專利名稱：廢氣處理系統(tǒng)的制作方法
技術領域：
廢氣處理系統(tǒng)技術領域[0001]本實用新型與廢氣處理系統(tǒng)有關，特別有關于一種整合蓄熱式觸媒焚化法及選擇 性觸媒還原法的廢氣處理系統(tǒng)。
背景技術：
[0002]半導體及光電產業(yè)制程多見含有氮化合物，如NMP、DMF、TMAH、MEA等，這些含氮 物質隨著其它揮發(fā)性有機物(volatile organic compounds, VOCs),—起經由污染防制廢 氣處理后排放，而高科技產業(yè)對于揮發(fā)性有機物管末處理，現(xiàn)行以沸石轉輪搭配焚化處理 為具有效益的方式。[0003]不過最終以焚化方式處理含氮揮發(fā)性有機物時，將面臨燃燒尾氣排放氮氧化物 (nitrogen oxides, NOx)的問題,雖然高科技產業(yè)所排放的NOx濃度目前仍符合法規(guī)標 準，但為改善整個區(qū)域的空氣質量，在未來控制此類NOx將有所必要。[0004]廢氣中揮發(fā)性有機物的控制技術，目前采用蓄熱式焚化爐(RTO)或蓄熱式觸媒焚 化爐(RCO)，對揮發(fā)性有機物進行燃燒。蓄熱式焚化爐及蓄熱式觸媒焚化爐主要是在燃燒室 下方設置蓄熱床，蓄熱床內部裝置有熱交換介質，例如蓄熱陶瓷，并在燃燒室上方設置燃燒 器，用于燃燒揮發(fā)性有機物，而蓄熱床內部的蓄熱陶瓷則是用于回收焚化后的高溫熱能，并 用于預熱進入燃燒室的廢氣溫度。[0005]廢氣中氮氧化物的控制，目前以選擇性觸媒還原法(SCR)較有效率。選擇性觸媒 還原法為輸入還原氣體，例如氨氣與氮氧化物反應，還原成無害的氮氣與水。[0006]然而，利用個別的處理裝置去除VOCs與NOx是昂貴且無效率的。例如，當NOx與 還原氣體反應時，流至觸媒還原裝置的氣體需再次加熱。兩個個別處理裝置的維護與操作 亦是昂貴且工作繁重的。實用新型內容[0007]有鑒于此，本實用新型的目的在于提供一種廢氣處理系統(tǒng)，其整合蓄熱式觸媒焚 化法及選擇性觸媒還原法，可同時去除廢氣中的揮發(fā)性有機物與氮氧化物。[0008]為了達成上述目的，本實用新型提供一種廢氣處理系統(tǒng)，所述廢氣處理系統(tǒng)將一 蓄熱式觸媒焚化爐與一選擇性觸媒還原器整合在一殼體中，且所述廢氣處理系統(tǒng)包括[0009]二蓄熱床，其內部含有一熱交換介質；[0010]一去除揮發(fā)性有機物觸媒床，其設置在所述蓄熱床上方；[0011]一選擇性還原觸媒床，其設置在所述去除揮發(fā)性有機物觸媒床上方；[0012]一燃燒室，其連通所述選擇性還原觸媒床；[0013]一燃燒器，其設置在所述燃燒室上方；以及[0014]一還原氣體輸入管線，其設置在所述蓄熱床下方。[0015]作為優(yōu)選方案，其中所述熱交換介質為蜂窩型、馬鞍型或球型蓄熱陶瓷。[0016]作為優(yōu)選方案，其中所述還原氣體輸入管線為氨氣輸入管線。[0017]作為優(yōu)選方案，其中所述廢氣處理系統(tǒng)更包括用于供制程廢氣進入所述廢氣處理系統(tǒng)的一制程廢氣管道。[0018]作為優(yōu)選方案，其中所述廢氣處理系統(tǒng)更包括用于供流出所述燃燒室的凈化后的氣體排出的一凈化排氣管道。[0019]作為優(yōu)選方案，其中所述廢氣處理系統(tǒng)更包括用于供制程廢氣進入所述廢氣處理系統(tǒng)的一制程廢氣旁路管道。[0020]與已知的廢氣處理系統(tǒng)相比，本實用新型的廢氣處理系統(tǒng)將蓄熱式觸媒焚化爐 (RCO)與選擇性觸媒還原器(SCR)整合在單一殼體中，可提高處理效率及降低維護與操作的成本。


