專利名稱：廢氣處理系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
廢氣處理系統(tǒng)技術(shù)領(lǐng)域[0001]本實(shí)用新型與廢氣處理系統(tǒng)有關(guān)，特別有關(guān)于一種整合蓄熱式觸媒焚化法及選擇 性觸媒還原法的廢氣處理系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
[0002]半導(dǎo)體及光電產(chǎn)業(yè)制程多見含有氮化合物，如NMP、DMF、TMAH、MEA等，這些含氮 物質(zhì)隨著其它揮發(fā)性有機(jī)物(volatile organic compounds, VOCs),—起經(jīng)由污染防制廢 氣處理后排放，而高科技產(chǎn)業(yè)對(duì)于揮發(fā)性有機(jī)物管末處理，現(xiàn)行以沸石轉(zhuǎn)輪搭配焚化處理 為具有效益的方式。[0003]不過最終以焚化方式處理含氮揮發(fā)性有機(jī)物時(shí)，將面臨燃燒尾氣排放氮氧化物 (nitrogen oxides, NOx)的問題,雖然高科技產(chǎn)業(yè)所排放的NOx濃度目前仍符合法規(guī)標(biāo) 準(zhǔn)，但為改善整個(gè)區(qū)域的空氣質(zhì)量，在未來控制此類NOx將有所必要。[0004]廢氣中揮發(fā)性有機(jī)物的控制技術(shù)，目前采用蓄熱式焚化爐(RTO)或蓄熱式觸媒焚 化爐(RCO)，對(duì)揮發(fā)性有機(jī)物進(jìn)行燃燒。蓄熱式焚化爐及蓄熱式觸媒焚化爐主要是在燃燒室 下方設(shè)置蓄熱床，蓄熱床內(nèi)部裝置有熱交換介質(zhì)，例如蓄熱陶瓷，并在燃燒室上方設(shè)置燃燒 器，用于燃燒揮發(fā)性有機(jī)物，而蓄熱床內(nèi)部的蓄熱陶瓷則是用于回收焚化后的高溫?zé)崮埽?用于預(yù)熱進(jìn)入燃燒室的廢氣溫度。[0005]廢氣中氮氧化物的控制，目前以選擇性觸媒還原法(SCR)較有效率。選擇性觸媒 還原法為輸入還原氣體，例如氨氣與氮氧化物反應(yīng)，還原成無害的氮?dú)馀c水。[0006]然而，利用個(gè)別的處理裝置去除VOCs與NOx是昂貴且無效率的。例如，當(dāng)NOx與 還原氣體反應(yīng)時(shí)，流至觸媒還原裝置的氣體需再次加熱。兩個(gè)個(gè)別處理裝置的維護(hù)與操作 亦是昂貴且工作繁重的。實(shí)用新型內(nèi)容[0007]有鑒于此，本實(shí)用新型的目的在于提供一種廢氣處理系統(tǒng)，其整合蓄熱式觸媒焚 化法及選擇性觸媒還原法，可同時(shí)去除廢氣中的揮發(fā)性有機(jī)物與氮氧化物。[0008]為了達(dá)成上述目的，本實(shí)用新型提供一種廢氣處理系統(tǒng)，所述廢氣處理系統(tǒng)將一 蓄熱式觸媒焚化爐與一選擇性觸媒還原器整合在一殼體中，且所述廢氣處理系統(tǒng)包括[0009]二蓄熱床，其內(nèi)部含有一熱交換介質(zhì)；[0010]一去除揮發(fā)性有機(jī)物觸媒床，其設(shè)置在所述蓄熱床上方；[0011]一選擇性還原觸媒床，其設(shè)置在所述去除揮發(fā)性有機(jī)物觸媒床上方；[0012]一燃燒室，其連通所述選擇性還原觸媒床；[0013]一燃燒器，其設(shè)置在所述燃燒室上方；以及[0014]一還原氣體輸入管線，其設(shè)置在所述蓄熱床下方。