TWM545183U - 氣體處理節能裝置 - Google Patents

Description

氣體處理節能裝置

本創作係關於一種揮發性有機化學廢氣引入一反應容器內，經由預熱、高溫氧化處理並回收燃燒所產生能源，使得揮發性有機化學廢氣能被徹底破壞處理，並藉由回收其產生的能源而產生經濟效益的氣體處理節能裝置。

揮發性有機化合物(Volatile Organic Compounds，廢氣)是工業界常見空氣污染物之一，其主要來源為化工廠、石化工業、印刷業、塗裝業、膠帶業、電路板業以。由於揮發性有機化合物具有毒性以及容易破壞大氣臭氧層，所以必須加以控制以避免危害地球環境。

現行已開發及商業化之揮發性有機化合物污染防制設備技術包含焚化、吸附、吸收、冷凝等方法，其基本上可分為破壞性及非破壞性兩種方法。破壞性方法包括焚化、高溫與觸媒氧化，在此機制下揮發性有機化合物將轉化為二氧化碳及水或其他惰性等污染性較小之物質；而非破壞性方法則是利用吸附、吸收及冷凝等物理方法，將揮發性有機化合物自排放廢氣中以物理方法轉移，使其成為乾淨氣體。

本創作中，將針對反應容器加熱時間縮短、提高反應容器燃燒效率與降低廢氣排放量的問題進行改良，以減少揮發性有機化合物的空氣汙染等問題，達到環保與節能之效果。

本創作之目的即在於提供一種蓄熱氧化技術及廢熱回收技術，以整合提供一種創新的、經濟有效的、且安全的揮發性有機化學廢氣處理及能源回收的氣體處理節能裝置。

本創作之次一目的係在於提供一種氣體處理節能裝置，進氣氣體先預熱(熱來源為熱回收部外，整反應容器外圍包括加熱部、觸媒部、熱回收部後部份，充分應用設備產生熱源，層次越多預熱效能越大，節省降低加熱部份操作成本。

本創作之另一目的係在於提供一種氣體處理節能裝置，進氣氣體也兼顧隔熱功效，設備節省保溫隔熱材跟降低成本，層次越多效能越大。

本創作之又一目的係在於提供一種氣體處理節能裝置分別為立式或臥式型式，亦可隨空間變化，多元化設計。

可達成上述創作目的之氣體處理節能裝置，包括有： 一風機，係提供自大氣引入氣體及自反應容器排出潔淨空氣的二道氣體；一導管，其被分成兩段並分別對應反應容器的進氣口與排氣口；一反應容器，用以過濾一氣體，該氣體具有一第一溫度，該反應容器其內部包含一加熱部、一觸媒部以及一熱回收部設置於該反應容器的下層、中層及上層，其下部具備進氣口用以供該氣體進入該反應容器、在其上部具有排氣口用以供該氣體離開該反應容器；一加熱部，係設置於該反應容器的下層，用以預熱該氣體由第一溫度轉變為第二溫度；一觸媒部，係設置於該反應容器的中層，用以接觸該氣體而吸附該氣體中之微粒子已進行脫附、氧化分解與去除作用；一熱回收部，係設置於該反應容器的上層，用以一第二溫度預熱該氣體轉變為第一溫度，該第二溫度高於該第一溫度，該熱回收部上對應上述二道溫度之氣體設有交錯排布且互不相通的進氣通道與排氣通道，以使氣體通過時進行熱交換。

1‧‧‧風機

2‧‧‧導管

3‧‧‧反應容器

31‧‧‧進氣口

32‧‧‧排氣口

4‧‧‧加熱部

5‧‧‧觸媒部

6‧‧‧熱回收部

61‧‧‧進氣通道

62‧‧‧排氣通道

71‧‧‧廢氣控制單元

72‧‧‧濃度分析單元

73‧‧‧控制單元

74‧‧‧溫度控制器

圖1為本創作氣體處理節能裝置之第一實施例其導管 垂直設置於反應容器外表面之示意圖；圖2為該氣體處理節能裝置之第一實施例其導管螺旋設置於反應容器外表面之示意圖；圖3為本創作氣體處理節能裝置之第二實施例其導管垂直設置於反應容器外表面之示意圖；以及圖4為該氣體處理節能裝置之第二實施例其導管螺旋設置於反應容器外表面之示意圖。

