TWI604883B - Organic waste gas pretreatment purification system and organic waste gas purification method of coating operation - Google Patents

Description

塗裝作業之有機廢氣預處理淨化系統及有機廢氣淨化方法

本發明係關於一種塗裝作業之有機廢氣預處理淨化系統及有機廢氣淨化方法，其係針對塗裝作業中產生之有機廢氣進行淨化之系統與方法。

塗裝(coatings/paints)工程係廣泛應用在各項產業及產品上，主要功能係可增加美觀、產品機能特性或具保護等功能，塗裝的方式係包含了噴塗法與塗佈法：噴塗法係藉由噴槍將塗料噴灑於被塗物表面，通常應用於金屬表面塗裝製程(例如汽車板金)...等等；塗佈法則應用於機能性布料、膠帶、商標紙、貼紙、聚亞醯胺膜...等等相關功能性產品。

一般而言，塗裝製程採用之塗料可具有耐候性、隔熱、絕緣及防銹、防潮、耐酸鹼等化性，藉以達到美化、裝飾產品外觀，並同時提供避免被塗物表面刮傷、鏽蝕等功效，進而延長使用壽命，如此，甚至可提高被塗物本身之產品價值。基於以上特性與優點，塗裝工程被廣泛應用於建築工程、運輸器材、電子產品、民生用品、國防工業、機械、家具、塑膠及金屬製品等，成為化學製品工業中重要的一環。

其中，塗裝製程採用之塗料是為了保護被鍍物表面或使外觀產生變化而使用的一種材料，以流動狀態塗布於物體之表面形成薄膜，經一段時間， 塗料中之溶劑完全揮發後，形成連續性之固體膜固著覆蓋於其表面，流動狀態包括液狀、熔融狀、氣懸微粒等。

塗料是由展色劑(大部份為樹脂類及纖維素)、顏料、溶劑(用以溶解展色劑)以及各種不同的可塑劑、硬化劑等添加劑所組成，因此一般塗料本身即有有機溶劑存在(水性塗料、粉體塗裝塗料除外)；此外，在塗料使用之前視需要添加特定有機溶劑之稀釋劑，以改善其塗裝特性，而塗裝前塗裝品之脫脂及管線之清洗亦常使用有機溶劑，可見塗裝與溶劑密不可分的關係，也正因此突顯出有機溶劑所扮演角色的重要性。

依據被塗物與塗料的種類及特性，於塗裝作業中，在塗裝製程(例如噴塗方式或塗佈方式等)後塗裝製程會接續一烘乾製程，塗裝塗裝製程中係將塗料塗佈於被塗物表面，烘乾製程中將被塗物經乾燥室以高溫將被塗物烘乾。其中，塗裝製程所使用之有機溶劑多屬低沸點及高揮發性，因此極易於噴塗作業及烘烤過程中逸散或揮發製環境中，大部分有機溶劑之沸點較低，塗料組成分之有機溶劑極易揮發，形成所謂之揮發性有機物質(Volatile Organic Compounds,VOCs)。同時，塗裝製程中，塗料之噴灑及飛濺造成噴塗室中產生大量之漆粒(粒徑大於2.5μm之粒狀物；>>PM2.5)，且其排放廢氣以常溫下易揮發的中低沸點、低濃度VOCs為主。而烘乾製程中，由乾燥室排放之VOCs廢氣屬於高溫排氣(排氣溫度在100~150℃)，其排放廢氣含有高溫下才會揮發的中高沸點、高濃度VOCs為主，廢氣中之高沸點VOCs因隨排氣管線距離而降溫冷凝形成次微米微粒(微霧液滴；<<PM2.5)。

因此，由於VOCs具有程度不等之毒性，且會參與光化學反應，塗裝作業產生之廢氣對環境造成之影響已日益受重視，塗裝作業產生之廢氣需先經淨化處理，符合排放標準，始能將淨化處理後之廢氣排放於大氣。

