TW201512612A - 環保系統及其在工廠的應用 - Google Patents

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Abstract

本發明揭露一種於一工廠中運作之環保系統，該工廠具有一乾燥單元，該環保系統包含一蓄熱燃燒單元，用以處理一廢氣而產生一熱氣；一第一熱氣管道，連接該蓄熱燃燒單元及該乾燥單元，該熱氣係自該蓄熱燃燒單元流入該第一熱氣管道以到達該乾燥單元；一熱回收單元，設置於該第一熱氣管道上用以吸收該第一熱氣管道之熱能；一吸收製冷單元，連接該工廠之一待冷卻單元；及一熱液體管道，連接該熱回收單元及該吸收製冷單元，其中該熱回收單元使該第一熱氣管道之熱能透過該熱液體管道傳送至該吸收製冷單元，以制動該吸收製冷單元冷卻該待冷卻單元。

Description

環保系統及其在工廠的應用
本發明係關於一種環保系統，特別關於一種應用於工廠中的環保系統。
一般工廠為了處理廢氣物常有許多浪費能源及資源的問題。以化學工廠為例，其處理產品製造過程中所產生的一定量廢氣或尾氣，譬如揮發性有機化合物等，往往都排放到既設的燃燒塔燃燒處理後再排放到大氣。新的環保法規公告後規定，既設的燃燒塔僅能作為製程異常緊急安全排放用，不能作為其它的例行環保處理工具或設備用，而須經過環保處理系統，如蓄熱式氧化爐或其它燃燒爐，經此環保處理系統後之氣體才可排放至大氣中。為此工廠必須提供足夠能源給環保系統。環保系統將廢氣轉為乾淨的氣體後才得以排放到大氣中。然而，此乾淨氣體因經過燃燒具有大量熱源，不加以利用就排到大氣中，形成能源的浪費。再者，此乾淨氣體若溫度過高依環保法規仍不准排放，因此還必須增設冷卻設備以將溫度降至適當溫度後才能排放至大氣。僅僅為冷卻以排放至大氣所增設的冷卻設備，實為一種資源的浪費。因此，一般工廠，特別是有廢氣處理問 題的工廠，皆渴望有適用的環保系統來解決其浪費能源及資源的問題。
本發明提供於一工廠中運作的環保系統。可運作本發明之環保系統的工廠較佳包含任何會產生多餘熱量或廢氣的工廠。多餘熱量或廢氣可能來自原料、產品或中間產物、或從製造過程、設備養護過程、成品包裝流程、廢棄物處理過程中產生。廢氣的成分通常包含在常溫常壓下易蒸發的有機化學物質，其對人類及地球生態環境會造傷害，俗稱為揮發性有機化合物。此外，可運作本發明之環保系統的工廠較佳包含一乾燥單元。乾燥單元包含為乾燥任何物質而設置的設備，譬如為乾燥原料、產品或中間產物，或乾燥包裝容器所設置的設備等等。
本發明之環保系統其一方面在於，回收上述工廠之多餘熱量轉作冷凍功能。本發明之環保系統其另一方面在於，將上述工廠之廢氣轉為乾淨氣體，並回收所產生的熱能轉作冷凍功能。本發明之更一方面在於，藉由熱能的回收，使乾淨氣體降溫而達合適溫度以作乾燥使用。
依據一實施例，本發明提供一種於一工廠中運作之環保系統，該工廠具有一乾燥單元，該環保系統包含：一蓄熱燃燒單元，用以處理一廢氣而產生一熱氣；一第一熱氣管道，連接該蓄熱燃燒單元及該乾燥單元，該熱氣係自該蓄熱燃燒單元流入該第一熱氣管道以到達該乾燥單元；一熱回收單元，設置於該第一熱氣管道上用以吸收該第一熱氣管道之熱能；一吸收製冷單元，連接該工廠之一待冷卻單元；及一熱液體管道，連接該熱回收單元及該吸收製冷單元，其中該熱回收單元使該第一熱氣管道之熱 能透過該熱液體管道傳送至該吸收製冷單元，以制動該吸收製冷單元冷卻該待冷卻單元。
上述之環保系統中，該乾燥單元可選擇性地用以乾燥一化學品，該熱氣係直接吹向該化學品以進行乾燥。
上述之環保系統中，該熱氣係較佳地經過該熱回收單元以降低溫度後才到達該乾燥單元。
上述之環保系統較佳更包含一第二熱氣管道連接該乾燥單元及該蓄熱燃燒單元，以將流經過該乾燥單元之熱氣送回該蓄熱燃燒單元。