[0021]圖1為本實用新型的一實施例的廢氣處理系統(tǒng)剖視圖；[0022]圖2為本實用新型的廢氣處理系統(tǒng)的第一操作循環(huán)示意圖；[0023]圖3為本實用新型的廢氣處理系統(tǒng)的第二操作循環(huán)示意圖；[0024]圖4為本實用新型的另一實施例的廢氣處理系統(tǒng)剖視圖。[0025]主要元件符號說明[0026]10-廢氣處理系統(tǒng)；12_殼體；14_畜熱床；16_畜熱床；17_畜熱床；18_去除撣發(fā)性有機物觸媒床；[0027]20-去除揮發(fā)性有機物觸媒床；21_去除揮發(fā)性有機物觸媒床；22_選擇性還原觸媒床；24_選擇性還原觸媒床；25_選擇性還原觸媒床；26_燃燒室；28_燃燒器；29_燃燒器；[0028]30-制程廢氣管道；32_入口管道；34_入口管道；35_入口管道；36_出口管道； 38-出口管道；39_出口管道；[0029]40-制程廢氣旁路管道；42_入口管道；44_入口管道；45_入口管道；[0030]50-凈化排氣管道；52-鼓風機；54-閥;56_閥;58_閥;59_閥；[0031]60-閥；61-閥；62-閥;64_ 閥；65~ 閥；[0032]70-還原氣體輸入管線；72_還原氣體輸入管線；73_還原氣體輸入管線。
具體實施方式
[0033]有關本實用新型的詳細說明及技術內容，將配合附圖說明如下，然而附圖僅提供參考與說明之用，并非用于限制本實用新型。[0034]請參照圖1，圖1為本實用新型的一實施例的廢氣處理系統(tǒng)剖視圖。本實用新型的廢氣處理系統(tǒng)10將蓄熱式觸媒焚化爐(RCO)與選擇性觸媒還原器(SCR)整合在單一殼體 12中。本實施例的廢氣處理系統(tǒng)10包括蓄熱床14及蓄熱床16，內部含有熱交換介質，例如蜂窩型、馬鞍型或球型蓄熱陶瓷；去除揮發(fā)性有機物觸媒床18及去除揮發(fā)性有機物觸媒床20，分別設置在蓄熱床14及蓄熱床16上方，去除揮發(fā)性有機物觸媒，例如將鉬沈積在擔體上形成；選擇性還原觸媒床22及選擇性還原觸媒床24，分別設置在去除揮發(fā)性有機物觸媒床18及去除揮發(fā)性有機物觸媒床20上方，選擇性還原觸媒，例如將鈦及/或釩沈積在擔體上形成；燃燒室26，連通選擇性還原觸媒床22及選擇性還原觸媒床24 ;燃燒器28，， 設置在燃燒室26上方，并提供熱至燃燒室26 ;及還原氣體輸入管線70及還原氣體輸入管線72， 分別設置在蓄熱床14及蓄熱床16下方，用于輸入還原氣體例如氨氣。[0035]如圖1所示，本實施例的去除揮發(fā)性有機物觸媒床18直接連通蓄熱床14，但是也 可以在外殼12中分開設置。而且，如圖1所示，選擇性還原觸媒床22直接設置連通去除揮 發(fā)性有機物觸媒床18，但是也可以在外殼12中分開設置。[0036]同理，如圖1所示，本實施例的去除揮發(fā)性有機物觸媒床20直接連通蓄熱床16，但 是也可以在外殼12中分開設置。而且，如圖1所示，選擇性還原觸媒床24直接設置連通去 除揮發(fā)性有機物觸媒床20，但是也可以在外殼12中分開設置。