[0015]作為優(yōu)選方案，其中所述熱交換介質(zhì)為蜂窩型、馬鞍型或球型蓄熱陶瓷。[0016]作為優(yōu)選方案，其中所述還原氣體輸入管線為氨氣輸入管線。[0017]作為優(yōu)選方案，其中所述廢氣處理系統(tǒng)更包括用于供制程廢氣進(jìn)入所述廢氣處理系統(tǒng)的一制程廢氣管道。[0018]作為優(yōu)選方案，其中所述廢氣處理系統(tǒng)更包括用于供流出所述燃燒室的凈化后的氣體排出的一凈化排氣管道。[0019]作為優(yōu)選方案，其中所述廢氣處理系統(tǒng)更包括用于供制程廢氣進(jìn)入所述廢氣處理系統(tǒng)的一制程廢氣旁路管道。[0020]與已知的廢氣處理系統(tǒng)相比，本實(shí)用新型的廢氣處理系統(tǒng)將蓄熱式觸媒焚化爐 (RCO)與選擇性觸媒還原器(SCR)整合在單一殼體中，可提高處理效率及降低維護(hù)與操作的成本。


[0021]圖1為本實(shí)用新型的一實(shí)施例的廢氣處理系統(tǒng)剖視圖；[0022]圖2為本實(shí)用新型的廢氣處理系統(tǒng)的第一操作循環(huán)示意圖；[0023]圖3為本實(shí)用新型的廢氣處理系統(tǒng)的第二操作循環(huán)示意圖；[0024]圖4為本實(shí)用新型的另一實(shí)施例的廢氣處理系統(tǒng)剖視圖。[0025]主要元件符號(hào)說明[0026]10-廢氣處理系統(tǒng)；12_殼體；14_畜熱床；16_畜熱床；17_畜熱床；18_去除撣發(fā)性有機(jī)物觸媒床；[0027]20-去除揮發(fā)性有機(jī)物觸媒床；21_去除揮發(fā)性有機(jī)物觸媒床；22_選擇性還原觸媒床；24_選擇性還原觸媒床；25_選擇性還原觸媒床；26_燃燒室；28_燃燒器；29_燃燒器；[0028]30-制程廢氣管道；32_入口管道；34_入口管道；35_入口管道；36_出口管道； 38-出口管道；39_出口管道；[0029]40-制程廢氣旁路管道；42_入口管道；44_入口管道；45_入口管道；[0030]50-凈化排氣管道；52-鼓風(fēng)機(jī)；54-閥;56_閥;58_閥;59_閥；[0031]60-閥；61-閥；62-閥;64_ 閥；65~ 閥；[0032]70-還原氣體輸入管線；72_還原氣體輸入管線；73_還原氣體輸入管線。
具體實(shí)施方式
[0033]有關(guān)本實(shí)用新型的詳細(xì)說明及技術(shù)內(nèi)容，將配合附圖說明如下，然而附圖僅提供參考與說明之用，并非用于限制本實(shí)用新型。[0034]請(qǐng)參照?qǐng)D1，圖1為本實(shí)用新型的一實(shí)施例的廢氣處理系統(tǒng)剖視圖。本實(shí)用新型的廢氣處理系統(tǒng)10將蓄熱式觸媒焚化爐(RCO)與選擇性觸媒還原器(SCR)整合在單一殼體 12中。