上述之環保系統中，該熱液體管道較佳係形成一迴路，連通於該吸收製冷單元與該熱回收單元之間。
上述之環保系統中，該環保系統較佳更包含一冷凍液體管道用以連接該吸收製冷單元及該待冷卻單元，其中該冷凍液體管道係形成一迴路，連通於該吸收製冷單元與該待冷卻單元之間。
上述之環保系統，其中該工廠較佳具有一加熱單元，該環保系統更包含一第三熱氣管道連接該加熱單元與該蓄熱燃燒單元。
上述之環保系統，其中該工廠較佳具有一加熱單元，該環保系統更包含一第四熱氣管道連接該加熱單元與該熱回收單元。
依據另一實施例，本發明提供一種具有一環保系統的工廠，該工廠包含：一反應槽，用以生成一化學品；一分離單元，用以分離該化學品製造過程中所回收之各種反應物，一反應物回收管道，連接該分離單元與該反應槽，以將分離後之反應物送回該反應槽；及該環保系統，包含一第一熱氣管道及一熱回收單元設於該第一熱氣管道上，該熱回收單元用 以吸收該第一熱氣管道的熱能；一熱液體管道，連接該熱回收單元；及一吸收製冷單元設於該熱液體管道上；及一冷凍液體管道，連接該吸收製冷單元及該反應物回收管道，其中該熱回收單元透過該熱液體管道將該熱能傳至該吸收製冷單元，該吸收製冷單元使該冷凍液體管道降溫以冷卻該反應物回收管道。
上述之工廠，其在該冷凍液體管道冷卻該反應物回收管道前，該反應物回收管道的溫度較佳係高於該反應槽的溫度。
上述之工廠更較佳地具有用以乾燥該化學品之一乾燥單元連接於該熱氣管道上，該熱氣管道係先經該熱回收單元降溫後才到達該乾燥單元。
上述之工廠中，該環保系統更較佳地包含：一蓄熱燃燒單元連接該第一熱氣管道，該蓄熱燃燒單元用以產生一熱氣進入該第一熱氣管道。
上述之工廠中，該乾燥單元較佳係用以乾燥一化學品，該熱氣係直接吹向該化學品以進行乾燥。
上述之工廠中，該環保系統更較佳地包含一蓄熱燃燒單元連接該第一熱氣管道，該蓄熱燃燒單元用以產生一熱氣進入該第一熱氣管道並抵達該乾燥單元，該環保系統更包含一第二熱氣管道連接該乾燥單元及該蓄熱燃燒單元，以將流經該乾燥單元之熱氣送回該蓄熱燃燒單元。
上述之工廠中更較佳地包含一加熱單元及一第三熱氣管道連接該加熱單元與該蓄熱燃燒單元。
上述之工廠更較佳地包含一加熱單元及一第四熱氣管道連 接該加熱單元與該熱回收單元。
依據更另一實施例，本發明提供一種具有一環保系統的工廠，該工廠包含：一反應槽，用以生成一化學品；一反應溶液管道，用以導流各種原料以引入該反應槽中；及該環保系統，包含一第一熱氣管道及一熱回收單元設於該第一熱氣管道上，該熱回收單元用以吸收該第一熱氣管道的熱能；一熱液體管道，連接該熱回收單元；一吸收製冷單元設於該熱液體管道上；及一冷凍液體管道，連接該吸收製冷單元及該反應溶液管道，其中該熱回收單元透過該熱液體管道將熱能傳至該吸收製冷單元，該吸收製冷單元使該冷凍液體管道降溫以冷卻該反應溶液管道。
上述之工廠中，其在該冷凍液體管道冷卻該反應溶液管道前，該反應溶液管道的溫度係較佳地高於該反應槽的溫度。
上述之工廠中，該環保系統更較佳地包含一蓄熱燃燒單元連接該第一熱氣管道，該蓄熱燃燒單元用以產生一熱氣進入該第一熱氣管道並抵達該乾燥單元，該環保系統更較佳地包含一第二熱氣管道連接該乾燥單元及該蓄熱燃燒單元，以將流經該乾燥單元之熱氣送回該蓄熱燃燒單元。
上述之工廠更較佳地包含一加熱單元及一第三熱氣管道連接該加熱單元與該蓄熱燃燒單元。
上述之工廠更較佳地包含一加熱單元及一第四熱氣管道連接該加熱單元與該熱回收單元。
本發明尚包含其他方面以解決其他問題並合併上述之各方面詳細揭露於以下實施方式中。
100‧‧‧環保系統
DU‧‧‧乾燥單元
10‧‧‧廢氣
RTU‧‧‧蓄熱燃燒單元
HRU‧‧‧熱回收單元
AHP‧‧‧熱泵式製冷單元
11‧‧‧熱氣
12‧‧‧燃料
14‧‧‧入氣口
15‧‧‧過濾器
S‧‧‧煙囪
B‧‧‧加熱單元
200‧‧‧化學工廠
20‧‧‧分離單元
24‧‧‧第一熱交換器
