[發明專利]氣對氣熱交換器及整合該熱交換器的廢氣焚化爐

有效

• 申請號: 201010507396.0
• 申請日: 2010-10-15
• 公開（公告）號: CN102445092A
• 公開（公告）日: 2012-05-09
• 發明（設計）人: 張豐堂
• 申請（專利權）人: 杰智環境科技股份有限公司;張豐堂
• 主分類號: F28D1/04
• 分類號: F28D1/04;F23G7/06
• 代理公司: 天津三元專利商標代理有限責任公司 12203
• 代理人: 胡婉明

技術領域

本發明涉及一種讓第二氣體氣流利用回轉而多次流經該導氣管束管內，以與流經導氣管束管外的第一氣體進行長時間的熱交換，并令該導氣管束采用垂吊方式予以定位，而方便吊出進行清潔維護工作且消弭熱應變問題的氣對氣熱交換器及整合該熱交換器的廢氣焚化爐。

背景技術

生活和生產中廣泛應用的有機溶劑極易揮發成氣體，故又名揮發性有機物(Volatile?Organic?Compounds，VOCs)，而多數的VOCs對人體有一定毒性，必須加以處理；其中，焚化法為VOCs廢氣處理方式的一種，在適當條件下的VOCs去除率可達99％以上，燃燒后的產物通常為水、二氧化碳、氮氧化物、硫氧化物等，故為一種可有效處理廢氣中所含的VOCs的方法；然而，一般會先以轉輪式濃縮器(Rotor?type?rotary?concentrator)、轉環式濃縮器(Carousel?type?rotary?concentrator)或流體化床濃縮器(Fluidizedbed?concentrator)或固定床式濃縮器將VOCs廢氣濃縮，再把濃縮的VOCs廢氣送入焚化爐凈化處理，而利用吸附-濃縮脫附-焚化等三項連續程序，使VOCs裂解為無害的水及二氧化碳，而利用濃縮器提升焚化爐的焚化效能。

轉輪(或轉環)式濃縮器因減速機(Ceared?motor)的帶動而轉動(1至10RPH；大部份為2至6RPH)，轉輪(或轉環)式濃縮器位于吸附區內的吸附劑，乃進行第一階段的吸附程序，將VOCs廢氣在常溫下予以吸附，凈化后的氣體直接排放至大氣；而隨著轉輪(或轉環)式濃縮器的轉動，當吸附VOCs廢氣后的吸附劑轉至脫附區時，即進入第二階段的脫附程序，此脫附程序所需的熱空氣，是由冷卻區出口的預熱空氣與后端焚化爐熱交換后的熱空氣(約160至300℃；大部份為180至220℃)來提供，藉熱空氣自進入脫附區的吸附劑將有機物濃縮脫附出來，此時出流污染物濃度大約為入流廢氣的5至20倍左右，而脫附出來的有機物則可在第三階段的焚化爐進行高溫(600℃以上；若為觸媒式直燃爐則為200至450℃)焚化，如此可以減少后續的廢氣處理單元尺寸，并節省初設費用及運轉費用。

然而，如圖1所示，現有的揮發性有機廢氣處理系統，其處理揮發性有機廢氣的過程，是藉一第一風機11將揮發性有機廢氣抽送流經一轉輪式濃縮器30的吸附區31，致使揮發性有機廢氣中的有機物質被位于吸附區31的吸附劑所吸附，吸附處理后的凈化氣體則經該第一風機11排放；此后，當已吸附揮發性有機廢氣的吸附劑轉至脫附區32時，則將經一第二熱交換器20b加熱的脫附氣流由一第二風機12抽送通過，被吸附劑吸附的有機物質因受熱脫附到濃縮氣流中，該濃縮氣流再被導引至一第一熱交換器20a預熱，而導入一直燃式焚化爐40燃燒凈化成水及二氧化碳為主的物質，燃燒后的凈化氣流由該第一熱交換器20a及該第二熱交換器20b進行熱回收之后，對外排放，甚至是再由一第三熱交換器20c進行熱回收之后才排放；其中，該直燃式焚化爐40與第一熱交換器20a的組合可稱為恢復式直燃焚化爐(RecuperativeThermal?OxidiZer)。

再者，現有的揮發性有機廢氣處理系統，通常會采用如圖2所示的管殼式氣對氣熱交換器，是將導氣管束21兩端焊接在兩定位板22a、22b，而兩定位板22a、22b被固定在一外殼體23內部中段，致使該外殼體23被區隔前段的第一氣體進氣室231、中段的熱交換室232與后段的第一氣體出氣室233，又令該外殼體23在第一氣體進氣室231的殼壁形成有第一氣體進氣口234，該外殼體23在熱交換室232的殼壁形成有第二氣體進氣口235及第二氣體出氣口236，該外殼體23在第一氣體出氣室233的殼壁形成有第一氣體出氣口237。于是，第一氣體氣流由第一氣體進氣口234進入第一氣體進氣室231，然后經過熱交換室232的導氣管束21管內而流至第一氣體出氣室233，再由第一氣體出氣口237導出；第二氣體氣流則由第二氣體進氣口234進入熱交換室232，而在導氣管束21的管外流動，以讓第一氣體與第二氣體在此進行熱交換，再由第二氣體出氣口236導出。