TWI229615B - Method for carbon monoxide reduction during thermal/wet abatement of organic compounds - Google Patents

Method for carbon monoxide reduction during thermal/wet abatement of organic compounds Download PDF

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TWI229615B
TWI229615B TW091116251A TW91116251A TWI229615B TW I229615 B TWI229615 B TW I229615B TW 091116251 A TW091116251 A TW 091116251A TW 91116251 A TW91116251 A TW 91116251A TW I229615 B TWI229615 B TW I229615B
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Robbert Vermeulen
Daniel O Clark
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Description

Ϊ229615 -~---- 五、發明說明（1) 之背景 之領域 2日上係關於氣態廢棄物流之熱/濕式減除之領咸，及 # j疋"之，係關於在控制分解氧化減除程序中更新整合 藐以提供最大氧含量之方法及系統。 UI技藝之說明 半導體製程利用到么十久接A 種的宏刃俏朽# 各式各樣的化學物質，人類對其中多 5合心值極低。此等物質包括 磷、矽、砸之氣態氫化物； J '鍺， 現合物，·有機石夕炫、_ 麟/、風之石夕燒 質上所有美國的半導ί梦造m流出氣流移除。雖然實 置於處理其之流出氣體：作：u:用滌氣器或類似裝 法將所有的毒性或其他不中所使用之技術並無 此問題的一種 j:的，純物移除。 質氧化，而將其轉變為毒程氣體焚化，以使毒性物 =典型上無法達到完：择的：土：然而’習知之焚 (c〇)及烴（HC)之污染物釋放至二因而會使包括一氧化碳 :包含帶有不期望之 軋。當待處理的製程物流 更複雜。 物的不可燃氣體時，此問題將 磊头之焚化爐的再一限制主 '
^可燃的製程物流混合 ^無法將足夠的可燃燃料I f J。由維持低操作成本的之混合物可燃且可完全 此口之燃料氣體的選擇亦相ΐ ^來看’與不可燃製程氣體 _ ___ 田重要，且如要達到適當燃繞 9lll625l.pld $ 5頁 1229615
Ϊ229615 '------------------- """ —------—_ 五、發明說明（3) 現合物，及減少CO排放’而不需成本昂貴地更新熱/濕式 整合減除系統。 本發明之一態樣係關於一種具有使氣態廢棄物流中之所 有可氧化成份實質上氧化之增加能力，同時可自^應室之 内壁有效及有效率地移除燃燒產物沈積物之反應室Γ此反 應室可包含熱氧化、電漿或催化反應。 h另一態樣係關於經由利用現有導管，及利用其引入氧或 富含氧之空氣以控制氣態廢棄物流之分解氧化之反應室的 改良減除能力。 又另一想樣係關於一種4化氣病有機化合物之廢棄物流 之系統及方法’其中排氣中之一氧化碳及煙之量經降低。 又另一態樣係關於一種在廢棄氣態產品之減除中降低自 反應室之一氧化碳及煙排放之方法，其相當廉價，且裝設 和操作簡單。 因此，根據本發明之一悲樣，提供一種減除氣態廢棄物 質之系統，其包括： 一反應室，包括室清潔裝置及通連至壓縮空氣來源之至 少一氣體入口；及 一設置於氣體入口與壓縮空氣來源之間之氧分離單元。 本發明之另一具體例係關於一種氧化處理氣流中之氣態 污染物之熱反應器，此熱反應器包括： 一反應室’具有包括用於引入可燃燒氣態產物之至少一 入口之進口端及用於自反應室移除燃燒產物之出口端； 一設置在鄰接於該進口端之在反應室内之熱區，其中進
91116251.ptd 第7頁 1229615 五、發明說明（4) 入反應室之氣 一通連至壓 室中的 置於孔 之空氣 應器更 。離開 接著再 氣器以 含經塗 械刮除 反應室 移除較 環形裝 對室之 室之内 動單元 伸元件 轉地連 械刮除 態樣中 以致在 水較佳 壓縮機 之反應 一設 富含氧 熱反 置較佳 流，其 液體滌 少兩包 將機 可清潔 的累積 至少一 邊，且 刀片沿 往復移 接至延 置可旋 將機 在一 擋板， 體，以 將一 體反應 縮乾燥 孔口， 口與壓 提供至 包括加 反應室 通過用 移除化 布填充 裝置設 之内表 佳。刮 置元件 縱軸以 表面在 ，其中 之可往 接至刀 裝置及 ’液體 一些清 ，而增 通連至 及混合， 空氣來源， 此孔口係位 縮乾燥空氣 反應室之氧 熱元件，其 之氣體通過 於捕捉及凝 學污染物。 物之垂直分 置於反應室 面，以將在 除裝置包括 ，及（i i)繞 平行關係設 周圍來回旋 此種可往復 復元件，且 片裝置。 液體渦流單 渴流包括可 潔操作中， 進經刮除產 正中設置於 以將空 於熱區 來源之 分離單 以繞反 使離開 結顆粒 滌氣器 離的床。 内，該反應室係經 反應室中生成之燃 一刀片裝置，其包 置元件安裝 少三刀片； 清潔室之内 氣引入至反應室中 之下游；及 間，以將氧及/或 元。 應室之内壁環形設 氣體冷卻的液體渦 的填充床。亦設置 可，例如，包括至 環形裝 置之至 轉，以 移動的單元包括一 此延伸 設置成 燒產物 括（i) 於周 及一使 表面的 旋轉連 元件係於周邊的位 元適當結合成單一 經設置 可將反 物自室 以提供流動 應室之内部 之移除。 熱反應器之反應室 組合。 限制之 填充液 内的孔
