一种可回收挥发性物质的装置制造方法及图纸

一种可回收挥发性物质的装置，包含有微波加热装置；可被定位置放在微波加热装置内部的活性炭固定床反应器；进气管：进气控制阀；溶剂气体导管；惰性气体导管；出气管；出气控制阀；溶剂气体收集器；洁净气体回收管等相关组件。借此而能使用活性炭固定床反应器，将挥发性有机溶剂的挥发气体吸附后，再以微波加热装置处理系统经由连续式加热方式进行脱附程序，此时热脱附气流含挥发溶剂气体浓度可高达十万ｐｐｍｖ以上，将其冷凝后可回收高纯度的有机溶剂。（*该技术在2017年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及一种废气流所含挥发性有机物质的处理及回收装置。
技术介绍
对于类如二氯甲烷、正己烷和丙酮等及其它具有易挥发且低沸点特性的溶 剂，至目前为止尚缺乏有效的处理方法，进行有机实验时通常是将实验设备置于抽烟柜内，且利用大量空气稀释后自实验室顶楼排放；抑或是使用活性碳吸 附废气流中的挥发性溶剂，相对地产生大量有害废弃物，不但增加后续的处理 及处置费用，且对环境产生冲击；因此亟须发展具有高效能的处理技术，以解 决上述实验室废气处理的困境。
技术实现思路
有鉴于此，本技术主要目的在于提供一种可延长活性碳的使用寿命， 且操作便利的微波处理含有机物质废气流装置，其微波输出功率为无分段可调 式电流控制方式，可连续处理及回收挥发性有机溶剂再利用。本技术的另一目的在于提供一种不须将吸附达饱和状态的活性碳由反 应器内取出进行再生的回收装置，依据不同有机物质特性，每一批次进行微波 热脱附程序，加热时间仅需10 20分钟，能源耗用量低且因同时进行活性碳再 生程序，经微波加热再生后活性碳可维持原有的吸附容量，活性碳可重复使用， 不但降低搡作成本，同时可以减少废弃活性碳数量而降低对环境的冲击。本技术的又一目的在于提供一种可同时持续进行吸附及脱附动作而不 必停机的徼波输出功率为可调式无分段电流控制装置，且经微波热脱附的气流含高浓度有机物质达十数万ppmv，连结冷凝系统可回收高纯度挥发性有机溶剂再利用。依据上述目的，本技术可回收挥发性物质的装置，该单元体包含有微 波加热装置可利用微波连续无分段电流功率控制方式，施行连续微波处理的 微波加热装置；活性碳固定床反应器可被定位置放在前述微波加热装置内部， 该反应器具有中空状的内部，而得以置放活性碳于其中空内部，至于反应器的 两端边又可借由管路而连通其它构件；进气管接设在前述活性碳固定床反应 器入口端；进气控制阀接放在进气管适当处而能具有控制启闭多个方向的气 体进入进气管与否的组件；溶剂气体导管 一端接于前述进气控制阀的前端， 而能适时将挥发性有机物质经由进气控制阀导入；惰性气体导管亦为一端接 于前述进气控制阀的前端而能适时将惰性气体经由进气控制阀导入；出气管 接设在前述活性碳固定床反应器的出口端；出气控制阀接设在出气管适当处 而能控制启闭多个方向的气体排除于出气管与否；溶剂气体收集器 一端接设于前述出气控制阀的前端，能适时将脱附后的挥发性有机溶剂的挥发气体，经由出气控制阀导出，再经由冷却系统冷却成液体加以收集；洁净气体回收管亦为可收集脱附后的洁净气体或将其排除。换言之，本技术的微波输出功率为可调式无分段电流的控制方式，可连续处理及回收挥发性有机溶剂，包含有微波加热装置；以及可被定位置放在微波加热装置内部的活性碳固定床反应器；以及相关的进气管进气控制阀； 溶剂气体导管；惰性气体导管；出气管；出气控制阀；溶剂气体收集器；洁净 气体回收管等相关组件。当挥发性有机溶剂的挥发气体，持续经由呈现开启状 态的进气控制阀直接进入进气管，之后随即进入活性碳固定床反应器内被活性 碳固定床吸附；当活性碳固定床反应器内部的活性碳吸附有机溶剂的挥发气体 达到饱和状态时，必须进行脱附程序，依据有机物质的脱附特性，设定微波输出功率(300W 1500W)进行微波加热活性碳固定床反应器的脱附程序。微波加热装置可利用连续无分段功率控制方式，施行连续微波加热处理，亦即其对 活性碳固定床反应器持续加热升温者，当持续加热5分钟后，活性碳固定床温度至少达50(TC以上，若持续进行微波加热达8分钟时，则反应器内部的活性 碳固定床温度可维持在800- 100(TC之间，将被活性碳吸附的有机溶剂挥发气 体完全脱附，同时借由惰性气体(例如氮气(N2)或氦气(He))冲洗活性碳固定床 反应器内部的活性碳孔隙，将有机溶剂挥发气体(原先被吸附在活性碳内部孔 隙表面上)带离反应器。之前被活性碳吸附的有机溶剂挥发气体，即可完全被 脱附，且在惰性气体环境下不会被氧化分解，若将此含髙浓度有机物质的气流 连接至冷凝装置，可回收高纯度的有机溶剂再利用。