101‧‧‧環保系統
26‧‧‧第二熱交換器
I‧‧‧熱風入口
O‧‧‧熱風出口
29‧‧‧加壓泵
28‧‧‧冷凍水儲槽
R‧‧‧反應槽
300‧‧‧化學工廠
102‧‧‧環保系統
34‧‧‧第一熱交換器
36‧‧‧第二熱交換器
38‧‧‧冷凍水儲槽
39‧‧‧加壓泵
A1~A14,B1~B3,C1~C3,D1~D3,S1-S3,R1,W1,a~g,i~n‧‧‧管道端點
T1~T9,T22~T23,T32~T33‧‧‧溫度
圖1為本發明環保系統之各主要單元的連結示意圖。
圖2為本發明環保系統應用於工廠之一第一實施例示意圖。
圖3為本發明環保系統應用於工廠之一第二實施例示意圖。
圖4為本發明環保系統之一乾燥單元的示意圖。
以下將參考所附圖式示範本發明之較佳實施例。所附圖式中相似元件係採用相同的元件符號。應注意為清楚呈現本發明，所附圖式中之各元件並非按照實物之比例繪製，而且為避免模糊本發明之內容，以下說明亦省略習知之零組件、相關材料、及其相關處理技術。
參考圖1，例示本發明之環保系統中各主要單元的連結示意圖。如圖1所示，本發明之環保系統100運作於一具有一乾燥單元DU的工廠。該工廠內含有如前所述之各種廢氣10。環保系統100包含：一蓄熱燃燒單元RTU，一熱回收單元HRU，一熱泵式製冷單元AHP及一熱氣管道R1-H1-H2-D1，連接蓄熱燃燒單元RTU及乾燥單元DU。熱回收單元HRU設置於熱氣管道R1-H1-H2-D1上，並經由熱氣管道R1-H1-H2-D1分別連接蓄熱燃燒單元RTU及乾燥單元DU。環保系統100更包含一熱液體管道H3-A1-A2-H4，連接熱回收單元HRU及吸收製冷單元AHP，熱液體管道係形成一迴路，循環地連通於熱回收單元HRU及吸收製冷單元AHP之間。
如圖1所示，蓄熱燃燒單元RTU燃燒處理廢氣後產生一熱氣11。熱氣11自蓄熱燃燒單元RTU流入熱氣管道R1-H1-H2-D1，經過熱回收單元HRU，然後抵達乾燥單元DU。當熱氣11流經熱回收單元HRU時，熱回收 單元HRU吸收熱氣11的一部分熱量並傳送至熱液體管道的H3-A1之管道區段，因此熱氣管道R1-H1-H2-D1之溫度從T1(在管道區段R1-H1之溫度)降到T2(在管道區段H2-D1或H2-S1或H2-B3之溫度)。收到熱回收單元HRU給予之熱量後，熱液體管道之管道區段H3-A1之溫度為T4；接著流經吸收製冷單元AHP，將熱量傳給吸收製冷單元AHP，使得溫度降回管道區段A2-H4中的T3；再接著流回熱回收單元HRU，吸取熱回收單元HRU給予之熱量後，在管道區段H3-A1之溫度升為T4。在此環保系統中，流經吸收製冷單元AHP的管道區段除了熱液體管道H3-A1-A2-H4外，還有冷卻液體管道A3-A4-A5-A6及冷凍液體管道A7-A8-A9-A10。吸收製冷單元AHP透過與上述之熱液體管道，冷卻液體管道及冷凍液體管道的作用，可將冷凍液體管道的溫度由T6(管道區段A7-A8)降至T7(管道區段A9-A10)，並同時將冷卻液體管道的溫度由T8(管道區段A3-A4)升至T9(管道區段A5-A6)。因此，可依據工廠之其他單元所需溫度，將流經吸收製冷單元AHP的冷卻液體管道或冷凍液體管道引至該其他單元來加以應用。工廠之其他單元包含製程中待冷卻的設備或管線，也包含辦公室或建築物之冷凍空調管線。
再參考圖1，為了燃燒廢氣10，需供應合適的燃料12給蓄熱燃燒單元RTU。蓄熱燃燒單元RTU可更包含一入氣口14，用以引入合適的氣體幫助燃燒，及/或包含一過濾器15，用以過濾廢氣10中的不適燃燒的各種雜質。
