TW542886B - Method and device for combustion type exhaust gas treatment - Google Patents

Description

542886 經 濟 部 智 慧 財 產 局 員 工 消 費 合 作 社 印 製 A7 B7 五、發明說明（1 ) [技術領域] 本發明有關以燃燒或加熱分解及/或氧化分解等方法 處理半導體及液晶等之工業製品加工過程中所發生的廢 氣，例如含有矽烷氣體（SiH4)或鹵素系氣體（Nf3、C1F3、 SF6、CHF3、CJ6、CF4等）的有害可燃性或難分解性之廢 氣的燃燒式廢氣處理方法及裝i。 [背景技術] 以往之燃燒式廢氣處理裝置，係於燃燒器（burner)部、 及燃燒器部之下游侧等具備燃燒室，並對燃燒器部供給可 燃氣體（助燃氣體），使可燃氣體燃燒以形成火焰，並作成 由此火焰燃燒廢氣之方式的構成。可燃氣體係將氫氣體、 民生用煤氣（city gas)、丙烷氣等的可燃氣體作為燃燒氣體 使用，而氧化劑則通常使用氧氣或空氣。 於以往之燃燒式廢氣處理中，由於作為可燃氣體而使 用氫氣、民生用煤氣、丙烷氣等的燃燒氣之故，必須舖設 為供給燃燒氣體至燃燒式廢氣處理裝置之用的配管。'再 且，如以民生用煤氣或丙烷氣等作為燃燒氣體時，亦有在 不完全燃燒時會發生毒性高的一氧化碳的問題。 相比之下氫氣雖具有著火、爆發性，惟一曰 一開始燃燒， 則火焰幾乎不會被吹熄，而由於可得極為 X疋的燃燒之 故，適合於燃燒式廢氣處理裝置之燃燒用燃料氣體，但有 價格高、運轉成本高的缺點。氫氣如從儲存容器或供給廢 氣處理裝置的配管愈長，則有在配管聯接部 咐P丧°丨分漏洩的危 險0 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） 312950 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) •Hi in ϋ ·_ϋ ϋ ϋ— ϋ« ^ I ·ϋ ·ϋ «ϋ I ·ϋ ϋ 11 I =0 線丨丨丨i- 542886 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 A7 一 ..........._............ B7五、發明說明（2 ) 燃燒式廢氣處理裝置中，作為燃燒火焰之著火碟認方 法，有使用uv(ultraviolet，紫外線）感測器測知燃燒火焰 並確認著火之方法。惟使用此uv感測器以測知燃燒火焰 的方法中’有廢氣處理時之灰塵等副生成物會堵塞採光口 的問題。再且，依UV感測器檢測燃燒火焰的方法，亦有 在檢測來自火焰之燃燒部内壁的反射光時，如具有UVK 收特性的副生成物附著於反應部之内壁，則由MUV光被 吸收之故不能檢測火培的問題。再且，亦有因反應部之高 溫而採光口成為高溫以致熔融腐蝕且堵塞的問題。 再且，在燃燒式廢氣處理裝置中，對燃燒器的助燃氣 體之供給，係經過燃燒器部内壁面所開口的喷嘴口進行， 而火焰係由喷射口所喷射的助燃氣之燃燒所形成，惟由於 燃燒器部内所導入的廢氣流入量之變動，而有火焰被吹熄 的問題。又於供給助燃氣之燃料配管等有發生逆火的問 題。 [發明之揭示] (發明擬解決的課題） 本發明係鑑於上述之問題而所開發者，而以提供一種 不致儲貯可燃性物質之下，不需要複雜的配管構成，且不 容易發生瓦斯外洩事故的廢氣除害裝置為課題，亦即以提 供一種使用氫氣與氧氣之混合氣體作為燃燒用燃燒氣，設 備費用運轉成本低廉，可幾乎完全避免氫氣及氧氣之漏洩 的燃燒式廢氣處理方法及裝置為目的。 本發明係以免除上述之問題，提供能以UV檢測器經 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 x 297公爱） 2 312950 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) -0 ·11111 *線！ F---------- - - - - - - - - - - -- 542886 A7 —-----^———___ 五、發明說明（3 ) 常正確檢測燃燒火焰之存在的燃燒式廢氣處理裝置為目 的。而且，也以提供不致因燃燒器部内所導入的廢氣流入 量之變動而吹熄火焰，能形成安定的燃燒火焰，且無對助 燃氣供給配管的逆火之危險的燃燒式廢氣處理裝置為目 的。 (為解決課題的方法） 為解決上述課題，本發明之第〗發明係於燃燒火焰中 導入廢氣，並進行廢氣中之可燃性成分之加熱分解或氧化 ^解的燃燒式廢氣處理方法中，由於水之電氣分解而產生 氫氣及氧氣，並將該氫氣及氧氣作為形成燃燒火焰之用的 燃燒用氣體而供給。