546161 經濟部中央標率局員工消費合作社印製 A7 ____B7_ 五、發明説明（1 ) 本發明爲一種以溶劑淸洗或萃取，將阻塞於吸附劑表 面或孔道內之高沸有機物、聚合物或灰塵等以線上連續方 式去除，以便吸附劑恢復吸附能力的方法。 吸附法是產業上廣泛用來做爲排氣處理的一種方法， 利用吸附劑多孔的性質，可將產業排氣中揮發性有機氣體、 臭味或毒性氣體產生物理或化學的吸附，而將之吸附於吸 附劑的孔隙內，以達淨化產業排氣之目的。然而吸附劑在 吸附飽和後，必須經由再生的程序，將充塡於吸附劑內的 被吸附質（例如揮發性有機分子、高沸點化學物質....等） 去除，才可重複使用。目前工業上最常採用的方法可分爲 線上再生或線外再生兩種方法，線上再生通常是利用蒸汽 或加高溫的惰性氣體將吸附於孔隙內之有機分子驅出，例 如日本公開昭63-232823所揭示以蒸汽（110〜175°C)脫吸附 的方法，將吸附於活性碳內有機分子以蒸汽置換的方法脫 出。又如英國專利Bi*it . 1，546,437及德國專利Ger. Offen 2,41 9,827號所揭示以高溫（120〜300°C)惰性氣體，將吸附 於活性碳內的被吸附質吹除；日本公開昭63-310636則教 導以加熱空氣將吸附於沸石轉輪內之有機物質去除的方 法。線上再生的好處是可連續操作，且可避免繁雜的吸附 劑裝卸過程。唯此種再生方式對於高沸點的化學物質例如 N-甲基-。比嘻酮（N-Methyl Pyrrolidone)、二甲亞 (Dimethyl Sulfoxide);乙醇胺（2-Aminoethanol);乙二 醇（Ethylene glycol)，則往往無法有效的移除，造成其殘 留於吸附劑的孔隙內或分解或聚合成寡聚物而影響吸附劑 本紙張尺度適用中國國家標隼（CNS ) A4規格（210X297公釐） (請先閱讀背面之注意事項再填^^頁) .裝. -絲· 546161 A7 B7 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 五、發明説明（2 ) 再吸附的能力；此外如有易分解之化學品如四甲基二矽銨 (HMDS)，三甲基矽烷（Trimethylsilanol)等遇水汽則分解 爲氫氧化矽的固體，殘留於吸附劑的表面而造成吸附劑的 吸附能力逐漸下降而無法將產業排氣有效處理至環保法規 規定之排放標準之內，此時唯有更換吸附劑，或將吸附劑 由吸附槽內退出，採線外以更高溫（通常爲300〜100(TC)直 接加熱或以高溫含氧氣體（例如蒸汽·、一氧化碳或氧....等） 處理，將滯留於吸附劑孔隙內的高沸物質或聚合物燒除或 分解，例如美國專利U.S. 4,957,721 ;日本公開特許62-282639及63-156542...等所揭示之方法。此種方法雖可將 滯留於吸附劑孔隙內之高沸點被吸附質有效的分解脫除， 但往往易造成吸附劑孔洞結構的破壞而失去對特定物質的 吸附能力，或因而劣化粉碎而損失。此外在吸附劑的裝卸 過程亦會有二次污染的問題存在。又如吸附系統是以轉輪 方式設計時，因限於轉輪各吸附劑間週邊封塡物質的不耐 高溫特性，而必須將整個轉輪解體成吸附劑原來之單元塊 狀，焙燒再生後再行組合，非常的不方便。 爲了改善現有吸附劑長期使用而老化不易再生的缺 點，本發明以一溶劑淸洗或萃取的方法，以連續線上再生 的方式將吸附能力已降低而無法以一般之蒸汽、熱空氣或 惰性氣體再生之吸附劑或吸附系統再生，以延長吸附劑之 使用期限。 本發明的特徵即是以具有高溶解力之混合溶劑，以噴 嘴將混合溶劑在脫附操作之前，將吸附劑噴灑淸洗，或是 :請先閱讀背面之注意事項再填 裝· 頁) i訂Γ 線 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（21〇X 297公釐） 546161 A7 B7 五、發明説明（3 ) 將淸洗溶劑裝於貯槽內，將吸附系統中某部分的吸附劑浸 泡於其中，而使吸附劑的孔隙內的高沸有機物質、寡聚體 或塵埃等妨礙吸附能力的物質溶解或滌除，本發明方法可 採批式操作，亦可採連續操作。其中尤其是噴灑的方法特 別適用於連續操作之吸附系統，例如轉輪式之吸附濃縮系 統，或流體化床吸附系統。在轉輪式之吸附濃縮系統中， 可在轉輪再生區的前端另外加設一淸洗區。在淸洗區內安 設整排的噴嘴，將淸洗溶劑噴灑於轉輪內之吸附劑，而將 其孔隙內之高沸有機質或寡聚體滌除，圖一即爲此系統裝 置之示意圖。