專利名稱:具有一去偶合平衡風(fēng)管的揮發(fā)性有機(jī)廢氣處理系統(tǒng)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),特別是指一種具有一去偶合平衡風(fēng)管的揮發(fā)性有機(jī)廢氣處理系統(tǒng)。
工業(yè)安全衛(wèi)生考量揮發(fā)性有機(jī)氣體對(duì)人體產(chǎn)生的危害,對(duì)于揮發(fā)性有機(jī)氣體,國內(nèi)外法規(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-MeihylPyrolidone)、乙醇銨(2-Aminoethanol)、二甲基二硫醇(DithiolethyleneGlycol)、二甲基硫醇(Dimeihyl Sulfide)、異丙醇(Isopropyl Alcohol)、丙酮(Acetone)等化合物以特殊的轉(zhuǎn)輪吸附濃度廢氣后,再以燃燒爐或焚化爐溫度攝氏732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,可以以蜂巢狀轉(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,其中以轉(zhuǎn)輪式最適合大風(fēng)量(風(fēng)量大于10000CMH)的廢氣處理。
圖1所示即為,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)輪式則連續(xù)以慢速轉(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)52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,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,52吸附式處理設(shè)備的再生處理側(cè)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,此時(shí)有機(jī)氣體部分被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。會(huì)加裝設(shè)置旁通風(fēng)管80后,常造成廢氣經(jīng)由旁通風(fēng)管泄漏到煙囪90,直接排放到大氣,致使在煙囪90出口處測到的廢氣濃度值變高,而使總和的廢氣處理效率降低,嚴(yán)重時(shí)常發(fā)生不符環(huán)保法規(guī)的標(biāo)準(zhǔn)除非旁通風(fēng)管80內(nèi)裝有隔離風(fēng)門82,且此隔離風(fēng)門82密閉良好,但實(shí)際的狀況是,一般的風(fēng)門泄漏都太大,尤其系統(tǒng)設(shè)計(jì)時(shí),旁通風(fēng)管80設(shè)置的隔離風(fēng)門處于風(fēng)向正壓處,一般的隔離風(fēng)門非常容易泄漏,如要完全不泄漏的隔離風(fēng)門,由于氣密性設(shè)計(jì),又特別的貴,況且不易永遠(yuǎn)維持絕對(duì)氣密。另外,由于吸附轉(zhuǎn)輪或是吸附處理設(shè)備的壓損都是相當(dāng)?shù)拇螅ǔ?0-75mm-aq,致使整個(gè)廢氣處理系統(tǒng)的機(jī)內(nèi)靜壓通常就有約一70-120mm-aq,主風(fēng)機(jī)的靜壓需求必須相對(duì)提高甚多,造成其耗能也高,這點(diǎn)在相同風(fēng)量要求下,根據(jù)風(fēng)機(jī)的性能曲線,相當(dāng)易于得證,同時(shí)由于廢氣處理系統(tǒng)靜壓需求高,在系統(tǒng)開停機(jī)的時(shí)候也容易造成壓力變化太大,使整個(gè)廢氣排氣風(fēng)量不穩(wěn)定并影響產(chǎn)品品質(zhì),最重時(shí)會(huì)影響半導(dǎo)體廠的生產(chǎn)停頓。
本發(fā)明的目的在于提供一種具有一去偶合平衡風(fēng)管的揮發(fā)性有機(jī)廢氣處理系統(tǒng),其可改善現(xiàn)有技術(shù)的不足,而可以提升系統(tǒng)的穩(wěn)定性及安全性。
