TWM510193U - 濕式塗佈排氣回用處理系統 - Google Patents

Description

濕式塗佈排氣回用處理系統

本創作係為關於一種廢氣處理系統，特別係指一種濕式塗佈排氣回用處理系統，藉由管路連通各單元結構，特別是指利用沸石轉輪淨化經回收之廢氣氣體，再將淨化後之淨化回收氣體回收再利用，因而降低煙囪排放量為原本之6~14%，且減少新鮮空氣的使用達86~94%。

按，請參閱第1圖所示，其係為習用排氣處理系統之架構圖，將濕式塗佈供排氣單元100串聯揮發性有機化合物(Volatile Organic Compounds,VOC)處理單元200，傳統方法係為引用室內外之空氣或經特別過濾調整之空氣，導入濕式塗佈供排氣單元100使用，透過空氣的吹送，將於濕式塗佈製程中塗料所具有的揮發性有機化合物引出，再流入揮發性有機化合物(Volatile Organic Compounds,VOC)處理單元200，將廢氣中的揮發性有機化合物吸附淨化及濃縮高溫燃燒淨化後排出至煙囪300，再排放到大氣裡。

更進一步說明，新鮮氣體a經由新鮮氣體管路A透過進氣濾網110並經由進氣風機120抽吸導入至加熱裝置130進行加熱，且利用控制閥170調控該新鮮氣體a之流量，並加熱至所需溫度形成進氣氣體b，進氣氣體b經由進氣氣體管路B透過 排氣烘箱150之吹嘴140流入至排氣烘箱150內。接著，藉由回收風機160抽吸出排氣烘箱150內之廢氣氣體c，經由廢氣氣體管路C將廢氣氣體c導入揮發性有機化合物(Volatile Organic Compounds,VOC)處理單元200，將廢氣氣體c吸附淨化及濃縮高溫氧化燃燒淨化，之後將淨化氣體d經淨化氣體管路D連通煙囪300排出。

然，依上述排氣處理系統說明該煙囪300的排氣量等於濕式塗佈供排氣單元之廢氣氣體c的氣體量；且新鮮空氣a需由經過處理調整後，再行導入濕式塗佈供排氣單元100中，空調負荷甚高；而排出之氣體經由揮發性有機化合物(Volatile Organic Compounds,VOC)處理單元200將揮發性有機化合物去除後，仍有少量的揮發性有機化合物排放至大氣，故現有方式甚是浪費能源與污染環境。

由此可見，上述現有方式仍有諸多缺失，實非一良善之設計，而亟待加以改良。

本創作之主要目的，在於提供一種濕式塗佈排氣回用處理系統，將經由沸石轉輪的吸附淨化氣體回收利用，回收氣體再依吸附風機抽吸帶回濕式塗佈供排氣單元運用，此目的係減少由煙囪排放氣體的流量達86~94%，並減少86~94%的新鮮空氣需求，即可達到污染減量與大幅減少能源損耗之目的。

本創作之濕式塗佈排氣回用處理系統係利用沸石轉輪吸附淨化、脫附濃縮揮發性有機化合物等連續程序，其本創作之優點為可適合處理高流量、低污染物濃度及含多物種之 揮發性有機化合物廢氣，且主要應用於與濕式塗佈製程相關之工業。

為達上述目的，本創作為一種濕式塗佈排氣回用處理系統，其包括一濕式塗佈供排氣單元，於塗料在烘乾熟成過程中導入新鮮氣體，並將塗料烘乾熟成過程中形成之揮發性有機廢氣氣體排出；一揮發性有機化合物(Volatile Organic Compounds,VOC)處理單元，包含：一回收風機，係設於一廢氣管路，且該廢氣管路之一端與該濕式塗佈供排氣單元相連接，另一端連接一沸石轉輪，將該廢氣氣體導入該沸石轉輪(VOC Concentrator Rotor)；該沸石轉輪，係連通該廢氣管路、一淨化回收管路與一脫附濃縮管路，該廢氣氣體經由該廢氣管路導入該沸石轉輪分別進行吸附淨化及脫附濃縮，其中吸附淨化氣體由該淨化回收管路導入該濕式塗佈供排氣單元回用，而脫附濃縮氣體則由該脫附濃縮管路導入廢氣氧化爐處理單元；一吸附風機，係設於該淨化回收管路，且該淨化回收管路之一端連接該沸石轉輪，用以抽送該吸附淨化氣體，該淨化回收管路之另一端連接該濕式塗佈供排氣單元，該吸附淨化氣體係回用於濕式塗佈製程；一脫附加熱器，該脫附加熱器係加熱由該沸石轉輪冷卻區排出之氣體至脫附溫度，其熱源可採用直接加熱或引一廢氣氧化爐處理單元之餘熱做為熱交換；一脫附風機，該脫附風機係設於該脫附濃縮管路，該脫附濃縮管路之一端連接該沸石轉輪，用以抽送該脫附濃縮氣體，該脫附濃縮管路之另一端連接至一廢氣氧化爐處理單元；該廢氣氧化爐處理單元，係將該脫附濃縮氣體中所含之揮發性有機化合物高溫燃燒氧化潔淨，經處理後形成一排放氣體；以及一煙囪，經由一排放管路連通該廢氣氧化爐處理單元，將該排放氣體由該煙 囪排出。