如圖1所示，其係為習知技術中應用於塗裝作業之有機廢氣淨化系統之示意圖。習知的有機廢氣淨化系統主要包含風車101、洗滌塔102、轉輪設備103及排放煙囪104，塗裝作業中的塗裝製程與乾燥製程產生之廢氣係匯集後藉由風車101引出至洗滌塔102進行洗滌，以降低漆粒含量，再將洗滌後之廢氣引入轉輪設備103的吸脫附單元中，藉由轉輪內的吸脫附單元將廢氣中的揮發性VOCs質吸附下來。然而，一般塗裝業廢氣入口濃度為200-600mg/M³左右，其中還包含5-15%石腦油成分、5%三甲基苯及5%鄰二甲苯等，其係屬於高沸點、非水溶性之VOCs，高沸點VOCs係易凝結而阻塞於沸石轉輪、活性碳流體化床...等等吸脫附單元(如轉輪設備103)的多孔性吸附材上，因而導致吸脫附單元的效率逐漸降低；此外，轉輪設備103吸脫附單元(例如高矽鋁比疏水性ZSM-5或/及Y型沸石；UOP Hisiv 3000或/及Hisiv 1000)，對於分子徑較大的高沸點、非水溶性VOCs吸附效率極低(<20%)，就前述數據示例而言，無法被轉輪設備103吸脫附單元吸附處理的VOCs即估了15-25%，導致其他種類的VOCs之處理效率必須高達99%以上，而必須增加設備與操作成本，例如再增設串聯一組轉輪設備等吸脫附單元來進行再淨化，才能達成99%之處理效率(效率計算式如下：90%+(100%-90%)x90%=99%)，才能達到環保排放法規要求。

另外，為了使塗裝製程中塗料塗佈於被塗物表面的塗佈均勻、厚薄等穩定，以及烘乾製程中使被塗物烘乾的品質穩定，塗裝室與烘乾室須具備相對穩定的溫濕度、風速及氣流潔淨度環境，因此，塗裝製程與烘乾製程之進 氣管線上，必須進行進流氣體中之粒狀物、溫度、濕度、穩定進氣風量、風速(穩壓)以及揮發行有機物(VOCs或THC)濃度的調整處理，以確保品質與安全操作，然而，在冬天(特別是寒帶地區)或夏天(特別是亞熱帶或熱帶地區)而言，將因此大幅度增加冷卻或/及加熱所需的能源消耗，也增加了最終管末廢氣處理設備的負擔。

本發明之一目的在於解決習知用於塗裝作業所產生之廢氣淨化處理技術中，大分子高沸點、之VOCs係易凝結而阻塞於轉輪上以及吸脫附淨化效率不佳等問題。

本發明之另一目的在於解決習知用於塗裝作業產生之廢氣淨化處理技術中，塗裝製程與烘乾製程兩股廢氣特性不同卻合併處理，因而導致需要配置多種之預過濾處理方式及設置與操作成本高等問題。

本發明之又一目的在於解決習知用於塗裝作業所產生之廢氣淨化處理技術中，塗裝製程之需大量冷卻或/及加熱進氣、且須使進氣具備穩定之溫濕度與風速、安全濃度等控制，因而導致高耗能之操作成本等問題。

本發明之再一目的在於解決習知用於塗裝作業產生之廢氣淨化處理技術中，塗裝製程之排放廢氣屬於常溫低濃度大風量為主，致使管末管線與處理設備設置與操作成本高等問題。

為達上述目的及其他目的，本發明揭露一種塗裝作業之有機廢氣預處理淨化系統，用於處理塗裝製程所產生之第一廢氣及烘乾製程所產生之第二廢氣，該有機廢氣預處理淨化系統包含第一引氣管線、第二引氣管線、增 濕冷凝單元及匯流管線，該第一引氣管線係引出該塗裝製程所產生之第一廢氣；該第二引氣管線係引出該烘乾製程所產生之第二廢氣；該增濕冷凝單元係設置於該第二引氣管線上，該增濕冷凝單元包括一增濕裝置及一冷凝室，以使該第二廢氣被洗滌及增濕並冷凝；該匯流管線係連接該第一引氣管線與該第二引氣管線，以供該第一廢氣及該第二廢氣匯流。

上述之有機廢氣預處理淨化系統，其中進一步包含一第一過濾單元，該第一過濾單元係設置於該第一引氣管線上，用於過濾該第一廢氣中之粒狀物。

上述之有機廢氣預處理淨化系統，其中進一步包含一第二過濾單元，該第二過濾單元係設置於該匯流管線上，用於過濾該匯流廢氣中之粒狀物。

上述之有機廢氣預處理淨化系統，其中進一步包含一回流引氣管線，該回流引氣管線之上游係連接該第一引氣管線與該匯流管線連接處或前，以將該第一引氣管線之廢氣的全部或部分引出回流至該塗裝製程及該烘乾製程中至少一者的入風管。

上述之有機廢氣預處理淨化系統，其中進一步包含一第三過濾單元，該第三過濾單元係設置於該回流引氣管線上，用於過濾該回流引氣管線內通過之氣體中之粒狀物。

上述之有機廢氣預處理淨化系統，其中進一步包含一有機物濃度監測器，該有機物濃度監測器係設置於該回流引氣管、該塗裝製程之入風管及該烘乾製程之入風管的至少其中一者上，用於監測管中之有機物濃度。