同樣參考圖1，經過熱回收單元HRU的熱氣11除了經由熱氣管道之管道區段H2-D1抵達乾燥單元DU外，也可選擇性地經由管道區段C1-S1排到煙囪S。抵達乾燥單元DU之熱氣11與乾燥單元DU作用後，溫度 會從管道區段H2-D1的T2降為T5(管道區段D2-W1或D3-S2)。熱氣11經與乾燥單元DU作用後產出之氣體若仍為乾淨氣體，則可排至煙囪S(管道區段D3-S2)；然而，若已成為含有揮發性有機化合物的氣體或其他不適外排氣體，則可與廢氣10匯集再回到蓄熱燃燒單元RTU(管道區段D2-W1)。
同樣參考圖1，其顯示熱回收單元HRU係設置在熱氣11到達乾燥單元DU之前的熱氣管道R1-H1-H2-D1上。然於另一實施例，熱回收單元HRU也可能設置在熱氣11到達乾燥單元DU後的熱氣管道(D2-W1或D3-S2)，以為其他用途使用。
再參考圖1，自蓄熱燃燒單元RTU排出的熱氣11除了流入熱氣管道R1-C2-H1以連接熱回收單元HRU外，也可選擇性地流入另一條熱氣管道R1-C2-B2以連接到工廠中的一加熱單元B。加熱單元B可為例如加熱產生蒸汽或加熱液體或加熱氣體的加熱單元B。連接到加熱單元B之熱氣管道R1-C2-B2可適用於各種狀況，譬如工廠並無設置熱回收單元HRU之狀況，或熱回收單元HRU暫時停止運轉而蓄熱燃燒單元RTU仍必須運轉的狀況。同樣地，自熱回收單元HRU排出的熱氣11除了流入熱氣管道H2-C1-D1以連接乾燥單元DU外，也可選擇性地流入熱氣管道H2-C1-C3-B3以連接到加熱單元B。連接到加熱單元B之熱氣管道H2-C1-C3-B3可適用於各種狀況，譬如工廠並無設置乾燥單元DU之狀況，或乾燥單元DU暫時停止運轉而熱回收單元HRU仍必須運轉的狀況。連接到加熱單元B之上述熱氣管道的設置可避免熱量直接排放到煙囪S造成能源浪費。此外，加熱單元B更可選擇性設置一熱氣管道B1-S3以使流經加熱單元B而降溫的氣體排到煙囪S。
參考圖2，例示本發明環保系統應用於一化學工廠的示意 圖。如圖所示，化學工廠200係以苯乙烯及其他化學材料為原料製作一橡膠。化學工廠200至少包含一反應槽(圖未示)，其反應溫度設為T21(圖未示)；一乾燥單元DU用以乾燥產品橡膠；及一分離單元20，用以將橡膠製造過程中所回收之各種反應物加以分離以再利用。各種反應之混合物中含苯乙烯，水，或其它原料或雜質。在此實施例，分離單元20可為一剝離塔或其他合適之分離設備。反應混合物經分離單元20處理後，苯乙烯離開分離單元20而流入苯乙烯回收管道a-b-c-d-e-f-g中。注意經分離單元20處理過後之回收苯乙烯的溫度T22，係大於反應槽的預設反應溫度T21。因此，為使回收之苯乙烯適於流入反應槽，化學工廠200利用環保系統101(以下將有詳細說明)來降低苯乙烯回收管道之管道區段e-f-g的溫度。如圖所示，苯乙烯回收管道a-b-c-d-e-f-g上設有一第一熱交換器24。第一熱交換器24連接環保系統101。藉由環保系統101的作用，苯乙烯回收管道之a-b-c-d區段溫度原為T22，經過第一熱交換器24後降溫，致使苯乙烯回收管道之e-f-g段溫度為T23或更低，其中T23<T22。苯乙烯回收管道a-b-c-d-e-f-g上除設有一第一熱交換器24外，還可視需要設置一苯乙烯儲槽22及一第二熱交換器26。苯乙烯儲槽22可配有其他管道區段以擴增其他用途。第二熱交換器26可為一般之氨冷凍機或鹽水冷凍機，其通常不與環保系統101相接。第二熱交換器26之功用在於輔助第一熱交換器24以使所回收之苯乙烯的溫度更適於流入反應槽中。
