CN102019123A - 可燃性能源过滤回收系统 - Google Patents

Abstract

一种可燃性能源过滤回收系统，包括一过滤槽，其内邻近顶部的周缘设有一排气口，其内邻近底部的周缘则设有一溢流口，以在该过滤槽的底部及该溢流口间形成一集水腔；一气体过滤管道具有文氏管结构，其一端固定至该过滤槽内的顶部，并与一进气管相连接，透过该进气管将可燃性气体导入该气体过滤管道的一端内，其另一端向该过滤槽内的底部延伸至该溢流口的位置，该气体过滤管道的一端开口与一进水管相连接，使进水管所导入的冷却水能自气体过滤管道的一端流至气体过滤管道的另一端，并汇集至集水腔，该可燃性气体中所包含的烟尘及杂质在被冷却水沾湿后，会浸入该冷却水中，不溶于水的可燃性气体被导入该排气口中，能回收高质量且无污染的可燃性气体。

Description

可燃性能源过滤回收系统

技术领域

本发明关于一种过滤回收系统，尤指关于一种通过文氏管原理及惯性作用等原理，达到过滤可燃性气体中的烟尘及杂质，以获得高质量的可燃性气体的过滤回收系统。

背景技术

由于高科技产业的快速发展，使各国对于能源的需求量大幅上升，此种情况，造成了全球原油被大量开采及使用，导致目前原油的储量日益减少，而除了原油外，众多研究机关也表示天然气、煤炭等资源，都可能在未来100年内消耗殆尽，故能源短缺已成为目前全球极待解决的一大问题。

综上，为能解决能源短缺的问题，诸多业者已朝向新能源的开发进行研究，现今已有愈来愈多关于太阳能、风力及水力发电等装置被设计出来，但却忽略了再生能源的部分，就台湾每年会产生上百万吨的废弃物，而该等废弃物除了被掩埋处理外，就是被焚化处理，一般而言，当废弃物经过燃烧后，除了产生大量的二氧化碳(CO₂)及碳(C)外，废弃物中所包含的水分同样会被蒸发为水气(H₂O)，当二氧化碳与碳产生吸热反应时，即会产生一氧化碳(CO)，当水气与碳产生吸热反应时，则会产生一氧化碳及氢气(H₂)，而一氧化碳及氢气皆属于可燃性气体，能被收集并输送至一燃烧发电机构内进行燃烧发电，或作为其它的替代燃料，因此，已有业者看准了废弃物经燃烧后所产生的大量可燃性气体能带来的庞大能源及市场利益，进而设计出许多能源再生气化系统，以使该气化系统内的废弃物不致于完全燃烧(即闷烧)，而能通过重复不断的吸热反应及放热反应，产生出大量的可燃性气体。

但由于当废弃物在该能源再生气化系统中经过燃烧后，往往会产生许多烟尘及杂质，该些烟尘及杂质通常已无法再被燃烧，且因其本身体积微小轻盈，故会受到燃烧时所产生的上升气流影响，随之飘浮位移，进而与可燃性气体相混合，因此，当业者在回收燃烧废弃物后所产生的可燃性气体时，常常会连同可燃性气体与该些烟尘及杂质一同回收，若业者采用一般的滤网，对回收的可燃性气体进行过滤时，则仅能拦截住呈片状且面积较大的杂质，但该呈片状且面积较大的杂质极易在受到阻挡后，碎裂为体积较小的杂质，若业者改用孔洞较细密的滤网进行过滤时，不仅容易阻塞住滤网上的孔洞，使可燃性气体不易通过，且燃烧时所产生的高温也容易加快滤网氧化与脆化的程度，造成滤网的损坏，而当可燃性气体中含有愈多不可燃的烟尘及杂质时，将会导致该可燃性气体的质量不佳，造成该可燃性气体再度被燃烧使用时无法产生预期的能量，严重影响回收后可燃性气体所能提供的燃烧效能，甚至产生严重的空气污染，除前述的问题外，业者回收可燃性气体的时机，通常在废弃物经过燃烧(闷烧)后，直接自能源再生气化系统中回收，此时，可燃性气体会夹带高温涌入回收装置中，使得回收装置在长时间的高温环境下，容易发生损坏及零件老化等问题，造成业者的生产及维修成本居高不下。

