以結合反應及旋風分離設備處理自燃性氣體的裝置的製作方法

2023-08-08 11:02:51

專利名稱：以結合反應及旋風分離設備處理自燃性氣體的裝置的製作方法
技術領域：
本發明有關於一種以結合反應及旋風分離設備處理自燃性氣體的裝置，特別是利 用分離筒的作業槽內，可供含氧氣體及四氫化矽進入後，並經化學反應而產生固態的二氧 化矽及液態的水氣，而可供分別收集處理者。
背景技術：
按，目前一般的石化業、重工業、煉油業、電鍍業、半導體業或化工業於生產製造時 均容易產生如四氫化矽〔SiH4 ；又名矽甲烷〕、鉛或硫等有害氣體，如果將這些有害氣體 排入大氣中，則會對於空氣品質有嚴重的傷害，也對於人體健康有所妨礙，同時也會破壞大 氣層、臭氧層，並會造成溫室效應而使氣候異常，故廢氣的排放具有相當多的危險性，因此 目前處理廢氣的方式，不外乎利用濾材進行過濾，以收集空氣中的微塵粒子，或者是利用吸 附劑，以吸附有害氣體，但是上述二種方式則需要經常更新濾材或吸附劑，因此費用相當驚 人；另有利用水洗法進行處理，其價格較為便宜，但是處理後則會產生廢水，而有二次汙染 之虞，因此在使用上也未盡理想。另外有如中國臺灣發明公告第536604號「燃燒式廢氣處理系統」專利案，其主要 設有燃燒器，該燃燒器部分的下遊位置則設有燃燒室，又設有可形成燃燒火焰的裝置，該燃 燒火焰由該燃燒器部分朝向該燃燒室，另設有氣體導入管，其貫通該燃燒器部分的內壁表 面，以將可燃性廢氣導入該燃燒火焰中，藉此氧化分解該廢氣，其中該氣體導入管設有流動 速度加速裝置，該流動速度加速裝置用以使流經該氣體導入管的可燃性廢氣的流動速度高 於該可燃性廢氣的燃燒速度；藉以利用燃燒的方式來處理有害且可燃的廢氣，其中該廢氣 例如有矽甲烷氣體(SiH4)或內含滷素之氣體(NF3、CF3、SF6、CHF3、C2F6、CF4)，或者是很 難分解的廢氣等，惟，利用燃燒之處理方式，其仍會耗費大量的燃料進行燃燒，故處理成本 仍居高不下，同時燃燒後仍然有廢氣之產生，其廢氣雖然已不具有毒性，但其一旦排放入大 氣中，仍然會對環境產生一定的影響；因此上述種種的廢氣處理方法均有其缺點存在，並無 法達到最佳的處理效果。

發明內容
爰此，有鑑於習知的廢氣分離處理裝置具有上述種種的缺點，故本發明提供一種 以結合反應及旋風分離設備處理自燃性氣體的裝置，其設有分離筒，該分離筒內部設有作 用槽，該分離筒設入有導出管，該導出管的一端凸伸於作用槽內，而分離筒底部則接設有收 集區，另於分離筒周緣沿切線位置設有第一導入管及第二導入管，該第一導入管及第二導 入管貫通至作用槽內，其開口處則對著導出管的外壁緣。本發明亦為一種以結合反應及旋風分離設備處理自燃性氣體的裝置，包括有分 離筒，該分離筒內部設有作用槽，該分離筒設入有導出管，該導出管的一端凸伸於作用槽 內，而分離筒底部則接設有收集區；混合筒，其連通至分離筒，該混合筒內部設有混合槽，該 混合槽沿著分離筒周緣的切線位置設立有一導入段，且該導入段的開口處則對著導出管的外壁緣，又該混合筒分別連接有第一導入管及第二導入管。上述第一導入管引流導入含氧氣體或氧氣，而第二導入管則引流導入四氫化矽〔 SiH4 ；又名矽甲烷)。上述導出管內設有抽風扇。上述混合槽內設有一負壓風扇。上述混合筒再接設有一壓力管。本發明具有下列之優點1.本發明只需要利用含氧氣體或氧氣，即可對於四氫化矽等自燃性氣體進行分離處 理，故操作上相當簡單、方便且安全。2.本發明完全不需要使用任何的濾材、吸附劑或燃料，即可對於自燃性氣體進行 分離處理，故可大幅降低處理費用，並節省成本，適合各種行業使用。3.本發明於處理後，不會產生任何有害的廢水或廢氣，故不會有二次汙染的缺點產生。4.另本發明所分離產生的固態二氧化矽及液態水氣，均可供另外收集再使用，藉 以增加其附加價值。


