專利名稱：揮發(fā)性有機(jī)廢氣處理系統(tǒng)的安全改良的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明提供一種揮發(fā)性有機(jī)廢氣處理系統(tǒng)，特別是指一種揮發(fā)性有機(jī)廢氣處理系統(tǒng)的安全改良。
對(duì)于揮發(fā)性有機(jī)氣體對(duì)人體產(chǎn)生的危害，國(guó)內(nèi)外工業(yè)安全衛(wèi)生考量法規(guī)都定有一定的濃度標(biāo)準(zhǔn)及臭味閥值，勞工暴露環(huán)境必須在其值以下。近來環(huán)保對(duì)于揮發(fā)性有機(jī)氣體的排放也定下管制法規(guī)，包括半導(dǎo)體制造、封裝業(yè)等都在管制行列。對(duì)于揮發(fā)性有機(jī)氣體的處理，在濃度高時(shí)，多采用冷凝法收集較有效率，而在低濃度大風(fēng)量時(shí)則以物理吸附方式濃縮處理，再將濃縮后的氣體送往小型焚化爐燃燒或在冷凝回收較為經(jīng)濟(jì)有效。以半導(dǎo)體業(yè)晶圓廠產(chǎn)生的有機(jī)廢氣成分為例，常含有如二甲基二硫醇(Dimethyl Sulfoxide)、N-甲基喀酮(N-Methvl Pyrol idone)、乙醇銨(2-Aminoethanol)、二甲基二硫醇(Dithiolethylene Glycol)、二甲基硫醇(Dimethvl Sulfide)、異丙醇(Isopropyl Alcohol)、丙酮(Acetone)等化合物，LCD廠的代表性有機(jī)廢氣則為，IPA，PGMEA，Acetone，PGME，Ethanol，Ethanol Amine，HMDS，DMSO，TMAH，Enthyllactate，Cycle-pentanone，Ethyl acetate，Methyl Amyl ketone等；以上這些有機(jī)廢氣經(jīng)以特殊的轉(zhuǎn)輪吸附廢氣后予以濃縮，再以燃燒爐或焚化爐溫度攝氏600-800度以上，燃燒分解這些揮發(fā)性有機(jī)物質(zhì)以及臭氣和毒氣最有效。目前吸附濃縮處理加上燃燒焚化的方式，進(jìn)行揮發(fā)性有機(jī)氣體的廢氣排放處理，已廣被半導(dǎo)體制造業(yè)界所采用。吸附處理設(shè)備，可為蜂巢狀轉(zhuǎn)輪式或堆積床式的雙塔式，或多塔式方式，或是以流體化床方式運(yùn)作，其中轉(zhuǎn)輪式最適合大風(fēng)量(大于10000CMH)的廢氣處理。
習(xí)用的揮發(fā)性有機(jī)廢氣處理系統(tǒng)，由于使用燃燒爐或焚化爐作為高溫氧化分解有機(jī)物的方式，因此需要高溫通常約在600-800度攝氏附近，正常運(yùn)作需要許多燃燒的安全顧慮如爆炸上下限，燃料控制閥組等以確保運(yùn)作安全。然而最重要的關(guān)機(jī)程序，基于安全考量，時(shí)間很長(zhǎng)約需數(shù)十分鐘，目的是將再生區(qū)溫度降低及焚化爐溫度降低，為的就是確保安全。但因此或由于時(shí)間拖長(zhǎng)至數(shù)十分鐘，容易使得人員不耐暫行離去或疏忽未注意關(guān)機(jī)中是否有異狀的機(jī)率增高而發(fā)生火災(zāi)危險(xiǎn)，輕則虛驚一場(chǎng)，財(cái)物損失，重則有刑事責(zé)任。有鑒于操作者的角度思考，安全地縮短關(guān)機(jī)程序所需時(shí)間并預(yù)防火災(zāi)，是本發(fā)明的改良用意。


圖1所示為，習(xí)用的揮發(fā)性有機(jī)廢氣處理系統(tǒng)，其中揮發(fā)性有機(jī)廢氣(voc)是通過轉(zhuǎn)輪式吸附式處理設(shè)備50的吸附式處理設(shè)備的吸附處理側(cè)51，被吸附在吸附轉(zhuǎn)輪所涂覆的吸附劑上，氣流于是成為干凈氣流而可由煙囪90排放。