[发明专利]有机气体吸附浓缩器的安全侦测装置与方法

说明书

技术领域

本发明涉及净化处理设备及方法，尤其涉及一种根据有机气体吸附浓缩器的工作特性，设定其特有的安全温度参数，并持续侦测所选定参考点的温度变化，若温度变化超出所设定的安全温度参数，则以洒水降温与稀释挥发性有机物浓度的温控机制，令有机气体吸附浓缩器的吸附材不再增温的有机气体吸附浓缩器的安全侦测装置与方法。

背景技术

挥发性有机物(Volatile Organic Compounds，VOCs)的净化处理技术，一般商业上较为常采用的方法包括有：吸附法、焚化法、冷凝法、吸收法、生物处理法、电浆法等，还包括采用前述方法的混合法，其基本可分为破坏性及非破坏性两种类型。然而，为了适应现代高科技产业的发展，如半导体芯片制造及光电面板制造业的迅速集中密集扩充，而衍生如挥发性有机物废气排放前处理的污染防止问题，最为大家认可及接受的处理技术，主要还是以温变式吸附浓缩法(Thermal swing adsotber)搭配最终处理的焚化法或冷凝法为主。温变式吸附浓缩法一般常用者为吸附浓缩转轮焚化系统及流体化浮动床吸附系统，其中以含浸疏水性沸石型吸附剂细粉末(Hydrophobiczeolite fine powder)的蜂巢状平行通道(Honeycomb channels)吸附浓缩转轮(以下简称沸石吸附转轮)，以及真球状活性碳流体化床(Fluidize bed，以下简称活性碳流体化床)为最多。

参阅图1所示，现有的吸附浓缩转轮焚化系统，是利用吸附-脱附-浓缩焚化等三项连续程序，使VOCs裂解为无害的H₂O及CO₂，其设备特性适合处理高流量、中低污染物浓度(一般在1000ppmv@solvent以下)及含多物种的VOCs废气，主要应用于排放较稀薄且风量大(一般在10000Nm³/hr以上)的工业污染物处理；此系统主要是由疏水性沸石的吸附材所组成的多通道蜂巢状吸附转轮10，进行VOCs污染物质的吸附和浓缩脱附；通常该沸石吸附转轮10可分为三部分：较大的吸附区(Adsorption process zone)11及两个较小且面积相当的脱附区(Desorption zone)12、冷却区(Cooling zone)13。第一阶段的吸附程序，是将进入系统后的VOCs废气，通过吸附区11在常温下予以吸附净化后，直接排放至大气；接着因减速机(Geared motor)带动吸附转轮10的转动(2至6RPH)，而进入第二阶段的脱附程序；此脱附程序所需的热空气，是由冷却区13出口的预热空气与后端焚化系统热交换后的热空气(约180至220℃)来提供，使其进入吸附转轮10的脱附区12内，将有机物脱附再生出来，此时出流污染物浓度大约为入流废气的5至20倍左右；脱附再生出来的有机物，可在第三阶段的热焚化炉进行高温(在700℃以上)焚化，或是进行低温的冷凝回收再利用等程序；这样可以减少后续的废气处理单元尺寸，并节省初设费用及运转费用。

参阅图2所示，现有的流体化浮动床吸附系统，是令VOCs废气送入流体化吸附床20的底部，而废气气流通过气流分散板22分散后，与由上落下的活性碳球状吸附材23接触，即可成为净化气体并从塔顶的气流出口排放；其中，流体化吸附床20的内部以多孔板21分隔成数层，球状吸附材23由流体化吸附床20的顶端落下，而在多孔板21的上方形成浮动层，并沿着多孔板21一层一层的开口部落下，形成叠层状的吸附区24，当球状吸附材23与含有VOCs的废气接触时，将废气中的VOCs吸附在球状吸附材23的孔洞内，废气即变成净化气体排放；然而，吸附饱和的球状吸附材23落至流体化吸附床20底部的吸附材贮槽25后，送至后续的脱附程序，进行脱附再生工作后送回流体化吸附床20的顶端。

参阅图3所示，是设备投资成本最低，也最适合传统产业使用的固定床式吸附回收系统，是在固定吸附床30内充填厚度大约为30至60公分的活性碳床形成吸附区31，进行废气的吸附及吸附饱和后的活性碳再生，而当VOCs废气流经固定吸附床30的内部后，VOCs则被吸附区31的活性碳吸附材所吸附，而排放出净化后的气体；然而，该固定吸附床30连接有相关的脱附回收设备，诸如利用蒸气让被活性碳所吸附的VOCs脱附回收。