第〗發明中，較佳為將所產生之氫氣 與氧氣以不致改變產生時的氣體比之下，作為混合氣體供 為燃燒火焰形成之用。 第2發明係於燃燒式廢氣處理裝置中，具備由氫氣及 氧氣形成燃燒火焰的燃燒器部'及用以生成氳氣及氧氣的 水之電氣分解裝置。第2發明較佳為在燃燒器部下游設置 將對象廢氣導入於燃燒火焰，以進行廢氣之加熱氧化分解 的燃燒室。 為解決上述課題，本發明之第3發明為提供於燃燒器 部、及燃燒器部下游側具備燃燒室的燃燒式廢氣處理裝 置。助燃氣將供給於燃燒器部，並從燃燒器部朝向燃燒室 形成燃燒火焰。於此燃燒火焰導入廢氣，以使廢氣氧化分 解。於燃燒器部壁之燃燒火焰之上游側，設置能監視燃燒 火焰的管或孔，透過管或孔設置能檢測燃燒火焰的uv感 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 0 --------t---------^ I . #«濟部智慧財產局員工消費合作社印製 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） 3 312950 542886 A7 B7 經 濟 部 智 慧 財 產 局 員 工 消 f 合 作 社 印 製 五、發明說明（4 ) 測器。 由於非在燃燒火焰之下游側，而係於上游侧設置能正 視燃燒火焰的管或孔，而可防止廢氣處理時之灰塵等之副 生成物堵塞採光口以致UV感測器不能檢測燃燒火焰的問 題。又，由於透過管或孔而監視燃燒火焰之故，即使具有 UV吸收特性的副生成物附著於反應部内，仍不致妨害採 光’而不會成為UV感測器在檢測燃燒火焰上的障礙。再 且’由於在燃燒器部侧壁之比較低溫的燃燒火焰上游侧設 置能正視該燃燒火焰的管或孔，而避免採光口部因高溫引 起的熔融或腐蝕所致的閉塞。 第3發明中’較佳為於能正視燃燒火焰的管或孔與UV 感測器之連接部配置UV透光構材以使UV感測器從燃燒 器部内氣氛隔開，並從管或孔内之該uv透光構材使清除 (purge)氣體在燃燒器部側流通。由於如此方式在與管或孔 的連接部配置UV透光構材以使uv感测器從燃燒器内部 氣氛隔開，並從管或孔内之uv透光構材使清除氣體往燃 燒器部側流通，而可解決因副生成物等而採光口被堵塞的 問題。 第3發明中，較佳為閉塞能正視燃燒火焰的管或孔之 燃燒器部相反側端部，而介由光導纖維將管或孔内之來自 燃燒火焰的光，傳送至uv感測器。由於如此方式介由光 導纖維將管或孔内之燃燒火焰的光傳送於1；¥感測器之 故，在因空間或耐熱性等緣故不能在管或孔之燃燒器部相 反側部δ又置UV感測器的情形時，可將感測器設置 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格⑵G X 297公爱） 4 3129^~ (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 鑛 訂---------線丨· I I n — — — — — — — — A7

542886 五、發明說明（5 ) 於無空間或耐熱性上無問題的場所。 第4發明係在於燃燒器部、及燃燒器之下游侧具備燃 燒室，並對燃燒器部供給助燃氣體，從燃燒器部朝向燃燒 室形成燃燒火焰，於燃燒火焰中導入廢氣，使廢氣進行氧 化分解的燃燒式廢氣處理裝置中，對燃燒部的助燃氣體之 供給，係透過燃燒器内壁面所開口的喷嘴口進行，喷嘴σ 係採3個以上，並互相接近設置以形成喷嘴群。如此，以 3個以上之開口群構成喷嘴口之故，即使燃燒器部内所導 入的廢氣流入量有變動，仍能防止燃燒火焰被吹熄等。又， 如使用火焰傳播速度遲慢的碳系之燃燒氣體作為助燃氣體 使用時，可設置6個以上之開口群以構成喷嘴口，因而在 廢氣流入量變動時，仍能防止燃燒火焰之吹熄等。 第4發明中，轉佳為將從喷嘴口群所喷射的助燃氣體 喷射速度，作成較火焰之傳播速度為快速。如此方式，由 於將從喷嘴口所喷射的助燃氣體喷射速度作成較火焰之傳 播速度為快速，即可防止對助燃氣體供給配管等的逆火。 火焰之傳播速度，係因助燃氣體之燃料氣體之種類，預先 混合的空氣或氧氣之混合比、喷嘴口之形狀或配置等而決 定，而由於此助燃氣體喷射速度，係由助燃氣體之供給壓 力或喷嘴口群之總斷面積所決定之故，考慮這些因素，按 助燃氣體之喷射速度能較火焰之傳播速度為快速之方式， 設定喷嘴口群之總開口斷面積等。 [發明之作用] 由於本發明，係設置具有水之電氣分解裝置的Η2/02 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) ---------訂·--------I · 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） 5 312950 A7

