TW201720507A - 分離裝置 - Google Patents
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Abstract
分離裝置包括分壁式蒸餾塔、第一加熱器、第二加熱器、第一幫浦、第一冷凝器、第二幫浦、第三幫浦、第五幫浦及第二冷凝器。分壁式蒸餾塔包括填充床、入口、第一空間、第二空間及第三空間。入口連接第一空間且位於填充床的下方並用以接受混合液體。混合液體包含高沸點物質、中沸點物質及低沸點物。第一幫浦抽出第二空間內之呈汽態的中沸點物質。第一冷凝器冷凝抽出後的中沸點物質。第二幫浦抽出第一空間內之呈液態的高沸點物質。第三幫浦抽出第二空間內的呈液態的中沸點物質以及部分高沸點物質。第二冷凝器冷凝從第三空間排出之呈汽態的低沸點物質。第五幫浦抽出被第二冷凝器冷凝後的呈液態的低沸點物質。
Description
本揭露是有關於一種分離裝置,且特別是有關於一種可分離出多種沸點物質的分離裝置。
揮發性有機化合物(Volatile Organic Compounds,VOCs)廢氣通常含有許多成分不同的有機溶劑。目前業界處理VOCs不外乎吸附、直接冷凝,或是燃燒等方式。然而,此些方式可獲得的溶劑回收率較低且成本較高。
因此,亟需提出一種新的可回收溶劑的技術。
本揭露實施例提供一種分離裝置,可改善前述習知問題。
根據本揭露之一實施例,提出一種分離裝置。分離裝置包括一分壁式蒸餾塔、一第一加熱器、一第二加熱器、一第一幫浦、一第一冷凝器、一第二幫浦、一第三幫浦、一第五幫浦及一第二冷凝器。分壁式蒸餾塔包括一填充床、一第一入口及一分隔板,分隔板將分壁式蒸餾塔的內部區分成一第一空間、一第二空間及第三空間,第一入口連接第一空間且位於填充床的下方並用以接受一混合液體,混合液體包含一高沸點物質、一中沸點
物質及一低沸點物。第一加熱器提供熱量給第一空間。第二加熱器提供熱量給第二空間。第一幫浦連接於分壁式蒸餾塔且用以抽出第二空間內之呈汽態的中沸點物質。第一冷凝器連接於第一幫浦,且用以冷凝由第一幫浦抽出的中沸點物質。第二幫浦連接於第一空間的一第一底部,以抽出第一空間內之呈液態的高沸點物質。第三幫浦連接於第二空間的一第二底部,以抽出第二空間內的呈液態的中沸點物質。第二冷凝器連接於分壁式蒸餾塔且用以冷凝從第三空間排出之呈汽態的低沸點物質,第五幫浦抽出被第二冷凝器冷凝後的呈液態的低沸點物質。
根據本揭露之另一實施例,提出一種分離裝置包括一第一入口、一第一蒸餾塔、一第二蒸餾塔、一第一加熱器、一第二加熱器、一第二幫浦、一第三幫浦、一第四幫浦、一第二冷凝器、一第一儲存槽及一第五幫浦。第一蒸餾塔包括一第二入口,第二入口用以接受一廢氣,廢氣包含一高沸點物質、一中沸點物質及一低沸點物質。第一加熱器提供熱量給第二蒸餾塔的第一空間,第二加熱器提供熱量給第二蒸餾塔的第二空間。第二幫浦連接於第二蒸餾塔的一第一底部,以抽出第一底部內之呈液態的高沸點物質。第三幫浦連接於第二蒸餾塔的一第二底部,以抽出第二底部內的呈液態的中沸點物質。第四幫浦連接第一蒸餾塔與第二蒸餾塔,且用以抽出第一蒸餾塔之一底部內的廢氣的一濃縮液,並輸送至第一入口。第二冷凝器連接第一蒸餾塔,且用以將從第一蒸餾塔之一頂部排出之廢氣冷凝成一儲存液。第一儲存槽用以儲存儲存液。第五幫浦連接第一蒸餾塔與第一儲存槽,且用以將儲存液自第一儲存槽內抽出並輸送至第一蒸餾塔的頂部。
為了對本揭露之上述及其他方面有更佳的瞭解,下文特舉較佳實施例,並配合所附圖式,作詳細說明如下,但不以此為限。
100、200、300、400、500、600、700‧‧‧分離裝置
