CN101773763A - 一种用于浓缩转轮系统最佳化运转控制的方法及装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种浓缩转轮系统运转控制的方法及装置，该浓缩转轮为一多孔道蜂巢状浓缩转轮，用来吸附净化浓缩处理含有挥发性有机物；本发明提出的该方法及装置，是通过一最佳化操作的数学关系式，提供该浓缩转轮厂家在线自动监测控制，用来协助该浓缩转轮运转以达到很好的有益效果，同时，既可达到环保与节能的目的，又能完成综合碳税概念。

Description

一种用于浓缩转轮系统最佳化运转控制的方法及装置

技术领域

本发明涉及一种用于浓缩转轮系统运转控制的方法及装置，更具体地说，是涉及一种用于多孔道蜂巢状吸附浓缩转轮系统中，可实时监控挥发性有机物的净化及处理过程，并实时控制该浓缩转轮的运转及相关操作条件，以达很好地运转该浓缩转轮的方法及装置。

背景技术

现今工业界或高科技行业在处理挥发性有机物时，在高浓度时多采用冷凝法收集该挥发性有机物，而在低浓度且大风量时则采用以物理吸附方式浓缩处理后，再送往小型焚化炉燃烧或以冷凝装置回收，其中又以冷凝装置回收更具经济效益。

在用吸附方法处理挥发性有机物时，是使用含吸附剂的多孔性物质将废气中所含的挥发性有机物(Volatile Organic Compounds，VOCs)或臭味经由物理或化学方式吸附，以达到净化该挥发性有机废气的目的。而当该吸附剂达饱和之后，须再经由一脱附程序将吸附剂所吸附的物质去除，才可重复使用。

例如，在PU合成皮的处理工艺中，是大量采用如丁酮(methylethyl ketone，MEK)及甲苯(Toluene)及异丙醇(isopropyl alcohol，IPA)及二甲基甲酰胺(DMF)等之类的溶剂，且这些溶剂在其溶液中的比率约为60～80％(体积比)。在涂布之后，须再经过烘干处理，才可将所有溶剂蒸发；在其处理工艺中，平均制造一码(“码”是长度单位，1码等于三英尺，1英尺等于0.3048米，即1码等于0.9144米)合成皮须使用350克溶剂，即完成一码合成皮须在大气中排放350克溶剂，造成大量VOCs污染，以全台九千万码的产量为单位基础，每年会有三万吨的有机溶剂被排放于大气中，造成相当严重的环境污染；如果这些废气在排放前没有经过充分有效的净化处理，将会严重污染我们周遭的大气环境，那么，日后将耗费更大量资源来排除这些污染。

此外，电子产业是采用沸石浓缩转轮并搭配焚化炉来有效处理在其相关处理工艺中所产生的有机废气，这一方法须耗用大量的焚化燃料及能源，并不是去除有机废气最为经济实用的方法。

以半导体业晶圆厂所产生的有机废气成分为例，其所排放的废气中常含有如二甲亚砜(Dimethyl Sulfoxide)、N-甲基吡咯酮(N-Methyl Pyrolidone)、乙醇铵(2-Aminoethanol)、二甲基二硫醇(Dithiolethylene Glycol)、二甲基硫醇(Dimethyl Sulfide)、异丙醇(Isopropyl Alcohol)、丙酮(Acetone)等化合物，在运用沸石转轮吸附浓缩废气后，再经焚化炉在摄氏250～900℃以上的温度燃烧，来分解这些挥发性有机物质、臭气及毒气最为有效。目前以吸附浓缩沸石转轮处理搭配燃烧焚化的方式，进行挥发性有机气体的废气排放处理，已在半导体及光电行业广泛应用。

还有，挥发性有机物(volatile organic compounds，VOCs)是台湾地区常见空气污染物之一，其主要来源为化学工厂、石化工业、印刷业、涂装业以及目前新兴的半导体与光电液晶显示器产业。由于VOCs所具备的毒性以及其引起臭氧产生与光化学效应形成的特质，如果不加以控制使其任意排放在大气中，将会带来相当严重的危害。国内目前已经立法针对石化工业、涂装业、半导体业、合成皮革及干洗相关行业的VOC_S排放污染进行严格管制；另外，国家目前重点发展的薄膜晶体管液晶显示器(Thin-Film TransistorLiquid-Crystal Display，TFT LCD)，也已公告实施「光电材料及组件制造业空气污染管制及排放标准」，希望对VOC_S排放量日趋增大的TFT-LCD产业能够加以妥善管制。