轉(zhuǎn)輪則連續(xù)以約20rph(轉(zhuǎn)/小時(shí))慢速轉(zhuǎn)動(dòng)，而當(dāng)轉(zhuǎn)輪旋轉(zhuǎn)進(jìn)入吸附式處理設(shè)備的再生處理側(cè)53時(shí)，另一股氣流，通過吸附式處理設(shè)備的再生處理側(cè)52，接著被第二熱交換器40加熱到再生溫度，例如180degC，再次通過吸附式處理設(shè)備的再生處理側(cè)52，進(jìn)行再生脫附的功能，此時(shí)因被吸附的揮發(fā)性有機(jī)物質(zhì)受熱成功脫附到氣流中，因此得到濃縮到較高濃度的揮發(fā)性有機(jī)氣流；例如，吸附式處理設(shè)備的再生處理側(cè)53面積通常被設(shè)計(jì)成轉(zhuǎn)輪面積的十二分之一，所得到濃縮比就在約十一-十二倍左右。得到的濃縮廢氣再通過第一熱交換器30被預(yù)熱，最后送入焚化爐10，有機(jī)氣體被分解及燃燒成為水及二氧化碳為主的物質(zhì)，氣流再經(jīng)過熱交換器30、40回收熱后，并入煙囪90排放到大氣。
本發(fā)明的目的在于提供一種揮發(fā)性有機(jī)廢氣處理系統(tǒng)的安全改良，其可有效達(dá)到主動(dòng)滅火的功能。
本發(fā)明主要是一種揮發(fā)性有機(jī)廢氣處理系統(tǒng)的安全改良，主要包含一焚化爐，一鼓風(fēng)機(jī)，一第一熱交換器，一第二熱交換器，一吸附轉(zhuǎn)輪或吸附床(堆積床或流體化床)，一第一風(fēng)機(jī)，一第二風(fēng)機(jī)，一自動(dòng)阻風(fēng)門，一感應(yīng)式窒息氣體噴氣裝置，一感應(yīng)式灑水裝置，一煙囪，其特征在于，在吸附轉(zhuǎn)輪的再生側(cè)入口部分，與第二熱交換器之間，新增一外氣入口的阻風(fēng)門，又在吸附再生區(qū)進(jìn)出口處裝設(shè)感應(yīng)式窒息氣體噴射裝置與感應(yīng)式灑水裝置。
其中自動(dòng)阻風(fēng)門，是為電動(dòng)或氣動(dòng)。
其中感應(yīng)式灑水裝置的感應(yīng)方式是為溫度感應(yīng)。
其中感應(yīng)式灑水裝置的感應(yīng)方式是為偵煙感應(yīng)。
其中吸附式處理床是指轉(zhuǎn)輪式，或堆積床或流動(dòng)床。
其中吸附式處理床的吸附材質(zhì)是為硅膠或分子篩或活性碳或高分子聚合物。
本發(fā)明的設(shè)計(jì)，可以快速冷卻高溫的再生區(qū)及焚化爐，并可進(jìn)一步藉感應(yīng)器如溫控感應(yīng)，在偵測(cè)再生區(qū)感應(yīng)異常時(shí)，先噴出窒息氣體造成缺氧，接著噴水降溫，達(dá)到主動(dòng)滅火功能。為使較易明了，由原理上再加以說明，即此阻風(fēng)門的增設(shè)，將使得進(jìn)入轉(zhuǎn)輪再生區(qū)空氣的溫度為較低的外氣溫度，得以快速冷卻高溫的再生區(qū)及焚化爐，并使得燃燒機(jī)風(fēng)量，因通過第二熱交換器的進(jìn)入壓損減少而自動(dòng)增大風(fēng)量，加速冷卻的速度。由于冷卻效能增加本改良使得在原廠設(shè)定的冷卻時(shí)間相同下，藉由風(fēng)道的改變，得到更低的再生區(qū)溫度降低。而系統(tǒng)關(guān)機(jī)后再生區(qū)溫度降低就是防止有機(jī)物自燃的保障。吸附再生區(qū)進(jìn)出口處裝設(shè)感應(yīng)式窒息氣體噴射裝置與感應(yīng)式灑水裝置，則可進(jìn)一步藉感應(yīng)器如溫控感應(yīng)，在偵測(cè)再生區(qū)溫度異常時(shí)，先噴出窒息氣體造成缺氧抑制燃燒，接著噴水降溫，達(dá)到主動(dòng)滅火功能。
為進(jìn)一步說明本發(fā)明的結(jié)構(gòu)及其特征，以下結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的詳細(xì)的描述，其中圖1是習(xí)用的揮發(fā)性有機(jī)廢氣處理系統(tǒng)；圖2是本發(fā)明揮發(fā)性有機(jī)廢氣處理系統(tǒng)的安全改良示意圖。
