要急 速进行塔的冷却。当然，通过在解吸时强制加热解吸塔3，也可以进 一步改善解吸性能。但是，由于温度振动，增大了冷冻机和加热器的 能量消耗，所以在能量上比吸附解吸时温度为一定的方式要差。
在汽油加油站中，给油是不定期进行的。因此，图2的场合，从 减少电力使用量的观点看，只有在给油时的限制时间使泵8动作，回 收从给油嘴1泄漏的汽油蒸汽。因此，泵8和第1冷凝装置6间歇运 转。另一方面，利用气体循环用鼓风机4的闭合回路线路、即，包括 第2冷凝装置7、吸附解吸塔2、 3的体系釆用了连续运转的构成。在 该闭合回路线路内循环气体时，存在从汽油的给油嘴1吸入空气的危 险，所以在气体循环鼓风机4的跟前预先插入阀B4，在泵8停止的时 候，关闭阀4，泵8动作时，开放阀4的做法是有效的。通过采用这 样的构成，可以容易地将吸附塔2内的压力总保持在一定，使系统的 稳定动作变得容易。
但是在平日夜间等几乎不进行给油的场合，由于在上述闭合线路 中不供给新的汽油，所以不配设压力控制器120a、 120b的话，存在气 体压力就会逐渐降低的情况。此时，由于吸附塔2的这一压力降低， 担心吸附在吸附剂上汽油解吸放到大气中。或者闭合线路中的一部分 压力过度上升到安全基准线以上，担心有伴随引火的危险。因此，在 图2的场合，预先在气体循环用鼓风机4的排气侧配设压力计41，在
超过规定的压力范围的场合，自动停止气体循环用鼓风机4，施用这 样的安全对策。 [实施方式2]
图5是表示本发明的实施方式2的气体状烃的处理、回收装置的 流程的全体构成图。
本实施方式与实施方式1的不同在于，使用泵8将从解吸塔3解 吸的汽油蒸汽返送到第1冷凝装置6中。在本实施方式中，不需要图 1所用的气体循环用鼓风机4。但是，如果只在给油时间歇动作泵8， 根据泵8的动作状况，吸附解吸塔2、 3的压力变化，存在难于进行吸 附控制的情形。这种情形下，通过在给油嘴1和泵8之间插入阀B8， 泵8经常运转，只在给油时开放该阀B8，系统可以稳定运转。
图6是表示本发明的实施方式3的气体状烃的处理、回收装置的 流程的全体构成图。
在上述实施方式l中，在汽油蒸汽解吸时，使用吸附塔2的出口 气体的一部分作为净化气体，在本实施方式中，通过使用温度高的外 部气体作为净化气体，可以进一步改善解吸效率。在外部气体导入口 -净化气体送气管13a、 13b上配置阀B15a、 B15b,通过这些阀B15a、 B15b的开关，可以控制净化气体量。当然如前所述，可以在汽油蒸汽 解吸时供给一定量的净化气体，也可以随着时间改变供给气体量。
在使用外部气体作为净化气体的场合，外部气体中所含的水分也 有可能被解吸塔3内的吸附剂吸收，所以在湿度不高的情况下使用或 者除湿后使用等办法有时也有效。
图7是表示本发明的实施方式4的气体状烃的处理、回收装置的 流程的全体构成图。
本实施方式是不使用净化气体进行解吸汽油蒸汽的方式，即使这 样做，虽然解吸效率下降了，但是作为系统变得简单，有时也是有利 的。特别地，在不使用净化气体的场合，由于使吸附条件温度更低、
压力更高，解吸条件为高温、低压，需要将吸附解吸时的压力差、温 度差设定大些。
图8是表示本发明的实施方式5的气体状烃的处理、回收装置的 流程的全体构成图。
本实施方式是在解吸塔3中替代冷介质，从入口 R5向出口 R6流 通热气，将吸附塔3内的温度提高到室温以上，提高解吸效率的方式。
图9是表示本发明的实施方式6的气体状烃的处理、回收装置的 流程的全体构成图。
本实施方式是通过在净化气体送气管13a、13b上配设加热器Hla、 Hlb，通过加温净化气体，来提高解吸性能的方式。 [实施方式7]
图IO是表示本发明实施方式7的气体状烃的处理、回收装置的流 程的全部构成图。
本实施方式与实施方式1不同之处在于，4吏用冷冻机201冷却温 度介质(盐水液体等)，通过液体循环泵202将该温度介质供给冷凝 装置6和吸附解吸塔2、 3。即，通过使冷介质从冷冻机201流过热交 换器203,使设置了热交换器203的温度介质槽204中蓄积的温度介 质冷却，将冷却的温度介质通过液体循环泵202供给冷凝装置6和吸 附解吸塔2、 3。另外，温度介质的温度控制通过测定温度介质槽204 内的温度介质的温度，控制冷冻机201的运转来实施。另外，在图10 中，示出了在温度介质槽204内配置冷凝装置6，通过液体循环泵202 供给吸附解吸塔2、 3的例子。
图中，l是作为废气气体发生源的给油嘴、8是用于从给油嘴1吸 入汽油蒸汽的泵、6是冷凝装置、9是气液分离器、5是液化汽油回收 器、2， 3是吸附解吸塔、4是气体循环用鼓风机、Bl是在给油嘴l 给油时间之外关闭着的阀、11是连接冷凝装置6和吸附解吸塔2、 3 的汽油蒸汽送气管、Blla， Bllb是汽油蒸汽送气管11的途中设置的 吸附解吸塔2、 3的吸附用阀。120是调节吸附解吸塔2、 3压力的压 力控制器，12a、 12b是连接吸附解吸塔和压力控制器120的排出管， B12a，B12b是在该排出管12a、 12b的中途设置的吸附解吸塔2、 3的 排气用阀、13a, 13b是用于将从吸附塔2、或者3排出到大气中的清 洁气体的一部分作为净化气体送到解吸塔3或2而使用的净化气体送 气管、B13a,B13b是设置在该净化用气体送气管lh 、 13b上的控制 气体流量的质量流量控制器。
