專利名稱：工業(yè)廢氣的動(dòng)態(tài)氧化的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及降低或消除有害氣體排放的方法和設(shè)備。污染的氣體被分解、清潔和中和。本發(fā)明特別涉及適用于全球變暖氣體和其它難于分解的其他。這些氣體包括全氟化碳(PFC)、四氟甲烷(CF4)、六氟乙烷(C2F6)和許多其它消耗臭氧層的全球變暖和溫室氣體。 本發(fā)明也可以通過除去三氫化砷(AsH3)或三氫化磷(PH3)等氣體，從而用于分解半導(dǎo)體工藝中排放氣流的分解。清潔、中和和分解這些類型的氣體需要高溫。
背景技術(shù)：
現(xiàn)有系統(tǒng)不能提供足夠的熱有效清除排出氣流中的全球變暖氣體。以前的氣體清潔系統(tǒng)包括被控的分解/氧化(CDO)及其它。這些以前的系統(tǒng)性能效率低，設(shè)備維修期間停工時(shí)間長。在工業(yè)中，如半導(dǎo)體工業(yè)，對(duì)氣體清潔系統(tǒng)存在巨大的需求，從而符合環(huán)境排放的法律和法規(guī)?，F(xiàn)有氣體清潔系統(tǒng)中使用了加熱器。不過，加熱器不能完全加熱所有的氣體，而且加熱器變臟，不能有效傳遞熱量。它們也對(duì)顆粒狀的污染物或反應(yīng)產(chǎn)物不堪重負(fù)，從而影響了氣體自由穿過清潔系統(tǒng)。加熱器和空腔的定期清洗是必要的，從而不得不停止系統(tǒng)的動(dòng)作，或者將處理設(shè)備從生產(chǎn)線拿下，這就需要連個(gè)系統(tǒng)和更多的花費(fèi)。如果這些系統(tǒng)不進(jìn)行清洗，則污染氣體會(huì)排放出來。因此，需要改進(jìn)的設(shè)備和系統(tǒng)，用于污染氣體的處理方法和設(shè)備，以清潔加熱器隔間。還需要改進(jìn)的設(shè)備和系統(tǒng)，用于中和、清除和清潔化學(xué)工藝中的氣體和廢氣。還需要改進(jìn)的系統(tǒng)，其能有效的中和化學(xué)工藝中排放的氣體、有害組分和污染物。該系統(tǒng)應(yīng)該確保完成或基本完成氣流中任何污染氣體的中和與清除。還需要該系統(tǒng)是簡單和便宜的，易于建設(shè)和操作，操作時(shí)不需要燃料源。所需要的系統(tǒng)要能夠每分鐘處理含有污染氣體的氣流，其中污染氣體的體積含量從痕量到幾十至幾百升。

發(fā)明內(nèi)容
發(fā)明概述本發(fā)明提供一種通過將可燃?xì)怏w在升高到自燃溫度、對(duì)其進(jìn)行動(dòng)態(tài)氧化的設(shè)備和方法。該新發(fā)明將可燃?xì)怏w升至自燃溫度，并從幾乎和可燃?xì)怏w垂直的方向輸入含有氧化劑如氧氣的空氣和氣體。該方法允許可燃?xì)怏w自動(dòng)點(diǎn)燃，并使其在超過環(huán)境氧化性氣體的情況下進(jìn)行動(dòng)態(tài)氧化，從而在沒有加速氧化或爆炸的風(fēng)險(xiǎn)下實(shí)現(xiàn)完全氧化。該新發(fā)明包括將易燃的或可燃的工業(yè)廢氣進(jìn)行合并，并加熱到高于自燃溫度 (AIT)，并對(duì)加熱的氣體進(jìn)行動(dòng)態(tài)氧化，從而使氣體進(jìn)行受控的燃燒。在這個(gè)過程中，加熱的氣體似乎是自燃的(實(shí)際不是)。一熱單元在一空腔內(nèi)加熱有害的廢氣流至升高的溫度，即600°C至1800°C之間， 優(yōu)選為900°C至1200°C，直至約2000°C或2000-3000F，或更高，此時(shí)氣體變成自燃的。熱氣體在暴露于空氣或其它氧化性氣體時(shí)自燃。空氣橫向供給高熱并能自燃的氣流。加熱的氣
