恢復式焚化法(Recuperative Thermal Oxidizer):製程排放之廢氣經製程風車排出後,此股廢氣流送入一次熱交換器,利用焚化法之廢熱回收預熱後,再送入燃燒機焚化分解,以節省燃料費,恢復式焚化法主要係以管殼式熱交換器回收焚化設備高溫排氣熱量,一般熱回收效率約70%以上。
半導體及光電產業之製程廢氣,一般而言,大都具有大風量(風量>10000CMH以上)極低濃度(濃度<500ppm as CH4)的特性,且廢棄的組成中常含有沸點高、低差異大的化學品,例如:IPA,Acetone,MEA,DMSO,PGME---等,造成處理的難度增加。至於何方法較佳,則完全視使用單位之排氣特性及可提供之公用設施而定。
本報告將是針對彩色濾光片廠VOCs使用恢復式焚化法(Recuperative Thermal Oxidizer)運轉所發生的問題進行探討。
參考文獻
1. 半導體及光電產業現行揮發性有機廢氣控制設備之研發_張豐堂、張智能
2. 揮發性有機氣體(VOCs)控制技術_張木彬
3. 印刷業/膠帶業焚化處理技術及案例介紹_張豐堂
4. Anquil Environmental Systems web site at http://www.anguil.com/prregthe.php.
Wednesday, December 31, 2008
期未報告-沸石轉輪系統遭悶燃後之效能與材料特性分析
摘要
沸石轉輪系統可穩定處理高流量低濃度揮發性有機氣(volatile oraganic compounds,VOCs),且能維持高VOCs去除效以符合法規要求,是目前國內半導體及光電業最廣泛用以控制VOCs之污染防制設備。當沸石轉輪系統處理含有大量高沸點物質VOCs若以加高脫附溫度做為有效脫附高沸點物質之程序時,若無良好操作維護措施則可能造成整體系統當機,進一步在沸石轉輪匣內造成嚴重之悶燃現象。本篇報告為研究以某座遭悶燃之沸石轉進行採樣探討是否仍具VOCs吸附效能,並藉由材料分析瞭解遭悶燃後物性變化情況。
參考文獻
1. 白曛綾、李谷蘭、楊泰辰、黃文賢、林育旨、園區半導體製造業廢氣處理及排放調查研究,新竹科學園區管理局,2000。
2. 林育旨、白曛綾、張豐堂,半導體及光電產業現行揮發性有機廢氣控制設備之選用評估,工業污染防治季刊。89期,pp.23-31,2004。
3. 張豐堂、沈克鵬、黏愷峻、陳見財、林華宇、陳良華,光電業沸石轉輪焚化系統效率提升實廠改善案例,工業污染防制,93期,pp.53-76,2005。
4. 張豐堂、林育旨、白曛綾、白寶實,蜂巢狀濃縮吸附沸轉輪受高沸點去光阻劑之影響與預防措施,第十八屆空氣污染技術研討會,吸附相關研究議程,光碟版,2001。
5. Gupta, A;Cromptaon D, Choosing the right Adsorption Medium for VOC control,Metal Finishing,Vol.91(11).pp68-72,1993.
沸石轉輪系統可穩定處理高流量低濃度揮發性有機氣(volatile oraganic compounds,VOCs),且能維持高VOCs去除效以符合法規要求,是目前國內半導體及光電業最廣泛用以控制VOCs之污染防制設備。當沸石轉輪系統處理含有大量高沸點物質VOCs若以加高脫附溫度做為有效脫附高沸點物質之程序時,若無良好操作維護措施則可能造成整體系統當機,進一步在沸石轉輪匣內造成嚴重之悶燃現象。本篇報告為研究以某座遭悶燃之沸石轉進行採樣探討是否仍具VOCs吸附效能,並藉由材料分析瞭解遭悶燃後物性變化情況。