91116251.ptd 第8頁 1229615 五、發明說明（5) 口，以將壓縮空氣來源供給至設置於壓縮機之下游及熱反 應裔之上游的氧分離裝置。壓縮機係用於促進被輸送至氧 分離單元之空氣流的加壓，或在低於大氣壓力之富含氧的 系統中，係利用於提高在氧分離單元下游位置之 氣流的壓：力。 中：：ί L Γ元可包括任何對於在進料氣體混合物 中將一主氣悲成份自另一主成份分離之具 置。舉例來說，可設置及操作單 ..^ ' 詈，以、告少介Α 士 i f 早一薄膜裝置或數個薄膜裝 ..4達成二亂中之軋態成份的分離。业型上，舊膣爿士 ¥ 係以模組製造，其各具有特定田n專膜！置 可使用於此方法之目前可取得的=用的半透膜面積。 醋酸纖維素、聚醯亞胺、聚醯胺、f胲i才料包括··聚砜、 陶瓷材料等等。 ♦石夕氧橡膠、聚苯喊、 在氧分離裝置中利用對氧具高 含氧進料氣體混合物有效率地=擇性之陶瓷材料，以自 產物氣體純度較佳。陶瓷材料移除氧，而產生極高的 組中，或以經塗布基材使用\二以填料材料使用於分離模 或：ίί:塗布氧吸附性陶究村Ϊ1至少一部分的薄膜 陶瓷材料可包括諸如 十 之氧化物亞心氣至少-材料： 化學式Α2Β2 07之綠燒石材料；氧離子導體； 化學式Η〇3(Α2〇6)之材料； d-Βιζ〇3之穩定形式； Β “4 Pb5 Ca3 〇44 ; 1229615 五、發明說明（6) 8土14又2〇11， 化學式A B 03之約欽礦材料， 化學式Α2Β2 05之氧化物1¾鐵石（Brown Millerite)電解質； 化學式AB03AB02 5之混合鈣鐵石電解質； A4 06 A B 02 5 組成物； 混合超導（ΑΒ03Α0)電解質； 冰晶石（a3bo3)電解質； 鈮鐵礦（ΑΒ2 06 )電解質； 及相關的經推雜材料。 其中A及B係分別選自包括、铭、錄、鈦、舜、錯、鐵、 鋇、銦、此、纪、銅、鈽、钍、絲、銘、鎳、鎖、猛、 叙、鉻、銳、组、蝴、給、鈦、錢、鏡、斜、録、鑛、 彭、船、錫、錯、及镨之金屬。 本發明之再一態樣係關於一種形成經塗布陶瓷之纖維之 方法，其中該陶瓷係包括在高溫下具有「高吸附容量」之 至少一金屬的金屬氧化物陶瓷，其中此方法包括下列步 驟： (a) 使硝酸與乙二醇反應產生羥乙酸； (b) 加熱羥乙酸而生成草酸根離子； (c) 使草酸根離子與至少一金屬反應生成包含相關金屬 草酸鹽之溶膠； (d) 將溶膠沈積於纖維基材上；及 (e) 般燒纖維基材上之溶膠，而生成相關之陶瓷塗層， 及產生經塗布陶瓷之纖維。
91116251.ptd 第10頁 1229615 五、發明說明（？） 此處所使用之術語「高吸附容量」係指當使陶 氧氣在80 0 C之溫度下接觸時，每莫耳陶 〇、： 莫耳氧之氧儲存容量。 >至/40晃 此處所使用之術語「高溫」係指在自5 〇 〇 〇c 範圍内之溫度。 L之 當在文中以符號表示形式提及金屬氧化物陶瓷，而 化學計量下#時（例如，在術語LaCaC〇M〇f)，應明瞭各: 的元素成份係相對於彼此以化學計量上的適當 此等材料中。 #你& 本發=之另一態樣係關於一種用於產生富含氧之空氣， 以供後續引入至包括用於減除來自半導體製程之氣態廢棄 產物之反應室之整合滌氣器系統内之方法。此方法包括； 列步驟： ρ 提供-氧及氮分離系、统，以將空氣分 份及一氧氣成份； 乂虱札成 將壓縮空氣引入至氧及氮分離系統之入口中； 將氮成份自氧及氮分離系統取出； 將氧成份自氧及氮分離系統取出；及 將氧成份引入至反應室中，以與於農士 4#的& 產物混合。 、其中減除之乳‘％廢棄 物又另一態樣係關於一種更新用於處理氣態廢辛 Πj除系統’以於其中引入富含氡或氮之來 。 法，此方法包括·· 提供一通連至減除室之氧及/或氣增加裝置；
91116251.ptd
第11頁 1229615 五、發明說明（8) 壓縮1燥!^空氣引入至氧及/或氮增加裝置中，其中將 份、；及二虱分離成富含氧之氣態成份及富含氮之氣態成 1虽含氧或氮之氣態成份導引至減除 =更新方法可更包括： 中‘積之2 : f裝置’以將在氣態廢棄物流之處理過程 積之a &產物移除，其中此機械刮除裝置包括： 至少一環形裝置元件； )二::形a i兀件安裝於周$，且對室之縱軸以平 • ·仃關係設置之至少三刀片；及 1 ) 一使刀片沿室之内表面在周圍來回旋轉，以清潔 表=往復移動單元，其中此種可往復移 =的早7L包括一旋轉連接至延伸元件之可往復元 牛，且此延伸元件係於周邊的位置可旋轉地連接 至刀片裝置。 谈 明之，他悲樣、特徵及具體例將可由隨後之揭 t及隨附之申請專利範圍而更加明白。 鱼具體例之詳細說明 現參照圖1 ’本發明提供一種用於產生使用於減除系統 卜乂破壞氣態廢棄產物之富含氧之空氣的方法及系統， :包括熱/濕式整合滌氣器1丨；及將壓縮空氣供給至將空 氣分離成富含氮亂之成份及富含氧氣之成份之氧分離單元 8的壓縮空氣供給4。 熱/濕式滌氣整合系統11以圖示形式示為廢氣處理系
9lll625l.ptd $ 12頁 1229615
1229615 五、發明說明（1〇) 裝置200及液體渦流1〇0。機械刮除 3〇〇内較佳，此外殼3。〇具有用於乂 二:納於外殼 =卜( 3°6(示於圖5)及出口307 =2:可促進傳動組件之冷卻，及加倍作為空氣，先 =程氣體進入機械到除裝置之傳動機構。 4個最佳之安裝至至少一上環2〇;及以上’及以 :G!2佳為雙鋒刀片’且其於順時鐘及逆時鐘方向：2者02中 疊…度及旋轉範圍係經選擇成在清潔過程中 S6 Λ n經適當設置以於軸襯205上旋轉，其係如 =所^明安裝至水渦流單元100較佳。刀片組合2〇1係經 Γ: 水渦流單元内，且由裝有彈簧的止推軸 ?早疋208而適當地固定於定位較佳。 一圖5顯示使刀片組合2〇1旋轉的傳動機構4〇〇，且豆包括 :空氣鋼瓶4〇1。傳動機構可在無需彈簧、齒輪、或推桿 5、、且合，操作。此較諸現有之清潔機構的進步係經由將空 =弓丨動态直接連結至刀片組合而實現。空氣鋼瓶4〇1包括 >妾至鋼瓶接頭4 〇 4的活塞桿4 〇 3。將鋼瓶接頭4 〇 4安裝至 1轉連桿^05較佳。旋轉連桿之另一端係安裝至刀片組合 1之下環204較佳。將空氣鋼瓶4〇1旋入至外殼3〇〇内。 圖5亦顯示安裝至外殼3〇〇之導板3〇4。導板可利用技藝 1 ^知之任何裝置安裝至外殼。將鋼瓶接頭4〇4設計成當 空氣鋼瓶4 0 1被高負荷延伸時沿導板3 〇 4滑動較佳。