[0037]—制程廢氣管道30允許含有揮發(fā)性有機物及氮氧化物的制程廢氣，通過入口管 道32及入口管道34進入本實施例的廢氣處理系統(tǒng)10。凈化空氣系統(tǒng)通過出口管道36及 出口管道38導出廢氣處理系統(tǒng)10，接著經由凈化排氣管道50連接至鼓風機52排至大氣 中。在本實施例中，含有揮發(fā)性有機物及氮氧化物的制程廢氣亦可通過制程廢氣旁路管道 40通過入口管道42及入口管道44進入本實施例的廢氣處理系統(tǒng)10。本實施例的廢氣處 理系統(tǒng)10使用閥54、閥56、閥58、閥60、閥62及閥64以控制制程廢氣進入廢氣處理系統(tǒng) 10與凈化空氣自廢氣處理系統(tǒng)10排出。[0038]還原氣體輸入管線70及還原氣體輸入管線72分別設置在蓄熱床14及蓄熱床16 下方，輸入還原氣體例如氨氣，當來自制程廢氣管道30的制程廢氣中的氮氧化物與氨氣通 過留有空隙供氣體流動的蓄熱床14及蓄熱床16與去除揮發(fā)性有機物觸媒床18及去除揮 發(fā)性有機物觸媒床20可均勻混合，接著氮氧化物與氨氣流經選擇性還原觸媒床22及選擇 性還原觸媒床24，在選擇性還原觸媒上反應成無害的氮氣與水。[0039]在本實施例中，還原氣體輸入管線70及還原氣體輸入管線72分別設置在蓄熱床 14及蓄熱床16下方，用于輸入還原氣體例如氨氣，當來自制程廢氣管道30的制程廢氣中的 氮氧化物與氨氣通過蓄熱床14及蓄熱床16與去除揮發(fā)性有機物觸媒床18及去除揮發(fā)性 有機物觸媒床20即可均勻混合，如此無需增加殼體12高度以提供氣體混合的空間，方便維 修人員進行維修。[0040]接著，請參照圖2，圖2為本實用新型的廢氣處理系統(tǒng)的第一操作循環(huán)示意圖。在 第一操作循環(huán)中，閥54打開，閥58關閉，以使蓄熱床14為注入床，而蓄熱床16為排出床。 蓄熱床14及蓄熱床16內部的蓄熱陶瓷可吸收經燃燒器28燃燒的揮發(fā)性有機物的熱能。含 有揮發(fā)性有機物及氮氧化物的制程廢氣經由制程廢氣管道30、閥54及入口管道32至蓄熱 床14，經由蓄熱床14的預熱，接著流經去除揮發(fā)性有機物觸媒床18，在溫度約35(T400°C 下，揮發(fā)性有機物在去除揮發(fā)性有機物觸媒上發(fā)生氧化反應而成為二氧化碳與水。[0041]制程廢氣中的氮氧化物與自還原氣體輸入管線70輸入的氨氣通過蓄熱床14與去 除揮發(fā)性有機物觸媒床18均勻混合，接著氮氧化物與氨氣流經選擇性還原觸媒床22，在選 擇性還原觸媒上反應成無害的氮氣與水。[0042]在本實施例中，流出選擇性還原觸媒床22的氣體進入燃燒室26，提高至燃燒室26 溫度，停留例如O. 5秒時間，對未反應的揮發(fā)性有機物進行燃燒，提高本實施例的廢氣處理 系統(tǒng)的效率。[0043]接著流出燃燒室26的凈化后的氣體進入選擇性還原觸媒床24、去除揮發(fā)性有機 物觸媒床20、蓄熱床16、出口管道38、閥60至凈化排氣管道50及鼓風機52排至大氣中或另作他用。此第一操作循環(huán)中，還原氣體輸入管線72關閉。[0044]接著，請參照圖3，圖3為本實用新型的廢氣處理系統(tǒng)的第二操作循環(huán)示意圖。在 第二操作循環(huán)中，閥54關閉，閥58打開，以使蓄熱床16為注入床，而蓄熱床14為排出床。 