CN203315969U - 挥发性有机物的零能耗净化装置 - Google Patents

Abstract

一种挥发性有机物的零能耗净化装置，包括：一吸脱附浓缩器，至少具有：一吸附单元，连接一废气管与一净气管；一脱附单元，连接一浓缩气管以及与一再净化气管相通，其中该再净化气体系用于提供做为该脱附单元的脱附气源，以及通过该脱附单元的该脱附气源系经该浓缩气管流入于该焚化设备的入口；该焚化设备的入口系连接该浓缩气管，且该焚化设备的一出口系连接该再净化气管。本实用新型装置可以形成吸脱附浓缩器之持续脱附循环，利用挥发性有机物本身经热分解释放之热能及焚化设备之废热，达到接近零能耗的效果。

Description

挥发性有机物的零能耗净化装置

技术领域

本实用新型系有关一种挥发性有机物的零能耗净化装置，尤指一种利用吸脱附浓缩器与焚化设备搭配一种具有自动风压平衡功能及温度自动调整功能的混流装置，以利用既有焚化装置所排之废热，做为吸脱附浓缩器之脱附热源进行循环脱附，以达到接近零能耗的净化处理。 

背景技术

台湾发明专利证书号I330105揭露一种挥发性有机物之零能耗净化装置及方法，主要在零能耗净化装置系包括有：一焚化设备，由废气管将含有挥发性有机物之待净化气体送入，焚化处理后之净化气体由净气管排出；以及一吸脱附浓缩器，至少具有一吸附单元及一脱附单元，而将引气管叉接于该焚化设备之净气管，引入经该焚化设备焚化但未符合排放标准之一次净化气体，并以吸附单元进行吸附处理，吸附处理后的净化气体由排放管排出，且以脱附单元进行脱附处理，脱附处理后的浓缩气体由叉接于该废气管的浓缩气管送回焚化设备者。故前述专利技术系将挥发性有机物的待净化气体，先经焚化设备焚化，然后再视需要，经吸脱附浓缩器处理。 

本实用新型的发明人有鉴于上述现有技术仍有改良之处，乃亟思发明改良而改良出一种处理挥发性有机废气之零能耗净化装置及方法，将挥发性有机物的待净化气体，先经吸脱附浓缩器处理，然后再经焚化设备焚化，另外，搭配一种具有自动风压平衡功能及温度自动调整功能的混流装置，利用既有焚化装置所排的废热，作为吸脱附浓缩器的脱附热源并进行循环脱附，这样可大量节省焚化设备所需的焚化燃料，并达到接近零能耗的净化处理。 

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种挥发性有机物的零能耗净化装置，能够分别利用吸脱附浓缩器与焚化设备搭配一种自动风压平衡及温度自动调整的混流装置，进行挥发性有机物的接近零能耗的净化处理。 

为了达成上述目的，本实用新型提供一种挥发性有机物的零能耗净化装置，包括：一吸脱附浓缩器，至少具有：一吸附单元，系连接一废气管与一净气管，其中该废气管是用于导入一挥发性有机物的气体至该吸附单元进行处理后而形成一净化气体，其中该净化气体排入于该净气管而再自一烟囱排出；一脱附单元，系连接一浓缩气管以及系与一再净化气管相通，其中该再净化气管系用于导入经一焚化设备焚化处理后的一再净化气体，其中该再净化气体系用于提供作为该脱附单元的脱附气源，以及通过该脱附单元的该脱附气源系经该浓缩气管流入于该焚化设备的入口；该焚化设备，其中该焚化设备的入口系连接该浓缩气管，且该焚化设备的一出口系连接该再净化气管； 

进一步包括一控制阀与一再净化气分支管，其中该再净化气分支管系连接于该净气管与该再净化气管之间，以及系用于导入一预定量的该再净化气体将其自该烟囱排出；其中该控制阀系连接于该再净化气管与该再净化气分支管之间，以及系用于控制该再净化气体导入至该再净化气分支管的气体量；

