三方機械工業股份有限公司

複合式水洗電能淨氣除塵裝置

HYBRID Electro Chemical SCRUBBER APPARATUS

於2024年發展的綠色環保複合式淨氣水洗技術將在世界發揚光大

傳統三方特製溜水式洗滌設備

1.運作原理

溜水式洗滌設備利用最純粹的物理原理，無需額外的耗能裝置，即可處理廢氣粉塵與 臭氣等污染物。

2.設備的主要步驟與結構

• 進氣過程

廢氣粉塵與臭氣污染物透過負壓（或正壓）被引導至穩壓腔室，

進行氣流穩定處理。

• 洗滌過程

氣流被導向螺線渦旋的水洗腔室中，經過連續渦旋作用進行水洗

去除污染物處理。

• 分離與排氣
  • 洗滌後的氣體進入降壓減速腔室，其中水霧和其他液體沉降並回歸水槽。
  • 經洗滌後比較輕的乾淨氣體，透過專設的機構引導排出。

3.技術優勢

• 設計簡單：設備結構合理，無複雜機構，體積小。

• 節能環保：
  • 省能源：無需額外幫浦或耗能設備，僅運用物理作用完成污染物的去除。
  • 無耗材：不須使用噴嘴、填充物等配件。
  • 低維護：簡單維修，減少資源浪費。
  • 處理效率高：能有效全面處理廢氣粉塵與臭氣，並分離氣體與水霧，減少二次污染。

三方特製溜水式洗滌設備與傳統洗滌塔的比較

1. 傳統洗滌塔的缺點

• 高能耗：
  • 需要幫浦泵、配管及噴嘴系統進行灑水，增加耗能。
  • 使用填充材料（如拉西環），需要大面積隔間和額外設備。

• 效率低：
  • 洗滌效率較低，效果不穩定。
• 高維護成本：
  • 配件如幫浦泵及噴嘴和填充物易損壞，需經常清洗或更換，費時費工。
  • 設備運行中容易出現堵塞或磨損問題，增加維護難度。

2. 溜水式洗滌設備的優勢

• 節能：依靠自然物理作用，無需額外耗能設備。

• 維護簡便：結構簡單，降低清潔及維修負擔。

• 綠色環保：無需耗材，減少資源浪費與污染。

創新複合式水洗電能淨氣除塵設備技術亮點概述

• 前所未有的嶄新貢獻:  複合式水洗電能淨氣除塵設備：

• 創新技術的核心價值

複合式水洗電能設備以電化學反應與三方製溜水式洗滌設備的運用物理分離為基礎，全面革新傳統廢氣與廢水處理方式，提供卓越的解決方案：

• 多層次污染治理：全面提升同時去除臭氣、油脂、VOC、重金屬與微塵粒等污染物。
• 超高效能與納米級除塵：實現傳統技術無法達到的污染物捕捉效果。
• 高效、全面的污染處理能力
  • 濕式洗滌結合電能技術，處理多種複雜污染物。
  • 提升 VOC 和臭氣的深度去除，實現環保安全排放。
• 智能化與節能設計
  • Fuzzy 控制技術實現精準運行，自動化操作降低人力需求。
  • 高效能耗設計，兼具模組化簡化操作，減少人力需求，促進智能化管理降低運行成本，符合 ESG 節能減排標準。

