TW202307375A - 高效能廢氣淨化系統及高效能廢氣淨化方法 - Google Patents

Abstract

一種高效能廢氣淨化系統，其包括至少一淨化單元、及焚化單元；該淨化單元包含有第一轉輪及設置於該第一轉輪下游端的第二轉輪；各該轉輪的輪面分別被區分為吸附區、冷卻區及脫附區，用以處理吸附製程廢氣中的揮發性有機化合物，隨後可再利用脫附氣體將轉輪中的揮發性有機化合物脫附，並輸送至該焚化單元中焚燒處理，藉此能夠移除製程廢氣中98%以上的揮發性有機化合物。

Description

高效能廢氣淨化系統及高效能廢氣淨化方法

本發明係關於一種揮發性有機化合物的處理系統及方法，特別係關於一種應用轉輪及焚化設備的處理系統及方法

隨著半導體及光電技術的蓬勃發展，也帶動了台灣的科技產業在近年快速的成長；相對地，在另一方面，卻也衍生了許多與環保息息相關的問題，特別是在半導體元件或光電元件之製程多半需要利用化學反應完成，在生產過程中會排放大量含有揮發性有機物(VOCs, Volatile Organic Compounds)，而這些VOCs絕大部份屬於有害性的空氣污染物(Hazardous Air Pollutants；HAPs)，人體長期暴露於含高濃度VOCs的環境中會有產生中毒及致癌性腫瘤等反應。再著，存在在大氣中的VOCs會產生光化學反應，導致大氣中臭氧濃度升高及產生高氧化性污染物。因此，這些含有揮發性有機物的廢氣排放前必須先加以處理，不可直接排放到大氣中，避免造成環境危害。

由於半導體製造業和光電業的廢氣排放量大，且VOCs的濃度屬中低範圍，設計焚化爐進行高溫焚化處理，可有效處理其廢氣排放。

然而，前述系統雖可達處理VOCs的功能，惟其以操作溫度700℃以上的高溫，焚化處理高風量低濃度的廢氣時，需要消耗大量之能源(燃料)，因此造成廢氣處理上大量能源的浪費。若結合兩種處理設施，例如使用沸石轉輪搭配焚化爐，使廢氣以單轉輪吸附濃縮之後，再以燃燒焚化等方法進行後處理，用以節省廢氣焚化過程中之燃料費用，亦無法達到98%以上之高削減率需求。

有鑑於此，本創作人為改善並解決上述之缺失，乃特潛心研究並配合學理之運用，終於提出一種設計合理且有效改善上述缺失之本發明。

意即，本發明的目的在於提供一種高效能廢氣淨化系統，用以處理含揮發性有機化合物之製程廢氣，包括：至少一淨化單元、以及焚化單元。該淨化單元包含有第一轉輪以及設置該第一轉輪下游端的第二轉輪；該第一轉輪可被區分為一第一吸附區、一第一冷卻區、及一第一脫附區；該第一吸附區係供導入該製程廢氣，用以吸附該製程廢氣中的至少一部分揮發性有機化合物並送出一第一過濾氣體；該第一冷卻區係供導入一第一冷卻氣體，用以使因進行脫附而累積熱量並且升溫的該第一轉輪降溫；該第一脫附區係供導入一第一脫附氣體，用以脫附該第一轉輪所吸附的揮發性有機化合物並送出一第一VOC濃縮氣體；該第二轉輪可被區分為一第二吸附區、一第二冷卻區、及一第二脫附區；該第二吸附區係供導入該第一過濾氣體，用以吸附第一過濾氣體中的至少一部分揮發性有機化合物並送出一第二過濾氣體；該第二冷卻區係供導入一第二冷卻氣體，用以使因進行脫附而累積熱量並且升溫的該第二轉輪降溫；該第二脫附區係供導入一第二脫附氣體，用以脫附該第二轉輪所吸附的揮發性有機化合物並送出一第二VOC濃縮氣體；該焚化單元係至少具有一焚化設備，該焚化單元設置成可連通於該第一脫附區及/或該第二脫附區，用以將第一VOC濃縮氣體及/或該第二VOC濃縮氣體中的揮發性有機化合物焚燒處理而生成一焚化後氣體並排出。

根據本發明之一實施例，當將第一轉輪之第一吸附區之設置面積設為Aa1、第一冷卻區之設置面積設為Pa1、第一脫附區之設置面積設為Da1，以及將第二轉輪之第二吸附區之設置面積設為Aa2、第二冷卻區之設置面積設為Pa2、及第二脫附區之設置面積設為Da2時，Aa1、Pa1、Da1、Aa2、Pa2、及Da2分別滿足以下關係式： Pa1≧Da1； 0.1≦(Pa1+Da1)/Aa1≦1； Pa2≧Da2； 0.1≦(Pa2+Da2)/Aa2≦1。

根據本發明之一實施例，該淨化單元為複數個，且各該淨化單元互為並聯及/或串聯設置。

根據本發明之一實施例，該高效能廢氣淨化系統更包括一第三加熱器，該第一冷卻氣體從該第一冷卻區排出後被導入該第三熱交換器進行加熱，進而輸出該第一脫附氣體。

根據本發明之一實施例，該高效能廢氣淨化系統更包括一第二加熱器，該第二冷卻氣體從該第二冷卻區排出後被導入該第二加熱器進行加熱，進而輸出該第二脫附氣體。

根據本發明之一實施例，該高效能廢氣淨化系統更包括一第一加熱器，該第一VOC濃縮氣體及/或該第二VOC濃縮氣體在導入該焚化設備之前先被導入該第一加熱器進行加熱。

根據本發明之一實施例，該第一加熱器、該第二加熱器、及該第三加熱器為熱交換器，且該些熱交換器所使用的熱源為該焚化後氣體。

根據本發明之一實施例，其中該焚化後氣體依序流經該第一加熱器、該第二加熱器、及該第三加熱器。

根據本發明之一實施例，其中該焚化單元還包含有一熱交換器裝置，該熱交換器裝置包含有一殼體、一第一熱交換管、一第二熱交換管及一第三熱交換管；該第一熱交換管的至少一部分位於該殼體內，該第二熱交換管的至少一部分位於該殼體內，該第三熱交換管的至少一部分位於該殼體內； 其中該殼體內部是用以導引該焚化後氣體；該第三熱交換管是與該第一轉輪的該第一冷卻區及第一脫附區氣體連通，用以接收從該第一冷卻區排出的該第一冷卻氣體，使該第一冷卻氣體與該焚化後氣體進行熱交換，進而輸出該第一脫附氣體；該第二熱交換管是與該第二轉輪的該第二冷卻區及第二脫附區氣體連通，用以接收從該第二冷卻區排出的該第二冷卻氣體，使該第二冷卻氣體與該焚化後氣體進行熱交換，進而輸出該第二脫附氣體；該第一熱交換管是與該第一脫附區及/或該第二脫附區氣體連通，用以接收第一VOC濃縮氣體及/或該第二VOC濃縮氣體，使該第一VOC濃縮氣體及/或該第二VOC濃縮氣體在導入該焚化設備之前先流經該第一熱交換管並與該焚化後氣體進行熱交換。

