[实用新型]高散热型溶剂回收设备

说明书

技术领域

本实用新型涉及溶剂回收设备，尤其涉及一种通过减少热蓄积的浮动式碳床、强制对流的碳床均匀散热降温以及高耐燃性活性碳改质，避免碳床热蓄积过热甚至着火的高散热型溶剂回收设备。

背景技术

温室气体(CO₂)减量与资源再利用是全球必须共同面对的课题，中国台湾已是全球温室气体排放增长率最高，人排放量也居前茅的地区，由于过去产业的快速发展与注重于削减率的环保政策，造成产业在处理挥发性有机废气时，并未重视资源回收再利用，而是以燃烧处理为主；然而，目前由于国际原材料价格不断上涨，因此采用活性碳吸脱附系统作为溶剂回收的从业者越来越普遍，但在常温度下处理某些特定VOCs(如酮类或松脂类有机物，如Cyclohexone、Ketones或Turpentines)时(US EPA Technical Bulletin，1999)，因本身吸附放热至某一温度时而发生触媒催化作用，会使有机物产生聚合或其他反应，进而引发活性碳着火的问题，由于含酮类溶剂气体容易导致碳床着火，故目前市场上仍倾向直接排放或燃烧，并未进行回收。

其次，中国台湾产业有两大群落，一类是政府极力扶植的IC及面板为主的相关高科技产业，另一类则是以包括PU皮业、石化业、皮革业、印刷业、涂装业及胶带业等传统产业为主；其中，高科技产业为现阶段国家工业发展重心，再加上高科技产业群聚现象，会对于环境造成相当大负荷；再者，高科技产业在制造过程中为确保品质，经常使用大量易挥发性的有机溶剂进行清洗作业，其衍生的挥发性有机物(Volatile Organic Compounds，VOCs)，可能经由逸散或排放管道进入大气环境中。

再者，由环保部门空气品质监测资料显示，VOCs及NOx等臭气前驱物质与光反应所产生的臭氧，有取代悬浮微粒成为影响空气污染指数(PSl)的主要污染物的现象，故，加强管制VOCs排放乃是改善空气品质的当务之急；因此，环保部门在过去几年陆续制定各行业的VOCs排放标准(包括半导体、光电、汽车涂装、PU皮革、胶带等产业)来管制其污染排放，以及包括未来的其他传统行业(印刷、涂装等)，也都将陆续制定管制标准。其中，除了半导体及光电业之外，其余都是以传统产业为主，对於有机溶剂的用量，传统产业用量远高于高科技业，因此不管排放标准或VOCs空污费征收，对于传统产业的冲击都远高于高科技产业，加上原材料价格高涨，以MEK为例，每公斤价格由一年多前原先20多元/公斤，涨到60多元/公斤，涨幅高达200％；又，现有活性碳回收设备因受限于酮类放热问题，无法用于酮类溶剂的回收，从业者被迫选择直接排放或焚烧方式，这样对于能源、资源(原材料)的减量使用，具有负面影响。

然而，依据目前制备过程的特性、溶剂用途、产品需要及国外SCC排放系数分析，计有七大类型的操作形式会造成VOCs的排放，如下表1所示。

表1：七大类型的操作形式造成VOCs排放表

在高科技产业中，以积体电路产业产生的污染问题最为严重，其次为光电产业；综括在半导体制造业及光电业排放的主要污染物，大多为异丙醇及丙酮为主，以及其他如2-丁酮、甲苯、二甲苯、乙酸丁脂、PGMEA(Propyleneglycol monomethylethyl acetate)及三氯乙烷等污染物。上述污染物如异丙醇、丙酮、丁酮、PGMEA、PGME等，多半为水溶性高的物质；而制程使用的去光阻剂的成分，如ACT690中含有DMSO(dimethyl  sulfuroxide)、NEA(N-dimethyl acetamide)、MEA(methyl ethyl amide)、NMP(N-methylpyrrolidone)，则属于硫类和胺类的有机物，其沸点高，高温下较不稳定，且这些物质具有恶臭。

在传统产业方面，各产业所使用的溶剂不尽相同，但主要有酮类、芳香族及酯类等三类，例如，聚氨基甲酸酯(PU)合成皮业制程包括干式及湿式，干式PU合成皮制程是将PU树脂以溶剂稀释，而产生挥发性有机物的单元，包括涂布、烘干成膜、上糊、贴合、烘干、印刷处理等，主要使用的有机溶剂为甲苯(Toluene)、二甲基甲酰胺(DMF)、丁酮(MEK)及邻苯二甲酸二辛酯(DOP，粒状)等；湿式制程主要产生挥发性有机物的单元，包括涂布、凝结、水洗、烫干、烘干、研磨压花贴合表面膜等，主要使用的有机溶剂为DMF。