TW201103654A - Heat reservoir concentration system, waste treatment equipment and method using multi plasma - Google Patents

Description

201103654 六、發明說明： 【發明所屬之技術領域】 本發明涉及-種使賴數賴賴射裝置、以及細該熱集中裝置 用於廢棄物處理裝置和方法。尤其，本發明涉及_種複數錢的熱集 中裝置’穩定轉的電魏炬而藉由將熱集巾而能夠維持室内高溫， 從而允許熱賴敎運行和有效利用、以及糊該齡巾裝置綴廢棄物 處理裝置和方法。 【先前技術】 當充分加熱氣態材料時，得到原子核和自由電子的集合。被稱為電衆， 通*稱作除去固、液和氣外的“物質的第四態”。各種利用電聚的裝置被 持續開發並使用。電漿的有用顧的其中之—是處理來自半導體或化學製 程中不可避免產生的廢棄物。 ▲根據現有松廢棄物(町所_聽物包含所有可續電漿熱解的氣 態:、液，及，_、)的處理是藉由將電槳產生氣體(以下，電聚產生氣體稱為 第-氣體” ’通常該氣體為如氦氣及氬氣的惰性氣體或空氣)以及廢棄物 (以下’稱為“製減體”）經由肋施加微波或其他之波導或是通過額 外通口注人而執行。現有技術存在的優勢為在產生電槳的區域能有效熱解 如cf4的製程氣體。然而，如果廢棄物體積增大，或是如果像氣體的種類 或供應量之處理條件變化時，f賴科能保持常態。在極端情況下，可 使電漿產轉止。此外’存在的問題為，如果將被處理的氣體體積增大， 熱解製程氣歉_的溫歸低’而導致製程氣體未被處㈣被排放至大 氣中。 為了解決上述問題’韓國專利公開第1()_2()()9德4687號（以下，現有 技術1)公開了-種利用電聚弧氣炬的洗滌器。第】圖顯示現有技術 構。 、 參見第1圖，根據現有技術i，將廢棄物直接注人 炬火焰中。_器包括用於分散弧火焰的裝置㈣於防止過_冷2 兀。然而’火焰的分佈和冷卻單元的準備至少部分地犧牲了電装弧火焰。 201103654 此外，由於在反應n的下面部分火焰溫度突麵低 =均勻:因此，如果需要在高溫處理製程氣體，現有技術】度 再者’如果因為製程__增加缝得火焰分佈半徑減小，溫度降低 不可避免的’ _此，製喊體處職率在整她針變麟均勾。- 【發明内容】 =，本發_主要提供—種歸中裝置，能夠更穩定和有效地達 尚溫條件。 本發明的另-主要目的在提供—翻職熱集中裝置而有效地 棄物的裝置和方法。 翁 、-方面，本發明提供—種熱集中裝置包括：處理腔體；以及與該處理 ，體連接並將複數個電狀酿人至該處難體的複油賴單元。電聚 單元包括.產生微波的微波產生器；第一氣體注入口，在該第一氣體注入 口中藉由微波產生第-氣體電聚；以及氣炬排出口，用於將自該第一氣體 電漿所產生的賴氣酿人至贿雛體。在本發_實施财，將複數 個電毁單元鮮’使得該賴歧被注人至_理雜内的相同點。 另一方面，本發明提供一種廢棄物處理裝置，包括：將廢棄物注入其 中的處理雜α及與該處理賴連接並將魏個電職炬注人至該處理 腔體的複數個電漿單元。 在本發明的實施例中，電漿氣炬是由不同於廢棄物之第一氣體的電毁 產生，且電漿單元包括：產生微波的微波產生器；第一氣體注入口，在該 第一氣體注入口中藉由微波產生第一氣體的電漿；以及氣炬排出口，用於 將自第一氣體的電漿產生的電漿氣炬注入至該處理腔體。在本發明實施例 中，將複數個電漿單元對準使得電漿氣炬注入至該處理腔體内相同點。在 本發明的另一實施例中，複數個電漿單元以多階排列而相互面對，且將廢 棄物注入複數個電漿單元之間。 又一方面，本發明提供一種廢棄物處理方法，包括：將廢棄物注入至 處理腔體；以及利用同時注入該處理腔體之複數個電漿氣炬的結合熱而熱 解廢棄物。在本發明的實施例中，電漿氣炬可能由不同於廢棄物之第一氣 體的電漿產生’而第一氣體的電漿可能藉由微波而產生。 201103654 在本發明的實施例中，可將複數個電漿氣炬注入該處理腔體内相同 =。在本發明的另—實施例中，複數個電魏炬以多階排列注人而相互面 ’且將廢棄物注人複數個賴氣炬之間，使得廢棄物在複數個電裂氣炬 之間持續流動。 