沸石浓缩转轮系统是利用吸附-脱附-浓缩焚化等三项连续程序使VOCs裂解为无害的H₂O及CO₂，其设备特性适合处理高流量、中低污染物浓度及含一种或多种类的VOCs废气，也可应用于排放较稀薄且接近周界温度的污染物工业。而VOCs废气进入系统后，首先经过多通道蜂巢状转轮，例如蜂巢状沸石浓缩转轮为在陶瓷纤维纸上涂覆不同比例的ZSM-5与Y型式等沸石经特殊加工后成型，可达到VOCs吸附量大、气流压损小及整体重量轻量化的目的。

其中，该VOCs污染物质可同时在转轮上进行吸附及浓缩脱附；通常蜂巢状转轮可分为三部分：较大的吸附区(adsorption zone)及两个较小且面积相当的脱附区(desorption zone)及冷却区(coolingzone)。第一阶段的吸附程序是将进入系统后的VOC_S废气，在常温下予以吸附净化后直接排放至大气，接着随转轮的转动进入第二阶段的脱附程序，该脱附程序所须的热空气是由冷却区出口的预热空气与后端焚化系统热交换后的热空气(约150～300℃)来提供，使其进入转轮内将有机物脱附再生出来，此时，出流污染物浓度大约为入流废气的5～20倍左右，而脱附再生出来的有机物可在第三阶段的热焚化炉进行高温(直燃炉于600℃以上或触媒炉于250℃以上)焚化或进行低温的冷凝回收再利用等程序，如此可以减少后续的废气处理单元尺寸，并节省初设费用及运转费用。

Mitsuma等人研究(Mitsuma，Y.，H.Yamauchi，and T.Hirose，“Analysis of VOC reversing adsorption and desorption characteristicsfor actual efficiency prediction for ceramic honeycomb adsorbent”，J.Chem.Eng.Japan，1998，31(2)，pp.253-257)指出转轮转速、转轮脱附面积比、转轮宽度及脱附气流流速为影响沸石转轮去除VOCs的主要操作参数，经过归纳得出的操作参数关系式符合当地的实际运作值；另外Chang等人(Chang，F.T.，B.S.Pei，and Y.K.Chuah，“Performance of Honeycomb VOCs concentrators for An ExhaustGas.”，Proceedings 8th Conference on Aerosol  Science andTechnology，2000，pp.552-557，Hsin-Chu，Taiwan)修正上述Mitsuma等人的最适化无因次操作参数，加入沸石转轮基体与废气热传性质、再生温度、脱附浓缩比、VOCs进流浓度及转轮宽度等实际影响沸石转轮性能的应用操作参数值，其推论结果除与实际运作效能验证后更具可信度外，也发现VOCs浓度过高或再生温度太低，会在质量与热能平衡限制下导致沸石转轮系统处理效率显着下降。

除了上述操作参数预估转轮效能关系式归纳之外，Chang等人(Chang，F.T.，Y.C.Lin，H.Bai，B.S.Pei，“Adsorption and DesorptionCharacteristics of VOCs on the Thermal Swing Honeycomb ZeoliteConcentrator”，Journal of the Air&Waste Management Association，2003，53，pp.1384-1390)针对进流废气温湿度变化及各重要操作参数，进行该系统去除效率的影响探讨，结果显示系统去除效率与升高的废气进流温度及环境相对湿度呈现反比，而这两个条件可列为系统效率的检核因子，研究中也发现沸石转轮系统最佳效果所对应的转速需随着VOCs进流浓度上升而增加；而当降低系统处理时的浓缩倍率将有助于VOCs去除效率的提升，不过所降低的浓缩倍率将相对使得后端焚化能源耗用增多。在系统节能研究方面一项在实厂沸石转轮系统所进行调校再生温度及再生风量等两个操作参数值的研究，结果发现经适度调整这两个参数其系统效果可向上提升至96.5％、大于原厂建议操作值下95％，也可相对节省23％的后段焚化燃料费用。

