TWM548246U - 轉輪高效率淨化系統 - Google Patents

Description

轉輪高效率淨化系統

本創作係關於一種揮發性有機化合物的處理系統，特別係關於一種應用轉輪及焚化設備的處理系統。

有機溶劑在許多產業中被廣泛使用，其中部份有機溶劑在室溫下容易揮發成氣體，因而被稱為揮發性有機化合物(Volatile Organic Compounds，VOCs)，其中多數揮發性有機化合物具有生物毒性，因此對外排放前需要加以處理。

使用焚化設備將揮發性有機化合物焚化處理是一種常見的處理方式；其中，對於揮發性有機化合物含量較低的廢氣來源，還會經常搭配吸/脫附轉輪對揮發性有機化合物進行濃縮處理。現有的高效率轉輪對揮發性有機化合物的處理效率通常可達90-95%，其濃縮倍率通常可達10-25倍，亦即脫附氣體所載有的揮發性有機化合物濃度較待處理氣體高出10-25倍，這些脫附氣體後續被導入焚化設備，而現有的焚化設備對揮發性有機化合物的處理效率則可達95-99%。然而，考量脫附氣體中含有濃縮倍率高達10-25倍的揮發性有機化合物，焚化設備之焚化尾氣實際上仍含有不少揮發性有機化合物。

由於環保法規趨嚴，排放標準逐漸提高，既有的廢氣處理系統已無法完全滿足《空氣污染物總量管制計畫》的減量標準，因此 如何提高揮發性有機化合物處理系統的處理效率，實係值得本領域人士思量的。

另一方面，利用焚化設備焚化揮發性有機化合物廢氣後，仍會排出低濃度的揮發性有機化合物，且若處理含氮、含硫、含鹵素或含高沸點之揮發性有機化合物，處理後還會產生氮氧化物、硫氧化物SO_x或衍生粒狀物SS等衍生汙染物；但由空氣品質監測資料顯示，揮發性有機化合物及NO_x、SO_x或SS等衍生汙染物有取代懸浮微粒成為影響空氣污染指數(PSI)的主要污染物的現象，並為《空氣污染物總量管制計畫》的減量標準項目之一，故必須加強管制揮發性有機化合物及NO_x、SO_x或SS等衍生汙染物的排放，此等需求也必須予以綜合考量。

為了對揮發性有機化合物進行有效處理，有人提出了TW M444870號「揮發性有機物二次濃縮處理系統」新型專利，其為了改善以往利用焚化爐來處理第一轉輪脫附端尾氣(如其第一圖)所產生的缺失，遂揭示了利用第二轉輪(如其第二圖))或更多轉輪(如其第四圖)來處理第一轉輪脫附端尾氣的技術，而第二轉輪的脫附端尾氣則仍透過焚化爐(其圖面未繪示)加以處理；換言之，TW M444870所揭示的技術仍然涉及焚化爐的使用。然而，由於轉輪對揮發性有機化合物的去除效率通常低於焚化爐，因此TW M444870雖然嘗試利用第二轉輪取代習用的焚化爐來處理第一轉輪的脫附端尾氣，但由於第二轉輪的揮發性有機化合物去除效率較低，其吸附端尾氣所含揮發性有機化合物濃度反而較其第一圖所示焚化爐的焚化尾氣還要高。也因此，TW M444870不但 增加了設備成本(需增設額外的轉輪)，其外排廢氣的揮發性有機化合物濃度卻不降反升，顯然並無法解決前文所提到的問題。

有鑑於既有的揮發性有機化合物處理技術逐漸無法符合空氣污染物總量管制計畫的標準，本創作之主要目的即在於提供一種高效率的揮發性有機化合物處理系統。

為了達成上述及其他目的，本創作提供一種轉輪高效率淨化系統，其用以處理含揮發性有機化合物之待處理氣體，且其包括一第一轉輪及一焚化設備。第一轉輪具有一第一吸附區及一第一脫附區，第一吸附區係供導入待處理氣體，用以吸附待處理氣體中至少一部份揮發性有機化合物並送出一第一吸附處理氣體；第一脫附區則供導入一第一脫附氣體，用以脫附第一轉輪所吸附的揮發性有機化合物並送出一第一脫附處理氣體。焚化設備具有一焚化單元、一進氣口及一排氣口，進氣口及排氣口均連通焚化單元，進氣口供導入第一脫附處理氣體，焚化單元則用以將第一脫附處理氣體中的揮發性有機化合物焚燒處理而生成一焚化後氣體，排氣口則用以排出至少一部份所述焚化後氣體，其中至少一部份所述焚化後氣體係被導入該第一吸附區或該第一脫附區。

