专利名称：废气处理系统及废气处理方法
技术领域：
本发明涉及一种废气处理系统及废气处理方法，特别涉及提高废气处理效率的废气处理系统及废气处理方法。
背景技术：
根据当前的工商业发展和环保意识的增强，居住环境的日益恶化已受到社会大众和产业界的普遍重视，其中，由于工业的蓬勃发展，空气污染扩散迅速，有害废气漫延的面积广大，废气中的污染物质经呼吸系统而直接伤害人的身体健康，针对这种发展趋势，各种关于环保工程的技术和设备随之不断地被开发。有关工业废气的净化处理，则是诸多环保案例中所面临最重要的课题之一。图1示出了现有技术中废气处理系统的正视图，在图1中，废气处理系统7具有高温本体71、溶解装置72和中和装置73。高温本体71具有容纳空间711。溶解装置72连接到高温本体71，溶解装置72具有液体721。中和装置73连接到溶解装置72，中和装置73 具有碱性液体731。其中，酸性废气74输入至高温本体71的容纳空间711中，通过高温本体71传导的热能，而使靠近高温本体71的酸性废气74温度升高，从而提高废气中酸性成分溶解于液体721的比例，之后，当温度升高的酸性废气74至溶解装置72时，其废气中酸性成分溶解于液体721以形成酸性溶液722，而酸性成份减少的废气则由废气排出口 75排出。最后，酸性溶液722进入中和装置73，使碱性液体731对酸性溶液722加以中和，而成为PH值为中性的中和液体76。然而，在酸性废气74输入至高温本体71的过程中，由于容纳空间711的中心处远离高温本体71的侧壁面，使得靠近容纳空间711中心处的酸性废气74无法均勻地提高其温度，并且容纳空间711的中心处较接近上下二端的传输管，因此靠近中心处的酸性废气 74的流速较快，而产生温度的差异，导致温度较低的酸性废气74，其酸性成分难以溶于液体721中，进而导致酸性废气74无法被完全加热燃烧。由于酸性废气74在容纳空间711内无法被完全燃烧，使得处理后的废气仍富含酸性，被排出至外部而污染环境。换言之，现有技术中的废气处理系统的处理效率不高，仍存在相当大的改进空间，因此，有必要针对废气处理系统的加热和废气处理效率的问题进行改善。为了能够解决现有技术中存在的诸多问题，本发明的发明人基于多年从事研究开发和诸多实务的经验，提出一种具有催化装置的废气处理系统及废气处理方法，以作为改善上述缺点的实现方式与依据。
发明内容
鉴于现有技术中的问题，本发明的一个目的在于提供一种具有催化装置的废气处理系统及废气处理方法，通过催化装置的本体内具有的多个加热体和加热体内的催化物， 并通过加热体所传导的热能，使加热体的均温效果提升，通过催化物与废气的反应，提高废
4气被处理的效率，以解决仅用本体加热废气造成废气无法被有效处理的问题。为达上述目的，本发明公开了一种废气处理系统，该废气处理系统包括气液反应装置、催化装置和溶解装置。催化装置连接到气液反应装置，催化装置具有本体和多个加热体。本体具有容纳空间，多个加热体位于该容纳空间中，多个加热体均具有导热体、第一加热装置及催化物，第一加热装置设置在导热体外，催化物设置在导热体内。溶解装置连接到催化装置，溶解装置具有液体。其中，当有害废气输入至气液反应装置时，有害废气与水气反应，形成含水有害废气，并且反应后的含水有害废气被传送到本体时，通过多个加热体传导的热能，使本体的温度升高，同时，使通过加热体内部的含水有害废气与催化物充分地进行反应形成中和废气与有害反应物，从而提升废气处理的效率。之后，中和废气排出溶解装置外，溶解装置使有害反应物溶解于液体。接着，当有害反应物溶解于液体后形成有害液体，中和装置进一步提供中和药剂使有害液体酸碱中和。如上所述，根据本发明的具有催化装置的废气处理系统及废气处理方法具有以下一个或多个优点(1)该具有催化装置的废气处理系统及废气处理方法，通过催化装置的本体内具有的多个加热体，使加热体的热能可以均勻快速传导于废气，提高废气处理的效率。(2)该具有催化装置的废气处理系统及废气处理方法，通过催化装置的各加热体内的催化物，使加热体除能充分传导热能至废气外，还能进一步地通过催化物与废气充分反应，进而提高废气处理的效率，防止排出的废气残留高浓度的有害成分而污染环境。(3)该具有催化装置的废气处理系统及废气处理方法，其中催化装置的各加热体在维修时可单独更换，所以与现有技术的废气处理系统的维修相比更为方便，达到降低维修成本的目的。(4)该具有催化装置的废气处理系统及废气处理方法，由于催化装置的各加热体系可各别更换，所以与现有技术的废气处理系统相比更具有环保效益。