本實(shí)施例的廢氣處理系統(tǒng)10包括蓄熱床14及蓄熱床16，內(nèi)部含有熱交換介質(zhì)，例如蜂窩型、馬鞍型或球型蓄熱陶瓷；去除揮發(fā)性有機(jī)物觸媒床18及去除揮發(fā)性有機(jī)物觸媒床20，分別設(shè)置在蓄熱床14及蓄熱床16上方，去除揮發(fā)性有機(jī)物觸媒，例如將鉬沈積在擔(dān)體上形成；選擇性還原觸媒床22及選擇性還原觸媒床24，分別設(shè)置在去除揮發(fā)性有機(jī)物觸媒床18及去除揮發(fā)性有機(jī)物觸媒床20上方，選擇性還原觸媒，例如將鈦及/或釩沈積在擔(dān)體上形成；燃燒室26，連通選擇性還原觸媒床22及選擇性還原觸媒床24 ;燃燒器28，， 設(shè)置在燃燒室26上方，并提供熱至燃燒室26 ;及還原氣體輸入管線70及還原氣體輸入管線72， 分別設(shè)置在蓄熱床14及蓄熱床16下方，用于輸入還原氣體例如氨氣。[0035]如圖1所示，本實(shí)施例的去除揮發(fā)性有機(jī)物觸媒床18直接連通蓄熱床14，但是也 可以在外殼12中分開設(shè)置。而且，如圖1所示，選擇性還原觸媒床22直接設(shè)置連通去除揮 發(fā)性有機(jī)物觸媒床18，但是也可以在外殼12中分開設(shè)置。[0036]同理，如圖1所示，本實(shí)施例的去除揮發(fā)性有機(jī)物觸媒床20直接連通蓄熱床16，但 是也可以在外殼12中分開設(shè)置。而且，如圖1所示，選擇性還原觸媒床24直接設(shè)置連通去 除揮發(fā)性有機(jī)物觸媒床20，但是也可以在外殼12中分開設(shè)置。[0037]—制程廢氣管道30允許含有揮發(fā)性有機(jī)物及氮氧化物的制程廢氣，通過入口管 道32及入口管道34進(jìn)入本實(shí)施例的廢氣處理系統(tǒng)10。凈化空氣系統(tǒng)通過出口管道36及 出口管道38導(dǎo)出廢氣處理系統(tǒng)10，接著經(jīng)由凈化排氣管道50連接至鼓風(fēng)機(jī)52排至大氣 中。在本實(shí)施例中，含有揮發(fā)性有機(jī)物及氮氧化物的制程廢氣亦可通過制程廢氣旁路管道 40通過入口管道42及入口管道44進(jìn)入本實(shí)施例的廢氣處理系統(tǒng)10。本實(shí)施例的廢氣處 理系統(tǒng)10使用閥54、閥56、閥58、閥60、閥62及閥64以控制制程廢氣進(jìn)入廢氣處理系統(tǒng) 10與凈化空氣自廢氣處理系統(tǒng)10排出。[0038]還原氣體輸入管線70及還原氣體輸入管線72分別設(shè)置在蓄熱床14及蓄熱床16 下方，輸入還原氣體例如氨氣，當(dāng)來自制程廢氣管道30的制程廢氣中的氮氧化物與氨氣通 過留有空隙供氣體流動(dòng)的蓄熱床14及蓄熱床16與去除揮發(fā)性有機(jī)物觸媒床18及去除揮 發(fā)性有機(jī)物觸媒床20可均勻混合，接著氮氧化物與氨氣流經(jīng)選擇性還原觸媒床22及選擇 性還原觸媒床24，在選擇性還原觸媒上反應(yīng)成無害的氮?dú)馀c水。[0039]在本實(shí)施例中，還原氣體輸入管線70及還原氣體輸入管線72分別設(shè)置在蓄熱床 14及蓄熱床16下方，用于輸入還原氣體例如氨氣，當(dāng)來自制程廢氣管道30的制程廢氣中的 氮氧化物與氨氣通過蓄熱床14及蓄熱床16與去除揮發(fā)性有機(jī)物觸媒床18及去除揮發(fā)性 有機(jī)物觸媒床20即可均勻混合，如此無需增加殼體12高度以提供氣體混合的空間，方便維 修人員進(jìn)行維修。[0040]接著，請(qǐng)參照?qǐng)D2，圖2為本實(shí)用新型的廢氣處理系統(tǒng)的第一操作循環(huán)示意圖。