然而，上述研究所提出的关于进流浓度、转轮转速、浓缩浓度、再生温度等是决定沸石浓缩转轮的运转效率的重要操作参数，脱附浓缩比也将决定后端焚化炉操作时所需投入的燃料成本，但目前使用沸石浓缩转轮的厂家仅在中央控制端设置各项操作参数运转显示记录器、各操作参数的调整，仅能根据调整者的经验以试误法进行调整，对于最佳化运转实地操作有一定的复杂性和难度，有待进一步提出有效控制浓缩转轮运转的方法及装置，以为达成浓缩转轮的最佳化运转，便于节省成本及操作的困难度。

发明内容

鉴于上述现有浓缩转轮在操作时的缺点，发明人于是竭其心智悉心研究，凭借多年累积的经验研发出一套最佳化运转控制的方法及装置，其是利用一最佳化操作的数学关系式，用操作参数来调整效率及能源耗用，直接整合于同一操作平台，这样可以大幅减少厂务人员的工作负担，调整人员经验的不足与误判，如果面对工厂处理工艺负载情况所造成的进流浓度或风量变化，能直接进行各项参数调整，并实时获得处理效能、转轮运转与后端终处理单元能源消耗，使得浓缩转轮系统操作上更简洁、方便。

为达到上述目的，本发明提供一种用于浓缩转轮系统最佳化运转控制的方法，该浓缩转轮系统中各控制因子的一数学关系式(1)如下：

$N\×(t-c*)\×{\left(r\right)}^a\×{\left(\frac{T_d}{473}\right)}^b\×C^c\×V_p^d=K$

其中：

N＝浓缩转轮的转速(RPH)；

t＝浓缩转轮的厚度(m)；

r＝浓缩倍率；

Td＝脱附温度(K＝℃+273.15)；

C＝入口总碳氢化合物的浓度值(ppm)；

Vp＝吸附入口风速(m/s)；及

数值a、b、c、d、c*及常数K系依据不同浓缩转轮及实际场合经数次(一般为十次或更多)操作即可求得其值。

上述数学关系式中数值a的最佳为：0～3，而数值b、c、d的最佳为：-3～3，且数值c*与转轮浓缩器的质传带(mass transfer zone)有关，其数值为：0～t(浓缩转轮厚度)。

