專利名稱：用于處理有機廢氣的催化劑凈化裝置的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種用于凈化有機廢氣的催化劑凈化裝置，其在常溫25 200°C下借助催化劑來移除含有惡臭、有毒及腐蝕性的化學氣體。
背景技術：
目前去除惡臭、有毒及腐蝕性氣體主要是以干式洗滌吸附器(dry scrubbing adsorber)、吸收塔及化學吸附濾材為主，且大部分都有添加化學藥劑加強其去除效率，以降低尾氣濃度及增加處理量；而物理吸附、化學吸附及化學吸收為凈化廢氣單元中主要的作用機制，其中物理吸附為可逆反應，主要以介質(zhì)表面原有的官能基或孔洞性質(zhì)進行污染物去除；化學吸附及化學吸收作用則于介質(zhì)中添加活性物質(zhì)，使污染物與介質(zhì)中的活性物質(zhì)進行吸附反應或化學吸收作用，從而提高污染物的移除率及移除量。空氣分子污染物(airborne molecular contamination，AMC)包括硫化氫、二氧化硫、二甲基硫、氨氣、甲醛、乙烯及異丙醇等化合物，大多存在于周遭環(huán)境中，主要由于交通污染、工地污染、農(nóng)業(yè)污染、動植物氧化分解、生活污染物如廚房，衛(wèi)生設備、廠內(nèi)外工廠排放、空氣氣體置換等因素所造成。而近來，國際間對于環(huán)保議題及工業(yè)安全衛(wèi)生及高科技廠潔凈室分子污染物凈化的日益重視，考慮工業(yè)廢氣對環(huán)境及勞工以至于一般大眾身體產(chǎn)生的危害，對于工業(yè)廢氣排放標準日趨嚴格，國內(nèi)外法規(guī)都已制定出相關的濃度及臭味的排放標準；另一方面，近來高科技廠的高階制程對于含硫化合物及低沸點有機化合物等難處理的分子污染物(如 DMS、DMDS, Acetone、MEK、PGME)，在外氣引入潔凈室前的凈化程度要求愈為嚴苛。例如在半導體晶圓制造廠及TFT-IXD面板光電制造業(yè)面板工藝中，去光阻程序 (stripping process)所使用的去光阻剝離液(stripper)主要成分為高沸點且?guī)缀跬耆苡谒挠袡C化合物，包括單乙醇胺(MEA)、二甲基亞砜(DMSO)以及乙二醇單丁醚(BDG) 等；而在去光阻工藝中，去光阻劑中的二甲基亞砜雖然是一種高沸點水溶性而且揮發(fā)性低的液體，但在處理過程中，極容易形成低沸點且惡臭的二甲基硫(dimethyl sulfide, DMS) 和二甲基二硫(dimethyl disulfide, DMDS)的氣態(tài)污染物；然而，通過傳統(tǒng)吸附法、冷凝法及吸收法并無法完全移除低沸點及低水溶性的二甲基硫及二甲基二硫，而且其在低濃度下即會產(chǎn)生惡臭，極易影響廠房周圍生活環(huán)境而引發(fā)民眾抗議，同時也影響到廠房周圍其它高科技廠高階制程的產(chǎn)品良率。而污染物DMS的性質(zhì)與一般含硫氣態(tài)分子污染物不太相同，空氣中常見的含硫氣態(tài)分子污染物為硫化氫和二氧化硫，移除的方式一般則以強氧化劑如高錳酸鉀等為主，其反應機制如下二氧化硫去除反應機制3S02+2KMn04+4K0H — 3K2S04+2Mn02+2H20Mn02+S02+2K0H — K2S04+Mn0+H202Mn0+02 — 2Mn02
