专利名称：：流体化浮动床溶剂回收装置的吸附塔及其风量调整方法
技术领域：
：本发明涉及流体化浮动床溶剂回收装置，尤其涉及一种在吸附塔增加非偶合定风量控制单元，使球状吸附材在吸附塔内部的浮动情形，不致产生低速不浮动、流体化浮动不佳或是过速吹出吸附塔的流体化浮动床溶剂回收装置的吸附塔及吸附塔风量调整方法。技术背景'利用高孔隙率、高比表面积的吸附材，借助吸附作用去除挥发性有机气体(VolatileOrganicCompounds,V0Cs)的吸附法净化技术，一般多使用固定床的吸附系统；而固定床吸附系统是以两塔或多塔批式橾作方式，进行废气的吸附及吸附饱和后的吸附材料再生，但在遇有高反应性的V0Cs处理时，常因被吸附的化学品在吸附时与吸附材产生触媒氧化放热反应(例如酮类与活性碳吸附材)，导致固定床内部散热不佳而大量热聚集，进而发生碳床着火或爆炸问题；于是，为了改善固定床吸附系统的缺点，而发展出一种流体化浮动床的吸附系统。流体化浮动床吸附系统的吸附流程如图1所示，废气以废气风机14自气流入口13送入吸附塔10的底部，而废气气流通过气流分散板12分散后，乃与由上落下的球状吸附材30接触，即可成为净化气体并从塔顶的气流出口15排放；其中，吸附塔10的内部以多孔板11分隔成数层，球状吸附材30由吸附塔10的顶端落下，而在多孔板11的上方形成浮动层，并沿着多孔板11一层一层的开口部落下，当球状吸附材30与含有V0Cs的废气接触时，将废气中的V0Cs吸附于球状吸附材30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30落至吸附塔10底部的贮槽后，借助吸附材输送装置20送至后续的脱附程序，进行脱附再生工作后送回吸附塔10的顶端。再，流体化浮动床吸附系统的脱附流程如图2所示，吸附饱和的球状吸附材30落至吸附塔10底部的贮槽后，并通过吸附材输送装置20的输送气源22，以所送出的空气或氮气形成推送力，经出料管21、第一输送转接器23、输送管路24与第二输送转接器25送至脱附塔40的顶端，进行脱附再生的工作；脱附再生后的球状吸附材30则以第三输送转接器26、第四输送转接器27与进料管28送回吸附塔10的顶端。接着，待再生的球状吸附材30在脱附塔40的脱附反应腔41慢慢往下流动，并经由脱附热源42加热，再由脱附塔40下方的脱附气源43吹入氮气与球状吸附材30接触，将球状吸附材30中的V0Cs脱附；脱附后的球状吸附材30经脱附塔40底部冷却后，由前述的输送过程送回吸附塔10上端，再度吸收VOCs;而脱附出来的高浓度废气，则以氮气流经脱附气体管路44携带至冷凝塔50冷凝，冷凝液体由回收槽52回收，冷凝气体则自气体出口53排出。此外，流体化浮动床吸附系统设计时，一般均以固定的流体化浮动线速度设计(例如直径0.6mm、比重0.6g/cc的球状活性碳吸附材的最佳流体化浮动线速度介于0.75至1.25m/s之间)，以避免吸附材不浮动而直接掉落、流体化浮动不佳或是过速吹出吸附塔，但吸附塔10内部多孔板11的隔层数、球状吸附材30的浮动分布及再生的速度，均影响VOCs去除的效率；因此，最好能充分掌握废气的特性，例如温度、湿度与VOCs的组成特性及浓度等，而机动地以恰当的风量，让球状吸附材30不致产生低速不浮动、流体化浮动不佳或是过速吹出吸附塔的情况；又，如表1所示，由于待处理的VOCs分子大小不尽相同，沸点、分子量、吸脱附特性及极性、分子径等也各异，不同的吸附材的吸脱附能力及吸脱附速度也不相同，最好能依据待处理VOCs的类别，予以预先处理并选用适当的吸附材与相应的吸附系统搭配，而最适合的进行废气净化与溶剂回收的工作。<table>tableseeoriginaldocumentpage5</column></row><table><table>tableseeoriginaldocumentpage6</column></row><table>