其中該沸石轉輪分為一吸附區(Process Zone)、一冷卻區(Cooling Zone)及一脫附區(Desorption Zone)，該沸石轉輪入口連通由該廢氣管路，該廢氣氣體經由該廢氣管路進入該沸石轉輪，並流經該吸附區，該製程廢氣中之揮發性有機化合物被該沸石轉輪之吸附區吸附後，變成該吸附淨化氣體，再由該淨化回收管路導回至該濕式塗佈供排氣單元；而該沸石轉輪之冷卻區係使該廢氣氣體對該沸石轉輪進行熱交換，使該沸石轉輪降溫冷卻，該廢氣氣體升溫形成一升溫氣體並流向該脫附加熱器，該廢氣氣體經由該脫附加熱器升溫至脫附溫度(160~230℃)後再進入該沸石轉輪之脫附區，而該脫附濃縮氣體則由該脫附濃縮管路排出，變成具有高濃度有機物之脫附濃縮氣體。

該吸附風機係設於該淨化回收管路，且該淨化回收管路之一端連通該沸石轉輪之吸附區的出口，另一端連該接濕式塗佈供排氣單元，該吸附淨化氣體藉由該吸附風機之抽吸，由該淨化回收管路輸送至該濕式塗佈供排氣單元與少量新鮮空氣混合，混合後成為製程進氣再進入進氣管路提供給濕式塗佈製程使用。在濕式塗佈製程中，塗料在烘乾熟成過程需導入一定溫度之製程進氣，塗料中之揮發性有機化合物最終會揮發進入製程進氣變成製程廢氣而排出至該廢氣管路，該廢氣管路則連通至該沸石轉輪的入口。

在本創作一實施例中，其中，設定該沸石轉輪之吸附區面積為較大，而該脫附區及該冷卻區兩者則為兩個較小且面積相等之處理側。而該沸石轉輪由一組電力驅動設備用以旋轉該沸石轉輪，故該沸石轉輪轉速運作時為可變速、可控制 每小時旋轉2至6轉之能力或定速調整。更進一步說明，該沸石轉輪之吸附區面積係為該沸石轉輪之60%~84%。冷卻區面積係為該沸石轉輪之5%~10%。脫附區面積係為該沸石轉輪之5%~10%。

在本創作一實施例中，其中，該沸石轉輪為中心軸承與軸承周圍之支撐圓形框架支撐著轉體，其轉體由沸石吸附介質與陶瓷纖維製成。而轉輪上包含用以分開處理廢氣及處理後釋出乾淨氣體之密封墊，其材質為需能承受揮發性有機化合物的腐蝕性及高操作溫度之柔軟材料製成(一般為Silicon)。

在本創作一實施例中，其中，該廢氣氧化爐處理單元係為蓄熱式廢氣氧化處理單元或直燃式廢氣氧化處理單元。

在本創作一實施例中，其中，該脫附加熱器更為一熱交換器，該冷卻管路經該熱交換器將冷卻氣體導回該脫附區，該熱交換器經由一高溫管路連通該廢氣氧化爐處理單元，由該廢氣氧化爐處理單元導出高溫氣體經該熱交換器導入該淨化回收管路。再者，該熱交換器更包括一控制閥。

本創作之濕式塗佈排氣回用處理系統於實際運用上，不以上述之實施例為限，實際運用上依廢氣處理流程製程上之需求進而調整。本創作之濕式塗佈排氣回用處理系統主要需求為經由沸石轉輪進行吸附淨化揮發性有機化合物的回收氣體，進而形成該吸附淨化氣體並經該吸附風機抽吸帶回濕式塗佈供排氣單元運用。此外，本創作之濕式塗佈排氣回用處理系統更可以由後端該廢氣氧化爐處理單元導出以高溫熱氧化分解有機化合物之多餘之高溫氣體經該熱交換器重新導入該 淨化回收管路，再帶回該濕式塗佈供排氣單元的進氣管路流入排氣烘箱運用。