硫化氫去除反應機制3H2S+2KMn04 — 3S+2Mn02+2K0H+2H20然而，該DMS雖也屬于有機硫化物，與甲硫醇等性質(zhì)相似，但因其酸堿性質(zhì)不明顯且分子較小，性質(zhì)與硫化氫較接近但更不容易被氧化，故相當不易處理。一般情形下想在常溫25 200°C下將DMS分解，幾乎是不可能的事，僅能將其吸附去除或轉化成較易吸附的化合物。以吸附方法去除硫化物一般使用吸附劑，吸附劑的活性組成主要為過渡金屬，方法有直接使用過渡金屬氧化物，或是將過渡金屬分散在多孔載體表面，或是兩者相互混用； 有關去除硫化物的吸附劑專利大體上可分成兩類，一類為以活性碳為載體，將金屬鹽類含浸于活性碳上可去除二氧化硫及硫化氫，常使用的金屬鹽類有鉻鹽、銅鹽、銀鹽等；而改質(zhì)的活性碳吸附劑對于高濃度的污染物氣體具有相當?shù)奈搅浚湮搅繒S污染物濃度下降而降低，且當線速度增加時移除效率及吸附量都會大幅降低。如美國專利4075282在活性碳碳床上噴出溶液方式(碘、碘化鉀、硫化鈉、硫化氫鈉、水)可直接吸收二氧化硫，硫化氫。美國專利4196183則是在活性碳表面含浸氧化銅或三氧化二鐵，對于中濃度(20 250ppmv)的硫化氫具有98%的移除率。美國專利5063196 則是在活性碳表面含浸碳酸銅、氫氧化銅、碳酸鋅、硝酸銀、三乙基二胺(TEDA)及有機酸 (maleic and酒石酸)，此一化學吸附劑可有效去除氰化氫、氯化氰(氯氣、氯化氫、二氧化硫)、甲醛及硫化氫，且其組成最大特點是不含鉻化合物，且加入堿性化合物以吸收酸性氣體。美國專利5113856吸附氯氣，二氧化硫的改質(zhì)活性碳則含有浸氨水，碳酸銅及鎢酸鈉。 而美國專利M96785中的活性碳是以乙酸鋅、碳酸鉀為主要活性組成，可有效去除氰化氫、 四氯化碳、二氧化硫、氯氣、氟化氫及硫化氫。此外，在日本專利1996-323194中公開了一種將錳離子交換在X型沸石上可用于去除硫化氫及甲硫醇等硫化合物，在較低的空間流速(hr—1)下其起始移除率可達99.9%?？臻g速度依據(jù)Smith(1981)所定義空間速度(hr—1)=通過催化劑床的氣體流量(m3/hr)/催化劑床體積(m3)若計算單位以小時為基準，則又稱為氣體小時空間速度(gas hourly space velocity, GHSV ；volume hourly space velocity, VHSV)?？臻g速度即廢氣于催化劑床上平均停留時間(average residence time)的倒數(shù)，是催化劑用量的計算參考值。對于一般對于有如DMS等低閾值有機分子、含硫化合物或低沸點有機化合物等難處理的分子污染物的去除，目前尚無較佳的有效移除方式，故本發(fā)明的目的即針對該低閾值有機分子污染物提供有效且具有較高移除率的催化劑濾材及其裝置。

發(fā)明內(nèi)容
為了改善上述公知技術所面臨的問題，本發(fā)明的目的在于提供一種可在常溫 25 200°C下，有效移除有機廢氣中低閾值或低沸點有機化合物等難處理的有機分子污染物的催化劑凈化裝置，以減低工廠排放有機廢氣中有機分子污染物對環(huán)境所造成的影響。為達上述目的，本發(fā)明提供一種用于凈化有機廢氣的催化劑凈化裝置，其包含催化劑吸附氧化單元，該催化劑吸附氧化單元的操作溫度為25 200°C，空間流速為10000 lSOOOOh—1，且該催化劑吸附氧化單元包含