因此，为能有效提高可燃性气体的质量，及延长回收装置的使用寿命，为能在能源市场中取得较大的竞争力，再生能源系统业者莫不努力提出诸多过滤可燃性气体中杂质与降温的方法，以期望通过高质量的可燃性气体，而能在能源市场中抢占一席之地，因此，如何针对可燃性气体中的烟尘及杂质，设计出一种崭新的过滤回收系统，同时，也能达到降温冷却可燃性气体的效果，使得再生能源系统业者能回收高质量且无污染的可燃性气体，即成为目前各制造、设计再生能源系统业者亟欲解决的一重要课题。

发明内容

有鉴于可燃性气体中所含有的烟尘及杂质，会造成可燃性气体进行燃烧时，所产生的效能大打折扣，进而影响到可燃性气体的利用率及业者的市场竞争力，因此，发明人经过长久努力研究与实验，终于开发设计出本发明的一种可燃性能源过滤回收系统，以期通过本发明的问世，能有效解决前述问题。

本发明的一目的为提供一种可燃性能源过滤回收系统，以能有效过滤去除可燃性气体中的烟尘及杂质，进而得到高质量的可燃性气体，该过滤回收系统包括一过滤槽及具有文氏管结构的一气体过滤管道，其中该过滤槽内设有一容置空间，以能容纳该气体过滤管道，该过滤槽内邻近顶部的周缘设有一排气口，其内邻近底部的周缘设有一溢流口，以在该过滤槽内的底部及该溢流口间形成一集水腔，该气体过滤管道的一端固定至该过滤槽内的顶部，并与一进水管相连接，其另一端则向该过滤槽内的底部延伸至该溢流口的位置，使得该进水管所导入的冷却水能自该气体过滤管道的一端向另一端喷洒，并汇集至该集水腔，当该气体过滤管道的一端被导入可燃性气体后，该进水管所导入的冷却水会对该可燃性气体进行降温，并沾湿其中的烟尘及杂质，进而增加烟尘及杂质的重量，如此，由于该可燃性气体及已沾湿的烟尘及杂质通过该气体过滤管道时，会受到文氏管原理的影响，而发生蓄压、加速及再增压的状态，并在通过该气体过滤管道的另一端开口及集水腔所聚集的液面间缝隙的瞬间，使已沾湿的烟尘及杂质因加速度及惯性作用，而浸入该集水腔的冷却水中，反之，该可燃性气体将因具备不溶于水的特性，而被导引至该气体过滤管道外，并通过该排气口而加以回收，使得业者能快速地将烟尘及杂质自可燃性气体中分离，以获得品质较好的可燃性气体。

本发明的另一目的，是在该过滤回收系统中，并不具有复杂的元件构造，而是利用文氏管原理，改变气体的流动速率，且通过可燃性气体不溶于水的特性，而将烟尘及杂质分离出可燃性气体，同时，被导入该气体过滤管道内的冷却水，除可沾湿烟尘及杂质而增加烟尘及杂质的重量，以加大烟尘及杂质的惯性作用外，还能有效降低过滤槽内的温度，有效延长过滤回收系统的使用寿命，避免元件受高温影响，而提早老化。

本发明的又一目的，是该过滤回收系统还包括一蓄水槽及一马达装置，该蓄水槽与该过滤槽的溢流口相连通，使得该集水腔的冷却水在流经该溢流口后，能被蓄积在该蓄水槽中，该马达装置能将蓄水槽中的冷却水抽出，并重新输送至该进水管中，使得该冷却水能被重复利用，以减少水资源的浪费，且业者在循环使用该冷却水时，还能经过一净化装置，以去除该冷却水中所含有的杂质，以避免影响该冷却水沾湿烟尘及杂质的能力。