图1是现有技术的废气处理系统的正视图。 图2是根据本发明第一实施例的废气处理系统的正视图。 图3是根据本发明第二实施例的催化装置的立体结构示意图< 图4是根据本发明第二实施例的催化装置的组合示意图。 图5是根据本发明的加热体的剖面示意图。 图6是根据本发明的废气处理方法的步骤流程图。主要组件符号说明
1 废气处理系统； 222 第一加热装置；
3 溶解装置；
31第二液体
32第二喷孔
33有害溶液 4:中和装置;
10 气液反应装置 100 第一液体； 102 第一喷孔； 2 催化装置； 21 本体；
211:容纳空间; 41:中和药剂;212:第二加热装置；42:中和液体22 加热体；5 废气排出口 ；221:导热体；6:有害废气；60 含水有害废气；62 有害反应物。61:中和废气；
具体实施例方式现在将详细说明本发明的示例性实施例，在附图中示出了本发明的示例，其中，相同的标号始终表示相同的元件。以下，通过参照如图描述示例性实施例，以解释本发明。参照图2，示出了根据本发明第一实施例的废气处理系统的正视图。在图2中，废气处理系统1包括气液反应装置10、催化装置2、溶解装置3、中和装置4和废气排出口 5。参照图3和图4，气液反应装置10连接到催化装置2，气液反应装置10具有第一液体100 (如 纯水)和至少一个第一喷孔102。第一液体100可呈液态或雾状，第一喷孔102输出第一液体100而使有害废气6带有水气而形成含水有害废气60。其中，有害废气6係可氧化亚氮(N2O)、甲烷(CH4)、氢氟氯碳化物类(CFCs，HFCs，HCFCs)、全氟碳化物(PFCs)及六氟化硫 (SF6)等。催化装置2具有本体21及多个加热体22。本体21是连通的柱体，其材料可以为金属、塑料、陶瓷、砖、水泥或碳化硅(SiC)等。本体21具有容纳空间211及第二加热装置 212，通过第二加热装置212来提供本体21的热能，在该实施例中，本体21大约为600°C 800°C，但不限于此。参照图4和图5，多个加热体22位于容纳空间211中，各加热体22均具有导热体 221、第一加热装置222和催化物223，其中，导热体221为中空的柱体，导热体221的材质为金属、塑料、陶瓷、砖、水泥或碳化硅等，在该实施例中，导热体221的优选材质为碳化硅(碳化硅的导热率比砖的导热率高四倍)。第一加热装置222为金属线圈，设置在导热体221将热能传导至导热体221，第一加热装置222可环形围绕或嵌在中空的导热体221的内表面， 利用第一加热装置222传导至导热体221的热能，使得各导热体221内部的均温效果良好。 催化物223均勻地分布在导热体221的内部，使催化物223与含水有害废气60 (如含水的四氟化碳)在导热体221的内部充分地进行反应形成中和废气61 (如二氧化碳)与有害反应物62 (如氢氟化合物或为酸性或碱性成份的化合物)，达到提高有害废气6(如四氟化碳)处理效率的目的。在本发明中，催化物223的材质或成份为贵金属、贵金属合成物或复合材料(如白金)，只要可与含水有害废气60反应，提高有害废气处理效率物质，皆可作为本发明的催化物223。溶解装置3连接到催化装置2，溶解装置3具有第二液体31和至少一个第二喷孔 32。第二液体31可呈液态或雾状，第二喷孔32输出第二液体31使有害反应物62溶入而形成有害溶液33。中和装置4连接到溶解装置3，中和装置4具有中和药剂41，该中和药剂41可与有害溶液33中和，例如酸性的有害溶液33，则中和药剂41为碱性，碱性的有害溶液33，则中和药剂41为酸性。并且中和药剂41可为固态或液态。废气排出口 5可连接到溶解装置3。 其中，当含水有害废气60 (例如呈酸性的含水有害废气60，但不限于酸性的含水有害废气60)输入至本体21时，通过第一加热装置222对导热体221传导的热能，使通过导热体221内部的含水有害废气60温度升高，并与导热体221内部的催化物223充分进行反应后形成中和废气61与有害反应物62，以提高有害废气6处理效率，提高有害反应物 62(例如酸性成分)被溶入于第二液体31的比例。 