14a、 14b是连接气体循环鼓风机4和吸附解吸塔2、 3的解吸后 的净化气体送风管，B14a、 B14b是设置在该净化气体送风管14a、 14b 上的吸附解吸塔2、 3的解吸用阀，201是冷却冷凝装置6和吸附解吸 塔2、 3的冷冻机，202是将通过冷冻机201冷却的温度介质供给吸附 解吸塔2、 3的液体循环泵，203是将从冷冻机201供给的冷介质的热 传给温度介质的热交换器，204是填充通过热交换器203冷却的温度 介质的温度介质槽。
首先，对装置的构成进行说明。图ll是表示本发明实施方式的气 体状烃的处理、回收装置布局的图。如图ll所示，在通风空隙(air gap) 301的上部只设置冷冻机201。即，为了不使冷冻机201与汽油蒸汽直 接接触，设置在通风空隙301的上方。由此，冷冻机201设置在可燃 性蒸汽滞留场所的范围外，可燃性蒸汽不会由于冷冻机201而着火， 所以成为安全性高的设置。另一方面，其他的机器，即，泵8、冷凝 装置6、气液分离器9、吸附解吸塔2， 3、气体循环鼓风机4、阀 Blla，Bllb， B12a，B12b，B14a，B14b，质量流量控制器B13a，B13b,以及 压力控制器120 (这些的一部分图中没有示出)由于与汽油蒸汽接触， 设置在可燃性蒸汽滞留场所。另外，对于设置在可燃性蒸汽滞留场所 的电子机器，为了确保安全性，制成防爆结构。
另外，液体循环泵202和温度介质槽204由于不与汽油蒸汽接触， 通常应该设置在通风空隙301的上方。但是将液体循环泵202设置在 通风空隙301的上方，液体循环泵202在比供给温度介质的吸附解吸 塔2、 3还高的位置，使液体循环泵202中发生空气咬合，担心产生不
能冷却吸附解吸塔2、 3的问题。因此，制成防爆结构的液体循环泵 202和温度介质槽204放置在可燃性蒸汽滞留场所是有效的。另外， 需要预先知道温度介质槽204中所含的温度介质的含量。即，如通过 设置液面计或水位表示管等(图中没有示出)，监测温度介质的含量 的话，可知道装置的冷却能力的降低等，所以可以提供更安全的回收 装置。
接下来，对动作进行说明。在加油站开始给油时，泵8动作，吸 入从给油嘴l漏出的汽油蒸汽(常温下约40Vo1。/。)，例如加压到0. 3MPa 左右，送气体到冷凝装置6。温度介质槽204内备有的冷凝装置6如 果从冷冻机201将冷介质供给温度介质槽204内的热交换器203，通 过温度介质间接被冷却。通常，冷凝装置6的内部保持在On - 5匸左 右，汽油和气体中所含的水分一部分冷凝，通过气液分离器9分离为 气体(汽油蒸汽)和液体(汽油)，液体储留在冷凝装置6的下侧， 作为液体回收在液化汽油回收器5中，气体从冷凝装置6排出。通过 从冷凝装置6的上方导入汽油蒸汽流通到下方，液化的汽油和水分通 过重力和气流高效地流到下方，使回收这些液化物变得容易。
但是，在冷凝装置6的运转条件为压力0. 3MPa、冷却温度5t:、 气体流量60L/min的条件下汽油蒸汽的浓度变为10Vol^左右。另外， 如从汽油蒸汽的饱和浓度曲线图可知，在压力O. 3MPa、温度5C下的 饱和汽油蒸汽浓度约为10vol%，在该条件下汽油蒸汽浓度理论上不是 在10voP/。或以下。通过降低温度，可以降低在冷凝装置6的出口的汽 油蒸汽浓度。但是，如果设定温度在冰点以下，含在气体中的水在冷 凝装置6中结冰，会发生配管堵塞的问题，所以冷凝装置6的设定温 度优选在- 5匸左右。
接下来，将在冷凝装置6中没能处理的10VoW左右的汽油蒸汽送 气到吸附解吸塔2、 3中进行处理。在图10中示出了 2作为吸附塔、3 作为解吸塔动作时的情形。因此，阀Blla开放(涂成黑的)，Bllb (没涂黑，空白的)为关闭状态。吸附塔2在任意时间吸附处理后作 为解吸塔使用。在该场合，阀Blla在关闭、Bllb在开放的状态下使
用。进一步，在汽油的解吸结束的时刻，再作为吸附塔使用，在时间
上反复使用该动作。吸附、解吸的切换如前述那样通过切换阀Blla， Bllb进行控制。
汽油蒸汽通过送气管11送气到吸附塔2中。吸附解吸塔2、 3中 封入吸附汽油蒸汽的吸附剂。作为汽油蒸汽的吸附剂，使用硅胶。特 别地，具有4-IOO埃孔径的单独的硅胶或者合成沸石或它们的混合物 是有效的。通过汽油蒸汽通过该吸附剂中吸附除去汽油成分，成为汽 油浓度lVol。/。或以下的洁净空气，通过排出管12a放出到大气中。在 向大气的排出管12a,12b的下游侧配设控制压力在规定值的压力控制 器120，以将吸附塔2内的压力维持在规定值。本实施方式中，由于 使用冷凝装置6的高压(0. 3MPa左右)的废气气体吸附，所以比在常 压下吸附可大幅度地改善吸附容量。
吸附解吸塔2、 3与汽油蒸汽的吸附解吸的作用没有关系，常常通 过由液体循环泵202供给的温度介质冷却到一定温度。即，常常运转 控制冷凝装置6和吸附解吸塔2、 3的冷却系统使其维持在设定温度。 这是由于通过翅片管热交换器22的传热吸附解吸塔2、 3中填充的硅 胶21被冷却， 一定程度的冷却时间是必不可少的，不能应付瞬间运转 的缘故。进一步是因为为了能在短时间冷却而具备冷却能力大的冷冻 机201对设备的成本带来不好的影响，不能提供便宜的汽油回收装置。 再有，通过降低吸附塔2的内部温度，可以增大吸附容量，降低硅胶 21的使用量。但是如果吸附塔2的内部温度比冷凝装置6的设定温度 还低的话，水在吸附塔2内冷凝，进一步在冰点以下的场合结水，所 以优选设定在与冷凝装置6几乎同样的温度。
从以上的事实，为了使冷凝装置6和吸附解吸塔2、 3的冷却系统 维持在设定的温度，并且为了使冷凝装置6和吸附解吸塔2、 3的压力 系统维持在设定压力，经常可以通过运转控制，进行高效的汽油回收。