如上所述的方法，其中该脱附温度为：150℃～300℃，且该浓缩转轮的转速为：1RPH～10RPH。

如上所述的方法，其中该浓缩转轮的转轮型式可为转环式或转盘式；且在该浓缩转轮上涂覆的多孔性吸附剂可为沸石、活性碳、硅胶或活性氧化铝。

如上所述的方法，其中，该方法的实施步骤为：

(a)设定去除效率(η_R)的一目标值；

(b)选定脱附温度(Td)值；

(c)依据人口总碳氢化合物的浓度值(C)及选定的吸附入口风速(Vp)，调整浓缩转轮的转速(N)；

(d)确认去除效率(η_R)是否大于或等于目标值；

(e)调整脱附风量(即调整浓缩倍率)；以及

(f)去除效率(η_R)等于目标值。

如所述的方法，其中该去除效率为：70％～99.9％。

如所述的方法，其中除该步骤(a)设定去除效率的一目标值及(f)去除效率等于目标值的次序不可变动外，步骤(b)至步骤(e)中的各项因子都可变动其选定或调整次序。

本发明提供一种用于浓缩转轮系统最佳化运转控制的装置，其用来执行上述方法，其包含：

一浓缩转轮，用来吸附VOCs，且包含一吸附区、一再生脱附区及一冷却区；

一第一风车，是抽送VOCs废气流经该浓缩转轮的吸附区；

一第一热交换器，是提供该浓缩转轮的再生脱附区脱附气流的热源以加热该浓缩转轮的再生脱附区；

一第二风车，用于抽送来自该第一热交换器的热气，以自该浓缩转轮的脱附区脱附VOCs；

一第二热交换器，是用来加热该经脱附的VOCs；

一焚化炉，燃烧净化VOCs；以及

一数据处理器，监控相关运转参数。

本发明并提供另一种用于浓缩转轮系统最佳化运转控制的装置，其用来执行如上所述的方法，其包含：

一浓缩转轮，用来吸附VOCs，且包含一吸附区、一再生脱附区；

一第一风车，是抽送VOCs废气流经该浓缩转轮的吸附区；

一第一热交换器，是提供该浓缩转轮的再生脱附区脱附气流的热源来加热该浓缩转轮的再生脱附区；

一第二风车，用于抽送来自该第一热交换器的热气，自该浓缩转轮的脱附区脱附VOCs；

一终端处理单元，净化VOCs；以及

一数据处理器，监控相关运转参数。

如上所述的装置，其中该终端处理单元进一步包含一冷凝器、一焚化炉及一触媒氧化器。

如上所述的装置，其中该热交换器可为间接加热式或直接加热式的热交换器。

因此，本发明所述的用于浓缩转轮系统最佳化运转控制的方法及装置，是利用一最佳化操作的数学关系式，用操作参数来调整效率及能源耗用，直接整合于同一操作平台，如此可以大幅减少厂务人员的工作负担，如果面对工厂处理工艺负载情况所造成的进流浓度变化，能直接进行各项参数调整，并实时获得处理效能、转轮运转与后端焚化能源消耗，使得浓缩转轮系统操作上更简洁、方便。

附图说明

图1为本发明浓缩转轮系统最佳化运转控制的方法的一具体实施步骤图。

图2为本发明浓缩转轮系统最佳化运转控制装置的一具体实施例。

图3为本发明浓缩转轮系统最佳化运转控制装置的另一具体实施例

【主要组件附图标记说明】

10浓缩转轮

12第一风车

14第二风车

32废气流量计

34脱附风量流量计

36脱附温度计

38作动器

42总碳氢化合物分析仪

44总碳氢化合物分析仪

46变频器

48变频

50驱动马达

52第一热交换器

54第二热交换器

60焚化炉

70终处理单元

80数据处理器

Ⅰ废气气流

Ⅱ干净气流

Ⅲ冷却或脱附入口气流

Ⅳ高温脱附气流

Ⅴ燃料或电能或热能等输入能源

具体实施方式

为使充分阐述本发明的目的、特征及功效，现给出下述具体实施例，并结合附图，对本发明详细说明如下：

一般来说，浓缩转轮的VOC_S去除效率(η_R)定义如下式：

其中ppm_v(入)为入口总碳氢化合物的浓度值，ppm_v(出)为出口总碳氢化合物的浓度值，而该去除效率是由浓缩转轮运转后所得出的结果，而浓缩转轮的运转由许多因子所控制，在本发明中基于这些控制因子而提出一数学关系式(1)为：

$N\×(t-c*)\×{\left(r\right)}^a\×{\left(\frac{T_d}{473}\right)}^b\×C^c\×V_p^d=K---\left(1\right)$

其中：

N＝浓缩转轮的转速(RPH)；

t＝浓缩转轮的厚度(m)；

r＝浓缩倍率；

Td＝脱附温度(K＝℃+273.15)；

C＝入口总碳氢化合物的浓度值(ppm)；

Vp＝吸附入口风速(m/s)；以及

数值a、b、c、d、c*及常数K依据不同浓缩转轮及实际场合经数次(一般为十次或更多)操作即可求得其值。

上述数学关系式中的数值a最佳为：0～3，而数值b、c、d最佳为：-3～3，且数值c*系与转轮浓缩器的质传带(mass transfer zone)有关，其数值为：0～t(浓缩转轮厚度)。

