TWI535983B - A regenerative burner with automatic balance relief device - Google Patents

Description

具自動平衡緩突波裝置之蓄熱式燃燒爐

本發明係有關於一種焚化爐裝置，特別是有關於一種具自動平衡緩突波裝置之蓄熱式燃燒爐。

台灣新型專利M383099揭露一種揮發性有機物之再淨化裝置，包括：一焚化設備，連接一廢氣管與一淨氣管，藉由該廢氣管導入一含揮發性有機物之氣體至該焚化設備進行焚化處理，以形成一淨化氣體，自該淨氣管排出；以及一觸媒氧化器，包括一觸媒，該觸媒氧化器連接一叉接於該淨氣管之引氣管與一排放管，藉由該引氣管導入該淨化氣體至該觸媒氧化器並使該淨化氣體與該觸媒接觸，以分解該淨化氣體為二氧化碳與水，自該排放管排出。然而，所述台灣新型專利M383099並未考慮到要對含揮發性有機物之氣體進行預先預熱，因此焚化設備極可能會浪費較多之燃料。

台灣新型專利M323586揭露一種高效能蓄熱式廢氣焚化爐，其包含：一第一熱交換單元；一第一進/出氣控制單元，其與該第一熱交換單元連接；一第二熱交換單元；一第二進/出氣控制單元，其與該第二熱交換單元連接；一焚化單元，其設置於該第一與第二熱交換單元之間；至少一提升閥(poppet valve)單元，設置於焚化爐之下游端，且其包含複數個進/出氣端、一控制閥碟片、複數個密封墊片及一驅動單元；及一緩衝槽，其與該提升閥單元相連接。然而，所述台灣新型專利M323586須配合提升閥使用，此實為一種限制。

本發明發明人有鑑於上述習知技術之缺失，乃亟思發明改良而改良出一種具自動平衡緩突波裝置之蓄熱式燃燒爐置，能夠低成本解決焚化設備出口濃度於每次閥件切換時，會有未處理氣體交叉污染排放及洩漏的問題。

本發明的目的係提供一種具自動平衡緩突波裝置之蓄熱式燃燒爐，能夠用來解決焚化設備出口濃度於每次閥件切換時，會有未處理氣體交叉污染排放及洩漏的問題。

為了達成本發明上述目的，本發明提供一種具自動平衡緩突波裝置之蓄熱式燃燒爐，包括：一焚化設備，連接一廢氣管與一淨氣管，其中該廢氣管係用於導入一含揮發性有機物之氣體至該焚化設備進行焚化處理，以形成一淨化氣體，自該淨氣管排出；一熱交換器，係與該廢氣管、一觸媒裝置連接，以及係用於回收一再淨化氣體之熱能，以及係利用該熱能以對將要導入於該焚化設備進行焚化處理之該氣體進行預熱；一觸媒裝置，係包括一觸媒，藉由一引氣管導入該淨化氣體至該觸媒裝置並使該淨化氣體與該觸媒接觸，以形成該再淨化氣體，該再淨化氣體係自一排放管排出並經由該熱交換器，而最後自一煙囪排出；其特徵在於：一緩突波裝置，其一端係與該焚化設備的上游端連接，且其另一端係連接於該焚化設備的下游端與該觸媒裝置之間。

為讓本發明之上述目的、特徵及優點能更明顯易懂，下文特舉一較佳實施例，並配合所附圖式，作詳細說明如下：

請參見第1圖，本發明具自動平衡緩突波裝置之蓄熱式燃燒爐10，乃利用觸媒裝置13與熱交換器15，能夠實現再淨化功能與節能功能以外，並且設置緩突波裝置30，其連接於焚化設備11的上游端與下游端，緩突波裝置30能夠用來解決焚化設備11出口濃度於每次閥件切換時，會有未處理氣體交叉污染排放及洩漏的問題。蓄熱式燃燒爐10乃包括：焚化設備11、觸媒裝置13、熱交換器15、以及緩突波裝置30，茲分別說明如后內文。焚化設備11連接廢氣管111與淨氣管113，藉由廢氣管111導入含揮發性有機物(VOCs)的氣體至焚化設備11進行焚化處理，如此而形成淨化氣體，淨化氣體自淨氣管12排出。

焚化設備11可直接採用習知蓄熱式焚化爐，例如可參考美國專利案US5,837,205所揭示之蓄熱式焚化爐所述焚化設備11，或是採行習知雙槽式蓄熱焚化爐、習知多槽式蓄熱焚化爐、習知迴轉式蓄熱焚化爐等其中一種。

