VOC処理装置への真空ポンプの応用

VOC（揮発性有機化合物）処理において、真空ポンプの主な機能は、負圧を発生させて高濃度の有機蒸気を抽出し、排ガス回収、真空脱着、溶媒回収を行うことです。一般的な高風量・低濃度のVOC処理では、誘引送風機のみが用いられます。真空ポンプはすべてのVOC処理装置に搭載されているわけではなく、特定のプロセスにのみ採用されます。

1. 真空ポンプを備えたVOC処理プロセス

吸着・真空脱着プロセス（活性炭／分子ふるいによる吸着・回収）

これは、VOCs装置における真空ポンプの最も一般的な応用例です。吸着剤が飽和状態に達すると、高温窒素パージの代わりに真空脱着が適用されます。真空ポンプは吸着タンクを排気して沸点を下げ、吸着剤に吸着した有機成分を脱着させ、高濃度のVOCsガスを抽出し、凝縮器に送って液体溶媒に凝縮させて回収します。一般的なモデルとしては、液封式真空ポンプ、ルーツ式液封真空ユニット、ドライスクリュー式真空ポンプなどがあります。

プロセス機器（反応器、貯蔵タンク、蒸留および脱揮発プロセス）用の密閉型排ガス回収システム

化学薬品、塗料、樹脂の製造工程では、反応器、排出、真空脱揮発工程においてVOC（揮発性有機化合物）が発生します。装置チャンバーは負圧に保たれています。真空ポンプは、工程から揮発した有機廃ガスを直接吸引し、凝縮・吸収ユニットに送ることで、VOCの漏洩を防ぎます。

違い：通常のガス収集ではファンを使ってパイプラインからガスを吸い出すのに対し、真空ポンプは密閉容器内に負圧を作り出す。

凝縮回収式VOC除去装置

高濃度凝縮性有機廃ガスの場合、真空ポンプは凝縮システム内の負圧を維持し、有機物の露点を下げ、溶剤回収効率を向上させるため、主に有機溶剤回収用途に使用されます。

蒸気回収装置

タンク蒸気回収においては、タンクファームから揮発性油蒸気を抽出するために、一部のプロセスで真空ポンプが使用される。

2. 真空ポンプを通常使用しないVOC（揮発性有機化合物）測定装置

スプレー式スクラバー、UV光酸化触媒、RCO/RTO熱酸化、活性炭熱風脱着など。これらの装置からの排ガスは、わずかな負圧またはわずかな正圧で、大流量の空気とともに排出されます。遠心誘引送風機のみが必要で、真空ポンプは不要です。

重要なポイント：誘引送風機は、大気圧下で大量の排ガスを処理するのに使用され、真空ポンプは、低流量かつ高濃度の有機蒸気を処理するための密閉されたチャンバーに使用されます。

3. VOC（揮発性有機化合物）の取り扱い条件における真空ポンプの選定ガイドライン

媒体の特性：有機蒸気、部分的に凝縮性があり、溶剤を含有。防爆設計が望ましい。

液封式真空ポンプ：低コストで、少量の凝縮性蒸気を許容できる。欠点：VOC（揮発性有機化合物）を含む廃水が発生するため、補助的な廃水処理が必要となる。廃水発生量が許容範囲内の中濃度環境に適している。

ドライ真空ポンプ（ドライスクリュー式）：作動流体不要、廃水排出なし、回収溶剤の純度が高い。ただし、コストは高め。廃水ゼロが求められる高付加価値溶剤回収プロジェクトに適している。

ルーツ液環ユニット：より高い究極真空度を実現し、高真空脱着を必要とするプロセスに適用される。

材質：有機蒸気と接触する接液部は、有機溶剤による腐食に耐性があること。モーターは防爆構造であること。

4. 混同しやすい点

真空ポンプはガス（VOC蒸気）を搬送するが、遠心ポンプは噴霧液と冷却液のみを搬送し、廃ガスを排出することはできない。

真空脱着≠熱風脱着：熱風脱着はファンを使用するのに対し、真空脱着は真空ポンプを必要とする。