催化劑，其為金屬或金屬氧化物，且該金屬選自鉬、錳、鐵、銅、鋅、鉛、鈷、銀或其組合；及多孔性載體，其為氧化鋁或沸石，用于承載上述催化劑；其中，該有機廢氣入流濃度為0. 001 200ppmv的低濃度場合。如上所述的催化劑凈化裝置，其中該催化劑選自CuO、Mo03、CuO-MoO3> Ag、Cu、Mn、 Ag-Mn或其組合；且該多孔性載體選自、-A1203、ZSM-5或其組合。如上所述的催化劑凈化裝置，其中該催化劑吸附氧化單元中的催化劑與多孔性載體組成選自 CuO/ y -Al2O3、CuO-MoO3/ y -Al2O3>Ag/ZSM-5, Cu/ZSM-5 ,Mn/ZSM-5,Ag-Mn/ZSM-5 或其組合。如上所述的催化劑凈化裝置，進一步包含臭氧供給單元，其位于該催化劑吸附氧化單元之前。且上述的催化劑凈化裝置，進一步包含濃縮轉輪，其位于該催化劑吸附氧化單元之前，通過該濃縮轉輪的吸附及脫附作用而先行濃縮有機廢氣的濃度；同時，也可進一步包含臭氧供給單元，該臭氧供給單元位于該濃縮轉輪及該催化劑吸附單元之間。如上所述的催化劑凈化裝置，其中該催化劑吸附單元的型式可為固定化床式、轉輪式或轉環(huán)式；且當該催化劑吸附單元為固定化床式時，該固定化床可為單塔式、雙塔式或多塔式；此外，當該催化劑吸附單元為轉輪式或轉環(huán)式時，該轉輪式或轉環(huán)式催化劑床可包括吸附區(qū)及脫附氧化區(qū)；又，該轉輪式或轉環(huán)式催化劑床進一步包括冷卻區(qū)，其位于該脫附氧化區(qū)與該吸附區(qū)之間。如上所述的催化劑凈化裝置，該催化劑吸附單元的形狀可為顆粒狀、蜂巢狀、圓柱狀、發(fā)泡狀、粉末狀或球狀。如上所述的催化劑凈化裝置，其中該催化劑吸附氧化單元的操作溫度較佳為 100 130 。如上所述的催化劑凈化裝置，其進一步包含焚化爐，該焚化爐位于該催化劑吸附氧化單元之前，通過該焚化爐的高溫氧化作用先行凈化高濃度有機廢氣。上述的催化劑凈化裝置，其中該焚化爐的尾氣溫度控制于25 200°C ；且該焚化爐為直燃式焚化爐、雙塔型或多塔型蓄熱式焚化爐；同時，該焚化爐的尾氣溫度控制在 100 130 。如上所述的催化劑凈化裝置，其中該有機廢氣入流濃度為0. 001 20ppmv的較低
濃度場合。如上所述的催化劑凈化裝置，其中該催化劑吸附氧化單元的操作臭氧與入流有機物濃度摩爾比例在0. 5 2. 0之間。上述的用于凈化有機廢氣的催化劑凈化裝置，其通過提供催化劑吸附氧化單元， 針對入流濃度為0. 001 200ppmv的有機廢氣或0. 001 20ppmv的較低濃度有機廢氣場合，在常溫25 200°C之間，可有效與有機廢氣中的低濃度有機物如DMS進行吸附氧化作用，可有效移除DMS、醋酸及DMF等低閾值或DMS、Acetone及IPA等低沸點低濃度有機分子污染物，為相當符合環(huán)保及能源需求的優(yōu)良技術，值得應用于高風量低濃度排放的高科技晶圓制造、光電面板制造業(yè)、涂裝印刷業(yè)及相關化工業(yè)；同時也可應用于高科技晶圓制造、 光電面板制造業(yè)潔凈室潔凈空氣凈化含硫化合物及碳氫化合物的空氣分子微污染物AMC凈化的作用。下列實施例只為說明，不應限制本發(fā)明的范疇，合理的變化，諸如對于熟習此項技藝者顯而易見為合理者，可于不脫離本發(fā)明的范疇下進行。