此外，由活性碳固定床对有机物质的等温吸附数据显示，完成脱附程序之 后的活性碳，其吸附容量可以维持原有的吸附能力，不会因再生次数增加而降 低，甚至对某些活性碳(例如碳黑)而言，活性碳经微波反复再生后，反而提高 对挥发性有机物质的吸附容量(Adsorptioncapacity)约30~70%，可改善一般使用 电热炉加热或热蒸气进行活性碳再生后，活性碳的吸附容量随再生次数增加而下降，最后无法再生的活性碳必须弃置的困境。至于在进行脱附程序中，被脱附出的有机溶剂挥发气体，即可经由出气管 通过出气控制阀进入溶剂气体收集器，再经由冷却系统冷却成液体状态加以收 集并可完成再生利用；同时，部分未能完全收集的气体，亦可经由洁净气体回 收管，再导入另一进行吸附程序的活性碳固定床进行吸附后，之后再进行微波 加热脱附，且经由冷凝系统回收有机溶剂，而达到完全抑制挥发性有机物质逸 散到大气中的目的。根据上述技术方案归纳如前所述的构造说明以及专利技术人完成的撰述以及实 验等文件可知，本技术具有如下所述特点1、进气流相对湿度对微波加热活性碳(GAC)固定床脱附二氯甲烷(DCM) 的效果影响并不显著(p-0.69)，但在活性碳吸附过程中，吸附时会随相对湿度增的效果影响并不显著&=0.69)，但在活性碳吸附过程中，吸附时会随相对湿度增 加而缩短，例如进流气的相对湿度由8%提髙至60±2%时，活性碳对DCM的总 吸附容量稍有降低约5%。2、 以微波(585W)加热活性碳固定床反应器脱附一特定期间(时间为6分钟 时)，显示其对DCM的脱附效果极佳(可高达99%以上)，且随着微波加热时 间的增长，脱附效率会愈高，但考虑至经济成本及加热后等待冷却时间的问题， 可以依需要而选择加热时间。3、 活性碳固定床以微波加热脱附进行再生程序后，其对DCM吸附曲线的 贯穿点(Breakthrough)会随着脱附次数的增加而延长，亦即是吸附DCM的容量 (Capacity)不降反升。GAC固定床经多次微波加热脱附再生后的吸附容量较未经 微波加热脱附者明显增加许多(九次微波加热脱附再生后的吸附容量可以增加 94.3%),与现行热蒸气的再生方式比较，将可大幅减少废弃活性碳的数量。4、 将本技术模拟应用至工厂实际处理废气情形，结果显示使用微波进 行热脱附程序可延长活性碳的使用寿命且操作便利，当活性碳固定床吸附达饱 和状态时，可立即进行微波加热脱附程序，而不需将吸附达饱和状态的活性碳 由反应器内取出进行再生，可以解决一般传统加热再生法因置换活性碳而必须 停机的困境。5、 利用微波加热的方式具有以下优点(l)较高的加热速率；(2)受热物质 与加热源无直接接触，可减少热传导过程中的热阻抗效应；(3)可同时对不同物 质进行选择性加热；(4)微波处理设备操作简易，无需预热过程且容易控制(可随时停止加热)；(5)可缩小加热设备的体积及降低热辐射。附图说明图l为本技术实施例一的设备示意图； 图2为本技术实施例二的设备示意图。 附图标记说明10微波加热装置201、 202第一、二微波加热装置11活性碳固定床反应器211, 21本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种可回收挥发性物质的装置，其特征在于，该单元体包含有：　　　　微波加热装置：可利用微波连续无分段电流功率控制方式，施行连续微波处理的微波加热装置；　　　　活性碳固定床反应器：可被定位置放在前述微波加热装置内部，该反应器具有中空状的内部，而得以置放活性碳于其中空内部，至于反应器的两端边又可借由管路而连通其它构件；　　　　进气管：接设在前述活性碳固定床反应器入口端；　　　　进气控制阀：接放在进气管适当处而能具有控制启闭多个方向的气体进入进气管与否的组件；　　　　溶剂气体导管：一端接于前述进气控制阀的前端，而能适时将挥发性有机物质经由进气控制阀导入；　　　　惰性气体导管：亦为一端接于前述进气控制阀的前端而能适时将惰性气体经由进气控制阀导入；　　　　出气管：接设在前述活性碳固定床反应器的出口端；　　　　出气控制阀：接设在出气管适当处而能控制启闭多个方向的气体排除于出气管与否；　　　　溶剂气体收集器：一端接设于前述出气控制阀的前端，能适时将脱附后的挥发性有机溶剂的挥发气体，经由出气控制阀导出，再经由冷却系统冷却成液体加以收集；　　　　洁净气体回收管：亦为可收集脱附后的洁净气体或将其排除。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：李炳楠，黄德年，杨庆成，
申请(专利权)人：李炳楠，黄德年，杨庆成，
类型：实用新型
国别省市：71[中国|台湾]