[发明专利]挥发性有机物的回收系统及其回收流程

说明书

技术领域

本发明涉及一种挥发性有机物的处理系统，尤指一种挥发性有机物的回收系统及其回收方法。

背景技术

按，空气污染源中，除了车辆所排放的废气以外，工业界所排放的废气例如石化业、橡胶业、油漆制造业、涂装业以及近年来逐渐蓬勃发展的半导体制造业等，都会产生具挥发性有机物（Volatile organic compounds；VOCS）的废气，因而对于空气质量造成严重污染。

基于VOCs的危害性，环保署自2006年开征VOCs空污费，且计划在2010年开始提高费率，估计将自原本每公斤12元提高到25~30元。

根据2003年统计资料，台湾每年排放到大气中的VOCs超过864,000吨。研究指出，以焚化法处理低浓度大风量VOCs的难度、所消耗能源及衍生排放的CO₂均极高。因此，目前已有许多节能设计被开发出来，例如，半导体业者多数以疏水性沸石转轮吸附浓缩VOCs，之后将小风量高浓度VOCs进行直接高温焚化处理或蓄热式焚化处理。然而，即使选择蓄热式焚化仍需使用燃料。根据TSIA统计资料，目前台湾前十大半导体业者的瓦斯使用量约26,530,000m³/年，费用约3.9亿元/年（以14.65元/m³计算），二氧化碳排放量达到55,700吨/年。

常用的有机废气处理方法大致包括热焚化、触媒焚化、蓄热式燃烧、转轮浓缩焚化、活性碳吸附、冷凝回收等。中国台湾专利I255324披露一种有机废气处理系统及方法，主要是利用浓缩转轮吸附以脱附出浓缩的有机废气，并通过电浆火炬直接高温热解并迅速氧化浓缩废气。此外，更利用电浆火炬所产生的热能预热欲进气处理的浓缩废气的温度并提供浓缩转轮脱附再生的热源。

另外，中国台湾专利M320434还披露一种高效能浓缩器搭配高级氧化技术处理有机废气的净化装置，其设置一高级氧化处理单元于废气浓缩器脱附处理部的下游端，以氧化处理废气浓缩器所浓缩的有机物质。然而，无论利用电浆或高级氧化仍需使用能源，其降低运作成本的效果有限，无法真正解决问题。

请参阅图1所示，其为传统挥发性有机物的处理系统，主要是利用蓄热式燃烧炉（RTO）以将VOCs氧化为二氧化碳及水。所述挥发性有机物的处理系统100’包括一热处理设备1’、至少一废气排放设备2’、至少一空污防治设备3’、多个进气管路4’及多个排气管路5’。其中，废气排放设备2’及空污防治设备3’（蓄热式燃烧炉）的数量可依据制程及环保需求而有所调整，热处理设备1’具有顶部气室10’、烘箱11’及底部气室12’，而制程产生的挥发性有机废气及供给装置提供的空气可分别经由该些进气管路4’输入热处理设备1’的顶部气室10’、烘箱11’及底部气室12’，并分别通过这些排气管路5’进入废气排放设备2’及空污防治设备3’。

然而，增设废气排放设备或空污防治设备除了会额外增加设备成本外，考虑到集气效率（会被浓度和风量等因素所影响）及防治设备破坏率，增设废气排放设备及空污防治设备还会降低所述挥发性有机物处理系统的均化控制效率，如式i及ii所示，进而需要给付更多的空污费。

均化控制效率＝集气效率×防治设备破坏率       （式i）

空污费＝原料使用量×排放强度×（1-均化控制效率）（式ii）

在节能及暖化议题日益高张之际，业者对于低能源成本、低碳排放的废气处理技术的需求随之日益迫切。于是本发明人有感于上述缺陷的可改善，乃特潜心研究并配合学理的运用，终于提出一种设计合理且有效改善上述缺陷的本发明。

发明内容

本发明的主要目的，在于解决已知挥发性有机物的处理系统因管路架构的限制而需要增设废气排放设备或空污防治设备，导致设备成本及燃料增加，且必须给付大量空污费等技术问题。

为了解决上述的技术问题，本发明提供一种挥发性有机物的回收系统，包括一热处理单元、一顶部进气单元、一引气单元及一排气管路。其中该热处理单元包含有一上行加热炉及一邻设于该上行加热炉的下行加热炉，且该上行加热炉及该下行加热炉各具有一上气室、一下气室及一位于该上气室与该下气室之间的烘箱；该顶部进气单元具有一制程气体产生室及一导气管路，该导气管路的一端连接该制程气体产生室，且该导气管路的另一端分别连接该上行加热炉的上气室及该下行加热炉的上气室。