污染物质的处理系统的制作方法

1.本技术是关于一种系统，特别是一种污染物质的处理系统。


背景技术：

2.近年来，环保意志的觉醒促使群众对于生活水平的要求不断提升，故现在有环保法令管控对空气污染物质，其中，管控的方式已由早期传统性空气污染物，如粒状污染物、sox、nox、慢慢转移比重到挥发性有机物(volatile organiccompounds,简称vocs)，尤其目前有机溶剂使用的数量日渐增多，也使的 vocs的处置变得更加重要。
3.vocs的处理一般采用管末处理，一般的处理方法又可分为物理法、化学法及生物处理法。
4.物理法适用臭味特性如下：
5.1.适用于极性高的臭味成份：适合水洗、硅胶或分子筛吸附；
6.2.极性低的臭味成份：适合油类吸收或活性碳吸附。
7.化学法适用臭味特性如下：
8.1.易氧化的臭味成分：适合化学洗涤；
9.2.低浓度具反应性臭味成份：适合化学洗涤或化学吸附
10.3.中高浓度的臭味成份：适合焚化。
11.生物处理法适用臭味特性如下：
12.1.易为生物氧化之中低浓度臭味成份(含氧、氮、硫的有无机物)适用。
13.而上述的焚化方式一般又分为：热回收型(thermal recuperative)以及热再生型(thermal regenerative)。详述如下：
14.热回收型：热回收型者最常用的方法是加装表面热交换器，一般的热回收率《70％，是利用废热预热燃料或空气，可改进燃烧效率，达到节省燃料的目的。除此之外，又可回收废热，作制程所需的蒸气或其他目的，因加装热交换器，会增加其压降，一般而言，热回收率愈高，压降也相对增加。
15.热再生型：以蓄热材回收排气热量，又可细分为蓄热式热焚化(rto)以及蓄热式触煤焚化(rco)，而上述两种焚化方式最主要的差别仅只有无触媒及温度高低。
16.上述的蓄热式热焚化装置至少包括二个蓄热床，蓄热床内填充石质或陶磁蓄热材料，欲处理气体先进入一蓄热床加热至一定温度后，反应去除其中的 voc，反应后高温(400～820℃)气体通过另一蓄热床时，气体热能将传入已冷却的蓄热材，即高温气体的显热以被储存，气体则以较低的温度排放，待蓄热材升至一定温度后，欲处理气体则导入该高温床预热，反应后高温气体能量则储存于a床。蝶阀的切换时间可当作操作条件，当操作时间愈短，系统的排气温度愈低，相对热回收率愈低
17.蓄热式热焚化的火焰温度可达1,370℃，混合气体在后燃烧室燃烧温度为 650-820℃，气体停留时间为0.3-0.5sec，气体流速为3-15m/s，一般热回收率可达90％，燃烧产物为水、二氧化碳、氮氧化物及硫氧化物。
18.上述的蓄热式触媒焚化操作方法、原理同蓄热式焚化法，因加装触煤，使焚化温度降低，蓄热式触媒焚化通常需预热至后燃烧室燃烧温度为350-425℃，气体以3-15m/s的流速通过触媒层，于触媒层的停留时间为0.1-0.3sec，触煤焚化一般使用贵金属触媒(pt、pd及rh)或一般金属氧化物触媒(主要为cr2o3/al2o3、 co2o3/mgo)，但要注意有些物质例如：硫化合物、重金属及烟雾，可能对触媒造成毒化。
19.而高浓度的vocs污染物，但实务上仍可能存在其它污染物，如：酸性分子污染物、碱性分子污染物等，当非vocs污染物流入触媒床时，其可能附着于触媒表面或填满于触媒缝隙，造成触媒失效，又称触媒中毒。
20.为此，如何减少触媒焚化装置上的触媒床的触媒失效，同时使触媒使用的寿命增加，为本领域人员所欲解决的问题。


技术实现要素：

21.本技术所要解决的技术问题在于提供一种污染物质的处理系统，通过水洗装置洗涤含有污染物质气体中所含的溶于水的有毒物质，使被水洗过的气体流经热交换装置后降低湿度、并提高气体的温度后，再通过加热装置进一步提升气体的温度后，进入触媒装置内通过触媒催化产生氧化反应，反应后的气体再经由排气装置排出大气中，通过水洗装置先洗去非vocs的污染物，避免当非 vocs污染物流入触媒床时，其可能附着于触媒表面或填满于触媒缝隙，造成触媒失效。
22.针对上述的目的，本技术提供一种污染物质的处理系统，其包含：一水洗装置、一第一热交换装置、一加热装置、一触媒装置以及一送风装置，其中，一第一含污染物的气体经由该入气口进入该水洗装置，通过该水洗装置去除该第一含污染物的气体中的一水溶性污染物，形成一第二含污染物的气体，接着该第二含污染物的气体流入该第一热交换装置并流经该第一热交换装置的一第一管路后，进入该加热装置进行升温，接着该第二含污染物的气体经过该触媒装置的一触媒催化产生一氧化反应形成一干净气体，该干净气体经由该送风装置送出。
23.本技术提供一实施例，更包含一第二热交换装置，其包含一第三管路及一第四管路，该第三管路一端连通该水洗装置，该第三管路另一端连通该第一管路，该第四管路一端连通该第二管路，第四管路另一端连通该送风装置。