綜上所述，本案不但在空間型態上確屬創新，並能較習用系統增進上述多項功效，應已充分符合新穎性及進步性之法定新型專利要件，爰依法提出申請，懇請 貴局核准本件新型專利申請案，以勵創作，至感德便。

100‧‧‧濕式塗佈供排氣單元

110‧‧‧進氣濾網

120‧‧‧進氣風機

130‧‧‧加熱裝置

140‧‧‧吹嘴

150‧‧‧排氣烘箱

160‧‧‧回收風機

170‧‧‧控制閥

200‧‧‧揮發性有機化合物(Volatile Organic Compounds,VOC)處理單元

210‧‧‧沸石轉輪

211‧‧‧吸附區

212‧‧‧冷卻區

213‧‧‧脫附區

220‧‧‧吸附風機

230‧‧‧脫附加熱器

240‧‧‧脫附風機

250‧‧‧廢氣氧化爐處理單元

260‧‧‧熱交換器

300‧‧‧煙囪

A‧‧‧新鮮氣體管路

a‧‧‧新鮮氣體

B‧‧‧進氣氣體管路

b‧‧‧進氣氣體

C‧‧‧廢氣氣體管路

c‧‧‧廢氣氣體

D‧‧‧淨化氣體管路

d‧‧‧淨化氣體

F‧‧‧升溫管路

f‧‧‧升溫氣體

G‧‧‧淨化回收管路

g‧‧‧吸附淨化氣體

H‧‧‧脫附濃縮管路

h‧‧‧脫附濃縮氣體

I‧‧‧排放管路

i‧‧‧排放氣體

J‧‧‧高溫管路

j‧‧‧高溫氣體

第1圖為習用排氣處理系統之架構圖。

第2圖為本創作之濕式塗佈排氣回用處理系統之架構圖。

第3圖為本創作之濕式塗佈排氣回用處理系統之沸石轉輪之立體圖。

第4圖為本創作之濕式塗佈排氣回用處理系統之實施例圖。

為達到上述的目的，本創作之濕式塗佈排氣回用處理系統為經由沸石轉輪進行吸附淨化具有揮發性有機化合物的廢氣氣體，進而形成該吸附淨化氣體經該吸附風機抽吸帶回該濕式塗佈供排氣單元運用，另外該廢氣氣體分流流該沸石轉輪之冷卻區對該沸石轉輪進行冷卻，經脫附加熱器加熱至脫附溫度後再流入該沸石轉輪脫附區，形成一脫附濃縮氣體，將該脫附濃縮氣體導流入至該廢氣氧化爐處理單元以高溫熱氧化分解有機化合物，於實際運用上，高溫燃燒氧化之多餘高溫氣體可經該熱交換器重新導入該淨化回收管路，再帶回濕式塗佈供排氣單元運用，具有明顯降低排放氣體的流量並回收運用 淨化氣體，以達到環境保護等多功效。

請參閱第2圖及第3圖，係為本創作之濕式塗佈排氣回用處理系統之架構圖及沸石轉輪之立體圖。沸石轉輪210共分為吸附區211、冷卻區212及脫附區213，該沸石轉輪210連通濕式塗佈供排氣單元之廢氣管路C，該沸石轉輪210之吸附區211吸附該廢氣氣體c中之揮發性有機化合物，變成該吸附淨化氣體g，再由該淨化回收管路G導回至該濕式塗佈供排氣單元，而該沸石轉輪210之冷卻區212係使該廢氣氣體c對該沸石轉輪210進行熱交換，使該沸石轉輪210降溫冷卻，該廢氣氣體c升溫形成一升溫氣體f並流向該脫附加熱器230，該升溫氣體f經由該脫附加熱器230升溫至脫附溫度(160~230℃)後再導回流向該脫附區213，再脫附揮發性有機化合物形成該脫附濃縮氣體h流通至脫附濃縮管路H，該脫附濃縮管路H連通該廢氣氧化爐處理單元250，將帶有揮發性有機化合物進行高溫燃燒淨化。該煙囪180經由排放管路I連通該廢氣氧化爐處理單元250，該脫附濃縮氣體h經該廢氣氧化爐處理單元250高溫燃燒處理後形成一排放氣體i，該排放氣體i經由排放管路I從該煙囪180排出。其中，該廢氣氧化爐處理單元250係可為蓄熱式廢氣氧化(Regenerative Thermal Oxdizer,RTO)處理單元或直燃式廢氣氧化(Thermal Oxdizer,TO)處理單元。