附图说明

图1为本发明的过滤回收系统与能源再生气化系统连接示意图；

图2为本发明的一实施例；

图3为当气体过滤管道内的压力大于冷却水的液面的压力时的示意图。

元件符号说明

1……过滤回收系统    11……过滤槽

110……容置空间      112……排气口

114……溢流口        115……集水腔

117……缝隙          118……阻挡部

119……间距          12……排气管

13……气体过滤管道   131……喉管处

14……进气管         15……进水管

16……蓄水槽         17……马达装置

19……净化装置       2……能源再生气化系统

具体实施方式

为便于审查员能对本发明目的、技术特征及其功效做更进一步的认识与了解，兹举实施例配合图式，详细说明如下：

由于废弃物经燃烧(闷烧)后所产生的烟尘及杂质，体积非常微小轻盈，而容易随着气流的变化飘荡，因此，势必需增加该些烟尘及杂质的重量，以便于分离可燃性气体及该些烟尘与杂质，目前来说，若要对高温的装置进行降温的动作时，业者通常会在高温的装置外壳上喷洒冷却水，使得冷却水能吸收装置所产生的温度，因此，发明人利用冷却水能吸收热量，且容易沾湿烟尘及杂质，进而能增加烟尘及杂质本身重量的特性，思及出本发明的可燃性能源过滤回收系统。请参阅图1所示，本发明的过滤回收系统1与一能源再生气化系统2相连接，该能源再生气化系统2在燃烧(闷烧)废弃物后，所产生的可燃性气体会被输送至第一个过滤回收系统1中，且在经过冷却过滤后，再被输送至第二个过滤回收系统1中，以能再进行一次冷却过滤，如此，业者即能获得高质量且无污染的可燃性能源，但业者也可视成本考虑，及不同的市场需求，而只用一个过滤回收系统1。

为能明确揭露本发明的过滤回收系统的整体技术特征，在本发明的一实施例中，请参阅图2所示，该过滤回收系统1包括一过滤槽11及一气体过滤管道13，其中该过滤槽11内设有一容置空间110，以容纳该气体过滤管道13及相关元件，并提供足够的空间，供可燃性气体能在其内完成过滤程序，该过滤槽11内邻近顶部的周缘设有一排气口112，该排气口112与一排气管12相连接，以能导出该过滤槽11内已过滤后的可燃性气体，而加以回收，如图1所示，业者能将该排气管12与另一过滤回收系统的进气管相连接，以进行第二次的过滤回收，由此提高可燃性气体的质量，或者直接收集该排气管12所输送的可燃性气体，该过滤槽11内邻近底部的周缘设有一溢流口114，使得该过滤槽11的底部及该溢流口114间形成一集水腔115，当该集水腔115开始蓄积液体时，至多仅会蓄积到溢流口114的位置，超过的水量则会通过该溢流口114而导引至该过滤槽11外，另外，该气体过滤管道13的内壁具有文氏管(venturi principle)结构，即该气体过滤管道13的两端内壁管径会大于其中段位置的内壁管径，为方便后续说明，将该气体过滤管道13的内壁管径最小的位置，以喉管处131称之，一般而言，在同一单位时间内，流经该气体过滤管道13的各个断面的空气体积数量应会相等，由于该气体过滤管道13的一端的断面面积较大，使得该处的空气流速较慢，造成该处的空气密度较高，使该处的静态压力(static pressure)较大，而产生蓄压的效果，但喉管处131的断面面积较小，使得此处的空气流速会较快，造成该处的空气密度较低，使该处的静态压力(staticpressure)较小，而当气体经喉管处131流至该气体过滤管道13的另一端时，会因此处的断面面积变大，使得该处的空气流速又变慢，造成该处的空气密度较高，使该处的静态压力(static pressure)变大，而再一次蓄压，因此，该气体过滤管道13的一端至另一端的气体变化，会依序产生蓄压、加速及再增压的效果。

