[发明专利]空气中有机化合物净化系统及方法

说明书

技术领域

本发明是有关一种空气中有机化合物净化系统及方法，尤指一种利用预浓缩器将导入的变风速废气于浓缩后定风速排出，致使连结于预浓缩器下游的流体化浮动床空气净化装置弹性扩大风速处理范围的设计。

背景技术

流体化浮动床空气净化装置的工作流程如「图1」所示，流体化吸附塔10的内部以浮动多孔板11分隔成数层，含有有机化合物的废气送入流体化吸附塔10底部，而废气气流先以底部的气流分散板12分散后，乃与由上落下而在浮动多孔板11上方形成浮动层的吸附材30接触，即可成为净化气体并从塔顶的气流出口13排放；其中，吸附材30沿着浮动多孔板11一层一层的落下部111落下，当吸附材30与含有有机化合物的废气接触时，将废气中的有机化合物吸附于吸附材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落至流体化吸附塔10底部的贮槽14后，借吸附材输送单元20送至后续的脱附程序，进行脱附再生工作后送回流体化吸附塔10的顶端。

次者，吸附饱和的吸附材30落至流体化吸附塔10底部的贮槽14后，乃借吸附材输送单元20的输送气源22，以所送出的空气或氮气形成推送力，经吸附塔出料管21、第一下输送转运器23、第一输送转运管231、第一上输送转接器24与脱附塔进料管25送至脱附塔40的顶端，进行脱附再生的工作；脱附再生后的吸附材30则以脱附塔出料管26、第二下输送转运器27、第二输送转运管271、第二上输送转接器28与吸附塔进料管29送回流体化吸附塔10的顶端。

接着，待再生的吸附材30乃在流体化脱附塔40慢慢往下流动，而经由脱附热源41加热，再由流体化脱附塔40下方的脱附气进气管42吹入脱附气与吸附材30接触，将吸附材30中的有机化合物脱附；脱附后的吸附材30经流体化脱附塔40底部冷却后，由前述的输送过程送回吸附塔10上端，再度吸收有机化合物；而脱附出来的高浓度废气，则随脱附气经浓缩气排气管43携带至终处理单元50(诸如冷凝器或是焚化炉；图示为冷凝器，冷凝液体由回收槽51回收，气体则自气体出口52排出)进行终处理。

然而，流体化浮动床空气净化装置设计时，一般均以固定范围的面风速设计(例如直径0.6mm、比重0.6g/cc的球状活性碳吸附材的最佳流体化浮动面风速介于0.75～1.25m/s之间)，以避免部份吸附材不浮动而直接掉落、流体化浮动不佳或是过速吹出吸附塔；因此，单独的流体化浮动床空气净化装置无法直接处理来源风速(风量)不稳定的有机废气，而一旦所处理的风速不稳定时，则难有稳定的净化质量。再者，目前现有流体化浮动床空气净化装置所采用的吸附材均为坜青基球状活性碳(例如：日本吴羽化工制造的GBAC)为主，该吸附材的吸附性能将受入流气体的温湿度而大幅影响，是故均必须耗用大量能源预控温控湿处理至温度25至35℃之间较佳，以确保吸附性能与减少吸附塔内吸附连锁放热问题(例如：酮类触媒反应放热)及温度过低而使脱附塔内活性碳表面结露凝结结块阻塞问题；以及相对湿度60％RH以下，以确保吸脱附性能与减少吸脱附溶剂而水解变质(例如：乙酸乙酯)及回收溶剂含水率过高问题。

发明内容

本发明所要解决的主要技术问题在于，克服现有技术存在的上述缺陷，而提供一种空气中有机化合物净化系统及方法，其解决空气中含有挥发性有机物的待净化气体来源风速、温度或/及相对湿度不稳定时，难以直接利用流体化浮动床空气净化装置加以净化处理的问题，而具有弹性扩大流体化浮动床空气净化装置风速处理范围的功效；具有弹性扩大流体化浮动床空气净化装置温度或/及相对湿度处理范围的功效；具有降低设备及运转成本及降低溶剂水解变质与回收溶剂含水率的功效。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：

本发明的空气中有机化合物净化系统的结构特征，包括：一预浓缩器，连结有待净化气体进气管、第一脱附气进气管、净化气排气管及第一浓缩气排气管，而该待净化气体进气管连结于变风速(风量)制程(其中来源气体的温湿度亦或为变动)，以将变风速制程空气中的有机化合物浓缩且自该第一浓缩气排气管定风速排出；一流体化吸附塔，连结于该预浓缩器的第一浓缩气排气管另端，而由吸附材对预浓缩的有机化合物再次进行吸附作用；一流体化脱附塔，连结有第二脱附气进气管及第二浓缩气排气管，而自该第二脱附气进气管导入脱附气对吸附材进行脱附作用，以让吸附材恢复吸附能力；一吸附材输送单元，连结该流体化吸附塔与该流体化脱附塔，而将于该流体化吸附塔完成吸附作用的吸附材输送至该流体化脱附塔，且将于该流体化脱附塔完成脱附作用的吸附材输送至该流体化吸附塔；以及一终处理单元，连结于该流体化脱附塔的第二浓缩气排气管另端，用以将浓缩的有机化合物进行终处理。