請參閱圖1與圖2，本創作所提供之氣體處理節能裝置，主要包括有：一風機1、一導管2、一反應容器3、一加熱部4、一觸媒部5及一熱回收部6所構成。

該風機1係提供自大氣引入氣體(或廢氣)及自反應容器3排出潔淨空氣(clean air)的二道氣體；通過風機1引導進氣氣體通過該熱回收部6進行反應容器3外空氣交換時，該進氣氣體由於加熱部4加熱後再到達熱回收部6時，溫度差的存在而使進氣通道61的進氣氣體交互通過排氣通道62作熱量傳遞吸收，從而在進氣通道61與排氣通道62的二道氣體之間作溫度的交換，達到省能及排污的效果。

該導管2其被分成兩段並分別對應反應容器3的進氣口31與排氣口32；該反應容器3用以過濾一氣體，該氣體具有一第一溫度，該反應容器3其內部包含一加熱部4、一觸媒部 5以及一熱回收部6設置於該反應容器3的下層、中層及上層，其下部具備進氣口31用以供該氣體進入該反應容器3、在其上部具有排氣口32用以供該氣體離開該反應容器3；該加熱部4係設置於該反應容器3的下層，用以預熱該氣體由第一溫度轉變為第二溫度；該觸媒部5係設置於該反應容器3的中層，用以接觸該氣體而吸附該氣體中之微粒子已進行脫附、氧化分解與去除作用；該熱回收部6係設置於該反應容器3的上層，用以一第二溫度預熱該氣體轉變為第一溫度，該第二溫度高於該第一溫度，該熱回收部6上對應上述二道溫度之氣體設有交錯排布且互不相通的進氣通道61(第一溫度)與排氣通道62(第二溫度)，以使氣體通過時進行熱交換。

該風機1、導管2及反應容器3係設置在一機殼內，該導管2的進氣通道61係設置於反應容器3外表面以吸收反應容器3的熱能，該反應容器3並對應分隔形成加熱部4、觸媒部5及熱回收部6，而該觸媒部5位於加熱部4與熱回收部6之間，以使上述氣體在進入反應容器3之前，分別經由該熱回收部6與於反應容器3外表面以熱交換提升至第一溫度，並以第一溫度進入反應容器3其下部的進氣口31。

該觸媒部5分別和該加熱部4及該熱回收部6相鄰，該熱回收部6中部分穿置一導管2。該導管2為由至 少一支導管2及設於反應容器3外表面與穿置該熱回收部6兩端所組成，其中導管2內流通有氣體，該導管2的中設有進氣通道61以分成兩段，且該導管2跨越反應容器3外兩側，為使該導管2便於安裝及抽換，進入該導管2的氣體是通過進氣通道61進入加熱部4。

當由大氣將廢氣引入反應容器3以及由反應容器3將乾淨氣體排出大氣的二道風量經過導管2時，於熱回收部6之排氣通道62溫度較高的氣體使得進氣通道61的氣體以一第二溫度預熱該氣體轉變為第一溫度以進行下一次循環工作，如此便加快氣體之間的熱能傳遞。因此，設置該觸媒部5之本創作，使得氣體在進入反應容器3之熱回收部6之十字交錯進氣通道61之前，先進行高效能的熱交換，以達到提升熱交換整體效率的功效。

反應容器3包括一加熱部4、至少一觸媒部5及一熱回收部6。觸媒部5用以過濾一氣體，氣體具有一第一溫度。在本實施例中，反應容器3具有一進氣口31及一排氣口32。進氣口31係用以供具有第一溫度之氣體進入加熱部4、觸媒部5，排氣口32用以供氣體離開熱回收部6。加熱部4係與反應容器3耦接，用以維持反應容器3內之溫度為一第二溫度，其中第二溫度係高於第一溫度。觸媒部5係設置於反應容器3中，用以接觸氣體而吸附氣體中之微粒子，使得離開反應容器3之氣體幾乎不含微粒子。

本實施例透過熱回收部6以一第二溫度預熱該氣體轉變為第一溫度之設計，可以增加觸媒部5與氣體接觸之流量，大大地提昇反應容器3的過濾能力。在本實施例之觸媒部5亦可針對欲過濾之不同的微粒子，採用適當之吸附材質。