參考文獻
1. 白曛綾、李谷蘭、楊泰辰、黃文賢、林育旨、園區半導體製造業廢氣處理及排放調查研究,新竹科學園區管理局,2000。
2. 林育旨、白曛綾、張豐堂,半導體及光電產業現行揮發性有機廢氣控制設備之選用評估,工業污染防治季刊。89期,pp.23-31,2004。
3. 張豐堂、沈克鵬、黏愷峻、陳見財、林華宇、陳良華,光電業沸石轉輪焚化系統效率提升實廠改善案例,工業污染防制,93期,pp.53-76,2005。
4. 張豐堂、林育旨、白曛綾、白寶實,蜂巢狀濃縮吸附沸轉輪受高沸點去光阻劑之影響與預防措施,第十八屆空氣污染技術研討會,吸附相關研究議程,光碟版,2001。
5. Gupta, A;Cromptaon D, Choosing the right Adsorption Medium for VOC control,Metal Finishing,Vol.91(11).pp68-72,1993.
濕式石灰石法運用於燃煤電廠之脫硫處理
摘要:
濕式石灰石法排煙脫硫(Flue Gas Desulfurization)為國內各燃煤電廠針對燃料中硫於燃燒後所硫氧化物,最主要及廣用之汙染控制設備,本文將探討該方法去除汙染物之原理、運轉時操作之參數控制、汙染物之去除效率、及該方法之優劣特性、最常遭遇之問題提出見解及探討。
參考資料:
1.台中電廠#9/10煙氣脫硫設備說明書
2.周祖飞 湿式石灰石石膏烟气脱硫系统的工艺控制 ,环境科学与技术 第28 卷 第2 期 2005 年3 月
3.Sargent ,WET FLUE GAS DESULFURIZATIONTECHNOLOGY EVALUATION,NATIONAL LIME ASSOCIATIONJANUARY 2003 PROJECT NUMBER 11311-000
4.Finnish Expert Report onBest Available Techniques inLarge Combustion Plants,HELSINKI 2001
5.U.S. Environmental Protection Agency,
EMISSION FACTORDOCUMENTATION FORAP-42 SECTION
1.1BITUMINOUS AND SUBBITUMINOUS COALCOMBUSTION
濕式石灰石法排煙脫硫(Flue Gas Desulfurization)為國內各燃煤電廠針對燃料中硫於燃燒後所硫氧化物,最主要及廣用之汙染控制設備,本文將探討該方法去除汙染物之原理、運轉時操作之參數控制、汙染物之去除效率、及該方法之優劣特性、最常遭遇之問題提出見解及探討。
參考資料:
1.台中電廠#9/10煙氣脫硫設備說明書
2.周祖飞 湿式石灰石石膏烟气脱硫系统的工艺控制 ,环境科学与技术 第28 卷 第2 期 2005 年3 月
3.Sargent ,WET FLUE GAS DESULFURIZATIONTECHNOLOGY EVALUATION,NATIONAL LIME ASSOCIATIONJANUARY 2003 PROJECT NUMBER 11311-000
4.Finnish Expert Report onBest Available Techniques inLarge Combustion Plants,HELSINKI 2001
5.U.S. Environmental Protection Agency,
EMISSION FACTORDOCUMENTATION FORAP-42 SECTION
1.1BITUMINOUS AND SUBBITUMINOUS COALCOMBUSTION
Tuesday, December 30, 2008
期末報告:高科技產業VOCs 廢氣冷凝吸收技術介紹與效率提升探討
摘要:
半導體晶圓製造廠及TFT-LCD 面板光電製造業的去光阻製程(Stripping process)中,所使用去光阻液(Strippers)大部分為ACT690、ACT690C、TOK106、N300 與SPS-200 等系列產品,而此類產品所含之化學物質皆具有高沸點低蒸氣壓,且易溶於水之相同特性。目前業者多採就地裝設冷凝器加以回收處理,此類冷凝回收系統對中高沸點且全溶於水之有機物質,在正確的設計與操作下可高達85% 以上之回收效率,因此在進入後端VOCs 防制設備前,將源頭機台端高沸點物質分流後,就地設置冷凝回收器作為前處理,即為業者普遍採用的方式。
其所冷凝吸收下來之VOCs 除可回收再利用外,由於廢氣所含難處理且有害於後端廢氣處理設備的VOCs 濃度大幅下降,可降低後端廢氣處理設備之負荷,並可立即且有效提升其整體之處理效率,及降低產生臭味物質的排放風險, 可見冷凝回收器之效率是其相當重要的一環。
冷凝吸收回收器之設計原理雖相當簡單,但要達到高效率之設計及操作狀態卻也有許多考量重點。而此兩大產業於此製程中皆產生了大量的製程廢氣,所以對於處理製程所產生廢氣相關問題的挑戰越來越大,因此處理設備對於製程廢氣濃度削減率的評估即成為一項極重要的工作。本文對目前國內業者廣泛應用之冷凝回收設備所面臨效率不佳問題,結合降溫冷凝及液膜吸收之雙重效能的機制,可有效提升冷凝回收系統之效率,並可以減少傳統冷凝器之能源耗用。
