CN101569833B - 一种低浓度湿式洗涤有机气体的净化装置 - Google Patents
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Abstract
本发明是有关一种低浓度湿式洗涤有机气体的净化装置，包括：一洗涤塔，用以接收有机气体，使气体中有机污染物传输至洗涤液中；一氧化处理单元，用以处理洗涤塔的洗涤液，并将使用的氧化剂导入该洗涤液中进行氧化反应，且氧化处理单元进一步包含：一循环水泵，以泵送所欲处理净化洗涤液；一氧化剂贮存器，贮放所欲添加氧化剂；一混合器，混合该氧化剂及洗涤液；以及一触媒吸附单元，提供一多孔性触媒吸附床，以加速氧化剂氧化作用。其主要是使有机污染物从气相转移至液相洗涤液中，并再进一步依据洗涤液中污染物浓度进行洗涤液中污染物有效净化处理控制，可以降低洗涤液的耗用量、降低洗涤液中污染物再逸气量，以及能够提升有机污染物的处理效率。
Description
技术领域
本发明涉及一种净化装置，特别是涉及一种低浓度湿式洗涤有机气体的净化装置。
背景技术
随着科技的进步，一半导体制程线宽大小不断要求下降到40或65奈米以下，进而进入奈米制程时代后，对于高阶半导体制程洁净室环境污染物的需求焦点，从习知微颗粒污染及无机酸碱的气相分子污染物转移至更难处理的挥发性有机气相分子污染物(AMC，Airborne Molecular Contamination)，致使在高阶制程晶圆厂及类似技术的大尺寸TFT-LCD(Thin-Film Transistor Liquid-Crgstal Display)面板厂的产品的优良率提升上，该挥发性有机气相分子污染物的防治已是各大厂关键技术之一。
除了半导体制程外，在生活环境面、作业环境安全及环境保护等都持续面临类似的有机气态分子污染的问题，也因此有机气体净化技术的使用越来越普遍。半导体制程晶圆厂及类似技术的TFT-LCD面板厂与太阳能芯片制造厂的废气中含有大量的挥发性有机物(volatile organic compounds，VOCs)，如醇类：异丙醇(IPA)、正丁醇(NBA)、醇醚；醚酯类：丙二醇甲醚乙酯(PGMEA)、丙二醇甲醚(PGME)；酮类：丙酮(acetone)、丁酮(MEK)、环己酮(cyclohexanone)；酯类：醋酸乙酯(EAC)、醋酸正丁酯(NBAC)；苯类：甲苯(TOL)、二甲苯(XYL)；有机硫化物：DMS、DMDS、醋酸及部分高沸点物质，如乙醇胺(MEA，monoethanolamine)、二甲基亚砜(DMSO，Dimethylsulfoxide)、缓冲脱氧胆酸盐葡萄糖(肉汤)、N-甲基吡咯烷酮(N-Methyl Pyrrolidone)等。
目前处理半导体含VOCs(Volatile Organic Compounds)废气的商业化技术主要是为转轮浓缩焚化技术、活性碳吸附技术及湿式洗涤技术。转轮浓缩焚化技术须消耗燃料；而活性碳吸附技术则须经常更换活性碳，二者操作成本都有过高的问题。另外目前半导体业者使用转轮浓缩焚化技术发现，此技术对高沸点物质(如去光阻剂的主要成分)及低浓度低臭味阈值的恶臭有机化合物(如醋酸)的去除效果较差，且会破坏浓缩转轮所使用的吸附材料的吸附能力，而导致对去除污染物的处理效率会持续降低。
有机气相分子污染物的特性不同于微尘粒及无机酸碱的气相分子污染物，所以处理的机制会截然不同，并且困难也相对较高。空气中有机气相分子污染物控制技术已发展多年，但大多偏向于高浓度的处理技术，对于低浓度者其效果仍然不明显。
