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高砂熱学 粘着テープ・印刷工場向け「クローズドVOC回収システム」、VOC・CO2排出量を大幅削減へ

2021.6.4

高砂熱学工業は、6月4日、オンライン会見を行い、粘着 テープ工場や印刷工場などで使用されるトルエンや酢酸エチルなどのVOCを含む排気ガスを、吸着処理したのち製造工程に循環再利用する「クローズドVOC回収システム」を開発したことを発表した。なお同システムは、粘着テープメーカーの寺岡製作所の茨城工場(茨城県北茨城市)で実証運転を行っており、その結果、従来設備に比べVOC大気放出量を95%・CO₂排出量を78%削減している。

この取り組みは、国立環境研究所および日刊工業新聞社が主催する第48回「環境賞」(後援:環境省)で「優秀賞」を受賞するなど、環境保全・環境の質向上へ貢献する技術として評価されている。

 

粘着テープ工場や印刷工場の製造工程には、粘着剤をフィルム・紙等に塗布し乾燥させ、不要な溶剤を蒸発させるドライヤ(溶剤乾燥炉)がある。そこから排出されるVOC(揮発性有機化合物)は、光化学スモッグの原因になるほか、呼吸器系や粘膜に健康被害を与えることが知られている。2018年度における日本国内のVOC総排出量は約64万トンとされているが、粘着テープ工場や印刷工場においては約5万トンにのぼるといわれている。

そうした中、従来からのVOC処理方法であるワンパスシステム(図1、左)は、ドライヤから排出されたVOCを含む排ガスを 燃焼、または吸着回収することで処理する。この方法は、法令に遵守しているが、VOCを完全に 処理できていない。そのため一定濃度(数十~数百ppm)で常に大気放出されているのが実態である。また燃焼方式の場合には、燃焼することで大量のCO₂も発生していることになる。

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従来VOC処理システムと本システムの比較

 

開発されたシステムは、これらの課題を解決するものとして発表された。ドライヤから排出されたVOCを含む排ガスを、吸着ロータで浄化した後、ドライヤの給気として循環再利用するシステムで、VOCの大気放出量を大幅に削減し、非燃焼方式によりVOC燃焼処理によるCO₂排出量も削減される。循環系内の水分のみが回収されるため排水削減(排水レス)・排水処理コスト減も可能で、クローズド化することで冬場のドライヤの給気に必要な加熱エネルギーも削減できる(省エネ)。

 

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寺岡製作所での本システム外観

 

寺岡製作所の茨城工場に同システムを設置して行われた実証運転では、処理ガス量:5,000Nm³/h、処理ガス濃度:2,900ppm、処理ガス温度:70℃の設計条件で同6月から、12時間連続運転などで実施した。

その結果、ワンパスシステムと比べてVOC大気放出量が95%削減され、燃焼方式ワンパスシステムと比べてCO₂排出量も78%削減。回収した溶剤も、トルエン純度99.9%以上と高品質な状態で回収できている。

高砂熱学_効果

 

製品品質についても、ワンパスシステムと同等の品質で、ワンパスシステムでは外気をドライヤに給気するため湿度変化があったのに対し、クローズド化で低湿度の安定した製造環境を維持できるという結果を得ている。

 

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