當空氣 1229615 五、發明說明（11) 鋼瓶4 0 1被高負荷縮回時，將鋼瓶接頭4 〇 4設計成沿下環 2 0 4之外徑2 1 7滑動。空氣鋼瓶活塞桿4 〇 3因而受到保護防 止過度的偏向或·幫曲，且空氣鋼瓶4 〇 1中之導軸襯（未示於 圖中）受到保護以防止過度磨損。將導板3〇4及軸襯2〇5設 計成可移除，而非另一組件的整體部分，以致如過度磨損 的話’可將其以不同的材料更換較佳。 如前所述’可將機械刮除裝置2 〇 〇及液體渦流丨〇 〇結合成 互連組合。 如圖2所不’水涡流單元丨〇 〇 一般包括頂板丨〇 1、大致圓 錐形的外殼1 0 5及擋板1 1 2。外殼1 〇 5包括液體入口 1 11。液 體入口 1 1 1係相對於外殼1 〇 5設置，以致當將液體切線引入 至外_殼1 05中時，在外殼丨05之内表面上形成一薄層的流體 (未不於圖中）。液體入口 1丨丨係與流體源（未示於圖中）流 體連接’其中較佳的流體為水。薄層的水環繞且完全覆蓋 外殼105之内表面。 水滿流單元1 0 0亦包括安裝至頂板丨〇 1，且大致自其垂直 向下延伸之擋板112。可將擋板112設置成提供液體之流 通，或者，可將其設置成提供可確保同心室丨丨8實質上或 完全經液體填充的流動限制。此設置可防止腐蝕性氣體進 入同心室11 8，防止飛錢，及促進使水流成為層流/ 水渴流單元100包括容納機械刮除裝置之軸襯2〇5的突緣 120較佳。此外，流經流體渦流之流體將使刀片組合2〇1繞 其旋轉的主軸襯2 0 5冷卻。 本發明將流體渦流單元1 0 0及機械刮除裝置2 〇 〇兩者併成
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單一單元，且與在反應室 合使用，因而防止下方反應，之下方喷射18(示於圖1)結 成的累積較佳。 4室腐餘及由水中之礦物質所造 在操作時，本發明包乜 流。空氣流可為在環境题=至壓縮機4之入口的空氣 及自約60至約1〇〇 psig 下或在自約50至約6⑽Psig， 下。此外，將空氣壓縮至=壓力範圍的部分加壓條件 可連續及充分操作較佳。句向的狀態，以使氧分離單元8 氧分離卓元8包括一禮{ 布於基材上之陶兗材料的容’哭諸如包含在吸附劑床中或塗 如耐火金屬所構成。戍者二监八可由任何適當材料，諸 將加熱元件加於容哭二可將容器内襯絕緣材料，且可 溫下。 、谷时之内側上，以將床溫維持於適當的高 合材料。陶[金屬、含碳或聚 當高數目的氧空…等氧空位可促進氧在相 加電壓位ί:ί擇性地擴散通過材料。經由在薄膜兩端施 化物材料 壓力梯度，氧可選擇性地擴散進人及通過氧 舉例來^ ^ a ° ’虽在薄膜兩端施加氣壓位能時，可將經塗布 元件之7 Γ的床設置於容納容器中’其包含網或格栅電極 顆粒，的陣列含在連續元件之間的陶究吸附劑 且ϋ極元件交替連結至電壓供給並接地，而提 έ氧氣體吸附然後再脫附氧之電路設置。
1229615 __-——-- 五、發明說明（13) 氧化物組成物可為任何適當類型。 下較佳：])高的氧空位濃度，2) 寻乳化物之特徵如 操作的熱力安定性，及3;ί於;之溫度下 安定性。此種類型之一些氧熱力 由於元最好可在高溫下連續運轉，因：此並不： 問題。展現空位次序的氯介榀知劣从丄 凡上个取 J 斤的軋化物組成物由於其之較低的氧擴 散性而杈不佳。以下所列# 政士你田々一 + % 汗夕」°己迷可有利地於本發明之寬廣實 矛力中使用之一二說明性的、纟且成物：
BaIn0 67Zr0 33 〇y B a I n〇 67 C e〇 33 〇y La〇 5 Ba〇 5 C0〇 7 Cu〇 3 〇y L a。6 S r〇 4 C o〇 8 C u。2 〇y La〇8Sr〇2CoOy (Bi2 02 )(NaNb2 06 5 )
Bi2Sr2Nb2GaOu 5 Bi2Sr2Nb2Al〇11 5 Zr02 - Y2 03 - Ce02 Zr02-Y2 03 一Cr2〇3
Zr 02 - Y2 〇3 -Mg〇 Y2 03 - CaO - Ce02 Zr〇2~Y203 Ce02 -CaO-Y2〇3 此等材料可於括甚s λ 易地合成得。 #技旎内，使用習知之陶瓷合成步驟容 91116251.ptd 第17頁 1229615 五、發明說明（14) 更明確言之，本發明之一態樣利 作為壓力擺動吸附劑介質，而插/ ^子、，性輸送材料 使用電力於驅動氧之輸送，如於習捉及〗运氧°若非 *，則單獨的離子性輸送陶究可；序 基材元件上。 ’専膜沈積於適當的 本發明之PSA系統係以使用於實 · 送離子性氧之容量的原理操作。 x之陶瓷具有輸 面上解離，然後再加入至結B:晶：==陶口 度梯度，會造成氧之移入及通過 ^ ::度，例如派 在材料兩端的電位能梯度。以 離子的不平衡導致 而言，可將濃度及電梯度視為相"’就氧輸送的驅動力 度)於驅動離子性氧之進入至為相4。因此’使用遂力(濃 劑」的離子地i ! 氧具選擇性之有效率之「吸收 浏」的離子性輸达材料。舉 山上也 吸附劑之顆粒及將其維持、、w ^烴由加…經塗布陶瓷 顆粒之床的空氣流移除氧。、夕將可自流動通過此等 氧的空氣流移㉟，且可接^ f f由降低壓力’可將缺乏 藉由此吸收劑設置，將 陶瓷釋放氧而產生純氧源。 氧。 、自氣流選擇性及有效率地移除 本發明可基於離子性鈐、、， 吸附劑維持於高⑽下^ ^迗而大量分離及純化氧，其中將 面接觸之氧於表面上八時儲存氧，而與陶瓷吸附劑之表 中。雖然此種方法兩:^，且加入於陶瓷材料之結晶晶袼 而要巧溫，例如，在6 0 0- 90 0 °C左右， •Ptd 91Π6251 第18頁 五、發明說明（15) 但氧自含氧進斜氣體混合物中之其他（惰，神）々麟± 離效率出乎意料地優於習知之pSA方法。）孔體之較尚分 當氧氣接觸剡陶瓷吸附劑時，會有氧°沾π 電荷輸送可造成氧物•進入至吸附劑材料:：二解：，且 量。因此，使用化學位能驅動力於遠& =粒中的穿透通 至吸附劑材料中。 、違成氧物種之離子輸送 陶瓷氧化物或聚合吸附劑顆粒可由细么一 解質薄膜或以其他方式與其結合之布透氧性密實電 解質薄膜可由快速離子性導體形成f 〇基材構成。此種電 格結構材料或由快速混合導體諸如且二，，由亞氟酸鹽晶 導體形成。所得之材料以均勻的教二：f鈦礦晶格結構之 電子傳導。可經由摻雜作為安定劑：=混：氧離子及 產生電子及離子瑕疵，而獲致“雔f、·.屯物’及於晶格中 物種可為供體摻雜劑，“車性。不純物 子’而產生氧離子空位。或i低取代較高價陽離 產生氧良才料之電子性質，同時並在低氧分壓下 此種電交？過渡價陽離子取代主晶格陽離子。 中八為21^、r 、w匕括氣化物亞氟酸鹽氧離子導體（Α4 08，其 摻雜，使用、Th等等），其中經由異價（Ali〇Valent) W、Sm M +劑物種諸如陽離子，諸如其中Μ為