圖1為本發(fā)明中一種用于凈化有機廢氣的催化劑凈化裝置的一示意圖。圖2為本發(fā)明中使用固定化床式單塔催化劑填充塔的催化劑凈化裝置的一示意圖。圖3為本發(fā)明中使用轉輪式催化劑凈化裝置的一示意圖。圖4為本發(fā)明中一種用于凈化有機廢氣的催化劑凈化裝置的一示意圖。圖5為本發(fā)明中一種用于凈化有機廢氣的催化劑凈化裝置的一示意圖。圖6為本發(fā)明中一種用于凈化有機廢氣的催化劑凈化裝置的一示意圖。圖7為本發(fā)明中一種用于凈化有機廢氣的催化劑凈化裝置的一示意圖。圖8為本發(fā)明中使用轉輪式催化劑凈化裝置的一示意圖。圖9為本發(fā)明中一種用于凈化有機廢氣的催化劑凈化裝置的一示意圖。主要組件符號說明5 風機10 催化劑吸附氧化單元15 臭氧供給單元20 催化劑填充塔21 催化劑濾材30 濃縮轉輪35 加熱器40 焚化爐A 氣體入口B 氣體出口C 氣體出口D 氣體入口I 吸附區(qū)II 脫附氧化區(qū)III 冷卻區(qū)
具體實施例方式為充分了解本發(fā)明的目的、特征及功效，現(xiàn)借由下述具體的實施例，并配合所附的圖式，對本發(fā)明做一詳細說明，說明如后請參照圖1，其為本發(fā)明中一種用于凈化有機廢氣的催化劑凈化裝置的一示意圖， 其包含風機5及催化劑吸附氧化單元10，該用于凈化有機廢氣的催化劑凈化裝置的操作方式為有機廢氣自氣體入口 A經(jīng)由該風機5的抽送進入該催化劑吸附氧化單元10，通過該催化劑吸附氧化單元10中的催化劑在常溫25 200°C，且空間流速為10000 ΙδΟΟΟΟΙΓ1的情況下與有機廢氣中的有機物質(zhì)進行作用，從而凈化該有機廢氣后自氣體出口 B排
出ο同時該催化劑吸附氧化單元包含催化劑，其為金屬或金屬氧化物，且該金屬選自鉬、錳、鐵、銅、鋅、鉛、鈷、銀或其組合；及多孔性載體，其為氧化鋁或沸石，用于承載上述催化劑。且該催化劑可選自CuO、MoO3> CuO-MoO3> Ag、Cu、Mn、Ag-Mn或其組合；而該多孔性載體可選自Y -Al2O3、ZSM-5或其組合。該催化劑吸附氧化單元中的催化劑與多孔性載體的組成較佳的選自CuO/ Y -Al2O3、CuO-MoO3/ Y -Al2O3、Ag/ZSM-5, Cu/ZSM-5、Mn/ZSM-5、Ag-Mn/ZSM-5 或其組合。而上述催化劑與多孔性載體的配置方法如下Cu0/r-Al203取商用r-Al203活性氧化鋁20克(直徑2mm)，取三水合硝酸銅(II) 6. 04克加水 50克使其完全溶解，將硝酸銅(II)溶液緩慢加入活性氧化鋁中，攪拌1小時后使用旋轉揮發(fā)儀抽干溶液；110度干燥后以500度燒結8小時，可得CuO / y -Al2O3樣品。CuO-MoO3/ Y -Al2O3取商用γ -Al2O3活性氧化鋁20克(直徑2mm)，取三水合硝酸銅(II) /鉬酸銨6. 04 克及2. 46克分別加水50及250克(60°C )使其完全溶解，將2溶液充分混合后將硝酸銅 (II)/鉬酸銨溶液緩慢加入含有活性氧化鋁中，攪拌1小時后使用旋轉揮發(fā)儀抽干溶液； 110度干燥后以500度燒結8小時，可得CuO-MoO3/ y -Al2O3樣品。Ag/ZSM-5取商用NH4-ZSM5 (CBV-5524G, SiO2Al2O3 = 50)沸石 20 克加入 120ml 水后充分攪拌并升溫至50°C，取硝酸銀結晶1. 53克加水15克使其完全溶解，將硝酸銀溶液緩慢滴入含有沸石的溶液中，攪拌1小時后過濾并水洗。