110‧‧‧分壁式蒸餾塔
111‧‧‧填充床
110a1‧‧‧第一入口
112‧‧‧分隔板
113、212‧‧‧頂部
120‧‧‧第一加熱器
125‧‧‧第一幫浦
130‧‧‧第二幫浦
135‧‧‧第一冷凝器
140‧‧‧第二冷凝器
145‧‧‧第五幫浦
150‧‧‧第二加熱器
160‧‧‧第三幫浦
210‧‧‧第一蒸餾塔
210a‧‧‧第二入口
211‧‧‧底部
220‧‧‧第四幫浦
230‧‧‧第一儲存槽
250‧‧‧第一調節閥
260‧‧‧第二調節閥
270‧‧‧連接管路
510‧‧‧第三冷凝器
520‧‧‧第二儲存槽
530‧‧‧第六幫浦
a’‧‧‧入口
G1‧‧‧高溫廢氣
G2‧‧‧低溫廢氣
G3‧‧‧淨化廢氣
g1‧‧‧高沸點物質
g2‧‧‧中沸點物質
g21‧‧‧中沸點液體
g22‧‧‧中沸點汽體
g3‧‧‧低沸點物質
L1‧‧‧濃縮液
L2‧‧‧儲存液
L3‧‧‧混合液體
P1‧‧‧第一空間
P11‧‧‧第一底部
P2‧‧‧第二空間
P21‧‧‧第二底部
P3‧‧‧第三空間
第1圖繪示依照本揭露一實施例之分離裝置的示意圖。
第2圖繪示依照本揭露另一實施例之分離裝置的示意圖。
第3圖繪示依照本揭露另一實施例之分離裝置的示意圖。
第4圖繪示依照本揭露另一實施例之分離裝置的示意圖。
第5圖繪示依照本揭露另一實施例之分離裝置的示意圖。
第6圖繪示依照本揭露另一實施例之分離裝置的示意圖。
第7圖繪示依照本揭露另一實施例之分離裝置的示意圖。
第1圖繪示依照本揭露一實施例之分離裝置100示意圖。分離裝置100例如是一液體處理設備。
分離裝置100包括分壁式蒸餾塔110、第一加熱器120、第一幫浦125、第二幫浦130、第一冷凝器135、第二冷凝器140、第二加熱器150、第三幫浦160及第五幫浦145。此些元件之二者之間可由實體管路連接,以傳輸之間的流體。
分壁式蒸餾塔110包括至少一填充床111、第一入口110a1及分隔板112。分隔板112將分壁式蒸餾塔110的內部區分成第一空間P1、第二空間P2及第三空間P3,其中第一空間P1及第二空間P2位於分壁式蒸餾塔110的下部,而第三空間P3位於分壁式蒸餾塔110的上部。
第一入口110a1連接第一空間P1並用以接受一混合液體L3,如混合液相物流。第一入口110a1位於填充床111的下方。相較於把第一入口110a1位於填充床111的上方,由於本實施例之第一入口110a1位於填充床111的下方,因此可避免混合液體L3中含有易聚合物質或是微顆粒雜質阻塞填充床111。進一步地說,當填充床111為多孔性材料時,由於本實施例之第一入口110a1位於填充床111的下方,因此可避免混合液體L3中含有易聚合物質或是微顆粒阻塞填充床111的孔洞。
透過本揭露實施例之分離裝置100,可將混合液體L3內有機揮發物之不同沸點的組成分別分離出來。以下將說明如何將混合液體L3內有機揮發物之不同沸點的組成分別分離出來。在本實施例中,混合液體L3例如是包含數種不同沸點的物質,如高沸點物質g1、中沸點物質g2及低沸點物質g3。
第一加熱器120可提供熱量給第一空間P1。例如,第一加熱器120從分壁式蒸餾塔110之填充床111的下方處提供熱量給第一空間P1。第二幫浦130連接第一空間P1的第一底部P11,以抽出位於第一空間P1內之呈液態的高沸點物質g1。
此外,第一加熱器120的加熱溫度可高於中沸點物質g2的沸點,使中沸點物質g2及低沸點物質g3可蒸發成汽態,而往上分佈於部分第一空間P1、第二空間P2及第三空間P3。呈汽態的低沸點物質g3可從分壁式蒸餾塔110的頂部113往外排出。第二冷凝器140可冷凝從第三空間P3排出之呈汽態的低沸點物質g3。