Gd+++，而 2丨 、Ba++、Sc+++、Yb+++、Y+++、Sm+++、La+++ 及 或者而引入陰離子空位。
Gd : Nd等1 等解，質可為綠燒石（从〇7)材料，其中A為以、 及B為Zr、Ti、Ce、Nb等等，及摻雜劑物 1229615 五、發明說明（16) 諸如 γ+++、Μβ++ 另 Γ ++
BiA(A2〇6)基電解V，t ”在有用的電解質物種包括 Bi2 Μ，Μ 0 貝，匕括d — B4¾之摻雜劑安定形式諸 Μ，ΐ t
Ta、Nb、Pb、s、n 广、LU，、Sm、Py、訂、Hf、Th、 Fe。^ U = C〇、Nl、Cu 於實行本發明Γ° 24 5 Ca3〇44及β1ιΛ〇11亦可潛在有用 3之、、且成物，其中A = La、Sr、Ca等等，及Ba、ς 摻雜劑（供體），且B = A1、Mn、Tl、Zr、Fe、c〇、Gd^f 及摻雜劑（受體）諸如Fe、Mg、Cu、c〇。說明性的鈣鈦礦勹 括（Mg^Fe)Si〇3、CaSi〇3、LaNi〇3、及 LaA1〇3。其他電解^質匕 包括氧化物鈣鐵石（A2B2〇5)電解質，諸如具有Ti、Z]r之^ 雜劑（受體）之其中A = Sr、Ba、Ca及B = Fe、In、Gd、Fe之電 解質；混合鈣鐵石電解質包括AB〇3AB〇2 5電解質，諸如化學 式LawAyBi-xCxM03±x 之電解質，其中χ = 〇 至1，y = 〇· 2 至〇· 8， A=Ba 、 Ca 、 Sr ，及B=Cr 、 Fe 、Mn 、 Co及C=Fe 、 Ni 、 Cu及 Μ = β、Cr、Fe、Μη、Co，其之明確例子包括LaG.5BaQ.5Fe03_x &La〇.33Sr0 67 Fe03_x，其中x=±〇.3 ;A4 06 AB02.5 組成物，包括 BiMeVO電解質諸如，其中x係自0至0· 8及d= 土 0.3 ’ 化學式”“02)(^„03 (m+l))之奥知3維利斯 (Aurivillius)電解質，其中m係自 0 至1，A = Ca、Sr、Ba、 Pb、K 及B = Fe、Cr、Ti、Nb、丁a ;混合超導（ΑΒ03Α0)電解 質諸如K2NiF4、（La】_ySry)2Cu04_x 及 BaY2Cu3 07_x 電解質，其中x
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1229615 __ ^—-----------"* _ 五、發明說明（18) 表1 ·· K及D之實驗報告值，及一些模型結果 組合物 溫度 (°C) 表面取出速 率 K(m/s) 擴散係數 D(m2/s) 最大儲存 (mmol 〇2/mol) 於100s內塡入 之空位％ Zr〇.84Y〇.16〇2-d -YSZ 700 6χ10·η 2.5x10'13 40 0.13 YSZ-Bi植入 700 1.6xl〇·10 1.4 χΙΟ*12 40 0.15 YSZ-Fe植入 700 3.4x10'10 3.3 χΙΟ'13 40 0.66 Bi].55Er〇.45〇3-d 700 1 xlO'7 4χ10'9 250 1.76 Bii.5Y〇.5〇3-d 700 5xl(T9 9 χΙΟ·12 250 1.85 La〇.6Sr〇.4C〇〇.8Ni〇.2〇3-d 800 2xl〇·8 1 χΗΓ11 150 6.75 La〇.6Sr〇.4Co〇.6Ni〇.4〇3-d 800 3 χ10·8 6χ1〇·12 200 12.4 La〇.6Sr〇.4C〇〇.4Ni〇.6〇3-d 800 2χ1(Γ8 7χ1(Τ12 250 7.97 La〇.6Ca〇.4Co〇.8Fe〇.2〇3-d 700 4χ10'8 2χ1〇-ΐ2 150 25.27 La〇.6Ca〇.4Co〇.8Fe〇.2〇3-d ϊοο 2 χΙΟ·7 1 χΙΟ'11 150 44.6 La〇.6Ca〇.4Co〇.8Fe〇.2〇3-d 900 4χ1〇'7 3x10·】】 150 48.5
透過修改組成物而提高1^(：3(：〇1^()化合物中之氧空位立 未成功地改良其之氧吸收容量。驚人地發現以…取代Fe 素可操控組成物及儲存容量。
J利用改良「佩奇尼（Pechini)」方法、液體混合技独 硝i :iTC〇Ni〇詞鈦礦氧化物材料之合成，使用乙二醇及 包括二二2^C〇Nl氧化物粉末之合成。典型的佩奇尼方 物之能：,Ϊ( “經缓酸)與各種陽離子生成多元酸鉗 佈於整個材料中鉗t物當於多羥醇中加熱生成具有均勻 用。 ’、之陽離子之聚合玻璃時，可經歷聚酯化>
第22頁 1229615 五、發明說明（19) 氧將t種陽離子來源，諸如碳酸鹽、氫氧化物、及炫 1吏？於合成。乙二醇反應除了在各碳上存在經基 日士贫ς，人第一醇之反應類似。當將冷硝酸加至乙二醇 Jg: J:、中一醇基氧化而生成羥乙酸。加熱混合物產生 最簡單的二元酸’僅包括兩相連的官能酸性叛 =失去一個質子’並生成草酸根離子。草酸根離 成金屬原子之雙牙團甜合物’並如下所示生 牙in中之大多數的元素會生成草酸鹽錯合物。由於雙 離子之配位性質’大多數的金屬除了簡單草酸 二麦，脾ί”成複雜草酸根。於生成此等混合陽離子膠 而ί成：了，例如，在赠下’適當地烺燒’ 作i(:明二陶究吸附劑材料可利用金屬有機化學蒸氣沈積 用適告、1，對金屬氧化物陶瓷材料之各別金屬成份使 11;:二物學 度而為較佳M〇cv里Di;?及可因而達成之覆蓋率的均勻 έθ , 佳M0CVD可使多成份陶瓷之薄膜以〇 1%左右之 組=再現性及較5%佳之厚度均句度沈積。