所述的焚化设备，系为一双槽式蓄热式焚化炉、一双槽式蓄热式触媒焚化炉、一直燃式焚化炉、一直燃式触媒焚化炉、一多槽式蓄热式焚化炉、一多槽式蓄热式触媒焚化炉、一旋转式蓄热式焚化炉、一旋转式蓄热式触媒焚化炉的其中一种。

本实用新型的装置，能够将挥发性有机物的待净化气体，先经吸脱附浓缩器处理，然后再经焚化设备焚化，另外，搭配一种具有自动风压平衡功能及温度自动调整功能的混流装置，利用既有焚化装置所排的废热，作为吸脱附浓缩器的脱附热源并进行循环脱附，这样可大量节省焚化设备所需的焚化燃料，并达到接近零能耗的净化处理。 

附图说明

图1，本实用新型处理挥发性有机废气的零能耗净化装置的实施例的架构图。 

图2，本实用新型处理挥发性有机废气的零能耗净化装置的另一实施例的架构图。 

图3，本实用新型的处理挥发性有机废气的再净化流程图。 

图中：10    零能耗净化装置      11    吸脱附浓缩器 

12    混流装置            13    焚化设备

21    废气管              23    净气管 

28b   再净化气管          28a   再净化气分支管

27    浓缩气管            29a   引气管

29b   排气管

31、32、33    风机

40    烟囱

50a   控制阀              50b   调节阀

111    吸附单元           113    脱附单元

115          冷却单元

601、603  步骤。

具体实施方式

为让本实用新型的上述目的、特征及优点能更明显易懂，下文特举一较佳实施例，并配合所附图式，作详细说明如下： 

图1显示的是本实用新型处理挥发性有机废气的零能耗净化装置的实施例的架构图，以及图2显示的本实用新型处理挥发性有机废气的零能耗净化装置的另一实施例的架构图。本实用新型处理挥发性有机废气的净化装置10主要包括：吸脱附浓缩器11、焚化设备13，还包括：具有自动风压平衡功能及温度自动调整功能的混流装置12，分别说明如后内文。

吸脱附浓缩器11至少具有一个吸附单元111和一个脱附单元113，而吸脱附浓缩器11可包含一个冷却单元115。吸附单元111的进气端连接于废气管21，且吸附单元111的出气端则是连接于净气管23。废气管21是用来导入挥发性有机物的气体（VOCs），将VOCs输送至吸附单元111进行吸附处理，经吸附处理后而形成净化气体，接着，净化气体会排入于净气管23，然后再自烟囱40排出于外界。 

脱附单元113串接连接于浓缩气管27与再净化气管28b之间。经由焚化设备13焚化处理后的再净化气体，经由再净化气管28b，而导入于混流装置12，以进行温度调整。混流装置12乃具备有自动风压平衡功能以及温度自动调整功能。通过混流装置12后的再净化气体乃用于提供做为脱附单元113的脱附气源，自再净化气管28b流出的再净化气体，在流入于脱附单元113之前的温度例如是介于180℃与220℃之间，接着，流入于脱附单元113，然后，通过脱附单元113的再净化气体会形成为浓缩气体，这浓缩气体流入于浓缩气管27，然后再流入于焚化设备13的入口，接着，浓缩气体在焚化设备13中被焚化后，又被导入于混流装置12以进行温度调整，之后又形成所述的再净化气体。 

混流装置12设置于再净化气分支管28a与再净化气管28b之间，且混流装置12串接于再净化气管28b。 

经由焚化设备13焚化处理后的再净化气体，此时再净化气体的气体温度处于高温状态，若不加以利用此温度所带来的能源是一种能源消耗浪费，在图1、2中，本实用新型将此股高温的再净化气体循环再利用，供给在脱附单元113进行脱附处理所需的热能，减少转轮脱附时所需的能耗。 

吸脱附浓缩器11的具体范例例如可采用转轮式浓缩器、转环式浓缩器、流体化床浓缩器或固定床式浓缩器，而吸附材可采用沸石、硅胶、活性碳、碳分子筛、多孔性树脂或活性氧化铝等。 

