[发明专利]一种用于浓缩转轮系统最佳化运转控制的方法及装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于浓缩转轮系统运转控制的方法及装置，更具体地说，是涉及一种用于多孔道蜂巢状吸附浓缩转轮系统中，可实时监控挥发性有机物的净化及处理过程，并实时控制该浓缩转轮的运转及相关操作条件，以达很好地运转该浓缩转轮的方法及装置。

背景技术

现今工业界或高科技行业在处理挥发性有机物时，在高浓度时多采用冷凝法收集该挥发性有机物，而在低浓度且大风量时则采用以物理吸附方式浓缩处理后，再送往小型焚化炉燃烧或以冷凝装置回收，其中又以冷凝装置回收更具经济效益。

在用吸附方法处理挥发性有机物时，是使用含吸附剂的多孔性物质将废气中所含的挥发性有机物(Volatile Organic Compounds，VOCs)或臭味经由物理或化学方式吸附，以达到净化该挥发性有机废气的目的。而当该吸附剂达饱和之后，须再经由一脱附程序将吸附剂所吸附的物质去除，才可重复使用。

例如，在PU合成皮的处理工艺中，是大量采用如丁酮(methylethyl ketone，MEK)及甲苯(Toluene)及异丙醇(isopropyl alcohol，IPA)及二甲基甲酰胺(DMF)等之类的溶剂，且这些溶剂在其溶液中的比率约为60～80％(体积比)。在涂布之后，须再经过烘干处理，才可将所有溶剂蒸发；在其处理工艺中，平均制造一码(“码”是长度单位，1码等于三英尺，1英尺等于0.3048米，即1码等于0.9144米)合成皮须使用350克溶剂，即完成一码合成皮须在大气中排放350克溶剂，造成大量VOCs污染，以全台九千万码的产量为单位基础，每年会有三万吨的有机溶剂被排放于大气中，造成相当严重的环境污染；如果这些废气在排放前没有经过充分有效的净化处理，将会严重污染我们周遭的大气环境，那么，日后将耗费更大量资源来排除这些污染。

此外，电子产业是采用沸石浓缩转轮并搭配焚化炉来有效处理在其相关处理工艺中所产生的有机废气，这一方法须耗用大量的焚化燃料及能源，并不是去除有机废气最为经济实用的方法。

以半导体业晶圆厂所产生的有机废气成分为例，其所排放的废气中常含有如二甲亚砜(Dimethyl Sulfoxide)、N-甲基吡咯酮(N-Methyl Pyrolidone)、乙醇铵(2-Aminoethanol)、二甲基二硫醇(Dithiolethylene Glycol)、二甲基硫醇(Dimethyl Sulfide)、异丙醇(Isopropyl Alcohol)、丙酮(Acetone)等化合物，在运用沸石转轮吸附浓缩废气后，再经焚化炉在摄氏250～900℃以上的温度燃烧，来分解这些挥发性有机物质、臭气及毒气最为有效。目前以吸附浓缩沸石转轮处理搭配燃烧焚化的方式，进行挥发性有机气体的废气排放处理，已在半导体及光电行业广泛应用。

还有，挥发性有机物(volatile organic compounds，VOCs)是台湾地区常见空气污染物之一，其主要来源为化学工厂、石化工业、印刷业、涂装业以及目前新兴的半导体与光电液晶显示器产业。由于VOCs所具备的毒性以及其引起臭氧产生与光化学效应形成的特质，如果不加以控制使其任意排放在大气中，将会带来相当严重的危害。国内目前已经立法针对石化工业、涂装业、半导体业、合成皮革及干洗相关行业的VOC_S排放污染进行严格管制；另外，国家目前重点发展的薄膜晶体管液晶显示器(Thin-Film TransistorLiquid-Crystal Display，TFT LCD)，也已公告实施「光电材料及组件制造业空气污染管制及排放标准」，希望对VOC_S排放量日趋增大的TFT-LCD产业能够加以妥善管制。

沸石浓缩转轮系统是利用吸附-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、中低污染物浓度及含一种或多种类的VOCs废气，也可应用于排放较稀薄且接近周界温度的污染物工业。而VOCs废气进入系统后，首先经过多通道蜂巢状转轮，例如蜂巢状沸石浓缩转轮为在陶瓷纤维纸上涂覆不同比例的ZSM-5与Y型式等沸石经特殊加工后成型，可达到VOCs吸附量大、气流压损小及整体重量轻量化的目的。