80度干燥后以420度燒結3小時，可得Ag/ ZSM-5粉體，再將粉體樣品經(jīng)打錠、粉碎、過篩程序取16 30mesh的顆粒。Cu/ZSM-5取商用NH4-ZSM5 (CBV-5524G, SiO2Al2O3 = 50)沸石 20 克加入 120ml 水后充分攪拌并升溫至50°C，取硝酸銅0. 92克加水15克使其完全溶解，將硝酸銅溶液緩慢滴入含有沸石的溶液中，攪拌2小時后過濾并水洗。80度干燥3小時后以530度燒結5小時，可得Cu/ ZSM-5粉體，再將粉體樣品經(jīng)打錠、粉碎、過篩程序取16 30mesh的顆粒。Mn/ZSM-5取商用NH4-ZSM5 (CBV-5524G, SiO2Al2O3 = 50)沸石 20 克加入 120ml 水后充分攪拌并升溫至50°C，取2. 3克醋酸錳(含4個結晶水)加水20克使其完全溶解，將醋酸錳溶液緩慢滴入含有沸石的溶液中，溶液緩慢變成鐵灰色，攪拌1小時后過濾并水洗。80度干燥后以420度燒結3小時，可得Mn/ZSM-5粉體。將粉體樣品經(jīng)打錠、粉碎、過篩程序取16 30mesh的顆粒。Ag-Mn/ZSM-5取商用NH4-ZSM-5 (CBV-5524G, SiO2Al2O3 = 50)沸石 20 克加入 120ml 水后充分攪拌并升溫至50°C，取硝酸銀結晶1. 53克加水15克使其完全溶解，將硝酸銀溶液緩慢滴入含有沸石的溶液中，攪拌1小時后過濾并水洗。將濾餅分散在IOOml水中并將含有2. 3克醋酸錳(含4個結晶水)的溶液20ml滴入，溶液緩慢變成鐵灰色，攪拌1小時后過濾并水洗， 80度干燥后以420度燒結3小時，可得Ag-Mn/ZSM-5粉體。將粉體樣品經(jīng)打錠、粉碎、過篩程序取16 30mesh的顆粒。再來，請參照圖2，其為使用固定化床式單塔催化劑填充塔的催化劑凈化裝置的一示意圖，其包含風機5及-催化劑吸附氧化單元10，且該催化劑吸附氧化單元10為固定化床式的催化劑填充塔20，該催化劑填充塔20含有催化劑濾材21，該催化劑濾材21即為催化劑與多孔性載體所組成，該催化劑凈化裝置的操作方式為有機廢氣經(jīng)由風機5自氣體入口 A而抽送進入該催化劑填充塔20，通過該催化劑填充塔20內(nèi)的催化劑濾材21在常溫 25 200°C以及空間流速為10000 lSOOOOh—1情況下與有機廢氣中的有機物質(zhì)進行作用， 從而凈化該有機廢氣后自氣體出口 B排出。請參照圖3，其為使用轉輪式催化劑凈化裝置的示意圖，其包含風機5及催化劑吸附氧化單元10，且該催化劑吸附氧化單元10為濃縮轉輪30，該濃縮轉輪30含有吸附區(qū)I 及脫附氧化區(qū)II，也可進一步包含冷卻區(qū)III，且該濃輪轉輪即由催化劑濾材所構成，該催化劑濾材即為催化劑與多孔性載體所組成，該催化劑凈化裝置的操作方式為有機廢氣自氣體入口 A經(jīng)由風機5而抽送進入該濃縮轉輪30的吸附區(qū)I，在該吸附區(qū)I的有機廢氣中的有機物質(zhì)被該濃縮轉輪30吸附區(qū)I中的催化劑濾材所吸附，而被凈化后的有機廢氣自氣體出口 B排出；而當吸附有機廢氣中有機物質(zhì)的催化劑濾材轉動到該脫附氧化區(qū)II時，經(jīng)由加熱器35加熱后常溫70 200°C的空氣進入該脫附氧化區(qū)II內(nèi)，此時吸附有機物質(zhì)的催化劑濾材于70 200°C以及空間流速為10000 lSOOOOtT1下與其上的有機物質(zhì)進行脫附氧化作用，使有機物質(zhì)被濃縮后自另一氣體出口 C排出，且該濃縮轉輪30進一步可包含冷卻區(qū)III，其位于該脫附氧化區(qū)II與該吸附區(qū)I之間，以冷卻其上的催化劑濾材，使該濃縮轉輪30上的催化劑濾材于冷卻后進入吸附區(qū)I后繼續(xù)使用。