CN103357191B - 挥发性有机物处理方法及装置 - Google Patents

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Abstract

一种挥发性有机物处理方法及装置，该方法包括有：一露点温度感知步骤，感知大气的露点温度作为基准温度；一增湿及冷凝步骤，喷洒水雾令废气气流增加湿度且予以冷凝而产生含有挥发性有机物的凝结液；一冷凝后露点温度感知步骤，感知冷凝处理后的气流温度；一液滴收集步骤，收集增湿及冷凝步骤所滴落的液滴，并将所收集液滴用于循环喷洒而增湿及冷凝；以及一控制步骤，控制冷凝处理后的气流温度接近于基准温度。本发明具有几乎不会产生废水且提高挥发性有机物回收浓度以再利用的功效，还具有洗涤悬浮微粒的功效。

Description

挥发性有机物处理方法及装置
技术领域
本发明是有关一种挥发性有机物处理方法及装置，尤指一种喷洒水雾令待处理废气增加湿度，且借由冷凝作用将增湿后废气除湿，而让废气于处理前后的湿度比保持几乎不变的设计。
背景技术
生活和生产中广泛应用的有机溶剂，在室温下就极易挥发成气体，故又名挥发性有机物(Volatile Orannic Compounds,VOCs),而多数的挥发性有机物对人体有一定毒性，必须加以处理；然而，若制程所产生的废气中含有高沸点低蒸气压的水溶性挥发性有机物，通常会先利用冷凝装置予以分离，再由后续的净化装置对未被分离的挥发性有机物，进行诸如焚化或是吸脱附浓缩后冷凝的净化处理。
再次，如「图1」所示，现有用以将水溶性挥发性有机物自废气中予以分离的冷凝装置，通常于一废气气流通道10内部设置有一冷凝器11，让通过该冷凝器11的废气温度降至露点温度以下，而利用挥发性有机物本身的凝结以及凝结水滴的吸附作用，将废气中所含的水溶性挥发性有机物予以冷凝分离；接着，再于该冷凝器11的下游端设置一除雾器12或是第二冷凝器(图中未示)，让粒径较小的挥发性有机物及水气成长并予以捕捉分离或是二次冷凝；再者，被该冷凝器11或是二次冷凝所冷凝分离与被该除雾器12所捕捉分离的液滴，滴落至设置于该冷凝器11与该除雾器12下方的集液槽13；然而，由于滴落至该冷凝器集液槽13的液滴所含有的挥发性有机物浓度并不高，不但难以将挥发性有机物回收再利用，且会产生大量含有挥发性有机物的废水，所产生的大量废水就必须进一步处理。
发明内容
本发明所要解决的主要技术问题在于，克服现有技术存在的产生大量废水的问题，而提供一种一种挥发性有机物处理方法及装置，其具有几乎不会产生废水且具有提高挥发性有机物回收浓度以再利用的功效，还具有洗涤悬浮微粒的功效。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是:
一种挥发性有机物处理方法，用以处理含有挥发性有机物的废气气流，亦可同步洗涤悬浮微粒，包括有:一露点温度感知步骤，感知含有挥发性有机物的废气气流的露点温度作为基准温度；一增湿及冷凝步骤，喷洒水雾令废气气流增加湿度且予以冷凝而产生含有挥发性有机物的凝结液；一冷凝后露点温度感知步骤，感知冷凝处理后的气流露点温度；一液滴收集步骤，收集增湿及冷凝步骤所滴落的液滴，并将所收集液滴用于循环喷洒而增湿及冷凝；以及一控制步骤，控制冷凝处理后的气流露点温度接近于基准温度。
此外，该增湿及冷凝步骤是喷洒低温水雾而同步增湿及冷凝，或是该增湿及冷凝步骤是喷洒常温水雾而先增湿后冷凝。又，进一步于该增湿及冷凝步骤前增加一预冷步骤。