发明内容本发明的主要目的在于克服现有流体化浮动床吸附系统的吸附塔风量无法调整的缺点，而提供一种流体化浮动床溶剂回收装置的吸附塔及吸附塔风量调整方法，具有吸附塔风量可以机动调整的功效。本发明的另一目的在于提供一种流体化浮动床溶剂回收装置的吸附塔及吸附塔风量调整方法，具有大幅提高吸附材性能与使用寿命、提升溶剂回收稳定性与安全性以及降低后续纯化成本的功效。本发明的目的是由以下技术方案实现的。本发明流体化浮动床溶剂回收装置的吸附塔，其特征在于，在内部中段以数个多孔板分隔成数层，内部底端设置一气流分散板，底部设置一气流入口且连接一废气风机，顶部设置一气流出口，通过球状吸附材在其内部吸附废气；另在该废气风机与气流入口之间设置一流量计，并令废气风机连接一变频器，且在该流量计与变频器间设置一流量控制器。前述的流体化浮动床溶剂回收装置的吸附塔，其中还包括将一非偶合平衡管的一端连接于大气或该吸附塔出口，非偶合平衡管的另端连接于废气风机与制程机台排气口之间。前述的流体化浮动床溶剂回收装置的吸附塔，其中吸附塔内部多孔板的孔径不限定必须小于球状吸附材的直径。前述的流体化浮动床溶剂回收装置的吸附塔，其中球状吸附材为多孔性吸附材；该多孔性吸附材为活性碳、沸石、活性碳分子筛或者树脂，尤其是石油沥青基球形活性碳、聚苯乙烯树脂或者高硅疏水性沸石。本发明流体化浮动床溶剂回收装置的吸附塔风量调整方法，其特征在于，是侦测废气风机与吸附塔气流入口间的废气流量，通过所侦测到的废气流量讯号，回授控制废气风机的转速，令吸附塔的内部气流始终维持定风量状态。前述的流体化浮动床溶剂回收装置的吸附塔风量调整方法，其中还包括让吸附塔的出口端与废气风机的进气端，达到非偶合平衡的状态。前述的流体化浮动床溶剂回收装置的吸附塔风量调整方法，其中废气风机的转速采用变频的控制方式。本发明流体化浮动床溶剂回收装置，其特征在于，包括有一吸附塔，内部中段通过数个多孔板分隔成数层，内部底端设置一气流分散板，底部设置一气流入口且连接一废气风机，顶部设置一气流出口，借助疏水性的球状吸附材在其内部吸附废气；另在该废气风机与气流入口之间设置一流量计，并令废气风机连接一变频器，且在该流量计与变频器间设置一流量控制器；一脱附塔，设置在该吸附塔的下游端，通过吸附材输送装置将吸附饱和的球状吸附材，输送至此脱附再生再送回吸附塔；一冷凝塔，设置在该脱附塔的下游端，将脱附出来的高浓度废气冷凝回收；一固定床式溶剂回收单元，将数个固定吸附床并联连接在该吸附塔的气流出口，该固定吸附床内部平铺有吸附材，外部连接有蒸气源、排气管及冷凝分离器，该冷凝分离器设置有排水管与连接至回收槽的溶剂回收管。前述的流体化浮动床溶剂回收装置，其中还包括将一冷凝吸收预处理单元设置在该吸附塔上游产生废气的任一制程机台排气来源端。本发明流体化浮动床溶剂回收装置，其特征在于，包括有一吸附塔，内部中段通过数个多孔板分隔成数层，内部底端设置一气流分散板，底部设置一气流入口且连接一废气风机，顶部设置一气流出口，借助疏水性的球状吸附材在其内部吸附废气；另在该废气风机与气流入口之间设置一流量计，并令废气风机连接一变频器，且在该流量计与变频器间设置一流量控制器；一脱附塔，设置在该吸附塔的下游端，通过吸附材输送装置将吸附饱和的球状吸附材，输送至此脱附再生再送回吸附塔；一冷凝塔，设置在该脱附塔的下游端，将脱附出来的高浓度废气冷凝回收；一冷凝吸收预处理单元，设置在该吸附塔上游产生废气的任一制程机台排气来源端，包括一组以上的冷凝盘管、一除雾器、一储液槽及溶剂回收管。本发明流体化浮动床溶剂回收装置的吸附塔及吸附塔风量调整方法的有益效果，本发明吸附塔的结构特征是，在内部中段利用数个多孔板分隔成数层，内部底端设置一气流分散板，底部设置一气流入口且连接一废气风机，顶部设置一气流出口，借助球状吸附材在其内部吸附废气；另在废气风机与气流入口之间设置一流量计，并令废气风机连接一变频器，且在该流量计与变频器间设置一流量控制器；并进一步将一非偶合平衡管的一端连接在大气或该吸附塔出口，而非偶合平衡管的另端连接在废气风机与制程机台排气口之间。该球状吸附材可为活性碳、沸石、活性碳分子筛、树脂等多孔性吸附材，尤其是石油沥青基球形活性碳(PSAC)、聚苯乙烯树脂与高硅疏水性沸石其中的一种。