基於上述設計，本創作的特色在於，焚化設備所排出的焚化後氣體被進一步導入第一轉輪的吸附端再次處理、或被導入第一轉輪的脫附端作為脫附氣體，減少了焚化後氣體對外排出的流量或甚至不對外排出，從而更進一步地降低了揮發性有機化合物的排出總量。

在本創作的其他實施方式中，焚化設備所排出的焚化後氣體藉由再處理反應器進行再淨化，從而進一步去除焚化後氣體中的揮發性有機化合物、NO_x、SO_x或SS等衍生汙染物的排放量。

1‧‧‧淨化系統

10‧‧‧第一轉輪

11‧‧‧第一吸附區

12‧‧‧第一脫附區

13‧‧‧第一冷卻隔離區

20‧‧‧第二轉輪

30‧‧‧焚化設備

31‧‧‧焚化單元

311、312‧‧‧蓄熱槽

313‧‧‧燃燒室

32‧‧‧進氣口

33‧‧‧排氣口

40‧‧‧第一熱交換器

50‧‧‧第二熱交換器

60‧‧‧排放煙囪

71‧‧‧風機

72‧‧‧風機

400‧‧‧淨化系統

410‧‧‧第一轉輪

420‧‧‧第二轉輪

430‧‧‧焚化設備

440‧‧‧第一熱交換器

460‧‧‧排放煙囪

500‧‧‧淨化系統

510‧‧‧第一轉輪

511‧‧‧第一吸附區

512‧‧‧第一脫附區

520‧‧‧第二轉輪

530‧‧‧焚化設備

531‧‧‧焚化單元

5311‧‧‧旋轉閥

5312‧‧‧蓄熱槽

5313‧‧‧燃燒室

532‧‧‧進氣口

533‧‧‧排氣口

540‧‧‧熱交換器

550‧‧‧再淨化反應器

551‧‧‧反應室

552‧‧‧水供給單元

553‧‧‧觸媒吸附材

560‧‧‧臭氧供給單元

571‧‧‧風機

572‧‧‧風機

600‧‧‧淨化系統

610‧‧‧第一轉輪

633‧‧‧排氣口

640‧‧‧熱交換器

671‧‧‧溫度計

672‧‧‧控制閥

673‧‧‧控制器

700‧‧‧淨化系統

720‧‧‧第二轉輪

760‧‧‧再淨化反應器

730‧‧‧焚化設備

733‧‧‧排氣口

740‧‧‧第一熱交換器

770‧‧‧升溫設備

第1圖為本創作第一實施例的配置示意圖。

第2圖為適用於本創作的轉輪的前視示意圖。

第3圖為本創作第二實施例的配置示意圖。

第4圖為本創作第三實施例的配置示意圖。

第5圖為適用於本創作的另一轉輪的前視示意圖。

第6圖為本創作第四實施例的配置示意圖。

第7圖為本創作第五實施例的配置示意圖。

請參考第1圖，所繪示者為本創作轉輪高效率淨化系統(下稱淨化系統1)的第一實施例，其包括一第一轉輪10、一第二轉輪20、一焚化設備30、一第一熱交換器40、一第二熱交換器50及一排放煙囪60，所述淨化系統1可用以處理含揮發性有機化合物的待處理氣體，所述待處理氣體的來源可為但不限於石化製程廢氣、使用有機溶劑的製程廢氣及燃燒廢氣，所含有的揮發性有機化合物可能是，但不限於，甲苯、二甲苯、對-二甲苯、乙苯、苯乙烯、甲醛、乙醛、異丙醇(IPA)、醋酸丙二醇甲醚酯(PGMEA)、六甲基二矽氮烷(HMDS、三氯乙烯(TCE))、單乙醇胺(MEA)及二甲基亞碸(DMSO)，其他可能的揮發性有機化合物可能是烷類、芳烴類、烯類、鹵代烴類、酯類、醛類及 酮類化合物。

請搭配參考第2圖，第一轉輪10工作時在一轉動方向上轉動，第一轉輪10的輪面可依工作目的區分為一第一吸附區11、一第一脫附區12及一第一冷卻隔離區13，其中第一冷卻隔離區13介於第一吸附區11與第一脫附區12之間，使得第一轉輪10所承載的吸附材料在工作時依序通過第一吸附區11、第一脫附區12及第一冷卻隔離區13，所使用的吸附材料視所需吸附的揮發性有機化合物而定，吸附材料可為但不限於親水性或殊水性的沸石、活性碳、活性氧化鋁、矽膠或其組合，其中親水性沸石例如為A型、13X型或低矽鋁比Y型沸石，殊水性沸石則例如為ZSM-5型、MCM型(Mobil composite of matter)或高矽鋁比Y型沸石，所述MCM型沸石例如可為具六角晶狀結構(hexagonal)的MCM-41、具立方結構(cubic)的MCM-48、具層狀結構(lamellar)的MCM-50等M41S族沸石。

