處理有機氣體之流體化床

在制程的排气中，处理有机气体的方式有很多种，其中使用流体化床的方式已从1976年发展至今。处理有机气体(以下简称VOCs)的目的主要分为二类，一是回收，另一个则是无害化后排放至大气。一般来说，无害化的方式通常是使用焚化的处理方法，使VOCs变成二氧化碳后排放至大气，通常使用这种方式，是非常简易而有效果的方式，焚化的处理效率至少都可达到99%以上的去除效率。回收的方式，依据浓度的不同，分为冷凝回收与浓缩冷凝法。依据各种不同成分的饱和温度对应的饱和浓度，低于饱和浓度以下的VOCs将无法被冷凝回收。流体化床则是可借由其系统的特性，将VOCs浓缩，使VOCs的浓度高于饱和浓度，以便冷凝回收下来。
流体化床的技术核心是系统中所使用的活性碳，一般常见的活性碳，因耐磨耗特性不佳，无法使用在气固相的流体化床中，故目前全世界仅日本大量的使用这套系统，因生产这种特殊的活性碳，仅由日本无吴羽化工独家拥有生产技术。故其在世界的普遍性并不佳。
所谓流体化床，即是将系统中的活性碳(固体)，利用气体由下往上移动的力量，将固体控制在吸附塔的机械结构孔板(tray板)上，使其不断的上下跳动，一般而言，跳动的高度小于5厘米。在不断的跳动下，活性碳即拥有流体的特性。故称为流体化床。该系统在日本已由吴羽化工注册其名称为GASTAK。
由于活性碳本身具有非常多的孔洞，孔洞由大到小。当空气中的有机气体分子接触到活性碳时，即从表面附吸至孔洞里，变成液态分子，此时气体分子经过相变的过程，故会释放出热量，不过此热量通常会比相变的潜热还要来的大。一般的活性碳处理酮类等有机成分时，易有碳床着火的风险，此流体化床所使用的特殊活性碳，因其结构与成分，不会引发前述问题，加上系统本身流体化的特性，不蓄积热源，故有极高的安全性。
在这个系统可分为简单的四个部分， 第一个部分就是处理废气的吸附塔，活性碳在此完成吸附的过程，并将净化过的废气排放至大气。 第二个部分是脱附塔，吸附过溶剂的活性碳，在此完成脱附过程，将吸附在活性碳里的溶剂释放出来，通常会导入惰性气体，将溶剂带出系统。 第三个部分是冷凝器，其功能在将脱附塔脱出的有机溶剂，以低温的冰水，将其冷凝成液态的有机溶剂，并做一个收集。 第四个部分是输送器，其功能是将吸附塔内吸附过溶剂的活性碳输送至脱附塔，并将脱附塔脱附过的活性碳输送到吸附塔内。于是完成了一个连续的的吸脱附处理设备。
系统的应用场合针对于中高浓度的有机溶剂，有很好的应用性， 唯此系统仍有一些缺点，由于系统的设计条件，对于排气风量的变化，只能承受较低的变动范围。 对于成分复杂的排气，不适合做为溶剂回收的系统， 粘性物质会造成活性碳流动性，与吸附性问题。

资料来源

吴羽化工技术资料