在 第一操作循環(huán)中，閥54打開，閥58關(guān)閉，以使蓄熱床14為注入床，而蓄熱床16為排出床。 蓄熱床14及蓄熱床16內(nèi)部的蓄熱陶瓷可吸收經(jīng)燃燒器28燃燒的揮發(fā)性有機(jī)物的熱能。含 有揮發(fā)性有機(jī)物及氮氧化物的制程廢氣經(jīng)由制程廢氣管道30、閥54及入口管道32至蓄熱 床14，經(jīng)由蓄熱床14的預(yù)熱，接著流經(jīng)去除揮發(fā)性有機(jī)物觸媒床18，在溫度約35(T400°C 下，揮發(fā)性有機(jī)物在去除揮發(fā)性有機(jī)物觸媒上發(fā)生氧化反應(yīng)而成為二氧化碳與水。[0041]制程廢氣中的氮氧化物與自還原氣體輸入管線70輸入的氨氣通過蓄熱床14與去 除揮發(fā)性有機(jī)物觸媒床18均勻混合，接著氮氧化物與氨氣流經(jīng)選擇性還原觸媒床22，在選 擇性還原觸媒上反應(yīng)成無害的氮?dú)馀c水。[0042]在本實(shí)施例中，流出選擇性還原觸媒床22的氣體進(jìn)入燃燒室26，提高至燃燒室26 溫度，停留例如O. 5秒時(shí)間，對(duì)未反應(yīng)的揮發(fā)性有機(jī)物進(jìn)行燃燒，提高本實(shí)施例的廢氣處理 系統(tǒng)的效率。[0043]接著流出燃燒室26的凈化后的氣體進(jìn)入選擇性還原觸媒床24、去除揮發(fā)性有機(jī) 物觸媒床20、蓄熱床16、出口管道38、閥60至凈化排氣管道50及鼓風(fēng)機(jī)52排至大氣中或另作他用。此第一操作循環(huán)中，還原氣體輸入管線72關(guān)閉。[0044]接著，請(qǐng)參照?qǐng)D3，圖3為本實(shí)用新型的廢氣處理系統(tǒng)的第二操作循環(huán)示意圖。在 第二操作循環(huán)中，閥54關(guān)閉，閥58打開，以使蓄熱床16為注入床，而蓄熱床14為排出床。 蓄熱床14及蓄熱床16內(nèi)部的蓄熱陶瓷可吸收經(jīng)燃燒器28燃燒的揮發(fā)性有機(jī)物的熱能。含 有揮發(fā)性有機(jī)物及氮氧化物的制程廢氣經(jīng)由制程廢氣管道30、閥58及入口管道34至蓄熱 床16，經(jīng)由蓄熱床16的預(yù)熱，接著流經(jīng)去除揮發(fā)性有機(jī)物觸媒床20，在溫度約35(T400°C 下，揮發(fā)性有機(jī)物在去除揮發(fā)性有機(jī)物觸媒上發(fā)生氧化反應(yīng)而成為二氧化碳與水。[0045]制程廢氣中的氮氧化物與自還原氣體輸入管線72輸入的氨氣通過蓄熱床16與去 除揮發(fā)性有機(jī)物觸媒床20均勻混合，接著氮氧化物與氨氣流經(jīng)選擇性還原觸媒床24，在選 擇性還原觸媒上反應(yīng)生成無害的氮?dú)馀c水。[0046]在本實(shí)施例中，流出選擇性還原觸媒床24的氣體進(jìn)入燃燒室26，提高至燃燒室溫 度，停留例如O. 5秒時(shí)間，對(duì)未反應(yīng)的揮發(fā)性有機(jī)物進(jìn)行燃燒，提高本實(shí)施例的廢氣處理系 統(tǒng)的效率。[0047]接著流出燃燒室26的凈化后的氣體進(jìn)入選擇性還原觸媒床22、去除揮發(fā)性有機(jī) 物觸媒床18、蓄熱床14、出口管道36、閥56至凈化排氣管道50及鼓風(fēng)機(jī)52排至大氣中或 另作他用。