參考文獻:
1. 張瑞琪、謝瑞豪,『高科技產業去光阻液廢氣濃度評估研究』,2006 產業環保工程實務論文集。
2. 張豐堂、廖大惟、粘愷峻、林忠逸、陳見財、陳良棟,『去光阻VOCs 廢氣冷凝吸收技術效率提升實務探討』,產業環保工程實務技術研討會,2005 。
3. 粘愷峻、張豐堂、陳見財,『改良式VOCs冷凝吸收技術介紹』,環保技術電子E報35期。
4. 經濟部工業局,產業綠色技術輔導與推廣計畫網站,綠色技術資訊平台,『高科技產業揮發性廢氣處理技術及操作處理成本』。
半導體晶圓製造廠及TFT-LCD 面板光電製造業的去光阻製程(Stripping process)中,所使用去光阻液(Strippers)大部分為ACT690、ACT690C、TOK106、N300 與SPS-200 等系列產品,而此類產品所含之化學物質皆具有高沸點低蒸氣壓,且易溶於水之相同特性。目前業者多採就地裝設冷凝器加以回收處理,此類冷凝回收系統對中高沸點且全溶於水之有機物質,在正確的設計與操作下可高達85% 以上之回收效率,因此在進入後端VOCs 防制設備前,將源頭機台端高沸點物質分流後,就地設置冷凝回收器作為前處理,即為業者普遍採用的方式。
其所冷凝吸收下來之VOCs 除可回收再利用外,由於廢氣所含難處理且有害於後端廢氣處理設備的VOCs 濃度大幅下降,可降低後端廢氣處理設備之負荷,並可立即且有效提升其整體之處理效率,及降低產生臭味物質的排放風險, 可見冷凝回收器之效率是其相當重要的一環。
冷凝吸收回收器之設計原理雖相當簡單,但要達到高效率之設計及操作狀態卻也有許多考量重點。而此兩大產業於此製程中皆產生了大量的製程廢氣,所以對於處理製程所產生廢氣相關問題的挑戰越來越大,因此處理設備對於製程廢氣濃度削減率的評估即成為一項極重要的工作。本文對目前國內業者廣泛應用之冷凝回收設備所面臨效率不佳問題,結合降溫冷凝及液膜吸收之雙重效能的機制,可有效提升冷凝回收系統之效率,並可以減少傳統冷凝器之能源耗用。
參考文獻:
1. 張瑞琪、謝瑞豪,『高科技產業去光阻液廢氣濃度評估研究』,2006 產業環保工程實務論文集。
2. 張豐堂、廖大惟、粘愷峻、林忠逸、陳見財、陳良棟,『去光阻VOCs 廢氣冷凝吸收技術效率提升實務探討』,產業環保工程實務技術研討會,2005 。
3. 粘愷峻、張豐堂、陳見財,『改良式VOCs冷凝吸收技術介紹』,環保技術電子E報35期。
4. 經濟部工業局,產業綠色技術輔導與推廣計畫網站,綠色技術資訊平台,『高科技產業揮發性廢氣處理技術及操作處理成本』。
期末報告 : 半導廠全氟化物(PFC) 減量策略及Local scrubber處理效率探討
摘要
基於保衛地球及永續發展的理念,聯合國於1992年倡導「氣候變化綱要公約」,全球共計百餘國參與簽署,共同宣誓管制溫室氣體排放的決心,並於1997年通過「京都議定書」,協議已開發國家應於2008至2012年之前,減少相當於1990年溫室氣體排放量之5%以上。
導致全球溫室效應的主要氣體包括二氧化碳(CO2)、甲烷(CH4)、一氧化二氮(N2O)及全氟化物(Perfluorocompounds;PFCs)等,雖然前三種氣體的溫室效應貢獻比例即佔了總量的80%以上,但因全氟化物的結構穩定、不易自然代謝,且其溫室效應潛勢(Global Warming Potential; GWP)為二氧化碳的數千甚至數萬倍,加以因PFCs為工業化的產物,在大氣中的含量正以驚人的速度迅速累積,是以各國均將全氟化物列為重要的管制及削減對象。
依台灣半導體協會要求,國內半導廠全氟化物的排放量於2010年排放量需降至其減量基準年之90% ,故以氣體監測技術(FTIR及QMS),進行PFC機台製程尾氣監測,以探究替代性化學品之可行性,並評估Local Scrubber之處理效率。計畫目標為:1.減少全氟化物用量及排放量;2.提高PFC使用機台清洗效果;3.評估Local Scrubber處理設備之處理效率;4.瞭解全氟化物排放量;5.落實全氟化物減量計畫,建立綠色產品形象。
參考文獻︰
1.李灝銘、陳信良、張木彬、陳孝輝、曾錦清、魏大欽、林錕松、游生任、李壽南”全氟化物溫室效應氣體減量技術評析”(國科會計畫編號:95-EPA-Z-008-002)
2.顏紹儀、李壽南、林俊男、江鴻銘,『兩兆雙星產業之PFCs排放現況與減量策略』,化工技術,Vol. 14,No. 1,PP. 158-165 (2006).
3.Chang, M.B., and Chang, J.S., “Abatement of PFCs from Semiconductor Manufacturing Processes by Nonthermal Plasma Technologies: A Critical Review,”Industrial & Engineering Chemistry Research, Vol. 45, No. 12, 4101-4109 (2006).