吸附解吸塔2、 3的外部构造如图12 (a)所示制成圆筒构造。通 过制成这样的构造，可以使落在壁面上的压力均一化，即使吸附解吸 塔2、 3内的压力达到0. 3MPa左右，也可以是实现安全性高，即不发
生形状变形等的吸附解吸塔2、 3。另外，吸附解吸塔2、 3的内部构 造考虑到向硅胶21或合成沸石传热，配置翅片管热交换器(通过铝翅 片使温度介质在传热管内流动)22,在铝翅片间塞入硅胶21或合成沸 石，同时在上下设计硅胶流出防止网24，防止硅胶流出配管，同时使 气体流动好。在该场合，为了使汽油蒸汽均一吸附在硅胶21上，使汽 油蒸汽在吸附解吸塔2、 3中均一流动，也可以设置用冲孔金属等制作 的整流板23。翅片管热交换器22的翅片的朝向为了不损害汽油蒸汽 流动时的压力，优选使其与汽油蒸汽流动的方向平行地进行设置。即， 在图12(a)的情形中，为了使汽油蒸汽由下向上流动，在横方向层 叠翅片。另外，为了高效冷却填充在外壁附近的硅胶21，在翅片管热 交换器22和外壁之间没有间隙是必要的。
该场合，如图12 (b)所示，对于具有通气孔一侧，设置与通气孔 部分接触那样的格子状或板状的金属(传热特性优异的铝或铜最适合), 在没有通气孔一侧，通过使翅片管热交换器22的翅片本身的长度变 长，使外壁和翅片管热交换器22之间没有间隙是有效的。另外，为了 使外壁与翅片管热交换器2 2间没有间隙部分，也可以插入金属棒或带 翅片的管等。另外，在翅片管热交换器22的传热管中流通温度介质的 场合，可以在进入传热管前使温度介质流动的配管分支，将翅片管热 交换器22分成多段，使温度介质并列流动。由此，可以减少温度介质 流动的配管的压力损失，可以降低将温度介质供给吸附解吸塔2、 3 的液体循环泵202的容量。
进一步，在该情形中，由于汽油蒸汽从下向上流动，所以优选使 翅片管热交换器22与下部的硅胶流出防止网24相接那样配置。由此， 在硅胶流出防止网24和翅片管热交换器22之间，可以不留空间，即， 不留只填充有硅胶21的空间，可以充分实施吸附时硅胶21.的冷却。 其结果，可以防止在最高汽油浓度的汽油蒸汽进入的部分存在的硅胶 21的温度上升，可以提供安全的吸附解吸塔2、 3。另外，在从上到下 流通汽油蒸汽的场合，不用说上部的硅胶流出防止网24和翅片管热交 换器22是相接的。
在吸附解吸塔2、 3的前段不设置冷凝装置6的场合，吸附解吸塔 2、 3中高浓度的汽油蒸汽流入，同时含在汽油蒸汽中的水分吸附在吸 附剂上，汽油蒸汽的吸附性能下降，需要必要量以上的吸附剂。另夕卜， 在吸附塔2的温度降低到冰点以下的场合，有发生水分在吸附剂表面 结露气体堵塞等大麻烦的情形。
本实施方式中，由于在吸附解吸塔2、 3的前段设置了冷凝装置6， 所以水分与汽油蒸汽一起除去，所以可以防患受到吸附解吸塔2、 3 中水分的不好影响。另外，可以大幅度降低在吸附解吸塔2、 3处理的 汽油量，所以可以使吸附解吸塔小型化、便宜制造。进一步，在本实 施方式中，从给油嘴1回收的高浓度(40Vol%)的汽油在冷凝装置6 中可以降低到10Vol%，所以在吸附解吸塔2、 3处理的汽油量相对于 全部吸引量可以降低到25% ( =10%/40%)。即，通过在吸附解吸 塔2、 3的前段设计冷凝装置6，可以使吸附解吸塔2、 3的容积约为1 /4。
接下来对汽油蒸汽的解吸过程进行说明。在解吸吸附剂中吸附的 汽油的场合，通过气体循环用鼓风机4经过净化气送气管14a吸引来 自解吸塔3的气体从解吸剂中解吸汽油。这时阀B14a预先开放，阀 B14b预先关闭。在吸附时吸附塔在0. 3MPa的高压状态下动作，在解 吸时由于通过气体循环用鼓风机4减压到大气压以下，所以利用该压 力差，吸附在吸附剂上的汽油被解吸。解吸后的汽油蒸汽在图10的场 合返回冷凝装置6，再次冷凝回收汽油成分后，再次返回到吸附塔2 中。在反复进行该操作之间，全量的汽油冷凝回收在冷凝装置6中。 另外，解吸时，通过升高解吸塔3内部的温度，虽可以提高解吸速度， 但是由于温度振荡，产生冷冻机和加热器中消耗的能量增大，同时存 在不能在短时间内进行吸附解吸塔2、 3的切换的问题，所以不使吸附 时的温度提高，与吸附时相同的温度进行解吸是有效的。
另外，来自解吸时的解吸塔3的汽油蒸汽的排出口和吸附时汽油 蒸汽向吸附塔2的供给口设置在吸附解吸塔2、 3的同一部分上。由于 是使吸附塔2出口的汽油蒸汽浓度变为lvol 4或以下那样地运用吸附 塔2，所以成为在吸附时吸附塔2的汽油蒸汽吸入口的附近高密度地 吸附汽油蒸汽，在吸附塔2的汽油蒸汽排出口附近汽油蒸汽几乎没有 吸附的状态。为了在冷凝装置6中高效回收解吸时从解吸塔3排出的 汽油蒸汽，需要尽量地提高汽油蒸汽浓度。因此为了使从高密度吸附 着的部分排出汽油蒸汽的一方能排出高浓度的汽油蒸汽，优选从高密 度吸附汽油蒸汽的部分，即，吸附塔2的汽油蒸汽吸入口的附近在解 吸时排出汽油蒸汽。
在只利用由于气体循环用鼓风机4的吸引产生的压力差的解吸方 法中，其效率不太高，所以从外部导入净化气体是有效的。本实施方 式中，作为该净化气体，将从吸附塔2排出到大气的洁净空气的一部 分通过排出管12a、净化气体送出管13a送到解吸塔3来使用。B13a、 B13b是控制通过气体流量的质量流量控制器，在该场合，质量流量控 制器B13a是开放状态，是可以流通规定量的气体的状态，质量流量控 制器B13b关闭，气体不流通。另外，本实施方式中，前段冷凝装置6 中充分降低气体中的水分量，所以含在净化气体中的水分几乎不对解 吸塔3内的吸附剂产生不良影响。