对于水溶性高的VOCs(Volatile Organic Compounds)成分，一般可以藉洗涤技术将其从气相转移至液相再进行污染物的处理，但是为了维持处理效率的水量相当大。可进一步利用氧化洗涤方式将废气有机物质传输至水中，配合化学氧化将水中污染物分成二氧化碳、水或无害的盐类，使洗涤水可以再回收使用，但是一般氧化剂受限于反应速率太慢或有产生危害性较高的物质残留于废水中的疑虑。
臭氧的氧化力极佳，在自来水及废水处理的应用很多，常用来消毒或去除部分有机物。臭氧与有机物的反应大约可分成臭氧与水中污染物进行直接反应(direct reaction)、产生氢氧自由基(OH radical)与水中污染物进行间接反应(indirect reaction or radical-type reaction)两部分。利用臭氧与H2O2、UV、OH-等反应产生OH radical参与氧化反应技术一般被称为高级氧化技术(Advanced Oxidation Processes，AOP)。
而传统上是添加氧化的氧化洗涤技术则是将氧化剂与洗涤塔合并操作，而氧化剂与污染物反应速效缓慢时，会导致处理效率降低，并且会造成氧化剂的浪费及耗费更多的洗涤水，且设备的操作维护不容易。
因此，为了使有机废气的处理技术更臻至完善，实有针对上述问题谋求改善之道。因此如何能创设一种低浓度湿式洗涤有机气体的净化装置，实属当前重要研发课题之一，亦成为当前业界极需改进的目标。
发明内容
本发明的目的在于，提供一种低浓度湿式洗涤有机气体的净化装置，所要解决的技术问题是使其可以降低洗涤液的耗用量，并可降低洗涤液中污染物再逸气量(outgassing)及提升有机污染物的处理效率，非常适于实用。
本发明的另一目的在于，提供一种低浓度湿式洗涤有机气体的净化装置，所要解决的技术问题是使其提供一种用于上述低浓度洗涤有机气体的净化装置的多孔性触媒，从而更加适于实用。
本发明的还一目的在于，提供一种低浓度湿式洗涤有机气体的净化装置，所要解决的技术问题是使其进一步使该水溶性较差的VOCs预先进行滤材吸附作用再进行氧化处理为CO2及H2O，或部分氧化处理为水溶性较高的成分，然后再导入洗涤塔处理净化，从而更加适于实用。
本发明的再一目的在于，提供一种低浓度湿式洗涤有机气体的净化装置，所要解决的技术问题是使其中该气体或废气的有机成分可以包含如醇 类、醚酯类、酮类、酯类、苯类、有机硫化物等的任一种及其任意组合，且一般时间总碳氢化合物浓度范围则介于0.01～500ppm之间，从而更加适于实用。
本发明的目的及解决其技术问题是采用以下技术方案来实现的。依据本发明提出的一种低浓度湿式洗涤有机气体的净化装置，其包括：一洗涤塔，用以接收有机气体，使该气体中的有机污染物传输至洗涤液之中；一氧化处理单元，用以处理洗涤塔的洗涤液，并将使用的氧化剂导入该洗涤液之中进行氧化反应，且该氧化处理单元进一步包含：一循环水泵，用以泵送所欲处理净化的洗涤液；一氧化剂贮存器，用以贮放所欲添加的氧化剂；一混合器，用于混合该氧化剂及洗涤液；以及一触媒吸附单元，是提供一多孔性触媒吸附床，用以加速氧化剂的氧化作用。
本发明的目的及解决其技术问题还可采用以下技术措施进一步实现。
前述的低浓度湿式洗涤有机气体的净化装置，其中所述的多孔性触媒吸附床的多孔性触媒其触媒吸附材载体是选自活性碳、沸石、氧化铝、其它多孔性物质或其的混合物，其形状并无特别的限制，可以为圆柱状、颗粒状、真球状、蜂巢状、多层次堆栈状或发泡状等形式，同时其中该触媒的活性部分为N-orbit金属(过渡金属第一类)，其是选自Mn、Fe、Co、Ni、Cu、Pb或Zn及其氧化物的任一种及其任意组合。