上述之有機廢氣預處理淨化系統，其中進一步包含一第一空氣調節單元，該第一空氣調節單元係設置於該塗裝製程之入風管上，用於調節處理該入風管中氣體之粒狀物、溫度、濕度、進氣風量及進氣風速中至少一者。

上述之有機廢氣預處理淨化系統，其中進一步包含一第二空氣調節單元，該第二空氣調節單元係設置於該烘乾製程之入風管上，用於調節處理該入風管中氣體之粒狀物、溫度、濕度、進氣風量及進氣風速中至少一者。

上述之有機廢氣預處理淨化系統，其中進一步包含一回溫控濕單元，該回溫控濕單元係連接該匯流管線，並用於直接或間接加熱該匯流管線中之匯流廢氣。

上述之有機廢氣預處理淨化系統，其中該增濕冷凝單元具有一除霧器，該除霧器設置於該冷凝室之下游。

上述之有機廢氣預處理淨化系統，其中該冷凝室係具有一冷凝器。

上述之有機廢氣預處理淨化系統，其中該增濕裝置所提供之增濕液之溫度係等於或低於該第二廢氣之露點溫度。

上述之有機廢氣預處理淨化系統，其中該冷凝室係具有一多孔隙層。

為達上述目的及其他目的，本發明另揭露一種塗裝作業之有機廢氣淨化方法，用於處理塗裝作業中塗裝製程所產生之第一廢氣及烘乾製程所產生之第二廢氣，其特徵在於，該有機廢氣淨化方法包含：一增濕冷凝步驟，增濕並冷凝該烘乾製程所產生之第二廢氣；及一匯流步驟，增濕並冷凝後之第 二廢氣與該塗裝製程所產生之第一廢氣匯流為匯流廢氣，匯流廢氣係引入一最終管末處理設備淨化處理。

上述之有機廢氣淨化方法，其中該匯流步驟中，該塗裝製程所產生之第一廢氣先經粒狀物過濾處理後，再與被增濕及冷凝處理後之第二廢氣匯流。

上述之有機廢氣淨化方法，其中進一步包含一回流引氣步驟，將經過濾處理後之第一廢氣係經一回流引氣管線被引出回流至該塗裝製程之入風端及該烘乾製程之入風端的至少其中一者。

上述之有機廢氣淨化方法，其中該回流引氣步驟中，該回流引氣管線上設置有一第三過濾單元，用於過濾氣體中之粒狀物。

上述之有機廢氣淨化方法，其中進一步包含一有機濃度監測步驟，該回流引氣管、該塗裝製程之入風管及該烘乾製程之入風管的至少其中一者上設置一有機物濃度監測器，用於監測管中之有機物濃度。

上述之有機廢氣淨化方法，其中進一步包含一空氣調節步驟，於該塗裝製程之入風端及烘乾製程之入風端的其中至少一者設置一空氣調節單元，以調節處理入風端之氣體中之粒狀物、溫度、濕度、進氣風量及進氣風速的至少其中一者。

上述之有機廢氣淨化方法，其中該匯流廢氣係經加熱處理，使匯流廢氣之溫度升高至20-40℃及濕度降低至80%RH以下，再進入該最終管末處理設備。

上述之有機廢氣淨化方法，其中該最終管末處理設備係為沸石濃縮轉輪、活性碳流體化床、吸附塔或焚化爐。

據此，上述之塗裝作業之有機廢氣預處理淨化系統及有機廢氣淨化方法中，係將塗裝製程所產生之第一廢氣及烘乾製程所產生之第二廢氣進行分流預處理，以針對不同特性之第一廢氣(易揮發之低沸點VOCs及漆粒佔大部分)與第二廢氣(高沸點VOCs及次微米懸浮微粒佔大部分)分別進行預處理，不僅可減輕了最終管末處理設備之負擔，還可降低最終管末處理設備之維修頻率，也更大幅提高廢氣中之VOCs的處理效率。