根據本發明之一實施例，該第一冷卻氣體及該第二冷卻氣體分別從該第一冷卻區及該第二冷卻區排出後還可以被匯流並導入該第三熱交換器進行加熱，進而輸出該第一脫附氣體；該第三加熱器與該第一轉輪的該第一冷卻區及該第二轉輪的該第二冷卻區氣體連通，且該第二轉輪的該第二脫附區與該第一轉輪的該第一脫附區氣體連通；該第一冷卻氣體及該第二冷卻氣體分別從第一冷卻區和該第二冷卻區排出後匯流並被導入該第三熱交換器進行加熱，進而輸出該第一脫附氣體，該第一脫附氣體依序進入該第二脫附區及該第一脫附區後送出該第一VOC濃縮氣體。

另外，本發明還可以提供一種高效能廢氣淨化方法，其係基於前述高效能廢氣淨化系統所進行，該方法包括下列步驟：第一吸附步驟：一含揮發性有機化合物的製程廢氣輸送至該第一吸附區，並經該第一吸附區吸附至少一部分所述揮發性有機化合物後送出一第一過濾氣體； 第二吸附步驟：將該第一過濾氣體導入至該第二吸附區，並經該第二吸附區吸附至少一部分所述揮發性有機化合物後送出一第二過濾氣體；第一脫附步驟：使一第一冷卻氣體通過該第一冷卻區，並將該第一冷卻氣體導至第三加熱器進行加熱而生成一第一脫附氣體，再將該第一脫附氣體輸送該第一脫附區，該第一脫附氣體將該第一轉輪所吸附的揮發性有機化合物自該第一轉輪脫附並送出一第一VOC濃縮氣體，進入該第一冷卻區中的第一冷卻氣體能夠使因進行脫附而累積熱量並且升溫的該第一轉輪降溫；第二脫附步驟：使一第二冷卻氣體通過該第二冷卻區，並將該第二冷卻氣體導至該第二加熱器進行加熱而生成一第二脫附氣體，再將該第二脫附氣體輸送至該第二脫附區，該第二脫附氣體將該第二轉輪所吸附的揮發性有機化合物自該第二轉輪脫附並送出一第二VOC濃縮氣體，進入該第二冷卻區中的第二冷卻氣體能夠使因進行脫附而累積熱量並且升溫的該第二轉輪降溫；以及焚化步驟：將該第一VOC濃縮氣體及/或該第二VOC濃縮氣體輸送至該焚化單元中之該焚化設備，並經該焚化設備將第一VOC濃縮氣體及/或該第二VOC濃縮氣體中的揮發性有機化合物焚燒處理而生成一焚化後氣體並排出； 其中該第一轉輪的轉速為1至16rph；該第二轉輪的轉速為1至10rph；該第一冷卻氣體在進入該第一冷卻區時的第一冷卻溫度為在40℃以下、第一脫附氣體在進入該第一脫附區時的第一脫附溫度為180~200℃之間；以及該第二冷卻氣體在進入該第二冷卻區時的第一冷卻溫度為在40℃以下、第二脫附氣體在進入該第二脫附區時的第二脫附溫度為在180~200℃之間。

為了使本發明的目的、技術特徵及優點，能更為相關技術領域人員所瞭解，並得以實施本發明，在此配合所附的圖式、具體闡明本發明的技術特徵與實施方式，並列舉較佳實施例進步說明。以下文中所對照的圖式，為表達與本發明特徵有關的示意，並未亦不需要依據實際情形完整繪製。

本文所用單數形式「一」、「一個」及「該」亦包含複數形式，除非上下文清楚地指示其他情況。再者應瞭解，當用於此說明書時，術語「包括」及/或「包含」指定存在所述特徵、元件及/或單元，但是不排除存在或附加一或多個其他特徵、元件及/或單元，合先敘明。又，在以下配合參考圖式之各實施例的詳細說明中，將可清楚呈現，以下實施例所提到的方向用語，例如：「上」、「下」、「左」、「右」、「前」、「後」等，僅是參考附加圖示的方向。因此，使用的方向用語是用來說明，而並非用來限制本發明。

再者，熟悉此項技術之業者亦當明瞭：所列舉之實施例與所附之圖式僅提供參考與說明之用，並非用來對本發明加以限制者；能夠基於該等記載而容易實施之修飾或變更而完成之發明，亦皆視為不脫離本發明之精神與意旨的範圍內，當然該等發明亦均包括在本發明之申請專利範圍內。

首先，請參閱圖1，其為顯示本發明之第一實施例中之高效能廢氣淨化系統100的架構配置圖，該高效能廢氣淨化系統100可用以處理含揮發性有機化合物(Volatile Organic Compounds；VOCs)的製程廢氣W，製程廢氣W的來源並未特別加以限制，舉例來說，可以來自石化業、半導體業、煉鋼廠、或是需要使用有機溶劑的製程廢氣，並且該製程廢氣W所含有的揮發性有機化合物可以是烷類、芳烴類、酯類、酮類；舉例來說，可以是但不限於丙烷、丁烷、苯、甲苯、乙苯、甲醇、乙醇、異丙醇、異戊醇、丙酮、丁酮、四氯乙烯、氯苯、醋酸丙二醇甲醚酯（PGMEA）、單乙醇胺（MEA）及二甲基亞碸（DMSO）。

該高效能廢氣淨化系統100包含有淨化單元1、及焚化單元50；淨化單元1包括第一轉輪10、及第二轉輪20，其中該第一轉輪10及該第二轉輪20是分別由可吸附揮發性有機化合物的吸附材所構成的蜂巢狀結構，並可藉由馬達(未圖示)帶動以特定轉速旋轉。

請同時參閱圖2，其為該第一轉輪10及該第二轉輪20的輪面配置圖，該第一轉輪可被區分為第一吸附區101、第一冷卻區102、及第一脫附區103，當製程廢氣W通過第一吸附區101時，吸附材會吸附製程廢氣中的至少一部分的VOCs並排出第一過濾氣體W ₁；而被吸附材所吸附的VOCs則隨著第一轉輪10轉動到第一脫附區103與一第一脫附氣體D ₁₂接觸並從第一轉輪10中脫附至該第一脫附氣體D ₁₂之中，並且送出第一VOC濃縮氣體D ₁₃。由於該第一脫附氣體D ₁₂為溫度在180~200℃之間的高溫氣體，因此第一轉輪10在與該第一脫附氣體D ₁₂進行脫附步驟時會因熱傳導作用導致第一轉輪10的溫度提升，進而導入一第一冷卻氣體D ₁₁至該第一轉輪10中使其降溫，第一冷卻氣體D ₁₁可以是外部氣體或是由製程廢氣W分流而得。

承上，該第二轉輪20設置於該第一轉輪10的下游區，與第一轉輪10同樣地可被區分為第二吸附區201、第二冷卻區202、及一第二脫附區203。第二吸附區201用以接收從第一轉輪10排出的第一過濾氣體W ₁，當第一過濾氣體W ₁通過第二吸附區201時，吸附材會吸附第一過濾氣體W ₁中的VOCs並排出第二過濾氣體W ₂，可以輸送至煙囪60排放至外界，或是做為其他用途。

