CN103894034A - 低耗能净化装置 - Google Patents

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Abstract

一种低耗能净化装置，可用以处理含有挥发性有机物的待净化气流或空气中的悬浮微粒，包括：一增湿器，设置于待净化气流通道内部，用以对通过的待净化气流喷洒水雾增加湿度；一冷凝器，设置于该待净化气流通道内部且位于该增湿器的下游端，用以将增湿后的待净化气流冷凝而产生含有待净化物质(挥发性有机物或悬浮微粒)的凝结液；一气流控温器，设置于该待净化气流通道内部且位于该增湿器的上游端，用以对通过该气流控温器的待净化气流增温或降温；以及一热交换器，连结于该冷凝器，令该冷凝器达到预期的冷凝温度。本发明具有提升对于待净化物质的吸附处理效能且扩大可处理温度范围的功效。

Description

低耗能净化装置
技术领域
本发明是有关一种低耗能净化装置，尤指一种喷洒水雾令待净化气流增加湿度而提高露点温度，拉大待净化气流的露点温度与冷凝器的工作温度温差，进而可采用低耗能的冷却水塔取代惯用的高耗能冰水机进行冷凝处理的设计。
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 Organic Compounds，VOCs)，而多数的挥发性有机物对人体有一定毒性，必须加以净化处理；然而，若制程所产生的待净化气流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。再者，进入无尘室的气流必须加以净化处理，将气流中所含有的悬浮微粒予以去除。
次者，如「图1」所示，现有用以将水溶性挥发性有机物自待净化气流中予以分离的冷凝装置，通常是于一待净化气流通道10内部设置有一冷凝器11，让通过该冷凝器11的待净化气流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，将待净化气流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；然而，该冷凝器11通常与冰水机13连结，而冰水机属于高耗能的热交换器，且一但待净化气流温度高于该冷凝器11的工作温度(可以所连结的冰水机13的出水温度作为参考温度)甚多时，一般规格的冰水机乃无法提供足够的冷凝效果，该冷凝器11即无法将挥发性有机物冷凝分离，另当环境温度或是相对湿度偏低时，致使该冷凝器11的工作温度高于待净化气流的露点温度时，则必须采用更高规格的冰水机才能产生冷凝效果。
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上述缺陷，而提供一种低耗能净化装置，其具有节能的功效和具有扩大可处理温度范围的功效，还具有提升对于待净化物质的吸附处理效能的功效。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：
一种低耗能净化装置，包括：增湿器，设置于一待净化气流通道内部，用以对通过的待净化气流喷洒水雾增加湿度；一冷凝器，设置于该待净化气流通道内部且位于该增湿器的下游端，用以将增湿后的待净化气流冷凝而产生含有待净化物质的凝结液；以及一热交换器，连结于该冷凝器，令该冷凝器达到预期的冷凝温度。
此外，进一步设置一气流控温器，该气流控温器设置于该待净化气流通道内部且位于该增湿器的上游端，用以对通过该气流控温器的待净化气流增温或降温。又，进一步设置一水温控温器，该水温控温器设置于该增湿器的供水管，用以对通过该增湿器的待净化气流增湿且增温或增湿且进一步降温。另，进一步于该热交换器串联一第二交换器。再者，该热交换器为冷却水塔，该第二交换器为冰水机。然而，该待净化物质为挥发性有机物或悬浮微粒。
本发明的有益效果是，其具有节能的功效和具有扩大可处理温度范围的功效，还具有提升对于待净化物质的吸附处理效能的功效。
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净化装置的结构示意图。
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是本发明第三实施例的结构示意图。
图5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待净化气流通道
11冷凝器
12除雾器
13冰水机
20待净化气流通道
21冷凝器
22增湿器
221供水管
23热交换器
24第二热交换器
25气流控温器
26水温控温器
具体实施方式
首先，请参阅「图2」所示，本发明的低耗能净化装置的第一实施例，包括：一增湿器22，设置于一待净化气流通道20内部，用以对通过的待净化气流喷洒水雾增加湿度，除了提高露点温度亦可降温及用以去除待净化物质(挥发性有机物或悬浮微粒)；一冷凝器21，设置于该待净化气流通道20内部且位于该增湿器22的下游端，用以将增湿后的待净化气流冷凝而产生含有待净化物质(挥发性有机物或悬浮微粒)的凝结液；以及一热交换器23，连结于该冷凝器21，令该冷凝器21达到预期的冷凝温度，而该热交换器23为冷却水塔，甚至是进一步于该热交换器23串联一第二交换器24而提升该冷凝器21的冷凝效果，该第二交换器24为冰水机。
接着，请参阅「图3」所示，本发明的低耗能净化装置的第二实施例，是较第实施例进一步包括：一气流控温器25，设置于该待净化气流通道20内部且位于该增湿器22的上游端，用以对通过该气流控温器25的低温待净化气流增温，致使通过该增湿器22的待净化气流可进一步提高露点温度，或对通过该气流控温器25的高温待净化气流降温，降低该热交换器23的负荷。此外，请参阅「图4」所示，本发明的低耗能净化装置的第三实施例，是较第一实施例进一步包括：一水温控温器26，设置于该增湿器22的供水管221，用以对通过该增湿器22的低温待净化气流增湿且增温，致使通过该增湿器22的待净化气流可进步提高露点温度，或对通过该增湿器22的高温待净化气流增湿且进一步降温，降低该热交换器23的负荷。
基于上述构成，请再参阅「图5」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，待净化气流的湿度性质可于湿气图中对应出一点(标示为点A)表示，而由该增湿器22喷洒水雾令待净化气流增加湿度(可于湿气图中对应出一点(标示为点B)表示待净化气流增湿后的湿度性质，通常会位于相对湿度饱和线上)，接着以该冷凝器21将增湿后的待净化气流冷凝(沿着相对湿度饱和线往下移动)；因此，只要增湿后的待净化气流露点温度(点B露点温度)高于该冷凝器21的工作温度，该冷凝器21即可产生将待净化气流中所含的待净化物质(挥发性有机物或悬浮微粒)予以冷凝分离的作用。
此外，若是待净化气流的温度或是相对湿度甚低(标示为点a1)，致使仅由该增湿器22增湿后的待净化气流露点温度仍低于该冷凝器21的工作温度，则可先进步借该气流控温器25将待净化气流增温(例如增温至前述的点A)，再如同前述方式进行增湿与冷凝分离的程序；或者，另可先进一步借该水温控温器26同时让通过该增湿器22的待净化气流增湿且增温，再如同前述方式进行冷凝分离的程序。
再者，若是待净化气流温度高于该冷凝器21的工作温度甚多(标示为点a2)，致使仅由该冷凝器21进行冷凝工作造成该热交换器23的负荷甚大，则可先进一步借该气流控温器25将待净化气流降温(例如降温至前述的点A)，再如同前述方式进行增湿与冷凝分离的程序；或者，另可先进一步借该水温控温器26同时让通过该增湿器22的待净化气流增湿且降温，再如同前述方式进行冷凝分离的程序。
是以，本发明借由该增湿器22喷洒水雾令待净化气流增加湿度，待净化气流的湿度性质乃向湿气图的左上角移动，乃代表着待净化气流的露点温度被提高，拉大待净化气流的露点温度与该冷凝器21的工作温度的温差，进而大幅增加水的凝结量，而具有提升对于待净化物质(挥发性有机物或悬浮微粒)的吸附作用。再者，若是待净化气流的温度甚低或是甚高，则可先进一步借该气流控温器25将待净化气流增温或降温，或借该水温控温器26让通过该增湿器22的待净化气流增温或降温，再续行冷凝分离的工作，遂具有扩大可处理温度范围的功效。又，因该增湿器22对通过的待净化气流增湿而提高露点温度且同时降温，已降低该冷凝器21所连结的热交换器23的负载需求，故该热交换器23可采用低耗能的冷却水塔而取代惯用的高耗能冰水机，乃具有节能的功效；尚且，采用冷却水塔的该热交换器23可进一步串联一冰水机作为第二交换器24，而第二交换器24可伺机运转，于必要时提升该冷凝器21的冷凝效果。
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 (6)