再者，請參照圖4，其為本發(fā)明一種用于凈化有機廢氣的催化劑凈化裝置另一具體實施例的一示意圖，其包含風機5、臭氧供給單元15及催化劑吸附氧化單元10，即于該風機 5及該催化劑吸附氧化單元10之間提供該臭氧供給單元15，該臭氧供給單元15提供臭氧 (供給的臭氧與入流有機物濃度摩爾比例在0. 5 2. 0之間)，以加強該催化劑吸附單元10 的催化劑對于有機廢氣中有機物質(zhì)的吸附氧化能力，可更有效凈化有機廢氣；而該有機氣體的凈化如同圖1所示，僅在有機廢氣進入該催化劑吸附單元10之前，同時供給臭氧以強化凈化效能，在此不再重復描述。再者，請參照圖5，其為本發(fā)明一種用于凈化有機廢氣的催化劑凈化裝置另一具體實施例的一示意圖，其包含風機5、臭氧供給單元15及催化劑吸附氧化單元10，且該催化劑吸附氧化單元10為固定化床式的一催化劑填充塔20，并于該風機5及該催化劑填充塔20 之間提供該臭氧供給單元15，該臭氧供給單元15提供臭氧(供給的臭氧與入流有機物濃度摩爾比例在0. 5 2. 0之間)，以加強該催化劑填充塔20中催化劑濾材21對于有機廢氣中有機物質(zhì)的吸附氧化能力，可更有效凈化有機廢氣；而該有機氣體的凈化如同圖2所示，僅于有機廢氣進入該催化劑吸附單元10之前，利用該臭氧供給單元15同時供給臭氧以強化凈化效能，在此不再重復描述。再者，請參見圖6，其為本發(fā)明一種用于凈化有機廢氣的催化劑凈化裝置再一具體實施例的示意圖，其包含風機5、濃縮轉輪30及催化劑吸附氧化單元10，且該催化劑吸附氧化單元10為固定化床式的催化劑填充塔20，在本實施例中，有機廢氣先行進入該濃縮轉輪 30進行有機廢氣的凈化濃縮，然后，經(jīng)凈化后的有機廢氣先自氣體出口 B排出，而經(jīng)該濃縮轉輪30濃縮后(其操作同圖3的操作，不再重復描述)的有機物質(zhì)經(jīng)氣體入口 D再進入該催化劑填充塔20進行后續(xù)的催化劑吸附氧化作用，以使有機廢氣中的有機物質(zhì)更為有效的吸附氧化。請參照圖7，其為本發(fā)明一種用于凈化有機廢氣的催化劑凈化裝置又一具體實施例的示意圖，其包含風機5、濃縮轉輪30、臭氧供給單元15及催化劑吸附氧化單元10，且該催化劑吸附氧化單元10為固定化床式的催化劑填充塔20，在本實施例中，有機廢氣先行進入該濃縮轉輪30進行有機廢氣的凈化濃縮，然后，經(jīng)凈化后的有機廢氣先自一氣體出口 B 排出，而經(jīng)該濃縮轉輪30濃縮后(其操作同圖3的操作，不再重復描述)的有機物質(zhì)經(jīng)一氣體入口 D再進入該催化劑填充塔20進行后續(xù)的催化劑吸附氧化作用，唯于本實施例中， 同時提供臭氧供給單元(供給的臭氧與入流有機物濃度摩爾比例在0. 5 2. 0之間)，提供臭氧進入該催化劑填充塔20中，以使該有機廢氣中的有機物質(zhì)為更有效的吸附氧化。