第二加熱器150可提供熱量給第二空間P2,以確保
低沸點物質g3得以保持汽態而往上至第三空間P3,最後從分壁式蒸餾塔110的頂部113往外排出。
第三幫浦160連接第二空間P2的第二底部P21,以抽出第二空間P2內的中沸點物質g2以及部分高沸點物質g1。第一幫浦125可抽出第二空間P2內的中沸點汽體g22,而第一冷凝器135可冷凝抽出後的中沸點汽體g22。冷凝後的中沸點汽體g22可回收再利用。進一步地說,當混合液體L3含有金屬離子時,金屬離子通常會存在於液體,而不存在於汽體,因此冷凝後的中沸點汽體g22可回收再利用於對於金屬離子規格要求較高的產業。在一實施例中,中沸點汽體g22的純度可高於99.5wt%。
第2圖繪示依照本揭露另一實施例之分離裝置200示意圖。分離裝置200例如是廢氣處理設備,其可處理高溫廢氣,並可回收廢氣中的有機溶劑。
分離裝置200包括第一蒸餾塔210、第一入口110a1、第一加熱器120、第二加熱器150、第二幫浦130、第二冷凝器140、第三幫浦160、第二蒸餾塔、第四幫浦220、第一儲存槽230、第五幫浦145、第一調節閥250、第二調節閥260及連接管路270,其中的第二蒸餾塔例如是上述分壁式蒸餾塔110。此外,此些元件之二者之間可由實體管路連接,以傳輸之間的流體。
第一蒸餾塔210包括第二入口210a,第二入口210a可接受高溫廢氣G1。
高溫廢氣G1例如是VOCs。在一實施例中,高溫廢氣G1可包含數種不同沸點的物質,如高沸點物質g1、中沸點物質g2及低沸點物質g3。在一實施例中,高沸點物質g1及中沸點物質
g2例如是有機揮發物,而低沸點物質g3例如是空氣。一實施例中,高溫廢氣G1包含有機揮發物,如高沸點物質g1及中沸點物質g2,其中有機揮發物例如是選自於由二甲基乙醯胺、醋酸、N-甲基吡咯烷酮(N-Methyl-2-pyrrolidone)、二甲基甲醯胺、丙二醇甲醚醋酸酯(Propylene Glycol Mono-methyl Ether Acetate,PGMEA)、二甲基亞碸、乙二醇、二乙二醇、三乙二醇、丙二醇、1,4-丁二醇、二乙二醇一丁基醚(diethylene glycol monobutyl ether;BDG,)、乙醇胺(Monoethanolamine)、松香醇(Terpineol)及醇酯十二(Texanol)所組成之群組。
在一些製程中,如聚合物膜(Polyimide Film)製程、鋰離子電池製程、彈性纖維(Spandex)製程及聚氨酯(Polyurethane,PU)皮製程,其所排放的廢氣通常含有高沸點、燃燒易有NOx且高單價的溶劑,如N-甲基吡咯烷酮(NMP)、二甲基甲醯胺(DMAc)及/或二甲基甲醯胺(DMF)。透過本揭露實施例的分離裝置200可充分回收此些高單價溶劑,並且淨化對外排放的廢氣。此外,透過本揭露實施例的分離裝置200,也可充分回收其它溶劑,如醋酸(Acetic acid)、松油醇(Terpineol)、Texanol、二乙二醇丁醚(DBG)、二甲基亞碸(DMSO)及/或單乙醇胺(MEA)。以應用領域來說,本揭露實施例的分離裝置200可應用於半導體、光電面板、太陽能、燃料電池產業、有機薄膜、纖維業、PU合成皮等領域。
高溫廢氣G1進入於第一蒸餾塔210後,於第一蒸餾塔210內與來自第一儲存槽230的低溫儲存液L2進行汽液接觸,部份廢氣G1所含的高沸點物質g1、中沸點物質g2及少量低沸點物質g3冷凝成濃縮液L1後,往下流動至第一蒸餾塔210的底部211,而另一