上述的数学关系式(1)为浓缩转轮的最佳化控制中，用于控制浓缩转轮的操作因子，包含：N-浓缩转轮的转速、t-浓缩转轮的厚度、r-浓缩倍率(＝废气风量/脱附风量)、Td-脱附温度、C-入口总碳氢化合物的浓度值及Vp吸附入口风速，其中，在实际场合中使用固定的浓缩转轮进行特定VOCs处理时，该浓缩转轮厚度(t)及入口总碳氢化合物的值(C)即为确定，这时，当设定去除效率(η_R)的一目标值时，还需考虑的因子包含：N、r、Td及Vp值，是由实际操作的技术人员，先行设定其中两因子，例如选定脱附温度(Td)及吸附入口风速(Vp)值，再调整该转轮速度(N)即可决定浓缩倍率进而调整脱附风量，即可达到预设定的去除效率。

图1是本发明中浓缩转轮系统最佳化运转控制的方法的一具体实施步骤，其中，首先在设定去除效率(η_R)的一目标值后，再选定脱附温度Td值，接着，依据入口ppmv(入)及选定的吸入口风速Vp，再调整浓缩转轮的转速(N)，这时，检验该去除效率(η_R)是否大于或等于目标值，如果不是，则继续调整浓缩转轮的转速；如果该η_R等于目标值，则完成最佳化调整；当该去除效率(η_R)大于目标值时，则调整脱附风量(即改调整浓缩倍率)，使该去除效率(η_R)等于目标值，即可完成最佳化调整；如果仍大于目标值，则继续调整脱附风量，使最终该去除效率(η_R)等于目标值，从而完成最佳化调整。

而在上述图1的步骤中，针对各个操作因子的调整顺序并非绝对，可基于实际操作人员的需求，先行选定其所预设定的因子，再基于本发明中所提供的数学关系式(1)，决定其它因子的数值，最终完成浓缩转轮系统的最佳化运转控制。

而数学关系式(1)为本发明所建立，用于提供本发明中来执行浓缩转轮运转最佳方法的一数据处理器，据此判断、调整各项操作参数以达到理想的VOCs去除效率。

另外，本发明浓缩转轮系统最佳化运转控制装置的一具体实施例如图2所示，其中VOC_S废气气流(Ⅰ)进入一浓缩转轮10(本实施例中的浓缩转轮为转盘式，但也可为转环式)的吸附区经过吸附处理后(本实施例中的多孔性吸附剂为沸石，但也可为活性碳、硅胶或活性氧化铝)，净化后的干净气流(Ⅱ)则经过一第一风车12的抽引、排放，而该浓缩转轮10处理VOC_S的效率值可经过置于该浓缩转轮10入口前与出口后的总碳氢化合物分析仪42及44，分别检测处理前、后的各VOC_S浓度计算得到，该总碳氢化合物分析仪的检测方法是依照环保署公告的「排放管道中总碳氢化合物及非甲烷总碳氢化合物含量自动检测方法-在线火焰离子化侦测法」进行检测。而部分VOC_S作为冷却气流(Ⅲ)通入沸石转轮的冷却区，降低该浓缩转轮10因热脱附后所残留的热量，该部分气流经过一第一热交换器52提升温度后，转变成高温脱附气流(Ⅳ)通入脱附区将原本吸附在该浓缩转轮10上的有机废气吸附物质以高温脱附而出，其中脱附气流量可由一变频器48控制一第二风车14所决定，其中VOC_S的脱附浓缩比定义为经脱附的干净气流Ⅱ流量除以进入脱附区的高温脱附气流Ⅳ流量。

高浓度VOC_S经脱附离开浓缩转轮10的后进入一第二热交换器54进行预热，随后导入一焚化炉60进行高温氧化，焚化后的干净气体经过该第二热交换器54降温，并流经后续管线进行排放。其中该浓缩转轮10的转速经过一变频器46搭配一驱动马达50加以控制。而由于脱附浓缩比的调整会使得脱附后高浓度VOC_S进入焚化炉的流量有所改变，因此该焚化炉60另设有电热偶计，并配合燃料进流流量计控制进流燃料以维持一定高温，以有效焚化该浓缩后的VOC_S。