焚化设备13的入口连接浓缩气管27的一端，且焚化设备13的出口连接于混流装置12的一端。焚化设备13的具体范例可采用常用普通蓄热式焚化炉、常用普通的蓄热式触媒焚化炉、一般的直燃式焚化炉、一般的触媒焚化炉、或是其它种类的常用一般焚化炉。若采用常用普通的双槽式蓄热式触媒焚化炉、多槽式蓄热式触媒焚化炉或一般常用触媒焚化炉时，触媒例如可采用铂(Pt)、钯(Pd)、或五氧化二钒(Vi₂O₅)等金属氧化物组合。 

混流装置12的入口连接于焚化设备13的出口，而混流装置12的具体范例可采用一般常用混气桶、常用压力控制混气桶、常用旋风集气装置、常用套筒式混气装置、或是其它种类的常用混气装置。 

所述含挥发性有机物的气体例如是引擎排放气体、有机溶剂挥发气体或受污染空气，而气体中的挥发性有机物可包括烷类、烯类、芳香族类、酮类、醚类、醇类、有机酸类、胺类或其混合物，例如常见于半导体及光电产业排气的异丙醇(IPA)、丙酮(acetone)、丙二醇甲醚(PGME)或丙二醇单甲基醚醋酸酯(PGMEA)等。 

在图1、2中，本实用新型的零能耗净化装置10可在吸脱附浓缩器11中，增设至少一个冷却单元115。冷却单元115连接引气管29a与排气管29b。引气管29a是用于导入预定量的空气，例如导入约占再净化气体总比例的5%~60%的外部空气。在第1图中，排气管29b的一端叉接于浓缩气管27，且排气管29b用来排入通过冷却单元115的该空气，然后，该空气流经排气管29b再排入于浓缩气管27，最后与浓缩气体一起混合，而排入于焚化设备13中进行焚化。在图2中，排气管29b的一端连接于混流装置12。 

冷却单元115设置介于该些吸附单元111与该些脱附单元113之间，冷却单元115可用来将该些吸附单元111与该些脱附单元113隔离开，因此可解决吸附单元111与该些脱附单元113彼此之间的污染问题。 

在图1、2中，再净化气分支管28a是连接于混流装置12与净气管23之间，而再净化气分支管28a是用来流入所述预定量的再净化气体，例如5%~60％比例的再净化气体，接着，这5%~60％比例量的再净化气体流经再净化气分支管25a，再流入于净气管23，最后自烟囱40排出。控制阀50a可用来控制再净化气体流入于再净化气分支管28a的流量，例如，控制阀50a控制这流量为占再净化气体总体积的5%~60％。 

在图1、2中，本实用新型的节能式零能耗净化装置10更包括风机31、32、33。风机31串接设置于废气管21；风机32串接设置于净气管23；风机33串接设置浓缩气管27。 

特别的，风机33可实行可变风量的风机，而可变风量风机33串接于浓缩气管27。当图1、2的风机33是实行可变风量的风机时，假设吸脱附浓缩器11的浓缩转轮在浓缩15倍时，所脱附出的VOCs可提供热值并无法达到设定的炉温时，此时可变风量风机33就降低风量，自动将浓缩倍率提至15倍以上，提高浓缩倍率并达到设定的炉温，同时可藉由VOCs所提供热值取代燃料的供给，达到接近零耗能的目的。若当来源端(未浓缩废气)VOCs浓度提高时，且炉温超过设定保护值上限时，此时可变风量风机33将自动提高风量，这样，可达到调降浓缩倍率，亦可达到炉温安全保护机制。 

在图1、2中，本实用新型的节能式零能耗净化装置10更包括调节阀50b，而调节阀的入口相通于位于可变风量风机33与脱附单元113之间的浓缩气管27，且调节阀50b的出口系相通于废气管21。若当来源端(未浓缩废气)VOCs浓度较低时，且浓缩倍率达有效上限值或采用固定浓缩倍率时，调节阀50b就提高开度，以提高吸附入口浓度，同时也能将脱附出口浓度逐渐提高，使 VOCs所供应之热值提高而取代燃料的供给，以达到接近零耗能的目的。若当来源端(未浓缩废气)VOCs浓度提高时，且炉温超过设定保护值上限时，调节阀50b就降低开度，可达到炉温安全保护的功能。 