前述的低浓度湿式洗涤有机气体的净化装置，其中所述的有机气体的有机成分可包含如醇类：异丙醇(IPA)、正丁醇(NBA)、醇醚及醚酯类：丙二醇甲，醚乙酯(PGMEA)、丙二醇甲醚(PGME)、酮类：丙酮(acetone)、丁酮(MEK)、环己酮(cyclohexanone)、酯类：醋酸乙酯(EAC)、醋酸正丁酯(NBAC)、苯类：甲苯(TOL)、二甲苯(XYL)、有机硫化物：DMS、DMDS、醋酸及部分高沸点物质(如乙醇胺(MEA，monoethanolamine)、二甲基亚砜(DMSO，Dimethylsulfoxide)、缓冲脱氧胆酸盐葡萄糖(BDG.buffered deoxycholate glucose(broth)]、N-甲基吡咯烷酮(N-Methyl Pyrrolidone)等)任一种及其任意组合。
前述的低浓度湿式洗涤有机气体的净化装置，其中所述的有机气体的一般时间总碳氢化合物(Total Hydrocarbon，THC)浓度范围则介于0.01～500ppm之间。
前述的低浓度湿式洗涤有机气体的净化装置，其中所述的有机气体的一般时间总碳氢化合物浓度范围最佳是介于0.01～50ppm之间。
本发明的目的及解决其技术问题还采用以下技术方案来实现。
依据本发明提出的一种低浓度湿式洗涤有机气体的净化装置，其包括：一洗涤塔，用以接收有机气体，使该气体中的有机污染物传输至洗涤液之中；一氧化预处理触媒单元，用以预处理洗涤塔的入流气体，并将其预先 氧化处理后，再导入该洗涤装置中进行洗涤净化；一循环水泵，用以泵送所欲处理净化的洗涤液；以及一吸附床或/及离子交换树脂，是提供一多孔性吸附填充床，用以洗涤液的吸附净化用。
本发明的目的及解决其技术问题还可采用以下技术措施进一步实现。
前述的低浓度湿式洗涤有机气体的净化装置，其中所述的氧化预处理触媒单元的触媒吸附材载体是选自活性碳、沸石、氧化铝、其它多孔性物质或其的混合物，其形状并无特别限制，可为圆柱状、颗粒状、真球状、蜂巢状、多层次堆栈状、纤维状或发泡状等形式，同时其中该触媒的活性部分可为N-orbit金属(过渡金属第一类)及其氧化物或高活性的奈米金或银触媒或光触媒任一种及其任意组合。
前述的低浓度湿式洗涤有机气体的净化装置，其中所述的吸附床或/及离子交换树脂材其载体是选自活性碳、沸石、氧化铝、其它多孔性物质或其的混合物，其形状并无特别限制，可以为圆柱状、颗粒状、真球状、蜂巢状、多层次堆栈状、纤维状或发泡状等形式。
本发明的目的及解决其技术问题另外还采用以下技术方案来实现。依据本发明提出的一种低浓度湿式洗涤有机气体的净化装置，其包括：一洗涤塔，用以接收有机气体，使该气体中的有机污染物传输至洗涤液之中；一循环水泵，用以泵送所欲处理净化的洗涤液；以及一吸附床或/及离子交换树脂材，是提供一多孔性吸附填充床，用以洗涤液的吸附净化用。
本发明的目的及解决其技术问题还可采用以下技术措施进一步实现。
前述的低浓度湿式洗涤有机气体的净化装置，其中所述的吸附床或/及离子交换树脂材其载体是选自活性碳、沸石、氧化铝、其它多孔性物质或其的混合物，其形状并无特别限制，可以为圆柱状、颗粒状、真球状、蜂巢状、多层次堆栈状、纤维状或发泡状等形式。
本发明的目的及解决其技术问题另外还再采用以下的技术方案来实现。依据本发明提出的一种低浓度湿式洗涤有机气体的净化装置，其包括：一洗涤塔，用以接收有机气体，使该气体中的有机污染物传输至洗涤液之中；一氧化预处理触媒单元，用以预处理洗涤塔的入流气体，并将其预先吸附再进行氧化处理后，导入该洗涤装置中进行洗涤净化；以及一循环水泵，用以泵送所欲处理净化的洗涤液。
本发明的目的及解决其技术问题还可采用以下技术措施进一步实现。
前述的低浓度湿式洗涤有机气体的净化装置，其中所述的氧化预处理触媒单元的触媒吸附材载体是选自活性碳、沸石、氧化铝、其它多孔性物质或其的混合物，其形状并无特别的限制，可以为圆柱状、颗粒状、真球状、蜂巢状、多层次堆栈状、纤维状或发泡状等形式，同时其中该触媒的活性部分可为N-orbit金属(过渡金属第一类)及其氧化物或高活性的奈米 金或银触媒或光触媒的任一种及其任意组合。