1‧‧‧有機廢氣預處理淨化系統

10‧‧‧第一引氣管線

11‧‧‧入風管

20‧‧‧第二引氣管線

21‧‧‧入風管

30‧‧‧增濕冷凝單元

31‧‧‧增濕裝置

311‧‧‧供液管線

312‧‧‧幫浦

313‧‧‧冷卻器

32‧‧‧冷凝室

33‧‧‧除霧器

321‧‧‧多孔隙層

322‧‧‧冷凝器

40‧‧‧匯流管線

50A‧‧‧第一過濾單元

50B‧‧‧第二過濾單元

50C‧‧‧第三過濾單元

60A‧‧‧第一空氣調節單元

60B‧‧‧第二空氣調節單元

70‧‧‧最終管末處理設備

80,80’‧‧‧回溫控濕單元

81‧‧‧回溫熱交換器

82‧‧‧引流管線

82a‧‧‧引出管

82b‧‧‧回流管

83‧‧‧循環風車

84‧‧‧高溫側管線

84a‧‧‧第一管線

84b‧‧‧第二管線

85‧‧‧第一加熱管線

86‧‧‧第二加熱管線

90‧‧‧回流引氣管線

91‧‧‧連接管

92‧‧‧連接管

93‧‧‧回流風車

95A,95B,95C,95D‧‧‧有機物濃度監測器

〔圖1〕係為習知技術中應用於塗裝作業之有機廢氣淨化系統之示意圖。

〔圖2〕係為本發明第一實施例之有機廢氣預處理淨化系統之示意圖。

〔圖3〕係為塗裝作業之流程示意圖。

〔圖4A及4B〕係為本發明第一實施例中之同一塗裝作業中，對塗裝製程產生之第一廢氣與烘乾製程產生之第二廢氣採樣檢測之微粒質量分佈曲線圖。

〔圖5A及5B〕係為增濕冷凝單元之示例性實施態樣的結構示意圖。

〔圖6〕係為本發明第二實施例之有機廢氣預處理淨化系統之示意圖。

〔圖7〕係為本發明第三實施例之有機廢氣預處理淨化系統之示意圖。

〔圖8〕係為本發明第四實施例之有機廢氣預處理淨化系統之示意圖。

〔圖9〕係為本發明第五實施例之有機廢氣預處理淨化系統之示意圖。

為充分瞭解本發明之目的、特徵及功效，茲藉由下述具體之實施例，並配合所附之圖式，對本發明做一詳細說明，說明如後：

請參照圖2，本發明第一實施例之有機廢氣預處理淨化系統1用於處理塗裝作業中塗裝製程所產生之第一廢氣及烘乾製程所產生之第二廢氣，該有機廢氣預處理淨化系統1包含第一引器管線10、第二引器管線20、增濕冷凝單元30及匯流管線40，該第一引氣管線10引出該塗裝製程所產生之第一廢氣；該第二引氣管線20引出該烘乾製程所產生之第二廢氣；該增濕冷凝單元30設置於該第二引氣管線10上，該增濕冷凝單元30包括一增濕裝置31及一冷凝室32，以使該第二廢氣被洗滌及增濕並冷凝；該匯流管線40連接該第一引氣管線10與該第二引氣管線20，以供該第一廢氣及該第二廢氣匯流，而形成一匯流廢氣。該匯流管線40後端可連接一最終管末處理設備70，以將該匯流廢氣淨化處理，進而降低其中VOCs含量。

較佳地是，該有機廢氣預處理淨化系統1可包含一第一過濾單元50，該第一過濾單元50係設置於該第一引氣管線10上，用於過濾該第一廢氣中之粒狀物，使第一廢氣中大部分的粒狀物先行過濾出來，藉此減輕後續設備處理之負擔。

本發明第一實施例中，該有機廢氣預處理淨化系統1用於處理塗裝作業中塗裝製程所產生之第一廢氣及烘乾製程所產生之第二廢氣，如圖3所示，塗裝作業主要包含塗裝製程及烘乾製程，塗裝製程中係於噴塗室中讓塗料塗布於被塗物表面，烘乾製程中將被塗物經乾燥室以高溫將被塗物烘乾。其中，該烘乾製程係接續於該塗裝製程後，或者，該烘乾製程與該塗裝製程之間係還有其他製程。

請配合參照圖4A及圖4B，其係為同一塗裝作業中，對塗裝製程產生之第一廢氣A與烘乾製程產生之第二廢氣B採樣檢測之微粒質量分佈曲線圖。

如圖4A所示，第一廢氣A中微粒濃度最高集中在粒徑為10~18μm之區間，即表示第一廢氣A中微粒粒徑主要分布在10μm以上；進一步分析第一廢氣A之特性，由於塗裝製程係於常溫下進行塗料噴塗，故第一廢氣A組成係為在常溫下易揮發的較低沸點VOCs(例如甲苯、二甲苯、丁酮及環己酮等)、漆粒(2.5μm以上之微粒係屬漆粒)及極少量之高沸點VOCs。