542886 五、發明說明（6 ) 產生器（generator)，使用HVO2產生器依水之電氣分解而產 生氫氣及氧氣，並將所產生的氫氣與氧氣之混合氣體供终 於燃燒器部之故，不需要從外部之氧化劑氣體之供給:: 1^/〇2產生器儘量靠近配置於燃燒器部近旁，如按氣氣與 氧氣之生成比的混合氣體供給於燃燒器部，則配管可較短 之同時，由於不需要以各個的管線供給氫氣及氧氣之故， 配管之構成變成單純，而舖設費用低廉。 當然，並不排除以各個的管線供給2種氣體於燃燒器 以雙重喷嘴構造之燃燒器等進行混合燃燒之作法。又，由 於配管較短之故，氫氣及氧氣漏洩的可能性會降低。在較 短的配管内，著火之可能性較低，惟實施上在構造或運用 方面當然要留意從喷嘴的逆火。並且，由於將水予以電氣 分解並直接作為燃料使用之故，不需要儲留多餘的可辦性 氣體，緊急時停止h2/〇2產生器之運轉立即可應因而安全 之同時，運轉成本會下降。 [圖面之簡單說明] 第1圖表示本發明之燃燒式廢氣處理裝置之系統構成 例的圖。 第2圖表示包含本發明之燃燒式廢氣處理裝置的 設備之構成例的圖。 第3圖表示本發明之燃燒式廢氣處理裝置之具體構成 例的縱向斷面圖。 第4圖係第3圖之A-A斷面圖。 第5圖表示有關本發明的燃燒式廢氣處理裝i之燃燒 木紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格⑵G X 297公餐） — 6 312950^ (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 ϋ n n ϋ ϋ n ϋ 一：01 I I ϋ n n ϋ ϋ n I n I n n ϋ n n ϋ ϋ n ϋ n ϋ ϋ 542886 A7 B7 五、發明說明（7 ) 器部之構成例的圖。 第6圖表示有關本發明的燃燒式廢氣處理裝置之火焰 監視管之安裝構成例的圖。 第7圖表示有關本發明的燃燒式廢氣處理裝置之火焰 監視管之安裝構成例的圖。 第8圖表示有關本發明的燃燒式廢氣處理裝置之燃燒 器部之構成例的圖。 第9圖表示有關本發明的燃燒式廢氣處理裝置之助燃 氣體喷嘴開口群之構成例的圖。 第10圖表示有關本發明的燃燒式廢氣處理裝置之全 體構成例的圖。 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) f 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 [符號之說明] 1 H2/02產生器 2 廢氣處理裝置 3 配管 4 廢氣流入管 5 排氣管 10 燃燒器部 11 保焰部 12 圓筒體 13 外筒 14 空氣室 15 燃燒用氣體室 16 廢氣流入管 17 空氣喷嘴 18 燃燒用氣體喷嘴 20 燃燒室 21 2次空氣室 22 隔板 23 2次空氣喷嘴 24 外側容器 25 内壁 26 空間 27 斷熱材 28 清洗空氣導入管 29 UV感測器 一 口，I ϋ ϋ ϋ ϋ -ϋ ϋ n I ϋ ^1 n ϋ n ϋ n ϋ 1 ·ϋ i-i ·_ϋ ϋ ^1 ^1 ^1 n ϋ ϋ ^1 _ 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 x 297公釐） 7 312950 542886 A7 B7 五、發明說明（8 ) 30 弓1 火把（pilot burner) 31 冷卻部 32 排出部 33 喷嘴 34 排氣管 35 排水孔 36 内壁 37 斷熱材 37， 空間 38 清洗空氣導入管 39 引火把 40 冷卻部 41 排出部 42 喷嘴 43 排氣管 44 排水孔 100 框體 101 排氣導風管 115 助燃氣體室 118 助燃氣體喷嘴 124 燃燒火焰 125 火焰監視管 126 UV(紫外線）感測器 128 石英玻璃板 129 密封構材 130 清洗氣體導入管 131 光導纖維（光纖） 133 空氣喷嘴開口群 134 助燃氣體喷嘴開口群 135 外側容器 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) --------訂---------線丨. 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 [發明之實施最佳形態] 以下，根據圖面說明本發明之最佳實施形態。