本发明与现有技术相比具有明显的优点和有益效果。由以上技术方案可知，本发明的主要技术内容如下：
本发明的目的是提供一种低浓度湿式洗涤有机气体的净化装置，当污染物从气相转移至液相洗涤液中，再进一步依据洗涤液中污染物的浓度进行洗涤液中污染物的有效净化处理控制，可以降低洗涤液的耗用量、并降低洗涤液中污染物再逸气量(outgassing)以及提升有机污染物的处理效率。
其中洗涤液中污染物的处理，可为单纯经过多孔性吸附床或/及离子交换树脂进行洗涤液的净化；亦可进一步经过多孔性触媒吸附床搭配加入臭氧或双氧水等氧化剂，加速与洗涤液中污染物进行氧化净化反应。
为达到上述目的，本发明提供一种低浓度湿式洗涤有机气体的净化装置，包括：一洗涤塔，其是用以接收有机气体，使该气体中的有机污染物传输至洗涤液之中；一洗涤液净化单元，是提供一多孔性吸附床或/及一离子交换树脂或/及一氧化处理单元，用以进行洗涤液的净化作用；且其中该一氧化处理单元，是用以处理洗涤塔的洗涤液，并将使用的氧化剂导入该洗涤液之中进一步进行氧化反应，且该氧化处理单位是进一步包含：一氧化剂贮存器，用以贮放所欲添加的氧化剂；一混合器，用于混合该氧化剂及洗涤液；以及一触媒吸附单元，是提供一多孔性触媒吸附床用以加速氧化剂的氧化作用。
藉由上述的一种低浓度湿式洗涤有机气体的净化装置，在该氧化处理单元中，增加一洗涤液中污染物的浓度侦测器，根据洗涤液中污染物的浓度高低进行有效调节适当的洗涤液净化处理量或及氧化剂的添加量，可以提高多孔性触媒吸附床的效能与使用寿命，以及能够降低氧化剂的耗用量。
另外，为达到上述目的，本发明另提供一种用于上述低浓度洗涤有机气体的净化装置的多孔性触媒，该触媒吸附材载体是选自活性碳、沸石、氧化铝、其它多孔性物质或其的混合物，其形状并无特别限制，可以为圆柱状、颗粒状、真球状、蜂巢状、多层次堆栈状、纤维状或发泡状等形式，同时其中该触媒的活性部分为N-orbit金属(过渡金属第一类)，其是选自于Mn、Fe、Co、Ni、Cu、Pb或Zn及其氧化物的任一种及其任意组合。
此外，为达到上述目的，本发明还提供了一种低浓度湿式洗涤有机气体的净化装置，本发明针对水溶性较差的VOCs成分，可进一步藉由预处理气体入口侧设置有预处理触媒氧化滤材，进一步使该水溶性较差的VOCs预先进行滤材吸附作用再进行氧化处理为CO2及H2O，或部分氧化处理为水溶性较高的成分(如：DMS常温触媒氧化为DMSO、DMSO2、SO2)，然后再导入洗涤塔处理净化。
再者，为达到上述目的，本发明再提供一种低浓度湿式洗涤有机气体的净化装置，其中该气体或废气的有机成分可包含：如醇类：异丙醇(IPA)、正丁醇(NBA)、醇醚；醚酯类：丙二醇甲醚乙酯(PGMEA)、丙二醇甲醚(PGME)；酮类：丙酮(acetone)、丁酮(MEK)、环己酮(cyclohexanone)；酯类：醋酸乙酯(EAC)、醋酸正丁酯(NBAC)；苯类：甲苯(TOL)、二甲苯(XYL)；有机硫化物：DMS、DMDS、醋酸及部分高沸点物质，如MEA、DMSO、BDG、NMP等的任一种及其任意组合，且一般时间总碳氢化合物(THC，Total Hydrocarbon)浓度范围则介于0.01～500ppm之间，其较佳处理浓度介于0.01～50ppm之间。
借由上述技术方案，本发明一种低浓度湿式洗涤有机气体的净化装置至少具有下列优点及有益效果：
1、本发明的低浓度湿式洗涤有机气体的净化装置，是使当污染物从气相转移至液相洗涤液中，再进一步依据洗涤液中污染物的浓度进行洗涤液中污染物的有效净化处理控制，而可以降低洗涤液的耗用量，并可以降低洗涤液中污染物再逸气量(outgassing)及提升有机污染物的处理效率，非常适于实用。