在该实施例中，第一加热装置222用来加热碳化硅导热体221，含水有害废气60与催化物223充分地进行反应形成中和废气61与有害反应物62，然后中和废气61与有害反应物62进入到溶解装置3内，此时，中和废气61从溶解装置3所连接的废气排出口 5排出溶解装置3外，溶解装置3的第二液体31 (例如水、水溶液、界面活性剂水溶液、离子型界面活性剂水溶液等)可通过喷嘴(未示出)上的第二喷孔32射出，使有害反应物62溶于第二液体31中，以形成酸性的有害溶液33。接着，已分离的有害反应物62的中和废气61 (在空气污染的标准范围内)，可通过溶解装置3所设之废气排出口 5排出溶解装置3外部。当酸性的有害溶液33进入中和装置4时，酸性的有害溶液33与中和药剂41 (例如碱性物质或可中和有害反应物62内成分的物质，但不限于碱性物质)加以混合，使有害溶液33酸碱中和呈pH值为中性的中和液体42 (但不限于调和呈中性，可依使用者的需要加以调整溶液33与中和药剂41的比例)。在该实施例中，氢氧化钠(NaOH)的碱性中和药剂41与有害溶液33中的酸性成分加以混合，通过氢氧化钠在水中分离出钠离子和氢氧根离子，使氢氧化钠与酸加以进行中和的反应。同时参照图3和图4，它们是示出本发明第二实施例的催化装置的立体结构示意图和第二实施例的催化装置的组合示意图。图中，催化装置2与第实施例的催化装置2相似，因此不赘述具有相同功能的组件，不同的是，催化装置2还具有第一均流结构23或第二均流结构对，第一均流结构23位于本体21的一端，第二均流结构M位于本体21的另一端，其中第一均流结构23或第二均流结构M呈盘状并具有多个通孔231J41，当含水有害废气60通过第一均流结构23的通孔231时，通孔231平均了含水有害废气60截面积的流量，使含水有害废气60流经导热体221的内部，此时含水有害废气60温度升高均勻，同时， 使催化物223与含水有害废气60能充分反应，再通过第二均流结构M的通孔241使中和废气61与有害反应物62平均流入至溶解装置(未示出)，以提高有害废气6处理的效率， 令有害反应物62更能被溶解于第二液体31中。上述第一均流结构23或第二均流结构M 可连接或一体连接到本体21，并且，第一均流结构23或第二均流结构M的材质可与本体 21不同。此外，废气处理系统1可通过雾状液体(例如酸性成分的液体)直接中和有害反应物62 (例如碱性成分)。利用溶解装置3的第二喷孔32射出第二液体31，使第二液体31 直接中和有害反应物62，即可省却中和装置4的配置。另外，该废气处理系统1还可包括配置在废气排出口 5的过滤组件，此过滤组件可为活性碳滤网、纤维滤网、非织布滤网及织布滤网，用以处理气态污染物的液滴或微粒物质的中和废气61，而可将中和废气61中微小的微粒(如微米或纳米微粒)或液滴有效地吸附及滤除。参照图6，示出了根据本发明的废气处理方法，图中，在此不赘述废气处理方法中与图2和图4的功能相同的组件。废气处理方法包括以下步骤步骤S51 将本体具有的多个加热体加热至燃烧废气所需的温度。其中加热体具有导热体和第一加热装置，第一加热装置设置在导热体外部，由此提高导热体的温度，进而使各导热体内部达到均温效果。步骤S52 输入有害废气至气液反应装置输出的第一液体而使有害废气带有水气而形成含水有害废气。步骤S53 输入含水有害废气至本体，其中含水有害废气通过各导热体的内部。步骤S54:通过加热体内部的催化物以及各导热体内部的均温环境，使得含水有害废气与催化物充分反应形成中和废气与有害反应物，提高废气处理效率。步骤S55 使有害反应物溶解于溶解装置输出的第二液体，以形成有害溶液，同时，中和废气从溶解装置所连接的废气排出口排出溶解装置外。步骤S56 将有害溶液与中和药剂混合，使所形成的溶液酸碱中和，以形成中和液体。综上所述，具有催化装置的废气处理系统及废气处理方法的一个作用是，可通过加热体热能传导，而使经过加热体内部的废气，不仅提升平均温度，更能与催化物充分反应，进而可提高有害废气中含有酸性或碱性成分溶解于液体的比例，增加溶解效率，提高废气处理效率。具催化装置的废气处理系统及废气处理方法的又一作用是，通过提高废气中酸性或碱性成分溶解于液体的比例，使已分离酸性或碱性的废气排出废气处理系统之外，防止排出的废气残留高浓度的有害成分，避免污染环境。尽管本发明优选的实施例为了说明性的目的而公开，但本领域的技术人员应该知晓，在不脱离所附权利要求记载的本发明的范围和精神的情况下，可以做出各种更改、补充和替代。