請參見圖8，其為使用轉輪式催化劑凈化裝置的一示意圖，其包含風機5、臭氧供給單元15及催化劑吸附氧化單元10，且該催化劑吸附氧化單元10為濃縮轉輪30，該濃縮轉輪30含有吸附區(qū)I及脫附氧化區(qū)II，也可進一步包含冷卻區(qū)III，且該濃輪轉輪即由催化劑濾材所構成，該催化劑濾材即為催化劑與多孔性載體所組成，該催化劑凈化裝置的操作方式與圖3的操作相近，其為有機廢氣自氣體入口 A經(jīng)由風機5而抽送進入該濃縮轉輪 30的吸附區(qū)I，在該吸附區(qū)I中有機廢氣中的有機物質(zhì)被該濃縮轉輪30吸附區(qū)I中的催化劑濾材所吸附，而被凈化后的有機廢氣自氣體出口 B排出；而當吸附有機廢氣中有機物質(zhì)的催化劑濾材轉動到該脫附氧化區(qū)II時，經(jīng)由加熱器35加熱后常溫70 200°C的空氣，結合來自該臭氧供給單元15所提供的臭氧，進入該脫附氧化區(qū)II內(nèi)，此時吸附有機物質(zhì)的催化劑濾材在70 200°C之間，結合臭氧與其上的有機物質(zhì)進行脫附氧化作用，使有機物質(zhì)被濃縮后自另一氣體出口 C排出，且該濃縮轉輪30進一步可包含冷卻區(qū)III，其位于該脫附氧化區(qū)II與該吸附區(qū)I之間，以冷卻其上的催化劑濾材，使該濃縮轉輪30上的催化劑濾材在冷卻后進入吸附區(qū)I后繼續(xù)使用，而自該臭氧供給單元所提供的臭氧可使催化劑濾材與有機物質(zhì)的脫附氧化作用更為完全，可更有效凈化有機廢氣。請參照圖9，其為本發(fā)明一種用于凈化有機廢氣的催化劑凈化裝置另一具體實施例的示意圖，其包含風機5、焚化爐40及催化劑吸附氧化單元10，在本實施例中，有機廢氣自氣體入口 A經(jīng)由該風機的抽送進入焚化爐40中，用高溫燃燒該有機廢氣，以降低該有機廢氣內(nèi)有機物質(zhì)的濃度，經(jīng)該焚化爐40燃燒后的有機廢氣，其內(nèi)有機物質(zhì)濃度降低，且控制焚化爐的尾氣溫度在75 200°C之間，更佳是控制在100 130°C之間，再送入該催化劑吸附氧化單元10，以更完成該低濃度有機廢氣的凈化，而經(jīng)凈化后的有機廢氣再經(jīng)由氣體出口 B排出，以完成有機廢氣的凈化；而該焚化爐可為直燃焚化爐、雙塔型或多塔型蓄熱式焚化爐，在圖9中的焚化爐即為雙塔型蓄熱式焚化爐。實施例數(shù)據(jù)
權利要求
1.一種用于凈化有機廢氣的催化劑凈化裝置，其包含催化劑吸附氧化單元，該催化劑吸附氧化單元的操作溫度為25 200°C，空間流速為10000 lSOOOOh—1，且該催化劑吸附氧化單元，其特征在于，包含催化劑，其為金屬或金屬氧化物，且該金屬選自鉬、錳、鐵、銅、鋅、鉛、鈷、銀或其組合；及多孔性載體，其為氧化鋁或沸石，用于承載上述催化劑；其中，該催化劑凈化裝置用于凈化有機廢氣入流濃度為0. 001 200ppmv的低濃度場合。
2.如權利要求1所述的催化劑凈化裝置，其特征在于，該催化劑選自CuO、MoO3, CuO-MoO3> Ag、Cu、Mn、Ag-Mn 或其組合。
3.如權利要求1所述的催化劑凈化裝置，其特征在于，該多孔性載體選自Y-A1203、 ZSM-5或其組合。
4.如權利要求1所述的催化劑凈化裝置，其特征在于，該催化劑吸附氧化單元中的催化劑與多孔性載體組成選自 CuO/ y -A1203、CuO-MoO3/ y _A1203、Ag/ZSM-5、Cu/ZSM-5、Mn/ ZSM-5、Ag-Mn/ZSM-5 或其組合。
5.如權利要求1所述的催化劑凈化裝置，其特征在于，進一步包含臭氧供給單元，所述臭氧供給單元位于該催化劑吸附氧化單元之前。