如图U(a)所示，也可以控制解吸时净化气体流量为一定量。 但是，为了将解吸的汽油蒸汽返回冷凝装置6进行液化回收，尽可能 地从解吸塔3排出高浓度的汽油蒸汽，这是周知的事实。进一步，向 体系内送入不需要的气体会造成气体循环用鼓风机4的动力等能量损 失，所以将净化气体量控制在需要最小限度是有效的。因此，如图13 (b)所示那样，在解吸开始后、在经过一段时间后导入净化气体是有 效的。即，解吸刚开始后由于汽油蒸汽也多，所以不需要净化气体， 随着时间经过由于解吸的汽油量降低，所以吸引气体量也下降。因此， 从解吸开始到经过一定时间后导入净化气体，可有效防止吸引气体量 的降低。
作为净化气体的导入定时，可考虑使用定时器等从解吸开始经过 一定时间后导入净化气体的方式(定时方式)，在解吸塔3的内部压 力达到设定值时导入净化气体的方式(压力计测方式)，从解吸塔3
排出的汽油蒸汽的气体量达到设定值时导入净化气体的方式(气体量 计测方式)。虽然定时方式在初始成本这一点上最有利，但根据吸附
解吸塔2、 3吸附的汽油量导入净化气体的定时方式可能担心降低净化 气体导入的有效性。即，如果吸附量多，在解吸塔3内有足够的汽油 蒸汽时，导入净化气体，由此降低了从解吸塔3排出的汽油蒸汽浓度。 相反，如果吸附量少，从解吸塔排出的汽油蒸汽气体量少的时间带增 加，不能有效排出来自解吸塔3的汽油蒸汽。压力计测方式和气体量 计测方式可以解决前述的定时方式的问题，可以实现高效的解吸。另 外，本汽油回收装置中，在安全上在汽油蒸汽流动的配管系统上安装 压力计是不可欠缺的。因此，由于压力计测方式可以和这些压力计兼 用，所以认为是3种方式中最有效的。
图14表示从吸附解吸塔2、 3以20NL/min排出汽油蒸汽的场合的 吸附解吸2、 3的出口中汽油蒸汽浓度变化和当时的吸附解吸塔2、 3 的压力变化。吸附条件是汽油浓度为10vol%,压力是300kPa，所以在 解吸开始时这些值成为初始值。另外，净化气体的导入在吸附解吸塔 2、 3的压力成为负压，即，到达100kPa时开始。这样可知，吸附解 吸塔2、 3的内部压力成为负压，到达拐点(到达稳定区域)时汽油蒸 汽浓度为最大，其后汽油浓度慢慢减少。因此，可知为了在冷凝装置 6中回收解吸的汽油蒸汽，需要将解吸的汽油蒸汽的浓度设为冷凝装 置6的出口浓度即10vol 6或以上，通过尽可能长地保持汽油浓度为 10vol。/。或以上的时间带，可以高效地回收汽油。
图15是考察汽油蒸汽解吸时的吸附解吸塔2、 3的内部压力和净 化气体流量、从吸附解吸塔2、 3排出的汽油蒸汽浓度以及每单位时间 从吸附解吸塔排出的汽油蒸汽流量的关系的图。这样可知，为了降低 吸附解吸塔2、 3的内部压力，可降低净化气体的流量。另外，可知通 过降低吸附解吸塔2、 3的内部压力，可提高从吸附解吸塔2、 3排出 的汽油蒸汽的浓度。因此，可以看出从吸附解吸塔2、 3排出的气体流 量(净化气体流量)和从吸附解吸塔2、 3排出的汽油蒸汽浓度的乘积 表示的每单位时间从吸附解吸塔2、 3排出的汽油蒸汽流量在吸附解吸
塔2、 3的内部压力高时，由于汽油蒸汽浓度低所以变小，再有，吸附 解吸塔2、 3的内部压力低时由于排出的气流小所以变小。即，可知内 部压力、排出气体量(净化气体量)共同在运转上存在最适区域。但 是，在本回收装置中，从吸附解吸塔2、 3排出汽油蒸汽不是主要目的，
回收多少排出的汽油蒸汽才是主要目的。因此，如前所述，为了在冷 凝装置6回收，需要使排出的气体中的汽油浓度在10voP/。或以上，解 吸浓度从10vo"能提高多少是重要的。
图16是考察汽油蒸汽解吸时的吸附解吸塔2、 3的内部压力和从 吸附解吸塔2、 3排出的汽油蒸汽的每小时的回收量的关系的图。另外， 每单位时间的汽油回收量可以用从吸附解吸塔2、 3排出的汽油蒸汽的 浓度和冷凝装置6中的回收临界浓度即10voW的差值、与从吸附解吸 塔2、 3排出的气体流量(净化气体流量)的乘积表示。这样可知，将 内部压力设定为30kPa左右时每单位时间的汽油回收量最高。如前述， 由于在冷凝装置6的回收率为75%左右，所以需要使解吸的汽油蒸汽 的回收率也在75%或以上。这是因为如果解吸的汽油蒸汽的回收效率 降低，在冷凝装置6中没有回收，只是增加从解吸塔3移动到吸附塔 2的汽油蒸汽，作为回收装置的运转效率降低的缘故。
因此，必须在供给吸附塔2的汽油蒸汽量的回收在75%或以上的 条件下，解吸来自解吸塔3的汽油蒸汽。即，由于供给吸附塔2的气 体流量为60N/min，汽油蒸汽浓度为10vol°/。，每单位时间供给吸附塔2 的汽油蒸汽量为6NL/min，所以需要使每单位时间来自解吸塔3的汽 油回收量为4.5NL/min或以上。由此可知，需要使吸附解吸塔2、 3 内的内部压力在15-40kPa。另夕卜，如图15可知，为了使吸附解吸塔2、 3内的压力在15-40kPa，需要使净化气体流量在15-35NL/min。
以上结果可知，通过使来自解吸塔3的排出气体流量(净化气体 流量)在15-35NL/min，使吸附塔2内的压力在15-40kPa，可以高效率 地解吸汽油蒸汽。
在汽油加油站中，给油是不定期进行的。因此，从削减电力使用 量的观点看，只在给油时的有限时间使泵8动作，回收从给油嘴1泄