圖2是為揮發(fā)性有機(jī)廢氣處理系統(tǒng)的安全改良的一較佳實(shí)施例。其中包含，一焚化爐10，一鼓風(fēng)機(jī)20，一第一熱交換器30，一第二熱交換器40，一吸附式處理床50，一主風(fēng)機(jī)60，一自動(dòng)阻風(fēng)門80，一感應(yīng)式窒息氣體噴氣裝置70，一感應(yīng)式灑水裝置74，一煙囪90；于習(xí)用的揮發(fā)性有機(jī)廢氣處理系統(tǒng)中，在VOC處理轉(zhuǎn)輪的再生側(cè)52入口部分，與第二熱交換器40之間，新增一外氣入口的阻風(fēng)門80。此阻風(fēng)門80的增設(shè)于此，是基于經(jīng)驗(yàn)得來的最佳位置，此乃由于再生區(qū)52為整個(gè)轉(zhuǎn)輪溫度最高的區(qū)域，蓄積能量最高，且脫附再生未完成且正進(jìn)行中，voc濃度最高度集中，是故為最易引起火災(zāi)的區(qū)域。此阻風(fēng)門80在整個(gè)廢氣系統(tǒng)正常運(yùn)作時(shí)為關(guān)閉，當(dāng)整個(gè)系統(tǒng)停機(jī)階段，關(guān)閉爐火后，會(huì)自動(dòng)打開阻風(fēng)門80并引入外氣，將使得進(jìn)入轉(zhuǎn)輪再生區(qū)空氣的溫度為較低的外氣溫度，即原為約180度攝氏本發(fā)明在此立刻降為30度攝氏，得以快速冷卻高溫的再生區(qū)，溫度降低使得質(zhì)流量增高，是有助冷卻的另一正面作用。
其中自動(dòng)阻風(fēng)門80，是為電動(dòng)或氣動(dòng)。
其中感應(yīng)式灑水裝置74的感應(yīng)方式是為溫度感應(yīng)。
其中感應(yīng)式灑水裝置74的感應(yīng)方式是為偵煙感應(yīng)。
其中吸附式處理床50是指轉(zhuǎn)輪式，或堆積床或流動(dòng)床。
其中吸附式處理床50的吸附材質(zhì)是為硅膠或分子篩或活性碳或高分子聚合物。
同時(shí)，由于習(xí)用的系統(tǒng)，如圖1，需先經(jīng)過第二熱交換器40預(yù)熱，第二熱交換器40為間接交換的通常型為管板式熱交換器，需要克服其壓損約數(shù)十個(gè)mm-aq。因此本案設(shè)計(jì)的方式，可以減少鼓風(fēng)機(jī)20的系統(tǒng)管路風(fēng)阻數(shù)十個(gè)mm-aq，因之使得鼓風(fēng)機(jī)20產(chǎn)生風(fēng)量，因通過第二熱交換器的進(jìn)入壓損減少而自動(dòng)增大風(fēng)量，加速冷卻的速度。此一增加風(fēng)量的事實(shí)，可以由風(fēng)機(jī)定律或直接由鼓風(fēng)機(jī)的性能曲線計(jì)算查表得之，只需假設(shè)風(fēng)車轉(zhuǎn)速不變，而系統(tǒng)壓損(風(fēng)損的阻抗)降低，因此風(fēng)量增大。綜上所述，由于冷卻溫度降低冷卻風(fēng)量又提高，因此冷卻效能增加，本發(fā)明使得在原廠設(shè)定的冷卻時(shí)間相同下，藉由風(fēng)道的改變，得到更低的再生區(qū)溫度與焚化爐爐膛內(nèi)溫度降低。而系統(tǒng)關(guān)機(jī)后再生區(qū)溫度降低就是防止有機(jī)物自燃的保障。由上可知，本設(shè)計(jì)在不更動(dòng)燃燒機(jī)設(shè)計(jì)的前提下，就可以較短的時(shí)間較大風(fēng)量，達(dá)成降低再生區(qū)溫度或降低燃燒機(jī)爐膛溫度至設(shè)定的安全溫度。在者，根據(jù)經(jīng)驗(yàn)，吸附再生區(qū)的溫度在完成停機(jī)程序之后，其溫度不會(huì)立即降低，如果有聚合反應(yīng)放熱，溫度可能還會(huì)升高，業(yè)界曾有發(fā)生過著火的案例，因此本案一據(jù)專業(yè)知識(shí)，在危險(xiǎn)的區(qū)域，即，吸附再生區(qū)的進(jìn)出口處，裝設(shè)感應(yīng)式窒息氣體噴射裝置71與感應(yīng)式灑水裝置74，則可進(jìn)一步藉感應(yīng)式氣體控制閥73，感應(yīng)再生區(qū)的溫度，在偵測(cè)再生區(qū)溫度異常高于設(shè)定時(shí)，如70degC，自動(dòng)打開噴氣頭72先噴出窒息氣體，氮或二氧化碳，造成缺氧，同時(shí)感應(yīng)式灑水裝置74，也以溫控式控制，感應(yīng)式液體控制閥76偵測(cè)再生區(qū)溫度，當(dāng)高于設(shè)定溫度，例如75degC，感應(yīng)式液體控制閥76打開，令水通過灑水頭75噴水降溫，達(dá)到主動(dòng)滅火功能。雖然，本發(fā)明以上述實(shí)施例揭露如上，然其并非用以限定本發(fā)明，任何熟悉此項(xiàng)技藝者，在不脫離本發(fā)明的精神和范圍內(nèi)，當(dāng)可做些許的更動(dòng)與潤(rùn)飾，因此本發(fā)明的保護(hù)范圍當(dāng)事申請(qǐng)專利范圍所界定者為準(zhǔn)，并不因?yàn)榇艘粚?shí)施例所限。