如圖4B所示，第二廢氣B中微粒濃度最高集中在粒徑為0.1~0.18μm之區間，大部分係為粒徑0.3μm左右之次微米微粒；進一步分析第二廢氣B之特性，由於烘乾製程係於150至200℃之高溫下進行，故塗料中的高沸點VOCs係被蒸發出來，故第二廢氣B組成係為沸點約160℃以上之高沸點VOCs(例如三甲苯、C₇~C₁₂石腦油、可塑劑、DIMP、DOP等大分子VOCs)為主及少量之中低沸點VOCs，除此之此外，第二廢氣B中還含有從烘乾室引出之後逐漸降溫而產生凝結之次微米(粒徑0.1~1μm)之細懸浮微粒。

是以，上述實施例中係使用一種塗裝作業之有機廢氣淨化方法，其係包含一增濕冷凝步驟及一匯流步驟：該增濕冷凝步驟中，係係增濕並冷凝該烘乾製程所產生之第二廢氣，而使該烘乾製程所產生之第二廢氣係先經洗滌增濕而蒸發性冷卻並進行冷凝處理，進而使該第二廢氣中的高沸點VOCs大部分被吸收而攔截下來；該匯流步驟中，使增濕並冷凝後之第二廢氣與該塗裝製程所產生之第一廢氣匯流為匯流廢氣，匯流廢氣係引入該最終管末處理設備70淨化處理。請再回到圖2，該烘乾製程所產生之第二廢氣，係藉由該第二引氣管線 20引出而經該增濕冷凝單元30增濕及冷凝處理，於該增濕冷凝單元30中，該增濕裝置31係噴灑增濕液使該第二廢氣增濕，該第二廢氣於該冷凝室32中係因低溫而使水氣達到飽和或過飽和，進而使該第二廢氣產生飽和或過飽和冷凝凝核成長，其中較大分子且亦凝結之高沸點VOCs及次微米(粒徑0.1~1μm)之細懸浮微粒被形成之液滴或液膜所攔截或/及吸收而聚集，進而使第二廢氣中的VOCs與細懸浮微粒的含量大幅降低。另一方面，該塗裝製程所產生之第一廢氣先經該第一過濾單元50進行粒狀物過濾處理後，再與被增濕及冷凝處理後之第二廢氣於該匯流管線40中匯流形成匯流廢氣。

本實施例中，該最終管末處理設備70係以沸石濃縮轉輪作為示例，然並不限於此，該最終管末處理設備70還可為例如活性碳流體化床、吸附塔、焚化爐或其他有機廢氣淨化處理裝置，此外，該最終管末處理設備70亦可為沸石濃縮轉輪、活性碳流體化床、吸附塔及焚化爐中至少二者以上所配置組成之系統。

本實施例中，該有機廢氣預處理淨化系統1還可包含一第二過濾單元60，該第二過濾單元60係設置於該匯流管線40上，用於過濾該匯流廢氣中之粒狀物，以進一步將該匯流廢氣中的粒狀物過濾去除，避免該匯流廢氣中的粒狀物含量過多而阻塞該最終管末處理設備70。

本實施例中，該增濕冷凝單元30可具有一除霧器33，該除霧器設置於該冷凝室32之下游，以用於攔截第二廢氣中冷凝凝結之液滴(增濕液/洗滌液)、微霧或微粒。

請參照圖5A，其係為本實施例中該增濕冷凝單元30之一示例性實施態樣的結構示意圖，其中，第二廢氣係由該增濕冷凝單元30之底部入口進 入，並由該增濕冷凝單元30之頂部出口排出，該增濕裝置31所提供之增濕液之溫度係等於或低於該第二廢氣之露點溫度，舉例而言，該增濕裝置31係可具有一供液管線311、一幫浦312及一冷卻器313，該第二廢氣係藉由該增濕裝置31提供之增濕液洗滌而使其中所含之粒狀物等被洗滌攔截，該冷卻器313係使該增濕液之溫度冷卻至等於或低於該第二廢氣之露點溫度，低溫之該增濕液向下滴落經過該冷凝室32。該冷凝室32中係可具有一多孔隙層321，該多孔隙層321係可為具有多孔隙之層狀結構，以使該增濕液短暫停留於該多孔隙層321中而與通過之第二廢氣進行熱交換，增濕液遇到該第二廢氣係會產生蒸發性冷卻，使該第二廢氣被冷凝產生核凝反應，進而，該第二廢氣中之VOCs係在該增濕冷凝單元30中被吸收而攔截下來。

本實施態樣中，由上而下滴落之增濕液係可被回收並經該供液管線311循環噴灑。

然本發明之該增濕冷凝單元30並不限於上述結構，只要可使該第二廢氣可被增濕及冷凝之結構配置皆應屬本發明之範圍之內。舉例來說，請參照圖5B，其係為本實施例中該增濕冷凝單元30’之另一示例性實施態樣的結構示意圖，該冷凝室32’中係可具有一冷凝器322，該冷凝器322係例如為具有冷卻水循環之盤管，以使該冷凝室32之環境溫度低於該第二廢氣之露點溫度，進而使通過該冷凝室32之該第二廢氣冷凝。