再者，本发明的挥发性有机物处理装置的第一实施例，用以处理含有挥发性有机物的废气气流，而包括有:一露点温度感知器，设置于一废气气流通道外部而用以感知含有挥发性有机物的废气气流的露点温度；一增湿器，设置于该废气气流通道内部，用以对通过的废气气流喷洒水雾增加湿度，另可用以洗涤悬浮微粒；一冷凝器，设置于该废气气流通道内部且位于该增湿器的下游端，用以将增湿后的废气气流冷凝而产生含有挥发性有机物的凝结液；一集液槽，设置于该废气气流通道内部且位于该增湿器与该冷凝器的下方，用以承接自该增湿器与该冷凝器所滴落的液滴，并将所收集液滴输送至增湿器而循环喷洒；一冷凝后露点温度感知器，设置于该废气气流通道内部而用以感知冷凝处理后的气流露点温度；以及一控制器，连结该露点温度感知器、该冷凝器与该冷凝后露点温度感知器，而以该露点温度感知器所感知的露点温度作为基准温度，并将该冷凝后露点温度感知器所感知的冷凝后露点温度回授至该控制器，进而控制该冷凝器的冷凝程度，以控制通过该冷凝器的气流露点温度冷凝至接近基准温度。
另者，本发明的挥发性有机物处理装置的第二实施例，用以处理含有挥发性有机物的废气气流，而包括有:一露点温度感知器，设置于一废气气流通道外部而用以感知含有挥发性有机物的废气气流的露点温度；一低温增湿器，设置于该废气气流通道内部，用以对通过的废气气流喷洒水雾增加湿度，且降温冷凝而产生含有挥发性有机物的凝结液，另可用以洗涤悬浮微粒；一集液槽，设置于该废气气流通道内部且位于该低温增湿器下方，用以承接自该低温增湿器所滴落的液滴，并将所收集液滴借一冷却器冷却且输送至该低温增湿器而循环喷洒；一冷凝后露点温度感知器，设置于该废气气流通道内部而用以感知冷凝处理后的气流露点温度；以及一控制器，连结该露点温度感知器、该冷却器与该冷凝后露点温度感知器，而以该露点温度感知器所感知的露点温度作为基准温度，并将该冷凝后露点温度感知器所感知的冷凝后露点温度回授至该控制器，进而控制该冷却器的冷却程度，以控制通过该低温增湿器的气流露点温度冷凝至接近基准温度。
然而，进一步设置一预冷器，而该预冷器设置于该废气气流通道内部且位于该增湿器或该低温增湿器的上游端。
本发明的有益效果是，其具有几乎不会产生废水且具有提高挥发性有机物回收浓度以再利用的功效，还具有洗涤悬浮微粒的功效。
附图说明
下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。
图1是现有挥发性有机物处理装置的结构示意图。
图2是本发明第一实施例的结构示意图。
图3是本发明第二实施例的结构示意图。
图4是本发明操作过程的湿度性质于湿气图中的变化示意图。
图中标号说明:
10废气气流通道
11冷凝器
12除雾器
13集液槽
20废气气流通道
21露点温度感知器[0024]22增湿器
23冷凝器
24、24a集液槽
25冷凝后露点温度感知器
26、26a控制器
27预冷器
28低温增湿器
29冷却器
具体实施方式
首先，请参阅「图2」所示，本发明的挥发性有机物处理装置的第一实施例，包括:
—露点温度感知器21,设置于一废气气流通道20外部而用以感知含有挥发性有机物的废气气流的露点温度，而可为湿球温度计或为干球温度计与相对湿度计的搭配；
一增湿器22，设置于该废气气流通道20内部，用以对通过的废气气流喷洒水雾增加湿度，另可用以洗涤悬浮微粒；
一冷凝器23，设置于该废气气流通道20内部且位于该增湿器22的下游端，用以将增湿后的废气气流冷凝而产生含有挥发性有机物的凝结液；
一集液槽24，设置于该废气气流通道20内部且位于该增湿器22与该冷凝器23的下方，用以承接自该增湿器22与该冷凝器23所滴落的液滴，并将所收集液滴输送至该增湿器22而循环喷洒；