2、本发明的低浓度湿式洗涤有机气体的净化装置，提供一种用于上述低浓度洗涤有机气体的净化装置的多孔性触媒，从而更加适于实用。
3、本发明的一种低浓度湿式洗涤有机气体的净化装置，其针对水溶性较差的VOCs成分，可进一步藉由预处理气体入口侧设置预处理触媒氧化滤材，进一步使该水溶性较差的VOCs预先进行滤材吸附作用再进行氧化处理为CO2及H2O，或部分氧化处理为水溶性较高的成分，然后再导入洗涤塔处理净化，净化效果更佳，从而更加适于实用。
4、本发明的低浓度湿式洗涤有机气体的净化装置，使其中该气体或废气的有机成分可以包含：如醇类：异丙醇(IPA)、正丁醇(NBA)、醇醚；醚酯类：丙二醇甲醚乙酯(PGMEA)、丙二醇甲醚(PGME)；酮类：丙酮(acetone)、丁酮(MEK)、环己酮(cyclohexanone)；酯类：醋酸乙酯(EAC)、醋酸正丁酯(NBAC)；苯类：甲苯(TOL)、二甲苯(XYL)；有机硫化物：DMS、DMDS、醋酸及部分高沸点物质，如MEA、DMSO、BDG、NMP等的任一种及其任意的组合，并且一般时间总碳氢化合物(Total Hydroca rbon，THC)浓度范围则是介于0.01～500ppm之间，其较佳处理浓度介于0.01～50ppm之间，从而具有更佳的净化效果，更加适于实用。
综上所述，本发明是有关一种低浓度湿式洗涤有机气体的净化装置，主要特征在于有机气体处理的洗涤技术中，使有机污染物从气相转移至液相洗涤液中，并再进一步依据洗涤液中污染物的浓度进行该洗涤液中污染物的有效净化处理控制，以降低洗涤液的耗用量，并降低洗涤液中污染物再逸 气量(outgassing)及提升有机污染物的处理效率。其中，该洗涤液中污染物的处理，可为单纯经过多孔性吸附床或/及离子交换树脂进行洗涤液的净化；亦可进一步经过多孔性触媒吸附床搭配加入臭氧或双氧水等氧化剂，能够加速与洗涤液中污染物进行氧化净化反应。此外，针对水溶性较差的VOCs成分，可进一步藉由预处理气体入口侧设置预处理触媒氧化滤材，进一步使该水溶性较差的VOCs预先进行吸附作用再进行氧化处理为CO2及H2O，或部分氧化处理为水溶性较高的成分，然后再导入洗涤塔处理净化。本发明具有上述诸多优点及实用价值，其不论在产品结构或功能上皆有较大改进，在技术上有显著的进步，并产生了好用及实用的效果，从而更加适于实用，诚为一新颖、进步、实用的新设计。
上述说明仅是本发明技术方案的概述，为了能够更清楚了解本发明的技术手段，而可依照说明书的内容予以实施，并且为了让本发明的上述和其他目的、特征和优点能够更明显易懂，以下特举较佳实施例，并配合附图，详细说明如下。
附图说明
图1是本发明一种低浓度湿式洗涤有机气体的净化装置的示意图。
图2是本发明一种低浓度湿式洗涤有机气体的净化装置的示意图。
10：气体入口 20：气体出口
30：喷水头 40：填充物
50：洗涤液循环水泵 60：洗涤液贮存槽
70：流量控制阀 80：氧化预处理触媒单元
90：吸附床或及离子交换树脂 100：洗涤塔
200：氧化处理单元 250：循环水泵
260：污染物浓度侦测器 270：混合器
280：氧化剂贮存器 290：触媒吸附单元
具体实施方式
为更进一步阐述本发明为达成预定发明目的所采取的技术手段及功效，以下结合附图及较佳实施例，对依据本发明提出的一种低浓度湿式洗涤有机气体的净化装置其具体实施方式、结构、特征及其功效，详细说明如后。
有关本发明的前述及其他技术内容、特点及功效，在以下配合参考图式的较佳实施例的详细说明中将可清楚呈现。通过具体实施方式的说明，当可对本发明为达成预定目的所采取的技术手段及功效得一更加深入且具体的了解，然而所附图式仅是提供参考与说明之用，并非用来对本发明加以 限制。
实施例一