第1圖 係表示有關本發明的燃燒式廢氣處理裝置之系統圖。1為 因水之電氣分解而產生氫氣及氧氣的112/02產生器，2為加 熱•氧化分解處理來自半導體製造裝置的有毒且可燃性之 廢氣G1的廢氣處理裝置。來自H2/02產生器1的氫氣與氧 氣之混合氣體（H2+(l/2)〇2)將通過配管3以供給廢氣處理 裝置2之燃燒器部（容後詳述）。 在燃燒器部，上述氫氣與氧氣之混合氣體將進行燃 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 x 297公釐） 312950 Γ— II------------------- 542886 A7 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 五、發明說明（9 ) 燒’朝向燃燒室形成火焰。火焰中導入來自廢氣流入管4 的廢氣Gi，使經加熱·氧化分解的除害處理的廢氣從排氣 官5排出。h2/〇2產生器】可使用既存者，由於將產 生器1配置於燃燒器部之近旁，而可縮短配管3之長度。 又，如供給氬氣與氡氣之混合氣體，則不需要另外的:管 線供給氫氣及氧氣之故，配管變成單純之同時，配管3變 短的相當量的内部保留量減少，且可防止漏洩事故，結果 可改善安全性。 由於本燃燒式廢氣處理裝置，如第2圖所示，近接配 置具備比/〇2產生器！及燃燒器部1〇的燃燒室2〇之故， 亦可將此等放在1個框體以使之套裝（package)化。此時， 該框體100上，較佳為設置排4導風管，藉此，當配管上 發生㈣時可為較安全。又，工廠内之安裝，將較氫氣及 氧氣分開的情形為容易。通過排氣導風管101的排氣，作 成為將通過工廠之沖水涮洗器（water scrubber)而放出大穴 中之方式。 礼 第3圖及第4圖係表示第丨及第2發明之廢氣處理裝 置2之具體構成例的圖，第3圖為縱向斷面圖，第4圖為 第3圖之A-A斷面圖。廢氣處理裝置係構成為圓筒狀之密 閉谷器，而具備有上段之燃燒器部1〇、及中段之燃燒室（燃 燒反應部）20 '及在下段之冷卻部3 i、排出部32。冷卻部 3 1之冷部媒體，則使用例如水等之液體或空氣等之氣體"。 燃燒器部10具有形成朝向燃燒室開口的保焰部11的 圓同體12、及按一定間隔離開而包圍該圓筒體12之周圚 表紙張尺度翻帽目家標準（CNS)A4賴(210 ^7^^ "31295〇· (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) i 訂---------線！ 542886 A7 ft 4 五、發明說明（l〇 ) 的外筒⑴在圓筒體12與外冑13之間，形成有保持燃燒 用空氣的空氣室14、及燃燒用氣體室15。空氣室"係連 接於未圖示的空氣源’燃燒用氣體室15係介由配管3連接 於上述H2/〇2產生器i。 於覆蓋保焰部11之上侧的圓筒體12之頂部，連接有 為導入從半導體製造裝置或液晶面板製造裝置等所排出的 有害廢氣G1之用的廢氣流入管16(相當於第i圖之廢氣流 入管4)。廢氣G1不一定需要係可燃性氣體，其他任何氣 體亦可調整燃燒火焰並在保焰部U使之熱分解。又，圓筒 體12上設置有連通空氣室14和保焰㈣的空氣喷嘴17、 及連通燃燒用氣體室15和㈣部u的複數支燃燒用氣體 噴嘴18。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 本例中’如第4圖所示，空氣喷嘴17係對圓筒體12 之切線方向成為-定之角度延伸，並作成按能於保焰部n 内形成旋轉流之方式噴出者。燃燒用氣體喷嘴i8亦同樣， 對圓筒體之切線方向成為一定之角度延伸，並作成按能 於保焰部11内形成旋轉流之方式喷出。空氣喷嘴17、燃 燒用氣體噴嘴18係均等配置於圓筒體12之圓周方向。 燃燒至20，係在燃燒器部1〇之後段供給2次空氣使 廢氣進行氧化分解的空間，而被在由金屬等所形成的氣密 的筒狀之外側容器24之内部按與保焰部u連績之方式所 配置的圓筒狀之内壁25所區劃。此内壁25係由例如纖維 強化陶变所形成者。χ，於内壁25與外側容器24之間的 空間26」插入有多孔製之斷埶姑27。於此外側容器 本紙張尺度侧中_家標準（CNS)A^^_x挪公髮）--- 10 (修正頁）312950 五、發明說明（π ) =連接有對空間26導人清除用之空氣的清除空氣導入管 燃燒室20中，設置有為檢測火焰用的uv《測器29、 及實施燃燒器部10之點火的引火把3〇。於燃燒室下 部’在冷卻部31之下緣部按圓周方向等間隔方式設 數支噴嘴33 ’由此喷嘴33朝向中心喷出水以形成水幕 (water eimain)，作錢行廢氣之冷卻及廢氣中之粒子 捉的洗務裝置。