請參照圖6，其係為本發明第二實施例之示意圖。其中，該有機廢氣預處理淨化系統係可包含一回溫控濕單元80，該回溫控濕單元80係連接該匯流管線40，並用於間接加熱該匯流管線40中之匯流廢氣。舉例而言，該回溫控濕單元80可包含一回溫熱交換器81、一引流管線82及一循環風車83，該引流 管線82係具有一引出管82a及一回流管82b，該引出管82a係可連接於該最終管末處理設備70入口處，以將該匯流管線40之中該匯流廢氣的一部分引出至該回溫熱交換器81進行熱交換，升溫之該匯流廢氣係再經由該回流管82b回到該匯流管線40，進而使該匯流廢氣在進入該最終管末處理設備70之前先被加熱，使該匯流廢氣之溫度升溫至20-40℃及相對濕度降低至80%RH以下，而有利於該最終管末處理設備70中對廢氣中VOCs的吸附能力，進而提升廢氣中VOCs的去除效率。

較佳地是，該回溫熱交換器81之高溫側係可為由焚化爐90引出之高溫氣體，舉例而言，該回溫控濕單元80可包含一高溫側管線84，該高溫側管線84係包含相連之第一管線84a及第二管線84b，該第一管線84a係連接該焚化爐90，用於將焚化爐90之高溫氣體引出至該第二管線84b，該第二管線84b係連接至該回溫熱交換器81，以加熱該引流管線82中之匯流廢氣。

此外，該最終管末處理設備70入口處係可具有一溫度感測器(圖未示)，該溫度感測器係用於監控該匯流廢氣進入該最終管末處理設備70前的溫度，該循環風車83係可依該溫度感測器所量測之溫度來決定抽送之流量。

如圖6所示，本發明第二實施例所使用之有機廢氣淨化方法中，該匯流管線40中之匯流廢氣係藉由間接與高溫氣體熱交換而升溫，使匯流廢氣之溫度升高至20-40℃及濕度降低至80%RH以下，再進入該最終管末處理設備，以讓匯流廢氣進入該最終管末處理設備70之前，使該匯流廢氣溫度升溫及相對濕度降低，而可增該最終管末處理設備70對VOCs的吸附能力，進而提升廢氣中VOCs的去除效率。

請參照圖7，其係為本發明第三實施例之示意圖。不同於第二實施例之處係在於，該回溫控濕單元80’係連接該匯流管線40且用於直接加熱該匯 流管線40中之匯流廢氣。舉例而言，該回溫控濕單元80’係包含一第一加熱管線85及一第二加熱管線86，該第一加熱管線85係連接該焚化爐90之燃燒室，該第二加熱管線86係連接該焚化爐90之出口管線，藉以將該焚化爐90之燃燒室中的高溫氣體及經該焚化爐90焚化處理後之高溫氣體引出至該匯流管線40中，進而加熱該匯流廢氣。

其中，該第一加熱管線85及該第二加熱管線86係各自具有閥組件(圖未示)，藉以控制高溫氣體之流量。此外，類似於第二實施例地，該最終管末處理設備70入口處亦可具有一溫度感測器(圖未示)，該溫度感測器係用於監控該匯流廢氣進入該最終管末處理設備70前的溫度，該第一加熱管線85及該第二加熱管線86之閥組件係可依該溫度感測器所量測之溫度來決定通過之高溫氣體之流量。

如圖7所示，本發明第三實施例所使用之有機廢氣淨化方法中，該匯流管線40中之匯流廢氣係藉由直接混合高溫氣體而升溫，使匯流廢氣之溫度升高至20-40℃及濕度降低至80%RH以下，再進入該最終管末處理設備70，以讓匯流廢氣進入該最終管末處理設備70之前，使該匯流廢氣溫度升溫及相對濕度降低，而可增該最終管末處理設備70對VOCs的吸附能力，進而提升廢氣中VOCs的去除效率。

本實施例中，該最終管末處理設備70淨化處理後的乾淨廢氣係可直接經由排氣煙囪排放之大氣或/及回流至該塗裝製程或該烘乾製程之入風端。

請參照圖8，其係為本發明第四實施例之示意圖。該有機廢氣預處理淨化系統進一步包含一回流引氣管線90，該回流引氣管線90之上游係連接該第一引氣管線10與該匯流管線40連接處或前，以將該第一引氣管線10之廢氣 的全部或部分引出回流至該塗裝製程及該烘乾製程中至少一者的入風管11,21。如圖8中所示，該回流引氣管線90上設置有一回流風車93，並以一連接管91連通該塗裝製程之入風端11及以一連接管92連通該烘乾製程之入風端21，據此，該回流風車93係經過該第一過濾單元50A濾處理後之第一廢氣抽送回該塗裝製程之入風端11及/或該烘乾製程之入風端21，而作為該塗裝製程及/或該烘乾製程之進氣。