本發(fā)明的技術(shù)方案為本發(fā)明以設(shè)計(jì)了一具有去偶合平衡風(fēng)管的揮發(fā)性有機(jī)廢氣處理系統(tǒng),以提升系統(tǒng)的穩(wěn)定性及安全性。本發(fā)明一種具有一去偶合平衡風(fēng)管的揮發(fā)性有機(jī)廢氣處理系統(tǒng),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),一旁通風(fēng)管,一具自動(dòng)平衡并改變開度的裝置,一煙囪,其中具有一前一后的二風(fēng)機(jī),且分別放置于轉(zhuǎn)輪式吸附處理床之前與之后,并且在第一風(fēng)機(jī)的出風(fēng)口后與第二風(fēng)機(jī)的出風(fēng)口后方,有一旁通風(fēng)管相連接,在旁通風(fēng)管內(nèi)并裝有一自動(dòng)平衡并改變開度的裝置,且此旁通管的長度是為其內(nèi)徑的二倍及二倍以上。以避免氣流未開展產(chǎn)生的不順的擾動(dòng),造成類似交叉污染現(xiàn)象。
其中自動(dòng)平衡并改變開度的裝置是以一逆止風(fēng)門為之,且該逆止風(fēng)門的面積小于風(fēng)管的正截面積?;蚴且砸荒芨淖兤滹L(fēng)門檔片角度的阻風(fēng)門為之,該阻風(fēng)門可為蝶型逆止風(fēng)門或方形逆止風(fēng)門,而其驅(qū)動(dòng)方式采用氣流的兩端壓差自動(dòng)平衡驅(qū)動(dòng)。
其中轉(zhuǎn)輪式吸附式處理床的吸附材質(zhì)是為扭膠或分子篩或活性碳或高分子聚合物。轉(zhuǎn)輪式吸附式處理床是指轉(zhuǎn)輪式,或堆積床或流動(dòng)床。
其中第一風(fēng)機(jī)再被并聯(lián)一個(gè)以上的風(fēng)機(jī)。第一風(fēng)機(jī)及第二風(fēng)機(jī),是以變頻器做為轉(zhuǎn)速與風(fēng)量或壓力控制。
其中具有第一熱交換器,或具有第二熱交換器,或同時(shí)具有第一或第二熱交換器。以避免氣流未開展產(chǎn)生的不順的擾動(dòng),造成類似交叉污染現(xiàn)象。
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)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是具有一去偶合平衡風(fēng)管的揮發(fā)性有機(jī)廢氣處理系統(tǒng)。
為使貴審查委員更明了本案,特以一實(shí)施例,如圖2所示,說明如下。如前所述,本發(fā)明一種具有一去偶合平衡風(fēng)管的揮發(fā)性有機(jī)廢氣處理系統(tǒng),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40,一轉(zhuǎn)輪式吸附式處理床50,一第一風(fēng)機(jī)71,一第二風(fēng)機(jī)72,一旁通風(fēng)管80,一具自動(dòng)平衡并改變開度的裝置81(已有技術(shù)),一煙囪90,其中具有一前一后的二風(fēng)機(jī)71、72,且分別放置于轉(zhuǎn)輪式吸附處理床50之前與之后,并且在第一風(fēng)機(jī)71的出風(fēng)口后與第二風(fēng)機(jī)72的出風(fēng)口后方,有一旁通風(fēng)管80相連接,在旁通風(fēng)管80內(nèi)并裝有一自動(dòng)平衡并改變開度的裝置81,且此旁通風(fēng)管80的長度是為其內(nèi)徑的二倍及二倍以上。
其中自動(dòng)平衡并改變開度的裝置81是以一逆止風(fēng)門為之,且該逆止風(fēng)門的面積小于風(fēng)管的正截面積。自動(dòng)平衡并改變開度的裝置81或是以一能改變其風(fēng)門檔片角度的阻風(fēng)門為之,該阻風(fēng)門可為蝶型逆止風(fēng)門或方形逆止風(fēng)門,而其驅(qū)動(dòng)方式采用氣流的兩端壓差自動(dòng)平衡驅(qū)動(dòng)。
其中轉(zhuǎn)輪式吸附式處理床50的吸附材質(zhì)是為扭膠或分子篩或活性碳或高分子聚合物。其中轉(zhuǎn)輪式吸附式處理床50是指轉(zhuǎn)輪式,或堆積床或流動(dòng)床。
其中第一風(fēng)機(jī)71再被并聯(lián)一個(gè)以上的風(fēng)機(jī)。第一風(fēng)機(jī)71及第二風(fēng)機(jī)72,是以變頻器做為轉(zhuǎn)速與風(fēng)量或壓力控制。
其中具有第一熱交換器30,或具有第二熱交換器40,或同時(shí)具有第一或第二熱交換器30、40。