请参阅图1所示，是本发明一种低浓度湿式洗涤有机气体的净化装置的示意图。本发明较佳实施例的一种湿式有机废气处理装置，其中该处理装置具有一洗涤塔100，是用以接收有机气体，使该气体中的有机污染物传输至洗涤液之中，其中有机废气是从一气体入口10进入该处理装置中，而在其中包含一复数个喷水头30，其是用于提供喷洒从一洗涤液贮存槽60经一洗涤液循环水泵50所提供的洗涤水，使得该有机废气在洗涤塔100中，将该污染物从气相转移至液相洗涤液中，同时在该洗涤塔100中具有一填充物40，可增加反应时间及污染物的转移量，而有机废气在污染物转移后的气体从一气体出口20排出，而经交换污染物的洗涤液进入一洗条液的贮槽中。
本发明湿式有机废气处理装置中具有一洗涤液净化单元200，是用以处理洗涤塔的洗涤液，其包含：
一氧化剂贮存器280，用以贮放所欲添加的氧化剂；
并经由一混合器270，用于混合该氧化剂及洗涤液；
再经由一循环水泵250来控制流量，将该气化剂及洗涤液导入一触媒吸附单元290，其提供一多孔性触媒吸附床用以加速氧化剂的氧化作用，并在该触媒吸附单元290之后，设有一污染物浓度侦测器，用于侦测净化后洗涤水的污染物浓度。
在实厂是以废气风量600CMM时处理操作，其有无使用吸附氧化触媒的结果是如下面的表一所示。表一中该多孔性触媒吸附单元290的触媒吸附材载体，是选自疏水性高硅铝比沸石(UOP Hisiv3000)，其形状为蜂巢状形式，蜂巢基材为陶瓷纤维；而表二中该多孔性触媒吸附单元290的触媒吸附材载体，是选自选自Y型沸石(Zeolyst CBV100)，其形状为蜂巢状形式，蜂巢基材为陶瓷纤维，同时其后可串接氧化铁触媒以再加强其氧化，其形状为颗粒状形式，并在洗涤水中加入适当的氢氧化钾(KOH)或氢氧化钠(NaOH)，并且pH值维持在9.0以上。
表一、实厂废气风量600CMM时处理操作的结果
| 使用吸附氧 化触媒与否 | 处理前/后 THC排放浓度ppm | 处理前/后 THC排放量 Kg/hr | 臭氧产生量 Kg/hr | 臭氧消耗量 g O3/g THC | 氧化槽 停留时间 | 洗条液汰换与 循环流量比例 |
| 无 | 21.0/3.4 | 0.5/0.08 | 2.1 | 4.2 | 24min | 2～3％ |
| 有 | 21.0/2.1 | 0.5/0.05 | 0.9 | 1.8 | 0.3min | 1～1.5％ |
注1：入流VOCs成分组成：异丙醇(IPA，isopropyl alcohol)，丙酮 (Acetone)，丙二醇单甲基醚酯(PGMEA，1-Methoxy-2-Propyl Acetate)，单甲基醚丙二醇(PGME，propylene glycol mono-methyl ether)，醋酸(Acetic Acid)，环己酮(Cyclohexanone)，二甲基亚砜(DMSO，Dimethylsulfoxide)，乙醇胺(MEA，monoethanolamine)，及甲苯(Toluene)等。
表二、实厂废气风量1400CMM时处理操作的结果
注2：入流VOCs成分组成：单独醋酸(Acetic Acid)。
如上面的表一及表二中所示，其中该废气的成分组成分别包含：异丙醇、丙酮、单甲基醚丙二醇、单甲基醚丙二醇、醋酸、环己酮、二甲基亚砜、乙醇胺及甲苯等与单独醋酸，表一所示在起始时的总碳氢化合物(THC)皆为21ppm(0.5Kg/hr)，而在经过废气处理装置处理后，无使用吸附氧化触媒的总碳氢化合物为3.4ppm(0.08Kg/hr)，而使用吸附氧化触媒后的总碳氢化合物为2.1ppm(0.05Kg/hr)，亦即，使用吸附氧化触媒可以有效的减低总碳氢化合物；在臭气的消耗量上，该使用吸附氧化触媒的值为1.8，而未使用吸附氧化触媒则为4.2，明显发现在使用吸附氧化触媒时，可以有效的降低该臭氧的消耗；再者，在该氧化槽的停留时间，若无使用吸附氧化触媒需时24分钟，而用该吸附氧化触媒则仅需时0.3分钟，故使用该吸附氧化触媒可以有效的缩短该洗涤水的净化速率。
