高散热型溶剂回收设备制造技术

本实用新型专利技术提供一种高散热型溶剂回收设备，其包括有：一吸附塔，内部以多孔板或网分隔出至少一充填浮动层，该充填浮动层内充填有活性炭粒，另在底部设置一有机气体入口，顶部设置一净化气体出口；一脱附回收单元，将一再生气体源与一冷凝器对应连接在该吸附塔，并在该冷凝器的下游端，连接溶剂回收处理装置；具有通过均匀散热降温，避免炭床热蓄积温度过高甚至着火的功效。（*该技术在2018年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及溶剂回收设备，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。
技术介绍
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。 一般PU业工厂多设有填充式洗涤塔及DOP冷凝回收设备来进行溶剂回收，以防止DMF与DOP的排放，然而对于丁酮与甲苯的排放，仅部分从业者在使用单一溶剂时，有针对甲苯以活性碳溶剂回收设备来进行回收；但在连续运转24小时以上后，常因吸附所放出的热量蓄积，而使得回收设备跳机，对于含有丁酮的有机溶剂，受限于传统活性碳回收设备，并无法有效防止热量蓄积；基于安全性考虑，无法进入活性碳回收设备，部分从业者会选择直接排放的方式，这不但对于能资源而言是一种浪费，对于环境的影响及冲击也相当高。 除了PU皮业外，另一个大量使用有机溶剂的产业为印刷业，依据印版形式主要分类包括平版印刷、凸版印刷、凹版印刷、网版印刷，其中又以凹、凸版及网版印刷所使用的有机溶剂较多；一般干燥型油墨中的溶剂蒸发干燥后，油墨中的皮膜形成物形成皮膜而固着，反应型则需经过如加热或氧化加速完成硬化；而溶剂最主要则用以溶解树脂，使印墨具有流动性、具有电性使被印物含携体(carrier)的作用，印刷后油墨膜蒸发逸散；而应用在网版印刷的主要溶剂如下表2所示。 表2应用在网版印刷的主要溶剂 胶带业依生产制程使用的基质，主要分为油性与水性胶带；水性胶带生产过程中所使用的水性丙烯酸树脂和接着剂大多以水性为主，所以挥发性有机溶剂使用量很少；油性胶带生产过程中使用油性丙烯酸树脂，内约含60至70％有机溶剂，并添加用于混合、调整接着剂的挥发性有机溶剂，因产品不同，故有使用单一溶剂或多种溶剂混合使用；溶剂种类主要有乙酸乙酯、甲苯、正庚烷，少量为丁酮、丁醇等；这些有机溶剂多为环保部门优先列管的有害空气污染物(HAPs)，如表3所示。 表3环保部门优先列管的有机溶剂 因此，不论是高科技产业或传统产业，对于VOCs处理需求都相当重要，但是传统产业的溶剂用量远高于高科技产业，故，对有机溶剂回收再利用的需求更加重要，可是受限于酮类溶剂的高反应性因素，致使许多含酮类混合性VOCs，都无法采用活性碳吸附或溶剂回收设备处理，否则会有较高的安全风险；所此，若能设计出一套可以处理高放热酮类VOCs的活性碳设备，对于国内从业者将是一大福音，这样能够以较低的成本，获得最高的防制效果及经济效益。 于是，VOCs的处理方法包括目前己商业化的成熟技术及开发研究中的新技术，种类可以说是不胜枚举；但一般情况而言，其处理方法主要包括洗涤法、冷凝法、吸附法、生物处理法等，且由于产业废气多为混合的气体，为达到期望的效益，常综合两种以上处理方法；可是由于每种处理方法均有其适用范围及优缺点，在设置前需要先了解和评估待处理废气的组成浓度、排放周期、欲达到的处理效益及可设置的地点和空间大小，再进行最适当的处理及回收系统的选择。 再者，虽然VOCs的处理方法可分成破坏性(焚化、生物处理)、非破坏性以及回收再利用等方式，在地球资源日渐稀少及开征本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种高散热型溶剂回收设备，其特征在于，包括有：一吸附塔，内部以多孔板或网分隔出至少一充填浮动层，该充填浮动层内充填有活性碳粒，另在底部设置一有机气体入口，顶部设置一净化气体出口；一脱附回收单元，将一再生气体源与一冷凝器对应连接在该吸附塔，并在该冷凝器的下游端，连接溶剂回收处理装置。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：谢绍组，吕丽红，
申请(专利权)人：承杰有限公司，吕丽红，林美铃，
类型：实用新型
国别省市：71[中国|台湾]