如採取浸泡方式操作時，可在轉輪的下半部 設一溶劑貯槽，內部裝有淸洗液，每當轉輪轉動至下半部 時即進行淸洗〈如圖二所示〉，將殘留於吸附劑孔道內之 高沸物質或寡聚物溶解，此即可將轉輪內之吸附劑連續再 生，爲增加淸洗之效益，可在槽內裝設超音波淸洗器，但 由於本發明溶劑之淸洗力已足夠，添加超音波震盪之效果 並不顯著。如吸附系統爲流體化床式，則可在進入再生脫 附區之前段增設一噴洗區，將附著於吸附劑內之高沸物質 或寡聚體滌除。 本發明所使用的溶劑主要是以水、醇及酮之其中一種 或二種以上的溶劑混合而成。醇可選擇含碳數爲一至四的 醇類，例如甲醇、乙醇、異丙醇及丁醇等，酮則可選擇丙 酮、甲基乙基酮、四氫。夹喃..等。溶劑的使用比例爲水： 醇在1 : 0至1 : 99(摩爾比）之間；水與酮的比例則爲1 : 0 至1 : 99(摩爾比）之間，而以水：醇在1 : 0至1 : 50 ;水： 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） ----------^—— (請先閲讀背面之注意事項再填{H頁) 訂 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 546161 A7 B7 五、發明説明（4 ) 酮在1 : 0至1 : 50之間最佳。溶劑的用量視吸附劑內殘留 之高沸點物質或聚合物之種類及含量不同而不同，一般而 言每公升之吸附劑以0.01〜10公升溶劑淸洗爲宜，其中最 佳爲每公升以0.02〜5公升之間。過多的溶劑雖可提高吸 附劑再生的能力，但並無特別效益。由於此類混合溶劑對 於高沸點物質及寡聚物有極高的溶解力，經由本發明方法 再生後之吸附劑，其吸附能力可恢復.至原有吸附能力的90% 以上，且吸附劑本身並無任何粉化或劣化損失，不需另行 再補充吸附劑。 本發明之優點是在低溫下操作，即可達到使吸附劑再 生的能力。使用本發明的再生方法進行吸附劑之再生時宜 在室溫〜80°C間進行，而以室溫〜50°C之間最佳，在80°C以 上操作時，雖可略爲縮短淸洗的時間，但是易造成淸洗溶 劑的損失，而必須補充。此外，本發明之另一優點是淸洗 溶劑可重複使用，淸洗後之溶劑經收集濾除固體份後可循 環使用，僅需做少量的補充即可。 本發明之另一特點是可以自動化方式間歇操作，在吸 附系統處理後的尾氣排放合乎環保規定之範圍內時（吸附系 統之進出口可設空氣連續監測裝置），可按一般之吸、脫附 操作，無須淸洗操作，當監測系統顯示空氣排放濃度持續 上升且接近環保法規之濃度時，淸洗之噴嘴自動開啓，進 行淸洗操作，不需停機操作即可使整個吸附系統及吸附劑 再生之目的，不但節省人力且可確保排氣的品質。 爲方便瞭解本發明之優異性，下面舉例特別說明本發 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） (請先閲讀背面之注意事項再填 頁) 經濟部中央標準局員工消費合作杜印製 546161 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 A7 ___B7_ 五、發明説明（5 ) 明廢氣吸附處理系統再生方法的特性，同時亦與其他再生 方法比較。各處理效果是取現產業目前使用吸附能力已下 降至不符環保排氣法規規定範圍內之吸附劑，或是以組裝 設備至產業排氣現場測試之結果。產業排放之廢氣是以氣 體色譜層析儀（GC)，氣體質量色譜層析儀（GC-MASS)及全碳 氫分析儀（THC、FID)等進行定性及定量。實施例內之處理 效率依下式計算。下式諸例僅適用於本發明之代表特例， 然而本發明之範圍不限於此等實施例： 處理效率，％ =產業排氣之VOC濃度一處理後排氣之VQC濃度x 100% ^ 產業排氣之VOC濃度 實施例一 某產業廢氣組成內含二甲_ 0〜15 PPM，乙醇胺20 〜30PPM，N-甲基-。比喀酮1〜10PPM，二甲基二硫醇0.5〜10 PPM，乙二醇5〜20 PPM，異丙醇20〜200 PPM，廢氣風量 是55000立方米/小時，排氣溫度爲30〜50°C之間，目前 係以一直徑爲3900mm厚度爲400mm的沸石轉輪吸附系統進 行廢氣濃縮處理，吸附飽和之部分則以180°C的熱空氣連 續將轉輪再生。經熱空氣吹出之濃縮氣體其濃度約爲進氣 濃度的十倍（濃縮倍數爲10)，經導入一氧化分解爐，分解 成二氧化碳及水。