4體在接觸到空氣時(shí)能自燃?？焖贁U(kuò)散的燃燒產(chǎn)物和進(jìn)來的空氣產(chǎn)生擾動(dòng)，完成混合過程，并完成可燃?xì)怏w的燃燒。在擾動(dòng)混合時(shí)的過量空氣確保自燃，并在溫度降低到不可燃之前完成熱的自燃?xì)怏w的燃燒。擾動(dòng)確保了加熱的廢氣流完全燃燒。通過重力和機(jī)械分離的方法從加熱的進(jìn)氣、加熱管、最終的氣體產(chǎn)品和過量的空氣中除去顆粒。最終的氧化氣體、燃燒產(chǎn)物和已冷卻的氣體，通過重力、旋風(fēng)分離器、過濾器或冷卻的洗滌器進(jìn)行顆粒的分離，并將冷卻的燃燒產(chǎn)物通過冷卻的排氣管或噴霧器進(jìn)行排
出ο在排氣中是純的無害氣體。廢氣加熱腔內(nèi)的高溫電極在無氧環(huán)境中迅速加熱廢氣。氣體的加熱導(dǎo)致顆粒和炭吸附到加熱管上。加熱管定期進(jìn)行剮蹭。剮蹭的顆粒落入罐中。燃燒最終的產(chǎn)品在過量的空氣和冷卻盤管中冷卻。氣體快速氧化形成的顆粒落入罐中。該顆粒從最終的氣體產(chǎn)品中過濾，或在旋風(fēng)分離器中除去。有害氣體的動(dòng)態(tài)氧化包括將有害氣體引入到一個(gè)空腔內(nèi)，在該空腔內(nèi)加熱氣體至自燃溫度，向加熱的氣體輸入氧氣，有害氣體和氧氣一起自燃，燃燒有害氣體，得到無害的燃燒氣體產(chǎn)物。冷卻燃燒產(chǎn)物，在排出冷卻和清潔的燃燒產(chǎn)物之前，從燃燒產(chǎn)物中除去顆粒物。有害氣體用深入到空腔內(nèi)的棒或圓柱體進(jìn)行加熱。棒或圓柱體部分延伸到空腔內(nèi)。在靠近或在空腔的開口端將氧氣引入到加熱的氣體。在一個(gè)實(shí)例中，在空腔的開口端之前，在空腔中向加熱的氣體引入氧氣。向空腔中引入有害氣體進(jìn)一步包括，在靠近空腔封閉端，通過多個(gè)進(jìn)口引入有害氣體?？梢栽诳涨粌?nèi)將可燃?xì)怏w加入到有害氣體中。燃燒產(chǎn)物的冷卻包括向燃燒產(chǎn)物中輸入冷卻空氣。以一個(gè)角度輸入冷卻氣體實(shí)現(xiàn)燃燒產(chǎn)物中顆粒物的清潔，在旋風(fēng)分離器中產(chǎn)生旋風(fēng)，并收集從旋風(fēng)中分離出來的顆粒。燃燒產(chǎn)物和冷卻空氣流過熱交換器。清潔包括過濾燃燒產(chǎn)物和在排出之前通過過濾器冷卻空氣。新的動(dòng)態(tài)氧化設(shè)備包括連接有害氣體源的進(jìn)口 ；連接進(jìn)口的加熱腔；設(shè)在空腔內(nèi)將有害氣體加熱到自燃溫度的加熱棒或圓柱體；連接加熱腔的燃燒腔，以便將加熱的有害氣體輸入到燃燒腔內(nèi)；連接燃燒腔的氧氣源，從而將氧氣引入到已經(jīng)加熱到自燃溫度的有害氣體中，并在燃燒腔內(nèi)燃燒該加熱的氣體。冷卻腔連接到燃燒腔，以便冷卻燃燒的氣體。顆粒分離腔連接到冷卻腔，以便分離燃燒氣體中的顆粒，排氣管道連接到分離腔。套裝在排氣管道上的熱交換器冷卻排氣管道中的氣體。在一實(shí)例中，冷卻腔和顆粒分離腔在連接燃燒腔的旋風(fēng)分離器中合并，旋風(fēng)分離器和排氣管道連接，以便混合空氣和燃燒氣體，旋轉(zhuǎn)加速燃燒氣體，并離心分離顆粒至收集

在一實(shí)例中，燃燒腔和加熱腔相連，加熱棒或圓柱體在燃燒腔內(nèi)。氧氣源和燃燒腔橫向連接，以便引入的氧氣垂直穿過自燃有害氣體的氣流，從而完成氧氣和有害氣體的混