一冷凝后露点温度感知器25，设置于该废气气流通道20内部而用以感知经过该冷凝器23冷凝处理后的气流露点温度，而可为湿球温度计或为干球温度计与相对湿度计的搭配；
一控制器26，连结该露点温度感知器22、该冷凝器23与该冷凝后露点温度感知器25，而以该露点温度感知器22所感知的露点温度作为基准温度，并将该冷凝后露点温度感知器25所感知的冷凝后露点温度回授至该控制器26，进而控制通过该冷凝器23的冷凝程度，以控制通过该冷凝器23的气流露点温度冷凝至接近基准温度。
接着，请参阅「图3」所示，本发明的挥发性有机物处理装置的第二实施例，包括:
—露点温度感知器21,设置于一废气气流通道20外部而用以感知含有挥发性有机物的废气气流的露点温度，而可为湿球温度计或为干球温度计与相对湿度计的搭配；
一低温增湿器28，设置于该废气气流通道20内部，用以对通过的废气气流喷洒水雾增加湿度，且降温冷凝而产生含有挥发性有机物的凝结液，另可用以洗涤悬浮微粒；
一集液槽24a，设置于该废气气流通道20内部且位于该低温增湿器28下方，用以承接自该低温增湿器28所滴落的液滴，并将所收集液滴借一冷却器29冷却且输送至该低温增湿器28而循环喷洒；
一冷凝后露点温度感知器25，设置于该废气气流通道20内部而用以感知经过该低温增湿器28冷凝处理后的气流露点温度，而可为湿球温度计或为干球温度计与相对湿度计的搭配；
一控制器26a，连结该露点温度感知器22、该冷却器29与该冷凝后露点温度感知器25，而以该露点温度感知器22所感知的露点温度作为基准温度，并将该冷凝后露点温度感知器25所感知的冷凝后露点温度回授至该控制器26，进而控制该冷却器29的冷却程度，以控制通过该低温增湿器28的气流露点温度冷凝至接近基准温度。
此外，若待处理废气的温度较高时，则可进一步设置一预冷器27，而该预冷器27设置于该废气气流通道20内部且位于该增湿器22或该低温增湿器28的上游端，以降低该冷凝器23或该低温增湿器28的负荷。
基于上述构成，请再参阅「图4」的湿气图(横轴为干球温度，纵轴为湿度比，上界为相对湿度饱和线)所示，本发明先借该露点温度感知器21感知含有挥发性有机物的废气气流的露点温度作为基准温度(可于湿气图中对应出一点(标示为点A)表示含有挥发性有机物的废气气流的湿度性质)；再由该增湿器22(或该低温增湿器28)喷洒水雾令废气气流增加湿度(可于湿气图中对应出一点(标示为点B)表示废气增湿后的湿度性质，通常会位于相对湿度饱和在线)；接着以该冷凝器23(或该低温增湿器28)将增湿后的废气气流冷凝，且以该冷凝后露点温度感知器25感知冷凝处理后的气流露点温度，并以该控制器26(或26a)控制冷凝后的气流露点温度接近于基准温度(可于湿气图中对应出一点(标示为点C)表示废气冷凝后的湿度性质)；因此，废气的湿度性质先由点A增湿至点B，再因冷凝作用而除湿至点C，而由于点A与点C于湿气图中的纵轴位置近乎等高，遂令废气经过本发明处理前后的湿度比近乎不变。
是以，因废气于处理前后的湿度比不变(亦即废气处理前后的含水率不变)，故该集液槽24(或24a)自该增湿器22及该冷凝器23(或该低温增湿器28)所收集的液滴，经过循环喷洒后几乎不会增加也不会减少，而具有几乎不会产生废水的功效；另因将所收集液滴循环喷洒，冷凝所产生的凝结液内含的挥发性有机物浓度就越来越浓，遂可适时将该集液槽24(或24a)所收集的液滴导出进行挥发性有机物的回收处理，则具有提高挥发性有机物回收浓度以再利用的功效。
以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制，凡是依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明技术方案的范围内。