漏出的汽油蒸汽。因此，只有在该场合，成为来自吸附塔2的在lvol% 或以下的汽油浓度的洁净空气，通过排出管12a放出到大气中。本回 收装置中，为了将从吸附塔2排出的空气用于从解吸塔3排出汽油， 向吸附塔2的吸附动作和从解吸塔3的解吸动作常常是同期进行。即， 常常在同期状态下间歇地运转泵8和气体循环用鼓风机4。通过这样 的运转，解吸的汽油蒸汽通过气体循环用鼓风机4被吸入的空气稀释， 不会出现冷凝装置6的回收效率的降低。另外，解吸的汽油蒸汽不会 从给油嘴1排出。进一步，也可以防止解吸塔3内的含有充分水分的 空气纟皮吸入。
由此，通过常常在同期状态下间歇地运转泵8和气体循环用鼓风 机4可以高效率地进行汽油回收。另外，通过配合泵8的运转状态， 使阀开关，容易经常保持吸附解吸塔2、 3内的压力为一定。
接下来，对吸附解吸塔2、 3的切换进行说明。对本实施方式中， 使用定时器进行吸附解吸塔2、 3的切换的场合进行说明。如前所述， 汽油蒸汽通过吸附塔2，吸附除去汽油成分，成为汽油浓度在lvo10/。 或以下的洁净空气，通过排出管12a放出到大气中。但是，随着供给 吸附塔2中的汽油蒸汽量增大，吸附塔2的吸附能力慢慢降低。如果 持续该状态，在吸附塔2的出口处的汽油浓度接近lvoP/。时，就需要 切换吸附解吸塔2、 3。在汽油加油站中，由于给油是不定期进行的， 所以在单纯通过时间切换的场合，担心由于给油时间，会发生不知道 只有哪个吸附解吸塔2、3进行吸附操作的事态，从回收装置排出lvol% 或以上的汽油蒸汽。
因此，吸附解吸塔2、 3的切换通过汽油回收装置动作时间的累计 值进行是有效的。即，可以在汽油回收装置运转时间的累计值达到规 定时间的时刻，进行吸附解吸塔2、 3的切换，同时重新设置其累计值， 再次从最初进行运转时间的累算。另外，作为表示回收装置运转的指 标，可举出气体循环用鼓风机4或泵8的运转。在本装置中，由于气 体循环用鼓风机4和泵8同期运转，所以无论累算哪一个运转时间都 没有问题。另外，作为实际切换的时间，即使累算时间达到规定值，
不马上切换，等待泵8的运转停止后，进行切换吸附解吸塔2、 3是可 以的。由此，在供给吸附解吸塔2、 3汽油蒸汽时，不切换吸附解吸塔 2、 3，在泵8上没有施加过度的压力，可以提供安全的汽油回收装置。
最后，对气体状烃的处理、回收装置的控制方法进行说明。回收 装置停止时，停止气体循环用鼓风机4和泵8，阀 Blla，Bllb，B12a，B12b， B14a， B14b为全关闭状态，质量流量控制器 B13a，B13b为关闭状态.给油开始时，接受来自给油机的开始信号， 例如，接受作为给油信号的对应于给油嘴1的开关动作的给油开始信 号，阀Blla， B12a， B14a为开着状态，其后运转气体循环用鼓风机4 和泵8。如果通过气体循环用鼓风机4的运转，解吸塔3内的压力下 降到规定浓度的话，质量流量控制器B13a的开始打开，控制质量流量 控制器B13a的开度使解吸塔3中流动规定的流量。给油结束后，接受 来自给油机的停止信号，气体循环用鼓风机4和泵8停止，质量流量 控制器B13a变为关闭状态，阀Blla，B12a，B14a变为关闭状态。
这样，反复给油，如果给油时间的累计值达到规定时间，就进行 吸附解吸塔2、 3的切换。但是，即使给油中给油累计值达到规定时间， 直到接受来自给油机的停止信号为止也在原样状态下运转。如果接受 停止信号，则如前所述，气体循环用鼓风机4和泵8停止，质量流量 控制器B13a变为关闭状态，阀Blla，B12a，B14a变为关闭状态。然后， 如果接受来自给油机的开始信号时，重新设定累计时间定时，阀 Bllb， B12b， B14b变为开放状态，其后气体循环用鼓风机4和泵8运转， 吸附塔3变为吸附动作，解吸塔2变为解吸动作。如果通过气体循环 用鼓风机4的运转，解吸塔2内的压力降低到规定浓度时，质量流量 控制器B13b开始打开，控制质量流量控制器B13b的开度，使解吸塔 2内流动规定的流量。给油结束后，接受来自给油机的停止信号，气 体循环用鼓风机4和泵8停止，质量流量控制器B13b变为关闭状态， 阀Bllb，B12b，B14b变为关闭状态。其后，直到给油累计时间达到规定 时间为止，反复该运转。
在上述的实施方式中，对作为给油信号按照给油嘴1的开关动作，
接收给油开始和停止信号的情形进行了说明，但也可根据从给油机摘 下给油嘴1的动作接收给油开始和停止信号。但是，该场合即使在给 油嘴1从给油机脱离不给油的状态下，本气体状烂的处理、回收装置 也会运转，在不吸入汽油蒸汽的状态下运转回收装置，从节省能量的 观点上看存在问题。因此，这样的状态持续一定时间的话，需要预先 搭载停止回收装置那样的控制机构。
如以上那样，本实施方式的气体状烃的处理、回收装置因为组合
冷凝装置6和吸附解吸塔2、 3，所以是只排出即使最大也只为lvol°/。 的汽油蒸汽、是环境负荷非常小的气体状烃的处理、回收装置。另外， 由于只排出即使最大量也只为lvol。/。的汽油蒸汽，40voP/i的汽油蒸汽 中可以回收达到39vol。/。，是回收效率达到97. 5%非常高效率的回收装 置。另外，由于在进行冷凝操作后进行吸附操作，所以也具有使吸附 解吸塔2、 3小型化、装置全体紧凑化的效果。进一步，由于汽油蒸汽 的回收是和给油机连动进行，可以降低没用的运转，可以降低运转成 本。
图17是表示本发明的实施方式8的气体状烃的处理、回收装置的 装置构成的图。