此第二操作循環(huán)中，還原氣體輸入管線70關(guān)閉。[0048]接著，請(qǐng)參見圖4，圖4為本實(shí)用新型的另一實(shí)施例的廢氣處理系統(tǒng)剖視圖。本實(shí) 施例為三床系統(tǒng)。本實(shí)施例的廢氣處理系統(tǒng)10將蓄熱式觸媒焚化爐(RCO)與選擇性觸媒 還原器(SCR)整合在單一殼體12中。本實(shí)施例的廢氣處理系統(tǒng)10包括蓄熱床14、蓄熱床 16及蓄熱床17，內(nèi)部含有熱交換介質(zhì)，例如蜂窩型、馬鞍型或球型蓄熱陶瓷；去除揮發(fā)性有 機(jī)物觸媒床18、除揮發(fā)性有機(jī)物觸媒床20及除揮發(fā)性有機(jī)物觸媒床21，位于蓄熱床14、蓄 熱床16及蓄熱床17上方，去除揮發(fā)性有機(jī)物觸媒例如將鉬沈積在擔(dān)體上形成；選擇性還 原觸媒床22、選擇性還原觸媒床24及選擇性還原觸媒床25位于去除揮發(fā)性有機(jī)物觸媒床 18、去除揮發(fā)性有機(jī)物觸媒床20及去除揮發(fā)性有機(jī)物觸媒床21上方，選擇性還原觸媒例如 將鈦及/或釩沈積在擔(dān)體上形成；燃燒室26，連通選擇性還原觸媒床22、選擇性還原觸媒床 24及選擇性還原觸媒床25 ;燃燒器28及燃燒器29，提供熱至燃燒室26 ;及還原氣體輸入管 線70、還原氣體輸入管線72及還原氣體輸入管線73，分別設(shè)置在蓄熱床14、蓄熱床16及蓄 熱床17下方,用于輸入還原氣體,例如氨氣。[0049]一制程廢氣管道30允許含有揮發(fā)性有機(jī)物及氮氧化物的制程廢氣，通過入口管 道32、入口管道34及入口管道35進(jìn)入本實(shí)施例的廢氣處理系統(tǒng)10。凈化空氣通過出口管 道36、出口管道38及出口管道39導(dǎo)出廢氣處理系統(tǒng)10，接著經(jīng)由凈化排氣管道50連接至 鼓風(fēng)機(jī)52排至大氣中。在本實(shí)施例中，含有揮發(fā)性有機(jī)物及氮氧化物的制程廢氣亦可通過 制程廢氣旁路管道40通過入口管道42、入口管道44及入口管道45進(jìn)入本實(shí)施例的廢氣處 理系統(tǒng)10。本實(shí)施例的廢氣處理系統(tǒng)10使用閥54、閥56、閥58、閥59、閥60、閥61、閥62、 閥64與閥65以控制制程廢氣進(jìn)入廢氣處理系統(tǒng)10與凈化空氣自廢氣處理系統(tǒng)10排出。[0050]還原氣體輸入管線70、還原氣體輸入管線72、還原氣體輸入管線73，分別設(shè)置在 蓄熱床14、蓄熱床16、蓄熱床17下方,輸入還原氣體例如氨氣，當(dāng)來自制程廢氣管道30的 制程廢氣中的氮氧化物與氨氣通過留有空隙供氣體流動(dòng)的蓄熱床14、蓄熱床16及蓄熱床 17與去除揮發(fā)性有機(jī)物觸媒床18、去除揮發(fā)性有機(jī)物觸媒床20及去除揮發(fā)性有機(jī)物觸媒床21可均勻混合，接著氮氧化物與氨氣流經(jīng)選擇性還原觸媒床22、選擇性還原觸媒床24及 選擇性還原觸媒床25，在選擇性還原觸媒上反應(yīng)成無害的氮?dú)馀c水。