專利名稱：有機(jī)溶劑降溫核凝回收凈化裝置及方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種有機(jī)溶劑降溫核凝回收凈化裝置及方法，特別涉及一種量測(cè)待凈化廢氣的露點(diǎn)溫度與核凝回收環(huán)境的冷凝溫度，進(jìn)而控制該比例閥調(diào)節(jié)該核凝冷凝器降溫程度的設(shè)計(jì)。
背景技術(shù)：
生活和生產(chǎn)中廣泛應(yīng)用的有機(jī)溶劑，在室溫下易揮發(fā)成氣體，故又名揮發(fā)性有機(jī)氣體(Volatile Organic Compounds, VOCs)，而多數(shù)的VOCs對(duì)人體有一定毒性，必須加以回收處理；而不同的產(chǎn)業(yè)領(lǐng)域所使用的有機(jī)溶劑亦不同，諸如PU (polyurethane，聚氨基甲酸酯)生產(chǎn)業(yè)、科技制造業(yè)及鋰電池制造業(yè)等產(chǎn)業(yè)，所主要使用的各種有機(jī)溶劑，相關(guān)的性質(zhì)是表列于次頁的性質(zhì)表(表一)；其中，PU生產(chǎn)過程所排放的VOCs，主要來自于降低黏度利于加工所添加的有機(jī)溶劑，包括甲苯(Toluene)、甲基乙基酮(MEK)、二甲基甲醯胺(DMF) 等；此外，在半導(dǎo)體晶圓廠及TFT-IXD面板等科技制造業(yè)的制程中，將單乙醇胺(MEA)、二甲基亞颯(DMSO)、丙二醇甲醚乙酯(PGMEA)、環(huán)己酮(ANONE)等有機(jī)溶劑，應(yīng)用于諸如光阻剝離液(stripper)的使用，而鋰電池制造的涂布機(jī)，則必須將氮-甲基四氫吡咯酮(NMP)的廢氣回收。其次，有機(jī)溶劑的物化特性，是低沸點(diǎn)、高飽和蒸汽壓的有機(jī)溶劑易于揮發(fā)，但不易于冷凝；反之，高沸點(diǎn)、低飽和蒸汽壓的有機(jī)溶劑則不易于揮發(fā)，但易于冷凝；然而，由該有機(jī)溶劑性質(zhì)表(表一)中可看出，所列的有機(jī)溶劑多屬中高沸點(diǎn)、低飽和蒸汽壓的物化特性。
權(quán)利要求
1.一種有機(jī)溶劑降溫核凝回收凈化裝置，其特征在于，包括一核凝冷凝器，形成得以使廢氣所含的水氣或/及有機(jī)溶劑產(chǎn)生核凝作用的低溫環(huán)境；一除霧器，設(shè)置于該核凝冷凝器的下游端； 一回收槽，設(shè)置于該核凝冷凝器與該除霧器的下方；一控溫單元，包括有調(diào)節(jié)該核凝冷凝器降溫程度的比例閥、擷取待凈化廢氣露點(diǎn)溫度資訊的第一感知器、量測(cè)該核凝冷凝器冷凝溫度的第二感知器與一連接該比例閥、該第一感知器與該第二感知器的控制器；借此，該控制器根據(jù)該第一感知器所擷取的待凈化廢氣露點(diǎn)溫度資訊與該第二感知器所量測(cè)的該核凝冷凝器冷凝溫度，而利用該比例閥調(diào)節(jié)該核凝冷凝器降溫程度，以讓該核凝冷凝器的冷凝溫度低于待凈化廢氣的露點(diǎn)溫度0 10°C。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的有機(jī)溶劑降溫核凝回收凈化裝置，其特征在于，所述核凝冷凝器的冷凝溫度低于待凈化廢氣的露點(diǎn)溫度3-5°C。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的有機(jī)溶劑降溫核凝回收凈化裝置，其特征在于，所述比例閥設(shè)置于所述核凝冷凝器的冷媒管；所述第一感知器為露點(diǎn)溫度計(jì)或?yàn)楦汕驕囟扔?jì)與相對(duì)濕度計(jì)的搭配，而設(shè)置于所述核凝冷凝器的入風(fēng)端或是產(chǎn)生待凈化廢氣的機(jī)臺(tái)安裝處；所述第二感知器為干球溫度計(jì)，而設(shè)置于所述核凝冷凝器的離風(fēng)端。
