提升转轮或吸附系统去除高沸点有机废气效率的方法技术方案

一种提升转轮或吸附系统去除高沸点有机废气效率的方法，是将转轮脱附区所脱附出来的浓缩废气，以预过滤器去除溶剂后回流，并与进入转轮的待处理废气混合为吹冷气体，再进入转轮系统的吹冷区将再生后的转轮及吸附剂降温，再进入一热交换器经加热至１２０－２５０℃成为再生用的携带气，此股气流经导入转轮系统的再生区，将转轮表面吸附饱和的吸附剂脱附再生，而另一部分的浓缩废气则直接送入焚化设备加热分解为净化气体。（*该技术在2021年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术提供一种废气处理的方法，特别是指一种。吸附法是产业上广泛用来做为排气处理的一种方法，利用吸附剂多孔的性质，可将产业排气中挥发性有机气体、臭味或毒性气体产生物理的吸附，而将之吸附于吸附剂的孔隙内，以达净化产业排气的目的。然而吸附剂在吸附饱和之后，必须经由再生的程序，将充填于吸附剂内的被吸附质(例如挥发性有机分子、高沸点化学物质…等)去除，才可重复使用。其中转轮式吸附系统是近年来开发成功的一种连续式线上再生操作系统。主要是将吸附剂涂布或包覆于各种做成蜂巢状基材的圆型或圆柱型的轮子上，例如涂布有活性碳、沸石、或硅胶…等吸附剂的各种纤维所做成波浪纹的蜂巢状基材轮子上，常用的纤维包括有陶瓷纤维，碳纤维，玻璃纤维或不织布等。再将轮子分吸附1、脱附2及冷却3(如附图说明图1或图2的1、2、3所示)三个操作区间。轮子A以一定速度转动，含有挥发性有机成份或臭味成份或毒性化合物的产业废气经吸附导入吸附区1时，转轮上的吸附剂将挥发性有机物质或臭味成份或毒性物质吸附，而达废气净化的目的，净化后的废气可直接排放于大气中—脱附区2。当转轮转入脱附区时，一股经预先加热的空气流以与废气流4相反的方向经B加热后进入脱附区将吸附于转轮表面吸附剂内的挥发性有机物质脱附出来，使吸附剂再生以便继续使用(如图3所示)，一般脱附操作的温度在100-220℃之间，视吸附剂及基材的材质而定。脱附出来的浓缩废气则经5导入一焚化器进行燃烧分解，或导入一冷凝器进行冷凝回收。通常浓缩的倍数越高越有经济效益，但考虑到爆炸范围的限制，一般以空气为脱附携带气体时，浓缩的倍数控制在4-30倍之间。此外，为增加处理的效益，脱附区后常设有一冷却区，以一股冷空气或产业废气以与废气流相同的方向流入，将已处于高温状态的基材降温，以提升后续吸附区的吸附效益，而流出的带温废气则导入加热器，加热至脱附温度后再做为脱附气体之用。由于所采用的吸附系统为将吸附剂涂布于具有直通孔道的蜂巢状转轮表面，压力降较一般常用颗粒状的固定床吸附系统要低了许多，其操作的线速度较一般的固定床吸附系统约高5-10倍，因此特别适合用于大风量的废气处理之用。又由于具有可线上再生及连续使用，操作简便的优点，因此广泛的应用于半导体业及涂装业等。转轮吸附系统虽有体积小，高处理风量的优点，但由于吸附、脱附均在一定的有限区间操作，且为连续式进行，脱附区的脱除效率，不但影响后续的吸附操作效率及转轮的使用寿命且影响净化后排放废气的浓度。尤其在处理含有高沸点化学物质的废气，例如含N.甲基一吡喀酮(n-Methyl Pyrolidone)，二甲亚砜(Dimethyl Sulfoxide)；乙醇胺(2-Amino-Ethanol)；乙二醇(Ethylene Glycol)等的废气组成时，则在脱附区进行脱附再生时往往无法有效的移除这些物质，造成其残留于转轮表面的吸附剂孔内，长期的累积不但造成后续吸附能力的下降，排放气体达不到环保法规规定的标准之内，且由于高溶剂累积于转轮内，常有起火燃烧的危险而必需更换转轮或作其它的处理。例如将转轮拆下以线外更高温(300-1000℃)烧除的方式将这些物质脱除，此又牵涉到转轮基材否能耐高温，即使有些转轮基材(例如陶瓷纤维)可耐高温，但高温烧除的方式虽可将滞留于吸附剂孔隙内的高沸点物质有效的分解或脱除，但往往易造成吸附剂孔洞结构的破坏，而失去对特定物质的吸附能力，或因而劣化而造成吸附剂自转轮表面剥落。此外，在装卸过程，难免有二次污染的问题存在。