被吸附材所吸附的VOCs則隨著第二轉輪20轉動到第二脫附區203與一第二脫附氣體D ₂₂接觸並從第二轉輪20中脫附至該第二脫附氣體D ₂₂之中，並且送出第二VOC濃縮氣體D ₂₃。與第一轉輪10相同地，由於該第二脫附氣體D ₂₂為溫度在180~200℃之間的高溫氣體，因此第二轉輪20在與該第二脫附氣體D ₂₂進行脫附步驟時會因熱傳導作用導致第二轉輪20的溫度提升，進而導入一第二冷卻氣體D ₂₁至該第二轉輪20中使其降溫，該第二冷卻氣體D ₂₁可以是外部氣體或是由第一過濾氣體W ₁分流而得。

當將第一轉輪10之第一吸附區101之設置面積設為Aa1、第一冷卻區102之設置面積設為Pa1、第一脫附區103之設置面積設為Da1，以及將第二轉輪20之第二吸附區201之設置面積設為Aa2、第二冷卻區202之設置面積設為Pa2、及第二脫附區203之設置面積設為Da2時，Aa1、Pa1、Da1、Aa2、Pa2、及Da2分別滿足以下關係式： Pa1≧Da1； 0.1≦(Pa1+Da1)/Aa1≦1； Pa2≧Da2； 0.1≦(Pa2+Da2)/Aa2≦1。

較佳地，第一吸附區101、第一冷卻區102、及第一脫附區103的面積比為10：1：1或6：1：1；在第二轉輪20的輪面上，第二吸附區201、第二冷卻區202、及第二脫附區203的面積比為10：1：1或6：1：1。

根據本發明的技術思想，構成該第一轉輪10及該第二轉輪20的吸附材並未特別加以限制，舉例來說，可以選自活性碳、疏水性沸石、矽膠、活性氧化鋁、及其組合中之任一種。另外，構成該第一轉輪10及該第二轉輪20的吸附材也可以是相同或是相異的材料，可依實際需求設置，在此不限制。

該焚化單元50設置成可與該第一脫附區103及該第二脫附區203氣體連通，並且該焚化單元50包含有一焚化設備501，能夠將第一VOC濃縮氣體D ₁₃及該第二VOC濃縮氣體D ₂₃中的揮發性有機化合物進行焚燒處理而生成一焚化後氣體H並排放至煙囪60。適用的焚化設備501包括但不限於直燃式焚化爐、觸媒焚化爐、蓄熱式焚化爐、或蓄熱式觸媒焚化爐。

該焚化單元50還可以進一步包含有輔助燃燒設備(未圖示)，該輔助燃燒設備與該焚化設備501連接，當焚化設備501中之第一VOC濃縮氣體D ₁₃及該第二VOC濃縮氣體D ₂₃的廢氣熱值不足燃燒至所需溫度時，該輔助燃燒設備能夠輸送天然氣等燃料協助氣體焚化作業。

請再參閱圖1，該高效能廢氣淨化系統100還可以包括有第三加熱器70，該第三加熱器70與第一冷卻區102及第一脫附區103氣體連通，用以接收從第一冷卻區102排出的該第一冷卻氣體D ₁₁，並將其加熱至第一脫附溫度後生成第一脫附氣體D ₁₂，再將第一脫附氣體D ₁₂輸送至該第一脫附區103進行脫附；同樣地，該高效能廢氣淨化系統100還可以包括有第二加熱器80，該第二加熱器80與第二冷卻區202及第二脫附區203氣體連通，用以接收從第二冷卻區202排出的該第二冷卻氣體D ₂₁，並將其加熱至第二脫附溫度後生成第二脫附氣體D ₂₂，再將第二脫附氣體D ₂₂輸送至該第二脫附區203進行脫附。

此外，在本發明之高效能廢氣淨化系統100中還可以進一步在管線中設置複數個風機，幫助氣體傳輸；該些風機的數量及配置位置並未特別加以限制，可依製程需求進行配置。

接著，以下說明利用本發明之高效能廢氣淨化系統進行廢氣淨化的方法，包含以下步驟：

第一吸附步驟S1：將一含揮發性有機化合物的製程廢氣W輸送至該第一吸附區101，並經該第一吸附區101吸附至少一部分所述揮發性有機化合物後送出一第一過濾氣體W ₁。

第二吸附步驟S2：將該第一過濾氣體W ₁導入至該第二吸附區201，並經該第二吸附區吸附至少一部分所述揮發性有機化合物後送出一第二過濾氣體。

第一脫附步驟S3：使一第一冷卻氣體D ₁₁通過該第一冷卻區102，並將該第一冷卻氣體D ₁₁導至第三加熱器70 進行升溫生成第一脫附氣體D ₁₂，再將第一脫附氣體D ₁₂輸送該第一脫附區103，該第一脫附氣體D ₁₂將該第一轉輪10所吸附的揮發性有機化合物自該第一轉輪10脫附並送出一第一VOC濃縮氣體D ₁₃；進入該第一冷卻區102中的第一冷卻氣體D ₁₁能夠使因進行脫附而累積熱量並升溫的該第一轉輪10降溫。

第二脫附步驟S4：使一第二冷卻氣體D ₂₁通過該第二冷卻區202，並將該第二冷卻氣體D ₂₁導至第二加熱器80 進行升溫生成第二脫附氣體D ₂₂，再將第二脫附氣體D ₂₂輸送該第二脫附區203，該第二脫附氣體D ₂₂將該第二轉輪20所吸附的揮發性有機化合物自該第二轉輪20脫附並送出一第二VOC濃縮氣體D ₂₃；進入該第二冷卻區202中的第二冷卻氣體D ₂₁能夠使因進行脫附而累積熱量並升溫的該第二轉輪20降溫。

焚化步驟S5：將該第一VOC濃縮氣體D ₁₃及/或該第二濃縮氣體D ₂₃輸送至該焚化單元50中之該焚化設備501，並經該焚化設備501將第一VOC濃縮氣體D ₁₃及/或該第二VOC濃縮氣體D ₂₃中的揮發性有機化合物焚燒處理而生成一焚化後氣體H並排出。

根據本發明的技術思想，該第一轉輪10的轉速相對於第二轉輪的比值一般為在16：1至1：10之間；較佳為在7：1至1：7之間；更佳為在5：1至1：5之間；最佳為在3：1至1：3之間。

第一冷卻氣體D ₁₁在進入該第一冷卻區102時的第一冷卻溫度為在40℃以下、第一脫附氣體D ₁₂在進入該第一脫附區103時的第一脫附溫度為在180~200℃之間；以及該第二冷卻氣體D ₂₁在進入該第二冷卻區202時的第二冷卻溫度為在40℃以下、第二脫附氣體D ₂₂在進入該第二脫附區203時的第二脫附溫度為在180~200℃之間。