部分未被冷凝的廢氣其所含的低沸點物質g3與少量的高沸點物質g1、少量的中沸點物質g2形成低溫廢氣G2。低溫廢氣G2往上流動至第一蒸餾塔210的頂部212且往外流動至第二冷凝器140。
就針對位於第一蒸餾塔210的底部211的濃縮液L1的處理方式來說,第四幫浦220可抽出第一蒸餾塔210之底部211內的濃縮液L1並輸出至分壁式蒸餾塔110,讓分壁式蒸餾塔110分離出不同沸點的物質。
濃縮液L1可從第一入口110a1進入分壁式蒸餾塔110內部。濃縮液L1的溫度例如是介於攝氏30度至250度之間。在本實施例中,第一入口110a1連接第一空間P1且配置於填充床111上方,然在另一實施例中亦可配置於填充床111下方。
濃縮液L1進入分壁式蒸餾塔110內部後,由於第一加熱器120的加熱溫度高於中沸點物質g2的沸點,使濃縮液L1的中沸點物質g2及低沸點物質g3蒸發成汽態,並分佈於部分第一空間P1、第二空間P2及第三空間P3。由於第一加熱器120的加熱溫度低於高沸點物質g1,使高沸點物質g1往下流動至第一空間P1的第一底部P11。第二幫浦130可抽出呈液態的高沸點物質g1。如第2圖所示,由第二幫浦130抽出之呈液態的高沸點物質g1可部分排出,而另一部分經過第一加熱器120加熱後,再回輸至分壁式蒸餾塔110內。
如第2圖所示,分佈於第二空間P2內呈汽態的中沸點物質g2部分冷凝成液態往下累積於第二空間P2的第二底部P21,並由第三幫浦160抽出自分壁式蒸餾塔110外。
第二加熱器150可提供熱量給第二空間P2,以確保
低沸點物質g3得以保持汽態而往上至第三空間P3,最後從分壁式蒸餾塔110的頂部113往外排出。分佈於第三空間P3內呈汽態的低沸點物質g3可從分壁式蒸餾塔110之頂部113排出至第二冷凝器140,並由第二冷凝器140冷凝成儲存液L2後,儲存於第一儲存槽230內。
就針對從第一蒸餾塔210的頂部212往外流動至第二冷凝器140的低溫廢氣G2的處理方式來說,第二冷凝器140可冷凝從第一蒸餾塔210之頂部212排出之低溫廢氣G2,冷凝後的低溫廢氣G2中所含的低沸點物質g3、少量的高沸點物質g1、少量的中沸點物質g2被轉變成液態(以下稱儲存液L2)而儲存於第一儲存槽230。由於有機揮發物,例如是高沸點物質g1與中沸點物質g2,其已完全溶於儲存液L2,因此從第二冷凝器140排出的氣體(以下稱淨化廢氣G3)的有機揮發物濃度甚低。在一實施例中,淨化廢氣G3的有機揮發物濃度可低於30ppm,甚至是低於1ppm。綜上可知,本揭露實施例的第一蒸餾塔210可達到淨化廢氣的效果。
第五幫浦145可將儲存液L2從第一儲存槽230抽出並輸送至分壁式蒸餾塔110的頂部113內。儲存液L2進入頂部113後,可降低第三空間P3的溫度,避免第三空間P3的溫度過高;進一步地說,儲存液L2具有調節分壁式蒸餾塔110內部溫度的技術功效。
此外,第一調節閥250配置於第五幫浦145與分壁式蒸餾塔110之間的管路,可控制進入頂部113內的儲存液L2的流量,以更精準地調節分壁式蒸餾塔110內第三空間P3的溫度。
此外,第五幫浦145可將儲存液L2輸送至第一蒸餾塔210的頂部212內,以洗滌第一蒸餾塔210內的高溫廢氣G1,將高溫廢氣G1中的有機揮發物帶至第一蒸餾塔210的底部211形成高濃度有機揮發物質之濃縮液L1,並可降低從第一蒸餾塔210的頂部212排出的低溫廢氣G2的有機揮發物濃度,維持低濃度有機揮發物質之儲存液L2,而達成分離廢氣中有機揮發物之目的。另外,第二調節閥260配置於第五幫浦145與第一蒸餾塔210之間的管路上,可調節進入第一蒸餾塔210之頂部212內的儲存液L2的流量,以控制低溫廢氣G2中有機揮發物質之含量。