蓄熱床14及蓄熱床16內部的蓄熱陶瓷可吸收經燃燒器28燃燒的揮發(fā)性有機物的熱能。含 有揮發(fā)性有機物及氮氧化物的制程廢氣經由制程廢氣管道30、閥58及入口管道34至蓄熱 床16，經由蓄熱床16的預熱，接著流經去除揮發(fā)性有機物觸媒床20，在溫度約35(T400°C 下，揮發(fā)性有機物在去除揮發(fā)性有機物觸媒上發(fā)生氧化反應而成為二氧化碳與水。[0045]制程廢氣中的氮氧化物與自還原氣體輸入管線72輸入的氨氣通過蓄熱床16與去 除揮發(fā)性有機物觸媒床20均勻混合，接著氮氧化物與氨氣流經選擇性還原觸媒床24，在選 擇性還原觸媒上反應生成無害的氮氣與水。[0046]在本實施例中，流出選擇性還原觸媒床24的氣體進入燃燒室26，提高至燃燒室溫 度，停留例如O. 5秒時間，對未反應的揮發(fā)性有機物進行燃燒，提高本實施例的廢氣處理系 統(tǒng)的效率。[0047]接著流出燃燒室26的凈化后的氣體進入選擇性還原觸媒床22、去除揮發(fā)性有機 物觸媒床18、蓄熱床14、出口管道36、閥56至凈化排氣管道50及鼓風機52排至大氣中或 另作他用。此第二操作循環(huán)中，還原氣體輸入管線70關閉。[0048]接著，請參見圖4，圖4為本實用新型的另一實施例的廢氣處理系統(tǒng)剖視圖。本實 施例為三床系統(tǒng)。本實施例的廢氣處理系統(tǒng)10將蓄熱式觸媒焚化爐(RCO)與選擇性觸媒 還原器(SCR)整合在單一殼體12中。本實施例的廢氣處理系統(tǒng)10包括蓄熱床14、蓄熱床 16及蓄熱床17，內部含有熱交換介質，例如蜂窩型、馬鞍型或球型蓄熱陶瓷；去除揮發(fā)性有 機物觸媒床18、除揮發(fā)性有機物觸媒床20及除揮發(fā)性有機物觸媒床21，位于蓄熱床14、蓄 熱床16及蓄熱床17上方，去除揮發(fā)性有機物觸媒例如將鉬沈積在擔體上形成；選擇性還 原觸媒床22、選擇性還原觸媒床24及選擇性還原觸媒床25位于去除揮發(fā)性有機物觸媒床 18、去除揮發(fā)性有機物觸媒床20及去除揮發(fā)性有機物觸媒床21上方，選擇性還原觸媒例如 將鈦及/或釩沈積在擔體上形成；燃燒室26，連通選擇性還原觸媒床22、選擇性還原觸媒床 24及選擇性還原觸媒床25 ;燃燒器28及燃燒器29，提供熱至燃燒室26 ;及還原氣體輸入管 線70、還原氣體輸入管線72及還原氣體輸入管線73，分別設置在蓄熱床14、蓄熱床16及蓄 熱床17下方,用于輸入還原氣體,例如氨氣。[0049]一制程廢氣管道30允許含有揮發(fā)性有機物及氮氧化物的制程廢氣，通過入口管 道32、入口管道34及入口管道35進入本實施例的廢氣處理系統(tǒng)10。凈化空氣通過出口管 道36、出口管道38及出口管道39導出廢氣處理系統(tǒng)10，接著經由凈化排氣管道50連接至 鼓風機52排至大氣中。在本實施例中，含有揮發(fā)性有機物及氮氧化物的制程廢氣亦可通過 制程廢氣旁路管道40通過入口管道42、入口管道44及入口管道45進入本實施例的廢氣處 理系統(tǒng)10。本實施例的廢氣處理系統(tǒng)10使用閥54、閥56、閥58、閥59、閥60、閥61、閥62、 閥64與閥65以控制制程廢氣進入廢氣處理系統(tǒng)10與凈化空氣自廢氣處理系統(tǒng)10排出。