參考圖2，說明環保系統101如何運作於化學工廠200。與前述之環保系統100類似，環保系統101包含蓄熱燃燒單元RTU，熱回收單元HRU，熱氣管道R1-H1-H2-D1，吸收製冷單元AHP，熱液體管道 H3-A1-A2-H4，冷卻液體管道A3-A4-A5-A6及冷凍液體管道A7-A8-A9-A10-A11-A12-A13-A14。蓄熱燃燒單元RTU用以將各種廢氣轉成乾淨氣體(即前述之熱氣11)，廢氣可為化學工廠200於生產橡膠時所產生。熱回收單元HRU設置於熱氣管道R1-H1-H2-D1上，並經由熱氣管道R1-H1-H2-D1分別連接蓄熱燃燒單元RTU及乾燥單元DU。熱液體管道H3-A1-A2-H4連接熱回收單元HRU及吸收製冷單元AHP。熱液體管道H3-A1-A2-H4為一迴路，連通於熱回收單元HRU及吸收製冷單元AHP之間。若有需要，可如此實施例設置一熱水儲槽21於熱液體管道之A2-H4的管道區段上。熱水儲槽21可連通其他管道，譬如工廠中的蒸氣冷凝水管道，或製程水管道，用以補充適當的水量進而調整熱液體管道H3-A1-A2-H4的溫度。
如圖2所示，蓄熱燃燒單元RTU燃燒處理廢氣後產生的熱氣11流入熱氣管道R1-H1-H2-D1，經過熱回收單元HRU，然後抵達乾燥單元DU。當熱氣11流經熱回收單元HRU時，熱回收單元HRU吸收熱氣11的一部分熱量並傳送至熱液體管道H3-A1-A2-H4。因此造成熱氣管道的溫度從T1(管道區段R1-H1之溫度)降到T2(管道區段H2-D1或H2-S1之溫度)。可選擇性地將降溫之後的熱氣11透過管道區段H2-S1排到煙囪S或透過H2-D1引入乾燥單元DU中使用。在此實施例中，乾燥單元DU係用來乾燥含大量水氣的橡膠溼膠粒團，如圖4所示之履帶式乾燥床乾燥機或其它流動床乾燥機。參考圖4，履帶式乾燥床乾燥機包含一熱風入口I，引入熱氣11；及一熱風出口O，排出流經乾燥機的廢氣。經由履帶式乾燥床乾燥機的作用，橡膠膠粒團的含水量可大量下降，譬如從12wt%降至0.5wt%。需注意，在此實施例中， 若將溫度為T1之熱氣11直接引進乾燥單元DU，因為T1溫度過高，將可能使橡膠產生融熔或分解變質。因此，在T1溫度過高的狀況下，需藉由熱回收單元HRU將熱氣11之溫度適當地下降後，方可引入乾燥單元DU中。此外，於T1之溫度不會過高且適於乾燥橡膠的另一實施例，熱氣11可直接引進乾燥單元DU。回到圖2，在此實施例，經乾燥單元DU產出的氣體已成為含有揮發性有機化合物或其他不適外排之雜質的氣體，故可引導此等氣體回到蓄熱燃燒單元RTU(管道區段D2-W1)以進一步回收處理。
再參考圖2，熱液體管道H3-A1-A2-H4中，管道區段A2-H4溫度為T3，收到熱回收單元HRU給予之熱量後，管道區段H3-A1之溫度升高為T4；接著流經吸收製冷單元AHP，將熱量傳給吸收製冷單元AHP，使得溫度降回管道區段A2-H4中的T3。透過吸收製冷單元AHP的作用，冷凍液體管道的溫度由T6(管道區段A7-A8)降至T7(管道區段A9-A10)，冷卻液體管道的溫度由T8(管道區段A3-A4)升至T9(管道區段A5-A6)。如圖所示，冷凍液體管道(管道區段A9-A10)係進一步地流經第一熱交換器24，以吸收同樣流經第一熱交換器24之苯乙烯回收管道(如管道區段c-d)的熱量。冷凍液體管道流經第一熱交換器24後，溫度從T7(如管道區段A9-A10)再回到T6(如管道區段A11-A12及A13-A14)。若有需要，可如此實施例設置一冷凍水儲槽28及/或設置一加壓泵29於冷凍液體管道A11-A12-A13-A14-A7-A8上。冷凍水儲槽28可連通其他管道，用以補充適當的水量進而調整冷凍液體管道的溫度。加壓泵29可以用來促進管道中液體的流動暢通。
同樣參考圖2，化學工廠200可包含加熱單元B及連接到加熱單元B的熱氣管道R1-C2-B2。因此，自蓄熱燃燒單元RTU排出的熱氣除了 流入熱氣管道R1-C2-H1以連接熱回收單元HRU外，也可選擇性地流入另一條熱氣管道R1-C2-B2以連接到加熱單元B。熱氣管道R1-C2-B2可適用於各種狀況，譬如熱回收單元HRU暫時停止運轉而蓄熱燃燒單元RTU仍必須運轉的狀況。同樣地，化學工廠200可包含連接到加熱單元B的另一熱氣管道H2-C1-C3-B3。因此，自熱回收單元HRU排出的熱氣可選擇性地流入熱氣管道H2-C1-C3-B3以連接到加熱單元B。熱氣管道H2-C1-C3-B3可適用於各種狀況，譬如乾燥單元DU暫時停止運轉而熱回收單元HRU仍必須運轉的狀況。連接到加熱單元B之上述熱氣管道的設置可避免熱量直接排放到煙囪S造成能源浪費。此外，加熱單元B更可選擇性地設置一熱氣管道(未圖示)以使流經加熱單元B而降溫的氣體排到煙囪S。