另外，根據本發明的技術思想，該第一轉輪10的進料端可以設置一過濾單元(未圖示)，製程廢氣W在進入第一轉輪10之前會先通過該過濾單元，藉以去除掉粒徑較大的粉塵顆粒。第一轉輪10與第二轉輪20還可以分別和消防管線連通，當有突發狀況或是有悶燃的情形發生時，能夠即時灑水，並經由一廢水管線將使用後的廢水排出；在第一轉輪10的上游端也設有緊急排放管線P，以利突發狀況發生時，先將製程廢氣引導至他處或是煙囪60，避免設備損失或災害擴大。

在第一實施例中，第一VOC濃縮氣體D ₁₃及該第二濃縮氣體D ₂₃為一同匯流至焚化單元50進行焚燒處理，但並不以此為限。請參閱圖3，其為本發明第二實施例中之高效能廢氣淨化系統100的架構配置圖，在第二實施例中，高效能廢氣淨化系統100的架構配置大致上與第一實施例相同，主要差異在於該第二脫附區203所送出的第二VOC濃縮氣體D ₂₃還可以回流與製程廢氣W匯流再導入第一轉輪10的第一吸附區101中再處理，如圖3所示。

接著，請參閱圖4，其為顯示本發明之第三實施例中之高效能廢氣淨化系統100的架構配置圖，其中第一轉輪10、第二轉輪20、及焚化單元50的配置與前述第一實施例相同，在此不贅述。

本實施例與前述第一實施例的主要差異點在於本實施例中之第三加熱器70及第二加熱器80分別為熱交換器，例如板式熱交換器或管殼式熱交換器，較佳為管殼式熱交換器；從焚化單元50所排出的焚化後氣體H流經第二加熱器80及第三加熱器70，作為熱源與第一冷卻氣體D ₁₁及該第二冷卻氣體D ₂₁進行熱交換。

另外，在本實施例中，高效能廢氣淨化系統100還進一步包含有第一加熱器90，第一加熱器90與該第一脫附區103、第二脫附區203、及焚化單元50氣體連通，用以接收第一VOC濃縮氣體D ₁₃及該第二VOC濃縮氣體D ₂₃，並將其加熱後傳送至焚化單元50中進行焚燒。

該第一加熱器90也可以是熱交換器，例如可以是板式熱交換器及管殼式熱交換器，較佳為管殼式熱交換器，並且與第二熱交換器80、第三熱交換器70串聯。從焚化單元50排出的焚燒後氣體H能夠依序流經第一加熱器90、第二加熱器80、及第三加熱器70，與第一VOC濃縮氣體D ₁₃及該第二VOC濃縮氣體D ₂₃、第二冷卻氣體D ₂₁、第一冷卻氣體D ₁₁進行熱交換，使焚燒後氣體H的最終溫度為在200~280℃之間，最終再導入煙囪60排放至外界或是後續應用。藉此，能夠有效利用焚燒後氣體H的熱能，並且降低焚燒後氣體H排放至外界的溫度。

另外，當焚化設備501是直燃式焚化爐或觸媒式焚化爐時，第三加熱器90、第二加熱器80、及第一加熱器70還可以整合成一熱交換器裝置，並且整合在焚化單元50中(未圖示)，該熱交換器裝置包含有一殼體、一第一熱交換管、一第二熱交換管及一第三熱交換管；該第一熱交換管的至少一部分位於該殼體內，該第二熱交換管的至少一部分位於該殼體內，該第三熱交換管的至少一部分位於該殼體內；較佳為一第一熱交換管、一第二熱交換管及一第三熱交換管皆設置在該殼體內。各個熱交換管分別為外表面平滑的管體（plain tube）。

在該殼體內部以及各個熱交換管的外部所形成的空間是用以導引該焚化後氣體H的熱流道，該熱流道與焚化單元50的排氣口流連通並具有一靠近該排氣口的熱側及一遠離該排氣口的冷側，該第一熱交換管鄰近該熱側，該第三熱交換管鄰近該冷側，該第二熱交換管則是該第一熱交換管及第三熱交換管之間。

另外，該第一熱交換管、第二熱交換管、第三熱交換管則是分別引導第一VOC濃縮氣體D ₁₃與第二VOC濃縮氣體D ₂₃、第二冷卻氣體D ₂₁、第一冷卻氣體D ₁₁的冷流道；其中，第三熱交換管是與該第一轉輪10的該第一冷卻區102及第一脫附區103氣體連通，用以接收從該第一冷卻區102排出的該第一冷卻氣體D ₁₁，使該第一冷卻氣體D ₁₁與該焚化後氣體H進行熱交換；第二熱交換管是與該第二轉輪20的該第二冷卻區202及第二脫附區203氣體連通，用以接收從該第二冷卻區202排出的第二冷卻氣體D ₂₁，使第二冷卻氣體D ₂₁與該焚化後氣體H進行熱交換；該第一熱交換管則是與第一脫附區103、第二脫附區203、及焚化單元50氣體連通，用以接收第一VOC濃縮氣體D ₁₃及第二VOC濃縮氣體D ₂₃，使該第一VOC濃縮氣體D ₁₃及該第二VOC濃縮氣體D ₂₃在導入該焚化設備501之前先流經該第一熱交換管並與該焚化後氣體H進行熱交換。

接著，請參閱圖5，其為顯示本發明之第四實施例中之高效能廢氣淨化系統1的架構配置圖。在本實施例中，該高效能廢氣淨化系統100包含有淨化單元1、焚化單元50、第三加熱器70、以及第一加熱器90。

淨化單元1的配置與前述實施例態樣相同，包括有第一轉輪10、及第二轉輪20，其中該第一轉輪10及該第二轉輪20是分別由可吸附揮發性有機化合物的吸附材所構成的蜂巢狀結構，並可藉由馬達(未圖示)帶動以特定轉速旋轉。該第一轉輪10可被區分為第一吸附區101、第一冷卻區102、及第一脫附區103，而設置於該第一轉輪10之下游端的第二轉輪20可被區分為第二吸附區201、第二冷卻區202及第二脫附區203，並且該第三加熱器70是與第一轉輪10的第一冷卻區102及第二轉輪20的第二冷卻區202、第二脫附區203氣體連通，該第一加熱器90是與第一轉輪10的第一脫附區103、焚化單元50、及第三加熱器70氣體連通。

當將第一轉輪10之第一吸附區101之設置面積設為Aa1、第一冷卻區102之設置面積設為Pa1、第一脫附區103之設置面積設為Da1，以及將第二轉輪20之第二吸附區201之設置面積設為Aa2、第二冷卻區202之設置面積設為Pa2、及第二脫附區203之設置面積設為Da2時，Aa1、Pa1、Da1、Aa2及Da2分別滿足以下關係式： Pa1≧Da1； 0.1≦(Pa1+Da1)/Aa1≦1； 0.1≦Da2/Aa2≦1。

較佳地，第一吸附區101、第一冷卻區102、及第一脫附區103的面積比為10：1：1或6：1：1；在第二轉輪20的輪面上，第二吸附區201、第二冷卻區202、及第二脫附區203的面積比為10：1：1或6：1：1。

根據本發明的技術思想，該第一轉輪10的轉速相對於第二轉輪的比值一般為在16：1至1：10之間；較佳為在7：1至1：7之間；更佳為在5：1至1：5之間；最佳為在3：1至1：3之間。