觸媒裝置13乃包括觸媒，觸媒裝置13乃藉由引氣管13a導入淨化氣體至觸媒裝置16，被導入的淨化氣體並使其與該觸媒接觸，如此而形成再淨化氣體，再淨化氣體自排放管13b排出於觸媒裝置13，接著，被輸送至熱交換器15。

熱交換器15乃是用於提供尚未進入焚化設備11進行焚化處理的含VOCs氣體，來與再淨化氣體進行熱交換，如此能夠對該含VOCs氣體進行預熱。熱交換器15與廢氣管111、排放管13b等連接，再淨化氣體乃經由排放管13b，而含VOCs氣體乃經由廢氣管111，分別通過熱交換器15，並且在熱交換器15中進行熱交換。

通過熱交換器15後的含VOCs氣體，輸往焚化設備11進行焚化處理。另一方面，通過熱交換器15後的再淨化氣體最後輸往至煙囪20，而排放至外界。

當焚化設備11進行焚化處理後而剛形成的淨化氣體，其溫度若未能符合觸媒裝置13的處理條件，本發明蓄熱式燃燒爐10可增設增溫裝置17，以解決此項問題。增溫裝置17乃串接於淨氣管113與觸媒裝置13之間，以及係又連接淨氣分管17a。淨氣分管17a用來導入焚化設備11焚化後但尚未降溫的高溫淨化氣體，並輸送至增溫裝置17。所述剛形成的淨化氣體乃與所述高溫淨化氣體在增溫裝置17內部進行混合，藉此能夠提昇所述淨化氣體的溫度，使其升溫至符合觸媒裝置13的處理條件所須溫度。

增溫裝置17例如可採行箱型結構或球型結構，其具有一內部空間以提供所述剛形成的淨化氣體乃與所述高溫淨化氣體在增溫裝置17進行混合。

為了更精準控制在增溫裝置17內部的混合氣體的溫度，本發明蓄熱式燃燒爐10可增設控制閥17b與溫度控制器17c。溫度控制器17c乃包含有一溫度感測器171，其用來測量所述混合氣體的溫度，而溫度控制器17c是用於監測該所述混合氣體的溫度，以及依據該溫度大小，而係控制控制閥17b之開度，如此而調節高溫淨化氣體導入於增溫裝置17的流量。

緩突波裝置30的一端係與焚化設備11的上游端連接，且其另一端係連接於焚化設備11的下游端與觸媒裝置13之間。倘本發明蓄熱式燃燒爐10已設置有增溫裝置17，則緩突波裝置30的另端係改採連接於焚化設備11的下游端與增溫裝置17之間。在第1圖的緩突波裝置30是採行具有內部空間的箱型結構或球型結構。焚化設備11在每次閥件切換時，緩突波裝置30的內部空間可供未處理氣體交叉污染排放及洩漏等氣體流通使用。

請參見第2圖，在第2圖的緩突波裝置30是改採行中空管狀的條管。焚化設備11在每次閥件切換時，緩突波裝置30條管的通道空間可供未處理氣體交叉污染排放及洩漏等氣體流通使用。

所述含揮發性有機物的氣體例如是引擎排放氣體、有機溶劑揮發氣體或受污染空氣，而氣體中的揮發性有機物可包括烷類、烯類、芳香族類、酮類、醚類、醇類、有機酸類、胺類或其混合物，例如常見於半導體及光電產業排氣的異丙醇(IPA)、丙酮(acetone)、丙二醇甲醚(PGME)或丙二醇單甲基醚醋酸酯(PGMEA)等。

本發明蓄熱式燃燒爐10更包括風機21，設置於廢氣管111或排放管13b或同時設置於廢氣管111與排放管13b。

本發明蓄熱式燃燒爐10係先將含VOCs氣體藉由再淨化氣體的熱能，使其預熱升溫，如此可降低焚化設備11在焚化含VOCs氣體所需要的燃料使用量，而達成節能的功效。同時，利用觸媒裝置13進行再淨化處理，如此使得處理後的氣體更為無害。又設置緩突波裝置30其連接於焚化設備11的上游端與下游端，可解決焚化設備11出口濃度於每次閥件切換時，會有未處理氣體交叉污染排放及洩漏的問題。本發明即在此三項功效上做出貢獻。