本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)是采用兩組風(fēng)車串連使用已減少單一風(fēng)車切換時(shí)快速加載或泄載的缺點(diǎn),并且加上一自動(dòng)平衡并改變開度的特殊裝置的去偶合平衡風(fēng)管,如圖2所示,讓兩臺(tái)風(fēng)機(jī)的靜壓與風(fēng)量得以有獨(dú)立(independent)操作的特性,另外,亦開發(fā)了具有自動(dòng)平衡并改變開度的特殊裝置,本發(fā)明以一簡單的逆止風(fēng)門,修改其內(nèi)部構(gòu)造使產(chǎn)生一最小的開度,另一方面以精準(zhǔn)的壓力控制使排放短囪保持微正壓狀態(tài)最高的處理效率。提供了旁通風(fēng)管的阻力,去除了泄壓的缺點(diǎn)。另方面,此一自動(dòng)平衡使得定并改變開度的特殊裝置,也同樣提供再執(zhí)行旁通功能時(shí),讓風(fēng)門近乎全開,得以順利旁通的功能,不會(huì)增加系統(tǒng)的壓差,由于旁通管兩端的壓力差為零,除可以讓系統(tǒng)的廢氣處理效率最高外,控制上也較容易與穩(wěn)定。此時(shí)吸附處理床吸附側(cè)51處靜壓為約是微正壓。旁通管兩端的壓力差,在實(shí)務(wù)上由于不可能恰為零壓,因此本系統(tǒng)可控制在微負(fù)壓或微正壓操作,唯實(shí)際運(yùn)轉(zhuǎn)上,調(diào)在微負(fù)壓操作可產(chǎn)生造成“逆向流”(reverse flow),又比設(shè)為微正壓時(shí),污染排放效率上要來得好些。本系統(tǒng)加上一具有最小風(fēng)量控制裝置的旁通風(fēng)管,稱之為去偶合平衡風(fēng)管,使得第一風(fēng)機(jī)71和第二風(fēng)機(jī)72能獨(dú)立運(yùn)作,因此,第一風(fēng)機(jī)71的靜壓負(fù)責(zé)污染來源端的靜壓和些許約5-15mm-aq的風(fēng)機(jī)出口微正塵,而第二風(fēng)機(jī)72則負(fù)責(zé)整個(gè)廢氣系統(tǒng)的所需靜壓和調(diào)控去偶臺(tái)風(fēng)管的壓差,此一設(shè)計(jì),使得新系統(tǒng)開停機(jī)時(shí)因前后風(fēng)機(jī)去偶合獨(dú)立運(yùn)作,風(fēng)量變化極為穩(wěn)定可減少制程不必要的當(dāng)機(jī)損失。并可以容易地且穩(wěn)定控制整各系統(tǒng),此可由第一風(fēng)機(jī)71出口靜壓變化極小得以證明。僅以下實(shí)例說明本發(fā)明系統(tǒng)對(duì)廢氣處理效率的改善和控制,廢棄處理效率的計(jì)算方式如下所示實(shí)施例一揮發(fā)性有機(jī)氣體廢氣排放流量約55000CMH(Cubic Meeterper Hour),主要成分為MEA、NMP、二甲基二硫醇(DimethylSulfoxide)、異丙醇(Isopropyl Alcohol)、硫醇類等,揮發(fā)性有機(jī)氣體的濃度是以測量THC(總碳?xì)浠铮琓otal Hydrocarbon)的FID儀器測量,取樣是依據(jù)環(huán)保法規(guī)定義。以本發(fā)明系統(tǒng)處理結(jié)果匯整如下表
表中的“逆向流”表示氣流方向?yàn)樽韵掠文媪飨蛏嫌翁帯?br>
由上實(shí)施例可知,本發(fā)明系統(tǒng)具有系統(tǒng)風(fēng)壓變化小、易穩(wěn)定控制,且廢氣處理效率穩(wěn)定而優(yōu)良。
廢氣去除效率=(進(jìn)入系統(tǒng)的污染物總濃度-離開系統(tǒng)的污染物繒濃度)÷進(jìn)入系統(tǒng)的污染物總濃度×100%
如上所述,本發(fā)明具有改善旁通風(fēng)管處于風(fēng)向正壓處,廢氣排放經(jīng)由旁通風(fēng)管泄漏,而使總和的廢氣處理效率降低的缺點(diǎn),另外,降低風(fēng)機(jī)的靜壓,所以,提高風(fēng)機(jī)效率也降低耗能。而同時(shí)在實(shí)務(wù)上,本系統(tǒng)的控制方式具有易控制、高穩(wěn)定性的優(yōu)點(diǎn),且兩風(fēng)機(jī)互不相依不會(huì)因廢氣處理系統(tǒng)的故障或維修而影響制程運(yùn)作,不僅控制較為容易及可靠并且較為經(jīng)濟(jì)。