左右之 於二▲ i Z利用，知之陶究製造技術，諸如粉末冶金術、 於i ：上滑鑄、帶鑄造等等)，將陶瓷吸附劑材料形成 將ίΐΐΐ陶变吸附劑物件之技術係利用溶膠技術，其中 將陶光材料沈積於載體或惰性基材，諸如多孔石夕石、氧化 91116251.ptd 第23頁 1229615 五、發明說明（20) 鋁、黏土、玻璃、或其類似物上。可使用溶膠技術於組成 陶瓷前驅物之溶膠，及將溶液喷塗、蘸塗、浸泡、輥塗、 或以其他方式塗布至基材，隨後可使混合陽離子膠受到高 溫，例如，煅燒，而製得期望的陶瓷材料。 在使用MOCVD時，陶瓷塗布方法可使用純液體或於包含 所有於薄膜中之期望成份之單一混合物中的液體溶液（如 使用固體前驅物的話）。此種「液體傳送」係形成陶瓷吸 附劑元件之有利方法。 在實行本發明時於在基材元件上形成陶瓷吸附劑材料之 薄膜中，可使相穩定性所需之個別前驅物基於其之各別沈 積速率以可產生期望薄膜組成物之比密切混合。使用液體 傳送將液體源急速蒸發，因而在導致分解的高溫下耽搁極 少時間。 可於市面上取得本發明之陶瓷吸附劑組成物之金屬物種 的前驅物組成物，例如，Zr、Y、Sr、Bi、Fe、La、Co、 Ca前驅物，其係以適合於液體傳送M〇CVI)之液體形態提供 作為前驅物。此種類型之液體傳送前驅物可以註冊商標 EPIGRADE 賭自Advanced Technology Materials, Inc. (Danbury，CT)。此種類型之前驅物的例子包括揭示於美 國專利 5,453,494、5,840,897、5,280,664、及6，110,529 中之前驅物’將其之揭示内容的各別全體併入本文為參考 資料。 將本發明之陶瓷材料使用作為固定床pSA系統中之吸收 悧可知:供目别會阻礙此等材料作為薄膜之發展的數項優
91116251.ptd 第24頁 1229615 五、發明說明（21) 黑占· XAJi-由於在不均勻薄膜之表面上的放熱再結合反 ，’而會於陶瓷薄膜中產生熱點。此熱點接著展°現0較高的 氧擴散速率，而導致失控反應及薄膜失效。此問題可S在 於新製得之薄膜中，且可於暴露至不少使用時數之薄膜中 產生。經由在PSA設置中利用陶瓷吸附劑材料，針孔、薄 膜均勻度、熱膨脹不符、及密封問題不再相關。 Λ 放大及發展-本發明中之活性陶瓷材料並非使用 物理整體性對於功能而言重要的結構操作元件。眾 :::知陶竟之結構應用有放大的問題。對於固定床，放大 f直接且經濟。熟知PSA設備之組件’且其之可靠度經證 經由適當選擇顆粒大小及孔隙度，可調整瘦 =布陶竟之物件之床中之陶£吸附劑的表面積，以使1 對 又之壓力擺動及擴散距離的質量輸送最大化。、 全於陶竟吸附劑材料對氧具有完 之兩純度氧及惰性氣流兩者。習知 差，且由於氮不具有四極矩，/ΛΛΛ四極矩的 陶瓷吸附劑將僅吸收氧，因而惰性成：自氧分離。由於 陶竞吸附劑接觸而留於被處理二氣诸如氮及氬經由與 氣體。 且不會污染產物 替代使用電位能於驅動陶替姑枓續 附劑物件可利用濃度梯度於儲存氧\±本發明之陶瓷吸 ^ 、、二由於陶瓷塗層上具
9Π16251.ptd 第25頁 1229615 發明說明（22) — 有壓力或》辰度梯度，於薄膜内產生濃度分佈。在高溫下在 空氣之存在下，氧將擴散至結構内。然後經由降低壓力或 經由使用真空，氧將自表面塗層擴散，因此而提供純 供給。 在本發明之實行中的PSA方法可在各別的吸附（陶瓷吸附 劑之「載入」）及脫附（氧自陶瓷吸附劑之釋放）中在任 適當的壓力值下進行，其如可於技藝技能内容易地決定， 而無需過多的實驗。舉例來說，吸附壓力需要在自約丨.2 至約10大氣壓左右之壓力值，及相對的脫附壓力可為 :产0:==8大氣壓之範圍内，在適合^^ /凰度進枓乳體〜合物及氧產物特性下。 ，本發明之-較佳態樣中，在PSA方法中所 可為自約50 0 t至約9〇(TC左右。可μ *紅乂々、待/里度 敎能輸入F置，語士 9 何適當的加熱或 …兀忏將糸統之吸附劑容器加上夾套电 熱父換流體流經夾套，將容器及包含於1 使適虽的 ::選擇溫度，而將吸附劑床維持於加熱二附劑床維 置包括用於進行輕射加熱、超音波加孰、=下。其他裝 ，熱、傳導加熱（例如，藉由以加熱關 敎皮^熱、對流 在吸附劑床之内部體積中之Ύ、"、、迠源連結之 件、組合及次組合、熱交換器等等。干4如凸片）之元 PSA方法系統中之吸附劑庄 理之指定含氧進料氣體混合物之、、、.己口於氧分離裝置中處 關循環時間的適當大小。舉物兒，J當輪出，及相
9lll625l.pld 第26頁 糸統之大小作成 1229615 五、發明說明（23) 在2分鐘的pSa循環中，自氧—氮混合物以99· 95%純度產生 12〇標準立方英尺每分鐘（SCFM)之氧。 #可將本發明之PSA系統有利地使用於製造產物氣體諸如 氧、脫氧氣體或氣體混合物（其中進料氣體混合物不期望 匕έ氧）、氮（成為來自氧—氮混合物之未經吸附氣體）等 一。，一態樣中，可使用本發明之PSA系統於生成「去 氣體’其中利用本發明之pSA方法處理含氧之98%氮氣 :。而產生包含低於每百萬份100份體積之氧的氮氣產 陶瓷吸附劑材料可利用M〇CVD而以薄膜塗布於惰性基 熔4 t力’ *諸如活性氧化鋁、7氧化鋁、扁平氧化鋁或 他美姑卜呂之材料形成之顆粒基材、纖維基材、片材或其 太共$、冰;Ϊ者，f材之塗布可利用噴塗、溶膠、浸泡及 行。當;:2 S I! Z塗、輥塗、或任何其他適當的技術進 下與之接觸夕ΐ &布基材體集合於進料氣體混合物在高壓 時，可將此j物質中，以接著在較低壓力下釋放氧氣 動分離中基材體使用於含氧進料氣體混合物之壓力擺 圖3係經塗布纖 本發明之一且雕/丨/· U之透視圖，其包括經塗布根據 將此種類型：：二$ P瓷吸附劑材料54之纖維基材52。可 之床中方法中之此等纖維 等纖維形成為紡种^:版此合物取出氧。或者，可將此 方法中，以自含二料、，纖維網，其可同樣地使用於PSA 目3氧進枓氣體混合物吸收氧。