與第一轉輪10相似，第二轉輪20的輪面同樣可依工作目的區分為一第二吸附區、一第二脫附區及一第二冷卻隔離區，其前視示意圖與第2圖相當，第二冷卻隔離區介於第二吸附區與第二脫附區之間，使得第二轉輪20所承載的吸附材料在工作時依序通過第二吸附區、第二脫附區及第二冷卻隔離區，第二轉輪可使用與第一轉輪相同或相異的吸附材料，並視所需吸附的揮發性有機化合物而定。此外，第一、第二轉輪10、20還可包括其他未實質參與吸、脫附作用的轉輪支架、輪軸、支撐架等元件，惟圖式中未繪示。

焚化設備30具有一焚化單元31、一進氣口32及一排氣口33。本創作中，適用的焚化設備包括但不限於恢復式直燃焚化爐、蓄熱 式直燃焚化爐及觸媒式焚化爐，其中蓄熱式直燃焚化爐常見者例如雙槽式蓄熱焚化爐、三槽式蓄熱焚化爐及旋轉閥式蓄熱焚化爐。本實施例中，焚化設備30為一雙槽式蓄熱焚化爐，因此焚化單元31具有二蓄熱槽311、312及連通於兩蓄熱槽311、312之間的燃燒室313，兩蓄熱槽311、312各具有一所述進氣口32及排氣口33，連結這些進氣口32、33的管路設有控制閥組(未繪示)，讓蓄熱槽311、312其中一者僅開啟進氣口32，並讓另一者僅開啟排氣口33，控制閥組則控制進氣口32、排氣口33的啟閉而週期性地調整氣流方向，使得氣流可依序流經蓄熱槽311、燃燒室313及蓄熱槽312，或者依序流經蓄熱槽312、燃燒室313及蓄熱槽311。蓄熱槽311、312內填充有熱媒介質(heat media)，用以與流經焚化設備30的氣體進行熱交換，適用的熱媒介質可為但不限於氧化鋁陶瓷(Alumina Oxide Porcelain)、多孔性莫來石(Mullite)、堇青石(Cordierite)、多孔性堇青石及其他可蓄熱的陶瓷或礫石。

第一、第二熱交換器40、50是各別用於兩股氣體流的熱交換，所述氣體流的熱交換是指使熱量從熱流體傳遞到冷流體，適用的熱交換器可為但不限於卷板式熱交換器、板式熱交換器及管殼式熱交換器。前述焚化設備30的一部份焚化後氣體可***化單元31的燃燒室313分流至第一、第二熱交換器40、50作為前述熱流體。本實施例中，作為熱流體的焚化後氣體係依序流經第一、第二熱交換器40、50。

上述淨化系統1可應用於轉輪高效率淨化方法(下稱淨化方法)，該淨化方法包括下列作業程序：

第一吸附作業程序：將含揮發性有機化合物的待處理氣 體導入第一轉輪10的第一吸附區11，經第一吸附區11內的吸附材料吸附至少一部份揮發性有機化合物，處理後的氣體作為第一吸附處理氣體由第一轉輪10的另一側送出。

第二吸附作業程序：將第一吸附處理氣體再導入第二轉輪20的第二吸附區，經第二吸附區內的吸附材料吸附至少一部份揮發性有機化合物，處理後的氣體作為第二吸附處理氣體由第二轉輪20的另一側送出。經由兩次吸附處理後的第二吸附處理氣體通常僅含有極微量的揮發性有機化合物，可藉由風機71抽往排放煙囪60或作其他應用。

第一脫附作業程序：第一轉輪10的吸附材料在第一吸附作業程序中吸附了相當數量的揮發性有機化合物，因此本作業程序導入第一脫附氣體至第一轉輪10的第一脫附區12，使第一脫附氣體可以將第一轉輪10所吸附的揮發性有機化合物加以脫附，而後含有高濃度揮發性有機化合物的氣體作為第一脫附處理氣體自第一轉輪10另一側送出；為了提高脫附效率，第一脫附氣體可被提升至較高的溫度，因此本實施例中，第一脫附氣體在進入第一脫附區12之前，更先被導入第一冷卻隔離區13預熱，而後再被導入第一熱交換器40與焚化後氣體進行熱交換；本實施例中，第一脫附氣體是由乾淨空氣及一部份待處理氣體組成，惟並不以此為限。