連接管路270可連接第五幫浦145與第一儲存槽230,以平衡第五幫浦145的抽水量與出水量。在本實施例中,一調節閥(未繪示)可選擇性地裝設於連接管路270上,以控制傳輸的流量。
第3圖繪示依照本揭露另一實施例之分離裝置300示意圖。分離裝置300包括第一蒸餾塔210、第一入口110a1、第一加熱器120、第二加熱器150、第二幫浦130、第二冷凝器140、第三幫浦160、第二蒸餾塔、第四幫浦220、第一儲存槽230、第五幫浦145、第一調節閥250、第二調節閥260及連接管路270,其中的第二蒸餾塔例如是上述分壁式蒸餾塔110。此外,此些元件之二者之間可由實體管路連接,以傳輸之間的流體。
第二加熱器150可提供熱量給第二空間P2,以確保低沸點物質g3得以保持汽態而往上至第三空間P3,最後從分壁式蒸餾塔110的頂部113往外排出。
與第2圖之分離裝置200不同的是,在本實施例之
分離裝置300,由第四幫浦220抽出的濃縮液L1可從分壁式蒸餾塔110的填充床111下方提供至分壁式蒸餾塔110內部。另一實施例中,由第四幫浦220抽出的濃縮液L1可經由第一加熱器120後再提供至分壁式蒸餾塔110內部;例如,由第四幫浦220抽出的濃縮液L1可從第二幫浦130與第一加熱器120之間的入口a’進入,如此一來,濃縮液L1可被第二幫浦130推動至第一加熱器120。
第4圖繪示依照本揭露另一實施例之分離裝置400示意圖。分離裝置400包括第一蒸餾塔210、第一入口110a1、第一加熱器120、第一幫浦125、第二幫浦130、第一冷凝器135、第二冷凝器140、第二加熱器150、第三幫浦160、第二蒸餾塔、第四幫浦220、第一儲存槽230、第五幫浦145、第一調節閥250、第二調節閥260及連接管路270,其中的第二蒸餾塔例如是上述分壁式蒸餾塔110。此外,此些元件之二者之間可由實體管路連接,以傳輸之間的流體。
第二加熱器150可提供熱量給第二空間P2,以確保低沸點物質g3得以保持汽態而往上至第三空間P3,最後從分壁式蒸餾塔110的頂部113往外排出。
與第2圖之分離裝置200不同的是,本實施例之分離裝置400更包括第一幫浦125及第一冷凝器135。本實施例之第一幫浦125及第一冷凝器135分別於與第1圖的分離裝置100的第一幫浦125及第一冷凝器135的作用類似,容此不再贅述。
與第2圖之分離裝置200不同的是,第二空間P2內的中沸點物質g2以及部分高沸點物質g1被第三幫浦160抽出
後,部分經由第二加熱器150回到分壁式蒸餾塔110的第二空間P2、另一部分經由第一加熱器120後回到分壁式蒸餾塔110的第一空間P1,而其它部分直接排出。在另一實施例中,第二空間P2內的中沸點物質g2以及部分高沸點物質g1被第三幫浦160抽出後,部分經由第二加熱器150後回到分壁式蒸餾塔110的第二空間P2,而其餘部分經由第一加熱器120後回到分壁式蒸餾塔110的第一空間P1。本揭露實施例並不限定被抽出的中沸點物質g2及部分高沸點物質g1的處理方式,被第三幫浦160抽出的中沸點物質g2及部分高沸點物質g1可以是(1)經由第二加熱器150回到分壁式蒸餾塔110的第二空間P2、(2)經由第一加熱器120後回到分壁式蒸餾塔110的第一空間P1與(3)直接排出至分離裝置200外中的至少一種情況。