[0050]還原氣體輸入管線70、還原氣體輸入管線72、還原氣體輸入管線73，分別設置在 蓄熱床14、蓄熱床16、蓄熱床17下方,輸入還原氣體例如氨氣，當來自制程廢氣管道30的 制程廢氣中的氮氧化物與氨氣通過留有空隙供氣體流動的蓄熱床14、蓄熱床16及蓄熱床 17與去除揮發(fā)性有機物觸媒床18、去除揮發(fā)性有機物觸媒床20及去除揮發(fā)性有機物觸媒床21可均勻混合，接著氮氧化物與氨氣流經選擇性還原觸媒床22、選擇性還原觸媒床24及 選擇性還原觸媒床25，在選擇性還原觸媒上反應成無害的氮氣與水。[0051]本實施例的廢氣處理系統(tǒng)操作時，可選擇蓄熱床14、蓄熱床16及蓄熱床17其中的 兩床進行，操作循環(huán)如上述的第一操作循環(huán)與第二操作循環(huán)。[0052]以上所述，僅為本實用新型的較佳實施例，并非用以限定本實用新型的專利保護 范圍，其它運用本實用新型專利精神所作的等效變化，均應屬于本實用新型的專利保護范 圍內。例如本實用新型廢氣處理系統(tǒng)整合蓄熱式觸媒焚化法及選擇性觸媒還原法，可同時 去除廢氣中的可氧化化合物與可還原化合物，上述實施例的揮發(fā)性有機物與氮氧化物僅是 舉例說明，并非用來限制為只能處理揮發(fā)性有機物與氮氧化物。
權利要求1.一種廢氣處理系統(tǒng)，其特征在于，所述廢氣處理系統(tǒng)將一蓄熱式觸媒焚化爐與一選擇性觸媒還原器整合在一殼體中，且所述廢氣處理系統(tǒng)包括 二蓄熱床，其內部含有一熱交換介質； 一去除揮發(fā)性有機物觸媒床，其設置在所述蓄熱床上方； 一選擇性還原觸媒床，其設置在所述去除揮發(fā)性有機物觸媒床上方； 一燃燒室，其連通所述選擇性還原觸媒床； 一燃燒器，其設置在所述燃燒室上方；以及 一還原氣體輸入管線，其設置在所述蓄熱床下方。
2.如權利要求1所述的廢氣處理系統(tǒng)，其特征在于，所述熱交換介質為蜂窩型、馬鞍型或球型蓄熱陶瓷。
3.如權利要求1所述的廢氣處理系統(tǒng)，其特征在于，所述還原氣體輸入管線為氨氣輸入管線。
4.如權利要求1所述的廢氣處理系統(tǒng)，其特征在于，所述廢氣處理系統(tǒng)更包括用于供制程廢氣進入所述廢氣處理系統(tǒng)的一制程廢氣管道。
5.如權利要求1所述的廢氣處理系統(tǒng)，其特征在于，所述廢氣處理系統(tǒng)更包括用于供流出所述燃燒室的凈化后的氣體排出的一凈化排氣管道。
6.如權利要求1所述的廢氣處理系統(tǒng)，其特征在于，所述廢氣處理系統(tǒng)更包括用于供制程廢氣進入所述廢氣處理系統(tǒng)的一制程廢氣旁路管道。
專利摘要本實用新型涉及一種廢氣處理系統(tǒng)，所述廢氣處理系統(tǒng)包括:二蓄熱床，其內部含有一熱交換介質；一去除揮發(fā)性有機物觸媒床，其設置在所述蓄熱床上方；一選擇性還原觸媒床，其設置在所述去除揮發(fā)性有機物觸媒床上方；一燃燒室，其連通所述選擇性還原觸媒床；一燃燒器，其設置在所述燃燒室上方；一還原氣體輸入管線，其設置在所述蓄熱床下方。本實用新型通過整合蓄熱式觸媒焚化法及選擇性觸媒還原法，可同時去除廢氣中的揮發(fā)性有機物與氮氧化物，以提高處理效率及降低維護與操作的成本。
文檔編號B01D53/90GK202844846SQ201220266020
公開日2013年4月3日 申請日期2012年6月7日 優(yōu)先權日2012年6月7日
發(fā)明者莊錦烽, 蔡慶生 申請人:力技科技工程股份有限公司