6.如權利要求1所述的催化劑凈化裝置，其特征在于，進一步包含濃縮轉輪，所述濃縮轉輪位于該催化劑吸附氧化單元之前，通過該濃縮轉輪的吸附及脫附作用而先行濃縮有機廢氣的濃度。
7.如權利要求6所述的催化劑凈化裝置，其特征在于，進一步包含臭氧供給單元，該臭氧供給單元位于該濃縮轉輪及該催化劑吸附單元之間。
8.如權利要求1、5、6、7中任一項所述的催化劑凈化裝置，其特征在于，該催化劑吸附單元的型式可為固定化床式、轉輪式或轉環(huán)式。
9.如權利要求8所述的催化劑凈化裝置，其特征在于，當該催化劑吸附單元為固定化床式時，該固定化床為單塔式、雙塔式或多塔式。
10.如權利要求8所述的催化劑凈化裝置，其特征在于，當該催化劑吸附單元為轉輪式或轉環(huán)式時，該轉輪式或轉環(huán)式催化劑床包括吸附區(qū)及脫附氧化區(qū)。
11.如權利要求10所述的催化劑凈化裝置，其特征在于，該轉輪式或轉環(huán)式催化劑床進一步包括冷卻區(qū)，其位于該脫附氧化區(qū)與該吸附區(qū)之間。
12.如權利要求1、5、6、7中任一項所述的催化劑凈化裝置，其特征在于，該催化劑吸附單元的形狀為顆粒狀、蜂巢狀、圓柱狀、發(fā)泡狀、粉末狀或球狀。
13.如權利要求5、7中任一項所述的催化劑凈化裝置，其特征在于，該催化劑吸附氧化單元的操作溫度為100 130°C。
14.如權利要求1、5、6、7中任一項所述的催化劑凈化裝置，其特征在于，進一步包含焚化爐，該焚化爐位于該催化劑吸附氧化單元之前，通過該焚化爐的高溫氧化作用先行凈化高濃度有機廢氣。
15.如權利要求14中所述的催化劑凈化裝置，其特征在于，該焚化爐的尾氣溫度控制于75 200°C之間。
16.如權利要求15中所述的催化劑凈化裝置，其特征在于，該焚化爐為直燃式焚化爐、 雙塔型或多塔型蓄熱式焚化爐。
17.如權利要求16中所述的催化劑凈化裝置，其特征在于，該焚化爐的尾氣溫度控制在100 130°C之間。
18.如權利要求1、5、6、7中任一項所述的催化劑凈化裝置，其特征在于，該催化劑凈化裝置用于凈化有機廢氣入流濃度為0. 001 20ppmv的較低濃度場合。
19.如權利要求14中所述的催化劑凈化裝置，其特征在于，該催化劑凈化裝置用于凈化有機廢氣入流濃度為0. 001 20ppmv的較低濃度場合。
20.如權利要求5、6、7、17中任一項所述的催化劑凈化裝置，其特征在于，該催化劑吸附氧化單元的操作臭氧與入流有機物濃度摩爾比例在0. 5 2. 0之間。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種用于凈化有機廢氣的催化劑凈化裝置，其包含催化劑吸附氧化單元，其操作溫度為25～200℃，空間流速為10000～180000h-1，并且該催化劑吸附氧化單元包含催化劑，其為金屬或金屬氧化物；以及多孔性載體，其為氧化鋁或沸石，用于承載上述催化劑；其中，該催化劑凈化裝置用于凈化有機廢氣入流濃度為0.001～200ppmv的低濃度場合，并可進一步結合臭氧進行有機廢氣的凈化，以提升有機廢氣的凈化效能。
文檔編號B01D53/75GK102476029SQ201010572610
公開日2012年5月30日 申請日期2010年11月29日 優(yōu)先權日2010年11月29日
發(fā)明者張豐堂, 黃建良 申請人:杰智環(huán)境科技股份有限公司