本發明之氣體處理節能裝置，採用加熱部4為主件，配合觸媒部5能安置於加熱部4上下兩邊任一邊，當加熱部4啟動後熱能自加熱部4向外散發在觸媒部5上，以產生觸媒部5作用，進行一段以上觸媒部5廢氣處理，加強氣體處理節能裝置廢氣氧化分解去味能力。使用時加熱部4啟動後部分熱能向外散發於觸媒部5前後，當風機1停止運轉時，觸媒部5吸附之廢氣，經熱能向外散發而釋放至熱回收部6中，經加熱部4進行氧化分解，以達廢氣去味處理及排出潔淨空氣。隨著廢氣於觸媒部5內擴散、釋放及自然向上對流，在廢氣處理加熱部4上進行氧化反應，再進入上一層熱回收部6，以延長廢氣觸媒部5處理時間，降低氣體處理節能裝置體積與成本。

在風機1運轉時，收集去除運轉產生之廢氣，再將廢氣送入觸媒部5處理，經過安置於反應容器3內觸媒部5，吸附運轉時段大量廢氣，控制廢氣吸附與脫附，觸媒部5有熱觸媒能力，排出廢氣溫度以200℃為上限，排出廢氣溫度愈高，熱觸媒氧化分解廢氣能力愈強。少量廢氣未被 觸媒部5吸附，經加熱部4，被觸媒部5氧化分解，以進行運轉時段大量廢氣中之微粒子進行脫附、氧化分解與去除作用處理。

配合廢氣排放量，可增加反應容器3尺寸，增加觸媒部5板數、厚度與層(排)數，增加加熱部4瓦數、長度、密度與排數，反應容器3的進氣口31與排氣口32以垂直方向安裝最佳，加熱部4啟動熱氣向上自然對流，以達煙囪效應，進行觸媒部5所吸附之廢氣進行脫附、氧化分解與去除效果。

另，請參閱圖3與圖4為本創作的第二實施例，對於進入反應容器3的廢氣，則同時進行溫度與流量的控制，從廢氣控制單元71所提供的廢氣，以及濃度分析單元72的即時分析，並佐以輔助風機1適時提供足夠之氣體，在經由控制單元73控制進入反應容器3的氣體或廢氣的溫度與流量，並於反應容器3發生氧化分解廢氣之行為同時，以溫度控制器量74測並控制反應容器3之操作溫度，期以達成一穩定且高效率之廢氣分解氧化行為，能及早針對不穩定的廢氣濃度變化，加以預先提升觸媒部5之催化能力，避免最終潔淨空氣排放之不穩定性。

綜上所述，本案不但在空間型態上確屬創新，並能較習用物品增進上述多項功效，應已充分符合新穎性及進步性之法定新型專利要件，爰依法提出申請，懇請 貴局 核准本件新型專利申請案，以勵創作，至感德便。

1‧‧‧風機

2‧‧‧導管

3‧‧‧反應容器

31‧‧‧進氣口

32‧‧‧排氣口

4‧‧‧加熱部

5‧‧‧觸媒部

6‧‧‧熱回收部

61‧‧‧進氣通道

62‧‧‧排氣通道

Claims (1)

1. 一種氣體處理節能裝置，包括：一風機，係提供自大氣引入氣體及自反應容器排出潔淨空氣的二道氣體；一導管，其被分成兩段並分別對應反應容器的進氣口與排氣口；一反應容器，用以過濾一氣體，該氣體具有一第一溫度，該反應容器其內部包含一加熱部、一觸媒部以及一熱回收部設置於該反應容器的下層、中層及上層，其下部具備進氣口用以供該氣體進入該反應容器、在其上部具有排氣口用以供該氣體離開該反應容器；一加熱部，係設置於該反應容器的下層，用以預熱該氣體由第一溫度轉變為第二溫度；一觸媒部，係設置於該反應容器的中層，用以接觸該氣體而吸附該氣體中之微粒子已進行脫附、氧化分解與去除作用；一熱回收部，係設置於該反應容器的上層，用以一第二溫度預熱該氣體轉變為第一溫度，該第二溫度高於該第一溫度，該熱回收部上對應上述二道溫度之氣體設有交錯排布且互不相通的進氣通道與排氣通道，以使氣體通過時進行熱交換。