冷卻的空氣流入垂直于燃燒腔的冷卻腔，以便完成和燃燒的氣體的混合，從而稀釋和冷卻燃燒的氣體。分離腔包括外腔和朝向外腔內(nèi)的星形過濾器。排氣管道和過濾器的中心連接，混合的空氣和燃燒的氣體流入到外腔，向內(nèi)穿過星形的過濾器，進(jìn)入排氣管道。冷卻的熱交換器設(shè)于冷卻腔和顆粒分離腔之間。氧氣源是加壓的燃燒空氣源。有害氣體進(jìn)口設(shè)有多個(gè)有害氣體進(jìn)口。冷卻腔設(shè)有冷卻氣體進(jìn)口。儲(chǔ)藏柜的頂部為有害氣體的進(jìn)口、加壓的燃燒空氣和冷卻的空氣設(shè)有開口。圓柱體支架環(huán)繞加熱腔。加熱腔和燃燒腔是連續(xù)缸，在上端和下端設(shè)有開口。上端的環(huán)形法蘭和圓柱體的上端和支架相連，并在環(huán)繞該腔的上端的上端環(huán)形法蘭上有個(gè)凹處。有害氣體進(jìn)口設(shè)有多個(gè)進(jìn)管，該進(jìn)管通過環(huán)形法蘭延伸到靠近該腔上端一側(cè)的開口。 螺栓固定在凹處，并向上延伸。加熱棒或圓柱體設(shè)有連接到一金屬板的上端，該金屬板設(shè)在凹處內(nèi)，并靠近連續(xù)圓柱體的上端。該金屬板設(shè)有孔，以便容置螺栓，并固定凹處的金屬板。 加熱棒或圓柱體向下在圓柱體末端的下面的開口上終止。燃燒腔設(shè)置在較低開口端和加熱棒或圓柱體的較低末端之間。較低的環(huán)形法蘭從圓柱體的開口的較低末端向外延伸至支架內(nèi)支撐連續(xù)圓柱體的圓柱形支架。較低的環(huán)形法蘭形成冷卻腔的上表面。冷卻空氣進(jìn)口連接到較低環(huán)形法蘭下面的圓柱形支架上。加壓的燃燒空氣源包括設(shè)有閥的管道，該管道在儲(chǔ)藏柜內(nèi)向下外延到圓柱形支架，并向內(nèi)徑向延伸，穿過圓柱形支架至燃燒腔內(nèi)放射狀的燃燒空氣開口。動(dòng)態(tài)氧化設(shè)備和圓柱形支架具有通過快速斷開夾連接的上部和下部。連續(xù)缸和冷卻腔在上部，顆粒分離腔在下部。分離腔包括接收來自冷卻腔的混合冷卻空氣和燃燒產(chǎn)物的外側(cè)環(huán)形穩(wěn)壓腔。復(fù)雜形狀的過濾器從環(huán)形穩(wěn)壓腔向內(nèi)安置。上部和下部的旁路阻止板設(shè)置在過濾器的上面和下面。排氣管道和過濾器的中心連接。2004年3月10日提交的美國專利申請(qǐng)10/796，120公開的內(nèi)容并入本申請(qǐng)，作為本申請(qǐng)的一部分。結(jié)合附圖，本發(fā)明其它的內(nèi)容和特征進(jìn)一步說明如下。


圖1所示的是加熱處理和自燃廢氣流設(shè)備的外觀透視圖。圖2所示的是設(shè)備的代表圖，顯示了氣流通過加熱腔。圖3所示的設(shè)備的代表圖，顯示了氣流通過加熱腔，接著進(jìn)行擾動(dòng)動(dòng)態(tài)氧化和排氣。圖4所示的是頭部處理的透視圖，顯示的是工業(yè)廢氣進(jìn)口、加熱腔中的圓柱形加熱器和雙向作用圓柱體，以及氮?dú)膺M(jìn)口和出口中氮?dú)怛?qū)動(dòng)的情況，以及加熱圓柱體的剮蹭。圖5所示的是處理設(shè)備的透視圖。圖6所示的是處理設(shè)備的俯視圖。圖7所示的是處理設(shè)備的側(cè)視圖。圖8所示的是處理設(shè)備沿著圖7B-B方向的垂直截面圖。圖9所示的是容置圖5-8所示設(shè)備的處理儲(chǔ)藏柜的透視圖。