第二脫附作業程序：第二轉輪20的吸附材料在第二吸附作業程序中吸附了相當數量的揮發性有機化合物，因此本作業程序導入第二脫附氣體至第二轉輪20的第二脫附區，使第二脫附氣體可將第二轉輪20所吸附的揮發性有機化合物加以脫附，而後含有較高濃度揮發性有 機化合物的氣體作為第二脫附處理氣體自第二轉輪20另一側送出；為了提高脫附效率，第二脫附氣體也可被提升至較高的溫度，因此本實施例中，第二脫附氣體在進入第二脫附區之前，更被導入第二冷卻隔離區預熱，而後再被導入第二熱交換器50與焚化後氣體進行熱交換；本實施例中，第二脫附氣體是由第一吸附處理氣體的一部份分流而來；另外，由於第二脫附處理氣體的揮發性有機化合物的含量與待處理氣體相當，因此可與待處理氣體合流後導入第一轉輪10的第一吸附區11再次進行第一吸附作業程序，且第二脫附處理氣體的餘熱可提升待處理氣體進入第一吸附區11前的溫度，降低相對濕度，並因此能使第一轉輪10的揮發性有機化合物的去除率提高，此時第一轉輪10較佳可使用疏水性沸石吸附材料。

焚化作業程序：含有高濃度揮發性有機化合物的第一脫附處理氣體被另一風機72抽取而經由進氣口32導入焚化單元31，經焚化單元31將第一脫附處理氣體中的揮發性有機化合物焚燒處理後生成一焚化後氣體，焚化後氣體的一部份由排氣口33排出，另一部份焚化後氣體則***化單元31的燃燒室313分流作為熱交換氣體使用，熱交換後的焚化後氣體則再與自排氣口33排出的焚化後氣體合流，合流後的焚化後氣體常規下會與待處理氣體合流，從而焚化後氣體的餘熱可用以提升待處理氣體的溫度，降低其相對濕度，且後續被導入第一轉輪10的第一吸附區11再次進行第一吸附作業程序時，可具有較高的吸附效率。

基於轉輪的工作特性，前述第一吸附作業程序、第二吸附作業程序、第一脫附作業程序及第二脫附作業程序實質上是同時發生 的。在通常的情況中，焚化作業程序也是實質同時發生的。

在一項數值模擬中，所述淨化系統1被導入2000SCMM的待處理氣體，其中揮發性有機化合物含量為20ppmv，待處理氣體與100SCMM的第二脫附處理氣體以及125SCMM的焚化後氣體合流後，揮發性有機化合物的濃度約為17.6ppmv，其中2100SCMM被導入第一轉輪10的第一吸附區進行第一吸附作業程序，125SCMM的待處理氣體被導入第一脫附區作為第一脫附氣體並進行第一脫附作業程序；其中，第一轉輪10的揮發性有機化合物去除率為95%，濃縮倍率約為18倍，第二轉輪20的揮發性有機化合物去除率為90%，濃縮倍率約為19倍，焚化設備30的揮發性有機化合物去除率為98%；在此條件下，2100SCMM的第一吸附處理氣體的揮發性有機化合物含量可降為0.88ppmv，其中2000SCMM的第一吸附處理氣體被導入第二轉輪20的第二吸附區進行第二吸附作業程序，處理後的第二吸附處理氣體的揮發性有機化合物含量可進一步降為約0.09ppmv，並以2000SCMM的流量導入排放煙囪60；另一方面，100SCMM的第一吸附處理氣體被導入第二轉輪20的第二脫附區作為第二脫附氣體並進行第二脫附作業程序，而後送出100SCMM的第二脫附處理氣體，其揮發性有機化合物濃度約為17ppmv，並與待處理氣體混合，使其溫度提高並降低其相對濕度；此外，第一脫附作業程序所送出的第一脫附處理氣體中，揮發性有機化合物的濃度約為320ppmv，並以125SCMM的流量導入焚化設備30進行焚化作業程序，其中15SCMM的高溫焚化後氣體被依序導向第一、第二熱交換器40、50作為熱交換之用，而後再與剩餘的110SCMM焚化後氣體合流， 成為總流量125SCMM、揮發性有機化合物濃度約6.4ppmv的焚化後氣體，而後再與待處理氣體混合再次處理。

最終，排放煙囪以總量2000SCMM、揮發性有機化合物濃度約0.09ppmv的排放尾氣對外排放，亦即本淨化系統的揮發性有機化合物總去除率可達99.5%以上，為非常優異的處理效率。

