處理有機氣體之流體化牀

在製程的排氣中 ， 處理有機氣體的方式有很多種 ， 其中使用的方式已從1976年發展至今 。 處理有機氣體 ( 以下簡稱VOCs ) 的目的主要分爲二類 ， 一是回收 ， 另一個則是無害化後排放至大氣 。 一般來說 ， 無害化的方式通常是使用焚化的處理方法 ， 使VOCs變成二氧化碳後排放至大氣 ， 通常使用這種方式 ， 是非常簡易而有效果的方式 ， 焚化的處理效率至少都可達到99 % 以上的去除效率 。 回收的方式 ， 依據濃度的不同 ， 分爲冷凝回收與濃縮冷凝法 。 依據各種不同成份的飽和溫度對應的飽和濃度 ， 低於飽和濃度以下的VOCs將無法被冷凝回收 。 流體化牀則是可藉由其系統的特性 ， 將VOCs濃縮 ， 使VOCs的濃度高於飽和濃度 ， 以便冷凝回收下來 。 流體化牀的技術核心是系統中所使用的活性碳 ， 一般常見的活性碳 ， 因耐磨耗特性不佳 ， 無法使用在氣固相的流體化牀中 。 所謂流體化牀 ， 即是將系統中的活性碳 ， 利用氣體由下往上移動的力量 ， 將固體控制在吸附塔的機械結構孔板 ( tray板 ) 上 ， 使其不斷的上下跳動 ， 一般而言 ， 跳動的高度小於5公分 。 在不斷的跳動下 ， 活性碳即擁有流體的特性 。 故稱爲流體化牀 。 由於活性碳本身具有非常多的孔洞 ， 孔洞由大到小 。 當空氣中的有機氣體分子接觸到活性碳時 ， 即從表面附吸至孔洞裏 ， 變成液態分子 ， 此時氣體分子經過相變的過程 ， 故會釋放出熱量 ， 不過此熱量通常會比相變的潛熱還要來的大 。 一般的活性碳處理酮類等有機成份時 ， 易有碳牀著火的風險 ， 此流體化牀所使用的特殊活性碳 ， 因其結構與成份 ， 不會引發前述問題 ， 加上系統本身流體化的特性 ， 不蓄積熱源 ， 故有極高的安全性 。 在這個系統可分爲簡單的四個部份 ， 第一個部份就是處理廢氣的吸附塔 ， 活性碳在此完成吸附的過程 ， 並將淨化過的廢氣排放至大氣 。 第二個部份是脫附塔 ， 吸附過溶劑的活性碳 ， 在此完成脫附過程 ， 將吸附在活性碳裏的溶劑釋放出來 ， 通常會導入惰性氣體 ， 將溶劑帶出系統 。 第三個部份是冷凝器 ， 其功能在將脫附塔脫出的有機溶劑 ， 以低溫的冰水 ， 將其冷凝成液態的有機溶劑 ， 並做一個收集 。 第四個部份是輸送器 ， 其功能是將吸附塔內吸附過溶劑的活性碳輸送至脫附塔 ， 並將脫附塔脫附過的活性碳輸送到吸附塔內 。 於是完成了一個連續的的吸脫附處理設備 。 系統的應用場合針對於中高濃度的有機溶劑 ， 有很好的應用性 ， 唯此係統仍有一些缺點 ， 由於系統的設計條件 ， 對於排氣風量的變化 ， 只能承受較低的變動範圍 。 對於成份複雜的排氣 ， 不適合做爲溶劑回收的系統 ， 粘性物質會造成活性碳流動性 ， 與吸附性問題 。