专利名称：预防吸附材表面凝结与结块的有机废气净化系统及方法
技术领域：
本发明涉及一种于进行脱附程序之前增加一将吸附材预热或/及将有机废气预热的预热程序的设计，特别涉及一种预防吸附材表面凝结与结块的有机废气净化系统及方法。
背景技术：
利用高孔隙率、高比表面积的吸附材，借由吸附作用去除挥发性有机气体 (Volatile Organic Compounds, VOCs)的吸附净化技术，如图1所示的流体化浮动床净化系统，为一种常见的有机废气净化系统，其以废气风机14自有机废气入口 13送入吸附塔10 的底部，而有机废气借气流分散板12分散后，与由上落下的吸附材30接触，即可成为净化气体并从塔顶的净化气体出口 15排放；其中，吸附塔10的内部以多孔板11分隔成数层，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 一层一层的开口侧落下，当吸附材30与含有有机废气接触时，将废气中的有机气体吸附于吸附材30的孔洞内，废气即变成净化气体排放；然而，吸附饱和的吸附材30落至吸附塔10底部的贮槽16后，借输送装置20送至后续的脱附塔40顶端，进行脱附再生工作后送回吸附塔 10的顶端。然后，待再生的吸附材30在脱附塔40慢慢往下流动，该脱附塔40包括有溢流部 41、脱附加热部43、冷却部44以及一贮槽部45 ；于是，自顶端落下的吸附材30经溢流部41 再落至脱附加热部43，而由底部导入脱附气体与吸附材30接触，将吸附材30中所吸附的有机气体脱附，脱附出来的高浓度有机气体被导引至冷凝塔50冷凝回收，脱附后的吸附材30 则于冷却部44冷却后落至贮槽部45。再者，尚可能于该溢流部41与该脱附加热部43之间设置有脱附气体纯化部42， 而导引冷凝后的低温脱附气体于此纯化(吸附残余的有机气体)后，再循环回到该脱附塔 40底部；因此，刚由该脱附加热部43所脱附出来的有机气体，在该脱附加热部43顶缘处就会接触到准备进行纯化的低温脱附气体，高浓度有机气体极易凝结，进一步致使吸附材30 结块堵塞，而影响吸附材30流动输送顺畅，造成气流集中而破坏脱附的均勻性，致使脱附塔40内气流超过流体化速度(Fluidized Velocity)，甚至超过流体化吹出速度(Terminal Fluidized Velocity)而衍生吹碳现象，进而可能产生脱附不完全、空塔与相关部件堵塞情形。此外，纵使未于该溢流部41与该脱附加热部43之间设置有脱附气体纯化部42 ； 倘若，由该脱附加热部43所脱附出来的有机气体浓度越高，则其达凝结(蒸气相变化为液相的冷凝现象；Condensing)的饱和温度也越高，同样容易造成上述的吸附材表面凝结而进一步结块问题；然而，在天气寒冷的操作环境中，也可能有吸附材表面凝结而进一步结块的问题
发明内容
本发明所要解决的主要技术问题在于，解决现有技术存在的脱附塔脱附加热部会有高浓度有机气体凝结与吸附材结块的问题，而提供一种预防吸附材表面凝结与结块的有机废气净化系统及方法，其具有预防吸附材表面凝结与结块的功效，且可预防脱附不完全、 空塔与相关部件堵塞情形。本发明预防吸附材表面凝结与结块的有机废气净化系统是一种预防吸附材表面凝结与结块的有机废气净化系统，其特征在于，包括有一吸附塔，底部设置有机废气入口，顶部设置净化气体出口，内部以多孔板分隔成数层，让由顶端落下的吸附材在多孔板上方形成浮动层，并沿着多孔板一层一层的开口侧落至贮槽，而将废气中的有机气体吸附于吸附材的孔洞内；一脱附塔，让自顶端落下的吸附材经溢流部再落至脱附加热部，而由底部导入脱附气体与吸附材接触，将吸附材中所吸附的有机气体脱附，脱附后的吸附材则于冷却部冷却后落至贮槽部；一输送装置，将落至该吸附塔贮槽的吸附材输送至该脱附塔顶端，且将落至该脱附塔贮槽部的吸附材输送至该吸附塔顶端；一吸附材预热装置，设置于该脱附塔的脱附加热部上游。