4.曾錦清、劉世尹、郭年宏、陳孝輝、曾能芳、余玉正、魏新朕、林登連、連清輝、朱小蓉、鄭石治,『高效率全氟化物廢氣電漿處理裝置』,中華民國專利公告M255377。
基於保衛地球及永續發展的理念,聯合國於1992年倡導「氣候變化綱要公約」,全球共計百餘國參與簽署,共同宣誓管制溫室氣體排放的決心,並於1997年通過「京都議定書」,協議已開發國家應於2008至2012年之前,減少相當於1990年溫室氣體排放量之5%以上。
導致全球溫室效應的主要氣體包括二氧化碳(CO2)、甲烷(CH4)、一氧化二氮(N2O)及全氟化物(Perfluorocompounds;PFCs)等,雖然前三種氣體的溫室效應貢獻比例即佔了總量的80%以上,但因全氟化物的結構穩定、不易自然代謝,且其溫室效應潛勢(Global Warming Potential; GWP)為二氧化碳的數千甚至數萬倍,加以因PFCs為工業化的產物,在大氣中的含量正以驚人的速度迅速累積,是以各國均將全氟化物列為重要的管制及削減對象。
依台灣半導體協會要求,國內半導廠全氟化物的排放量於2010年排放量需降至其減量基準年之90% ,故以氣體監測技術(FTIR及QMS),進行PFC機台製程尾氣監測,以探究替代性化學品之可行性,並評估Local Scrubber之處理效率。計畫目標為:1.減少全氟化物用量及排放量;2.提高PFC使用機台清洗效果;3.評估Local Scrubber處理設備之處理效率;4.瞭解全氟化物排放量;5.落實全氟化物減量計畫,建立綠色產品形象。
參考文獻︰
1.李灝銘、陳信良、張木彬、陳孝輝、曾錦清、魏大欽、林錕松、游生任、李壽南”全氟化物溫室效應氣體減量技術評析”(國科會計畫編號:95-EPA-Z-008-002)
2.顏紹儀、李壽南、林俊男、江鴻銘,『兩兆雙星產業之PFCs排放現況與減量策略』,化工技術,Vol. 14,No. 1,PP. 158-165 (2006).
3.Chang, M.B., and Chang, J.S., “Abatement of PFCs from Semiconductor Manufacturing Processes by Nonthermal Plasma Technologies: A Critical Review,”Industrial & Engineering Chemistry Research, Vol. 45, No. 12, 4101-4109 (2006).
4.曾錦清、劉世尹、郭年宏、陳孝輝、曾能芳、余玉正、魏新朕、林登連、連清輝、朱小蓉、鄭石治,『高效率全氟化物廢氣電漿處理裝置』,中華民國專利公告M255377。
期末報告-非熱電漿技術於廢氣處理之應用
摘要
美國環保署(U.S. EPA) 於80年代即開始從事以非熱電漿(Non-Thermal Plasmas, NTPs)方式研究去除氣態毒性物質及揮發性物質的相關研究,其最終的目的是發展及建立一套低成本和低操作費用的污染防治設備,並可於常壓下進行之先進空氣污染控制技術。
近年來,利用氣體游離(電漿)態的原理以氣態氧化法去除氣態污染物已陸續研究發展中;如:電子束法(Electron Beam)、電暈放電法(Corona Discharge)、介電質放電法(Dielectric Barrier Discharge, DBD)微波法(Microwave)、高週波電漿(Radio Frequency, RF)、等,皆已被證實具有一定的處理效果。
而其中更以電子束法、電暈放電法及介電質放電法,可在常壓下進行有效之放電作業,故為目前非熱電漿技術中去除氣態污染物的研究主流。
本文將以上述主流方法介紹其原理及未來在廢氣處理之應用。
參考文獻
1、 李灝銘;張木彬,「氣態污染物控制新技術--非熱電漿技術」,工業污染防制,第89期,第169-191頁,2004。
2、 李灝銘;張木彬,「電漿處理技術於環境工程之應用與發展趨勢」,電漿處理在環境工程之應用技術研習會論文集,中技社-綠色技術發展中心/經濟部工業局合辦,台北,2004。
3、 李灝銘;張木彬,「常壓電漿技術在環保工程的應用與發展」,化工技術,2005。
4、 李灝銘,「以低溫電漿去除揮發性有機物之研究」,國立中央大學環境工程研 究所博士論文,(2000) 。