參考圖3，例示本發明環保系統應用於另一化學工廠的示意圖。如圖所示，化學工廠300係以苯乙烯，丁二烯，水及其他化學材料為原料以製作一橡膠。化學工廠300至少包含一反應槽R；一乾燥單元DU用以乾燥產品橡膠；及反應溶液管道i-j-k-l-m-n，用以導流各種合適的原料以引入反應槽R中。如圖所示，此實施例所需之各種原料如苯乙烯，丁二烯，水等已存在於反應溶液管道之管道區段i-j。應注意的是，在此實施例中，反應槽R的預設反應溫度比反應溶液混合後之溫度還低。因此，為使具有合適溫度之反應溶液流入反應槽R，化學工廠300利用環保系統102來降低反應溶液管道中k-l-m-n的溫度。如圖所示，反應溶液管道i-j-k-l-m-n上係設有一第一熱交換器34，連接環保系統102。藉由環保系統102的作用，反應溶液管道溫度原為T32(如管道區段i-j)，經過第一熱交換器34後降溫，致使管道區段之k-l-m-n溫度為T33或更低，其中T33<T32。反應溶液管道i-j-k-l-m-n 除設有第一熱交換器34外，還可視需要設置一第二熱交換器36。第二熱交換器36可為一般之氨冷凍機或鹽水冷凍機，其通常不與環保系統102相接。第二熱交換器36之功用在於輔助第一熱交換器34以使反應溶液管道中反應溶液的溫度更適於反應槽R。
參考圖3，說明環保系統102如何運作於具有乾燥單元DU的化學工廠300。與前述之環保系統100及101類似，環保系統102包含蓄熱燃燒單元RTU，熱回收單元HRU，熱氣管道R1-H1-H2-D1，吸收製冷單元AHP，熱液體管道H3-A1-A2-H4，冷卻液體管道A3-A4-A5-A6及冷凍液體管道A7-A8-A9-A10-A11-A12-A13-A14。蓄熱燃燒單元RTU用以將化學工廠300於生產橡膠時所產生各種廢氣轉成乾淨氣體(即前述之熱氣11)。熱回收單元HRU設置於熱氣管道R1-H1-H2-D1上，並經由熱氣管道分別連接蓄熱燃燒單元RTU及乾燥單元DU。熱液體管道H3-A1-A2-H4，連接熱回收單元HRU及吸收製冷單元AHP。熱液體管道H3-A1-A2-H4為一迴路，循環地連通於熱回收單元HRU及吸收製冷單元AHP之間。若有需要，可如此實施例設置一熱水儲槽31於熱液體管道之管道區間A2-H4上。熱水儲槽31可連通其他管道，譬如工廠中的蒸氣冷凝水管道，或製程水管道，用以補充適當的水量進而調整熱液體管道H3-A1-A2-H4的溫度。
如圖3所示，蓄熱燃燒單元RTU燃燒處理廢氣後產生的熱氣11流入熱氣管道R1-H1-H2-D1，經過熱回收單元HRU，然後抵達乾燥單元DU。當熱氣11流經熱回收單元HRU時，熱回收單元HRU吸收熱氣11的一部分熱量並傳送至熱液體管道，因此造成熱氣管道之溫度從T1(在管道區段R1-H1之溫度)降到T2(在管道區段H2-D1或H2-S1之溫度)。可選擇性地將 降溫之後的熱氣11透過管道區段H2-S1排到煙囪S或透過管道區段H2-D1引入乾燥單元DU中使用。在此實施例中，乾燥單元DU係用來乾燥含大量水氣的橡膠溼膠粒團，如圖4所示之履帶式乾燥床乾燥機或其它流動床乾燥機。需注意，在此實施例中，若將溫度為T1之熱氣11直接引入引進乾燥單元DU，因為T1溫度過高，將可能使橡膠產生融熔或分解變質。因此，在T1溫度過高的狀況下，需藉由熱回收單元HRU將熱氣11之溫度適當地下降後，方可引入乾燥單元DU中。此外，於T1之溫度不會過高且適於乾燥橡膠的另一實施例，熱氣11可直接引入引進乾燥單元DU。在此實施例，乾燥單元DU產出的氣體含有揮發性有機化合物或其他不適外排之雜質的氣體，故可引導此等氣體回到蓄熱燃燒單元RTU(管道區段D2-W1)以進一步回收處理。