第5圖繪示依照本揭露另一實施例之分離裝置500示意圖。分離裝置500包括第一蒸餾塔210、第一入口110a1、第一加熱器120、第二加熱器150、第二幫浦130、第二冷凝器140、第三幫浦160、第二蒸餾塔、第四幫浦220、第一儲存槽230、第五幫浦145、第一調節閥250、第二調節閥260、至少一連接管路270、第三冷凝器510、第二儲存槽520及第六幫浦530,其中的第二蒸餾塔例如是上述分壁式蒸餾塔110。此外,此些元件之二者之間可由實體管路連接,以傳輸之間的流體。
與第2圖之分離裝置200不同的是,本實施例之分離裝置500更包括第三冷凝器510、第二儲存槽520及第六幫浦530。
進一步地說,第三冷凝器510可冷凝從分壁式蒸餾
塔110的頂部113排出的呈汽態的低沸點物質g3,冷凝後的低沸點物質g3可儲存於第二儲存槽520。第五幫浦145連接第一儲存槽230與第二儲存槽520,如此,第五幫浦145將第一儲存槽230內的儲存液L2抽出後,部分輸送至第一蒸餾塔210,而其餘部分透過連接管路270輸送至第二儲存槽520。第二儲存槽520內的儲存液L2由第六幫浦530抽出後,部分輸送至分壁式蒸餾塔110的頂部113以調解分壁式蒸餾塔110的頂部113的溫度,而其餘部分可透過連接管路270輸送至第一儲存槽230。
本實施例之分離裝置500採用二個冷凝器(第二冷凝器140及第三冷凝器510)分擔第2圖的分離裝置200的單一個冷凝器(第二冷凝器140)的工作量,因此可減輕單一冷凝器的工作負擔;相似地,本實施例之分離裝置500採用二個儲存槽(第一儲存槽230及第二儲存槽520),因此可選擇較小容積的第一儲存槽230及第二儲存槽520,避免單一儲存槽的體積過大問題;相似地,本實施例之分離裝置500採用二個幫浦(第五幫浦145及第六幫浦530)分擔第2圖的分離裝置200的單一個幫浦(第五幫浦145)的工作量,因此可減輕單一幫浦的工作負擔。
此外,若第一蒸餾塔210與分壁式蒸餾塔110的壓力相近時,可將第二冷凝器140與第三冷凝器510整合成單一冷凝器、將第一儲存槽230與第二儲存槽520整合成單一儲存槽及將第五幫浦145與第六幫浦530整合成單一幫浦,整合後的結構同於或類似於第2圖所示。
第6圖繪示依照本揭露另一實施例之分離裝置600示意圖。分離裝置600包括第一蒸餾塔210、第一入口110a1、第
一加熱器120、第二加熱器150、第二幫浦130、第二冷凝器140、第三幫浦160、第二蒸餾塔、第四幫浦220、第一儲存槽230、第五幫浦145、第一調節閥250、第二調節閥260、連接管路270、第三冷凝器510、第二儲存槽520及第六幫浦530,其中的第二蒸餾塔例如是上述分壁式蒸餾塔110。此外,此些元件之二者之間可由實體管路連接,以傳輸之間的流體。
與第5圖之分離裝置500不同的是,本實施例之分離裝置600的濃縮液L1可從填充床111的下方進入分壁式蒸餾塔110內部,如此可避免濃縮液L1往下阻塞填充床111。進一步地說,一般來說濃縮液L1都含有微顆粒;然由於本實施例之第一入口110a1位於填充床111的下方,因此可避免濃縮液L1的微顆粒阻塞填充床111的孔洞。在另一實施例中,濃縮液L1可從第一加熱器120與第二幫浦130之間的入口a’進入分壁式蒸餾塔110內部。
第7圖繪示依照本揭露另一實施例之分離裝置700示意圖。分離裝置700包括第一蒸餾塔210、第一入口110a1、第一加熱器120、第一幫浦125、第二幫浦130、第一冷凝器135第二冷凝器140、第二加熱器150、第三幫浦160、第二蒸餾塔、第四幫浦220、第一儲存槽230、第五幫浦145、第一調節閥250、第二調節閥260、連接管路270、第三冷凝器510、第二儲存槽520及第六幫浦530,其中的第二蒸餾塔例如是上述分壁式蒸餾塔110。此外,此些元件之二者之間可由實體管路連接,以傳輸之間的流體。
