挥发性有机化合物除去装置的制作方法

文档序号:20071329发布日期:2020-03-10 08:50阅读:257来源:国知局
技术简介:
本专利针对现有VOC处理装置反应器体积受限、纯净空气产量不足的问题,提出多反应器沿一方向排列的结构,配合空气滑动条往复运动实现动态吸附-脱附循环。通过微波加热吸附剂分离VOC,并引入催化剂反应器和热交换器实现废气深度处理与热能回收,提升处理效率和能源利用率。
关键词:VOC处理,微波脱附

本发明涉及一种挥发性有机化合物除去装置,其将从产业设施排放的挥发性有机化合物排放到大气之前,对挥发性有机化合物进行化学处理,以防止大气污染,并对挥发性有机化合物进行化学处理时,通过回收一废热可节约能源。



背景技术:

通常,挥发性有机化合物为在半导体生产工厂或者化学产业工厂进行制造工程后所发生的废气体。其中,因为所述挥发性有机化合物具有很高的蒸气压,在大气中很容易被蒸发,同时,当与氧化氮共存时受太阳光,通过生成抽样及光化学氧化物质,引发光化学烟雾。

此外,所述挥发性有机化合物为有害大气物质与引发臭味的物质,引起吸收器官障碍,致癌性等对人体的有害物质。因此,近期以来,作为对所述挥发性有机化合物的处理方法,利用微波的挥发性有机化合物的分离装卸技术正备受瞩目。

同时,利用所述微波的挥发性有机化合物的分离装卸技术在韩国公开专利公报第10-2006-01580号,作为现有技术,以“利用微波的挥发性有机化合物吸取装卸装置”的名称公开。在所述现有技术,所述吸取装卸技术通过收容引入微博的波导管,具备在波导管周围填充吸取剂的反应器,及位于反应器周围引导由反应器流出入的气体流动的连接管。

其中,所述连接管具备在反应器周围向反应器分歧,连接于反应器的流入口、近给口、排出口。所述流入口通过连接口将含有从产业现场排出的挥发性有机化合物的气体流向反应器内部。所述微波通过波导管被照射至吸取剂,对被吸取于吸取剂的挥发性有机化合物进行加热,从吸取剂分离挥发性有机化合物。

所述排出口在所述反应器的内部从吸取剂分离挥发性有机化合物之后,从反应器向连接管流动纯净的空气。但是,由于所述连接管围绕反应器,对于增加反应器的体积具有限制。此外,从所述反应器获得的纯净空气量。但是,由于所述连接管围绕反应器,对于增加反应器的体积具有限制。此外,从所述反应器获得的纯净空气量根据含有挥发性有机化合物的气体的流动时间,受到限制。

先行背景技术

(专利文献001)韩国公开专利公报第10-2006-01580号



技术实现要素:

发明课题

本发明为解决现有问题被提出,根据吸取挥发性有机化合物的反应器的体积增加,具有设计冗余度,其目的为,在反应器在含有挥发性有机化合物的气体的流动时间,提供适合于确保纯净气体的挥发性有机化合物除去装置。

解决手段

根据本发明的挥发性有机化合物除去装置,可包括:多个反应器,沿着一个方向依次排列个别反应器;微波发生器,位于所述个别反应器的一侧;及空气流出入滑动条,位于所述个别反应器的另一侧,夹住所述各别反应器,并沿着所述多个反应器进行往复直线运动。

所述多个反应器为第一至第三反应器,所述个别反应器,在内部可包括多孔质形状的吸附剂,并被供给从外部流向所述内部的含有挥发性有机化合物(volatileorganiccompounds;vocs)的气体,并在所述内部使所述含有挥发性有机化合物的气体与所述吸附剂接触,生成洁净(clean)气体,从所述内部向大气排出所述洁净气体。

所述个别反应器可从隔邻于所述第一至第三反应器的配置方向的个别反应器被屏蔽。

所述吸附剂可包括沸石或者活性炭。

当所述含有挥发性有机化合物的气体与所述吸附剂接触时,所述微波发生器可在所述个别反应器的所述内部向所述吸附剂照射所述微波,对吸附于所述吸附剂的所述挥发性有机化合物加热,同时,从所述吸附剂可分离所述挥发性有机化合物。

所述空气流出入滑动条可通过所述个别反应器的一个侧部,从所述个别反应器的所述外部向所述内部流入热空气,并且,在所述个别反应器的所述内部向所述吸附剂照射所述微波时,可通过所述个别反应器的另一个侧部,从所述个别反应器的所述内部向所述外部排出所述热空气与所述被分离的挥发性有机化合物。