排出部32之侧壁設置有排出已處理 的排氣管34 ’在底部則設置有排出由噴嘴33所嘖出的？ 的排水孔35。 ' β的水 於上述構成之廢氣處理裝置中，將燃燒用氣體室15 之燃燒用氣體經過燃燒用氣體喷嘴18朝向保焰部u 旋轉流。然、後’以引火把30點火後，則可形成在圓 筒)12内旋轉的燃燒火焰。另一方面，待處理的廢氣… 將從圓筒體"之頂部内壁面所開口的廢氣流入管Η朝向 保焰部11喷出。該所噴出的廢氣G1即與燃燒用氣體(包 含空氣）之旋轉流混合並燃燒，再通過燃燒室2〇而被加 熱•氧化分解並進行除害處理，被來自喷嘴33之水幕 卻後’從排氣管3 4排出。 7 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格⑵G χ 297公餐 有關本發明之燃燒式廢氣處理裝置之氣體處理裝置並 不限定於第2圖及第3圖所示的構成者，祇要是構成為於 燃燒斋部、及該燃燒器部之下游側具備燃燒室，供給燃燒 用氣體於燃燒部，使該燃燒用氣體燃燒以形成火焰，藉由 此火焰而能使廢氣燃燒者即可。亦即，本發明之主要重=， 312950 542886 經 濟 部 智 慧 財 產 局 員 工 消 費 合 作 社 印 製 A7 B7 五、發明說明（U ) 係在於使用來自將水電氣分解而產生氮氣及氧氣的市售之 H2/〇2產生器的氫氣與氧氣之混合氣體作為供給燃燒器部 的燃燒用氣體，故並不特別限定氣體處理裝置之構成者。 當然關於燃燒器、空氣供給等的喷嘴之數量配置亦不予限 定’而要不要燃燒室20以下之構成，亦可任意決定。 第5圖係表示有關第3及第4發明的燃燒式廢氣處理 裝置之燃燒器部之構成的圖。燃燒器部1 〇，具有形成朝向 燃燒室20開口的保焰部u的圓筒體12、及按一定間隔離 開而包圍該圓筒體12之周圍的外筒13,在圓筒體12與外 筒13之間，形成有保持燃燒用空氣的空氣室14、及助燃 氣體室115。空氣室14係連接於未圖示的空氣源，助燃氣 體室115則經過助燃氣體供給配管（未圖示）而連接於助燃 氣體供給源。 ^ 於覆蓋保焰部11之上側的圓筒體12之頂部，連接有 為導入從半導體製造裝置或液晶面板製造裝置等所排出的 有"廢氣G1之用的廢氣流入管16。又，圓筒體12上設置 有連通玉軋至14和保焰部11的空氣噴嘴17、及連通助辦 乳體室115和保焰部11的複數支助燃氣體喷嘴118。、 ^ 、工孔喷嘴17，如後詳述，係作成按能於保焰部Η内 形成旋轉流之方式喷出者。助燃氣體噴嘴118亦同檨，作 於部u形成旋轉流之方式噴出助燃氣體。空氣 、助燃氣體喷嘴118係均勻配置於圓筒體12 周方向。 因之因 於保炼部11盘_、磨宮2 0 > h 一燃麂至20之i見界部之周圍，按包圍保 中國國芬·?!^規格⑵〇 x 297 ^ ’、

Az 31^· (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) --------訂---------線丨 A7 五、發明說明（l3 &部11之開口部之方式形成有2次 处， 21係連通於為供給2次空氣用 ▲; ，-人工虱室 2次处齑〜9 Ί也 I虱源（未圖示）。為區劃 工氣至21與燃燒宮夕pqa 等配…： 的隔板22上，在周方向均 等己置而权置有對燃燒室20 攻你备丨贾出為氧化廢氣之用的2 上氣的2-人空氣噴嘴23。又，斜 貝％ J又，對空間21流入冷卻媒體 而作成冷卻構造。冷卻媒體使 麟^ 烁锻使用水等。藉此可冷卻被圓筒 之開口邛所形成的火焰所加熱的圓筒體I〕。 μ貫通成為燃燒器冑10之壁部的圓筒體12及外筒Η， 設置能直接監視從助燃氣體噴嘴118所喷射的助燃氣體進 行燃燒所形成的燃燒火焰124的火焰監視管125。火焰監 視管125，如圖示，係設置於燃燒火焰124之上游側，並 於火炀監視管125之燃燒器部相反侧端部，設置檢測燃燒 火焰124的UV感測器126。 由於如上述方式將火焰監視管125設置於燃燒火焰 124之上游側而非下游侧，即可防止廢氣處理時之灰塵等 之副生成物堵塞火焰監視管125之採光口而UV感測器126 不能檢測燃燒火焰124的缺陷。又，由於透過火焰監視管 125直接監視燃燒火焰124之故，即使具有UV吸收特性 的副生成物附著於反應部内（主要為燃燒室20内），仍不致 成為採光之妨礙，結果，UV感測器126可測知燃燒火焰 124。又，由於將火焰監視管125設置於燃燒器部1〇之壁 部的比較低溫的燃燒火焰124之上游侧，即可避免採光口 部因高溫而熔融或因腐蝕而閉塞等缺陷。 