24.本技术提供一实施例，更包含一第三热交换装置，其包含一第五管路及一第六管路，该第五管路一端连通该水洗装置，该第五管路另一端连通该第一管路，一低温流体由该第六管路一端进入，并由该第六管路的另一端流出，其中，该低温流体以降低该第二含污染物的气体的温度。
25.本技术提供一实施例，更包含一排气装置，其连通该送风装置，该排气装置其用以将该干净气体排除。
26.本技术提供一实施例，更包含一冷却装置，其包含一第一热交换组件，其包含一第一热交换管路以及一第二热交换管路，第一热交换管路的一端连通该水洗装置，一第二热交换组件，其包含一第三热交换管路以及一第四热交换管路，该第三热交换管路的一端连通该第一热交换管路的另一端，该第三热交换管路的另一端连通该第一管路的一端，一膨胀阀，其连通该第二热交换管路的一端及该第四热交换管路的一端，以及一压缩机，其连通
该第二热交换管路的另一端以及该第四热交换管路的另一端。
27.本技术提供一实施例，其中该水洗装置包含一壳体、一多孔组件及一离子吸附组件，该多孔组件设置于该壳体内，位于该入气口一侧，该离子吸附组件设置于该第一多孔组件与该壳体一侧的一出气口之间。
28.本技术提供一实施例，其中该水洗装置更包含一喷洒装置，其设置该水洗装置上方，该喷洒装置用以喷洒一液体。
29.本技术提供一实施例，其中该第一热交换装置、该第二热交换装置、该第三热交换装置为全热式热交换器。
30.本技术提供一实施例，其中该触媒为贵金属触媒或一般金属氧化物触媒。
31.本技术提供一实施例，其中该加热装置的一加热温度介于350℃至450℃。
32.有关本技术的其它功效及实施例的详细内容，配合图式说明如下。
附图说明
33.为了更清楚地说明本技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本技术中记载的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。
34.图1a为本技术的一实施例的系统示意图；
35.图1b为本技术的一实施例的第一热交换装置的结构示意图；
36.图1c为本技术的一实施例的水洗装置的结构示意图；
37.图2为本技术的一实施例的含有第二热交换装置的系统示意图；
38.图3为本技术的一实施例的含有第三热交换装置的系统示意图；
39.图4为本技术的一实施例的含有第二热交换器及第三热交换器的系统示意图；
40.图5a为本技术的一实施例的含有冷却装置的系统示意图；以及
41.图5b为本技术的一实施例的冷却装置的结构示意图。
42.符号说明
43.1 第一含污染物的气体
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10 水洗装置
44.11 入气口
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12 壳体
45.13 出气口
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14 多孔组件
46.15 喷洒装置
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16 离子吸附组件
47.17 液体
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2 第二含污染物的气体
48.20 第一热交换装置
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20a 第二热交换装置
49.20b 第三热交换装置
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22 第一管路
50.22a 第三管路
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22b 第五管路
51.24 第二管路
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24a 第四管路
52.24b 第六管路
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26 交错处
53.3 干净气体
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30 加热装置
54.4 低温流体
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40 触媒装置
55.50 送风装置
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60 排气装置
56.70 冷却装置
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72 第一热交换组件