美國環保署(U.S. EPA) 於80年代即開始從事以非熱電漿(Non-Thermal Plasmas, NTPs)方式研究去除氣態毒性物質及揮發性物質的相關研究,其最終的目的是發展及建立一套低成本和低操作費用的污染防治設備,並可於常壓下進行之先進空氣污染控制技術。
近年來,利用氣體游離(電漿)態的原理以氣態氧化法去除氣態污染物已陸續研究發展中;如:電子束法(Electron Beam)、電暈放電法(Corona Discharge)、介電質放電法(Dielectric Barrier Discharge, DBD)微波法(Microwave)、高週波電漿(Radio Frequency, RF)、等,皆已被證實具有一定的處理效果。
而其中更以電子束法、電暈放電法及介電質放電法,可在常壓下進行有效之放電作業,故為目前非熱電漿技術中去除氣態污染物的研究主流。
本文將以上述主流方法介紹其原理及未來在廢氣處理之應用。
參考文獻
1、 李灝銘;張木彬,「氣態污染物控制新技術--非熱電漿技術」,工業污染防制,第89期,第169-191頁,2004。
2、 李灝銘;張木彬,「電漿處理技術於環境工程之應用與發展趨勢」,電漿處理在環境工程之應用技術研習會論文集,中技社-綠色技術發展中心/經濟部工業局合辦,台北,2004。
3、 李灝銘;張木彬,「常壓電漿技術在環保工程的應用與發展」,化工技術,2005。
4、 李灝銘,「以低溫電漿去除揮發性有機物之研究」,國立中央大學環境工程研 究所博士論文,(2000) 。
期末報告題目:利用吸附方式處理廢氣中揮發性有機物
摘要:
吸附利用污染物氣體分子對多孔性固體吸附劑(adsorbent)表面附著力之差異性,將揮發性有機物蒸氣或有毒氣體從排氣中去除。藉由選擇適當之吸附劑與接觸時間,吸附對於去除廢氣中之VOCs有較佳之去除效果。除了去除污染物之外亦可用於回收所吸附的物質,如揮發性溶劑(苯、乙醇、三氯乙烯、氟氯碳化物等)。
目前在氣體吸附設備方面較多採用典型的固定床式的活性碳吸附系統及流體化床吸附用來去除揮發性有機物。
揮發性有機物之氣體與吸附床接觸後,VOCs將部分被吸附,爾後將乾淨之氣體離開吸附床。當吸附床吸附功能耗竭後,吸附床被切換離線(off-line)以進行再生,而含揮發性有機物的氣流則被導至另一剛再生過的吸附床持續進行吸附。因此,對於連續排放的揮發性有機物廢氣,至少需要兩個吸附床,以提供連續性廢氣處理之所需。
參考文獻:
1.C.David Cooper、F.C.Alley,「空氣污染防治」,1998年。
2.Noel De Nevers,「Air Pollution Control Engineering」,1998年。
3.張豐堂,「高科技空氣污染控制設備-吸脫附理論」。
4.鄭宗岳、林鴻翔,「空氣污染防治理論及設計」,1998年。
Monday, December 29, 2008
光電業沸石濃縮轉輪處理系統效率探討
光電業為我國電子業中屬政府政策性開發與輔導的優勢產業。在我國眾多電子業當中,為保持競爭性相關業者仍不斷增建新廠、在擴增產能的效應下,製程處理後所排放的空氣污染物相對於環境造成的危害,尤其針對揮發性有機廢氣均採用沸石濃縮轉輪搭配熱焚化爐。
以光電業中TFT-LCD 3.5代廠為例,討論光電業製程中之VOCS沸石濃縮轉輪處理系統面臨效率的問題,例如管道內有不明粉未、平衡風管洩漏,經由分析方法與參數調整等方式,有效提昇沸石濃縮轉輪處理系統效率。
1. 行政院環境保護署 (2002),「特定行業揮發性有機物污染檢測及污染物特性分析計畫」,EPA-91-FA12-03-A220。
2. 張豐堂,「沸石濃縮轉輪焚化技術常見問題與解決問題」3. 環保署網站, http://61.219.231.115/inf/subvoc.htm
5. 張豐堂、張智能,「半導體及光電產業現行揮發性有機廢氣控制設備之研發」,化工技術第14卷第1期6. 蘇茂豐 (2003),「國內半導體製造業及光電業之產業現況、製程廢氣污染來源與排放特性」。經濟部環境技術e報第3期。
以光電業中TFT-LCD 3.5代廠為例,討論光電業製程中之VOCS沸石濃縮轉輪處理系統面臨效率的問題,例如管道內有不明粉未、平衡風管洩漏,經由分析方法與參數調整等方式,有效提昇沸石濃縮轉輪處理系統效率。
1. 行政院環境保護署 (2002),「特定行業揮發性有機物污染檢測及污染物特性分析計畫」,EPA-91-FA12-03-A220。
2. 張豐堂,「沸石濃縮轉輪焚化技術常見問題與解決問題」3. 環保署網站, http://61.219.231.115/inf/subvoc.htm