综上所述，本发明在结构设计、使用实用性及成本效益上，完全符合产业发展所需，且所揭示的结构亦是具有前所未有的创新构造，具有新颖性、创造性、实用性，符合有关发明专利要件的规定，故依法提起申请。

Claims (8)

1.一种挥发性有机物处理方法，用以处理含有挥发性有机物的废气气流，其特征在于，包括:一露点温度感知步骤，感知含有挥发性有机物的废气气流的露点温度作为基准温度；一增湿及冷凝步骤，喷洒水雾令废气气流增加湿度且予以冷凝而产生含有挥发性有机物的凝结液；一冷凝后露点温度感知步骤，感知冷凝处理后的气流露点温度；一液滴收集步骤，收集增湿及冷凝步骤所滴落的液滴，并将所收集液滴用于循环喷洒而增湿及冷凝；一控制步骤，控制冷凝处理后的气流露点温度接近于基准温度。
2.根据权利要求1所述的挥发性有机物处理方法，其特征在于，所述增湿及冷凝步骤是喷洒低温水雾而同步增湿及冷凝。
3.根据权利要求1所述的挥发性有机物处理方法，其特征在于，所述增湿及冷凝步骤是喷洒常温水雾而先增湿后冷凝。
4.根据权利要求2或3所述的挥发性有机物处理方法，其特征在于，进一步于所述增湿及冷凝步骤前增加一预冷步骤。
5.一种挥发性有机物处理装置，用以处理含有挥发性有机物的废气气流，其特征在于，包括:一露点温度感知器，设置于一废气气流通道外部而用以感知含有挥发性有机物的废气气流的露点温度；一增湿器，设置于该废气气流通道内部，用以对通过的废气气流喷洒水雾增加湿度；一冷凝器，设置于该废气气流通道内部且位于该增湿器的下游端，用以将增湿后的废气气流冷凝而产生含有挥发性有机物的凝结液；一集液槽，设置于该废气气流通道内部且位于该增湿器与该冷凝器的下方，用以承接自该增湿器与该冷凝器所滴落的液滴，并将所收集液滴输送至增湿器而循环喷洒；一冷凝后露点温度感知器，设置于该废气气流通道内部而用以感知冷凝处理后的气流露点温度；一控制器，连结该露点温度感知器、该冷凝器与该冷凝后露点温度感知器，而以该露点温度感知器所感知的露点温度作为基准温度，并将该冷凝后露点温度感知器所感知的冷凝后露点温度回授至该控制器，进而控制该冷凝器的冷凝程度，以控制通过该冷凝器的气流露点温度冷凝至接近基准温度。
6.根据权利要求5所述的挥发性有机物处理装置，其特征在于，进一步设置一预冷器，而该预冷器设置于该废气气流通道内部且位于该增湿器的上游端。
7.一种挥发性有机物处理装置，用以处理含有挥发性有机物的废气气流，其特征在于，包括:一露点温度感知器，设置于一废气气流通道外部而用以感知含有挥发性有机物的废气气流的露点温度；一低温增湿器，设置于该废气气流通道内部，用以对通过的废气气流喷洒水雾增加湿度，且降温冷凝而产生含有挥发性有机物的凝结液；一集液槽，设置于该废气气流通道内部且位于该低温增湿器下方，用以承接自该低温增湿器所滴落的液滴，并将所收集液滴借一冷却器冷却且输送至该低温增湿器而循环喷洒；一冷凝后露点温度感知器，设置于该废气气流通道内部而用以感知冷凝处理后的气流露点温度；一控制器，连结该露点温度感知器、该冷却器与该冷凝后露点温度感知器，而以该露点温度感知器所感知的露点温度作为基准温度，并将该冷凝后露点温度感知器所感知的冷凝后露点温度回授至该控制器，进而控制该冷却器的冷却程度，以控制通过该低温增湿器的气流露点温度冷凝至接近基准温度。
8.根据权利要求7所述的挥发性有机物处理装置，其特征在于，进一步设置一预冷器，而所述预冷器设置于所述废气气流通道内部且位于所述低温增湿器的上游端。
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