利用本實施例中之高效能廢氣淨化系統進行廢氣淨化的方法，包含以下步驟：

第一吸附步驟X1：一含揮發性有機化合物的製程廢氣輸送至該第一吸附區，並經該第一吸附區吸附至少一部分所述揮發性有機化合物後送出一第一過濾氣體。

第二吸附步驟X2：將該第一過濾氣體導入至該第二吸附區，並經該第二吸附區吸附至少一部分所述揮發性有機化合物後送出一第二過濾氣體。

脫附步驟X3：使一第一冷卻氣體及一第二冷卻氣體分別通過該第一冷卻區及該第二冷卻區，並將該第一冷卻氣體、該第二冷卻氣體匯流導至第三加熱器進行升溫生成第一脫附氣體，再將該第一脫附氣體依序輸送至該第二脫附區及該第一脫附區，以脫附該第二轉輪與該第一轉輪所吸附的揮發性有機化合物而生成一第一VOC濃縮氣體；分別進入該第一冷卻區及該第二冷卻區中的第一冷卻氣體、及第二冷卻氣體能夠使因進行脫附而累積熱量並且升溫的該第一轉輪及該第二轉輪降溫。

焚化步驟X4：將該第一VOC濃縮氣體輸送至該焚化單元中之該焚化設備，並經該焚化設備將第一VOC濃縮氣體中的揮發性有機化合物焚燒處理而生成一焚化後氣體並排出。

當製程廢氣W通過第一吸附區101時，吸附材會吸附製程廢氣中的至少一部分的VOCs並排出第一過濾氣體W ₁；而被吸附材所吸附的VOCs則隨著第一轉輪10轉動到第一脫附區103與一第一脫附氣體D ₁₂接觸並從第一轉輪10中脫附至該第一脫附氣體D ₁₂之中，並且送出第一VOC濃縮氣體D ₁₃。由於該第一脫附氣體D ₁₂為溫度在180~200℃之間的高溫氣體，因此第一轉輪10在與該第一脫附氣體D ₁₂進行脫附步驟時會因熱傳導作用導致第一轉輪10的溫度提升，進而導入一第一冷卻氣體D ₁₁至該第一轉輪10中使其降溫，第一冷卻氣體D ₁₁可以是外部氣體或是由製程廢氣W分流而得。

承上，第二吸附區201用以接收從第一轉輪10排出的第一過濾氣體W ₁，當第一過濾氣體W ₁通過第二吸附區201時，吸附材會吸附第一過濾氣體W1中的VOCs並排出第二過濾氣體W ₂，可以輸送至煙囪60排放至外界，或是做為其他用途。

與第一轉輪10相同地，由於該第二脫附氣體D ₂₂為溫度在180~200℃之間的高溫氣體，因此第二轉輪20在與該第二脫附氣體D ₂₂進行脫附步驟時會因熱傳導作用導致第二轉輪20的溫度提升，進而導入一第二冷卻氣體D ₂₁至該第二轉輪20中使其降溫，該第二冷卻氣體D ₂₁可以是外部氣體或是由第一過濾氣體W ₁分流而得。

在本實施例中，當第一冷卻氣體D ₁₁通過第一轉輪10的第一冷卻區102後，以及當第二冷卻氣體D ₂₁通過第二轉輪20的第二冷卻區202後，第一冷卻氣體D ₁₁與第二冷卻氣體D ₂₁會被匯流並導入第三加熱器70中進行升溫至至第一脫附溫度後生成第一脫附氣體D ₁₂，該第一脫附氣體D ₁₂被導入至第二轉輪20中的第二脫附區203與隨著第二轉輪20轉動到第二脫附區203的VOCs接觸，使得VOCs從第二轉輪20中脫附至該第一脫附氣體D ₁₂之中，並且自該第二脫附區203排出。接著，該第一脫附氣體D ₁₂再被導入第一轉輪10中的第一脫附區103與隨著第一轉輪10轉動到第一脫附區103的VOCs接觸，使得VOCs從第一轉輪10中脫附至該該第一脫附氣體D ₁₂之中，並且自該第一脫附區103排出第一VOC濃縮氣體D ₁₃。

第一VOC濃縮氣體D ₁₃被輸送至第一加熱器90升溫後傳送至焚化單元50中進行焚燒，由於第一加熱器90與第三加熱器70為串聯之熱交換器，從焚化單元50排出的焚燒後氣體H能夠作為第一加熱器90與第三加熱器70的熱源，依序流經第一加熱器90與第三加熱器70，與第一VOC濃縮氣體D ₁₃、及第一冷卻氣體D _{11 、}及第二冷卻氣體D ₂₁進行熱交換，使焚燒後氣體H的最終溫度為在200~280℃之間，最終再導入煙囪60’排放至外界或是後續應用。又，在本實施例中，用於排放第二過濾氣體W ₂的煙囪60與用於排放焚燒後氣體H的煙囪60’為各自獨立的裝置，能夠個別監控第二過濾氣體W ₂與焚燒後氣體H的氣體品質。但不限於各自獨立的裝置，亦可如其他實施例中將第二過濾氣體W ₂與焚燒後氣體H匯流至同一個煙囪中排放。

根據本發明的技術思想，該第一脫附氣體D ₁₂在從第二轉輪20排出之後，可以先依實際需求加熱至一特定溫度再被導入第一轉輪10的第一脫附區103，或是直接不加熱直接導入第一脫附區103，在此不特別加以限制。

又，請參閱圖6，其為顯示本發明之第五實施例中之高效能廢氣淨化系統1的架構配置圖。在此實施例中，該高效能廢氣淨化系統1配置有並聯設置的兩個淨化單元1、1’，淨化單元1、1’分別與第三加熱器70、第二加熱器80、及焚化單元50連通，各單元之間的連接配置關係與前述第三實施例相同，在此不贅述。製程廢氣W分流輸送至淨化單元1、1’中， 並且同步進行廢氣處理，藉此能夠提高系統的處理效能。但並不以此為限，淨化單元1、1’也可以是串聯設置，可依實際製程進行調整。

接著，以下以具體實施例來說明本發明。 《實施例1》

在本實施例中，採用如圖3所示之高效能廢氣淨化系統進行廢氣淨化，第一轉輪10及第二轉輪20是由疏水性沸石所構成，第一轉輪10及第二轉輪20的直徑為3850mm、厚度為400mm；另外，在第一轉輪10的輪面上，第一吸附區101、第一冷卻區102、及第一脫附區103的面積比為10：1：1；在第二轉輪20的輪面上，第二吸附區201、第二冷卻區202、及第二脫附區203的面積比為10：1：1。第一轉輪10的轉速為在4~8rph之間，及第二轉輪20的轉速為在3~6rph之間。

如圖3所示，在將入口流量為1527Nm ³/min、 VOCs總含量約為500ppm-C的製程廢氣W導入本發明之高效能廢氣淨化系統以前，會先將該製程廢氣W與第二VOC濃縮氣體D ₂₃匯流(75Nm ³/min、200ppm-C)，使得進入高效能廢氣淨化系統的氣體流量為1602Nm3/min、 VOCs總含量約為486ppm-C，並且在進入系統後分流至第一轉輪10的第一吸附區101以及第一冷卻區102；其中被導入第一轉輪10的第一吸附區101進行第一吸附步驟的氣體流量為1495Nm ³/min，被導入第一冷卻區102中作為第一冷卻氣體D ₁₁的氣體流量為107Nm ³/min。