所述空气流出入滑动条,可包括在所述个别反应器上面的第一空气流出入滑动条与在所述个别反应器下面的第二空气流出入滑动条,所述第一空气流出入滑动条、所述个别反应器与所述第二空气流出入滑动条可沿着叠层方向相互连通,所述热空气可沿着所述第一空气流出入滑动条、所述个别反应器与所述第二空气流出入滑动条流动。

所述第一空气流出入滑动条,可包括:供给排管,被供给所述热空气;及供给槽,连接于所述供给排管,与所述供给排管与所述个别反应器连通,并且,所述第二空气流出入滑动条,包括:收容槽,与所述个别反应器连通;排出排管,连接于所述收容槽。

所述热空气可与所述被分离的挥发性有机化合物沿着所述收容槽与所述排出排管流动。

所述空气流出入滑动条,可包括在所述个别反应器上面的第一空气流出入滑动条与在所述个别反应器下面的第二空气流出入滑动条,所述第一空气流出入滑动条、所述个别反应器与所述第二空气流出入滑动条沿着叠层方向相互连通,所述热空气沿着所述第一空气流出入滑动条、所述个别反应器与所述第二空气流出入滑动条流动。

所述第一空气流出入滑动条,可包括:供给排管,被供给所述热空气;及供给槽,连接于所述供给排管,与所述供给排管与所述个别反应器连通,并且,所述第二空气流出入滑动条,可包括:收容槽,与所述个别反应器连通;排出排管,连接于所述收容槽。

当所述空气流出入滑动条夹住第三反应器时,可将所述空气流出入滑动条从所述第三反应器排出所述热空气与所述分离的挥发性有机化合物,并且,可将所述第一反应器与所述第二反应器被供给从所述个别反应器的所述外部流向所述内部的所述含有挥发性有机化合物的气体,并可在所述个别反应器的所述内部,使所述含有挥发性有机化合物的气体与所述吸附剂接触,生成所述洁净气体,并从所述个别反应器的所述内部向所述大气排出所述洁净气体。

可进一步包括,从气流上看,依次连接于所述空气流出入滑动条的第一催化剂反应器、第二催化剂反应器与热交换器,所述第一催化剂反应器,可通过一端配置于所述第二催化剂反应器与所述第一空气流出入滑动条之间,连接于所述第二催化剂反应器、所述热交换器、所述供给排管,并且,可通过另一端连接于所述第二空气流出入滑动条的所述排出排管,所述第二催化剂反应器,可通过一端连接于所述第一催化剂反应器、所述热交换器与所述第一空气流出入滑动条,并可通过另一端连接于所述热交换器,所述热交换器,可通过一端连接于所述第二催化剂反应器,并可通过中间端连接于所述第一催化剂反应器、所述第二催化剂反应器与第一空气流出入滑动条,并且,可通过另一端暴露于大气。

所述第一催化剂反应器可从所述第二空气流出入滑动条的所述排除排管向被供给所述热空气与所述被分离的挥发性有机化合物,在内部使第一催化剂与所述被分离的挥发性有机化合物进行一次性反应,生成第一水、第一二氧化碳与非反映挥发性有机化合物,并可向所述第一空气流出入滑动条传达所述热空气的一部分,同时,向所述第二催化剂反应器传达剩余热空气、所述第一水、所述第一二氧化碳与所述非反映挥发性有机化合物。

所述第二催化剂反应器可从所述第一催化剂反应器被供给所述剩余热空气、所述第一水、所述第一二氧化碳与所述非反映挥发性有机化合物,在内部使第二催化剂与所述非反映挥发性有机化合物进行二次反映,生成第二水与第二二氧化碳,并可向所述热交换器传达所述剩余热空气、所述第一水、所述第二水与所述第一二氧化碳与所述第二二氧化碳。

所述热交换器可从所述第二催化剂反应器被供给所述剩余的热空气、所述第一水、所述第二水、所述第一二氧化碳与所述第二二氧化碳,在内部将所述热空气可分为冷空气与可再生热空气,从内部将所述冷空气、所述第一水、所述第二水、所述第一二氧化碳与所述第二二氧化碳排到大气,并可将所述可再生热空气传达至所述第一空气流出入滑动条。

所述第一催化剂与所述第二催化剂可包括钯(pd)催化剂、铂催化剂、钌(ru)催化剂或者铑(rh)催化剂。

发明效果

本发明涉及在多个反应器夹住各别反应器的空气流出入滑动条,在相同时间向多个反应器供给含有挥发性有机化合物气体,使挥发性有机化合物被吸附于吸附剂,并沿着多个反应器使空气流出入滑动条滑动,通过空气流出入滑动条向个别反应器供给热空气。从而,不管反应器的个数,可通过热空气从个别反应器较容易地排出挥发性有机化合物,对反应器的体积增加具有设计冗余度。