與第5圖之分離裝置500不同的是,本實施例之分
離裝置700更包括第一幫浦125及第一冷凝器135。本實施例之第一幫浦125及第一冷凝器135分別與第5圖的分離裝置500的第一幫浦125、第一冷凝器135的作用類似,容此不再贅述。
如下表1及2所示,表中的實驗例A及B的數據係本揭露實施例的分離裝置的軟體模擬數據,而比較例C及D的數據係傳統的分離裝置的軟體模擬數據。此外,實驗例A與比較例C是在外界溫度為攝氏36度且外界濕度為80%的環境下進行實驗,而實驗例B與比較例D是在外界溫度為攝氏10度且外界濕度為65%的環境下進行實驗。
由表1可知,實驗例A及B的淨化廢氣G3的有機揮發物濃度小於1ppm,足以符合排汙法規。由表2可知,由於實驗例A及B的廢水可充分回收再利用,因此無廢水處理量(廢水零排放);反觀比較例C及D都會產生一定的廢水處理量,造成廢水處理成本增加、廢水處理設備的負荷增加且/或此些廢水因為無法再利用而造成水資源的浪費;特別在高溫高濕度的環境,如比較例C所示,其廢水處理量高達554公斤/小時。
此外,在低溫低濕度環境下,通常需要從外界補充水量給蒸餾塔,然本揭露實施例的補水量低於傳統蒸餾塔的補水量。例如,如表2所示,在低溫低濕度環境下,實驗例B的補水量(如94公斤/小時)相較於比較例D(如107公斤/小時)的補水量更少,如此可節省用水成本。另外,由表2可知,工作溶劑(如,中沸點汽體g22)的回收率可高達97.8%,並不低於傳統的分離裝置。
綜上可知,本揭露實施例的分離裝置具有比較例C及D的既有優點,且額外具有比較例C及D缺乏的優點,如補水量少、廢水回收再利用、廢水排放量少或廢水零排放、工作溶
劑的回收率高、回收之工作溶劑的純度高及/或廢氣有效淨化等優點。此外,由於本揭露實施例的冷凝器、幫浦、儲存槽可讓二個蒸餾塔共同使用,因此建置整個分離裝置的成本也可大幅降低。
綜上所述,雖然本揭露已以較佳實施例揭露如上,然其並非用以限定本揭露。本揭露所屬技術領域中具有通常知識者,在不脫離本揭露之精神和範圍內,當可作各種之更動與潤飾。因此,本揭露之保護範圍當視後附之申請專利範圍所界定者為準。
100‧‧‧分離裝置
110‧‧‧分壁式蒸餾塔
111‧‧‧填充床
110a1‧‧‧第一入口
112‧‧‧分隔板
113‧‧‧頂部
120‧‧‧第一加熱器
125‧‧‧第一幫浦
130‧‧‧第二幫浦
135‧‧‧第一冷凝器
140‧‧‧第二冷凝器
145‧‧‧第五幫浦
150‧‧‧第二加熱器
160‧‧‧第三幫浦
L3‧‧‧混合液體
g1‧‧‧高沸點物質
g2‧‧‧中沸點物質
g21‧‧‧中沸點液體
g22‧‧‧中沸點汽體
g3‧‧‧低沸點物質
P1‧‧‧第一空間
P11‧‧‧第一底部
P2‧‧‧第二空間
P21‧‧‧第二底部
P3‧‧‧第三空間
Claims (14)