圖1為本發明的構造示意圖。 圖2為本發明第一圖中的A-A剖視圖。 圖3為本發明的使用示意圖。 圖4為本發明另一實施例的構造示意圖< 實施例的組合剖視圖< 實施例的使用示意圖< 實施例的組合剖視圖<圖5為本發明另 圖6為本發明另 圖7為本發明又 (1)分離筒(11)(12)導出管(13)(14)收集區(15)(16)第二導入管 (2) (21)作用槽02)(23)抽風扇04)(3)混合筒(31)(311)導入段(32)(33)第一導入管 (34) (2A)分離筒(2IA)(22k)導出管(23A)(24A) 收集區(3A)(31A)混合槽(311A)(33A) 第一導入管 (34A) (35A)壓力管作用槽 抽風扇 第一導入管 分離筒 導出管 收集區 '昆合槽 負壓風扇 第二導入管 作用槽 抽風扇 混合筒 導入段 第二導入管(A) 二氧化矽。
具體實施例方式首先，請參閱圖1及圖2所示，本發明主要設有分離筒(1)，其內部則設有一作用槽 (11)，該分離筒⑴的頂部設入有一導出管(12)，該導出管(12)的一端凸伸於作用槽(11) 內一適當的距離，又該導出管(12)內設有一抽風扇(13)，而分離筒(1)的底部則接設有一 收集區(14)，另於分離筒(1)的周緣沿切線位置分別設有第一導入管(15)及第二導入管 (16)，該第一導入管(15)及第二導入管(16)貫通至作用槽(11)內，其開口處則分別對著 導出管(12)的外壁緣。使用時，如圖1及圖3所示，其先啟動導出管(12)內的抽風扇(13)，再將含氧氣體 (或氧氣)經由第一導入管(15)引流進入至作用槽(11)內，同時也將四氫化矽〔SiH4;又 名矽甲烷〕的自燃性氣體經由第二導入管(16)引流進入至作用槽(11)內，由於第一導入 管(15)及第二導入管(16)分別沿著分離筒(1)周緣的切線位置設立，因此新鮮的空氣及 四氫化矽進入至作用槽(11)後，會同時撞擊到導出管(1 的外壁緣，並產生旋風式的流動 方向，而同時混合後的四氫化矽會與含氧氣體中的氧產生化學反應，其化學反應式如下SiH4 (g) +02 (g) — Si02 (s) +2H2 (g) 經反應作用後會產生固態的二氧化矽(A)及氣態的氫氣，由於固態的二氧化矽(A)因 重量較重，則會於作用槽(11)內向下沉降，並會落入至收集區(14)內被收集，以供另外處 理，而重量較輕的氫氣遇高溫後則會變成水氣(H20)，而會被抽風扇(1 經由導出管(12) 被抽離出作用槽(11)，而供另外收集使用，或被排放入大氣中，如此，則可供輕易分離並處 理掉自燃性氣體。本發明另一實施例，如圖4及圖5所示，其設有分離筒0)，該分離筒(2)的內部則 設有一作用槽(21)，該分離筒O)的頂部設入有一導出管(22)，該導出管02)的一端凸伸 於作用槽內一適當的距離，又該導出管02)內設有一抽風扇(23)，而分離筒(2)的底 部另接設有一收集區04)。混合筒(；3)，其連通至分離筒( ，該混合筒(；3)內部設有一混合槽(31)，該混合槽 (31)內接設有一負壓風扇(32)，該混合槽(31)則設有一導入段(311)沿著分離筒(2)周 緣的切線位置設立，且貫通分離筒O)，又該導入段(311)的開口處則對著導出管02)的外 壁緣，使其混合槽(31)可連通至分離筒O)的作用槽(21)，又該混合筒C3)分別連接有第 一導入管(3 及第二導入管(34)，該第一導入管(3 及第二導入管(34)貫通至混合槽 (31)內。