轉輪濃縮器排放之淨化廢氣組成經分析 結果其初期處理效率爲97% (以FID分析總碳氫化物），經 連續操作五個月後轉輪之處理效率逐漸下降至89%，再以 熱空氣再生，亦無法提升處理效率，氧化分解爐排氣經分 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) Α4規格（210X297公釐） (請先閱讀背面之注意事項再填β頁) 、1T· 線· 546161 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 A7 B7 五、發明説明（6 ) 析結果保持在99〜100%之間，經以本發明之方法以4〇<t 的熱水連續噴灑淸洗3小時（如圖一〈b〉所示），每小時用 水量爲1噸，洗後之水經收集過濾及補充後再重覆使用，總 用水量約1.1噸。再生後之吸附處理所排放之淨化廢氣組 成經分析結果，處理效益回升爲95%。 實施例二 某排放廢氣內含異丙醇30〜500 PPM ;丙酮20 ~1()Q PPM ;二甲基硫醇2〜15 PPM ;三甲基矽醇4〜15 PPM ;甲 苯約10 PPM ;四甲基二矽銨約20 PPM ;風量爲25000立方 米/小時，排氣溫度爲45°C，經以一直徑爲2500 mm厚度 爲350mni的活性碳轉輪進行濃縮處理，其後處理設備如實 施例一。吸附飽和之活性碳以溫度爲130°C之氮氣進行再 生。轉輪排放之淨化氣體經分析結果其初期處理效益爲95 %，經連續處理三個月後，其處理效益下降爲73%，再以 同樣方法再生，亦無法提升處理效率。經以同實施例一的 方法，僅將淸洗溶劑改爲水：甲基乙基酮=1 : 45，及水： 異丙酮=1 : 30，以室溫連續淸洗3小時，溶劑總用量爲1.6 噸，結果再生後之吸附處理系統所排放之淨化廢氣組成經 分析結果處理效益回升爲93%。 實施例三 如實施例一之廢氣組成，以內置20公升的球狀活性 碳小型流體化床吸附系統進行處理，每小時處理風量爲1 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) Α4規格（210Χ297公釐） .I II - I I !| —I— I n ϋ C請先閲讀背面之注意事項再填 1頁} • J— 線· 546161 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 A7 B7 五、發明説明（7 ) 立方米，吸附飽和之活性碳送進再生區，以加熱爲150°C 的氮氣進行再生，再生後之活性碳以空氣送回吸附床內進 行再吸附，脫附出來之溶劑氣體經冷凝後回收。淨化之廢 氣經分析結果初期處理效率爲96%，經連續操作二個月 後，廢氣之處理效率下降爲85%，經以水：丁醇爲10: 40 ; 水：四氫咲喃爲50 : 10的混合溶劑進行淸洗；再生好之活 性碳進入再生區以150°C之氮氣吹除殘餘淸潔溶劑後，送 入吸附區進行吸附操作，經分析淨化排氣之結果，處理效 率恢復至95%，總淸洗溶劑用量爲100公升。 實施例四 如實施例二相同的廢氣組成，以一每塔內置50公升 條狀活性碳之雙塔式固定床吸附系統進行廢氣淨化處理。 其中一塔爲吸附狀態，另一塔則以溫度爲120°C之蒸汽進 行脫附再生，淨化後排放之氣體經分析結果初期處理效率 爲92%，經連續操作二星期後，處理效率下降至60%，繼 續以蒸汽再生，亦無法提升處理效率。經觀察活性碳表面 有白色粒狀物生成。經以一水：四氫。夹喃爲90 : 10、溫度 爲50°C的混合溶劑浸泡一天，將淸洗溶劑排除後，再以1〇〇 °C之氮氣將活性碳內殘餘之淸洗溶劑吹除後，再進行廢氣 之淨化吸附處理，結果處理效率恢復爲90%，活性碳無粉 化現象，不需任何補充。 (請先閲讀背面之注意事項再 鬅· 頁) 鯓· 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） 546161 A7 A7 ___ _B7__ 五、發明説明（8 ) 比較例一 如實施例四完全相同之操作，僅改變再生的方法，將 實施例四中吸附能力已下降爲60%之其中一塔活性碳取 出，以小型旋轉再生窯爐進行再生試驗，經加溫至700°C， 並通入蒸汽（每公升活性碳通入0.25公升之蒸汽）進行再 生，再生後之活性碳經篩分，除去破碎小顆粒後再塡入吸 附塔中，經補充10公升新鮮活性碳後再進行廢氣淨化處 理，結果廢氣處理之效率回升至86%。 由實施例一〜四之結果可知本發明方法之廢氣處理系 統之再生方法，可有效的再生無法以一般脫附方法恢復吸 附能力之吸附劑，且可直接線上操作，減少吸附劑裝卸之 困擾，又無吸附劑粉化或劣化之現象，增加吸附劑之操作 期限。 經濟部中央標準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（210X297公釐）