相較於習用淨化系統，本淨化系統及方法在不額外增加焚化設備的情況下，顯著降低排放尾氣的揮發性有機化合物濃度，且熱能可充分回收，從而實現節能的效果。此外，由於常規下僅有經第二轉輪處理後的第二吸附處理氣體會對外排放，焚化後氣體則不對外排出，藉此能再進一步降低排放尾氣的揮發性有機化合物的含量。

請參考第3圖，所繪示者為本創作淨化系統的第二實施例，該淨化系統400與第一實施例的主要差異在於，省略了第二熱交換器，且第二吸附處理氣體的一部份分流，並與熱交換後的焚化後氣體合流作為第二脫附氣體，隨後被導入第二轉輪420的第二脫附區進行第二脫附作業程序。本實施例的優點在於，進一步節省了一座熱交換器的建置及維護成本，且更充分地利用熱能，實現節能的目的。

在一項數值模擬中，所述淨化系統400被導入2000SCMM的待處理氣體，其中揮發性有機化合物含量為20ppmv，待處理氣體與115SCMM的第二脫附處理氣體以及110SCMM的焚化後氣體合流後，揮發性有機化合物的濃度約為17.6ppmv，其中2100SCMM被導入第一轉輪410的第一吸附區進行第一吸附作業程序，125SCMM的待處理氣體被導入第一脫附區作為第一脫附氣體並進行第一脫附作業程序；其 中，第一轉輪410的揮發性有機化合物去除率為95%，濃縮倍率約為18倍，第二轉輪420的揮發性有機化合物去除率為90%，濃縮倍率約為19倍，焚化設備430的揮發性有機化合物去除率為98%；在此條件下，2100SCMM的第一吸附處理氣體的揮發性有機化合物含量可降為0.88ppmv，隨後被導入第二轉輪420的第二吸附區進行第二吸附作業程序，處理後的第二吸附處理氣體的揮發性有機化合物含量可進一步降為約0.09ppmv，並以2000SCMM的流量導入排放煙囪460；另一方面，100SCMM的第二吸附處理氣體與15SCMM經熱交換處理的焚化後氣體合流作為第二脫附氣體，並被導入第二轉輪420的第二脫附區進行第二脫附作業程序，而後送出115SCMM的第二脫附處理氣體，其揮發性有機化合物濃度約為17ppmv，而後再與與待處理氣體混合，使其溫度提高並降低其相對濕度；此外，第一脫附作業程序所送出的第一脫附處理氣體中，揮發性有機化合物的濃度約為320ppmv，並以125SCMM的流量導入焚化設備430進行焚化作業程序，其中15SCMM的高溫焚化後氣體被導向第一熱交換器440作為熱交換之用，而後再與前述100SCMM的第二吸附處理氣體合流作為第二脫附氣體。另一方面，剩餘的110SCMM、揮發性有機化合物濃度約6.4ppmv的焚化後氣體與待處理氣體混合而再次導入第一轉輪410進行第一吸附作業程序。

最終，排放煙囪以總量2000SCMM、揮發性有機化合物濃度約0.09ppmv的排放尾氣對外排放，亦即本實施例在省略一座熱交換器之後，仍可達到與第一實施例相似的高效率處理水平。

請參考第4圖，所繪示者為本創作淨化系統的第三實施 例，該淨化系統500包括一第一轉輪510、一第二轉輪520、一焚化設備530、一熱交換器540、一再淨化反應器550及一臭氧供給單元560。

請搭配參考第5圖，第一轉輪510工作時在一轉動方向上轉動，第一轉輪510的輪面可依工作目的區分為一第一吸附區511及一第一脫附區512，使得第一轉輪510所承載的吸附材料在工作時依序通過第一吸附區511及第一脫附區512。本實施例中，第一轉輪510實質上僅由第一吸附區511及第一脫附區512組成，而不包括冷卻隔離區，惟第一轉輪510還可包括其他未實質參與吸、脫附作用的轉輪支架、輪軸、支撐架等元件，惟圖式中未繪示。

第二轉輪520可依工作目的區分為一第二吸附區、一第二脫附區及一第二冷卻隔離區，其前視示意圖與第2圖相當，第二冷卻隔離區介於第二吸附區與第二脫附區之間，使得第二轉輪520所承載的吸附材料在工作時依序通過第二吸附區、第二脫附區及第二冷卻隔離區。

焚化設備530具有一焚化單元531、一進氣口532及一排氣口533。本實施例中，焚化設備530為一旋轉閥式蓄熱焚化爐，因此焚化單元531包括一旋轉閥5311、多個填充有蓄熱材料的蓄熱槽5312及一燃燒室5313，蓄熱槽5312連通於旋轉閥5311及燃燒室5313之間，進氣口532及排氣口533則設於旋轉閥5311。

