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博碩士論文 etd-0710101-165027 詳細資訊
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論文名稱
Title
實場蓄熱式焚化爐處理排氣中揮發性有機物之操作性能研究
Treatment of Volatile Organic Compounds(VOCs) in Air Streams by A Full-scale Regenerative Thermal Oxidizer
系所名稱
Department
畢業學年期
Year, semester
語文別
Language
學位類別
Degree
頁數
Number of pages
179
研究生
Author
指導教授
Advisor
召集委員
Convenor
口試委員
Advisory Committee
口試日期
Date of Exam
2001-06-06
繳交日期
Date of Submission
2001-07-10
關鍵字
Keywords
熱回收效率、蓄熱式焚化爐、揮發性有機物
Volatile Organic Compounds, Thermal Energy Recovery, Regenerative Thermal Oxidizer
統計
Statistics
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中文摘要
本研究使用一實廠小規模電熱式RTO (regenerative thermal oxidizer),評估其操作條件對排氣中VOC熱破壞效率及能源回收率之影響,以作系統性能改進及操作依據。
本RTO為雙槽式,蓄熱床尺寸為0.5 m (L) × 0.5 m (W) × 2.0 m (H),床內填充1.0 cm粒徑礫石1.4 m厚,填充層孔隙度為0.415。
實驗分進氣無VOC及含VOC二階段。在無VOC進流部分,分別試驗氣體空塔流速Ug (0.15-0.50 m/s)、閥切換時間ts(0.5-2.0 min)、及蓄熱床最高溫度Tmax (402-704 oC)等操作條件對其熱回收率之影響;在含VOC氣體測試部分,分別試驗在同一ts (2.0 min)下,三種VOC(含異丙醇、丙酮及二甲苯三成份之一),在二種不同Tmax (705-715及470-480 oC)及Ug (0.20及0.37 m/s)時,設備對VOC的破壞去除效率;另再將設備在此操作條件下的熱回收效率及耗電狀況和無VOC進流時作比較。
進氣無VOC試驗結果顯示,進排氣溫差(
Abstract
In this study, a pilot-scale Regenerative Thermal Oxidizer (RTO) was used to test its performance for volatile organic compound (VOC) destruction and degree of thermal energy conservation. The RTO is electrically heated and contains two 0.5 m × 0.5 m × 2.0 m (L × W × H) columns both packed with gravel particles of 1.0 cm in diameter to a height of 1.4 m. The bed has a void fraction of 0.415.
The purpose of this study is to establish the influencing operating conditions and to improve the technique for further applications. Experiments include two phases: (1) energy conservation test with no VOC in the influent air stream , and (2) VOC destruction test with influent air streams containing one of the three VOCs: isopropyl alcohol, acetone, and xylene.
Phase 1 experiments were conducted in the maximum gravel temperatures (Tmax) of 402-704 oC, superficial gas velocities (Ug, evaluated at ambient temperatures of 25-30 oC) of 0.15-0.50 m/s, and bed shift times (ts) of 0.5-2.0 min. Results indicate that the temperature raise (
目次 Table of Contents
謝誌……………………………………………………………i
摘要……………………………………………………………ii
Abstract………………………………………………………iii
目錄……………………………………………………………iv
表目錄…………………………………………………………vi
圖目錄…………………………………………………………vii
照片目錄………………………………………………………x
符號表…………………………………………………………xi

第一章 前言……………………………………………………1
1.1研究緣起……………………………………………………1
1.2 VOCs處理方法之篩選……………………………………1
1.3研究目的及內容……………………………………………2
第二章 文獻回顧………………………………………………6
2.1 VOCs簡介……………………………………………………6
2.1.1試驗VOCs介紹…………………………………………6
2.2 VOCs之焚化處理技術……………………………………11
2.2.1直接火焰燃燒法…………………………………………11
2.2.2熱焚化法…………………………………………………12
2.2.3觸媒焚化法………………………………………………13
2.3影響焚化操作之因子………………………………………16
2.3.1焚化溫度…………………………………………………16
2.3.2氣體停留時間……………………………………………19
2.3.3混合強度…………………………………………………19
2.3.4 VOCs濃度………………………………………………19
2.4蓄熱材質之篩選……………………………………………20
2.5石粒內部溫度分佈之均勻性………………………………23
2.6蓄熱床之熱傳………………………………………………24
2.7設置費用評估………………………………………………24
第三章 實驗設備及方法………………………………………27
3.1實驗設備……………………………………………………27
3.2實驗試藥及氣體……………………………………………30
3.3實驗方法……………………………………………………30
3.3.1蓄熱材之物性……………………………………………30
3.3.2無VOC進流操作……………………………………………32
3.3.3 VOC進流操作……………………………………………33
3.3.4攜帶式FID之轉換係數……………………………………34
3.4分析儀器……………………………………………………34
第四章 結果與討論……………………………………………36
4.1 VOC去除率…………………………………………………36
4.1.1焚化溫度對VOC去除率的影響……………………………64
4.1.2進流風量及VOC濃度對去除率的影響……………………64
4.2系統的熱回收率………………………………………………68
4.3系統之用電……………………………………………………73
4.4系統之壓損……………………………………………………75
4.5操作費用評估…………………………………………………76
第五章 結論與建議………………………………………………77
5.1結論……………………………………………………………77
5.2建議……………………………………………………………78
參考文獻…………………………………………………………79
附錄一 無VOC進流試驗數據……………………………………82
附錄二 VOC進流試驗數據………………………………………109
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