[0051]本實(shí)施例的廢氣處理系統(tǒng)操作時(shí)，可選擇蓄熱床14、蓄熱床16及蓄熱床17其中的 兩床進(jìn)行，操作循環(huán)如上述的第一操作循環(huán)與第二操作循環(huán)。[0052]以上所述，僅為本實(shí)用新型的較佳實(shí)施例，并非用以限定本實(shí)用新型的專利保護(hù) 范圍，其它運(yùn)用本實(shí)用新型專利精神所作的等效變化，均應(yīng)屬于本實(shí)用新型的專利保護(hù)范 圍內(nèi)。例如本實(shí)用新型廢氣處理系統(tǒng)整合蓄熱式觸媒焚化法及選擇性觸媒還原法，可同時(shí) 去除廢氣中的可氧化化合物與可還原化合物，上述實(shí)施例的揮發(fā)性有機(jī)物與氮氧化物僅是 舉例說明，并非用來限制為只能處理揮發(fā)性有機(jī)物與氮氧化物。
權(quán)利要求1.一種廢氣處理系統(tǒng)，其特征在于，所述廢氣處理系統(tǒng)將一蓄熱式觸媒焚化爐與一選擇性觸媒還原器整合在一殼體中，且所述廢氣處理系統(tǒng)包括 二蓄熱床，其內(nèi)部含有一熱交換介質(zhì)； 一去除揮發(fā)性有機(jī)物觸媒床，其設(shè)置在所述蓄熱床上方； 一選擇性還原觸媒床，其設(shè)置在所述去除揮發(fā)性有機(jī)物觸媒床上方； 一燃燒室，其連通所述選擇性還原觸媒床； 一燃燒器，其設(shè)置在所述燃燒室上方；以及 一還原氣體輸入管線，其設(shè)置在所述蓄熱床下方。
2.如權(quán)利要求1所述的廢氣處理系統(tǒng)，其特征在于，所述熱交換介質(zhì)為蜂窩型、馬鞍型或球型蓄熱陶瓷。
3.如權(quán)利要求1所述的廢氣處理系統(tǒng)，其特征在于，所述還原氣體輸入管線為氨氣輸入管線。
4.如權(quán)利要求1所述的廢氣處理系統(tǒng)，其特征在于，所述廢氣處理系統(tǒng)更包括用于供制程廢氣進(jìn)入所述廢氣處理系統(tǒng)的一制程廢氣管道。
5.如權(quán)利要求1所述的廢氣處理系統(tǒng)，其特征在于，所述廢氣處理系統(tǒng)更包括用于供流出所述燃燒室的凈化后的氣體排出的一凈化排氣管道。
6.如權(quán)利要求1所述的廢氣處理系統(tǒng)，其特征在于，所述廢氣處理系統(tǒng)更包括用于供制程廢氣進(jìn)入所述廢氣處理系統(tǒng)的一制程廢氣旁路管道。
專利摘要本實(shí)用新型涉及一種廢氣處理系統(tǒng)，所述廢氣處理系統(tǒng)包括:二蓄熱床，其內(nèi)部含有一熱交換介質(zhì)；一去除揮發(fā)性有機(jī)物觸媒床，其設(shè)置在所述蓄熱床上方；一選擇性還原觸媒床，其設(shè)置在所述去除揮發(fā)性有機(jī)物觸媒床上方；一燃燒室，其連通所述選擇性還原觸媒床；一燃燒器，其設(shè)置在所述燃燒室上方；一還原氣體輸入管線，其設(shè)置在所述蓄熱床下方。本實(shí)用新型通過整合蓄熱式觸媒焚化法及選擇性觸媒還原法，可同時(shí)去除廢氣中的揮發(fā)性有機(jī)物與氮氧化物，以提高處理效率及降低維護(hù)與操作的成本。
文檔編號(hào)B01D53/90GK202844846SQ201220266020
公開日2013年4月3日 申請(qǐng)日期2012年6月7日 優(yōu)先權(quán)日2012年6月7日
發(fā)明者莊錦烽, 蔡慶生 申請(qǐng)人:力技科技工程股份有限公司