熱交換器540是用於兩股氣體流的熱交換，所述氣體流的熱交換是指使熱量從熱流體傳遞到冷流體，前述焚化設備530的一部份焚化後氣體可***化單元531的燃燒室5313分流至熱交換器540作為前述熱流體。

臭氧供給單元560用以供給臭氧至焚化後氣體，再淨化反應器550具有一反應室551及一設於反應室551內的水供給單元552，水供給單元552例如為一噴霧器而可用以提高反應室551內的水氣含量，反應室551中另可設有觸媒吸附材553。

上述淨化系統500可應用於下述淨化方法，該淨化方法包括下列作業程序：

第一吸附作業程序：將含揮發性有機化合物的待處理氣體導入第一轉輪510的第一吸附區511，經第一吸附區511內的吸附材料吸附至少一部份揮發性有機化合物，處理後的氣體作為第一吸附處理氣體由第一轉輪510的另一側送出。

第二吸附作業程序：將第一吸附處理氣體再導入第二轉輪520的第二吸附區，經第二吸附區內的吸附材料吸附至少一部份揮發性有機化合物，處理後的氣體作為第二吸附處理氣體由第二轉輪520的另一側送出。經由兩次吸附處理後的第二吸附處理氣體通常僅含有極微量的揮發性有機化合物，可藉由風機571抽往排放煙囪或作其他應用。

第一脫附作業程序：第一轉輪510的吸附材料在第一吸附作業程序中吸附了相當數量的揮發性有機化合物，因此本作業程序導入第一脫附氣體至第一轉輪510的第一脫附區512，使第一脫附氣體可以將第一轉輪510所吸附的揮發性有機化合物加以脫附，而後含有高濃度揮發性有機化合物的氣體作為第一脫附處理氣體自第一轉輪510另一側送出。

第二脫附作業程序：第二轉輪520的吸附材料在第二吸附 作業程序中吸附了相當數量的揮發性有機化合物，因此本作業程序導入第二脫附氣體至第二轉輪520的第二脫附區，使第二脫附氣體可將第二轉輪520所吸附的揮發性有機化合物加以脫附，而後含有較高濃度揮發性有機化合物的氣體作為第二脫附處理氣體自第二轉輪520另一側送出；為了提高脫附效率，第二脫附氣體可被提升至較高的溫度，因此本實施例中，第二脫附氣體在進入第二脫附區之前，更被導入第二冷卻隔離區預熱，而後再被導入熱交換器540與焚化後氣體進行熱交換；本實施例中，第二脫附氣體是由第一吸附處理氣體的一部份分流而來，而第二脫附處理氣體因仍具有較高的溫度，因此可直接被導入第一轉輪510的第一脫附區512作為第一脫附氣體使用。

焚化作業程序：含有高濃度揮發性有機化合物的第一脫附處理氣體被另一風機572抽取而經由進氣口532導入焚化單元531，經焚化單元531將第一脫附處理氣體中的揮發性有機化合物焚燒處理後生成一焚化後氣體，焚化後氣體的一部份由排氣口533排出，另一部份焚化後氣體則***化單元531的燃燒室5313分流作為熱交換氣體使用，通過熱交換器540的焚化後氣體含有少量的揮發性有機化合物，因此可被導往第一轉輪510的第一吸附區511再次處理，所述焚化後氣體導入第一轉輪510之前並可先與待處理氣體混合。

再淨化作業程序：將臭氧導入反應室551，使臭氧與水氣可在反應室551內作用而生成高活性的氫氧自由基，進而可將焚化後氣體中可能存在的NO_x(不溶於水)淨化反應成硝酸(高水溶性)、或將可能存在的SO_x(不溶於水)淨化反應成硫酸(高水溶性)或將可能存 在的高沸點有機懸浮微粒SS淨化反應成二氧化碳及水，最後送出一淨化後氣體。

基於轉輪的工作特性，前述第一吸附作業程序、第二吸附作業程序、第一脫附作業程序及第二脫附作業程序實質上是同時發生的。在通常的情況中，焚化作業程序及再淨化作業程序也是實質同時發生的。

在一項數值模擬中，焚化後氣體原含有4.24ppmv的揮發性有機化合物、100ppmv的NO_x、5ppmv的SO_x及1mg/Nm³的SS，經再淨化處理後可淨化為僅含0.424ppmv的揮發性有機化合物、20ppmv的NO_x、0.5ppmv的SO_x及0.5mg/Nm³的SS。藉此，更進一步降低排放尾氣的空氣污染物濃度。