与前述实施方式7不同的是，辅助温度介质槽205设置在通风空 隙301的上方，同时，在通风空隙301上方放置液体循环泵202。根 据本实施方式，不需要将在图11中所用的液体循环泵202制成防爆构 造。但是在液体循环泵202中侵入气体(空气等)的场合，有时会产 生不能输送液体的问题。为了不引起这样的问题，通过在通风空隙301 上方设计辅助温度介质槽205,不使气体侵入到液体循环泵202中， 可以稳定地运转系统。
如以上那样，在本实施方式中，由于不需要将液体循环泵202制 成防爆构造，可以使液体循环泵202的费用廉价，可以使气体状烃的 处理、回收装置的成本降低。 图18是表示本发明的实施方式9的气体状烃的处理、回收装置的 的气体循环用压缩机和泵的结构图。
在本实施方式的气体状烃的处理、回收装置中，由于同时运转气 体循环用鼓风机4和泵8，共用电动机IO，通过皮带轮驱动使气体循 环鼓风机4和泵8运转。由此，可以降低电动才几10的初始成本，可以 供给廉价的气体状烃的处理、回收装置。 [实施方式10]
图19是表示本发明的实施方式10的气体状烃的处理、回收装置 的流程的全体构成图。
在实施方式7中，示出了通过流过吸附解吸塔2、 3，汽油成分被 吸附除去，成为lvoP/。或以下的汽油浓度的清洁空气，通过排出管 12a，放出到大气中的情形，而本实施方式中在排出管12a上设置了喷 射器(ejector) 211,进一步降低了排出的汽油蒸汽的汽油浓度。由 此，可以提供更安全的气体状烃的处理、回收装置。
图20是表示本发明的实施方式11的气体状经的处理、回收装置 的流程的全体构成图。
在实施方式7中，示出了预先算出了气体循环用鼓风机4或泵8 的运转时间的累计值，其值达到了设定值，然后在泵8停止的场合进 行吸附解吸塔2、 3的切换的场合，而本实施方式中在排出管12a上设 置了汽油浓度传感器212，来自其汽油浓度传感器212的输出值达到 设定值，然后在泵8停止的场合切换吸附解吸塔2、 3。由此，可以提 供更安全的气体状烃的处理、回收装置。另外，作为汽油浓度传感器 212，可举出使汽油成分吸附在半导体元件上，测定半导体元件的阻抗 的半导体式；和使用非分散红外线吸收法测定大约3. 3nm波长的红外 线的吸收量的红外线吸收式。
这样，通过在排出管12a上设置汽油浓度传感器212,通常能排 出汽油浓度为lvol^或以下的清洁空气，可以提供安全的气体状烃的 处理、回收装置。另外并用通过该汽油浓度传感器212切换吸附解吸
塔2、 3，和在实施方式1中说明的利用定时切换吸附解吸塔2、 3，可 以提供更安全的气体状烃的处理、回收装置。即，也可以主体上用汽 油浓度传感器212控制进行切换，预先监测气体循环用鼓风机4的运 转累计时间，在即使达到规定的设定值也不切换的场合，判断汽油浓 度传感器212异常然后进行切换。或者主体上利用泵8的运转累计时 间控制进行切换，预先用汽油浓度传感器212监测排出气体中的汽油 浓度，即使达到规定汽油浓度也不切换的场合，也可以判断吸附剂性 能异常然后进行切换。 [实施方式12〗
图21是表示本发明的实施方式12的气体状烃的处理、回收装置 的流程的全体构成图。
在实施方式7中，示出了通过使冷介质从冷冻机201流过热交换 器203,使具备了热交换203的温度介质槽204中蓄积的温度介质冷 却，将冷却的温度介质通过液体循环泵202供给吸附解吸塔2、 3的情 形，而本实施方式是在液体循环泵202的温度介质排出侧设置热电偶 等热敏电阻传感器构成的温度计213,通过该温度计213,控制冷冻机 203的运转的情形。由此，可以更准确地控制吸附解吸塔2、 3的温度， 可以稳定从吸附解吸塔2、 3排出的汽油蒸汽量。所以，可以提供更安 全的气体状烃的处理、回收装置。
另外，在液体循环泵202的温度介质排出侧设置温度计213的场 合，需要将温度计213制成防爆结构。因此，使温度介质流动的配管 延伸直到相对于通风空隙301的上部，也可以在比通风空隙301还上 的部位设置温度计213。由此，就没有必要将温度计213制成防爆结 构，具有可使装置整体的成本便宜的效果。
另外，记载了上述温度计213是热电偶等热敏电阻传感器的情形， 也可以在温度计213上使用波紋管传感器(图中没有示出)。通常， 波紋管传感器由在感知温度的感温筒的内部封入液体或者气体、通过 用感温筒检测出的由温度引起的体积膨胀进行伸缩的波紋管(灯笼形 状的容器)以及通过波紋管伸展接触的微动开关构成。如果是波紋管
传感器，可以在通风空隙301下部的可燃性蒸汽滞留场所只设置感温 筒部，而在非防爆区域设置波紋管和微动开关，所以没有必要将温度 计213整体制成防爆结构，具有可以使设置整体的成本便宜的效果。
进一步，图中没有图示，但也可以实施用温度计213监测供给到 吸附解吸塔2、 3的温度介质和从吸附解吸塔2、 3排出的温度介质， 通过其温度差，检测吸附解吸塔2、 3内的异常这样的控制。由此，可 以提供安全的回收装置。
图22是表示本发明的实施方式13的气体状烃的处理、回收装置 的流程的全体构成图。
在实施方式7中，示出了作为给油信号按照给油嘴1的开关动作 接收给油开始和停止信号的情形，而本实施方式中，预先在给油嘴1 和泵8之间设置压力调节阀214和过滤器215，在同时运转气体循环 鼓风机4和泵8的场合预先使泵8中流动规定流量的气体，按照给油 嘴l从给油机的摘下动作，接收给油开始和停止信号。