圖10所示的是遙控的示意圖。圖11所示的是容置設(shè)備的儲(chǔ)藏柜的俯視圖。圖12所示的是隱藏線內(nèi)顯示的處理設(shè)備和儲(chǔ)藏柜的正面視圖。圖13顯示的是圖12中沿著線A-A的正面截面圖。圖14顯示的是圖12中沿著線B-B的正面截面圖。圖15所示的是排氣冷卻套的分解透視圖。圖16所示的是動(dòng)態(tài)氧化系統(tǒng)的透視圖。圖17所示的圖16顯示的動(dòng)態(tài)氧化系統(tǒng)的側(cè)視圖。圖18所示的是圖16和17顯示的動(dòng)態(tài)氧化系統(tǒng)的俯視圖。圖19所示的是圖16-18顯示的動(dòng)態(tài)氧化系統(tǒng)的側(cè)視截面圖。圖20所示的是圖16-19顯示的動(dòng)態(tài)氧化系統(tǒng)的側(cè)視俯視圖。圖21所示的是圖16-20顯示的動(dòng)態(tài)氧化系統(tǒng)上部的側(cè)視透視圖。圖22所示的是圖16-20顯示的動(dòng)態(tài)氧化系統(tǒng)下部的側(cè)視透視圖。圖23所示的是加熱腔的透視圖。圖24所示的是加熱腔內(nèi)設(shè)置的加熱棒組件的透視圖。圖25所示的是圖16-M顯示的動(dòng)態(tài)氧化系統(tǒng)中儲(chǔ)藏柜的透視圖。圖26所示的是設(shè)置在圖25中的、圖16-M顯示的動(dòng)態(tài)氧化系統(tǒng)的側(cè)視圖，其中側(cè)板被移去。圖27為儲(chǔ)藏柜的前視圖。圖28為除去前板的儲(chǔ)藏柜的前視圖，以便顯示動(dòng)態(tài)氧化系統(tǒng)和在相應(yīng)位置設(shè)的控制板。圖29顯示的是旋風(fēng)分離器替代冷卻器和過濾器的動(dòng)態(tài)氧化系統(tǒng)的透視圖。圖30顯示的是圖四所示的動(dòng)態(tài)氧化系統(tǒng)的側(cè)視圖。
具體實(shí)施例方式圖1顯示了動(dòng)態(tài)氧化系統(tǒng)10。頂部11設(shè)有工業(yè)廢氣進(jìn)口連接通道13、氧化的氣體排出裝置19、用于刮刀并連接到驅(qū)動(dòng)圓柱體四的氮?dú)膺B接通道15和17。儲(chǔ)藏柜20的前部21設(shè)有控制面板23和檢修門25。水平箱角27穩(wěn)定儲(chǔ)藏柜。刮刀操作圓柱體四從頂部11延伸。圓柱體四可以是雙向活動(dòng)，可以朝著相反的方向驅(qū)動(dòng)；或者是單向的，向下驅(qū)動(dòng)，并通過氣體或機(jī)械彈簧送回。圖2顯示的是動(dòng)態(tài)氧化系統(tǒng)10。工業(yè)廢氣1進(jìn)入一個(gè)或兩個(gè)進(jìn)口 31，并流經(jīng)空腔 33，該空腔中有四個(gè)、8個(gè)或更多的熱陶瓷圓柱體37加熱可燃的工業(yè)廢氣至自燃溫度。電加熱棒35在內(nèi)部加熱熱的圓柱體37。加熱的氣體4從空腔33開放的底部出口 39排出，從空氣進(jìn)口 43流至空腔33開放的底部出口 39的空氣41中自燃?？諝夂蜌怏w的橫流與自燃和快速燃燒和膨脹的氣體在空腔45中產(chǎn)生擾動(dòng)。工業(yè)廢氣在過量的擾動(dòng)空氣中自燃，并完全燃燒，和空腔45中過量的空氣混合并氧化。懸浮的顆粒和自由液體滴落到較低的筒47內(nèi)。 過量的空氣冷卻氧化的排出氣體，并和其，并通過排氣管道49排出。加熱的工業(yè)廢氣在加熱器空腔33內(nèi)形成顆粒。一些顆粒粘附到熱的加熱器圓柱體37的圓柱形外壁上。其它的顆粒和氣體流動(dòng)，并在空腔45中減慢和冷卻的擾動(dòng)氧化氣體中釋放，落入到筒47中。刮刀3設(shè)有刮刀板51，其上的開口的尺寸用于剮蹭加熱的圓柱體37外壁。刮刀板 51通過圓柱體四驅(qū)動(dòng)的活塞桿53沿著那些圓柱體壁移動(dòng)。圖3顯示的是和圓柱體四連接的氮?dú)夤荜枴?7。加壓的氮?dú)怛?qū)動(dòng)活塞、活塞桿53和刮刀51，從加熱到圓柱體37的壁上剮蹭顆粒2。氣流用箭頭61、63和65表示。箭頭61表示的是流經(jīng)加熱腔33的有害氣體。