基於前述設計，本實施例第二轉輪520所送出的第二吸附處理氣體及再淨化反應室550所送出的淨化後氣體都僅含有微量的揮發性有機化合物，可直接作為排放尾氣對外排放。相較於習用淨化系統，本淨化系統及方法在不額外增加焚化設備的情況下，大幅降低了排放尾氣的揮發性有機化合物濃度，且熱能可充分回收，實現節能的效果。

請參考第6圖，所繪示者為本創作淨化系統的第四實施例，本實施例的淨化系統600與第三實施例大部份雷同，差異之處在於，流經熱交換器640的焚化後氣體不再導向第一轉輪610的第一吸附區，且淨化系統600更包括一溫度計671、一控制閥672及一控制器673，控制器673分別與溫度計671及控制閥672訊號連接，溫度計671用以偵測第一脫附氣體的溫度，控制閥672則用以調整熱交換後的焚化後氣體合流至第 二脫附處理氣體的流量，控制器673則根據溫度計671所感測的溫度而控制控制閥672調整前述流量，而其中未與第二脫附處理氣體合流的焚化後氣體則與自排氣口633排出的焚化後氣體合流。

據此，倘若溫度計671測得第一脫附氣體的溫度低於預設工作溫度時，控制器673會控制控制閥672，使控制閥調高焚化後氣體流向第二脫附處理氣體的流量，由於焚化後氣體的溫度高於第二脫附處理氣體的溫度，因此經流量調整後的第一脫附氣體的溫度可得提升，直到升溫至預設工作溫度。

請參考第7圖，所繪示者為本創作淨化系統的第五實施例，本實施例的淨化系統700的主要特徵在於，焚化設備730為一三槽式蓄熱焚化爐，且流經第一熱交換器740的焚化後氣體不再導向另一熱交換器，而直接與自排氣口733排出的焚化後氣體合流；取而代之地，淨化系統700另包括一用以升高第二脫附氣體溫度的升溫設備770，升溫設備770可為但不限於其他形式的熱交換器，其熱源可為蒸氣、熱油、熱空氣或電熱；除此之外，合流後的焚化後氣體先經由再淨化反應器760進行再淨化作業程序後，更與第一吸附處理氣體合流後，被導入第二轉輪720的第二吸附區進行第二吸附作業程序，藉此進一步降低揮發性有機化合物濃度後，才對外排放，並具有非常優異的揮發性有機化合物去除率。

最後，必須再次說明的是，本創作於前揭實施例中所揭露的構成元件僅為舉例說明，並非用來限制本案之範圍，其他等效元件 的替代或變化，亦應為本案之申請專利範圍所涵蓋。

1‧‧‧淨化系統

10‧‧‧第一轉輪

20‧‧‧第二轉輪

30‧‧‧焚化設備

31‧‧‧焚化單元

311、312‧‧‧蓄熱槽

313‧‧‧燃燒室

32‧‧‧進氣口

33‧‧‧排氣口

40‧‧‧第一熱交換器

50‧‧‧第二熱交換器

60‧‧‧排放煙囪

71‧‧‧風機

72‧‧‧風機

Claims (22)