由此，即使在从给油嘴1不吸入汽油蒸汽的状态下也能同时运转 气体循环用鼓风机4和泵8，对于断续地实施给油嘴1的开关进行给 油的场合也能简单地对应。另外，即使给油嘴l从给油机离开不给油 的状态，本气体状烃的处理、回收装置也运转，由于在不吸入汽油蒸 汽的状态回收装置也运转，所以从节省能源的观点出发存在问题。因 此，如果这样的状态持续一定时间的话，必须要预先搭载停止回收装 置那样的控制机构。
如上所述，通过在给油嘴1和泵8之间设置压力调节阀214和过 滤器215，按照给油嘴1从给油机的摘下动作，接收给油开始和停止 信号，可以简化气体状烃的处理、回收装置的运转动作，可以降低控 制机构的成本。
图25和图26是表示本发明实施方式15的气体状烃的处理、回收 装置的流程的全体构成图。
实施方式14中，示出了对在汽油蒸汽解吸时组合使用阀 B102a，B102b，和定流量阀B101a， B101b或定压阀B103a，B103b，控制 供给到解吸塔3中的净化气体量的情形，本实施方式如图25所示，是 通过改变汽油蒸汽配管，通过阀B102a，B102b两台和定压阀B101 —台， 使解吸塔3中流动设定流量的方式。另外，如图26所示，也可以通过 改变汽油蒸汽配管，通过使用阀B102a， B102b两台和定压阀B103 —台， 使解吸时解吸塔3内的压力为一定。
如以上那样，通过改变汽油蒸汽配管，组合使用阀B102a，B102b, 和定流量阀B101或定压阀B103，降低定流量阀B101或定压阀B103 的使用量，可以谋求系统的低成本化，可以提供廉价的气体状烃的处 理、回收装置。
图28是表示本发明的实施方式17的气体状烃的处理、回收装置 的流程的全体构成图。
实施方式7中示出了同时运转气体循环用鼓风机4和泵8，在吸 附塔2加压吸附汽油蒸汽，在解吸塔3减压解吸汽油蒸汽的场合，本 实施方式中，在泵8的排气侧和气体循环用鼓风机4的吸入侧分别设 置压力传感器217。由此，可以监测泵8的排气侧的压力和气体循环 用鼓风机4的吸入侧的压力，可以确认气体循环用鼓风机4和泵8是 否正常动作。
这样，通过在泵8的排气侧和气体循环用鼓风机4的吸入侧分别 设计压力传感器217，可以时常监视汽油蒸汽流通管线的压力，可以 提供安全的气体状烃的处理、回收装置。
在上述说明中，示出了在泵8的排气侧和气体循环用鼓风机4的 吸入侧分别设置压力传感器217的场合，如图29所示，也可以将压力 传感器217分别安装在吸附解吸塔2、 3上。由此，可以监测吸附解吸 塔2、 3内的压力是加压或者减压，可以确认气体循环用鼓风机4和泵 8是否正常动作。另外，在该场合，也能确认阀Blla，Bllb，B12a, B12b， B14a， B14b、质量流量控制器B13a， B13b是否正常动作。
如以上那样，通过分别在吸附解吸塔2、 3设置压力传感器2U, 可以时常监测吸附解吸塔2、 3内的压力，可以提供更安全的气体状烃 的处理、回收装置。 [实施方式18 ]
图30是表示本发明的实施方式18的气体状烃的处理、回收装置 的流程的全体构成图。
实施方式7中示出了通过泵8将从给油嘴1吸入的汽油蒸汽直接 供给冷凝装置6的场合，本实施方式是在泵8的排气侧分支气体管线， 设置不通过冷凝装置6的气体管线218，在各自管线设置阀B104和 B105的方式。由此，即使在比冷凝装置6的设定温度还低的低温度汽 油蒸汽从泵8供给的场合，也可以防止在冷凝装置5内合在汽油蒸汽 中的水分结冰，配管堵塞于未然，可以稳定进行汽油蒸汽的回收。另 外，作为温度的测定部位，可考虑汽油蒸汽流通管线和外部气体。
在该场合，也可以预先监测通过泵8的汽油蒸汽的温度，在该温 度下操作阀B1(M和B105,也可以监测外部气体的温度，在该温度下 操作阀B104和B105。但是，从给油嘴1吸引汽油蒸汽时，外部气体 也进入，所以由于含有汽油蒸汽的空气的温度追随外部气体温度，即 使用外部气体温度控制也能获得充分的效果。另外，由于外部气体温 度没有急剧变化，所以可以稳定操作阀B104和B105，系统上也可容 易控制。
这样，通过在泵8的排气侧分支气体管线，设置不通过冷凝装置 6的气体管线218，在各自的管线设置阀B104和B105，可以防止冷凝 装置6中配管堵塞于未然，可以提供安全的气体状烃的处理、回收装 置。
图31是表示本发明实施方式19的吸附解吸塔的结构的说明图。 实施方式7中，示出了将吸附解吸塔2、 3的外部结构制成圓筒结 构，在内部配置翅片管热交换器22，在铝翅片间填塞单独的硅胶21 或合成沸石或者它们的混合物的情形，本实施方式是将多个圆筒管31
并列配置，在其圆筒管31中填塞单独的硅胶21或合成沸石或它们的 混合物，在圆筒管31的周围流动温度介质的构成。由此，可以均一冷 却圆筒管31内的单独的硅胶21或合成沸石或它们的混合物，可以稳 定地吸附除去汽油蒸汽。
该场合，如图32所示那样，用多个六角形32分割吸附解吸塔2、 3的断面，设置圆筒管31使内接于该六角形32，通过在吸附塔2、 3 内很规矩地配置圆筒管31，可以在吸附解吸塔2、 3内高效地填充单 独的硅胶21或合成沸石或它们的混合物，并且在全部的圆筒管31中， 可以均一冷却圆筒管31内单独的硅胶21或合成沸石或它们的混合物。 另外，在图中没有示出，在圆筒管31的外部设置挡板，也可以防止从 下部供给到吸附解吸塔2、 3中的温度介质短路流动。
如以上那样，通过制成在吸附解吸塔2、 3内插入多根圆筒管31， 在该圃筒管31的外壁流动温度介质这样的构造，可以更均一地冷却吸 附剂，可以提供汽油除去性能稳定的气体状烃的处理、回收装置。 [实施例20]