此外，吸附塔内部多孔板的孔径不限定必须小于球状吸附材的直径(现有吸附塔的多孔板孔径必须小于球状吸附材的直径，球状吸附材才不致自多孔板的孔洞落下)。本发明让吸附塔风量可以机动调整成定风量的方法，是侦测废气风机与吸附塔气流入口间的废气流量，从而借助所侦测到的废气流量讯号，采取变频方式回授控制废气风机的转速，令吸附塔内部气流始终维持定风量的状态，并进一步让吸附塔的出口端与废气风机的进气端，达到非偶合平衡的状态。本发明流体化浮动床溶剂回收装置的结构特征是，包括有一吸附塔，内部中段通过数个多孔板分隔成数层，内部底端设置一气流分散板，底部设置一气流入口且连接一废气风机，顶部设置一气流出口，而借助疏水性的球状吸附材在其内部吸附废气；另在该废气风机与气流入口之间设置一流量计，并令废气风机连接一变频器，且在该流量计与变频器间设置一流量控制器；一脱附塔，设置在该吸附塔的下游端，借助吸附材输送装置将吸附饱和的球状吸附材，输送至此脱附再生再送回吸附塔；一冷凝塔，设置在该脱附塔的下游端，将脱附出来的高浓度废气冷凝回收；一冷凝吸收预处理单元，设置在该吸附塔上游产生废气的任一制程机台排气来源端，处理有机废气中难脱附的中高沸点水溶性有机物，可包括一组以上的冷凝盘管、一除雾器、一储液槽及溶剂回收管，该冷凝盘管中以i至2crc的冰水循环，使冷凝盘管壁面产生水份凝结的液膜，借助冷凝进行中的凝结核包覆作用，包覆气流中较高沸点有机物微雾，以及冷凝后液、气间相平衡的液膜吸收机制，可对气流中水溶性高的V0Cs进行极为有效的吸收预处理机制；设置在该冷凝盘管下游端的除雾器，可将气流中经冷凝吸收作用后的水及VOCs微雾滴有效去除，并收集在储液槽中回收处理；一固定床溶剂回收单元，将数个固定吸附床并联连接在该吸附塔的气流出口，该固定吸附床内部平铺有吸附材，外部连接有蒸气源、排气管及冷凝分离器，该冷凝分离器设置有排水管与连接至回收槽的溶剂回收管。图1为现有流体化浮动床吸附系统结构示意图(说明吸附流程)。图2为现有流体化浮动床吸附系统结构示意图(说明脱附流程)。图3为本发明吸附塔结构示意图。图4为本发明流体化浮动床溶剂回收装置结构示意图。图5A和图5B为本发明球状吸附材与多孔板尺寸相对关系示意图。图中主要标号说明IO吸附塔、11多孔板、12气流分散板、13气流入口、14废气风机、15气流出口、20吸附材输送装置、21出料管、22输送气源、23第一输送转接器、24输送管路、25第二输送转接器、26第三输送转接器、27第四输送转接器、28进料管、30球状吸附材、40脱附塔、41脱附反应腔、42脱附热源、43脱附气源、44脱附气体管路、50冷凝塔、52回收槽、53气体出口、60非偶合定风量控制单元、61流量计、62流量控制器、63变频器、64非偶合平衡管、65制程机台风机、70固定床式溶剂回收单元、71固定吸附床、72吸附材、73蒸气源、74排气管、75冷凝分离器、76溶剂回收管、77排水管、78回收槽、80冷凝吸收预处理单元、81冷凝盘管、82除雾器、83回收槽、84溶剂回收管。具体实施例方式参阅图3所示，本发明的吸附塔10，是在图1所示的现有技术吸附塔，加设一非偶合定风量控制单元60，该非偶合定风量控制单元60，是在废气风机14与吸附塔10的气流入口13间设置一流量计61，并令废气风机14连接一变频器63，且在流量计61与变频器63间设置一流量控制器62，通过机动调整该废气风机14送入吸附塔10的风量，而以吸附塔风量可以机动调整的功效，致使吸附塔10的球状吸附材30稳定浮动，不致产生低速不浮动而直接掉落、流体化浮动不佳或是过速吹出吸附塔的情况。此外，将一非偶合平衡管64的一端连接在吸附塔10的气流出口15，而非偶合平衡管64的另端连接在废气风机14与制程机台风机65的排气口间，用以稳定开停机的风量，且使吸附塔IO内的球状吸附材30，可维持稳定的最低流体化浮动速度(Minimumfluidizedvelocity),不致因为风速过低而低速不浮动，甚至直接掉落至吸附塔10下方；因此，参阅图5A、图5B所示，吸附塔IO内部的多孔板ll的孔径D不限定必须小于球状吸附材30的直径cl)(4>=0.8至3D)。