- 一種分離裝置,包括:一分壁式蒸餾塔,包括一填充床、一第一入口及一分隔板,該分隔板將該分壁式蒸餾塔的內部區分成一第一空間、一第二空間及第三空間,該第一入口連接該第一空間且位於該填充床的下方並用以接受一混合液體,該混合液體包含一高沸點物質、一中沸點物質及一低沸點物質;一第一加熱器,提供熱量給該第一空間;一第二加熱器,提供熱量給該第二空間;一第一幫浦,連接於該分壁式蒸餾塔,且用以抽出該第二空間內之呈汽態的該中沸點物質;一第一冷凝器,連接於該第一幫浦,且用以冷凝由該第一幫浦抽出的該中沸點物質;一第二幫浦,連接於該第一空間的一第一底部,以抽出該第一空間內之呈液態的該高沸點物質;一第三幫浦,連接於該第二空間的一第二底部,以抽出該第二空間內的呈液態的該中沸點物質;一第二冷凝器,連接於該分壁式蒸餾塔,且用以冷凝從該第三空間排出之呈汽態的該低沸點物質;以及一第五幫浦,用以抽出被該第二冷凝器冷凝的呈液態的低沸點物質。
- 一種分離裝置,包括:一第一入口;一第一蒸餾塔,包括一第二入口,該第二入口用以接受一廢氣,該廢氣包含一高沸點物質、一中沸點物質及一低沸點物質;一第二蒸餾塔;一第一加熱器,提供熱量給該第二蒸餾塔的該第一空間;一第二加熱器,提供熱量給該第二蒸餾塔的該第二空間;一第二幫浦,連接於該第二蒸餾塔的一第一底部,以抽出該第一底部內之呈液態的該高沸點物質;一第三幫浦,連接於該第二蒸餾塔的一第二底部,以抽出該第二底部內的呈液態的該中沸點物質;一第四幫浦,連接該第一蒸餾塔與該第二蒸餾塔,且用以抽出該第一蒸餾塔之一底部內的該廢氣的一濃縮液,並輸送至該第一入口;一第二冷凝器,連接該第一蒸餾塔,且用以將從該第一蒸餾塔之一頂部排出之該廢氣冷凝成一儲存液;一第一儲存槽,用以儲存該儲存液;以及一第五幫浦,連接該第一蒸餾塔與該第一儲存槽,且用以將該儲存液自該第一儲存槽內抽出並輸送至該第一蒸餾塔的該頂部。
- 如申請專利範圍第1或2項所述之分離裝置,其中該第 三幫浦更用以將位於該第二底部內的呈液態的該中沸點物質輸送至該第一加熱器。
- 如申請專利範圍第2項所述之分離裝置,其中該第二冷凝器更用以將從該第二蒸餾塔之一頂部排出之呈汽態的該低沸點物質冷凝成該儲存液。
- 如申請專利範圍第2項所述之分離裝置,其中該第五幫浦更用以將該儲存液自該第一儲存槽內抽出並輸送至該第二蒸餾塔的該頂部。
- 如申請專利範圍第2項所述之分離裝置,其中該第一入口設於該第二蒸餾塔。
- 如申請專利範圍第2項所述之分離裝置,其中該第一入口設於該第二幫浦與該第一加熱器之間。
- 如申請專利範圍第2項所述之分離裝置,其中該第二蒸餾塔係一分壁式蒸餾塔。
- 如申請專利範圍第8項所述之分離裝置,其中該第二蒸餾塔包括一填充床、該第一入口及一分隔板,該分隔板將該分壁 式蒸餾塔的內部區分成數個空間,該第一入口連接該些空間之一者且位於該填充床的下方。
- 如申請專利範圍第2項所述之分離裝置,其中該第二蒸餾塔包括一分隔板,該分隔板將該分壁式蒸餾塔的內部區分成一第一空間、一第二空間及一第三空間,該第一入口及該第二幫浦連接該第一空間、該第三幫浦連接該第二空間,而該第二冷凝器連接該第三空間。
- 如申請專利範圍第2項所述之分離裝置,更包括:一第三冷凝器,連接該第二蒸餾塔,且用以冷凝從該第二蒸餾塔的一頂部排出的呈汽態的該低沸點物質;一第二儲存槽,用以儲存冷凝後之該低沸點物質;一第六幫浦,連接該第二儲存槽與該第二蒸餾塔,且用以抽出該第二儲存槽內之冷凝後的該低沸點物質並輸送至該第二蒸餾塔之該頂部。
- 如申請專利範圍第11項所述之分離裝置,其中該第五幫浦連接該第一儲存槽與該第二儲存槽。
- 如申請專利範圍第11項所述之分離裝置,其中該第六幫浦連接該第一儲存槽與該第二儲存槽。
- 如申請專利範圍第2項所述之分離裝置,更包括:一第一幫浦,連接於該第二蒸餾塔,且用以抽出該第二蒸餾塔內之呈汽態的該中沸點物質;以及一第一冷凝器,用以冷凝由該第一幫浦抽出後的該中沸點物質。
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