本发明可向沿着一个方向依次配置的多个反应器含有挥发性有机化合物含有气体,根据多个反应器的配置方向,使空气流出入滑动条在多个反应器上进行滑动,在个别反应器供给热空气,并通过热空气从个别反应器较易地排出挥发性有机化合物。因此,不根据多个反应器依次供给含有挥发行化合物的气体。从而,可使用空气流出入滑动条从多个反应器获得最大量的纯净气体。

附图说明

图1是部分示出根据本发明的挥发性有机化合物除去装置的示意图。

图2及图3是示出图1的挥发性有机化合物除去装置的操作方法的示意图。

具体实施方式

以下将参照示例性附图对实施例进行详细说明。但是,权利范围并不限于以下实施例。

这些实施例通过充分地进行说明,使从业者实施本发明。本发明的各种实施例虽然相互不同,不相互排斥。

例如,以下说明中所记载的特定形状、结构及特性在不脱离本发明的精神与范围的前提下,能以其它实施例实现。此外,以下说明的实施例可施加多种变更。

此外,在特定的情况下,也使用了申请人任意选择的用词。在此情况下,在说明部分将记载其具体意思。因此,在如下说明中所适用的用词不应被单纯地理解为名称,而应被理解为根据上下文该用词所表达的意思。在图面上类似的参照符号,指相同或类似的功能,并且,为表达便利,可夸张地表达长度、面积、厚度等及其形态。

此外,参照附图进行说明中,与附图符号无关,相同的构成要素赋予相同的参照符号,且对此重复的说明给予省略。在说明实施例的过程中,判断有关公知技术的具体说明,不必要地模糊实施例的要点时,其详细说明给予省略。

图1是部分示出根据本发明的挥发性有机化合物除去装置的示意图。

参照图1,根据本发明的挥发性有机化合物除去装置150包括多个反应器10、20、30,微波发生器40,空气流出入滑动条110、第一催化剂反应器(图3的120)、第二催化剂反应器(图3的130)及热交换器(图3的140)。

在所述挥发性有机化合物除去装置150中,先将说明所述多个反应器10、20、30,微波发生器40与空气流出入滑动条100。为简化本发明的说明,所述多个反应器10、20、30区分为第一反应器10、第二反应器20与第三反应器30,但不限于此。所述第一至第三反应器10、20、30根据一个方向依次被排列。

所述第一反应器10、第二反应器20或者第三反应器30,在内部包括多孔质形状的吸取剂5,并沿着第一流动线a1被供给从外部流向内部的含有挥发性有机化合物(volatileorganiccompounds;vocs)的气体,并在内部使含有挥发性有机化合物的气体与吸附剂5进行接触,使挥发性有机化合物吸附于吸附剂5,生成纯净气体,从从内部向大气沿着第二流动线a2排出净气体。

所述第一反应器10第一至第三反应器10、20、30配置方向的屏蔽所述吸附剂5包括沸石或者活性炭。所述微波发生器40位于第一反应器10、第二反应器20或者第三反应器30的一侧。

所述微波发生器40在第一反应器10、第二反应器20或者第三反应器30的内部,当含有挥发性有机化合物的气体与吸附剂5接触时,在吸附剂5照射微波,对吸附于吸取剂5上的挥发性有机化合物进行加热,从吸取剂5分离挥发性有机化合物。

所述空气流出入滑动条110位于第一反应器10、第二反应器20或者第三反应器30的另一侧,使第一反应器10、第二反应器20或者第三反应器30夹住在一起,同时,可沿着第一至第三反应器10、20、30进行往复直线运动(m)。

所述空气流出入滑动条110通过第一反应器10、第二反应器20或者第三反应器30的一个侧部从第一反应器10、第二反应器20或者第三反应器30的外部向内部流入热空气,并且,在第一反应器10、第二反应器20或者第三反应器30的另一个侧部内部向外部排除与热空气分离的挥发性有机化合物。

所述空气流出入滑动条110在第一反应器10、第二反应器20或者第三反应器30上包括空气流出入滑动条70、第一反应器10、第二反应器20或者在第三反应器30下包括第二空气流出入滑动条100所述第一空气流出入滑动条70与个别反应器10、20、30与第二流出入滑动条100根据叠层方向相互连通。

所述热空气沿着第一空气流出入滑动条70、个别反应器10、20或者30与第二空气流出入滑动条100如第三流动线b1一样流动。所述第一空气流出入滑动条70包括被供给热空气的攻击排管50、连接于供给排管50,与供给排管50与个别反应器10、20或者30连通的供给槽60。