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权利要求
1.一种废气处理系统，包括 气液反应装置，具有第一液体，催化装置，连接到所述气液反应装置，具有 本体，具有容纳空间；多个加热体，位于所述容纳空间中，所述多个加热体均包括 导热体，呈中空状；第一加热装置，配置在所述导热体表面，并对所述导热体加热； 催化物，设置在所述导热体内部；溶解装置，连接到所述催化装置，所述溶解装置具有第二液体，以及废气排出口，连接到所述溶解装置，其中，当有害废气通过气液反应装置与所述第一液体进行反应，且形成带有水气的含水有害废气时，含水有害废气进入所述本体，通过导热体内部而被加热燃烧，同时，含水有害废气与所述催化物进行反应形成中和废气与有害反应物，中和废气通过溶解装置从废气排出口排出废气处理系统外，同时，溶解装置使有害反应物溶于所述第二液体中而形成有害溶液。
2.如权利要求1所述的废气处理系统，其中，所述本体还具有第二加热装置以为所述本体提供热能。
3.如权利要求1所述的废气处理系统，其中，所述催化装置还具有均流结构，所述均流结构位于所述本体的一端并具有多个通孔，含水有害废气通过所述多个通孔来平均含水有害废气截面积的流量，而产生均勻的气流。
4.如权利要求1所述的废气处理系统，其中，所述气液反应装置具有至少一个第一喷孔，以喷洒所述第一液体有害废气，溶解装置具有至少一个第二喷孔，以喷洒所述第二液体。
5.如权利要求1所述的废气处理系统，所述废气处理系统还包括连接到所述溶解装置的中和装置，中和装置进一步提供中和药剂以使有害溶液酸碱中和。
6.一种催化装置，具有 本体，具有容纳空间；及多个加热体，位于所述容纳空间中，所述多个加热体均包括 导热体，呈中空状；第一加热装置，配置在所述导热体表面，并对所述导热体加热； 催化物，设置在所述导热体内部，其中，当含水有害废气进入本体时，含水有害废气通过导热体内部而被加热燃烧，同时，含水有害废气与所述催化物进行反应形成中和废气与有害反应物。
7.如权利要求6所述的催化装置，其中，所述本体还具有第二加热装置以为所述本体提供热能，通过所述本体传导的热能，使含水有害废气温度升高。
8.如权利要求6所述的催化装置，其中，所述催化装置还具有均流结构，所述均流结构位于所述本体的一端并具有多个通孔，含水有害废气通过所述多个通孔来平均含水有害废气截面积的流量，而产生均勻的气流。
9.一种废气处理方法，应用于如权利要求1-5所述的废气处理系统，所述废气处理系统对废气进行以下处理步骤将所述催化装置具有的本体加热至燃烧废气所需的温度，且所述本体包括加热体，所述加热体具有导热体和第一加热装置，其中所述第一加热装置设置在所述导热体外部，并将导热体加热至燃烧废气所需的温度；输入有害废气至所述气液反应装置，气液反应装置输出的第一液体使有害废气带有水气而形成含水有害废气；输入含水有害废气至本体的多个加热体中的每个的内部；利用加热体内部的催化物与含水有害废气进行化学反应，同时，以各导热体的温度燃烧含水有害废气，形成中和废气与有害反应物；以及使有害反应物溶解于溶解装置输出的第二溶于液体，以形成有害溶液同时，中和废气从溶解装置所连接的废气排出口排出溶解装置外。
10.如权利要求9所述的废气处理方法，更包括以下处理步骤 将有害溶液与中和装置所提供的中和药剂混合，使所形成的有害溶液酸碱中和，以形成中和液体。
全文摘要
本发明公开了一种废气处理系统、催化装置及废气处理方法，其中，废气处理系统包括气液反应装置、催化装置、溶解装置和废气排出口。催化装置连接到气液反应装置，催化装置具有本体和多个加热体。本体具有容纳空间，多个加热体位于容纳空间中，多个加热体均具有导热体、第一加热装置和催化物，第一加热装置配置在导热体外，催化物设置在导热体内。溶解装置连接到催化装置，溶解装置具有液体。废气排出口连接到溶解装置。使用根据本发明的废气处理系统，可以提高废气处理效率。
文档编号B01D53/78GK102553435SQ201010586290
公开日2012年7月11日 申请日期2010年12月8日 优先权日2010年12月8日
发明者黎源欣 申请人:亚泰半导体设备股份有限公司