1.一种低耗能净化装置，其特征在于，包括：
增湿器，设置于一待净化气流通道内部，用以对通过的待净化气流喷洒水雾增加湿度；
一冷凝器，设置于该待净化气流通道内部且位于该增湿器的下游端，用以将增湿后的待净化气流冷凝而产生含有待净化物质的凝结液；
一热交换器，连结于该冷凝器，令该冷凝器达到预期的冷凝温度。
2.根据权利要求1所述的低耗能净化装置，其特征在于，进一步设置一气流控温器，该气流控温器设置于该待净化气流通道内部且位于该增湿器的上游端，用以对通过该气流控温器的待净化气流增温或降温。
3.根据权利要求1所述的低耗能净化装置，其特征在于，进一步设置一水温控温器，该水温控温器设置于该增湿器的供水管，用以对通过该增湿器的待净化气流增湿且增温或增湿且进一步降温。
4.根据权利要求1、2或3所述的低耗能净化装置，其特征在于，进一步于该热交换器串联一第二交换器。
5.根据权利要求4所述的低耗能净化装置，其特征在于，所述热交换器为冷却水塔，该第二交换器为冰水机。
6.根据权利要求4所述的低耗能净化装置，其特征在于，所述待净化物质为挥发性有机物或悬浮微粒。
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