前述的预防吸附材表面凝结与结块的有机废气净化系统，其中进一步于该吸附塔的有机废气入口上游端设置一有机废气预热装置。前述的预防吸附材表面凝结与结块的有机废气净化系统，其中进一步于该有机废气预热装置的上游端设置一预冷凝装置。前述的预防吸附材表面凝结与结块的有机废气净化系统，其中进一步令所述吸附材预热装置的热源与该冷凝塔或/及该预冷凝装置的冷源借由热泵予以连结。前述的预防吸附材表面凝结与结块的有机废气净化系统，其中进一步令所述有机废气预热装置的热源与该冷凝塔或/及该预冷凝装置的冷源借由热泵予以连结。本发明预防吸附材表面凝结与结块的有机废气净化系统是一种预防吸附材表面凝结与结块的有机废气净化系统，其特征在于，包括有一吸附塔，底部设置有机废气入口，顶部设置净化气体出口，内部以多孔板分隔成数层，让由顶端落下的吸附材在多孔板上方形成浮动层，并沿着多孔板一层一层的开口侧落至贮槽，而将废气中的有机气体吸附于吸附材的孔洞内；一脱附塔，让自顶端落下的吸附材经溢流部再落至脱附加热部，而由底部导入脱附气体与吸附材接触，将吸附材中所吸附的有机气体脱附，脱附出来的高浓度有机气体被导引至冷凝塔冷凝回收，脱附后的吸附材则于冷却后落至贮槽部；一输送装置，将落至该吸附塔贮槽的吸附材输送至该脱附塔顶端，且将落至该脱附塔贮槽部的吸附材输送至该吸附塔顶端；一有机废气预热装置，设置于该吸附塔的有机废气入口上游端。前述的预防吸附材表面凝结与结块的有机废气净化系统，其中进一步于所述有机废气预热装置的上游端设置一预冷凝装置。前述的预防吸附材表面凝结与结块的有机废气净化系统，其中进一步令所述有机废气预热装置的热源与该冷凝塔或/及该预冷凝装置的冷源借由热泵予以连结。本发明预防吸附材表面凝结与结块的有机废气净化方法是一种预防吸附材表面凝结与结块的有机废气净化方法，其特征在于，是于进行脱附程序之前增加一预热程序。前述的预防吸附材表面凝结与结块的有机废气净化方法，其中预热程序是将吸附材预热或/及将有机废气预热。本发明的有益效果是，其具有预防吸附材表面凝结与结块的功效，且可预防脱附不完全、空塔与相关部件堵塞情形。
下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。图1是现有有机废气净化系统的结构示意图。图2是本发明第一实施例的结构示意图。图3是本发明第二实施例的结构示意图。图中标号说明
10吸附塔41溢流部11多孔板42脱附气体纯化部12气体分散板43脱附加热部13有机废气入口44冷却部14废气风机45贮槽部15净化气体出口50冷凝塔16贮槽60吸附材预热装置20输送装置70有机废气预热装置30吸附材80预冷凝装置40脱附塔90热泵
具体实施例方式首先，请参阅图2所述，本发明预防吸附材表面凝结与结块的有机废气净化系统的第一实施例包括有一吸附塔10，底部设置有机废气入口 13，顶部设置净化气体出口 15，内部以多孔板11分隔成数层，让由顶部落下的吸附材30在多孔板11上方形成浮动层，并沿着多孔板 11 一层一层的开口侧落至贮槽16，而将废气中的有机气体吸附于吸附材30的孔洞内；一脱附塔40，让自顶端落下的吸附材30经溢流部41再落至脱附加热部43，而由底部导入脱附气体与吸附材30接触，将吸附材30中所吸附的有机气体脱附，脱附出来的有机气体被导引至冷凝塔50冷凝回收，脱附后的吸附材30则于冷却部44冷却后落至贮槽部 45 ；一输送装置20，将落至该吸附塔10贮槽16的吸附材30输送至该脱附塔40顶端， 且将落至该脱附塔40贮槽部45的吸附材30输送至该吸附塔10顶端；一吸附材预热装置60，设置于该脱附塔40的脱附加热部43上游。