再參考圖3，熱液體管道(H3-A1-A2-H4)中，管道區段A2-H4溫度為T3，收到熱回收單元HRU給予之熱量後，管道區段H3-A1之溫度升高為T4；接著流經吸收製冷單元AHP，將熱量傳給吸收製冷單元AHP，使得溫度降回管道區段A2-H4中的T3。透過吸收製冷單元AHP的作用，冷凍液體管道的溫度由T6(管道區段A7-A8)降至T7(管道區段A9-A10)，冷卻液體管道的溫度由T8(管道區段A3-A4)升至T9(管道區段A5-A6)。如圖所示，冷凍液體管道係進一步地流經第一熱交換器34，以吸收同樣流經第一熱交換器34之反應溶液管道(如管道區段i-j)的熱量。冷凍液體管道流經第一熱交換器34後，溫度從T7(如管道區段A9-A10)再回到T6(如管道區段A11-A12及A13-A14)。若有需要，可如此實施例設置一冷凍水儲槽38或一加壓泵39於冷凍液體管道A11-A12-A13-A14-A7-A8上。
同樣參考圖3，化學工廠300可包含加熱單元B及連接到加熱單元B的熱氣管道R1-C2-B2。因此，自蓄熱燃燒單元RTU排出的熱氣除了流入熱氣管道R1-C2-H1以連接熱回收單元HRU外，也可選擇性地流入另一條熱氣管道R1-C2-B2以連接到加熱單元B。熱氣管道R1-C2-B2可適用於各種狀況，譬如熱回收單元HRU暫時停止運轉而蓄熱燃燒單元RTU仍必須運轉的狀況。同樣地，化學工廠300可包含連接到加熱單元B的另一熱氣管道H2-C1-C3-B3。因此，自熱回收單元HRU排出的熱氣可選擇性地流入熱氣管道H2-C1-C3-B3以連接到加熱單元B。熱氣管道H2-C1-C3-B3可適用於各種狀況，譬如乾燥單元DU暫時停止運轉而熱回收單元HRU仍必須運轉的狀況。連接到加熱單元B之上述管道區段的設置可避免熱量直接排放到煙囪S造成能源浪費。此外，加熱單元B更可選擇性設置一熱氣管道(未圖示)以使流經加熱單元B而降溫的氣體排到煙囪S。
以上所述僅為本發明之較佳實施例而已，並非用以限定本發明之申請專利範圍；凡其它未脫離本發明所揭示之精神下所完成之等效改變或修飾，均應包含在下述之申請專利範圍內。
100‧‧‧環保系統
DU‧‧‧乾燥單元
10‧‧‧廢氣
11‧‧‧熱氣
RTU‧‧‧蓄熱燃燒單元
HRU‧‧‧熱回收單元
AHP‧‧‧熱泵式製冷單元
12‧‧‧燃料
14‧‧‧入氣口
15‧‧‧過濾器
S‧‧‧煙囪
B‧‧‧加熱單元
A1~A10,B1~B3,C1~C3,D1~D3,S1-S3,R1,W1‧‧‧管道端點
T1~T9‧‧‧溫度

Claims (21)

  1. 一種於一工廠中運作之環保系統，該工廠具有一乾燥單元，該環保系統包含：一蓄熱燃燒單元，用以處理一廢氣而產生一熱氣；一第一熱氣管道，連接該蓄熱燃燒單元及該乾燥單元，該熱氣係自該蓄熱燃燒單元流入該第一熱氣管道以到達該乾燥單元；一熱回收單元，設置於該第一熱氣管道上用以吸收該第一熱氣管道之熱能；一吸收製冷單元，連接該工廠之一待冷卻單元；及一熱液體管道，連接該熱回收單元及該吸收製冷單元，其中該熱回收單元使該第一熱氣管道之熱能透過該熱液體管道傳送至該吸收製冷單元，以制動該吸收製冷單元冷卻該待冷卻單元。
  2. 如請求項1所述之環保系統，其中該乾燥單元係用以乾燥一化學品，該熱氣係直接吹向該化學品以進行乾燥。
  3. 如請求項1所述之環保系統，其中該熱氣係先經過該熱回收單元以降低溫度後才到達該乾燥單元。
  4. 如請求項1所述之環保系統，更包含一第二熱氣管道連接該乾燥單元及該蓄熱燃燒單元，以將流經過該乾燥單元之熱氣送回該蓄熱燃燒單元。