比較舊式溜水式洗滌裝置與複合式水洗電能淨氣除塵裝置

環保新標杆技術革新之選

1. 技術亮點概述

• 創新技術的核心價值
• 高效、全面的污染處理能力
• Fuzzy智能化與節能設計

2.核心技術與原理

• 電化學技術與多層電極設計
• 氣水混合物的高效分解機制
• 固液分離與廢氣、廢水深度處理

3.應用範疇與市場需求

• 多行業應用的技術適配性
• 符合 ESG 環保要求的未來市場潛力

4.技術優勢與對比分析

• 與傳統設備的效能與經濟性比較
• 為企業帶來的環保與經濟雙效益
• 模組化設計與智能運行
• 高性價比的市場潛力

5. 環保貢獻與未來展望

• 環保革新新選擇
• 環境與社會的可持續價值
• 技術創新如何推動綠色轉型

核心技術與原理

電化學技術與多層電極設計

• 電化學原理：
  • 陽極釋放金屬離子：觸發氧化反應，加速污染物氧化還原反應。
  • 陰極電解水：產生氫氣和氫氧根離子，進一步去除有害物質。
• 多層電極結構：
  • 極大化反應表面積，提升效率。
  • 提高水霧與廢氣的分解速率，提供穩定均勻的電場分佈，快速完成污染物處理。

氣水混合物的高效分解機制

• 細化的水霧和油霧結構，提高與電極的接觸效率。
• 脈衝電化學反應技術進一步縮短反應時間至毫秒級，完成污染物分解實現極致處理效果。

固液分離與廢氣廢水深度處理

• 高效電能絮凝形成穩定沉降的固體顆粒，完成污染物的固液分離。
• 廢氣與廢水排放符合國際ESG環保標準。

電化學廢氣廢水處理方法

• 陽極金屬離子的釋放：
  • 使用金屬材料作為陽極，電流通過陽極板釋放金屬離子進入水中。
• 陰極水的電解：
  • 水在陰極處被還原為氫氣（H₂）和氫氧根離子（OH-）及氫氧自由基（OH∙）。
• 電極附近的氧化還原化學反應：
  • 電極間的電位差產生的電流，對有機、無機和重金屬污染物產生氧化還原反應，分解有害物質。
• 絮凝與混凝共沉降：
  • 金屬氫氧化物形成的膠羽狀懸浮固體吸附其他懸浮膠羽和降解後的污染物，進一步混凝形成較大的固體顆粒。
• 分離：
  • 混凝後的污染物形成固體絮體，經重力沉降或浮除進行固液分離。

^{複合式水洗電氣除塵裝置處理範圍}

應用

電分解溜水式洗滌粉塵脫臭效應在處理廢氣、臭氣等方面的應用包括：

1. 去除廢氣中粉塵：通過水氣混合物理機制洗滌廢氣，並結合電化學處理裝置降解處理污染物。

2. 降解有機物：通過氧化還原反應，有機廢氣與化學活性反應物作用降解。

3. 去除重金屬：OH-離子與重金屬結合形成沉澱，實現分離。

4. 降低水中污染物濃度：絮凝和沉降有效降低水中污染物濃度。

5. 油水分離：氧化還原反應使油脂水解並分離。

6. 細菌和微生物的抑制：生成氫氧自由基等進行抑菌或殺菌作用。

7. 去除水中氨氮：將氨還原成氮氣與水，去除水中氨氮。

8. 去除細小微粒：細小微粒聚集形成較大絮體，便於固液分離。

9. 臭氣去除：通過化學反應和氧化過程，去除水體中的臭氣。

10. 去除硝酸鹽：還原硝酸鹽為氮氣或氧化為氨氮。

傳統脫臭設備的對比

1. 吸附式脫臭設備：使用吸附材料如活性炭，成本較低，但需更換吸附材料。

2. 化學脫臭劑：通過化學反應分解氣味成分，但可能產生新氣味。

3. 生物脫臭劑：利用微生物分解氣味成分，但性能受季節和氣候影響。

4. 活性炭篩檢：吸附異味分子，但吸附能力有限。

5. 臭氧發生器：氧化和分解異味，但臭氧對人體有害。

6. 光催化脫臭劑：通過紫外線分解異味，但光線不足時效果有限。

7. 電漿集束脫臭器：釋放電漿團去除異味，但價格昂貴。

^{效能對比圖}

綜合成本與效率比較

• 高效去除複雜污染物，避免多次處理，降低長期成本。
• 維護頻率低，運行穩定，設備壽命長。

複合式水洗電能淨氣除塵裝置為何可以處理VOCs

• 揮發性有機化合物（VOC, Volatile Organic Compounds）
• 是指一類容易揮發的有機物質，這些化合物可以來自工業排放、溶劑、油漆、燃燒過程等。
• VOC對環境和人體健康都有潛在的危害，因此有效處理VOC排放非常重要。