由於從複數個電漿氣炬所產生的熱集中至該處理腔體内相同點上，本 發明的熱集中裝置提供遍佈該腔體之改善的處理效率。此外，藉由改變電 ，氣、炬的解’腔_驗麟可以輕易地改變或改良。當應餘廢棄物 ，理時’熱集中裝置可有效克服現有廢棄物處理裝置的缺點，例如，由於 ^量的增加化引起的電漿不穩定和低效率。此外，電漿氣炬設備允許 表程氣體的均質分解和去除。除此之外，由於藉由集中㈣氣炬，熱集中 裝f能非常經濟地提供高溫條件，直接適驗廢棄物處理設備、大容量洗 滌器、高溫熔化爐等。 實施方式】 以下，將參考所附圖式將詳細描述本發明的實施例。提供以下示例性 實施例以為熟悉本領域的技術人員充分表達本發明的精神。因此，本發明 並不限於以下所描述的實施例，可也以其他形式實；^在關中，元件的 寬度，長度，厚度等可能放大以便於清楚顯示。在整個本發明中， 附圖標記代表相似的元件。 $明揭露-種齡中裝置，藉由該齡中裝置將由關於如旋聽 骽的1程軋體之氣體的電漿產生的高溫電漿氣炬（火焰）集中至腔體内一 點。在整個說明中，術語熱集中裝置指的是將複數個熱源集中至―點 置。 ” 第2圖示意地顯示根據本發明實施例的熱集中裝置。 ，參見第2圖，處理腔體（此處所用，術語腔體或處理腔體指的是分離 卜部的任何糊緖，具桃餘转之雜_部）提供有複數i電 ’早疋’並將自電料元產生的魏氣炬注人該腔體中 炬集中個或多個點，或者在該腔體中以固定的間隔提供複=電= 個電衆歧可以提供遍航難_恒定溫度。本發縣純上事备 將複數個錢氣炬集中至該腔體_特定點祕域時，在該點或區域結^ 6 201103654 並集中由«氣炬所產钱熱，從而提供高溫。在雜或區域結合並集中 的高溫熱可用於各種應用（例如，廢棄物的分解化）。根據本發明的廢 棄物處理裝置_不同於將欲處理之製減體軌體，例如，如氛氣和氣 氣的惰性氣體或空氣，產生用於產生電紫氣炬的電槳。因此，所有製程氣 體可以藉由在均勻㊅溫下的均勻㈣處理，而沒有殘留未處理的製程氣 體。產生《的裝置以下稱為絲單元。在本發明的實施例中，利用如第3 圖說明的使用微波的電漿產生器作為電漿單元。 參^第3圖，根據本發明實補之_麵巾裝置的廢棄物處理裝置 的電聚單το 200包括微波產生器加和波導22()，由微波產生器训所產生 的微波被施加至該波導。此外，職單元配有注入口 23〇，注入口 23〇提供 在波導22G的後部’且第—氣體的小體積通過該注人口注人（如果裝置用 於刀解廢棄物’第-氣體不同於廢棄物並 被製成賴。在«麵喊生的賴紐25Q通過· 口 2^排出 至所需方向，注入至處理腔體（未顯示）。進入處理腔體，直接將廢棄物挪 Ϊ入至電漿祕巾或者至與電漿氣關隔的點。因此，製減體被在集中 電梁氣炬之熱的區域處理，而不是在產生電浆的區域。 如第3圖所不的結構僅為本發明的示例，本發明的範圍並不限於此。 任何能夠產生«驗職置包括在本發_範圍内。 。…本發明提供-觀於結合並針來自湘第3圖巾說_複數個電聚 早疋之電漿氣炬產生的熱的裝置（系統）。 第4圖示意地顯示根據本發明另一實施例的廢棄物處理裝置。 Μ參^ 4圖’根據本發_廢棄域理裝置具有排觸電漿單元，使 :電毀氣炬被集中在處理腔體内相同點（在第3圖的中心）。這樣，由電装 p產生的錢驗在處理腔體内相同點或區域集中以在此結合熱。因 二在該點或區域達到非常高的溫度。然後，將製減齡人至該點或區 域並分解。電聚氣炬可相互重疊或以適當的間隔排列。 ，述結構優勢為在處理腔體中可形成均勻溫度。如先前描述，現有技 :子友的問題是’當增加製程氣體的體積時（例如，在現有技術1中，當 ^矩火财辦）’熱被部分地犧牲。相反地，本發明可以藉由將電紫 乳、、中至相囉或區域’而在注人製減體的區域麟均勻溫度。本發 201103654 明還具有可以經濟_理製程氣體的優勢。根據現有技術，處理體積增加 =可避免地需要增加電漿產生II的數量和增加將提供氣體至其中的體積。 這需要大#裝置且需要、轉嚴格猶理條件以制單個電财效地處理大 量氣體。細’輯本發明’麟提供料高溫熱的廢雜處理裝置可以 被輕易地f作，例如’藉由侧複數個家職波爐。