  5. 如請求項1所述之環保系統，其中該熱液體管道係形成一迴路，連通於該吸收製冷單元與該熱回收單元之間。
  6. 如請求項1所述之環保系統，其中該環保系統更包含一冷凍液體管道用以連接該吸收製冷單元及該待冷卻單元，其中該冷凍液體管道係形成一迴路，連通於該吸收製冷單元與該待冷卻單元之間。
  7. 如請求項1所述之環保系統，其中該工廠具有一加熱單元，該環保系統更包含一第三熱氣管道連接該加熱單元與該蓄熱燃燒單元。
  8. 如請求項1所述之環保系統，其中該工廠具有一加熱單元，該環保系統更包含一第四熱氣管道連接該加熱單元與該熱回收單元。
  9. 一種具有一環保系統的工廠，該工廠包含：一反應槽，用以生成一化學品；一分離單元，用以分離該化學品製造過程中所回收之各種反應物，一反應物回收管道，連接該分離單元與該反應槽，以將分離後之反應物送回該反應槽；及該環保系統，包含：一第一熱氣管道及一熱回收單元設於該第一熱氣管道上，該熱回收單元用以吸收該第一熱氣管道的熱能；一熱液體管道，連接該熱回收單元； 及一吸收製冷單元設於該熱液體管道上；及一冷凍液體管道，連接該吸收製冷單元及該反應物回收管道，其中該熱回收單元透過該熱液體管道將該熱能傳至該吸收製冷單元，該吸收製冷單元使該冷凍液體管道降溫以冷卻該反應物回收管道。
  10. 如請求項9所述之工廠，其中在該冷凍液體管道冷卻該反應物回收管道前，該反應物回收管道的溫度係高於該反應槽的溫度。
  11. 如請求項9所述之工廠，其中該工廠更具有用以乾燥該化學品之一乾燥單元連接於該熱氣管道上，該熱氣管道係先經該熱回收單元降溫後才到達該乾燥單元。
  12. 如請求項9之所述之工廠，其中該環保系統更包含：一蓄熱燃燒單元連接該第一熱氣管道，該蓄熱燃燒單元用以產生一熱氣進入該第一熱氣管道。
  13. 如請求項9所述之工廠，其中該乾燥單元係用以乾燥一化學品，該熱氣係直接吹向該化學品以進行乾燥。
  14. 如請求項11所述之工廠，其中該環保系統更包含一蓄熱燃燒單元連接該第一熱氣管道，該蓄熱燃燒單元用以產生一熱氣進入該第一熱氣管道並抵達該乾燥單元，該環保系統更包含一第二熱氣管道連接該乾燥單元及該蓄 熱燃燒單元，以將流經該乾燥單元之熱氣送回該蓄熱燃燒單元。
  15. 如請求項14所述之工廠，更包含一加熱單元及一第三熱氣管道連接該加熱單元與該蓄熱燃燒單元。
  16. 如請求項9所述之工廠，更包含一加熱單元及一第四熱氣管道連接該加熱單元與該熱回收單元。
  17. 一種具有一環保系統的工廠，該工廠包含：一反應槽，用以生成一化學品；一反應溶液管道，用以導流各種原料以引入該反應槽中；及該環保系統，包含：一第一熱氣管道及一熱回收單元設於該第一熱氣管道上，該熱回收單元用以吸收該第一熱氣管道的熱能；一熱液體管道，連接該熱回收單元；一吸收製冷單元設於該熱液體管道上；及一冷凍液體管道，連接該吸收製冷單元及該反應溶液管道，其中該熱回收單元透過該熱液體管道將熱能傳至該吸收製冷單元，該吸收製冷單元使該冷凍液體管道降溫以冷卻該反應溶液管道。
  18. 如請求項17所述之工廠，其中在該冷凍液體管道冷卻該反應溶液管道前，該反應溶液管道的溫度係高於該反應槽的溫度。
  19. 如請求項17所述之工廠，其中該環保系統更包含一蓄熱燃燒單元連接該第一熱氣管道，該蓄熱燃燒單元用以產生一熱氣進入該第一熱氣管道並抵達該乾燥單元，該環保系統更包含一第二熱氣管道連接該乾燥單元及該蓄熱燃燒單元，以將流經該乾燥單元之熱氣送回該蓄熱燃燒單元。
  20. 如請求項19所述之工廠，更包含一加熱單元及一第三熱氣管道連接該加熱單元與該蓄熱燃燒單元。
  21. 如請求項17所述之工廠，更包含一加熱單元及一第四熱氣管道連接該加熱單元與該熱回收單元。
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