9lll«5l.Ptd 第27頁 1229615 五、發明說明（24) --- 纖維基材52可由多孔氧化鋁材料形成。塗層54可為以在 0 · 1彳政米左右之厚度沈積於纖維基材上之L c C F 0材料。此種 經塗布纖維物件可利用液體傳送M〇CVI)技術，使用LCCF〇薄 膜之鑭、鈣、鈷、及鐵成份之適當前驅物，而容易地形 成。 或者，經塗布纖維物件可利用溶膠技術，或以任何苴他 適當的方式形成。 、使用本發明之陶瓷吸附劑物件的PSA系統經由使含氧進 料氣體混合物與在高溫（諸如在5〇〇 t_1〇〇〇之範圍内）下 對氧具吸附親和力之陶瓷吸附劑塗布材料接觸，而具體實 現自此種進料氣體混合物取出氧之高度有效率的裝置及方 ，。PSA系統可利用適當的循環計時器單元（例如，斑電腦 ^制整合)控制’而提供適當的連續、半連續或批式操 圖4顯示在根J本發明之操作中使用作為氧分離裝置8之 A模組^來自麼&機源4(示於圖丨）之空氣或其他含氧進 ^氣體混合物=經主流動導㈣，_將流動導引通過進 7:及分配導管64而進入容器66中。在此 Μ ’及將陶瓷吸附劑維持在適合於使， 二 ? 至少包含氮，及基本上缺乏著利用栗7°將 送至如圖!所示之管線9，將間隙：隙氣體系 、如 u IAJ 0 z開關成使分配導管6 4盥主 二動導管部分互連，將間72關閉以流支線7主 中’及將閥74打開，以使氣體自主流動導管6〇流入至支線
1229615 ------- 五、發明說明（25) 9中。 =，74關閉以隔絕支線9，及將閥72打開，以可使主流 Μ *動至支線7時，爐Μ保持啟動。當將陶瓷吸附 =、准持在可使「經捕捉」氧自吸附劑床物件輸送至床之空 基=之溫度下時，泵70接著可自容器66取出氧氣。氧氣接 者可如圖1所示自模組8流經導管7而進入至入口15中。 =才莫組8中之吸附劑床取出氧之&，接$可當將爐維 齅^ A 4以使，附劑維持於適當高溫下時，再次將進料氣 二二、=务加至模組中之吸附劑床。同時可將未經吸附之氮 乳的流動導引通過導管9至口 28，而重複循環。 产：5 f式：可將概略示於圖1及4之系統連續、重複及循 ^ ^ 以達成空氣或其他含氧進料氣體混合物之分離 成缺乏氧及氧部分，以如所說明將其回收。 反程序中可操作刀片組合201，以實質上地防止在 燒；；中3 = 燃燒程序後的沈積物生成。在燃 及經濟利用至渦流單元1〇°中之水的效率 瓶401之、、舌实40^序中，刀片組合201可藉由空氣鋼 if β: 403的延伸及縮回而順時鐘及逆時鐘地旋轉， 並;過渴流單元_而將沈積物洗除。 連Γ月ΪΪΪ示=\之/:僅：做說明用’本發明可對 相關的進料氣體混合=以 $在μ Ϊ 序個操作中可將熱通量維持恒定， 或在私序中可調節溫度。為此，程序系統可使用適當的恒 91116251.ptd 第29頁 1229615
二益、熱父換态或其他溫度控制元件，諸如熱感測器、溫 度控制器、微處理器、質量流量控制器等等。 參照以下之非限制性實施例而更完^顯示本發明之特徵 :優點’其中除非特意說明，否則所有份數及百分比 重量計。 、，包括含LCCFO陶瓷材料之吸附劑床的PSA系統使用作為 为離裝置，以在高純度下產生用於引入至熱/濕式減 統中之氧。 流^之空氣流具有氧20· 9莫耳百分比、氮78莫耳百分 比、氬1.0莫耳百分比、及二氧化碳〇1〇莫耳百分比之莫 耳分率組成物。此氣流係在25 °c之溫度及50 psia之壓力 下。吸附劑床之溫度係在8〇(TC下（或者，可有用地使用在 自約6 0 0。(：至約9〇〇 °c之範圍内之值）。在吸附劑床上游之 熱父換裔中將進料空氣流加熱至4 8 3。〇之溫度，且其係在 7 0 P s i a之壓力下。在熱交換器上游之壓縮機提供將進料 氣流及吸附劑薄膜裝置升溫之熱。 流入之空氣到達吸附劑床，利用床中之吸附劑將氧自其 移除’並利用適當的裝置將床加熱。在於自與吸附劑接觸 之空氣活性移除氧之後的去壓狀態中，利用設置於吸附劑 床下游之泵將氧自床泵送，並自系統排出，以引入至圖1 所示之熱反應器中。 $由自進料空氣混合物吸附氧所產生及自吸附劑床排出 昌δ氮之氣體係在8〇〇之溫度及130 psia之壓力下。
第30頁 1229615 五、發明說明（27) 於使富含氮之氣體通過逆流熱交換器之後，使富含氮之氣 體在5 0 p s i a之壓力及2 0 0 °C之溫度下自程序系統排出。 富含氮之產物氣體包含98. 35莫耳百分比氮、〇. 27莫耳 百分比氧、1 · 2 6莫耳百分比氬、及0 · 1 3莫耳百分比二氧化 碳。富含氮之氣體經由管線9排出，且可經由引入至口 2 8 中，而將其使用於降低排出氣體之露點。在PSA程序之低 壓步驟中自吸附劑床釋放之富含氧之氣體係在〇. 5 ps i a之 壓力及80 0 °C之溫度下。自下游泵排出之最終之富含氧之 氣體係在1 psia之壓力下。富含氧之氣體包含96.32莫耳 百分比氧、3. 6 3莫耳百分比氮、〇 · 〇 5莫耳百分比氬、且沒 有二氧化碳。經由管線7將富含氧之氣體泵送至熱反應 器。
實施例T T 利用浸泡及烘烤或噴塗技術，使用陶瓷吸附劑溶膠於塗 布氧化铭纖維鼓。使用固體纖維氈基材提供數項優點，包 括降低壓降及陶曼吸附劑介質之最大利用。經由將陶瓷吸 附劑介質塗布於多孔氧化鋁基材上，在8 〇 〇 t下獲致8 〇微 米之氧擴散距離。 立扁號之說明 4 壓縮空氣供給 7 管線 8 氧分離單元 9 管線 10 入口
1229615 五、發明說明（28) 11 熱/濕式整合滌氣器 12 管線 13 内室壁 14 反應室 15 管線 18 水喷霧 20 填充液體滌氣器 21 導管 21A 口 23 填充物 24 連續喷霧器 25 除霧器段 26 除霧器填充物 27 連續及/或間歇噴霧器 28 π 29 烟道 50 經塗布纖維物件 52 纖維基材 54 陶瓷吸附劑材料 60 主流動導管 62 閥 64 進給及分配導管 66 容器 68 床
91116251.ptd 第32頁 1229615 五、發明說明（29) 70 泵 72 閥 7 4 閥 76 爐 100 液體渦流 101 頂板 105 大致圓錐形的外殼 111 入口管線 112 擋板 1 18 同心室 120 突緣 2 0 0 機械刮除裝置 201 刀片組合 2 0 2 刀片 2 0 3 上環 204 下環 2 0 5 軸襯 208 裝有彈簧的止推軸承單元 217 下環之外徑 3 0 0 外殼 304 導板 3 0 6 入口 30 7 出口 40 0 傳動機構