如上面的表二中所示，在起始时的醋酸浓度皆是为3.0ppm(0.63Kg/hf)，而在经过废气处理装置处理后，无使用吸附氧化触媒的总碳氢化合物为0.6ppm(0.13Kg/hr)，而使用吸附氧化触媒后的总碳氢化合物为0.2ppm(0.04Kg/hr)，亦即，使用吸附氧化触媒可以有效的减低总碳氢化合物；在臭气的消耗量上，该使用吸附氧化触媒的值为0.86，而未使用吸附氧化触媒则为4.02，明显发现在使用吸附氧化触媒时，可以有效降低该臭氧的消耗；再者，在该氧化槽的停留时间，若无使用吸附氧化触媒需时间26分钟，而用该吸附氧化触媒则仅需时间1.0及1.5分钟，故使用该吸附氧化触媒可以有效的缩短该洗涤水的净化速率。
实施例二
请参阅图2所示，是本发明一种低浓度湿式洗涤有机气体的净化装置的示意图。本发明的第二较佳实施例是提供如第一实施例中的一种湿式有机废气处理装置，唯如图2所示，其在洗涤水由该洗涤液循环水泵进入该等喷水头30之前，先经由一流量控制阀70，再经由或不经由一吸附床或/及离子交换树脂90再流经一污染物浓度侦测器260，再进入该等喷水头30；并且该等有机气体是先流经一氧化预处理触媒单元80，以用以预处理洗涤塔的入流气体，并将其预先吸附再进行氧化处理后，再导入该洗涤装置中进行洗涤净化，而其它的处理流程皆与实施例一相同。并在实厂以废气风量1000CMM时处理操作，在有无使用吸附氧化触媒及其预先氧化处理结果是如下面的表三所示。其中，该氧化预处理触媒单元80的触媒吸附材载体，是选自疏水性高硅铝比沸石(Zeolyst CBV5524G)与铁氧化物，其形状为粉末并涂布于PU发泡单体上，其后可搭配选自PP纤维吸附材载体，其中该触媒的活性部分为奈米银。且该一吸附床或/及离子交换树脂90是选自一活性碳纤维(台碳科技PAN是活性碳纤维)及一纤维状酸性阳离子交换树脂及一纤维状碱性阴离子交换树脂(太洋化成DIAION)。
表三、实厂气流风量1000CMM时处理结果与操作条件
| 循环洗涤液吸附材 | 处理前/后THC浓 度ppb(注4) | THC处理净化效率％ | 无机成分(SO2，H2S， NH3)处理净化效率％ | 洗条液汰换与 循环流量比例 |
| 无 | 300/195 | 35％ | 60％ | 5～50％ |
| 有 | 350/87 | 75％ | 80％ | 1～5％ |
| 有(注3)(沸石) | 350/52 | 85％ | 85％ | 0.5～3％ |
| 有(注3)(沸石与铁氧化物) | 350/42 | 88％ | 85％ | 0.5～2.5％ |
| 有(注3)(沸石与铁氧化物+ 奈米银PP纤维) | 350/35 | 90％ | 85％ | 0.5～2％ |
注2：入流VOCs成分组成：异丙醇，丙酮，单甲基醚丙二醇，单甲基醚丙二醇，乙醇胺及醋酸等(同时含有无机成分组成：SO2、H2S、NH3共20ppb以下)
注3：入口侧装设预处理触媒氧化滤材
注4：1ppb＝10-3ppm
如上面表三中所示，其中该废气的成分组成包含：异丙醇，丙酮，单甲基醚丙二醇、单甲基醚丙二醇、及醋酸等(同时含有无机成分组成：SO2、H2S、NH3共20ppb以下)，现有习知装置在操作起始时的总碳氢化合物(THC)为300ppb，而在经过废气处理装置处理后，未使用吸附氧化材的总碳氢化合物为195ppb，而使用吸附氧化材后的总碳氢化合物时，总碳氢化合物起始为350ppb，而处理后为87ppb，另在洗涤塔入口侧使用预处理触媒氧化滤材， 其处理后为52ppb，故即使用吸附材可以有效的减低总碳氢化合物，而在入口侧先行经由预处理触媒氧化滤材，可以降低更多的总碳氢化合物；而在处理净化效率上使用洗涤液吸附材，及在入口侧先行经由预处理触媒氧化滤材，其总碳氢化合物处理净化效率分别从35％提升到75％、85％、88％及90％，无机成分SO2、H2S、NH3处理净化效率分别从60％提升到80％及85％，可以同时有效的提升总碳氢化合物及无机成分SO2、H2S、NH3的处理净化效率；且在表三中明显可见，洗条液汰换与循环流量比例亦可以有效的提升。