該有機廢氣預處理淨化系統係可進一步包含一有機物濃度監測器95A,95B,95C,95D，其係可設置於該回流引氣管上、該塗裝製程之入風管及該烘乾製程之入風管的至少其中一者上，藉以執行一有機濃度監測步驟，用於監測管中之有機物濃度(例如VOCs或THC)。

本發明第四實施例所使用之有機廢氣淨化方法中，係包含一回流引氣步驟，將經過濾處理後之第一廢氣係經該回流引氣管線90被引出回流至該塗裝製程之入風端11及該烘乾製程之入風端21的至少其中一者，以循環再利用作為該塗裝製程或/及該烘乾製程的入風端之進氣，進而降低製程進氣控溫控濕的耗能以及減少末端廢氣淨化處理的負擔。

請參照圖9，其係為本發明第五實施例之示意圖。該有機廢氣預處理淨化系統進一步包含一第三過濾單元50C，該第三過濾單元50C係設置於該回流引氣管線90上，用於過濾該回流引氣管線90內通過之氣體中之粒狀物。

該有機廢氣預處理淨化系統還可進一步包含一第一空氣調節單元60A，該第一空氣調節單元60A係設置於該塗裝製程之入風管11上，用於調節處理該入風管11中氣體之粒狀物、溫度、濕度、進氣風量及進氣風速中至少一 者，以執行一空氣調節步驟，藉此達成對於進氣過濾控溫控濕之目的，進而提升製程穩定及產品良率。

該有機廢氣預處理淨化系統另可進一步包含一第二空氣調節單元60B，第二空氣調節單元60B係設置於該烘乾製程之入風管21上，用於調節處理該入風管21中氣體之粒狀物、溫度、濕度、進氣風量及進氣風速中至少一者，以執行一空氣調節步驟，藉此達成對於進氣過濾控溫控濕之目的，進而提升製程穩定及產品良率。

本實施例中，該第一空氣調節單元60A及該第二空氣調節單元60B係可例如為進氣過濾控溫控濕空氣調節裝置(Make-up Air Handling Unit)或其他可達成相同功能之裝置組合。

據此，上述本發明實施例中，係將塗裝製程所產生之第一廢氣及烘乾製程所產生之第二廢氣進行分流預處理，以針對不同特性之第一廢氣(易揮發之低沸點VOCs及漆粒佔大部分)與第二廢氣(高沸點VOCs及次微米懸浮微粒佔大部分)分別進行預處理，再加上利用部分廢氣回流再利用的配置，不僅可減輕了製程入風端之空氣調節設備以及最終管末處理設備之負擔，還可降低最終管末處理設備之維修頻率與安全操作，也更大幅提高廢氣中之VOCs的處理效率。

本發明在上文中已以較佳實施例揭露，然熟習本項技術者應理解的是，該實施例僅用於描繪本發明，而不應解讀為限制本發明之範圍。應注意的是，舉凡與該實施例等效之變化與置換，均應設為涵蓋於本發明之範疇內。因此，本發明之保護範圍當以申請專利範圍所界定者為準。

1‧‧‧有機廢氣預處理淨化系統

10‧‧‧第一引氣管線

20‧‧‧第二引氣管線

30‧‧‧增濕冷凝單元

31‧‧‧增濕裝置

32‧‧‧冷凝室

33‧‧‧除霧器

40‧‧‧匯流管線

50A‧‧‧第一過濾單元

50B‧‧‧第二過濾單元

70‧‧‧最終管末處理設備

Claims (20)