製程廢氣W在通過第一吸附區101後排出第一過濾氣體W ₁，VOCs的含量降低至14ppmC；接著將第一過濾氣體W ₁導入第二轉輪20中，其中1420Nm ³/min的第一過濾氣體W ₁被導入第二轉輪20的第二吸附區201進行第二吸附步驟，75Nm ³/min的第一過濾氣體W ₁被導入第二冷卻區202中作為第二冷卻氣體D ₂₁。

第一過濾氣體W ₁在通過第二吸附區201後排出第二過濾氣體W ₂，VOCs的含量降低至5ppmC，可換算出第一轉輪10和第二轉輪20串聯後的VOCs去除率為在99%以上。

另外，在第一脫附步驟中，第一冷卻氣體D ₁₁通過第一冷卻區102，溫度從27℃升溫至100~120℃；接著將第一冷卻氣體D ₁₁導入第三加熱器70中，使該第一冷卻氣體D ₁₁升溫至200℃而再導入第一脫附區103中進行脫附。完成脫附步驟並從第一脫附區103排出的第一VOC濃縮氣體D13的溫度為60℃、VOCs含量為7100ppmC。

又，在第二脫附步驟中，第二冷卻氣體D ₂₁通過第二冷卻區202，溫度從29~31℃升溫至100~120℃；接著將第二冷卻氣體D ₂₁導入第二加熱器80中，使該第二冷卻氣體D ₂₁升溫至200℃後再導入第二脫附區203中進行脫附。完成脫附步驟並從第二脫附區203排出的第二VOC濃縮氣體D ₂₃的溫度為60℃、VOCs含量為200ppmC；該第二VOC濃縮氣體D ₂₃會再被導至系統前端與製程廢氣W匯流進行淨化處理。

將第一VOC濃縮氣體D ₁₃匯入焚化單元50中進行焚燒，將焚燒完成後所排出的焚燒後氣體H降溫並與第二過濾氣體W2一同輸送至煙囪60，經換算後可知本發明之高效能廢氣淨化系統的VOCs總去除率可達98%以上。 《實施例2》

在本實施例中，採用如圖4所示之高效能廢氣淨化系統進行廢氣淨化，第一轉輪10及第二轉輪20是由疏水性沸石所構成，第一轉輪10及第二轉輪20的直徑為3850mm、厚度為400mm；另外，在第一轉輪10的輪面上，第一吸附區101、第一冷卻區102、及第一脫附區103的面積比為10：1：1；在第二轉輪20的輪面上，第二吸附區201、第二冷卻區202、及第二脫附區203的面積比為10：1：1。第一轉輪10的轉速為在4~8rph之間，及第二轉輪20的轉速為在3~6rph之間。

將91611Nm ³/Hr的製程廢氣W(VOCs總含量約為145.77Kg/hr)導入本發明之高效能廢氣淨化系統中，其中85503Nm ³/Hr的製程廢氣W被導入第一轉輪10的第一吸附區101進行第一吸附步驟，6107Nm ³/Hr的製程廢氣W被導入第一冷卻區102中作為第一冷卻氣體D ₁₁。

製程廢氣W在通過第一吸附區101後排出第一過濾氣體W ₁，VOCs的含量降低至4.08 Kg/hr ；接著將第一過濾氣體W ₁導入第二轉輪20中，其中81228Nm ³/Hr的第一過濾氣體W ₁被導入第二轉輪20的第二吸附區201進行第二吸附步驟，4275Nm ³/Hr的第一過濾氣體W ₁被導入第二冷卻區202中作為第二冷卻氣體D ₂₁。

第一過濾氣體W ₁在通過第二吸附區201後排出第二過濾氣體W ₂，VOCs的含量降低至1.45 Kg/hr ，可換算出第一轉輪10和第二轉輪20串聯後的VOCs去除率為在99%以上。

另外，在第一脫附步驟中，第一冷卻氣體D ₁₁通過第一冷卻區102，溫度從25℃升溫至100℃；接著將第一冷卻氣體D ₁₁導入第三加熱器70中，使該第一冷卻氣體D ₁₁升溫至200℃而再導入第一脫附區103中進行脫附。完成脫附步驟並從第一脫附區103排出的第一VOC濃縮氣體D ₁₃的溫度為60℃、VOCs含量為141.69 Kg/hr。

又，在第二脫附步驟中，第二冷卻氣體D ₂₁通過第二冷卻區202，溫度從29℃升溫至100℃；接著將第二冷卻氣體D ₂₁導入第二加熱器80中，使該第二冷卻氣體D ₂₁升溫至200℃後再導入第二脫附區203中進行脫附。完成脫附步驟並從第二脫附區203排出的第二VOC濃縮氣體D ₂₃的溫度為60℃、VOCs含量為2.63 Kg/hr。

將第一VOC濃縮氣體D ₁₃以及第二VOC濃縮氣體D ₂₃導入焚化單元50中進行焚燒，將焚燒完成後所排出的焚燒後氣體H依序通過第一加熱器90、第二加熱器80、第三加熱器70後降溫，並與第二過濾氣體W2一同輸送至煙囪60，經換算後可知本發明之高效能廢氣淨化系統的VOCs總去除率可達98%以上。

綜上所述，本發明之內容已以如上之實施例舉例說明了，然而本發明並非僅限定於此等實施方式而已。本發明所屬技術領域中具有通常知識者，在不脫離本發明之精神和範圍內，當可再進行各種之更動與修飾；例如，將前述實施例中所例示之各技術內容加以組合或變更而成為新的實施方式，此等實施方式亦當然視為本發明所屬內容之一。因此，本案所欲保護之範圍亦包括後述之申請專利範圍及其所界定之範圍。

100:高效能廢氣淨化系統 1、1’:淨化單元 10、10’:第一轉輪 101、101’、:第一吸附區 102、102’:第一冷卻區 103、103’:第一脫附區 20、20’:第二轉輪 201、201’:第二吸附區 202、202’:第二冷卻區 203、203’:第二脫附區 50:焚化單元 501:焚化設備 60、60’:煙囪 70:第三加熱器 80:第二加熱器 90:第一加熱器 W:製程廢氣 W ₁、W _1’:第一過濾氣體 W ₂、W _2’:第二過濾氣體 D ₁₁、D _11’:第一冷卻氣體 D ₁₂、D _12’:第一脫附氣體 D ₁₃、D _13’:第一VOC濃縮氣體 D ₂₁、D _21’:第二冷卻氣體 D ₂₂、D _22’:第二脫附氣體 D ₂₃、D _23’:第二VOC濃縮氣體 H:焚化後氣體

圖1係顯示本發明第一實施例的系統配置示意圖。 圖2是用於本發明的第一轉輪及第二轉輪的前視示意圖。 圖3為本發明第二實施例的系統配置示意圖。 圖4為本發明第三實施例的系統配置示意圖。 圖5為本發明第四實施例的系統配置示意圖。 圖6為本創作第五實施例的系統配置示意圖。