一種嶄新的複合式水洗電能淨氣除塵裝置;因此誕生:

濕式洗滌法結合電能電化學處理增強VOC去除效果，在氣-液接觸後處理：

• 通過濕式洗滌法，部分VOC氣體能夠溶解及被捕捉到液相中。
• 氣相與液相之接觸，使氣相中之臭味物質因溶解而轉移到液相，同時，電能電化學反應可以在液相中進一步處理這些溶解的污染物。
• 對於極性較強及水溶的VOC，如醇類、醛類等，氨氣與空氣之混合物通過水中時，如氣相中之氨氣廢氣溶於水中形成氨水溶液，而空氣則自水面逸出。
• 在濕式洗滌法中最常用之洗滌液為清水，如氨氣及硫化氫臭味物質，因易溶水中而可被洗滌水經多層電極板分割輕易去除，提高處理效率。
• 要去除多種污染物的場景：如果不僅僅是VOC，還需要處理酸性氣體（如SO₂、NOx） 或懸浮顆粒物，濕式洗滌法結合電能電化學是較為合適的方案。
• 將濕式洗滌法與電能電化學處理結合使用時，能夠有效將VOC氣體溶解到液相中，電能電化學方法可以進一步降解這些污染物，從而增強整體的處理效果。

如何將油霧等異味有效的消除

在多層電極結構下，通過電化學反應處理水霧和油脂的混合物，可在極短時間內（如0.幾秒）完成分解。

1. 多層電極設計的優勢

• 表面積增大：多層電極能夠顯著增大電極的反應表面積，增加電極與油脂和氣液相水霧的接觸，從而提升整體反應速率。
• 電場分佈合理高效率化：多層電極的結構有助於在反應區域內形成更均勻的電場，使油脂和水分子能夠迅速接觸到電極並發生反應。
• 空間效率：多層電極排列可以在相對較小的空間內進行反應，減少油脂和水霧的傳質限制，進一步加快反應速度。

2. 氣水混合物的分解機制

在氣態水霧和油脂混合物中，油脂和水分子的分解涉及以下幾種的反應：

• 水電解反應：在強電場作用下，水分子可以迅速被電解為氫氣和氧氣，這個過程是非常快的，尤其是當水以細小水霧形式存在時，表面積更大，電解效率更高。
• 油脂的電化學分解：通過電極上的高能電子和強電場，油脂的官能基（如酯基）會被迅速破壞，生成小分子脂肪酸、甘油等分解產物。在電極表面上，油脂的分解反應可以在極短時間內發生。

3.水油霧的高反應性

水油霧中的水分子比液態水更易被電解，因為水油霧顆粒的體積小，表面積相對較大，有助於提高與電極的接觸面積。電化學反應的速率會加快，甚至可以在毫秒級別完成水的電解。而且，水油霧中溶解的氧氣和其他氣體也可能通過電化學反應進一步加速反應。

4.電能場和脈衝電流的作用

如果使用電能場或脈衝電流技術，反應時間可以大大縮短。在電能場下，電極表面附近會產生非常高的電子密度，這將加快電子轉移和反應速率。在這種情況下，水油霧和油脂分子的分解可以在0.幾秒內完成。

• 脈衝電流可以在瞬間提供能量，觸發水油霧和油脂的分解反應，這種方法已經被證明可以在微秒到毫秒級別完成局部的電化學反應。
• 局部高溫效應：電流在電極表面或局部區域產生暫態的高溫，進一步加快分解反應。

比較傳統集塵除臭，除油，淨化VOC裝置耗能

集塵除油味裝置比較表

以同樣的處理環境，所耗能計算:

若場景為風量200NM³/min，現場處理粉塵廢氣溫度為120℃

　管長為80公尺，6個90度彎頭上升下降總長度15公尺來計算

    風量 200 Nm³/min 在 120°C 的環境下的實際風量約為 288 m³/min。

    壓損值為70mmH₂O。

①先從靜電處理設備探討起:

 　μ級捕捉效率通常在95%到99%

　設備壓損值為 10 至 20 mmH₂O，總需求風車壓力為90 mmH₂O

　查表或計算值得知風車馬力為:8.1Kw以上

②從溜水式水洗設備探討起:

 　μ級捕捉效率通常在90%到95%

　設備壓損值為 130 至 140 mmH₂O，總需求風車壓力為210 mmH₂O

　查表或計算值得知風車馬力為:18.9Kw以上

③從複合式水洗電氣除氣除塵設備探討起:

　μ級捕捉效率通常在98%以上

　設備壓損值為 135 至 145 mmH₂O，總需求風車壓力為215 mmH₂O

　查表或計算值得知風車馬力為:19.3Kw以上

   ④從多管式旋風集塵設備探討起:

　μ級捕捉效率通常在80%到90%

　設備壓損值為 100 至 200 mmH₂O，總需求風車壓力為270 mmH₂O

　查表或計算值得知風車馬力為:24.2Kw以上

   ⑤從旋風集塵設備探討起:

　μ級捕捉效率通常在60%到90%

　設備壓損值為 150 至 230 mmH₂O，總需求風車壓力為300 mmH₂O

　查表或計算值得知風車馬力為:27Kw以上

   ⑥從傳統水洗設備探討起:

         μ級捕捉效率通常在50%到70%

         設備壓損值為 180 至 250 mmH₂O，總需求風車壓力為320 mmH₂O

         查表或計算值得知風車馬力為:28.7Kw以上

   ⑦從袋式集塵設備探討起:

         μ級捕捉效率通常在95%

         設備壓損值為 180 至 300 mmH₂O，總需求風車壓力為370 mmH₂O

         查表或計算值得知風車馬力為:33.2Kw以上

   ⑧從文氏管水洗設備探討起:

         μ級捕捉效率通常在80%到95%

         設備壓損值為 280 至 600 mmH₂O，總需求風車壓力為670 mmH₂O

         查表或計算值得知風車馬力為:60Kw以上

集塵除油味裝置耗能比較表

應用範疇與市場需求

多行業應用的技術適配性

     適用於多種高污染行業：

• 半導體與電子製造：高效處理VOC及廢氣與粉塵排放。
• 化工與製藥：去除揮發性有機化合物與氣味物質。
• 食品加工與餐飲：去除油脂和臭氣污染。
• 一般汙染工廠: 低成本省能源高效率除塵消味。

符合 ESG 要求的未來市場潛力

• 全球環保趨勢推動：政策驅動企業對環保裝置的需求激增，裝置處理後的廢氣和廢水均達國際排放標準。
• 投資回報：以高效能與長壽命裝置替代傳統設備，顯著降低總成本。

前所未有的環保貢獻與未來展望

環境革新與社會的可持續價值

• 科技的創新：利用物理和電化學技術，徹底去除廢氣和廢水污染。
• 減少污染：顯著降低 VOC和臭氣及油酯、粉塵跟重金屬排放。
• 節能減排：運行能耗低，助力企業達成碳中和與循環經濟目標。

技術創新如何推動綠色轉型

• 開創全新污染治理模式，為高污染行業提供綠色解決方案。
• 結合模組化設計與Fuzzy智能化管理，實現高效穩定運行，推動行業升級。

總結

複合式水洗電能淨氣除塵裝置結合了物理性和化學性程序，能有效處理廢氣、廢水中的顆粒、粉塵、有機無機污染物和重金屬。它的創新設計和多功能處理能力，使其成為現代廢氣廢水處理的最佳理想解決方案。