箭頭 63表示的是加熱的工業(yè)廢氣的自燃，在排出氣流之前，擾動(dòng)混合過量空氣和氧化的氣體，用箭頭65表示。圖4顯示的是動(dòng)態(tài)氧化系統(tǒng)10的頂部。圓柱體四驅(qū)動(dòng)清潔刮刀51，以清除熱的圓柱體壁。在工業(yè)廢氣加熱腔33的頂部顯示了氮?dú)獠僮鬟B接管55和57、電加熱棒35的頂部和加熱的圓柱體37的頂部。一個(gè)或兩個(gè)工業(yè)廢氣進(jìn)管31可以用于將工業(yè)廢氣從一個(gè)或多個(gè)源導(dǎo)入到加熱器空腔33中。圖5-14顯示的是工業(yè)廢氣進(jìn)口 31、加熱棒35和密封的加熱圓柱體37、加熱腔33、 空氣進(jìn)口 43、擾動(dòng)混合和自燃腔45、顆粒接收筒47、排氣腔48和排氣管道49。圖6和8顯示的是有害氣體進(jìn)口 31至加熱腔33和空氣進(jìn)口 42，其經(jīng)過加熱腔33 的開放的底部出口 39提供橫向流動(dòng)的空氣流。圖9顯示的是儲(chǔ)藏柜20，其容置處理系統(tǒng)10。圖10顯示的是遙控面板51，其可以控制圖1顯示的機(jī)載控制面板23。圖15顯示的冷卻套可以從動(dòng)態(tài)氧化自燃系統(tǒng)10連接到每個(gè)工業(yè)廢氣排氣管道 49。如其所示，冷卻器套50和動(dòng)態(tài)氧化器的廢氣排氣管道49連接。冷卻套50設(shè)有氮?dú)膺M(jìn)口 51和出口 52，以冷卻廢氣流經(jīng)的內(nèi)部53。氣體排氣管道49的冷卻套50通過法蘭57和59、密封環(huán)56和夾子58與客戶區(qū)域的排氣管道55連接。圖16-18顯示的是動(dòng)態(tài)氧化系統(tǒng)60的橫截面透視圖，其設(shè)有通過夾子65連接的上部61和下部63。上部61設(shè)有四個(gè)有害氣體進(jìn)口 67和四個(gè)加熱棒69。插塞71通過孔和環(huán)形板連接，上下移動(dòng)剮蹭加熱棒69的外表面和加熱棒延伸的圓柱形空腔的內(nèi)表面。加熱棒65加熱通過進(jìn)口 67引入到空腔頂部的有害氣體至自燃溫度，直至氣體至空腔的較低末端。鑲嵌平臺(tái)73、77從上部61的外壁75延伸。較大的平臺(tái)77設(shè)有中心開口 79，其中燃燒氣體進(jìn)管80鑲嵌其中。閥81控制流經(jīng)管80的燃燒空氣流。燃燒空氣流入到加熱棒下面的空腔底部?？涨粌?nèi)棒加熱至自燃溫度的氣體和空氣接觸燃燒。隨著擾動(dòng)完全將空氣和加熱的氣體混合，從而完全燃燒氣體。較大直徑的冷卻空氣進(jìn)管90通過閥91控制。冷卻的空氣和燃燒產(chǎn)物在自燃腔底部開口端下面較大體積的混合，并立即冷卻氣體的燃燒產(chǎn)物。水進(jìn)口 93和出口 95在大冷卻體積的底部連接到蛇形熱交換器。燃燒產(chǎn)物、過量空氣和冷卻空氣的混合物進(jìn)一步通過流經(jīng)熱交換器冷卻。冷卻的氣體流入并通過下部63的壁97內(nèi)的外腔。從外腔冷卻的氣體產(chǎn)品和空氣混合物通過星形過濾器流入到過濾器的中心。過濾器的底部和頂部設(shè)有板。排氣管道101將干凈的氣體導(dǎo)出系統(tǒng)。固體顆粒在過濾器的外壁收集，并通過斷開夾65從外壁除去，通過排氣管道出口 101的空氣反沖過濾器，或?qū)⑦^濾器