1:高效能廢氣淨化系統

10:第一轉輪

101:第一吸附區

102:第一冷卻區

103:第一脫附區

20:第二轉輪

201:第二吸附區

202:第二冷卻區

203:第二脫附區

50:焚化單元

501:焚化設備

60:煙囪

70:第三加熱器

80:第二加熱器

W:製程廢氣

W₁:第一過濾氣體

W₂:第二過濾氣體

D₁₁:第一冷卻氣體

D₁₂:第一脫附氣體

D₁₃:第一VOC濃縮氣體

D₂₁:第二冷卻氣體

D₂₂:第二脫附氣體

D₂₃:第二VOC濃縮氣體

H:焚化後氣體

Claims (18)

1. 一種高效能廢氣淨化系統，其係用以處理含揮發性有機化合物之製程廢氣，且該高效能廢氣淨化系統包括： 至少一個淨化單元，其包含有一第一轉輪以及設置於該第一轉輪之下游端的一第二轉輪；以及 一焚化單元，其係至少具有一焚化設備並且與該淨化單元連通；其中 該第一轉輪可被區分為一第一吸附區、一第一冷卻區、及一第一脫附區；該第一吸附區係供導入該製程廢氣，用以吸附該製程廢氣中的至少一部分揮發性有機化合物並送出一第一過濾氣體；該第一冷卻區係供導入一第一冷卻氣體，用以使因進行脫附而累積熱量並且升溫的該第一轉輪降溫，該第一冷卻氣體為該製程廢氣的一部分分流或外部氣體；該第一脫附區係供導入一第一脫附氣體，用以脫附該第一轉輪所吸附的揮發性有機化合物並送出一第一VOC濃縮氣體； 該第二轉輪可被區分為一第二吸附區、一第二冷卻區、及一第二脫附區；該第二吸附區係供導入該第一過濾氣體，用以吸附第一過濾氣體中的至少一部分揮發性有機化合物並送出一第二過濾氣體；該第二冷卻區係供導入一第二冷卻氣體，用以使因進行脫附而累積熱量並且升溫的該第二轉輪降溫，該第二冷卻氣體為該第一過濾氣體之一部分分流或外部氣體；該第二脫附區係供導入一第二脫附氣體，用以脫附該第二轉輪所吸附的揮發性有機化合物並送出一第二VOC濃縮氣體； 當將第一轉輪之第一吸附區之設置面積設為Aa1、第一冷卻區之設置面積設為Pa1、第一脫附區之設置面積設為Da1，以及將第二轉輪之第二吸附區之設置面積設為Aa2、第二冷卻區之設置面積設為Pa2、及第二脫附區之設置面積設為Da2時，Aa1、Pa1、Da1、Aa2、Pa2、及Da2分別滿足以下關係式： Pa1≧Da1； 0.1≦(Pa1+Da1)/Aa1≦1； Pa2≧Da2； 0.1≦(Pa2+Da2)/Aa2≦1；以及 該焚化單元用以焚燒該第一VOC濃縮氣體及/或該第二VOC濃縮氣體中的揮發性有機化合物而生成一焚化後氣體並排出。
2. 如請求項1所述的高效能廢氣淨化系統，其中該淨化單元為複數個，且各該淨化單元互為串聯及/或並聯設置。
3. 如請求項1或2所述的高效能廢氣淨化系統，其係更包括與該第一轉輪氣體連通的一第三加熱器以及與該第二轉輪氣體連通的一第二加熱器；該第一冷卻氣體從該第一冷卻區排出後被導入該第三加熱器進行加熱，進而輸出該第一脫附氣體，該第二冷卻氣體從該第二冷卻區排出後被導入該第二加熱器進行加熱，進而輸出該第二脫附氣體。
4. 如請求項3所述的高效能廢氣淨化系統，其中更包括一第一加熱器，該第一VOC濃縮氣體及/或該第二VOC濃縮氣體在導入該焚化設備之前先被導入該第一加熱器進行加熱。
5. 如請求項4所述的高效能廢氣淨化系統，其中該第三加熱器、該第二加熱器、以及該第一加熱器分別為熱交換器，且該焚化後氣體依序流經該第一加熱器、該第二加熱器、及該第三加熱器以作為該些熱交換器所使用的熱源。
6. 如請求項1所述的高效能廢氣淨化系統，其中該焚化單元還包含有一熱交換器裝置，該熱交換器裝置包含有一殼體、一第一熱交換管、一第二熱交換管及一第三熱交換管；該第一熱交換管的至少一部分位於該殼體內，該第二熱交換管的至少一部分位於該殼體內，該第三熱交換管的至少一部分位於該殼體內； 其中 該殼體內部是用以導引該焚化後氣體； 該第三熱交換管是與該第一轉輪的該第一冷卻區及第一脫附區氣體連通，用以接收從該第一冷卻區排出的該第一冷卻氣體，使該第一冷卻氣體與該焚化後氣體進行熱交換，進而輸出該第一脫附氣體； 該第二熱交換管是與該第二轉輪的該第二冷卻區及第二脫附區氣體連通，用以接收從該第二冷卻區排出的該第二冷卻氣體，使該第二冷卻氣體與該焚化後氣體進行熱交換，進而輸出該第二脫附氣體； 該第一熱交換管是與該第一脫附區及/或該第二脫附區氣體連通，用以接收該第一VOC濃縮氣體及/或該第二VOC濃縮氣體，使該第一VOC濃縮氣體及/或該第二VOC濃縮氣體在導入該焚化設備之前先流經該第一熱交換管並與該焚化後氣體進行熱交換。
7. 如請求項1或2所述的高效能廢氣淨化系統，其係更包括與該第一轉輪以及該第二轉輪氣體連通的一第三加熱器；該第一冷卻氣體及該第二冷卻氣體分別從該第一冷卻區及該第二冷卻區排出後被導入該第三熱交換器進行加熱，進而輸出該第一脫附氣體。
8. 如請求項7所述的高效能廢氣淨化系統，其中該第一脫附氣體依序進入該第二脫附區及該第一脫附區後送出該第一VOC濃縮氣體。
9. 如請求項8所述的高效能廢氣淨化系統，其中更包括一第一加熱器，該第一加熱器與該第一轉輪及該焚化設備氣體連通，該第一VOC濃縮氣體在導入該焚化設備之前先被導入該第一加熱器進行加熱。
10. 如請求項9所述的高效能廢氣淨化系統，其中該第三加熱器、以及該第一加熱器分別為熱交換器，且該焚化後氣體依序流經該第一加熱器、及該第三加熱器以作為該些熱交換器所使用的熱源。