如上所述，本案就揮發(fā)性有機(jī)廢棄處理的最重要的關(guān)機(jī)程序，基于安全考量加以改良，使具有得以快速冷卻高溫的再生區(qū)及焚化爐，又吸附再生區(qū)進(jìn)出口處裝設(shè)感應(yīng)式窒息氣體噴射裝置與感應(yīng)式灑水裝置，則可進(jìn)一步，達(dá)到主動(dòng)滅火功能。
權(quán)利要求
1.一種揮發(fā)性有機(jī)廢氣處理系統(tǒng)的安全改良，包含，一焚化爐，一鼓風(fēng)機(jī)，一第一熱交換器，一第二熱交換器，一吸附式處理床，一第一風(fēng)機(jī)，一第二風(fēng)機(jī)，一自動(dòng)阻風(fēng)門，一感應(yīng)式窒息氣體噴氣裝置，一感應(yīng)式灑水裝置，一煙囪，其特征在于，在吸附轉(zhuǎn)輪的再生側(cè)入口部分，與第二熱交換器之間，設(shè)置一外氣入口的阻風(fēng)門，又在吸附再生區(qū)進(jìn)出口處裝設(shè)感應(yīng)式窒息氣體噴射裝置與感應(yīng)式灑水裝置。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的揮發(fā)性有機(jī)廢氣處理系統(tǒng)的安全改良，其特征在于，其中自動(dòng)阻風(fēng)門，是為電動(dòng)或氣動(dòng)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的揮發(fā)性有機(jī)廢氣處理系統(tǒng)的安全改良，其特征在于，其中感應(yīng)式灑水裝置的感應(yīng)方式是為溫度感應(yīng)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的揮發(fā)性有機(jī)廢氣處理系統(tǒng)的安全改良，其特征在于，其中感應(yīng)式灑水裝置的感應(yīng)方式是為偵煙感應(yīng)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的揮發(fā)性有機(jī)廢氣處理系統(tǒng)的安全改良，其特征在于，其中吸附式處理床是指轉(zhuǎn)輪式，或堆積床或流動(dòng)床。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的揮發(fā)性有機(jī)廢氣處理系統(tǒng)的安全改良，其特征在于，其中吸附式處理床的吸附材質(zhì)是為硅膠或分子篩或活性碳或高分子聚合物。
全文摘要
本發(fā)明主要是一種揮發(fā)性有機(jī)廢氣處理系統(tǒng)的安全改良,于習(xí)用的揮發(fā)性有機(jī)廢氣處理系統(tǒng)中,在揮發(fā)性有機(jī)廢氣處理轉(zhuǎn)輪的再生側(cè)入口部分,與第二熱交換器之間,新增一外氣入口的阻風(fēng)門,又在吸附再生區(qū)進(jìn)出口處裝設(shè)感應(yīng)式窒息氣體噴射裝置與感應(yīng)式灑水裝置;得以快速冷卻高溫的再生區(qū)及焚化爐區(qū),并可進(jìn)一步藉感應(yīng)器如溫控感應(yīng),在偵測(cè)再生區(qū)感應(yīng)異常時(shí),先噴出窒息氣體造成缺氧,接著噴水降溫,達(dá)到主動(dòng)滅火功能。
文檔編號(hào)B01D53/02GK1355060SQ0013333
公開日2002年6月26日 申請(qǐng)日期2000年11月27日 優(yōu)先權(quán)日2000年11月27日
發(fā)明者鄭石治 申請(qǐng)人:鄭石治