8移去并置換。顆粒通過篩子從過濾器脫落，進(jìn)入到下部63的底部103處的收集器。螺栓105和鎖緊螺母連接頂板107，并連接到上部61的頂部。頂板107形成加熱腔的頂部。圖19為動(dòng)態(tài)氧化系統(tǒng)的側(cè)視截面圖，顯示了加熱腔110。螺栓105從繞著腔110 開放頂端的法蘭113中的凹處111向上延伸。有害氣體進(jìn)口 67通過法蘭113中的開口 115 延伸到末端開放的加熱腔中側(cè)孔117中。加熱管組件的頂板107螺栓固定在繞著腔110開放頂端的法蘭113中的凹處111 內(nèi)(圖21)。頂板107支撐安置在腔110內(nèi)的加熱棒69。進(jìn)口 67出來的有害氣體進(jìn)入加熱腔110的上部121。加熱棒69在腔110的上部 121和中部123將有害氣體加熱到自燃溫度。從燃燒空氣進(jìn)口過濾器80進(jìn)來的燃燒空氣進(jìn)入到腔110的燃燒腔部分125的下部。在燃燒腔部分125進(jìn)行燃燒空氣和加熱到自燃的有害氣體的快速混合。底環(huán)127圍繞腔110的開放下端1 連接，從而保持腔居于系統(tǒng)60的上部61的中心。底環(huán)127也形成冷卻腔130的頂部。燃燒產(chǎn)物和燃燒腔中過量的燃燒空氣流入到冷卻腔130中，它們?cè)谄渲泻蛠碜岳鋮s空氣進(jìn)口 90的空氣混合?？諝夂屠鋮s的氣體沿著和環(huán)繞著冷卻水蛇形熱交換器133移動(dòng)，其中冷卻水蛇形熱交換器133和冷卻水進(jìn)口 93和出口 95連接。然后冷卻的氣體從外面向下進(jìn)入到環(huán)繞著星形顆粒過濾器140的環(huán)形腔135。頂板141和底板143阻止了圍繞著過濾器140的旁路?？諝夂腿紵a(chǎn)物氣體流入并通過過濾器，然后向外通過90°的排氣管145和排氣開口 101。繞著底板143的環(huán)形篩子147允許大顆粒在收集器149中收集。如圖19所示，燃燒空氣進(jìn)口 80是設(shè)有90°螺紋彎頭150和封條152。一過濾器插入到燃燒空氣進(jìn)口中，以確保燃燒空氣中沒有顆?；蚧覊m，在快速自燃熱的有害氣體時(shí)， 這些顆?；蚧覊m干擾燃燒或?qū)θ紵?25的壁有影響。圖23顯示了末端開口的加熱和燃燒腔110、有害氣體進(jìn)口 67、燃燒空氣進(jìn)口 80。 繞著下部開口端1 連接的底環(huán)127用于鑲嵌系統(tǒng)60的上部61的加熱和燃燒腔110。開口 117用于工業(yè)廢氣進(jìn)入到腔110的上部121的側(cè)邊。圖M顯示的是設(shè)有頂板107的加熱器棒組件151，該頂板107和上部61頂端113 的凹處匹配。螺栓105通過開口 155延伸到頂板107中，從而將加熱器棒組件151支撐在合適的位置。圖25至觀顯示的是支持系統(tǒng)60的儲(chǔ)藏柜160。儲(chǔ)藏柜160設(shè)有支撐腳161和底座163，底座163支持壁面板的框架165。圖27顯示的前面板171和173是透明的，以顯示圖28中的系統(tǒng)60。在圖沈中， 除去側(cè)面板175，以顯示系統(tǒng)60。圖四和30顯示了連接到系統(tǒng)60上部61的旋風(fēng)分離器180。旋風(fēng)分離器180旋轉(zhuǎn)和冷卻熱的燃燒產(chǎn)物。環(huán)形空氣進(jìn)口 181旋轉(zhuǎn)燃燒產(chǎn)物氣體和空氣，用向心力向外除去顆粒。顆粒落入到篩子185外的收集器183中。冷的、純的排出氣體流出出口 101。本發(fā)明的主要目的是有害工業(yè)廢氣的處理，如從電子元件生成或從其它生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的廢氣，從而產(chǎn)生完全氧化的清潔氣體，安全排放到大氣中。