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)與潤飾,因此本發(fā)明的保護(hù)范圍當(dāng)事申請專利范圍所界定者為準(zhǔn),并不為此一實(shí)施例所限。
權(quán)利要求
1.一種具有一去偶合平衡風(fēng)管的揮發(fā)性有機(jī)廢氣處理系統(tǒng),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,一轉(zhuǎn)輪式吸附式處理床,一第一風(fēng)機(jī),一第二風(fēng)機(jī),一旁通風(fēng)管,一自動(dòng)平衡并改變開度的裝置,一煙囪,其特征在于,其中具有一前一后的二風(fēng)車,且分別放置于吸附處理床之前與之后,并且在第一風(fēng)機(jī)的出風(fēng)口后與第二風(fēng)機(jī)的出風(fēng)口后方,有一旁通風(fēng)管相連接,在旁通風(fēng)管內(nèi)并裝有一自動(dòng)平衡并改變開度的裝置,且此旁通管的長度是為其內(nèi)徑的二倍及二倍以上。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的具有一去偶合平衡風(fēng)管的揮發(fā)性有機(jī)廢氣處理系統(tǒng),其特征在于,其中自動(dòng)平衡并改變開度的裝置是以一逆止風(fēng)門為之,且該逆止風(fēng)門的面積小于風(fēng)管的正截面積。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的具有一去偶合平衡風(fēng)管的揮發(fā)性有機(jī)廢氣處理系統(tǒng),其特征在于,其中自動(dòng)平衡并改變開度的裝置是以一能改變其風(fēng)門檔片角度的阻風(fēng)門為之,該阻風(fēng)門可為蝶型逆止風(fēng)門或方形逆止風(fēng)門,而其驅(qū)動(dòng)方式采用氣流的兩端壓差自動(dòng)平衡驅(qū)動(dòng)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的具有一去偶合平衡風(fēng)管的揮發(fā)性有機(jī)廢氣處理系統(tǒng),其特征在于,其中轉(zhuǎn)輪式吸附式處理床的吸附材質(zhì)是為扭膠或分子篩或活性碳或高分子聚合物。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的具有一去偶合平衡風(fēng)管的揮發(fā)性有機(jī)廢氣處理系統(tǒng),其特征在于,其中轉(zhuǎn)輪式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所述的具有一去偶合平衡風(fēng)管的揮發(fā)性有機(jī)廢氣處理系統(tǒng),其特征在于,其中第一風(fēng)機(jī)再被并聯(lián)一個(gè)以上的風(fēng)機(jī)。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的具有一去偶合平衡風(fēng)管的揮發(fā)性有機(jī)廢氣處理系統(tǒng),其特征在于,其中第一風(fēng)機(jī)及第二風(fēng)機(jī),是以變頻器做為轉(zhuǎn)速與風(fēng)量或壓力控制。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的具有一去偶合平衡風(fēng)管的揮發(fā)性有機(jī)廢氣處理系統(tǒng),其特征在于,其中具有第一熱交換器,或具有第二熱交換器,或同時(shí)具有第一或第二熱交換器。
全文摘要
本發(fā)明主要是開發(fā)一種,即具有一去偶合平衡風(fēng)管的揮發(fā)性有機(jī)廢氣處理系統(tǒng),其特征在于以兩組串連的風(fēng)車,分別放置于吸附處理設(shè)備之前與之后,并且在第一風(fēng)機(jī)的出風(fēng)口后與第二風(fēng)機(jī)的出風(fēng)口后方,另以有一旁通風(fēng)管相連接,在旁通風(fēng)管內(nèi)并裝有一具最大及最小開度的風(fēng)量自動(dòng)平衡控制裝置;此改善系統(tǒng)在環(huán)保上,可獲得較佳的廢氣處理效率及操作穩(wěn)定性。
文檔編號(hào)F23G7/06GK1353271SQ0013226
公開日2002年6月12日 申請日期2000年11月14日 優(yōu)先權(quán)日2000年11月14日
發(fā)明者鄭石治 申請人:鄭石治