雖然本發明已以較佳實施例揭露如上，然其並非用以限定本發明，任何熟習此項技藝者，在不脫離本發明之精神和範圍內，當可作更動與潤飾，因此本發明之保護範圍當視後附之申請專利範圍所界定者為準。

10．．．蓄熱式燃燒爐

11．．．焚化設備

13．．．觸媒裝置

13a．．．引氣管

13b．．．排放管

15．．．熱交換器

17．．．增溫裝置

17a．．．淨氣分管

17b．．．控制閥

17c．．．溫度控制器

20．．．煙囪

21．．．風機

30．．．緩突波裝置

111．．．廢氣管

113．．．淨氣管

171．．．溫度感測器

第1圖顯示本發明具自動平衡緩突波裝置之蓄熱式燃燒爐之結構圖。

第2圖顯示本發明具自動平衡緩突波裝置之蓄熱式燃燒爐之另一實施例結構圖。

10．．．蓄熱式燃燒爐

11．．．焚化設備

13．．．觸媒裝置

13a．．．引氣管

13b．．．排放管

15．．．熱交換器

17．．．增溫裝置

17a．．．淨氣分管

17b．．．控制閥

17c．．．溫度控制器

20．．．煙囪

21．．．風機

30．．．緩突波裝置

111．．．廢氣管

113．．．淨氣管

171．．．溫度感測器

Claims (9)

1. 一種具自動平衡緩突波裝置之蓄熱式燃燒爐，包括：一焚化設備，連接一廢氣管與一淨氣管，其中該廢氣管係用於導入一含揮發性有機物之氣體至該焚化設備進行焚化處理，以形成一淨化氣體，自該淨氣管排出；一熱交換器，係與該廢氣管、一觸媒裝置連接，以及係用於回收一再淨化氣體之熱能，以及係利用該熱能以對將要導入於該焚化設備進行焚化處理之該氣體進行預熱；該觸媒裝置，係包括一觸媒，藉由一引氣管導入該淨化氣體至該觸媒裝置並使該淨化氣體與該觸媒接觸，以形成該再淨化氣體，該再淨化氣體係自一排放管排出並經由該熱交換器，而最後自一煙囪排出；一緩突波裝置，其一端係與該焚化設備的上游端連接，且其另一端係連接於該焚化設備的下游端與該觸媒裝置之間；一增溫裝置，係串接於該淨氣管與該觸媒裝置之間，以及係連接一淨氣分管，其中該淨氣分管係導入經焚化設備焚化後但尚未降溫之一高溫淨化氣體，並輸送至該增溫裝置，並與該增溫裝置內部的該淨化氣體混合，藉此提昇該淨化氣體的溫度至符合該觸媒裝置處理條件之一預定溫度。
2. 如申請專利範圍第1項所述之具自動平衡緩突波裝置之蓄熱式燃燒爐，其中該緩突波裝置的另端係連接於該焚化設備的下游端與該增溫裝置之間，以取代連接於該焚化設備的下游端與該觸媒裝置之間。
3. 如申請專利範圍第1項所述之具自動平衡緩突波裝置之蓄熱式燃燒爐，其中該緩突波裝置，係一具有內部空間的箱型結構或球型結構。
4. 如申請專利範圍第1項所述之具自動平衡緩突波裝置之蓄熱式燃燒爐，其中該緩突波裝置，係一中空管狀結構。
5. 如申請專利範圍第1項所述之具自動平衡緩突波裝置之蓄熱式燃燒爐，其中該含揮發性有機物之氣體，係包括：引擎排放氣體、有機溶劑揮發氣體或受污染空氣。
6. 如申請專利範圍第1項所述之具自動平衡緩突波裝置之蓄熱式燃燒爐，其中該揮發性有機物，係包括：烷類、烯類、芳香族類、酮類、醚類、醇類、有機酸類、胺類或其混合物。
7. 如申請專利範圍第1項所述之具自動平衡緩突波裝置之蓄熱式燃燒爐，其中該揮發性有機物，係包括：異丙醇(IPA)、丙酮(Acetone)、丙二醇甲醚(PGME)或丙二醇單甲基醚醋酸酯(PGMEA)。
8. 如申請專利範圍第1項所述之具自動平衡緩突波裝置之蓄熱式燃燒爐，進一步包括：一控制閥，其串接於該增溫裝置與該淨氣分管之間。
9. 如申請專利範圍第8項所述之具自動平衡緩突波裝置之蓄熱式燃燒爐，進一步包括：一溫度控制器，係用於監測該增溫裝置內部的溫度，以及係用於控制該控制閥之開度。