传统的转轮设计，通常是在45℃以下进行吸附，吸附饱和后即直接进入脱附区再生，脱附的操作是以一股加高温(120-200℃)的热空气流(或废气流)流经脱附区，利用热差的方式将吸附于吸附剂内的有机溶剂脱附出来，通常两区的温差在80-160℃之间，此外为了保持较高的操作效益，在脱附区的停留时间又不宜太长，常造成转轮基材温度分布不均，在出口的位置达不到预先设定的脱附温度，而进口位置的温度又相当高，使于进口位置的吸附剂已产生脱附，但到达出口位置附近时遇冷又再度被吸附或产生凝结而附著于吸附剂的表面(即转轮蜂巢状孔道接近出口的位置)(见图4)。尤其是在处理含有高沸点物质废气时，此种现象更为明显。为了改善现有转轮系统的缺点，本专利技术的目的在于，提供一种，其具有脱附效率高、使用寿命长和可以充分利用废热，可节省操作的能耗，又无火灾燃烧的困扰本专利技术一种，其特征在于，是将转轮脱附区所脱附出来的浓缩废气，其中一部份在以预过滤器去除溶剂后回流，并与进入转轮的待处理废气混合为吹冷气体，此吹冷气体进入转轮系统的吹冷区将再生后的转轮及吸附剂降温，再进入一热交换器经加热至120-250℃成为再生用的携带气，此股气流经导入转轮系统的再生区，将转轮表面吸附饱和的吸附剂脱附再生，而另一部分的浓缩废气则直接送入焚化设备加热分解为净化气体。其中吹冷气体可为产业排气，或空气，或氮气，或其它不活性气体。其中回流的高浓度脱附气体是为总脱附气体体积的10-70％之间。其中回流的脱附气体是与废气进气流混合，并经除雾后，再分别导入转轮吹冷及脱区。其中转轮型式为轮式或圆筒式，以陶瓷纤维，或碳纤维，或高分子纤维为基材，表面涂布有沸石，或活性碳，或层状土，或高分子吸附剂。其中吸附区的面积为以转轮轴心为中心两半径所张开的夹角角度为180至330度之间所包括的面积范围者；脱附区的面积范围为夹角角度10-120度者；吹冷区的面积范围为夹角角度为10-72度。其中废气是以0.3米/秒-5米/秒的速度进入转轮。其中后处理设备可为焚化处埋或溶剂回收系统。其中除雾设备可为除雾器或滤网，或冷凝器，或洗涤塔。其中脱附气体是以经加热至150-300℃的吹冷气体为之。为方便了解本专利技术的优异性，下面结合附图及实施例明本专利技术作进一步的详细说明，其中图1是立式转轮构造示意图；图2是圆柱式转轮构造示意图；图3是废气处理系统图；图4是转轮内部溶剂及温度分布图；图5是本专利技术废气处理系统图。将转轮吸附系统后的脱附风管加一歧管，将脱附出来的部份高浓度废气中所含的凝缩废液去除后，再导回吸附区及吹冷区。此不但可减小吸附系统与脱附系统间的温差，使脱附区的温度可快速的分布均匀，被吸附于转轮表面吸附剂内的挥发性有机气体能够由吸附剂孔洞内脱附出来，并快速的脱离转轮蜂巢状的孔道，不致因孔道内的温度差异再度被冷凝而累积于转轮孔道出口位置附近，而降低处理效益。此外，尚可保持相同的浓缩倍率，不致影响燃料耗用。主要的操作如图5所示，产业排放的废气1与脱附浓缩的回流气体2混合，经除雾器D脱除雾滴后，分为两条线路进入转轮E，其中风量的60-95％由管线进入吸附区的待处理废气3，进行吸附处理，净化后的气体6经风机H送至旁通废气13与燃烧后的排气混合后，二次交换器的净化气体12再经由管线排放至烟囱J或大气中。其中脱附回流的浓缩废气以脱附气体的10-70％为宜，适用的雾滴脱附方法可采除雾器或冷凝器，或洗涤塔。排放的净化废气与燃烧净化的废气亦可采分别独立的烟囱排放，唯混合排放有降低废气温度的优点。另外风量的5-40％则由管线4进入转轮的吹冷区，将再生后的吸附剂吹冷至45℃以下，排出气体7由管线进入热交换器F经加热至150-300℃后，再进入脱附区将吸附饱和的转轮加热至70本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种提升转轮或吸附系统去除高沸点有机废气效率的方法，其特征在于，是将转轮脱附区所脱附出来的浓缩废气，其中一部份在以预过滤器去除溶剂后回流，并与进入转轮的待处理废气混合为吹冷气体，此吹冷气体进入转轮系统的吹冷区将再生后的转轮及吸附剂降温，再进入一热交换器经加热至１２０－２５０℃成为再生用的携带气，此股气流经导入转轮系统的再生区，将转轮表面吸附饱和的吸附剂脱附再生，而另一部分的浓缩废气则直接送入焚化设备加热分解为净化气体。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】

【专利技术属性】
技术研发人员：郑石治，朱小蓉，蔡尤溪，
申请(专利权)人：郑石治，
类型：发明
国别省市：71[中国|台湾]