5. 張豐堂、張智能,「半導體及光電產業現行揮發性有機廢氣控制設備之研發」,化工技術第14卷第1期6. 蘇茂豐 (2003),「國內半導體製造業及光電業之產業現況、製程廢氣污染來源與排放特性」。經濟部環境技術e報第3期。
期末報告-氮氧化物之防制設備-SCR(正隆竹北廠為例)
摘要
氮氧化物包括NO、NO2、N2O、NO3、N2O4、N2O5,其中造成污染主要是NO與NO2,而氮氧化物是造成酸雨與人體呼吸道疾病重要因素之一。一般NOx污染來源主要分為天然產生與人為產生,人為產生的NOX主要來源有移動式污染源及固定性污染源,主要污染大多數為工業及汽機車所產生。天然產生主要有閃電高溫而產生,約占氮氧化物產生量50%,另外還有植物腐敗後所分解產生氮氧化物…等。
本廠為傳統產業,廠內生產活動主要氮氧化物產生源計有機動車輛、重油發電機、燃油鍋爐、燃煤鍋爐等。因燃燒過程所產生之高溫,再加上燃料中含氮,瞬間高溫而造成NOX產生。燃燒過程產生的高溫使氧分子熱裂解成氧原子,和空氣中的氮分子反應生成NO和氮原子,氮原子又和氧分子反應生成NO和氧原子。此外氮原子可與火焰中的OH自由基反應生成NO和氫原子。此外NO2又會受光照影響形成光分解而產生光化學煙霧,造成二次污染等現象發生。
面對日漸嚴格的環保規定,以氮氧化物作選擇性還原的乾式法,則是較輕鬆有效的方法。目前處理氮氧化物污染的技術最成熟的方法為使用觸媒,稱為「選擇式觸媒催化還原法」(Selective Catalytic Reduction),又簡稱SCR,此方法能有效的控制氮氧化物的排放。SCR反應主要是在處理固定源煙道氣中的氮氧化物;使用適當的還原劑,如甲烷(CH4)或氨(NH3)附加於煙道氣中,則此氣體在適當條件下通過觸媒床,可將NO還原成無害之N2及H2O。
由於光化學煙霧及酸雨等對人體及環境皆產生危害,因此,在本篇報告中將針對本廠製程特性,探討如何選用有效的污染控制設備以降低生產過程所產生的NOx,利用尿素溶液或氨水與觸煤反應而將廢氣中之氮氧化物去除,或利用低氮氧化物燃燒器,降低氮氧化物排放量。期望能在追求經濟成長的同時,也為環境保護盡一份心力。
參考文獻:
1.吳以狀,「以選擇性觸媒還原技術同時去除NO及VOCS之效率測試研究」,國立交通大學工學院永續環境科技學程碩士論文,2006年。
2.徐紹斌,「應用在氮氧化物還原反應之高性能ZSM-5載體Pd-Cd觸媒研究」,大同大學化工研究所碩士論文,民國93年7月。
3. 楊勝宇,「燃油燃燒爐之噴嘴噴角與渦漩度對燃燒特性與生成物濃度之影響」,國立中山大學機械工程研究所碩士論文,民國89年6月。
氮氧化物包括NO、NO2、N2O、NO3、N2O4、N2O5,其中造成污染主要是NO與NO2,而氮氧化物是造成酸雨與人體呼吸道疾病重要因素之一。一般NOx污染來源主要分為天然產生與人為產生,人為產生的NOX主要來源有移動式污染源及固定性污染源,主要污染大多數為工業及汽機車所產生。天然產生主要有閃電高溫而產生,約占氮氧化物產生量50%,另外還有植物腐敗後所分解產生氮氧化物…等。
本廠為傳統產業,廠內生產活動主要氮氧化物產生源計有機動車輛、重油發電機、燃油鍋爐、燃煤鍋爐等。因燃燒過程所產生之高溫,再加上燃料中含氮,瞬間高溫而造成NOX產生。燃燒過程產生的高溫使氧分子熱裂解成氧原子,和空氣中的氮分子反應生成NO和氮原子,氮原子又和氧分子反應生成NO和氧原子。此外氮原子可與火焰中的OH自由基反應生成NO和氫原子。此外NO2又會受光照影響形成光分解而產生光化學煙霧,造成二次污染等現象發生。
面對日漸嚴格的環保規定,以氮氧化物作選擇性還原的乾式法,則是較輕鬆有效的方法。目前處理氮氧化物污染的技術最成熟的方法為使用觸媒,稱為「選擇式觸媒催化還原法」(Selective Catalytic Reduction),又簡稱SCR,此方法能有效的控制氮氧化物的排放。SCR反應主要是在處理固定源煙道氣中的氮氧化物;使用適當的還原劑,如甲烷(CH4)或氨(NH3)附加於煙道氣中,則此氣體在適當條件下通過觸媒床,可將NO還原成無害之N2及H2O。
由於光化學煙霧及酸雨等對人體及環境皆產生危害,因此,在本篇報告中將針對本廠製程特性,探討如何選用有效的污染控制設備以降低生產過程所產生的NOx,利用尿素溶液或氨水與觸煤反應而將廢氣中之氮氧化物去除,或利用低氮氧化物燃燒器,降低氮氧化物排放量。期望能在追求經濟成長的同時,也為環境保護盡一份心力。