第6圖係表示有關本發明之燃燒式廢氣處理裝置之火 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） -----------!mi ί請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) . ;線· 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 13 (修正頁）312950 542886 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 A7 五、發明說明（14 ) 焰監視管之其他安裝構成例的圖。在此，第6圖中，附以 與第5圖同一符號的部分，表示同一或相當部分。其他圖 不亦同。如圖所示，於火焰監視管125與UV感測器126 之連接部127，配置將透光uv的石英玻璃板128，使密封 構材129介在於石英玻璃板ι28與連接部127之間，使UV 感測器126與燃燒器部1〇之内部氣氛隔開。接著，連接清 除氣體導入管130於火焰監視管125,作成火焰監視管125 内流入清除氣體PG(例如空氣）之方式。 如上述方式，由於在火焰監視管125與UV感測器126 之連接部127，配置石英玻璃板128，並使UV感測器126 與燃燒器部1 0之内部氣氛隔開，對火焰監視管丨2 5流入清 除氣體PG的結果，火焰監視管之採光口不再被副生 成物等所閉塞。在此，石英玻璃板128作成具有能耐燃燒 器部ίο之内壓之程度的厚度。又，密封構材129使用耐熱 襯墊。 第7圖係有關本發明的燃燒式廢氣處理裝置之火焰監 視管之其他安裝構成例的圖。如圖所示，閉塞火焰監視管 125之燃燒器部相反侧端部，對火焰監視管〗25連接清除 氣體導入管130，作成能流入清除氣體（pG)的方式之同 時，作成來自火焰監視管125内之燃燒火焰124的光介由 光導纖維傳送至UV感測器126之方式。 如上所述，由於將來自火焰監視管125内之燃燒火焰 124的光介由光導纖維傳送之故，因空間或耐熱性等的緣63 故’不能在火焰監視管125之燃燒器部相反側端部設置uv ‘紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格⑵〇χ 297公爱） (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) f --------^---------^ I .^w 542886 A7

感測器126的情形時等，可將uv感測器126設置於無空 間或耐熱性之問題的處所。另外，上述例中，由於燃燒1 部1〇之側壁係由圓筒體12與外筒13所構成，並在其間存 在有空氣室14之故，將此等貫通以設置火焰監視管125 者，惟如燃燒器部10之侧壁係由i張所構成時，則可於側 壁之燃燒火焰之上游側設置火焰監視用之孔，在此設置UV 感測器。 第8圖係表示有關本發明之燃燒式廢氣處理裝置之燃 燒器部之構成例的圖。如圖示，於燃燒器部之圓筒體12 之内壁面上，按圓周方向等間隔形成有由空氣喷嘴17之開 口（空氣喷射口）17a在複數個（圖中為5個）往上下方向串聯 配置而成的空氣喷嘴開口群133。又，於空氣喷嘴開口群 133下方，按圓周方向等間隔配置有由助燃氣體喷嘴118 之開口（助燃氣體喷射口）ll8a集聚（互相接近）複數個（圖中 為3個）而成的助燃氣體喷嘴開口群134。在此，構成助燃 氣體喷嘴開口群134的助燃氣體喷嘴ns之開口 118a並不 限定於3個者，如有3個以上即可。 從構成助燃氣體喷嘴開口群134的各助燃氣體喷嘴 11 8之開口 Π 8a所喷出的助燃氣體將進行燃燒，而形成燃 燒火焰24(參照第1圖）。亦即，各開口 118a即成為火焰形 成口。如此開口 118a分別離散方式配置時，因導入於燃燒 器部10内所導入的廢氣G1之流入量的變動，而有燃燒火 焰124被吹炮的情形。在此，由於如上所述，將構成助燃 氣體喷嘴開口群134的助燃氣體喷嘴118之開口 118a之數 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) -I5J·111111. 線丨· 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS〉A4規格（210 X 297公釐） 15 312950 542886 A7 五、發明說明（Μ 置作成3個以上，則即使燃燒器部1〇内所導入的廢氣以 之ML入里有變動’仍能防止燃燒火焰之被吹熄等事故。 