接着，请再参阅图3所示，本发明预防吸附材表面凝结与结块的有机废气净化系统的第二实施例包括有一吸附塔10，底部设置有机废气入口 13，顶部设置净化气体出口 15，内部以多孔板11分隔成数层，让由顶端落下的吸附材30在多孔板11上方形成浮动层，并沿着多孔板 11 一层一层的开口侧落至贮槽16，而将废气中的有机气体吸附于吸附材30的孔洞内；一脱附塔40，让自顶端落下的吸附材30经溢流部41再落至脱附加热部43，而由底部导入脱附气体与吸附材30接触，将吸附材30中所吸附的有机气体脱附，脱附出来的有机气体被导引至冷凝塔50冷凝回收，脱附后的吸附材30则于冷却部44冷却后落至贮槽部 45 ；一输送装置20，将落至该吸附塔10贮槽16的吸附材30输送至该脱附塔40顶端， 且将落至该脱附塔40贮槽部45的吸附材30输送至该吸附塔10顶端；一有机废气预热装置70，设置于该吸附塔10的有机废气入口 13上游端。再者，该吸附材预热装置60与该有机废气预热装置70可同时设置。此外，进一步于该有机废气预热装置70的上游端设置一预冷凝装置80，可进一步针对较高沸点的有机气体予以预先冷凝回收，以降低进入该吸附塔10的有机废气的浓度。又，进一步令该吸附材预热装置60或/及该有机废气预热装置70的热源与该冷凝塔50或/及该预冷凝装置 80的冷源借由热泵90予以连结。基于上述结构，若进入该吸附塔10的有机废气风量为350NCMM(包括有200ppmv 的DMF、500ppmv的TOL与500ppmv的MEK)，而进入该脱附塔40的脱附气体循环风量为90Nm7hr，该脱附塔40的脱附浓缩倍率则为233倍(350X60/90)；因此，自该脱附加热部43脱附出来的DMF浓度为200 X 233ppmv (饱和温度约为63. 5 °C )、TOL浓度为500 X 233ppmv (饱和温度约为49. 2 °C )与MEK浓度为500 X 233ppmv (饱和温度约为 23. 5°C )；若吸附材30的温度低于上述各成份的饱和温度，将致使该成分于该吸附材30的表面产生凝结现象。是以，利用该吸附材预热装置60对即将进入该脱附加热部43的吸附材30加热 (可控制在约略65°C ；也就是说必须大于上述DMF的饱和温度63. 5°C以上方可预防DMF凝结)，即可避免脱附出来的高浓度有机气体(以上述实施例来说，尤其是DMF)遇到低温的吸附材30而凝结，具有预防吸附材表面凝结与结块的功效。再者，若无前述因脱附浓缩倍率高而脱附出高浓度有机气体的情形，但有设置脱附气体纯化部42于该溢流部41与该脱附加热部43之间，也可利用该吸附材预热装置60对即将进入该脱附加热部43的吸附材 30加热，避免脱附出来的有机气体遇到低温的吸附材30而凝结，遂具有预防吸附材表面凝结与结块的功效。然而，若是在天气寒冷的操作环境中进行有机气体的净化工作，可利用该吸附材预热装置60对即将进入该脱附加热部43的吸附材30加热，避免脱附出来的有机气体遇到低温的吸附材30而凝结；或是利用该有机废气预热装置70对即将进入该吸附塔10 的有机废气加热，致使输送至该脱附塔40的吸附材30升温，避免脱附出来的有机气体遇到低温的吸附材30而凝结，皆具有预防吸附材表面凝结与结块的功效；并具有预防脱附不完全、空塔与相关部件堵塞情形。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。
综上所述，本发明在结构设计、使用实用性及成本效益上，完全符合产业发展所需，且所揭示的结构也是具有前所未有的创新构造，具有新颖性、创造性、实用性，符合有关发明专利要件的规定，故依法提起申请。
权利要求