11. 一種高效能廢氣淨化方法，其係應用於一高效能廢氣淨化系統，該高效能廢氣淨化系統包括至少一個淨化單元及一焚化單元；該淨化單元包含有第一轉輪及第二轉輪；該第一轉輪包含有一第一吸附區、第一冷卻區、及一第一脫附區，該第二轉輪包含有一第二吸附區、一第二冷卻區、及一第二脫附區；該焚化單元包含有一焚化設備；該高效能廢氣淨化方法包括下列步驟： 第一吸附步驟：一含揮發性有機化合物的製程廢氣輸送至該第一吸附區，並經該第一吸附區吸附至少一部分所述揮發性有機化合物後送出一第一過濾氣體； 第二吸附步驟：將該第一過濾氣體導入至該第二吸附區，並經該第二吸附區吸附至少一部分所述揮發性有機化合物後送出一第二過濾氣體； 第一脫附步驟：使一第一冷卻氣體通過該第一冷卻區，並將該第一冷卻氣體導至第三加熱器進行升溫生成第一脫附氣體，再將第一脫附氣體輸送該第一脫附區，該第一脫附氣體將該第一轉輪所吸附的揮發性有機化合物自該第一轉輪脫附並送出一第一VOC濃縮氣體；進入該第一冷卻區中的第一冷卻氣體能夠使因進行脫附而累積熱量並升溫的該第一轉輪降溫； 第二脫附步驟：使一第二冷卻氣體通過該第二冷卻區，並將該第二冷卻氣體導至第二加熱器進行升溫生成第二脫附氣體，再將第二脫附氣體輸送該第二脫附區，該第二脫附氣體將該第二轉輪所吸附的揮發性有機化合物自該第二轉輪脫附並送出一第二VOC濃縮氣體；進入該第二冷卻區中的第二冷卻氣體能夠使因進行脫附而累積熱量並升溫的該第二轉輪降溫；以及 焚化步驟：將該第一VOC濃縮氣體及/或該第二VOC濃縮氣體輸送至該焚化單元中之該焚化設備，並經該焚化設備將第一VOC濃縮氣體及/或該第二VOC濃縮氣體中的揮發性有機化合物焚燒處理而生成一焚化後氣體並排出； 其中 該第一冷卻氣體為該待處理廢氣之一部分分流或外部氣體，以及第二冷卻氣體該第一過濾氣體之一部分分流或外部氣體； 該第一轉輪的轉速相對於第二轉輪的轉速的比值為在16：1至1：10之間； 當將第一轉輪之第一吸附區之設置面積設為Aa1、第一冷卻區之設置面積設為Pa1、第一脫附區之設置面積設為Da1，以及將第二轉輪之第二吸附區之設置面積設為Aa2、第二冷卻區之設置面積設為Pa2、及第二脫附區之設置面積設為Da2時，Aa1、Pa1、Da1、Aa2、Pa2、及Da2分別滿足以下關係式： Pa1≧Da1； 0.1≦(Pa1+Da1)/Aa1≦1； Pa2≧Da2； 0.1≦(Pa2+Da2)/Aa2≦1； 該第一冷卻氣體在進入該第一冷卻區時的第一冷卻溫度為在40℃以下，該第一脫附氣體在進入該第一脫附區時的第一脫附溫度為在180~200℃之間；以及 該第二冷卻氣體在進入該第二冷卻區時的第一冷卻溫度為在40℃以下，該第二脫附氣體在進入該第二脫附區時的第二脫附溫度為在180~200℃之間。
12. 如請求項11所述的高效能廢氣淨化方法，其中該第二脫附區所送出的第二VOC濃縮氣體之部分或全部被導入該第一轉輪的該第一吸附區。
13. 如請求項12所述的高效能廢氣淨化方法，其中該高效能廢氣淨化系統更包括與該第一轉輪氣體連通的一第三加熱器、以及與該第二轉輪氣體連通的一第二加熱器；該第一冷卻氣體從該第一冷卻區排出後被導入該第三加熱器加熱，進而輸出該第一脫附氣體，該第二冷卻氣體從該第二冷卻區排出後被導入該第二加熱器加熱，進而輸出該第二脫附氣體。
14. 如請求項13所述的高效能廢氣淨化方法，其中該高效能廢氣淨化系統更包括一第一加熱器，該第一VOC濃縮氣體及/或該第二VOC濃縮氣體在導入該焚化設備之前先被導入該第一加熱器進行加熱。
15. 如請求項14所述的高效能廢氣淨化方法，其中該第三加熱器、該第二加熱器、以及該第一加熱器分別為熱交換器，且該熱交換器所使用的熱源為該焚化後氣體；該焚化後氣體依序流經該第一加熱器、該第二加熱器、及該第三加熱器後排出，且其最終溫度為在200~280℃之間。
16. 一種高效能廢氣淨化方法，其係應用於一高效能廢氣淨化系統，該高效能廢氣淨化系統包括至少一個淨化單元、及一焚化單元；該淨化單元包含有第一轉輪及第二轉輪；該第一轉輪包含有一第一吸附區、第一冷卻區、及一第一脫附區，該第二轉輪包含有一第二吸附區、第二冷卻區、及一第二脫附區；該焚化單元包含有一焚化設備；該高效能廢氣淨化方法包括下列步驟： 第一吸附步驟：一含揮發性有機化合物的製程廢氣輸送至該第一吸附區，並經該第一吸附區吸附至少一部分所述揮發性有機化合物後送出一第一過濾氣體； 第二吸附步驟：將該第一過濾氣體導入至該第二吸附區，並經該第二吸附區吸附至少一部分所述揮發性有機化合物後送出一第二過濾氣體； 脫附步驟：使一第一冷卻氣體及一第二冷卻氣體分別通過該第一冷卻區及該第二冷卻區，並將該第一冷卻氣體、該第二冷卻氣體匯流導至第三加熱器進行升溫生成第一脫附氣體，再將該第一脫附氣體依序輸送至該第二脫附區及該第一脫附區，以脫附該第二轉輪與該第一轉輪所吸附的揮發性有機化合物而生成一第一VOC濃縮氣體；分別進入該第一冷卻區及該第二冷卻區中的第一冷卻氣體、第二冷卻氣體能夠使因進行脫附而累積熱量並升溫的該第一轉輪及該第二轉輪降溫；以及 焚化步驟：將該第一VOC濃縮氣體輸送至該焚化單元中之該焚化設備，並經該焚化設備將第一VOC濃縮氣體中的揮發性有機化合物焚燒處理而生成一焚化後氣體並排出； 其中 該第一冷卻氣體為該待處理廢氣之一部分分流或外部氣體； 該第一轉輪的轉速相對於第二轉輪的轉速的比值為在16：1至1：10之間； 該第一冷卻氣體在進入該第一冷卻區時的第一冷卻溫度為在40℃以下，該第一脫附氣體在進入該第二脫附區時的第一脫附溫度為在180~200℃之間。
17. 如請求項16所述的高效能廢氣淨化方法，其中該高效能廢氣淨化系統更包括一第一加熱器，該第一VOC濃縮氣體在導入該焚化設備之前先被導入該第一加熱器進行加熱。
18. 如請求項17所述的高效能廢氣淨化方法，其中該第三加熱器、以及該第一加熱器分別為熱交換器，且該熱交換器所使用的熱源為該焚化後氣體；該焚化後氣體依序流經該第一加熱器、及該第三加熱器後排出，且其最終溫度為在200~280℃之間。

Images