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 又’如使用火焰傳播速度緩慢的碳系之燃料氣體（民生 用煤氣、丙烧氣等）為助燃氣體之燃料氣體時，由於如第9 圖所不，將構成助燃氣體噴嘴開口群134的助燃氣體喷嘴 118之開口 118a為6個以上，則將從所有開口 i j 8a喷出 助燃氣體而火力受增強之故，即使廢氣流入量有變動，仍 能防止燃燒火焰被吹熄等事故。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 又’為防止對助燃氣體室及供給助燃氣體於助燃氣體 至115的助燃氣體配管的逆火起見，將從助燃氣體喷嘴開 口群134所喷出的助燃氣體之噴出速度，作成較火焰之傳 播速度為快速。此火焰之傳播速度，係視助燃氣體之燃料 氣體種類、進行預先混合的空氣或氧氣之混合比、助燃氣 體噴嘴開口群134之形狀或配置等而決定之。又，助燃氣 體喷出速度’係視助燃氣體之供給壓力（在此為助燃氣體室 11 5之内壓）或助燃氣體喷嘴開口群134之總開口斷面積而 決疋之。考慮此等因素之下，為使助燃氣體喷出速度能較 火焰之傳播速度為快速之方式，設定助燃氣體喷嘴開口群 134之總開口斷面積等。 其次’就有關本發明之燃燒式廢氣處理裝置之全體構 成例及其動作，加以說明。第1 〇圖係表示廢氣處理裝置之 構成例的縱向斷面圖，而第1 〇圖之A-A斷面圖，係與第4 圖相等。廢氣處理裝置，係以整體作為圓筒狀之密閉容器 而構成，具備有在上段之燃燒器部1 〇、及中段之燃燒室（燃 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） 16 (修正頁）312950 542886 A7 五、發明說明（Π ) 燒反應部）20、及在下段之冷卻部4()、以及排出部4ι。冷 部邻40之冷部媒體，即使用例如水等之液體或空氣等之氣 體。 空氣噴嘴17係如第4圖所示，對圓筒體12之切線方 向以一疋之角度延伸，而作成為對保焰部丨丨内形成旋轉流 之方式噴出空氣。助燃氣體喷嘴118亦同樣，對圓筒體η 之切線方向以一定之角度延伸，而作成為對保焰部11形成 旋轉流之方式喷出助燃氣體。空氣喷嘴17、助燃氣體喷嘴 118,係在圓筒體12之圓周方向均勻配置。 燃燒室20，係在燃燒器部1〇之後段使廢氣進行氧化 分解的空間，而被在由金屬等所形成的氣密的筒狀之外侧 容器135之内部按與保焰部u連續之方式所配置的圓筒狀 之内壁36所區劃。此内壁36係由例如纖維強化陶瓷所形 成者。又，於内壁36與外側容器135之間之空間37，，插 入有多孔質陶瓷製之斷熱材37。於此外側容器135連接有 對空間37’導入清除用之空氣的清除空氣（purging導入 管38 〇 於燃燒室20下部，在冷卻部40之下緣部按圓周方向 等間隔方式設置有複數支喷嘴42，由此喷嘴42朝向中心 喷出水以形成水幕，作成進行廢氣之冷卻及廢氣中之粒子 之捕捉的洗涮裝置。排出部41之側壁設置有排出已處理之 廢氣的排氣管43，在底部則設置有排出由喷嘴42所喷出 的水的排水孔44。 於上述構成之廢氣處理裝置中，將助燃氣體室15之助 本紙張尺度3用中國國家標準（CNS)A4規格（210x 297公复) 17 ' 312950 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 ， * * --------t-------------------------------- 542886 A7 、-----— _B7________ 五、發明說明（IS ) 燃氣體經過助燃氣體噴嘴18朝向保焰部n產生旋轉流。 然後，如以引火把39點火後，則可形成在圓筒體（圓筒）12 ，％轉的燃燒火焰。另一方面，待處理的廢氣G卜將從圓 筒體12之頂部内壁面所開口的廢氣流入管16朝向保焰部 11噴出。該所噴出的廢氣G1即與助燃氣體之旋轉流混合 並燃燒，再通過燃燒室20而被加熱，氧化分解並進行除害 處理，被來自噴嘴42之水幕所冷卻後，而從排氣管43排 出。 [發明之效果] 由於本發明係不使用燃料氣體槽，而使用設置具有電 解分解裝置的所謂H2/〇2產生器，在KVA產生器因水之 電氣分解而產生氫氣及氧氣，將所產生的氫氣及氧氣供給 燃燒部之故，可以單純的配管構成進行安全的運轉。再者， 如將H2/〇2產生器配置於燃燒器部之近旁，則可縮短為供 給氫氣與氧氣的混合氣體於燃燒部之用的配管。尤以混合 氣體之狀態供給時，不需要使用各別的管線供給氫氣及氧 氣。 再且，由於上述構成，可降低氫氣及氧氣漏洩的可能 性。並且，由於進行水之電氣分解以生成燃料氣體之故， 不需要高價的氫氣，且可按照要處理之廢氣量而可供給所 需要之用量。 