综上，请参阅图2所示，该气体过滤管道13的一端固定至该过滤槽11内的顶部，其周缘与该过滤槽11内的周缘保持一预定间隔，且其另一端向该过滤槽11内的底部延伸至该溢流口114的位置，该气体过滤管道13邻近一端的周缘与一进气管14相连通，以使得一能源再生气化系统2(如图1所示)所产生的可燃性气体能透过该进气管14导入该气体过滤管道13，该气体过滤管道13的一端开口还与一进水管15相连接，使得该进水管15所导入的冷却水能自该气体过滤管道13的一端向另一端喷洒，并汇集至该集水腔115，当该冷却水流经该气体过滤管道13时，会吸收该可燃性气体的温度，而达到降温的效果，使得该过滤槽11的元件不致于受高温影响，而发生提早老化或脆化的情况，有效延长该过滤槽11的使用寿命，以降低业者的维修成本，且该冷却水还会沾湿混合在该可燃性气体中的烟尘及杂质，进而增加烟尘及杂质的重量，如此，当蓄积在该集水腔115的冷却水的液面上升至溢流口114的位置时，将恰好堵住该气体过滤管道13的另一端开口，请参阅图2和图3所示，由于该进水管15会不断地自该气体过滤管道13内注入冷却水，因此，该气体过滤管道13内的可燃性气体并无法自该进水管15导出，而仅得以朝该气体过滤管道13的另一端流动，但该气体过滤管道13的另一端被冷却水的液面堵住，且该可燃性气体并不溶于水，因此，该气体过滤管道13内的可燃性气体的压力会逐渐提高，当该气体过滤管道13的另一端的可燃性气体的压力蓄积至能克服冷却水的液面压力时，将迫使该冷却水通过该溢流口114流出，令该冷却水的液面朝该过滤槽11的底部位移，而在该气体过滤管道13的另一端开口及冷却水的液面间产生一缝隙117，使得该可燃性气体能自该缝隙117被导引出该气体过滤管道13(如图3中的虚线箭头所示)，当已沾湿的烟尘及杂质流经喉管处131时，由于受到气体流速变快的影响，将使已沾湿的烟尘及杂质的加速度增加，且由于已沾湿的烟尘及杂质的重量较重，因此较不容易改变原有的惯性运动状态(即朝该过滤槽11的底部位移)，使得已沾湿的烟尘及杂质不易受到可燃性气体的流动方向影响，而会保持原有的运动方向，且浸入该集水腔115的冷却水中(如图3中的实线箭头所示)，如此一来，即可有效将可燃性气体中所混合的烟尘与杂质，自可燃性气体中分离出来，而过滤后的可燃性气体便会依序通过该气体过滤管道13与该过滤槽11间的预定间隔，及该过滤槽11内邻近顶部的该排气口112，以供业者进行下一个处理程序(如：直接回收或再被导入另一过滤回收系统进行二次过滤等)，使业者能通过本发明的过滤回收系统，而获得高质量且无污染的可燃性气体，提高业者在能源市场中的竞争力。