4.一種有機(jī)溶劑降溫核凝回收凈化方法，其特征在于，包括下列步驟a.)直接量測(cè)待凈化廢氣的露點(diǎn)溫度，或由擷取干球溫度與相對(duì)濕度而推算出露點(diǎn)溫度；b.)量測(cè)核凝回收環(huán)境的冷凝溫度；c.)調(diào)節(jié)核凝回收環(huán)境的降溫程度，而令核凝回收環(huán)境的冷凝溫度低于待凈化廢氣的露點(diǎn)溫度0 10°C ；d.)在步驟c.)所形成的過飽和環(huán)境中，讓廢氣中所含水氣或/及有機(jī)溶劑本身產(chǎn)生降溫核凝作用；e.)進(jìn)一步除霧；f.)將有機(jī)溶劑的液滴收集回收。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的有機(jī)溶劑降溫核凝回收凈化方法，其特征在于，所述核凝回收環(huán)境的冷凝溫度低于待凈化廢氣的露點(diǎn)溫度3 5°C。
6.根據(jù)權(quán)利要求4或5所述的有機(jī)溶劑降溫核凝回收凈化方法，其特征在于，將廢氣風(fēng)速控制于約為1. 5m/s以下的層流條件下冷凝，將廢氣風(fēng)速控制于約為2. Om/s以上的紊流條件下除霧。
7.一種有機(jī)溶劑降溫核凝回收凈化裝置，其特征在于，包括有一核凝冷凝器，形成得以使廢氣所含的水氣或/及有機(jī)溶劑產(chǎn)生核凝作用的低溫環(huán)境；一除霧器，設(shè)置于該核凝冷凝器的下游端； 一回收槽，設(shè)置于該核凝冷凝器與該除霧器的下方；一控溫單元，包括有調(diào)節(jié)該核凝冷凝器降溫程度的比例閥、量測(cè)該回收槽所回收溶劑含水率的第三感知器與一連接該比例閥與該第三感知器的控制器；借此，該控制器根據(jù)該第三感知器所量測(cè)的溶劑含水率，而利用該比例閥調(diào)節(jié)該核凝冷凝器降溫程度，讓該回收槽所回收溶劑的含水率維持在80 %以下。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的有機(jī)溶劑降溫核凝回收凈化裝置，其特征在于，所述比例閥設(shè)置于所述核凝冷凝器的冷媒管。
9.一種有機(jī)溶劑降溫核凝回收凈化方法，其特征在于，包括下列步驟a.)量測(cè)所回收溶劑的含水率；b.)調(diào)節(jié)核凝回收環(huán)境的降溫程度，而令所回收溶劑的含水率維持在80%以下，甚至是50%以下；c.)在低于待凈化廢氣的露點(diǎn)溫度的過飽和環(huán)境中，讓廢氣中所含的水氣或/及有機(jī)溶劑本身產(chǎn)生降溫核凝作用；d.)進(jìn)一步除霧；e.)將有機(jī)溶劑的液滴收集回收。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的有機(jī)溶劑降溫核凝回收凈化方法，其特征在于，將廢氣風(fēng)速控制于約為1. 5m/s以下的層流條件下冷凝，將廢氣風(fēng)速控制于約為2. Om/s以上的紊流條件下除霧。
全文摘要
一種有機(jī)溶劑降溫核凝回收凈化裝置及方法，其以量測(cè)待凈化廢氣的露點(diǎn)溫度與核凝回收環(huán)境的冷凝溫度，或以量測(cè)所回收溶劑的含水率，進(jìn)而調(diào)節(jié)該核凝回收環(huán)境的降溫程度，而將該核凝回收環(huán)境的冷凝溫度控制在稍低于待凈化廢氣的露點(diǎn)溫度以下，讓所回收溶劑的含水率在預(yù)期比率內(nèi)。本發(fā)明具有回收凈化品質(zhì)穩(wěn)定、提升水溶性有機(jī)溶劑借水氣或/及有機(jī)溶劑本身降溫核凝吸收凈化及節(jié)能的功效。
文檔編號(hào)F28B1/00GK102335521SQ201010227928
公開日2012年2月1日 申請(qǐng)日期2010年7月16日 優(yōu)先權(quán)日2010年7月16日
發(fā)明者張豐堂 申請(qǐng)人:張豐堂, 杰智環(huán)境科技股份有限公司