由於本發明中，在燃燒火焰之上游側設置能直接監視 燃燒火焰的管或孔，而即使廢氣處理時之灰塵等之副生成 物堵塞採光口，或具有UV吸收特性的副生成物附著於 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 訂--------- 線丨· 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） 18 312950 542886 A7 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 ___B7五、發明說明（l9 ) 應部内，仍不致於妨礙採光，結果，uv感測器可正確檢 測燃燒火焰存或否之情況。並且，由於在燃燒器部侧壁之 比較低溫的燃燒火焰之上游侧設置能直接監視該燃燒火焰 的管或孔，採光口部不致因高溫而熔融或腐蝕並引起閉 塞。 再且，由於在與管或孔的連接部配置uv透光構材使 UV感測器從燃燒器内部氣氛隔離，並從管或孔内之該 透光構材往燃燒器侧流通清除氣體，而可避免採光口被副 生成物等所堵塞的毛病。 再者，由於介由光導纖維將管或孔内的來自燃燒火焰 的光傳送於UV感測器之故，在因空間或耐熱性之問題等 而不能於菅或孔之燃燒部相反側端部設置uv感測器時 等，可將UV感測器設置於無空間或耐熱性之問題之處 所。 由於本發曰月中，可將3支以上喷嘴互相接近設置以形 成喷嘴群之故，即使燃燒器勒所導人的魏流人量有變 動’仍能防止燃燒火焰之吹熄等之發生。X，由於將嘴嘴 口所噴出的助燃氣體噴出速度作成較火焰之傳播速度為快 速’可防止對助燃氣體供給配管的逆火。 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 蒙 --------^--------- I I ϋ ϋ 本，.氏張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格⑵公爱） n n - 19 312950

Claims (1)

1. 第90120453號專利申請案 申請專利範圍修正本 (91年8月6曰） 1· 一種燃燒式廢氣處理裝置，係具備：用以生成氫氣及氧 氣的水之電氣分解裝置、以及從水之電氣分解裝置所產 生的氫氣及氧氣形成燃燒火焰的燃燒器部，且前述水之 %氣刀解裝置及燃燒器部係設在一個框體内，前述氫氣 及前述氧氣係在不改變產生時的氣體比之下供給以供 燃燒火焰形成之用。 2 ·如申請專利範圍第1項之燃燒式廢氣處理裝置，其中於 燃燒火焰中導入廢氣並進行廢氣之加熱、氧化分解的燃 燒室，係設置於前述燃燒器部之下游。 3· —種燃燒式廢氣處理裝置，係具備水之電氣分解裝置、 燃燒器部及位於燃燒器部之下游側的燃燒室，而對燃燒 器部供給由利用前述水之電氣分解裝置而得到的氫氣 及氧氣所組成的助燃氣體，並從燃燒器部朝向燃燒室形 成燃燒火焰，對燃燒火焰導入廢氣以使廢氣進行氧化分 解的燃燒式廢氣處理裝置，而其特徵為：具備 能直接監視燃燒火焰之上游側之燃燒器部之壁上 所形成的燃燒火焰的管或孔、以及 透過該管或孔以檢測燃燒火焰的UV感測器。 4·如申請專利範圍第3項之燃燒式廢氣處理裝置，其中於 能直接監視前述燃燒火焰的管或孔及前述uv感測哭之 連接部配置UV透光構材並將UV感測器從燃燒器部内 本紙張:尺度適用中國國家標準（CNS) A4規格（210 X 297公釐) ' --—- 1 312950 542886 H3 氣氛隔離’從管或孔内之UV透光 通清除氣體。 透先構材在燃燒器部側流 5· ^申請專利範圍第3項之燃燒式廢氣處理裝置，其中將 2直接監視前述燃燒火焰的管或孔之燃燒器部相反側 端部予以閉塞’而介由光導纖維將管或孔内之來自 火焰的光傳送於UV感測器。 ’、、、 6. 一種燃燒式廢氣處理裝置’係具借：水之電氣分解裝 置、燃燒器部及位於燃燒器部下游側的燃燒室，並對燃 燒器部供給由㈣前述水之電氣分解裝置而得到的氣’’、、 氣及氧氣所組成的助燃氣體，從燃燒器部朝向燃燒室形 成燃燒火焰，對燃燒火焰導人廢氣以使廢氣進行氧化^ 解的燃燒式廢氣處理裝置，而其特徵為： 刀 該助燃氣體係經過燃燒器部_面所肖口的噴 口供給於燃燒器部， 、 而該噴嘴口係將3個以上的噴嘴口互相接近設置 之方式形成喷嘴口群。 如申請專利範圍第6項之燃燒式廢氣處理裝置，其中， 經 濟 部 中 央 標 準 員 工 福 利 委 員 t 印 製 將從前述喷嘴口群所噴出的助燃氣體噴出速度作〃、/、 火焰之傳播速度為快速。 父 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS) A4規格（210 X 297公釐） 312950