请参阅图2所示，该过滤槽11内邻近该溢流口114的位置，还设有一阻挡部118，该阻挡部118的一端固设于该过滤槽11上，其另一端则朝该过滤槽11的底部延伸，并与该过滤槽11的底部间形成一间距119，由于该间距119与冷却水的液面有一段距离，因此，可燃性气体并不会自该溢流口114导出，以避免造成业者在回收上的困扰，再者，该过滤回收系统1还包括一蓄水槽16，该蓄水槽16与该溢流口114相连接，使得该集水腔115内的冷却水能通过该溢流口114而流入该蓄水槽16中，且业者还能透过一马达装置17将蓄水槽16内的冷却水抽出，并输送至该进水管15中，以能重复利用该冷却水，避免水资源的浪费，且业者还能在溢流口114与蓄水槽16之间，或者马达装置17与蓄水槽16之间，亦或在马达装置17与气体过滤管道13之间，设有一净化装置19，以去除冷却水中的杂质，使得该冷却水沾湿烟尘及杂质的能力不会受到影响。在本实施例中，该蓄水槽16设在该过滤槽11的下方，但在本发明的其它实施例中，该蓄水槽16能设置在任何位置，只要该集水腔115内的冷却水能通过该溢流口114流至该蓄水槽16即可，本实施例的冷却水的液面会恰恰堵住该气体过滤管道13的另一端的开口，但在实际实施上，该冷却水的液面能略低于该气体过滤管道13的另一端的开口(意即溢流口114的位置略低于气体过滤管道13的另一端的开口)，或者略高于该气体过滤管道13的另一端的开口(意即溢流口114的位置略高于气体过滤管道13的另一端的开口)，而非仅限定于恰好等于该气体过滤管道13的另一端的开口，再者，本发明的进气管14能直接与该气体过滤管道13的一端相连接，而非仅限定于在该气体过滤管道13邻近一端的位置，熟悉该领域的技术人员，当能在掌握本发明的主要技术特征后，以其它结构、元件加以实现，从而达成本发明的目的。

因此，本发明的保护范围应包含不脱离本发明精神与范围的相等结构，即本发明所主张的权利要求范围，并不局限于前述实施例，凡熟悉该项技艺人士，依据本发明所揭露的技术内容，可轻易思及的等效变化，均不脱离本发明的保护范畴。

Claims (9)

1.一种可燃性能源过滤回收系统，其特征在于：包括：

一过滤槽，其内设有一容置空间，该过滤槽内邻近顶部的周缘设有一排气口，该过滤槽内邻近底部的周缘设有一溢流口，以在该过滤槽的底部及该溢流口间形成一集水腔；及

一气体过滤管道，具有文氏管结构，其一端固定至该过滤槽内的顶部，其另一端向该过滤槽内的底部延伸至该溢流口的位置，该气体过滤管道与一进气管相连通，以透过该进气管将可燃性气体导入该气体过滤管道的一端内，该气体过滤管道的一端开口与一进水管相连接，以透过该进水管将冷却水导入该气体过滤管道内，且使得该冷却水能经过该气体过滤管道的另一端开口汇集至该集水腔。

2.如权利要求1所述的可燃性能源过滤回收系统，其特征在于：该气体过滤管道的周缘与过滤槽内的周缘保持一预定间隔。

3.如权利要求2所述的可燃性能源过滤回收系统，其特征在于：该气体过滤管道的另一端开口位于该溢流口的水平位置。

4.如权利要求3所述的可燃性能源过滤回收系统，其特征在于：该过滤槽内还设有一阻挡部，该阻挡部的一端固设于该过滤槽上，其另一端则朝该过滤槽的底部延伸，并与该过滤槽的底部间形成一间距。

5.如权利要求4所述的可燃性能源过滤回收系统，其特征在于：该过滤回收系统还包括一蓄水槽，该蓄水槽与该溢流口相连接，以能接收来自该溢流口的冷却水。

6.如权利要求5所述的可燃性能源过滤回收系统，其特征在于：该过滤回收系统还包括一马达装置，该马达装置与该蓄水槽相连接，以能将该蓄水槽内的冷却水导入至该进水管中。

7.如权利要求6所述的可燃性能源过滤回收系统，其特征在于：该过滤回收系统还包括一净化装置，该净化装置设在该溢流口及该蓄水槽之间，以去除流经该净化装置的冷却水中的杂质。

8.如权利要求6所述的可燃性能源过滤回收系统，其特征在于：该过滤回收系统还包括一净化装置，该净化装置设在该蓄水槽及该马达装置之间，以去除流经该净化装置的冷却水中的杂质。

9.如权利要求6所述的可燃性能源过滤回收系统，其特征在于：该过滤回收系统还包括一净化装置，该净化装置设在该马达装置及该气体过滤管道之间，以去除流经该净化装置的冷却水中的杂质。

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