再参阅图4所示，本发明流体化浮动床溶剂回收装置的第一实施例，是在该吸附塔10的上游端加设一冷凝吸收预处理单元80，处理制程机台有机废气中若含有难脱附的较高沸点水溶性有机物(如表1所示的DMF)，可包括一组以上的冷凝盘管81，该冷凝盘管81中以1至2(TC的冰水循环，使冷凝盘管81壁面产生水份凝结的液膜，借助冷凝进行中的凝结核包覆作用，包覆气流中较高沸点有机物微雾(如DMF)，以及冷凝后液、气间相平衡的液膜吸收机制，可对废气中水溶性V0Cs进行极为有效的吸收预处理机制；设置在该冷凝盘管下游端的除雾器(82)可将废气中的水及V0Cs微雾滴有效去除后，收集在储液回收槽83中经溶剂回收管84回收处理。本发明流体化浮动床溶剂回收装置的第二实施例，是在该吸附塔10下游端加设一固定床式溶剂回收单元70，而该固定床式溶剂回收单元70，是将数个固定吸附床71并联连接在吸附塔10的气流出口15，该固定吸附床71内部平铺有吸附材72，外部连接有蒸气源73、排气管74及冷凝分离器75,该冷凝分离器75设置有排水管77与连接至回收槽78的溶剂回收管76;于是，当吸附塔10选用疏水性的球状吸附材30，则可由球状吸附材30针对水溶性有机溶剂予以吸附，再由后续脱附塔40与冷凝塔50进行回收的工作，而对于其他溶水性低的物质(如表l所示的甲苯，T01uene)，则由该固定床式溶剂回收单元70予以回收，故，具有大幅提高吸附材性能与使用寿命、提升有机溶剂回收稳定性与安全性以及降低后续纯化成本的功效。基于这样的结构，参阅表2所示，本发明在吸附塔10增加非偶合定风量控制单元60控制风量的设计，侦测废气风机14与吸附塔10气流入口间的废气流量，通过所侦测到的废气流量讯号，采取变频方式回授控制废气风机的转速，令吸附塔10的内部气流始终维持定风量的状态，并进一步让吸附塔的出口端与废气风机的进气端，达到非偶合平衡的状态；使吸附性能维持在85至95%的稳定状态，利用球状吸附材30的浮动情形，不致产生低速不浮动、流体化浮动不佳或是过速吹出吸附塔的情况。参阅表3所示，本发明在流体化浮动床溶剂回收装置的实施例中，该冷凝吸收预处理单元80，可使回收效率达到90%以上，含水率低于1%，大幅延长吸附材寿命；另外，该固定床式溶剂回收单元70，且选用对酮类有机物不具触媒放热反应的聚苯乙烯树脂类疏水性球状吸附材30的设计，可使回收效率达到90%以上，含水率低于3%，并将安全性提高且回收成本降低，确具大幅提高吸附材性能与使用寿命、提升有机溶剂回收稳定性与安全性及降低后续纯化成本的功效。表2:500NC丽；来源风量200至600NC薩。<table>tableseeoriginaldocumentpage11</column></row><table>表3:500NCMM;溶剂MEK(丁酮)35kgs/hr;Toluene(甲苯)35kgs/hr;DMF(二甲基甲酰胺)10kgs/hr;入风温度25至40°C，入风相对湿度35至75%RH。<table>tableseeoriginaldocumentpage11</column></row><table>浮动床0.6腿1300年才需搭配冷活性活化再凝吸收炭生)预处理单元流体化400至5.6X中3%90%t佳0.2浮动床0.6nrn500(高5.8(数季搭配双疏水硅沸需活化槽固定性高石)±再生)吸附床硅沸石(流体化浮动床)±$1疏水性树脂(固定吸附床)画(树脂)以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制，凡是依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明技术方案的范围内。