91116251.ptd 第33頁 1229615
91116251.ptd 第34頁 1229615 圖式簡單說明 圖1係根據本發明之一具體例之用於氣態廢棄物流之控 制分解氧化之更新減除系統的概略圖式。 圖2係圖1之減除系統之機械刮除裝置/液體渦流之一較 佳具體例的分解橫剖面圖。 圖3係根據本發明之一具體例之包括經塗布陶瓷吸附性 材料之纖維基材之經塗布纖維物件的透視圖。 圖4係根據本發明之一具體例之使用陶瓷吸附劑，且利 用作為氧分離裝置之壓力擺動吸附系統的概略圖式。 圖5係安裝至機械刮除裝置之傳動組合的橫剖面頂視 圖。 圖6係圖2之橫剖面圖。
91116251.ptd 第35頁

Claims (1)

  1. f·細蘇1¾ 一 r^91116251 圍 曰 修正 93· 11· - 5 替换1 1 · 一種氣流中之污染物用 —反應室，包括一用於弓丨Λ減^除系統，包括·· 流中之污染物之熱g、用於J流之入口、一用於燃燒胤 該通連至壓縮空氣來源之-富含氧之氣體入口，其中 :^之氣體人口係設置於將富含氧之氣體引人反應室 天^域之熱區下游；及 間，氧刀離單元，其係设置於氣體入口與壓縮空氣來源之 曰’以將富含氧之氣體之來源提供至反應室。 係二如申請專利範圍第1項之減除系統，其中，該反應室 室。用於進行熱氧化反應、電漿反應或催化反應之反應 包L"、請專利範圍第1項之系統，其中，該氧分離單元 離出：。構及设置成將壓縮空氣中之〇2自〜分離，以將分 引入至反應室中之薄膜裝置。 包括—如種申、/專利圍/ 1項之系統，其中，該氧分離單元 時對氧JL Ϊ㈣：陶t、金屬、含碳或聚合材料在高溫下 群之氧吸附材料。 反次1合材料組成之 5.如申請專利範圍第4項之系統，其中， 選自由下列組成之群： 八中该陶竟材料係 Bi2-yEry〇3^d ; Rl、Yy03-d · LaNyBayC〇1.xNix03.c Lai.ySryCo1.xNix03.d
    (：:\總檔\91\91116251\91116251(替換）-2.ptc 第36頁
    號 91116251 月 曰 修正 La卜y Cay Cc^_x N ix 03_d La^yBayCoj.Je, 03_d L a卜y S ry C o卜x F ex 03_d，及 LahyCayCcvxFex03_d 其中 x係自0 . 2至0 · 8， y係自0至1. 0，及 d = 0· 1 至 0· 9。 6. 如申請專利範圍第4項之系統，其中，該陶瓷材料包 括選自包括下列之至少一材料： 化學式A4 08之氧化物亞氟酸鹽氧離子導體； 化學式A2 B2 〇7之綠燒石材料， 化學式Bi2 03 (A2 06 )之材料； d-Bi2 03之穩定形式； B “4 P 乜5 C a3 〇44， 化學式A B 03之弼鈦擴材料； 化學式A2 B2 05之氧化物妈鐵石（B r 〇 w η M i 1 1 e r i t e)電解 質； 化學式AB03AB02.5之混合鈣鐵石電解質； A4 06 A B 02 5 組成物； 混合超導（ΑΒ03Α0)電解質； 冰晶石（A3 B 03)電解質， 鈮鐵礦（ΑΒ2 06 )電解質；
    匕\總檔\91\91116251\91116251(替換）-l.ptc 第37頁 • TiflyuT 中言I本利範 93. 11.
    鋁 銅、鈽、鉦 硼、铪、歛 及镨之金屬 及相關的經摻雜材料， 其中A及B係分別選 鐵、鋇、銦 '釓、紀 錳、釩、鉻、鈮、鈕 鏑、釤、鉛、锡、錯 7 · 如申清專利筋in货1 = ' 置包括： 圍幻項之系統 (i)至少一環形裝置元件； ⑴）繞環形裝置元件安裝於周邊 關係設置之至少三刀片·及 (i i i)使刀片沿；5座6 ^ 的單元包括-旋轉連拯s二早70 •中此種可往復移動 伸元件係於周邊的位置可旋轉：：：： = :，且此延 包括:::室專之利^ 之氣入卻，访、S、* 又之加熱元件，使通過反應室 患：二抱於广連至機械刮除襞置之液體渦㊉；使來自 過液體渴流單元之後被捕捉及凝結的填充 9.如申請專利/圍第液體務氣器。 半導體製造裝置引入 員之糸統，其中’該污染物係自 上如！請專利範圍第7項之系統，其中，該旋轉刀片 為雙鋒’且可往復元件為空氣鋼瓶之活塞。 11· 1氧化處理氣流中之氣態污染物之熱反應器系 铽 鈦 鈷 鏡 鎳 铒 鍅 鎂 鐘 其中，該機械刮除裝 且對室之縱軸以平行
    CA總檔\91\91116251\91116251(替換)-2.pt( 第38頁 -案號 91116251 ^_Ά 修正 -案號 91116251 ^_Ά 修正 六、申請專利範圍 統，此系統包括： 一反應室，具有包括 氣流入口之進口端及用 端； 一設置在鄰接於進口 反應室之氣體反應及混 一通連至壓縮空氣來 室中央區域中之反應室 游和用於引入可燃燒氣 一設置於孔口與壓縮 引入至反應室之熱區， 之生成的氧分離單元。 12. 如申請專利範圍 空氣來源為壓縮機，及 分離成富含氧及缺乏氧 括設置於壓縮機與薄膜 薄膜裝置之熱交換器。 13. 如申請專利範圍 置包括當陶瓷、金屬、 有親和力之氧吸附劑陶 吸收劑陶瓷材料包括選 B a I n0 67 Z r0 33 Oy B a I n0 67 C e0 33 Oy La〇 5 Ba〇 5 CO0 7 Cu〇 3 Oy 用於引入可燃燒氣態產物之至少一 於自反應室移除燃燒產物之出口 端之在反應室内之熱區，其中進入 合； 源，以將富含氧之空氣引入至反應 中的孔口 ，該孔口係位於熱區之下 態污染物之氣流入口之下游；及 空氣來源之間，以將富含氧之空氣 以提高完全燃燒，及降低一氧化碳 第11項之系統，其中，該壓縮乾燥 該氧分離單元包括將加壓空氣連續 之氣流的薄膜裝置；且此系統更包 裝置之間，以將熱自壓縮機轉移至 第1 1項之系統，其中，該氧分離裝 含碳或聚合材料在高溫下時對氧具 瓷、金屬、含碳或聚合材料，且該 自包括下列之至少一材料：
    C:\ 總檔\91\91116251\91116251(替換)-14匕 第39頁