其中，VOCs处理前、后浓度分别由总碳氢化合物分析仪42及44所监测，且由一废气流量计32监控其流量；而转轮转速是由变频器46搭配驱动马达50所控制；而脱附气流抽气量是由变频器48搭配第二风车14所控制，并由一脱附风量流量计34所监控；并由一脱附温度计36监测脱附温度；另有一作动器38调整冷却气流(Ⅲ)及高温气流(Ⅳ)的值，并将以上相关操作参数都连接到终端一数据处理器80。

该系统可依照VOCs进流浓度变化，进行转轮转速调整，如果VOCs进流浓度增加、为避免转轮吸附区吸附贯穿现象，则需提升转轮转速、使吸附区及早进入脱附区进行热脱附，而提高转速也使得脱附停留时间减短，这时就需提高热能量才能充分使的VOCs自沸石转轮脱附而出。提高热能量可用提高脱附温度或提高脱附风量或同时提高两项参数来完成，后端焚化炉为处理这时所提高的处理风量，需增加适当的燃料、以维持焚化温度，确保VOCs焚化效率；反之如果VOCs进流浓度降低，则转轮转速即可调低，接着可降低脱附风量，在处理风量较少的情况下，后端焚化炉所使用的燃料也可减少。

此外，焚化炉所使用的燃料大多为天然气，如果焚化后出口检测到CH₄浓度，则代表燃烧温度不足，在此温度下天然气无法完全燃烧，所以出口端CH₄的检测可作为判定燃烧温度设定是否恰当的指针，处理系统可依照焚化炉尾气CH₄浓度高低进行焚化炉焚化温度及风量调整，CH₄浓度过高需要提高燃烧温度或降低天然气进流量，另外也可能是脱附风量不足，使得焚化炉内燃烧气流形成层流(laminar flow)所引起的不完全燃烧所致，因此需提升脱附风量。

其次，本发明浓缩转轮系统最佳化运转控制装置的另一具体实施例如图3所示，其装置基本如图2中所示，只该浓轮转轮10中仅具吸附区及脱附区，并流经该脱附区的干净气流(Ⅱ)可再流经该第一热交换器52提升温度，以高温脱附气流(Ⅳ)而通入该浓缩转轮(10)的脱附区，进行脱附作用，其中该高温脱附气流(Ⅳ)是由该作动器38所控制调整；并经脱附的VOCs由该第二风车的抽吸而进入一终处理单元70，进行后续VOCs的处理，且该终处理单元70包含冷凝器、焚化炉及触媒氧化器，从而完成VOCs的净化。

本发明中设置一实时数据处理器即可利用上述方法的操作模式使得浓缩转轮运转效能达到最佳化控制，并可由终端监控人员依当时实际需要直接在控制平台修正操作参数，就能调整沸石转轮运转、并立即获得各项操作参数、VOCs处理效率及焚化燃料耗用的现况回报。

实施例

实施例一及实施例二是以图2的装置进行测试，以高科技业工厂VOCs为IPA(20％)、Acteone(15％)、PGME(20％)及PGMEA(45％)作为该VOCs的废气来源，其入口温湿度：20～30℃及35～70％RH，且该疏水性沸石浓缩转轮厚度为0.4m(实施例一)及0.45m(实施例二)，并该转轮的风面比＝10∶1∶1(吸附∶脱附∶冷却)，脱附温度控制介于160～250℃之间，转轮转数控制于2～6RPH之间，终处理单元为焚化炉以净化处理VOCs；图3为实施例三所使用的装置，以工厂VOCs为DMF(100％)作为该VOC的废气来源，其入口温湿度：25～40℃及35～60％RH，且该活性碳纤维浓缩转轮厚度为0.4m(实施例三)，并该转轮的风面比＝5∶1(吸附∶脱附)，脱附温度控制介于150～220℃之间，转轮转数控制于1～10RPH之间，终处理单元为冷凝吸收器以回收DMF溶剂；进而分别以现有浓缩转轮(现有技术中没有本发明中的数据处理器参照数学关系式(1)的监控)，与本案发明中使用的方法进行测试，其结果如表一所示。