权利要求1、一种流体化浮动床溶剂回收装置的吸附塔，其特征在于，在内部中段以数个多孔板分隔成数层，内部底端设置一气流分散板，底部设置一气流入口且连接一废气风机，顶部设置一气流出口，通过球状吸附材在其内部吸附废气；另在该废气风机与气流入口之间设置一流量计，并令废气风机连接一变频器，且在该流量计与变频器间设置一流量控制器。2、根据权利要求1所述的流体化浮动床溶剂回收装置的吸附塔，其特征在于，还包括将一非偶合平衡管的一端连接于大气或该吸附塔出口，非偶合平衡管的另端连接于废气风机与制程机台排气口之间。3、根据权利要求2所述的流体化浮动床溶剂回收装置的吸附塔，其特征在于，所述吸附塔内部多孔板的孔径不限定必须小于球状吸附材的直径。4、根据权利要求l、2或3所述的流体化浮动床溶剂回收装置的吸附塔，其特征在于，所述球状吸附材为多孔性吸附材；该多孔性吸附材为活性碳、沸石、活性碳分子筛或者树脂，尤其是石油沥青基球形活性碳、聚苯乙烯树脂或者高硅疏水性沸石。5、一种流体化浮动床溶剂回收装置的吸附塔风量调整方法，其特征在于，是侦测废气风机与吸附塔气流入口间的废气流量，通过所侦测到的废气流量讯号，回授控制废气风机的转速，令吸附塔的内部气流始终维持定风量状态。6、根据权利要求5所述的流体化浮动床溶剂回收装置的吸附塔风量调整方法，其特征在于，还包括让吸附塔的出口端与废气风机的进气端，达到非偶合平衡的状态。7、根据权利要求5或6所述的流体化浮动床溶剂回收装置的吸附塔风量调整方法，其特征在于，所述废气风机的转速采用变频的控制方式。8、一种流体化浮动床溶剂回收装置，其特征在于，包括有一吸附塔，内部中段通过数个多孔板分隔成数层，内部底端设置一气流分散板，底部设置一气流入口且连接一废气风机，顶部设置一气流出口，借助疏水性的球状吸附材在其内部吸附废气；另在该废气风机与气流入口之间设置一流量计，并令废气风机连接一变频器，且在该流量计与变频器间设置一流量控制器；一脱附塔，设置在该吸附塔的下游端，通过吸附材输送装置将吸附饱和的球状吸附材，输送至此脱附再生再送回吸附塔；一冷凝塔，设置在该脱附塔的下游端，将脱附出来的高浓度废气冷凝回收；一固定床式溶剂回收单元，将数个固定吸附床并联连接在该吸附塔的气流出口，该固定吸附床内部平铺有吸附材，外部连接有蒸气源、排气管及冷凝分离器，该冷凝分离器设置有排水管与连接至回收槽的溶剂回收管。9、根据权利要求8所述的流体化浮动床溶剂回收装置，其特征在于，还包括将一冷凝吸收预处理单元设置在该吸附塔上游产生废气的任一制程机台排气来源端。10、一种流体化浮动床溶剂回收装置，其特征在于，包括有一吸附塔，内部中段通过数个多孔板分隔成数层，内部底端设置一气流分散板，底部设置一气流入口且连接一废气风机，顶部设置一气流出口，借助疏水性的球状吸附材在其内部吸附废气；另在该废气风机与气流入口之间设置一流量计，并令废气风机连接一变频器，且在该流量计与变频器间设置一流量控制器；一脱附塔，设置在该吸附塔的下游端，通过吸附材输送装置将吸附饱和的球状吸附材，输送至此脱附再生再送回吸附塔；一冷凝塔，设置在该脱附塔的下游端，将脱附出来的高浓度废气冷凝回收；一冷凝吸收预处理单元，设置在该吸附塔上游产生废气的任一制程机台排气来源端，包括一组以上的冷凝盘管、一除雾器、一储液槽及溶剂回收管。全文摘要本发明提供一种流体化浮动床溶剂回收装置的吸附塔，其内部中段借助数个多孔板分隔成数层，内部底端设置一气流分散板，底部设置一气流入口且连接一废气风机，顶部设置一气流出口，通过球状吸附材在其内部吸附废气；该废气风机与气流入口间设流量计，令废气风机连接变频器，该流量计与变频器间设置流量控制器；吸附塔风量调整方法是侦测废气风机与吸附塔气流入口间的废气流量，通过侦测到的废气流量讯号，回授控制废气风机转速，令吸附塔内部气流始终维持定风量状态；具有吸附塔风量可机动调整、大幅提高吸附材性能与使用寿命、提升溶剂回收稳定性与安全性以及降低后续纯化成本的功效。文档编号B01D53/08GK101596392SQ200810111548公开日2009年12月9日申请日期2008年6月6日优先权日2008年6月6日发明者谢绍祖申请人:承杰有限公司;吕丽红;林美铃