57.72a 第一热交换管路
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72b 第二热交换管路
58.74 第二热交换组件
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74a 第三热交换管路
59.74b 第四热交换管路
具体实施方式
60.在下文的实施方式中所述的位置关系，包括：上，下，左和右，若无特别指明，皆是以图式中组件绘示的方向为基准。
61.现在所使用的触媒焚化法容易因为含有vocs的有毒污染废气中所含有的非vocs污染气体在焚化过程中，使触媒堵塞而产生触媒中毒。
62.而本技术通过水洗装置洗涤含有污染物质气体中所含的溶于水的有毒物质，通过水洗装置先洗去非vocs的污染物，避免当非vocs污染物流入触媒床时，其可能附着于触媒表面或填满于触媒缝隙，造成触媒失效，接着气体流经热交换装置后降低湿度、并提高气体的温度后，再通过加热装置进一步提升气体的温度后，进入触媒装置内通过触媒催化产生氧化反应，反应后的气体再经由排气装置排出大气中。
63.在下文中，将通过图式来说明本技术的各种实施例来详细描述本技术。然而本技术的概念可能以许多不同型式来体现，且不应解释为限于本文中所阐述的例示性实施例。
64.首先，请参阅图1a，其为本技术的一实施例的系统示意图，一并参阅图1b，其为本技术的一实施例的第一热交换装置的结构示意图，以及图1c，其为本技术的一实施例的水洗装置的结构示意图，如图所示，本实施例包含一水洗装置 10、一第一热交换装置20、一加热装置30、一触媒装置40、一送风装置50以及一排气装置60。
65.本实施例的该水洗装置10一侧设置一入气口11，该第一热交换装置20包含一第一管路22及一第二管路24，该第一管路22一端连通该水洗装置10，该加热装置30连通该第一管路22的另一端，该触媒装置40连通该加热装置30以及该第二管路24的一端，该送风装置50连通该第二管路24的另一端。
66.其中，请复参阅图1b，本实施例中的该第一热交换装置20的结构为一种具有交错的该第一管路22及该第二管路24。
67.其中，请复参阅图1c，本实施例中的该水洗装置10包含一壳体12、一多孔组件14及一离子吸附组件16，该多孔组件14设置于该壳体12内，位于该入气口 11一侧，该离子吸附组件16设置于该多孔组件14与该壳体12一侧的一出气口13 之间，该水洗装置10更包含一喷洒装置15，其设置该水洗装置10上方，该喷洒装置15用以喷洒一液体17以洗涤进入的气体。
68.接续上述，于本实施例中，一第一含污染物的气体1经由该入气口11进入该水洗装置10，通过该水洗装置10去除该第一含污染物的气体1中的一水溶性污染物(未图示)，形成一第二含污染物的气体2，该第一管路22及该第二管路 24于一交错处26交换该第二含污染物的气体2的湿度及温度。
69.接续上述，于本实施例中，该第二含污染物的气体2流入该第一管路22后，进入该加热装置30进行升温，接着该第二含污染物的气体2经过该触媒装置40 的一触媒(未图示)催化产生一氧化反应形成一干净气体3，该干净气体3经由该送风装置50送出，其中，该加热
装置30的一加热温度介于350℃至450℃。
70.接续上述，于本实施例中，该第二含污染物的气体2通过该交错处26与该第二管路22的一干净气体3进行温度跟湿度的平衡交换，这是由于该干净气体3 为经过该触媒装置40反应后的气体，因此该干净气体3的温度高且湿度低，因此通过该第一热交换装置20使该第二含污染物的气体2与该干净气体3进行温湿度的交换，使该含第二污染物的气体3的温度提升同时湿度降低。
71.接续上述，于本实施例中，该触媒为贵金属触媒或一般金属氧化物触媒，贵金属触媒为pt、pd或rh，而一般金属氧化物触媒为cr2o3/al2o3、co2o3/mgo。
72.本实施例中更包含一排气装置60，其连通该送风装置50，该排气装置60 其用以将该干净气体3排除至外部环境中。
73.接续上述，由前述可知，本技术通过该水洗装置10优先于前端作业时排除该第一含污染物的气体1溶于水中的污染物质，接着通过该第一热交换装置20 内的该第一管路22以及该第二管路24使该第二含污染物的气体2与该干净气体 3交换气体中的热量以及湿度，使该第二含污染物的气体2再经过该第一热交换装置20后，提升气体的温度并降低气体的湿度。
74.接续上述，后续该第二含污染物的气体2进入该加热装置30在进行加温时，可花费较少时间就达到需要加热的温度，再将加热完成的该第二含污染物的气体2输送至该触媒装置40，使该第二含污染物的气体2经触媒催化后产生氧化反应并去除污染物质，最终再通过该抽风装置50将该干净气体3输送至该排气装置60排出外部环境，因此，本实施例通过该水洗装置10先洗去非vocs的污染物，避免当非vocs污染物流入该触媒装置40时，其可能附着于触媒表面或填满于触媒缝隙，造成触媒失效。
