沸石转轮技术原理

沸石转轮技术综述

一、VOCs治理技术

现今处理有害空气污染物技术分为五项：

处理方式简介备注

焚化、焚化是利用燃料产生的热量直接破坏排放的废气，对污染物进行高温迅速的氧化反应，

可将VOCs转变为二氧化碳及水等无害物质，

吸收处理、吸收是利用吸收液和气体接触时，气流中之污染物扩散至气液接触面，排气中可溶解之

污染物会因溶入吸收液而移除，最后再将气液分离即可达到清净空气的目的；

吸附处理、吸附是藉由流体和高表面积的多空性固体粒子（吸附剂）之表面接触，产生物理性吸附

有机物或其他物质；

生物处理生物处理是VOCs经微生物吸收氧化后，分解成二氧化碳及水等最终代谢产物；

冷凝（回收）处理冷凝则是藉由冷水冷凝方式，将VOCs冷凝下来浓度高、价值高、风量小之废气

可采用冷凝法各种处理技术的优缺点说明如下：

VOCs之处理方式可由以下几点考量决定采用何种防治设备，针对将VOCs加以冷凝回收，针对浓度低、价值低、风量大之废气可采用活性炭或沸石转轮以吸附方式浓缩再以燃烧或高温氧化方式处理，针对浓度高、价值低、风量小之废气可采用燃烧或高温氧化法处理。

二、沸石转轮系统简介

该系统系结合吸附、脱附及浓缩焚化三项操作单元为一体，是目前提供防治VOCs之较完善设备，但造价及操作维护成本偏高，并不适用于直接处理高沸点挥发性有机物是其限制所在。

较适合每分钟600立方公尺（CMM）高风量以上、VOCs之总碳氢化合物浓度介于500-1000ppm之废气特性厂家应用。但若废气中含有较多量之高沸点物质，则并不适合单独、直接使用此系统处理之。高沸点VOCs虽容易吸附于沸石转轮上，但由于系统设计之安全考量，使得脱附高沸点VOCs温度不足，所以往往造成脱附不易，且高沸点VOCs将蓄积其上、占据吸附位置，影响系统整体效能。若VOCs废气中含有较多量之高沸点物质，欲应用沸石吸附浓缩系统控制，建议于进入系统前端加装冷凝器、活性碳网栅及除雾器等设备，如此将可有效处理高沸点VOCs。

而若是废气中含有高浓度之颗粒，则必须以微粒处理装置设置于沸石转轮之前端，以避免这些颗粒于沸石之蜂巢结构中沉积，其中最简单的微粒过滤装置为单层涂布，但其仅针对较大颗粒之过滤效果较佳，无法有效处理较小

粒径之颗粒，因此适用于既设、无空间之工厂，其对沸石转轮之寿命延长仍然有限。而拟新设置之工厂，若能预留空间给较有效之微粒处理装置（如袋式集尘装置），方可使沸石转轮之寿命有效延长之。

若无法确认VOCs废气中是否有其他废气混入或含有较多量之高沸点物质，欲应用沸石吸附浓缩系统控制，建议：

（1）设置颗粒物过滤设备。

（2）定期以清洁水保养清洗。

能承受水洗程序处理之转轮，可依厂内所处理之废气所含高沸点VOCs物质浓度状况，适时以洁净水清洗沸石吸附转轮。。唯清洗时须特别注意水质状况，若其中含有大量钙、镁等离子，将可能会在沸石内生成碳酸盐或碳酸氢盐，阻塞沸石之蜂巢状孔隙；而水中之氯仿可能占据沸石内吸附位置，阻碍处理废气内所含VOCs之吸附性能，此外水中所含微量之重金属物质亦会毒化沸石，这将随着清洗次数及水质水量状况而有不同之影响；为克服沸石吸附转轮之蜂巢状孔道及其结构使得一般清洗水无法深入转轮内部，有研究采用如下的清洗程序。

利用高压喷嘴将清洗水形成微细雾滴状，并以系统冷却端之干净空气为载流，先将微细雾滴状之清水携入沸石孔道内实施逆洗程序后，再从另一边之吸附端吸入干净空气汇流，除可将附着于沸石内部之水气携出视为第二道清洗外，亦可完成沸石干燥之程序，如此两阶段之清洗转轮，其耗水量经统计可为以往传统方式之20%至30%，能大幅降低废水量，故可在成本考量下顺利、有效进行沸石转轮之清洗。

（3）于操作程序中提高脱附热容量。

除于系统前增设预处理系统、定期实施水洗保养程序外，亦可藉由提升脱附热容量之日常操作参数改善高沸点VOCs对系统所造成之影响，其施行之方法可利用提高再生温度及提高再生风量来达成。

系统操作运转时，即给予足够之热容量贯穿整个沸石吸附区，使距再生端较远处依然有充分之热量将吸附其上之高沸点VOCs物质脱附下来，减少其产生蓄积聚合、占据吸附位置影响效能。

三、沸石转轮系统的组成

沸石吸附浓缩转轮焚化系统系利用吸附－脱附－浓缩焚化等三项连续程序，其设备特性适合处理高流量、低污染物浓度及含多物种之VOCs 废气，其主要应用于排放较稀薄且接近周界温度之污染物工业，典型应用如影印、涂装制程及半导体工厂等相关产业。