該工藝開始時(shí)預(yù)加熱可燃的無害氣體至升高的溫度約2，000-3，000° F或 2，000°C或更高，從而可以和氧氣(如空氣中的氧氣)接觸自燃。該工藝通過過量的氧氣和空氣完成，從而確保自燃和完全燃燒，并且氧化其它有害氣體，不會(huì)引起爆炸的危險(xiǎn)。本發(fā)明已經(jīng)通過具體的實(shí)施例進(jìn)行了說明。對(duì)本發(fā)明的任何改變或變化，都在本發(fā)明的范圍內(nèi)。
權(quán)利要求
1.有害氣體的動(dòng)態(tài)氧化，包括 將有害氣體引入一空腔，在該空腔內(nèi)將該氣體加熱到自燃溫度， 將氧氣引入到加熱的氣體中，有害氣體和氧氣一起自燃， 燃燒有害氣體，產(chǎn)生無害的燃燒氣體產(chǎn)物， 冷卻燃燒產(chǎn)物，從燃燒產(chǎn)物中清潔顆粒物質(zhì)，并排出冷卻的、清潔的燃燒產(chǎn)物。
2.權(quán)利要求1所述的動(dòng)態(tài)氧化，其中所述的加熱包括用延伸到空腔內(nèi)的棒或圓柱體加熱有害氣體。
3.權(quán)利要求2所述的動(dòng)態(tài)氧化，其中所述的棒或圓柱體部分延伸到空腔內(nèi)。
4.權(quán)利要求1所述的動(dòng)態(tài)氧化，其中所述的將氧氣引入到加熱的氣體是在空腔的開口端或附近進(jìn)行的。
5.權(quán)利要求1所述的動(dòng)態(tài)氧化，其中所述的將氧氣引入到加熱的氣體是在空腔的開口端之前發(fā)生的。
6.權(quán)利要求1所述的動(dòng)態(tài)氧化，其中所述的將有害氣體引入空腔進(jìn)一步包括通過空腔封閉端的多個(gè)進(jìn)口引入有害氣體。
7.權(quán)利要求1所述的動(dòng)態(tài)氧化，其中進(jìn)一步包括向空腔內(nèi)加入可燃的氣體。
8.權(quán)利要求1所述的動(dòng)態(tài)氧化，其中所述的冷卻燃燒產(chǎn)物包括在有害氣體燃燒后引入冷卻空氣。
9.權(quán)利要求9所述的動(dòng)態(tài)氧化，其中所述的從燃燒產(chǎn)物中清潔顆粒物質(zhì)包括以一個(gè)角度引入冷卻空氣，在旋風(fēng)分離器中產(chǎn)生渦流，收集從渦流飛出的顆粒。
10.權(quán)利要求8所述的動(dòng)態(tài)氧化，其中進(jìn)一步包括將燃燒產(chǎn)物和冷卻空氣流過一熱交換器。
11.權(quán)利要求8所述的動(dòng)態(tài)氧化，其中所述的清潔進(jìn)一步包括在排出之前通過過濾器過濾燃燒產(chǎn)物和冷卻空氣。
12.動(dòng)態(tài)氧化設(shè)備，包括 連接到有害氣體源的進(jìn)口， 連接到進(jìn)口的加熱腔，設(shè)置在空腔內(nèi)將有害氣體加熱到自燃溫度的加熱棒或圓柱體， 連接到加熱腔的燃燒腔，從而可以讓加熱的有害氣體流入到燃燒腔中， 連接到燃燒腔的氧氣源，以將氧氣引入到已經(jīng)加熱到自燃溫度的有害氣體中，在燃燒腔中燃燒加熱的氣體，連接到燃燒腔的冷卻腔，以冷卻燃燒過的氣體，連接到冷卻腔的顆粒分離腔，從而分離燃燒過的氣體中的顆粒，以及連接到分離腔的排氣管道。
13.權(quán)利要求12所述的動(dòng)態(tài)氧化設(shè)備，進(jìn)一步包括排氣管道上設(shè)置的熱交換器套，從而冷卻排氣管道中的氣體。
14.權(quán)利要求12所述的動(dòng)態(tài)氧化設(shè)備，其中所述的冷卻腔和顆粒分離腔在旋風(fēng)分離器中合并，該旋風(fēng)分離器和燃燒腔與排氣管道連接，以混合燃燒氣體和旋轉(zhuǎn)燃燒氣體，從而加速將顆粒向外離心到收集器中。
15.權(quán)利要求12所述的動(dòng)態(tài)氧化設(shè)備，其中所述的燃燒腔是和加熱腔相連的，所述的加熱棒或圓柱體終止于燃燒腔中，所述的氧氣源橫向連接到燃燒腔，從而將氧氣橫向引入到自燃的有害氣體中，以完成有害氣體和氧氣的混合。