图3显示利用本实用新型装置处理挥发性有机废气之再净化方法60的流程图。使用本实用新型处理挥发性有机废气的再净化方法60包括：提供吸脱附浓缩器11的步骤601以及提供焚化设备13的步骤603，分别说明如下文。在再净化方法60中的步骤601的脱附浓缩器11，以及步骤603的焚化设备13，各所具备的功能都已于上述零能耗净化装置10详述，因此不再赘述。 

本实用新型的零能耗净化装置10系先利用吸脱附浓缩器来对VOCs气体进行吸附处理，并自烟囱排出吸附处理后的净化气体。同时，利用焚化设备焚化经吸脱附浓缩器脱附的浓缩气体，而浓缩气体经焚化后形成再净化气体。再净化气体能够用来作为脱附浓缩器的脱附气源。本实用新型的零能耗净化装置10与对应的再净化方法60可节省焚化设备所需的焚化燃料，本实用新型即在此项功效上做出贡献。 

上述实施例揭示了本实用新型的较佳实施例，但不应用以限定本实用新型，本领域内技术人员，在不脱离本发明之精神和范围内，可作出更动与润饰，本实用新型的保护范围以权利要求所界定的范围为准。 

Claims (8)

1.一种挥发性有机物的零能耗净化装置，其特征是：包括：

一吸脱附浓缩器，至少具有：

一吸附单元，连接一废气管与一净气管，其中该废气管系用于导入一挥发性有机物的气体至该吸附单元进行处理后而形成一净化气体，其中该净化气体排入于该净气管而再自一烟囱排出；

一脱附单元，连接一浓缩气管以及与一再净化气管相通，其中该再净化气管系用于导入经一焚化设备焚化处理后的一再净化气体，其中该再净化气体系用于提供做为该脱附单元的脱附气源，以及通过该脱附单元的该脱附气源系经该浓缩气管流入于该焚化设备的入口； 

该焚化设备，其中该焚化设备的入口系连接该浓缩气管，且该焚化设备的一出口系连接该再净化气管。

2.如权利要求1所述的挥发性有机物的零能耗净化装置，其特征是：所述的吸脱附浓缩器，进一步包括：一冷却单元，系介于该些吸附单元与该些脱附单元之间，以及系连接一引气管与一排气管，其中该引气管系用于导入一预定量的空气，以及该排气管的一端系叉接于该浓缩气管，且该排气管系用于排入通过该冷却单元的该空气，然后再将该空气排入于该浓缩气管。

3.如权利要求2所述的挥发性有机物的零能耗净化装置，其特征是：进一步包括一控制阀与一再净化气分支管，其中该再净化气分支管系连接于该净气管与该再净化气管之间，以及系用于导入一预定量的该再净化气体将其自该烟囱排出；其中该控制阀系连接于该再净化气管与该再净化气分支管之间，以及系用于控制该再净化气体导入至该再净化气分支管的气体量。

4.如权利要求3所述的挥发性有机物的零能耗净化装置，其特征是：进一步包括一混流装置，系设置于该再净化气分支管与该再净化气管之间，以及该混流装置系串接于该再净化气管。

5.如权利要求1所述的挥发性有机物的零能耗净化装置，其特征是：进一步包括一可变风量的风机，系串接于所述的浓缩气管。

6.如权利要求5所述的挥发性有机物的零能耗净化装置，其特征是：进一步包括一调节阀，其中该调节阀的入口系相通于位于可变风量的该风机与该脱附单元之间的该浓缩气管，且该调节阀的出口系相通于该废气管。

7.如权利要求1所述的挥发性有机物的零能耗净化装置，其特征是：所述的吸脱附浓缩器为转轮式浓缩器、转环式浓缩器、流体化床浓缩器或固定床式浓缩器中的一种。

8.如权利要求1所述的挥发性有机物的零能耗净化装置，其特征是：所述的焚化设备，系为一双槽式蓄热式焚化炉、一双槽式蓄热式触媒焚化炉、一直燃式焚化炉、一直燃式触媒焚化炉、一多槽式蓄热式焚化炉、一多槽式蓄热式触媒焚化炉、一旋转式蓄热式焚化炉、一旋转式蓄热式触媒焚化炉的其中一种。

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