表一、VOCs净化过程中处理效率及耗能的比较

由表一可知，以现有操作方法操作浓缩转轮，其转轮处理效率为70％～97％，效果不确定，且所需的终处理单元平均耗能量大，并且该脱附风车平均耗电量及脱附热平均耗能量也较高；然而，使用本发明中的一种用于浓缩转轮系统最佳化运转控制的方法及装置，可依据操作者的需求而预设定转轮处理效率，并可有效减少终处理单元耗能一半以上，也可减低脱附所需的耗能量，且本发明中是利用一实时数据处理器来进行监控，可以大幅减少操作人员的工作负担，对工厂处理工艺负载情况所造成的进流浓度变化，也能直接进行各项参数调整，使得沸石浓缩转轮系统操作上更简洁、方便。

本发明在上文中已以较佳实施例揭露，然熟习本项技术者应理解的是，该实施例仅用于描绘本发明，而不应解读为仅限制本发明的范围。应注意的是，凡与该实施例等效的变化与置换，均应落在本发明的范畴内。

Claims (8)

1.一种用于浓缩转轮系统最佳化运转控制的方法，其提供该浓缩转轮系统中各控制因子的一数学关系式(1)如下：

$N\×(t-c*)\×{\left(r\right)}^a\×{\left(\frac{T_d}{473}\right)}^b\×C^c\×V_p^d=K$

其中：

N     ＝浓缩转轮的转速(RPH)；

t     ＝浓缩转轮的厚度(m)；

r     ＝浓缩倍率；

Td    ＝脱附温度(K＝℃+273.15)；

C     ＝入口总碳氢化合物的浓度值(ppm)；

Vp    ＝吸附入口风速(m/s)；及

数值a、b、c、d、c*及常数K系依据不同浓缩转轮及实际场合经数次操作即可求得其值。

2.如权利要求1所述的方法，其中所述的浓缩转轮的转轮型式为转环式或转盘式。

3.如权利要求1至2任一项所述的方法，其中该方法的实施步骤为：

(a)设定去除效率(η_R)的一目标值；

(b)选定脱附温度(Td)值；

(c)依据人口总碳氢化合物的值(C)及选定的吸附入口风速(Vp)，调整浓缩转轮的转速(N)；

(d)确认去除效率(η_R)是否大于或等于目标值；

(e)调整脱附风量(即调整浓缩倍率)；以及

(f)去除效率(η_R)等于目标值。

4.如权利要求3所述的方法，其中除该步骤(a)设定去除效率的一目标值及(f)去除效率等于目标值的次序不可变动外，步骤(b)至步骤(e)中的各项因子皆可变动其选定或调整次序。

5.一种用于浓缩转轮系统最佳化运转控制的装置，其用来执行如权利要求1至4所述的方法，其包含：

一浓缩转轮，用来吸附VOCs，且包含一吸附区、一再生脱附区及一冷却区；

一第一风车，是抽送VOCs废气流经该浓缩转轮的吸附区；

一第一热交换器，是提供该浓缩转轮的再生脱附区脱附气流的热源来加热该浓缩转轮的再生脱附区；

一第二风车，用于抽送来自该第一热交换器的热气，用来自该浓缩转轮的脱附区脱附VOCs；

一第二热交换器，是用来加热所述经脱附的VOCs；

一焚化炉，用来燃烧净化VOCs；以及

一数据处理器，用来监控相关运转参数。

6.一种用于浓缩转轮系统最佳化运转控制的装置，其用来执行如权利要求1至4所述的方法，其包含：

一浓缩转轮，用来吸附VOCs，且包含一吸附区及一再生脱附区；

一第一风车，抽送VOCs废气流经该浓缩转轮的吸附区；

一第一热交换器，提供该浓缩转轮的再生脱附区脱附气流的热源用来加热该浓缩转轮的再生脱附区；

一第二风车，用于抽送来自该第一热交换器的热气，用来自该浓缩转轮的脱附区脱附VOCs；

一终端处理单元，用来净化VOCs；以及

一数据处理器，用来监控相关运转参数。

7.如权利要求6所述的装置，其中所述的终端处理单元进一步包含一冷凝器、一焚化炉及一触媒氧化器。

8.如权利要求5至7任一项所述的装置，其中所述的热交换器为间接加热式或直接加热式的热交换器。

Images