75.请参考图2，其为本技术的一实施例的含有第二热交换装置的系统示意图，如图所示，本实施例中更包含一第二热交换装置20a，其包含一第三管路22a 及一第四管路24a，该第三管路22a一端连通该水洗装置10，该第三管路24a另一端连通该第一管路22，该第四管路24a一端连通该第二管路24，第四管路24a 另一端连通该送风装置50，其中，通过该第一热交换装置20以及该第二热交换装置20a使该第二含污染物的气体2通过两个热交换装置达到较佳的去湿升温的效果，也能达到降低该加热装置的输出效率，有效率的降低能源的消耗。
76.请参考图3，其为本技术的一实施例的含有第三热交换装置的系统示意图，本实施例中更包含一第三热交换装置20b，其包含一第五管路22b及一第六管路 24b，该第五管路22b一端连通该水洗装置10，该第五管路22b另一端连通该第一管路22，一低温流体4由该第六管路24b一端进入，并由该第六管路24b的另一端流出，其中，该低温流体4用以降低该第二含污染物的气体2的温度，通过该低温流体4对该第二含污染物的气体2进行冷凝除湿，溶于水的污染物会因冷凝现象的发生一并被去除，进一步，该低温流体4使用冷媒或冰水。
77.请参考图4，其为本技术的一实施例的含有第二热交换器及第三热交换器的系统示意图，如图所示，而本实施例中亦可同时使用该第二热交换装置20a 及该第三热交换装置20b，如此一来可同时利用该低温流体4对该第二含污染物的气体2进行冷凝除湿，使溶于水的污染物会因冷凝现象的发生一并被去除之外，亦可，通过该第一热交换装置20以及该第二热交换装置20a使该第二含污染物的气体2通过两个热交换装置达到较佳的除湿升温
的效果，也能达到降低该加热装置30的输出效率，有效率的降低能源的消耗。
78.请参考图5a，其为本技术的一实施例的含有冷却装置的系统示意图，以及图5b，其为本技术的一实施例的冷却装置的结构示意图，如图所示，本实施例中更包含一冷却装置70。
79.接续上述，于本实施例中，该冷却装置70包含一第一热交换组件72、一第二热交换组件74、一膨胀阀76以及一压缩机78，该第一热交换组件72包含一第一热交换管路72a以及一第二热交换管路72b，该第一热交换管路72a的一端连通该水洗装置10。
80.接续上述，于本实施例中，该第二热交换组件74包含一第三热交换管路74a 以及一第四热交换管路74b，该第三热交换管路74a的一端连通该第一热交换管路82a的另一端，该第三热交换管路74a的另一端连通该第一管路22的一端。
81.接续上述，于本实施例中，该膨胀阀76连通该第二热交换管路72b的一端及该第四热交换管路74b的一端，以及该压缩机78连通该第二热交换管路72b 的另一端以及该第四热交换管路74b的另一端，该第二热交换管路72b、该第四热交换管路74b、该膨胀阀76以及该压缩机78形成封闭式回路，使冷媒可于封闭式回路进行永续循环。
82.接续上述，于本实施例中，该第一含污染物的气体1先通过该水洗装置10 水洗去除溶于水的污染物后，形成该第二含污染物的气体2，该第二含污染物的气体2流经该第一热交换组件72的该第一热交换管路72a时，与该第二热交换管路72b内的低温低压的冷媒进行热交换，降低该第二含污染物的气体2的温度产生冷凝现象，此时溶于水的污染物会因再次因冷凝现象的发生一并去除。
83.接续上述，于本实施例中，当该第二含污染物的气体2流经该第二热交换组件74的该第三热交换管路74a时，与该第四热交换管路74b内的高压高温冷媒进行热交换，提升该第二含污染物的气体2的温度以及降低其湿度，使后续该第二含污染物的气体2进入该加热装置30进行加温时，以保持一定的温度，使加热时所需消耗的能源可减少，有效率的降低能源的消耗，且通过该水洗装置 10先洗去非vocs的污染物，避免当非vocs污染物流入该触媒装置40时，其可能附着于触媒表面或填满于触媒缝隙，造成触媒失效。
84.综上所述，本技术为一种污染物质的处理系统，通过水洗装置洗涤含有污染物质气体中所含的溶于水的有毒物质，使被水洗过的气体流经热交换装置后降低湿度、并提高气体的温度后，再通过加热装置进一步提升气体的温度后，进入触媒装置内通过触媒催化产生氧化反应，反应后的气体再经由排气装置排出大气中，通过水洗装置先洗去非vocs的污染物，避免当非vocs污染物流入触媒床时，其可能附着于触媒表面或填满于触媒缝隙，造成触媒失效。
85.以上所述的实施例及/或实施方式，仅是用以说明实现本技术技术的较佳实施例及/或实施方式，并非对本技术技术的实施方式作任何形式上的限制，任何本领域技术人员，在不脱离本技术内容所公开的技术手段的范围，当可作些许的更动或修饰为其它等效的实施例，但仍应视为与本技术实质相同的技术或实施例。