    六、申請專利範圍 6 S r〇 4 C 〇0 8 Cu〇 2 〇y La〇. 8 Sr0 2 C〇0y (Bi2 02 )(NaNb2 06.5 ) Bi2Sr2Nb2Ga0115 Bi2Sr2Nb2A10115 Z r 〇2 - Y〗〇3 - C e 〇2 Zr02-Y2 03 -Cr203 Zr〇2 - Y2O3-MgO
    Y2O3 - Ca0-Ce02 Z r 〇2 ~ Y2 O3 Ce02-CaO-Y2〇3 0 14. 如申請專利範圍第1 3項之系統，其中，該陶瓷、金 屬、含碳或聚合材料係存在於填充吸附劑床中。 15. 如申請專利範圍第1 4項之系統，其中，該氧分離單 元包括内襯絕緣材料之容器，及加入於容器中，以將床維 持於高溫下的加熱元件。 16. 如申請專利範圍第1 5項之系統，其中，該高溫包括 在自約6 0 0至9 0 0 °C之範圍内之溫度。
    17. 如申請專利範圍第1 3項之系統，其中，該陶瓷材料 係沈積於惰性基材上成為透氧性薄膜電解質。 18. 如申請專利範圍第11項之系統，其中，更包括設置 於反應室内，用於清潔其中之内表面的機械刮除裝置，此 裝置包括： (i)至少一環形裝置元件；
    (：:\總檔\91\91116251\91116251(替換)-1.口化 第40頁 mm m j 虎 91116251 —年 月 曰 修」 關(义環形裝置元件安裝於周邊’且對室之縱軸以平行 關你叹置之至少三刀片；及 (111)使刀片沿室之内表面在周圍來回旋 表面的往復移動單元，其中此種可往二動的？元至包 、 旋轉連接至延伸元件之可往復元件，且此延伸元件係 於周邊的位置可旋轉地連接至刀片裝置。 種更新反應至之方法，該反應室係用於處理氣態 廢棄物流以於其中引入一富含氧之氣體，並移除反應室内 之，面沉積物，該反應室具有一熱區和一用於引入富含氧 之氣肢至其中之入口孔口，該入口孔口係設置於熱區之下 游’此方法包括： 提供一通連至反應室之氧增加裝置； f壓縮乾燥空氣引入至氧增加裝置中，其中將壓縮乾燥 空氣分離成富含氧之氣態成份及富含氮之氣態成份； 將富含氧之氣態成份經由中央設置之孔口引入至反應室 之熱區，該孔口係設置於熱區之下游；及 於反應室中提供一機械刮除裝置。 2 0 ·如申請專利範圍第1 9項之方法，其中，該氧分離單 元包括用於將壓縮空氣中之自％分離，以將分離出之 引入至反應室中之薄膜裝置。 21·如申請專利範圍第1 9項之方法，其中，該氧分離單 元包括當陶瓷、金屬、含碳或聚合材料在高溫下時對氧具 有親和力之氧吸附劑陶瓷、金屬、含碳或聚合材料。 2 2.如申請專利範圍第21項之方法，其中，該陶瓷材料
    (：:\總檔\91\91116251\911]6251(替換)-2.ptc 第41頁
    六、申請專利範圍 包括選自包括下列之至少一氧化物材料： B i2.y Ery 03_d » B “-y Yy 〇3-d， La卜yBayCcvxNix03_d ; La卜ySryCo卜XN ix03_d， La卜yCayCc^_xN ix03_d， L 3-J _y B Sy C 0| -xFex03_d， La卜ySryCo卜xFex03_d，及 Laj_yCayC〇!_xF ex03_d， 其中 x係自0. 2至0 · 8， y係自0至1. Ο，及 d=0.1 至0· 9 ° 23.如申請專利範圍第21項之方法，其中，該陶瓷材料 包括選自包括下列之至少一材料： 化學式Α4 08之氧化物亞氟酸鹽氧離子導體； 化學式Α2 Β2 07之綠燒石材料， 化學式Bi2 03 (A2 06 )之材料； d-Bi2 03之穩定形式； B i24 Pb5 Ca3 044， ^ ^14 ^2^11 j 化學式A B 03之約鈦礦材料； 化學式A2 B2 05之氧化物妈鐵石電解質； 化學式ΑΒ03ΑΒ02 5之混合鈣鐵石電解質；
    C:\總檔\91\91116251\91116251(替換M.ptc 第 42 頁
    a4o6abo2 5 組成物； 混合超導（A B 〇3 A Ο )電解質； 冰晶石（Aa B 〇3)電解質，· 銳鐵礦（A B2 〇6)電解質· 及相關的經摻雜材料， 鈣、錯、 鎳、鎂、 铒、鎬、 該陶瓷、金 〇 遠氣分離裝 入於容器内 該高溫包括 將機械到除 面，此裝置 其中A及B係分別選自包括鑭、鋁、锶、鈦、 鐵、鋇、銦、釓、釔、銅、鈽、钍、鉍、鈷、 錳、釩、鉻、鈮、鈕、硼、铪、鈥、铽、镱、 錙、釤、鉛、錫、耮、及镨之金屬。 24·如申請專利範圍第2 1項之方法，其中， 屬、含碳或聚合材料係存在於填充吸附劑床中 25.如申請專利範圍第24項之方法，其中， 置包括内襯絕緣材料之容器，及將加熱元件加 部，以將床溫維持於高温下。 2 6.如申請專利範圍第2 5項之方法，其中， 在自約600至900 °C之範圍内之溫度。 2 7·如申請專利範圍第丨9項之方法，其中， 裝置$又置於反應室内，以用於清潔其中之内表 包括： (i)至少一環形裝置元件； (i i )繞環形裝置元件安裝於周邊，且對室之縱轴以平行 關係設置之至少三刀片；及 (i i i)使刀片沿反應室之内表面在周圍來回旋轉，以清 潔減除室之内表面的往復移動單元，其中此種可往復移動
    C：U®t»\91\91116251\91116251(S^).l.ptc 第43頁 91116251 年 月 曰 修正_ 六、申請專利範圍 的單元包括一旋轉連接至延伸元件之可往復元件，且此延 伸元件係於周邊的位置可旋轉地連接至刀片裝置。 28.如申請專利範圍第27項之方法，其中，更包括： (i )經安裝成與室流體相通之渦流單元，此渦流單元包 括具有頂板、内表面、及大致與室之内表面對齊之中心開 口之大致圓錐形的外殼；安裝至頂板，及自其大致垂直向 下延伸之擋板，此檔板大致與外殼之内表面同心排列，而 形成同心室；及 (i i )經設置成將液體切線引入至同心室中，因而將同心 室填充液體，及在外殼之内表面上形成一薄層之流體的液 體入口0
    (：:\總檔\91\91116251\91116251(替換）-14化 第44頁
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