使用時，如圖5及圖6所示，其先啟動導出管02)內的抽風扇03)及混合槽(31) 內的負壓風扇(32)，再將含氧氣體(或氧氣)經由第一導入管(3 引流進入至混合槽(31) 內，同時也將四氫化矽〔SiH4;又名矽甲烷〕的自燃性氣體經由第二導入管(34)引流進入 至混合槽(31)內，而同流混合後的四氫化矽會與含氧氣體中的氧產生化學反應，其化學反 應式如下SiH4 (g) +02 (g) — Si02 (s) +2H2 (g) 經反應作用後會產生固態的二氧化矽(A)及氣態的氫氣，再共同經由混合槽(31)的 導入段(311)而進入至分離筒O)的作用槽內，由於導入段(311)沿著分離筒(2)周緣的切線位置設立，因此二氧化矽(A)及氫氣進入至作用槽後，會同時撞擊到導出管 (22)的外壁緣，並產生旋風式的流動方向，而由於固態的二氧化矽(A)因重量較重，則會於 作用槽內向下沉降，而會落入至收集區04)內被收集，以供另外處理，而重量較輕的 氫氣遇高溫後則會變成水氣(H20)，而會被抽風扇03)經由導出管02)被抽離出作用槽 (21)，而供另外收集使用，或被排放入大氣中，如此，則同樣可供輕易分離並處理掉自燃性 氣體。本發明又一實施例，如圖7所示，其設有分離筒(2A)，該分離筒m的內部則設有 一作用槽OlA)，該分離筒以K)的頂部設入有一導出管Q2A)，該導出管(22A)的一端凸伸 於作用槽OlA)內一適當的距離，又該導出管輔內設有一抽風扇03A)，而分離筒以K) 的底部另接設有一收集區04A)。混合筒(3A)，其連通至分離筒OA)，該混合筒(3A)內部設有一混合槽(31A)，該混 合槽(31A)則設有一導入段(311A)沿著分離筒OA)周緣的切線位置設立，且貫通分離筒 (2A)，又該導入段(311A)的開口處則對著導出管(22A)的外壁緣，使其混合槽(31A)可連 通至分離筒以K)的作用槽OlA)，又該混合筒(3A)分別連接有第一導入管(33A)及第二導 入管(34A)，該第一導入管(33A)及第二導入管(34A)貫通至混合槽(31A)內，另於混合筒 (3)再接設有一壓力管(35A)，藉以可輸入有壓力〔氣流〕，藉以可達到導引之作用。
權利要求
1.一種以結合反應及旋風分離設備處理自燃性氣體的裝置，其設有分離筒，該分離筒 內部設有作用槽，該分離筒設入有導出管，該導出管的一端凸伸於作用槽內，而分離筒底部 則接設有收集區，另於分離筒周緣沿切線位置設有第一導入管及第二導入管，該第一導入 管及第二導入管貫通至作用槽內，其開口處則對著導出管的外壁緣。
2.一種以結合反應及旋風分離設備處理自燃性氣體的裝置，其設有分離筒，該分離筒 內部設有作用槽，該分離筒設入有導出管，該導出管的一端凸伸於作用槽內，而分離筒底部 則接設有收集區；又沿著該分離筒周緣的切線位置設立有一導入段，該導入段連通至分離 筒，且該導入段的開口處則對著導出管的外壁緣。
3.如權利要求1或2所述的以結合反應及旋風分離設備處理自燃性氣體的裝置，其中 導出管內設有抽風扇。
4.如權利要求2所述的以結合反應及旋風分離設備處理自燃性氣體的裝置，其中導入 段連接有一混合筒，該混合筒內部設有混合槽，又該混合筒分別連接有第一導入管及第二 導入管。
5.如權利要求1或4所述的以結合反應及旋風分離設備處理自燃性氣體的裝置，其中第一導入管引流導入含氧氣體，而第二導入管則引流導入四氫化矽〔SiH4 ；又名矽甲烷 )。
6.如權利要求1或4所述的以結合反應及旋風分離設備處理自燃性氣體的裝置，其中 第一導入管引流導入氧氣。
7.如權利要求4所述的以結合反應及旋風分離設備處理自燃性氣體的裝置，其中混合 槽內設有一負壓風扇。
8.如權利要求4所述的以結合反應及旋風分離設備處理自燃性氣體的裝置，其中混合 筒再接設有一壓力管。
全文摘要
本發明為一種以結合反應及旋風分離設備處理自燃性氣體之裝置，其於分離筒內部設有作用槽，又設有導出管凸伸於作用槽內，該導出管內系設有抽風扇，而分離筒底部則接設有收集區，另於分離筒周緣沿切線位置設有第一導入管及第二導入管，利用第一導入管及第二導入管分別引流導入有含氧氣體及四氫化矽，而形成旋風式流動，並因化學反應而產生固態的二氧化矽及液態的水氣，且可分別被另外收集處理。
文檔編號B01D53/46GK102049183SQ20101057112
公開日2011年5月11日 申請日期2010年12月2日 優先權日2010年12月2日
發明者李昆池 申請人:崑山科技大學