16.權(quán)利要求12所述的動(dòng)態(tài)氧化設(shè)備，其中所述的空氣流入到和燃燒腔垂直的冷卻腔，從而完成和燃燒過的氣體的混合，以稀釋和冷卻燃燒過的氣體。
17.權(quán)利要求16所述的動(dòng)態(tài)氧化設(shè)備，其中所述的分離腔包括外腔和從外腔向內(nèi)的星形過濾器，所述的排氣管道和過濾器中心連接，混合的空氣和燃燒過的氣體流入到外腔，向內(nèi)通過星形過濾器進(jìn)入到排氣管道中。
18.權(quán)利要求12所述的動(dòng)態(tài)氧化設(shè)備，進(jìn)一步包括冷卻腔和顆粒分離腔之間的冷卻的熱交換器。
19.權(quán)利要求12所述的動(dòng)態(tài)氧化設(shè)備，其中所述的氧氣源為加壓的燃燒空氣源，所述的有害氣體進(jìn)口包括多個(gè)有害氣體進(jìn)口，所述的冷卻腔設(shè)有冷卻空氣進(jìn)口。
20.權(quán)利要求19所述的動(dòng)態(tài)氧化設(shè)備，進(jìn)一步包括頂端設(shè)有開口的儲(chǔ)藏柜，該開口用于有害氣體的進(jìn)口、加壓的燃燒空氣和冷卻空氣。
21.權(quán)利要求20所述的動(dòng)態(tài)氧化設(shè)備，進(jìn)一步包括圓柱形支架，所述的加熱腔和燃燒腔包括一連續(xù)缸，開放的上端和下端設(shè)有和缸體上端連接的上部環(huán)形法蘭，以及環(huán)繞空腔開放上端的上部環(huán)形法蘭內(nèi)設(shè)有凹處，所述的有害氣體進(jìn)口包括多個(gè)穿過環(huán)形法蘭延伸到靠近上端空腔一側(cè)開口的進(jìn)管，螺栓固定在凹處，由此向上延伸，所述的加熱棒或圓柱體設(shè)有連接到一板上的多個(gè)和凹處匹配的上端，并封閉連續(xù)缸上端，所述的板設(shè)有多個(gè)接收螺栓的孔，從而將所述的板固定在凹處，所述的加熱棒或圓柱體向下終止于缸體開口下端，在下部開口端和加熱棒或圓柱體的下端之間設(shè)置燃燒腔，下面環(huán)形法蘭從圓柱體開口下端向外延伸到支持支架內(nèi)連續(xù)缸的圓柱形支架，形成冷卻腔的上表面，所示的冷卻腔進(jìn)口連接到下部環(huán)形法蘭下面的圓柱形支架，加壓的燃燒空氣源包括在儲(chǔ)藏柜內(nèi)向下延伸的閥控管，向外至圓柱形支架和向內(nèi)放射狀的穿過圓柱形支架，至燃燒腔內(nèi)放射狀的燃燒空氣開
22.權(quán)利要求21所述的動(dòng)態(tài)氧化設(shè)備，其中所述的圓柱形支架設(shè)有連接到上部和下部的快速斷開夾，所述的連續(xù)缸和冷卻腔在上部，顆粒分離腔在下部，分離腔進(jìn)一步包括接收來自冷卻腔的冷卻空氣和燃燒產(chǎn)物的外層環(huán)形穩(wěn)壓腔，從環(huán)形穩(wěn)壓腔向內(nèi)的復(fù)雜形狀的過濾器，設(shè)置過濾器上部和下部的上部和下部支路阻止板，以及所述的排氣管道連接到過濾器的中心。
全文摘要
工業(yè)廢氣的動(dòng)態(tài)氧化，本發(fā)明的技術(shù)方案將有害工業(yè)廢氣通過加熱腔內(nèi)的加熱棒和圓柱體加熱到自燃溫度。加熱的套子和氧氣在燃燒腔內(nèi)混合，氣體自燃并燃燒。引入空氣冷卻燃燒出去。從冷卻的氣體中分離顆粒。排出純的無害氣體和空氣。
文檔編號(hào)F23G7/06GK102200285SQ20111006889
公開日2011年9月28日 申請(qǐng)日期2011年3月22日 優(yōu)先權(quán)日2011年3月22日
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