以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制，虽然本发明已以较佳实施例揭露如上，然而并非用以限定本发明，任何熟悉本专业的技术人员，在不脱离本发明技术方案范围内，当可利用上述揭示的技术内容作出些许更动或修饰为等同变化的等效实施例，但凡是未脱离本发明技术方案内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明技术方案范围内，因此本发明的保护范围当以申请专利范围所界定的技术方案为准。
Claims (7)
1.一种低浓度湿式洗涤有机气体的净化装置，其特征在于其包括：
一洗涤塔，用以接收有机气体，使该气体中的有机污染物传输至洗涤液之中；
一氧化处理单元，用以处理洗涤塔的洗涤液，并将使用的氧化剂导入该洗涤液之中进行氧化反应，且该氧化处理单元进一步包含：
一循环水泵，用以泵送所欲处理净化的洗涤液；
一氧化剂贮存器，用以贮放所欲添加的氧化剂；
一混合器，用于混合该氧化剂及洗涤液；以及
一触媒吸附单元，是提供一多孔性触媒吸附床，用以加速氧化剂的氧化作用。
2.根据权利要求1所述的低浓度湿式洗涤有机气体的净化装置，其特征在于其中所述的多孔性触媒吸附床的多孔性触媒其触媒吸附材载体是选自活性碳、沸石及氧化铝的任一种或其任意组合的混合物。
3.根据权利要求2所述的低浓度湿式洗涤有机气体的净化装置，其特征在于其中所述的触媒吸附材载体的形状为圆柱状、颗粒状、真球状、蜂巢状、多层次堆栈状及发泡状的任一种或其任意组合。
4.根据权利要求3所述的低浓度湿式洗涤有机气体的净化装置，其特征在于其中触媒的活性部分是选自Mn、Fe、Co、Ni、Cu、Pb、Zn及其氧化物的任一种或其任意组合。
5.根据权利要求1所述的低浓度湿式洗涤有机气体的净化装置，其特征在于其中所述的有机气体的有机成分包含：异丙醇、正丁醇、醇醚、丙二醇甲醚乙酯、丙二醇甲醚、丙酮、丁酮、环己酮、醋酸乙酯、醋酸正丁酯、甲苯、二甲苯、二甲基二硫化物、醋酸、乙醇胺、二甲基亚砜、缓冲脱氧胆酸盐葡萄糖及N-甲基吡咯烷酮的任一种或其任意组合。
6.根据权利要求1所述的低浓度湿式洗涤有机气体的净化装置，其特征在于其中所述的有机气体的一般时间，总碳氢化合物浓度范围则介于0.01～500ppm之间。
7.根据权利要求6所述的低浓度湿式洗涤有机气体的净化装置，其特征在于其中所述的有机气体的一般时间，总碳氢化合物浓度范围最佳是介于0.01～50ppm之间。
Priority Applications (1)
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|---|---|---|---|
| CN2008100944455A CN101569833B (zh) | 2008-04-30 | 2008-04-30 | 一种低浓度湿式洗涤有机气体的净化装置 |
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Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
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