1. 一種塗裝作業之有機廢氣預處理淨化系統，用於處理塗裝作業中塗裝製程所產生之第一廢氣及烘乾製程所產生之第二廢氣，該有機廢氣預處理淨化系統包含：第一引氣管線，引出該塗裝製程所產生之第一廢氣；第二引氣管線，引出該烘乾製程所產生之第二廢氣；增濕冷凝單元，設置於該第二引氣管線上，該增濕冷凝單元包括一增濕裝置及一冷凝室，以使該第二廢氣被洗滌及增濕並冷凝；及匯流管線，連接該第一引氣管線與該第二引氣管線，以供該第一廢氣及該第二廢氣匯流。
2. 如請求項1所述之有機廢氣預處理淨化系統，其中進一步包含一第一過濾單元，該第一過濾單元係設置於該第一引氣管線上，用於過濾該第一廢氣中之粒狀物。
3. 如請求項2所述之有機廢氣預處理淨化系統，其中進一步包含一第二過濾單元，該第二過濾單元係設置於該匯流管線上，用於過濾該匯流廢氣中之粒狀物。
4. 如請求項2所述之有機廢氣預處理淨化系統，其中進一步包含一回流引氣管線，該回流引氣管線之上游係連接該第一引氣管線與該匯流管線連接處或前，以將該第一引氣管線之廢氣的全部或部分引出回流至該塗裝製程及該烘乾製程中至少一者的入風管。
5. 如請求項4所述之有機廢氣預處理淨化系統，其中進一步包含一第三過濾單元，該第三過濾單元係設置於該回流引氣管線上，用於過濾該回流引氣管線內通過之氣體中之粒狀物。
6. 如請求項2所述之有機廢氣預處理淨化系統，其中進一步包含一有機物濃度監測器，該有機物濃度監測器係設置於該回流引氣管、該塗裝製程之入風管及該烘乾製程之入風管的至少其中一者上，用於監測管中之有機物濃度。
7. 如請求項2所述之有機廢氣預處理淨化系統，其中進一步包含一第一空氣調節單元，該第一空氣調節單元係設置於該塗裝製程之入風管上，用於調節處理該入風管中氣體之粒狀物、溫度、濕度、進氣風量及進氣風速中至少一者。
8. 如請求項2所述之有機廢氣預處理淨化系統，其中進一步包含一第二空氣調節單元，該第二空氣調節單元係設置於該烘乾製程之入風管上，用於調節處理該入風管中氣體之粒狀物、溫度、濕度、進氣風量及進氣風速中至少一者。
9. 如請求項1至8中任一項所述之有機廢氣預處理淨化系統，其中進一步包含一回溫控濕單元，該回溫控濕單元係連接該匯流管線，並用於直接或間接加熱該匯流管線中之匯流廢氣。
10. 如請求項1至8中任一項所述之有機廢氣預處理淨化系統，其中該增濕冷凝單元具有一除霧器，該除霧器設置於該冷凝室之下游。
11. 如請求項1至8中任一項所述之有機廢氣預處理淨化系統，其中該冷凝室係具有一冷凝器。
12. 如請求項1至8中任一項所述之有機廢氣預處理淨化系統，其中該增濕裝置所提供之增濕液之溫度係等於或低於該第二廢氣之露點溫度。
13. 如請求項12所述之有機廢氣預處理淨化系統，其中該冷凝室係具有一多孔隙層。
14. 一種塗裝作業之有機廢氣淨化方法，用於處理塗裝作業中塗裝製程所產生之第一廢氣及烘乾製程所產生之第二廢氣，其特徵在於，該有機廢氣淨化方法包含：一增濕冷凝步驟，係增濕並冷凝該烘乾製程所產生之第二廢氣；及一匯流步驟，使增濕並冷凝後之第二廢氣與該塗裝製程所產生之第一廢氣匯流為匯流廢氣，匯流廢氣係引入一最終管末處理設備淨化處理。
15. 如請求項14所述之有機廢氣淨化方法，其中該匯流步驟中，該塗裝製程所產生之第一廢氣先經粒狀物過濾處理後，再與被增濕及冷凝處理後之第二廢氣匯流。
16. 如請求項15所述之有機廢氣淨化方法，其中進一步包含一回流引氣步驟，將經過濾處理後之第一廢氣係經一回流引氣管線被引出回流至該塗裝製程之入風端及該烘乾製程之入風端的至少其中一者。
17. 如請求項16所述之有機廢氣淨化方法，其中該回流引氣步驟中，該回流引氣管線上設置有一第三過濾單元，用於過濾氣體中之粒狀物。
18. 如請求項16所述之有機廢氣淨化方法，其中進一步包含一有機濃度監測步驟，該回流引氣管、該塗裝製程之入風管及該烘乾製程之入風管的至少其中一者上設置一有機物濃度監測器，用於監測管中之有機物濃度。
19. 如請求項16所述之有機廢氣淨化方法，其中進一步包含一空氣調節步驟，於該塗裝製程之入風端及烘乾製程之入風端的其中至少一者設置一空氣調節單元，以調節處理入風端之氣體中之粒狀物、溫度、濕度、進氣風量及進氣風速的至少其中一者。
20. 如請求項14至19中任一項所述之有機廢氣淨化方法，其中該匯流廢氣係經加熱處理，使匯流廢氣之溫度升高至20-40℃及濕度降低至80%RH以下，再進入該最終管末處理設備。