此外，本創作之濕式塗佈排氣回用處理系統之沸石轉輪設有一吸附風機220，該吸附風機220之一端連通該吸附區211，該廢氣氣體c流通該吸附區211形成一吸附淨化氣體g，該吸附淨化氣體g經由淨化管路G流通入該吸附風機220，該吸附風機220抽吸傳送該吸附淨化氣體g流通入濕式塗佈供排氣單元之進氣管路B，形成一進氣氣體b。排氣烘箱150內設有吹 嘴140，該排氣烘箱150一端連通該進氣管路B，並透過該吹嘴140將該進氣氣體b導入該排氣烘箱150內，則該進氣氣體b混合該揮發性有機化合物形成該廢氣氣體c。該回收風機160係設於該廢氣管路C，且該廢氣管路C之一端與該濕式塗佈供排氣單元之排氣烘箱150連通，另一端連接該沸石轉輪210，該回收風機160抽吸該廢氣氣體c，並導入該沸石轉輪210。

再請參閱第3圖，係為本創作之濕式塗佈排氣回用處理系統之沸石轉輪之立體圖。如圖所示，該沸石轉輪之吸附區211面積為較大，而該脫附區212及該冷卻區213則為兩個較小且面積相等之處理側。該沸石轉輪之吸附區211面積係為該沸石轉輪210之60%~84%。該沸石轉輪之冷卻區212面積係為該沸石轉輪210之5%~10%。該沸石轉輪之脫附區213面積係為該沸石轉輪210之5%~10%。於實際運用時，該吸附區211、該冷卻區212及該脫附區213之面積比例可依實際情形進行調整，而實際製程該脫附濃縮氣體h排放量由該沸石轉輪210濃縮10~20倍，則該脫附濃縮氣體h排放量為一般流量的1/10~1/20。其中，該沸石轉輪210係由一組電力驅動設備用以旋轉該沸石轉輪210，故該沸石轉輪210轉速運作時為可變速、可控制每小時旋轉2至6轉之能力或定速調整。

最後，請參閱第4圖，係為本創作之濕式塗佈排氣回用處理系統之實施例圖。如圖所示，該沸石轉輪210更可包括熱交換器260，該冷卻管路F經該熱交換器260將冷卻氣體h導回該脫附區213，該熱交換器260經由高溫管路J連通該廢氣氧化爐處理單元250，由該廢氣氧化爐處理單元250導出高溫氣體j經該熱交換器260後導入該煙囪300。更進一步說明，該熱交換器260更可連通該淨化回收管路G及高溫管路J，並在連通 該淨化回收管路G之間設置一控制閥，用以調節該吸附淨化氣體g與該高溫氣體j之流量，進而調整該進氣氣體b之溫度，作為濕式塗佈製程所需之熱源。

本創作係透過各個管路連通各單元裝置，係藉由濕式塗佈供排氣單元將濕式塗佈製程所產生之製程廢氣導入沸石轉輪吸附區淨化，淨化後氣體再帶回濕式塗佈供排氣單元之進氣管路回收使用，不再直接排放至大氣。最終排向大氣之氣體係經沸石轉輪濃縮後，再由廢氣氧化爐處理單元燃燒淨化後排向煙囪，其濃縮後之廢氣量已大幅降低。

本創作係將經由沸石轉輪之淨化氣體回收帶回濕式塗佈供排氣單元運用，主要為將淨化氣體回收再利用以減少排放氣體流量，並可因回收使用淨化氣體，而減少製程所需之新鮮空氣，進而降低外氣空調箱之負荷，符合環保與節能之雙重目的。

上列詳細說明係針對本案新型之可行實施例之具體說明，惟該實施例並非用以限制本創作之專利範圍，凡未脫離本創作技藝精神所為之等效實施或變更，均應包含於本案之專利範圍中。

110‧‧‧進氣濾網

120‧‧‧進氣風機

130‧‧‧加熱裝置

140‧‧‧吹嘴

150‧‧‧排氣烘箱

160‧‧‧回收風機

170‧‧‧控制閥

210‧‧‧沸石轉輪

220‧‧‧吸附風機

230‧‧‧脫附加熱器

240‧‧‧脫附風機

250‧‧‧廢氣氧化爐處理單元

300‧‧‧煙囪

A‧‧‧新鮮氣體管路

a‧‧‧新鮮氣體

B‧‧‧進氣氣體管路

b‧‧‧進氣氣體

C‧‧‧廢氣氣體管路

c‧‧‧廢氣氣體

F‧‧‧升溫管路

f‧‧‧升溫氣體

G‧‧‧淨化回收管路

g‧‧‧吸附淨化氣體

H‧‧‧脫附濃縮管路

h‧‧‧脫附濃縮廢氣

I‧‧‧排放管路

i‧‧‧排放氣體

Claims (8)