图33是表示本发明实施方式20的气体状烃的处理、回收装置的 外观图。这样，可以设置架33那样，也可以改变配管和阀的位置，由 此，不需要设置在汽油加油站所设置的服务用具架，可以在设置服务 用具架的空间设置本回收装置，所以可以节省汽油加油站的空间。
如以上那样，通过改变配管和阀的位置以l更可以i殳置架33，可以 取消服务用具架，在该空间可设置气体状烃的处理、回收装置，可以 确保腾出加油站的空间。
图34是表示本发明的实施方式21的气体状烃的处理、回收装置 的流程的全体构成图。
在实施方式l中，示出了具备吸附解吸塔2、 3两塔，使其两塔的 吸附解吸塔2、 3如吸附塔2和解吸塔3那样地以各自的功能动作，交 互切换其动作，进行吸附解吸操作的情形，本实施方式中，只设计吸 附解吸塔2 —个塔。219是用于将干燥空气供给吸附解吸塔2的干燥
空气生成机，220是暂时贮存解吸的汽油蒸汽的气体贮存槽，B106、 B107、 B108是阀。
接下来，对于汽油蒸汽的吸附动作进行说明。如果汽油加油站开 始给油，阀B1， Bll， B12, B106，B108打开，运转泵8和气体循环用鼓 风机4运转，吸入从给油嘴1泄漏的汽油蒸汽(常温下约40vol % )， 例如加压到0. 3MPa左右送气到冷凝装置6中。此时，温度介质槽204 内具备的冷凝装置6中，如果冷介质从冷冻机201供给到温度介质槽
204内的热交换器203中，通过温度介质，间接保持在ox:-5x:左右，
汽油以及含在气体中的水分一部分冷凝，通过气液分离器9分离为气 体(汽油蒸汽)和液体(汽油)。液体储留在冷凝装置6的下侧，作 为液体回收到液体汽油回收器5中，气体从冷凝装置6排出。此时， 气体循环用鼓风机4也运转，通过阀B108从气体贮留槽220吸引汽油 蒸汽，气体贮留槽220内的压力降低。如果气体贮留槽220的压力达 到规定值的话，关闭阀B108,停止气体循环用鼓风机4。另一方面， 在冷凝装置6中不能处理的10voP;i左右的汽油蒸汽送气到吸附解吸塔 2中进行处理，在吸附解吸塔中汽油蒸汽成为洁净空气，通过压力控 制器120放出到大气中。
接下来，对于解吸动作进行说明。在吸附解吸塔2中任意时间吸 附处理后，泵8停止，阀B1， Bll， B12， B106，B108关闭，开始解吸。 其后，打开阀B14、 B107,运转气体循环用鼓风机4，从吸附解吸塔2 汽油蒸汽被吸引解吸。从吸附解吸塔2排出的汽油蒸汽通过气体循环 用鼓风机4供给到气体贮留槽220。如果吸附解吸塔2内的压力达到 规定值的话，运转千燥空气生成机219，以一定流量将千燥空气供给 到吸附解吸塔中，通过干燥空气的气体净化，促进汽油蒸汽的解吸。 其后，如果气体贮留槽220的压力达到规定值的话，关闭阀B14和B108: 停止气体循环用鼓风机4和干燥空气生成机219。这样，在汽油解吸 结束的时刻，再作为吸附塔利用，在时间上反复用该动作。通过这样 动作，可以液化回收汽油蒸汽中的汽油，同时使汽油浓度在lvol。/o或 以下的洁净空气经常排出。但是由于需要在时间上反复吸附解吸动作，
所以难于适用在连续处理汽油蒸汽的场合。
以上说明中，对于具备干燥空气生成机219的场合进行了描述， 通过提高气体循环用鼓风机4的能力，即使没有干燥空气生成机219， 也可以液化回收汽油蒸汽中的汽油，同时，可以经常排出汽油浓度为 lvol。/。或以下的清洁空气。
如以上那样，在本实施方式中，通过使吸附解吸塔2为一个塔， 设置气体贮留槽220，没有必要进行切换吸附解吸塔2的控制，同时， 可以降低吸附解吸塔2的成本，可以提供控制简单、便宜的气体状烃 的处理、回收装置。
图35是表示本发明的实施方式22的气体状烃的处理、回收装置 的流程的全体构成图。
在实施方式7中，示出了汽油浓度为lvoW或以下的洁净空气通 过压力控制器120排出到大气中的情形，本实施方式是在压力控制器 U0的下游侧预先设置灭火器221，即使在从外部来火的场合，火也不 会到达内部的方式。由此，可以防止外部的火侵入内部，可以提供更 安全的气体状烃的处理、回收装置。另外，在图中没有示出，在从液 化汽油回收器5排出的液化汽油流动的管道上也设置灭火器221的话， 也能获得同样的效果。
权利要求
1. 气体状烃的处理、回收方法，其特征在于，在具有吸附塔和 解吸塔分别至少一个的吸附解吸装置中，具备冷却该吸附解吸装置的手段，作为吸附剂，使用孔径4-100埃的单独的硅胶或合成沸石或其 混合物，进行吸附解吸，进一步将吸附塔的出口气体的一部分送到解 吸塔中，使用解吸时的气体作为净化气体。
2. 权利要求1所述的气体状烃的处理、回收方法，其特征在于， 在前述解吸塔的内部压力达到规定压力时开始导入净化气体。
全文摘要
本发明提供一种防止由于含在汽油蒸汽中的水分的影响而使吸附剂中毒、并且小型、廉价的气体状烃的处理、回收装置及方法，该方法是，在具有吸附塔和解吸塔分别至少一个的吸附解吸装置中，具备冷却该吸附解吸装置的手段，作为吸附剂，使用孔径4-100埃的单独的硅胶或合成沸石或其混合物，进行吸附解吸，进一步将吸附塔的出口气体的一部分送到解吸塔中，使用解吸时的气体作为净化气体。
文档编号B01D53/04GK101121093SQ200710108900
公开日2008年2月13日 申请日期2005年12月22日 优先权日2004年12月22日
发明者仓桥正人, 关谷胜彦, 关野知, 本桥俊明, 杉本猛, 森本裕之, 葛本昌树, 谷村泰宏 申请人:三菱电机株式会社