此外，藉由改良結構 (例如’通過改變電漿氣炬的數量）可有效地處理所需體積的製程氣體。 第5圖示意地顯示根據本發明另一實施例的廢棄物處理裝置。 參見第5圖’複數個電聚單元2〇〇以多階形式沿著注入廢棄物28〇的 方向而相互面對。廢棄物穿過由以多階形式相互面對的複數個電紫單元產 士的複數個魏氣炬之間。也就是，注人的廢棄物連續地穿過第—階電漿 單元200a ’然後穿過下一階電漿單元2〇〇b。 因此，結合並集中由電漿單元所產生的電漿氣炬，並且將廢棄物28〇 注=相互面對的電料元（以後，電漿氣炬）之間。所述結構優勢在於可 在尚溫下持續處理廢棄物。當利用如氣體洗滌器的現有裝置處理廢氣時， 由例如CVD等製程中所產生的懸浮固體顆粒，可能在該腔體中積累或覆蓋 電漿產生器’從而導致頻繁發生故障且廢棄物處理不完全。相反地，因為 廢棄物並不通入電漿產生部位，使本發明避免了上述的問題。此外，藉由 在向溫下持續處理可以持續地移除該懸浮固體顆粒。 上述結構僅為可由本發明得到的廢棄物處理裝置的實例，任何允許複 數個電聚熱源之結合和集中的結構都包括在本發明的範圍内。 【圖式簡單說明】 第1圖顯示根據現有技術電漿處理裝置的結構； 第2圖示意地顯示根據本發明實施例的用於熱集中的裝置； 第3圖顯示根據本發明實施例的電漿單元的結構； 第4圖示意地顯示根據本發明又一實施例的廢棄物處理裝置；以及 第5圖示意地顯示根據本發明另一實施例的廢棄物處理裝置。 【主要元件符號說明】 200電漿單元 201103654 200a第一階電漿單元 200b下一階電漿單元 210微波產生器 220波導 230注入口 240電漿腔體 250電漿氣炬 260排出口 280廢棄物

Claims (1)

1. 201103654 七、申請專利範圍： 1.一種熱集中裝置，包括： 一處理腔體；以及 複數個電漿單元，與該處理腔體連接，並將複數個電漿氣炬注入至該處 理腔體^ 以地 2. 如申請專利範圍第1項所述的熱集中裴置’其中該等電漿單元包括： 一微波產生器，用以產生微波； 一第一氣體注入口，在該第一氣體注入口中藉由該等微波產生一第一氣 體的電漿；以及 一氣炬排出口，用於將從該第一氣體的電漿所產生的一電漿氣炬注入至 該處理腔體中。 3. 如申請專利範圍第1項所述的熱集中裝置，其中該複數個電漿單元被對準 以使得該等電漿氣炬注入至該處理腔體中的一相同點。 4. 一種廢棄物處理裝置，包括： 一處理腔體，用以將一廢棄物注入；以及 複數個電漿單元，與該處理腔體連接，並將複數個電漿氣炬注入至該處 理腔體。 °〆处 5. 如申請專利範圍第4項所述的廢棄物處理裝置，其中該等電襞氣炬係由不 同於該廢棄物的一第一氣體的電漿所產生。 6. 如申請專利範圍第5項所述的廢棄物處理裝置，其中，電漿單元包括： 一微波產生器，用以產生微波； 一第一氣體注入口，在該第一氣體注入口中藉由該等微波產生一第一氣 體的電漿；以及 一氣炬排出口，用於將從該第一氣體的電漿所產生的電漿氣炬注入至該 處理腔體中。 °Λ 201103654 ^申^概圍第4項·的廢棄祕理裝置，其中_數個賴單元被 對準以使得辦電賴臟人至魏職體中的—麵職皁磁 8夕如申請專利範圍第4項所述的廢棄物處理裝置，其中該複數個電以 夕1¾排列而相互面對，並將該廢棄物注入該複數個電漿單元之門 9.一種廢棄物處理方法，包括·· 將一廢棄物注入至一處理腔體；以及 利用同時注入該處理腔體之複數個電漿氣炬的結合熱而熱解該廢棄物。 其中該等電漿氣炬係由 10.如申請專利範圍第9項所述的廢棄物處理方法， 不同於該廢棄物的一第一氣體的電漿所產生。 11.如申請專利範圍第10項所述的廢棄物處理方法，其中該第一氣體的電漿 係藉由微波而產生。 12. 如申請專利範圍第9項所述的廢棄物處理方法，其中該複數個電漿氣炬 被注入該處理腔體中的一相同點。 13. 如申請專利範圍第9項所述的廢棄物處理方法’其中該複數個電漿氣炬 以多階排列而相互面對，並將該廢棄物注入該複數個電聚氣炬之間。 14.如申請專利範圍第13項所述的廢棄物處理方法，其中該廢棄物在該複數 個電漿氣炬之間持續流動。