1. 一種濕式塗佈排氣回用處理系統，其包括：一濕式塗佈供排氣單元，於塗料在烘乾熟成過程中導入新鮮氣體，並將塗料烘乾熟成過程中形成之揮發性有機廢氣氣體排出；以及一揮發性有機化合物處理單元，包含：一回收風機，係設於一廢氣管路，且該廢氣管路之一端與該濕式塗佈供排氣單元相連接，另一端連接一沸石轉輪，將該廢氣氣體導入該沸石轉輪；該沸石轉輪，係連通該廢氣管路、一淨化回收管路與一脫附濃縮管路，該廢氣氣體經由該廢氣管路導入該沸石轉輪分別進行吸附淨化及脫附濃縮，其中一吸附淨化氣體由該淨化回收管路導入該濕式塗佈供排氣單元回用，而一脫附濃縮氣體則由該脫附濃縮管路導入廢氣氧化爐處理單元；一吸附風機，係設於該淨化回收管路，且該淨化回收管路之一端連接該沸石轉輪，用以抽送該吸附淨化氣體，該淨化回收管路之另一端連接該濕式塗佈供排氣單元，該吸附淨化氣體係回用於濕式塗佈製程；一脫附加熱器，該脫附加熱器係與該沸石轉輪連接，並加熱由該沸石轉輪排出之氣體至脫附溫度，其熱源可採用直接加熱或引一廢氣氧化爐處理單元之餘熱做為熱交換；一脫附風機，該脫附風機係設於該脫附濃縮管路，該脫 附濃縮管路之一端連接該沸石轉輪，用以抽送該脫附濃縮氣體，該脫附濃縮管路之另一端連接至該廢氣氧化爐處理單元；該廢氣氧化爐處理單元，經由該脫附濃縮管路與該沸石轉輪連通，係將該脫附濃縮氣體中所含之揮發性有機化合物高溫燃燒氧化潔淨，經處理後形成一排放氣體；及一煙囪，經由一排放管路連通該廢氣氧化爐處理單元，將該排放氣體由該煙囪排出。
2. 如申請專利範圍第1項所述之濕式塗佈排氣回用處理系統，其中該沸石轉輪分為一吸附區、一冷卻區及一脫附區，該沸石轉輪之吸附區吸附該廢氣氣體中之揮發性有機化合物，變成該吸附淨化氣體，再由該淨化回收管路導回至該濕式塗佈供排氣單元；而該沸石轉輪之冷卻區係使該廢氣氣體對該沸石轉輪進行熱交換，使該沸石轉輪降溫冷卻，該廢氣氣體升溫形成一升溫氣體並流向該脫附加熱器，該升溫氣體經由該脫附加熱器升溫至脫附溫度(160~230℃)後再進入該沸石轉輪之脫附區，而該脫附濃縮氣體則由該脫附濃縮管路排出，變成具有高濃度有機物之脫附濃縮氣體。
3. 如申請專利範圍第2項所述之濕式塗佈排氣回用處理系統，其中，該吸附區面積係為該沸石轉輪之60%~84%。
4. 如申請專利範圍第2項所述之濕式塗佈排氣回用處理系統，其中，該冷卻區面積係為該沸石轉輪之5%~10%。
5. 如申請專利範圍第2項所述之濕式塗佈排氣回用處理系統，其中，該脫附區面積係為該沸石轉輪之5%~10%。
6. 如申請專利範圍第1項所述之濕式塗佈排氣回用處理系統，其中該脫附加熱器係為一直接加熱器或一熱交換器。
7. 如申請專利範圍第6項所述之濕式塗佈排氣回用處理系統，其中該熱交換器係經由一高溫管路連通該廢氣氧化爐處理單元，由該廢氣氧化爐處理單元導出高溫氣體經該熱交換器導入該淨化回收管路。
8. 如申請專利範圍第1項所述之濕式塗佈排氣回用處理系統，其中該廢氣氧化爐處理單元係為蓄熱式廢氣氧化爐單元或直燃式廢氣氧化爐處理單元。