所述第二空气流出入滑动条100包括与个别反应器10,20或者30连通的收容槽80及连接于收容槽80的排出排管90。与所述热空气分离的挥发性有机化合物沿着收容槽80与排出排管90如第4流动线一样流动。同时,将在图2及图3对所述第一催化剂反应器120,第二催化剂反应器130与热交换器140进行具体的说明。

图2及图3是示出图1的挥发性有机化合物除去装置的操作方法的示意图。在此,将参照图1对图2及图3进行说明。

参照图1至图3,当所述空气流出入滑动条110夹住第一反应器10时,所述空气流出入滑动条110从第一反应器10排出分离于热空气的挥发性有机化合物,并且,所述第二反应器20与第三反应器20或者30沿着第一流动线a1被供给从外部流向内部的含有挥发性有机化合物的气体。

此外,所述第二反应器20与第三反应器30,在个别反应器20或30的内部使挥发性有机化合物含有气体与吸取剂5接触的同时,在吸取剂5吸取挥发性有机化合物,生成纯净气体,并从个别反应器20或者30的内部向大气沿着第二流动线a2排除第二流动线。

所述空气流出入滑动条110夹住第二反应器20时,所述空气流出入滑动条110从第二反应器20排出热空气与分离的挥发性有机化合物。所述第一反应器10与第三反应器30从个别反应器10、30的外部沿着第一流动线a1被供给含有挥发性有机化合物的气体。

此外,所述第一反应器10与第三反应器30在个别反应器10、30的内部使含有挥发性有机化合物的气体与吸附剂5接触的同时,使挥发性有机化合物吸附于吸附剂5生成纯净气体,个别反应器10、30从内部向大气沿着第二流动线a2排出纯净气体。

当所述空气流出入滑动条110夹住第三反应器30时,所述空气流出入滑动条110从第三反应器30排出与热空气分离的挥发性有机化合物。所述第一反应器10与第二反应器20沿着第一流动线从个别反应器10、20的外部向内部流动的含有挥发性有机化合物的气体。

所述第一反应器10与所述第二反应器,在个别反应器10或20的内部使挥发性有机化合物含有气体与吸取剂5接触,同时,在吸附剂5吸附挥发性性有机化合物,生成纯净气体,并沿着第二流动线a2从个别反应器10、20的内部向大气排出纯净气体。

从气体流动上看,所述空气流出入滑动条110依次连接于第一催化剂反应器120,第二催化剂反应器130及热交换器140。所述第一催化剂反应器120,通过一端,位于第二催化剂反应器130与第一空气流出入滑动条70之间,连接于第二催化剂反应器130与热交换器140的供给排管50,并通过另一端连接于第二空气流出入滑动条100的排出排管90。

所述第二催化剂反应器130,通过一端连接于第一催化剂反应器120,热交换器140与第一空气流出入滑动条70,并通过另一端连接于热交换器140。所述热交换器140通过一端连接于第二催化剂反应器130,并通过中间端连接于第一催化剂反应器120、第二催化剂反应器130与第一空气流出入滑动条70,通过另一端暴露于大气。

进一步具体地,所述第一催化剂反应器120沿着第四流动线b4从第二空气流出入滑动条100的排出排管90被供给热空气与被分离的挥发性有机化合物。在内部使反映于第一催化剂的被分离的挥发性有机化合物进行一次性反映,生成第一水,第一二氧化碳与非反映挥发性有机化合物。

此外,所述第一催化剂反应器120向第一空气流出入滑动条70将一部分热空气沿着第三流动线b1进行传达,向第二催化剂反应器传达第一水,第一二氧化碳与非反映挥发性有机化合物。所述第二催化剂反应器130从第一催化剂反应器120被供给剩余的热空气、第一水与第一二氧化碳与非反映挥发性有机化合物,在内部使第二催化剂与非反映挥发性有机化合物进行二次反映,生成第二水与第二二氧化碳。

此外,所述第二催化剂反应器130向热交换器140传达剩余的热空气与第一水、第二水与第一二氧化碳与第二二氧化碳。所述热交换器140从第二催化剂反应器130被供给剩余的热空气、第一水、第二水与第一二氧化碳与第二二氧化碳,在内部将热空气分为冷空气与可再生热空气,将冷空气、第一水、第二水、第一二氧化碳与第二二氧化碳排到大气,并将可再生热空气传达至第一空气流出入滑动条。

所述第一催化剂与第二催化剂包括钯(pd)催化剂、铂催化剂、钌(ru)催化剂或者铑(rh)催化剂。

符号说明

5吸取剂;10、20、30反应器;

40微波发生器;50供给排管;

60供给槽;70第一空气流出入滑动条;

80收容槽;90排除排管;

100第二空气流出入滑动条;110空气流出入滑动条;

150挥发性有机化合物除去装置;

a1、a2、b1、b2流动线。

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