參考文獻:
1.吳以狀,「以選擇性觸媒還原技術同時去除NO及VOCS之效率測試研究」,國立交通大學工學院永續環境科技學程碩士論文,2006年。
2.徐紹斌,「應用在氮氧化物還原反應之高性能ZSM-5載體Pd-Cd觸媒研究」,大同大學化工研究所碩士論文,民國93年7月。
3. 楊勝宇,「燃油燃燒爐之噴嘴噴角與渦漩度對燃燒特性與生成物濃度之影響」,國立中山大學機械工程研究所碩士論文,民國89年6月。
新竹科學工業園區半導體產業洗滌處理酸鹼廢氣問題探討
摘要
新竹科學工業園區內產業可分為六大產業,其產業類型包括:積體電路、電腦及週邊設備、通訊、光電、精密機械、生物技術及其他產業等,各大產業下又細分不同次產業,製程特性上的差異多變,所使用之化學物質種類繁多,造成園區之空氣、水和廢棄物污染呈現種類多之特性。就空氣污染物排放狀況而言,以園區主要科技產業—積體電路製造(含二極體製造)為例,因該製程之主要污染物為酸、鹼氣體及揮發性有機物(異丙醇、丙酮、PGMEA、Acetic acid和butyl ester)等,經統計較大排放量之空氣污染物種為揮發性有機物、鹽酸、氫氟酸及硫酸。目前園區半導體廠商皆以濕式洗滌塔處理酸、鹼氣體,其效率皆可符合「半導體製造業空氣污染管制及排放標準」。由於製程中所使用之化學品種類複雜多變,雖然半導體產業廢氣特性屬低濃度高風量,但若廠商未能妥善規劃防制設備管線分流及確實進行設備操作維護保養,將會對系統的穩定性造成影響,且會影響周界空氣品質,其排放量甚至無法達成法規的要求。
本篇報告中將針對洗滌塔運轉所發生的問題進行探討,期望藉由源頭及管末分流的改善,妥善處理空氣污染物,避免園區因產業發展群聚效應所衍生之環境污染問題。
參考文獻:
1.蔡春進,「提升高科技產業酸鹼廢氣處理系統的處理效率」,行政院國家科學委員會,民國2005年07月。
2.周明顯、謝祝欽等人,「光電及半導體業揮發性有機物可行排放減量技術:化學洗滌技術之研發」,行政院國家科學委員會,民國2003年04月。
3.李嘉平,「半導體業產生有害空氣污染物之分流及處理技術整合的研究」,行政院環保署空污費專案計劃成果報告,民國2000年12月。
4.王竹芳,「半導體工業區有害空氣污染物的調查分析與危害風險評估」,行政院國家科學委員會,民國2000年12月。
5.黃俊超,「高科技產業無機酸鹼廢氣組成與填充式濕式洗滌塔控制效率之研究」,國立交通大學工學院永續環境科技學程碩士論文,2002年。
6.林政鑒等人,半導體廢氣洗滌塔操作實務與探討,2003產業環保工程實務研討會論文集,民國2003年。
新竹科學工業園區內產業可分為六大產業,其產業類型包括:積體電路、電腦及週邊設備、通訊、光電、精密機械、生物技術及其他產業等,各大產業下又細分不同次產業,製程特性上的差異多變,所使用之化學物質種類繁多,造成園區之空氣、水和廢棄物污染呈現種類多之特性。就空氣污染物排放狀況而言,以園區主要科技產業—積體電路製造(含二極體製造)為例,因該製程之主要污染物為酸、鹼氣體及揮發性有機物(異丙醇、丙酮、PGMEA、Acetic acid和butyl ester)等,經統計較大排放量之空氣污染物種為揮發性有機物、鹽酸、氫氟酸及硫酸。目前園區半導體廠商皆以濕式洗滌塔處理酸、鹼氣體,其效率皆可符合「半導體製造業空氣污染管制及排放標準」。由於製程中所使用之化學品種類複雜多變,雖然半導體產業廢氣特性屬低濃度高風量,但若廠商未能妥善規劃防制設備管線分流及確實進行設備操作維護保養,將會對系統的穩定性造成影響,且會影響周界空氣品質,其排放量甚至無法達成法規的要求。
本篇報告中將針對洗滌塔運轉所發生的問題進行探討,期望藉由源頭及管末分流的改善,妥善處理空氣污染物,避免園區因產業發展群聚效應所衍生之環境污染問題。
參考文獻:
1.蔡春進,「提升高科技產業酸鹼廢氣處理系統的處理效率」,行政院國家科學委員會,民國2005年07月。
2.周明顯、謝祝欽等人,「光電及半導體業揮發性有機物可行排放減量技術:化學洗滌技術之研發」,行政院國家科學委員會,民國2003年04月。
3.李嘉平,「半導體業產生有害空氣污染物之分流及處理技術整合的研究」,行政院環保署空污費專案計劃成果報告,民國2000年12月。
4.王竹芳,「半導體工業區有害空氣污染物的調查分析與危害風險評估」,行政院國家科學委員會,民國2000年12月。