1.一种预防吸附材表面凝结与结块的有机废气净化系统，其特征在于，包括有一吸附塔，底部设置有机废气入口，顶部设置净化气体出口，内部以多孔板分隔成数层，让由顶端落下的吸附材在多孔板上方形成浮动层，并沿着多孔板一层一层的开口侧落至贮槽，而将废气中的有机气体吸附于吸附材的孔洞内；一脱附塔，让自顶端落下的吸附材经溢流部再落至脱附加热部，而由底部导入脱附气体与吸附材接触，将吸附材中所吸附的有机气体脱附，脱附后的吸附材则于冷却部冷却后落至贮槽部；一输送装置，将落至该吸附塔贮槽的吸附材输送至该脱附塔顶端，且将落至该脱附塔贮槽部的吸附材输送至该吸附塔顶端；一吸附材预热装置，设置于该脱附塔的脱附加热部上游。
2.根据权利要求1所述的预防吸附材表面凝结与结块的有机废气净化系统，其特征在于，进一步于所述吸附塔的有机废气入口上游端设置一有机废气预热装置。
3.根据权利要求1或2所述的预防吸附材表面凝结与结块的有机废气净化系统，其特征在于，进一步于该有机废气预热装置的上游端设置一预冷凝装置。
4.根据权利要求3所述的预防吸附材表面凝结与结块的有机废气净化系统，其特征在于，进一步令所述吸附材预热装置的热源与所述冷凝塔或/及所述预冷凝装置的冷源借由热泵予以连结。
5.根据权利要求3所述的预防吸附材表面凝结与结块的有机废气净化系统，其特征在于，进一步令所述有机废气预热装置的热源与所述冷凝塔或/及所述预冷凝装置的冷源借由热泵予以连结。
6.一种预防吸附材表面凝结与结块的有机废气净化系统，其特征在于，包括有一吸附塔，底部设置有机废气入口，顶部设置净化气体出口，内部以多孔板分隔成数层，让由顶端落下的吸附材在多孔板上方形成浮动层，并沿着多孔板一层一层的开口侧落至贮槽，而将废气中的有机气体吸附于吸附材的孔洞内；一脱附塔，让自顶端落下的吸附材经溢流部再落至脱附加热部，而由底部导入脱附气体与吸附材接触，将吸附材中所吸附的有机气体脱附，脱附出来的高浓度有机气体被导引至冷凝塔冷凝回收，脱附后的吸附材则于冷却后落至贮槽部；一输送装置，将落至该吸附塔贮槽的吸附材输送至该脱附塔顶端，且将落至该脱附塔贮槽部的吸附材输送至该吸附塔顶端；一有机废气预热装置，设置于该吸附塔的有机废气入口上游端。
7.根据权利要求6所述的预防吸附材表面凝结与结块的有机废气净化系统，其特征在于，进一步于所述有机废气预热装置的上游端设置一预冷凝装置。
8.根据权利要求7所述的预防吸附材表面凝结与结块的有机废气净化系统，其特征在于，进一步令所述有机废气预热装置的热源与所述冷凝塔或/及所述预冷凝装置的冷源借由热泵予以连结。
9.一种预防吸附材表面凝结与结块的有机废气净化方法，其特征在于，是于进行脱附程序之前增加一预热程序。
10.根据权利要求9所述的预防吸附材表面凝结与结块的有机废气净化方法，其特征在于，所述预热程序是将吸附材预热或/及将有机废气预热。
全文摘要
一种预防吸附材表面凝结与结块的有机废气净化系统及方法，其有机废气净化系统，包括有一吸附塔，底部设置有机废气入口，顶部设置净化气体出口，内部以多孔板分隔成数层；一脱附塔，让自顶端落下的吸附材经溢流部再落至脱附加热部，而由底部导入脱附气体与吸附材接触，将吸附材中所吸附的有机气体脱附；一输送装置，将落至该吸附塔贮槽的吸附材输送至该脱附塔顶端；一吸附材预热装置，设置于脱附塔的脱附加热部上游；其有机废气净化方法，是于进行脱附程序之前增加一预热程序；预热程序是将吸附材预热或/及将有机废气预热。本发明具有预防吸附材表面凝结与结块的功效，且可预防脱附不完全、空塔与相关部件堵塞情形。
文档编号B01D53/04GK102205197SQ20111006413
公开日2011年10月5日 申请日期2011年3月17日 优先权日2011年3月17日
发明者张丰堂 申请人:张丰堂, 杰智环境科技股份有限公司