1. 一種轉輪高效率淨化系統，用以處理含揮發性有機化合物之待處理氣體，包括：一第一轉輪，具有一第一吸附區及一第一脫附區，該第一吸附區係供導入所述待處理氣體，用以吸附所述待處理氣體中的至少一部份揮發性有機化合物並送出一第一吸附處理氣體；該第一脫附區係供導入一第一脫附氣體，用以脫附該第一轉輪所吸附的揮發性有機化合物並送出一第一脫附處理氣體；以及一焚化設備，具有一焚化單元、一進氣口及一排氣口，該進氣口及排氣口均連通該焚化單元，該進氣口係供導入所述第一脫附處理氣體，該焚化單元用以將第一脫附處理氣體中的揮發性有機化合物焚燒處理而生成一焚化後氣體，該排氣口用以排出至少一部份所述焚化後氣體，其中至少一部份所述焚化後氣體係被導入該第一吸附區或該第一脫附區。
2. 如請求項1所述的轉輪高效率淨化系統，更包括一第二轉輪，具有一第二吸附區及一第二脫附區，該第二吸附區係供導入所述第一吸附處理氣體，用以吸附第一吸附處理氣體中的至少一部份揮發性有機化合物並送出一第二吸附處理氣體；該第二脫附區係供導入一第二脫附氣體，用以脫附該第二轉輪所吸附的揮發性有機化合物並送出一第二脫附處理氣體。
3. 如請求項2所述的轉輪高效率淨化系統，其中所述第一吸附處理氣體之一部份分流作為所述第二脫附氣體。
4. 如請求項2所述的轉輪高效率淨化系統，其中該第二脫附區所送出的第二脫附處理氣體被導入該第一轉輪的第一吸附區。
5. 如請求項1所述的轉輪高效率淨化系統，其中該第一轉輪更具有一介於該第一吸附區及第一脫附區之間的第一冷卻隔離區，所述第一脫附氣體在導入該第一脫附區之間先被導入該第一冷卻隔離區。
6. 如請求項2所述的轉輪高效率淨化系統，其中該第二轉輪更具有一介於該第二吸附區及第二脫附區之間的第二冷卻隔離區，所述第二脫附氣體在導入該第二脫附區之間先被導入該第二冷卻隔離區。
7. 如請求項2所述的轉輪高效率淨化系統，更包括一第一熱交換器，所述焚化後氣體的一部份自該焚化單元送出並流經該第一熱交換器，所述第一脫附氣體在導入該第一脫附區之前先被導入該第一熱交換器並與所述焚化後氣體進行熱交換。
8. 如請求項7所述的轉輪高效率淨化系統，更包括一第二熱交換器，所述焚化後氣體的一部份自該焚化單元送出並流經該第二熱交換器，所述第二脫附氣體在導入該第二脫附區之前先被導入該第二熱交換器並與所述焚化後氣體進行熱交換。
9. 如請求項8所述的轉輪高效率淨化系統，其中自該焚化單元送出的焚化後氣體依序流經該第一、第二熱交換器。
10. 如請求項8或9所述的轉輪高效率淨化系統，其中流經所述第一、第二熱交換器至少其中一者的焚化後氣體再與自該排氣口排出的焚化後氣體合流。
11. 如請求項1所述的轉輪高效率淨化系統，其中所述焚化後氣體被導入該第一轉輪的第一吸附區。
12. 如請求項10所述的轉輪高效率淨化系統，其中所述合流後的焚化後氣體被導入該第一轉輪的第一吸附區。
13. 如請求項2或6所述的轉輪高效率淨化系統，其中所述第二吸附處理氣體之一部份分流作為所述第二脫附氣體。
14. 如請求項2所述的轉輪高效率淨化系統，其中所述焚化後氣體的一部份自該焚化單元送出，所述第一、第二吸附處理氣體其中一者的一部份分流後與所述自該焚化單元送出的焚化後氣體合流而作為所述第二脫附氣體。
15. 如請求項2所述的轉輪高效率淨化系統，所述第二脫附處理氣體被導入該第一脫附區而作為所述第一脫附氣體。
16. 如請求項15所述的轉輪高效率淨化系統，更包括一熱交換器，所述焚化後氣體的一部份自該焚化單元送出並流經該熱交換器，所述第二脫附氣體在導入該第二脫附區之前先被導入該熱交換器並與所述焚化後氣體進行熱交換。
17. 如請求項2所述的轉輪高效率淨化系統，更包括一熱交換器，所述焚化後氣體的一部份自該焚化單元送出並流經該熱交換器，所述第二脫附氣體在導入該第二脫附區之前先被導入該熱交換器並與所述焚化後氣體進行熱交換，熱交換後的焚化後氣體的至少一部份與所述第二脫附處理氣體合流並被導入該第一脫附區而作為所述第一脫附氣體。
18. 如請求項17所述的轉輪高效率淨化系統，更包括一溫度計、一控制閥及一控制器，該控制器與該溫度計及該控制閥訊號連接，該溫度計係用以偵測所述第一脫附氣體的溫度，該控制閥係用以調整所述焚化後氣體合流至 第二脫附處理氣體的流量，該控制器係用以根據該溫度計所感測的溫度而控制該控制閥調整所述流量。
19. 如請求項2所述的轉輪高效率淨化系統，更包括一升溫設備，用以提高所述第二脫附氣體的溫度。
20. 如請求項15至18中任一項所述的轉輪高效率淨化系統，其中該第一轉輪係實質由該第一吸附區及該第一脫附區組成。
21. 如請求項1或2所述的轉輪高效率淨化系統，更包括一再淨化反應器及一臭氧供給單元，該臭氧供給單元係用以供給具氧至所述焚化後氣體，該再淨化反應器具有一反應室而供導入所述含具氧的焚化後氣體，用以將含臭氧的焚化後氣體再淨化並送出一淨化後氣體。
22. 如請求項21所述的轉輪高效率淨化系統，其中該再淨化反應器更具有一水供給單元，用以提高該反應室內的水氣含量。