5.黃俊超,「高科技產業無機酸鹼廢氣組成與填充式濕式洗滌塔控制效率之研究」,國立交通大學工學院永續環境科技學程碩士論文,2002年。
6.林政鑒等人,半導體廢氣洗滌塔操作實務與探討,2003產業環保工程實務研討會論文集,民國2003年。
Sunday, December 28, 2008
期末報告 - VOCs處理設備運轉參數調整實務經驗探討(以DRAM廠為例)
摘要:
一般半導體業在空氣污染防治設備的運轉條件控制上,都是視實際產能情況,將風機調整至符合潔淨室內所需的風量及壓力條件為止。而當產能穩定時,汙染物排放情況未必會與初始設計條件相同。以揮發性有機廢氣處理設備為例,雖然說利用沸石吸附濃縮焚化系統處理,其削減率皆能達到一定地水準,但若沒有視實際情況將操作參數維持在良好條件時,則可能會造成整體處理效率低落而未達法規標準,進一步更有可能損害沸石的運轉壽命。
本文即以竹科某DRAM廠為例,除了實際探討當操作參數改變時對處理效率的影響之外,並提出結合廠務設備「紅外線熱顯像儀」作有效性地預防偵測,避免濃縮後的高濃度揮發性有機廢氣,從後燃燒設備洩漏而造成非削減率不足的異味事件。
參考文獻:
1.白曛綾、陳建志,「操作績效自我評估管理制度手冊_沸石濃縮轉輪焚化系統」,2003
2.張豐堂,「沸石濃縮轉輪焚化技術常見問題與解決問題」
3.C.David Cooper、F.C.Alley,「空氣污染防治」,1998年
一般半導體業在空氣污染防治設備的運轉條件控制上,都是視實際產能情況,將風機調整至符合潔淨室內所需的風量及壓力條件為止。而當產能穩定時,汙染物排放情況未必會與初始設計條件相同。以揮發性有機廢氣處理設備為例,雖然說利用沸石吸附濃縮焚化系統處理,其削減率皆能達到一定地水準,但若沒有視實際情況將操作參數維持在良好條件時,則可能會造成整體處理效率低落而未達法規標準,進一步更有可能損害沸石的運轉壽命。
本文即以竹科某DRAM廠為例,除了實際探討當操作參數改變時對處理效率的影響之外,並提出結合廠務設備「紅外線熱顯像儀」作有效性地預防偵測,避免濃縮後的高濃度揮發性有機廢氣,從後燃燒設備洩漏而造成非削減率不足的異味事件。
參考文獻:
1.白曛綾、陳建志,「操作績效自我評估管理制度手冊_沸石濃縮轉輪焚化系統」,2003
2.張豐堂,「沸石濃縮轉輪焚化技術常見問題與解決問題」
3.C.David Cooper、F.C.Alley,「空氣污染防治」,1998年
期末報告-濕式洗滌塔針對無機性廢氣控制技術
摘要
半導體之酸鹼排氣通常為混合氣體排放,其含有之酸鹼氣體成分混雜,濕式洗滌塔為目前業界,針對無機性廢氣去除最常使用之設備,可將綜合之酸鹼廢氣轉化成廢液,因操作簡單與成本低,所以廣為業界所使用。
半導體製程,在進行熱氧化成長、物理氣相沉積、化學氣相沉積、磊晶沉積、離子植入、蝕刻、微影、清洗與擴散等製程,經常使用大量的HF、HCl、HNO3、H3PO4、H2SO4與NH3等,這些酸鹼性廢棄大多為洗滌塔處理後在排放到大氣中,由於半導體產業規模龐大,所以污染物之排放總量仍然相當可觀。
如何使洗滌塔穩定運轉並發揮應有之去除效率,並針對使系統操作異常率較高之狀況做探討,使達到環保規定之排放標準,維護週邊環境與人員安全,為本文討論之內容。
噴出洗滌液之反應,舉例說明如下:
酸氣(HF為例):HF+NaOH<=>NaF+H2O
鹼氣(NH3為例):NH3+H2SO4<=>NH4HSO4
1. 操作績效自我評估管理制度手冊(白曛綾教授,陳建志)
2. 中華民國環保法規資料中心
3. 能源與資源回收和空氣污染控制實驗室
4. 高科技產業無機酸鹼廢氣組成與填充式濕式洗滌塔控制效率之研究(蔡春進、黃俊超)
5. 以濕式洗滌塔去除酸鹼氣體之理論研究(蔡春進、陳茂銓 )
6. 半導體業廢氣洗滌塔操作實務與探討(林政鑒、蔡俊宏、陳立德)
半導體之酸鹼排氣通常為混合氣體排放,其含有之酸鹼氣體成分混雜,濕式洗滌塔為目前業界,針對無機性廢氣去除最常使用之設備,可將綜合之酸鹼廢氣轉化成廢液,因操作簡單與成本低,所以廣為業界所使用。
半導體製程,在進行熱氧化成長、物理氣相沉積、化學氣相沉積、磊晶沉積、離子植入、蝕刻、微影、清洗與擴散等製程,經常使用大量的HF、HCl、HNO3、H3PO4、H2SO4與NH3等,這些酸鹼性廢棄大多為洗滌塔處理後在排放到大氣中,由於半導體產業規模龐大,所以污染物之排放總量仍然相當可觀。
如何使洗滌塔穩定運轉並發揮應有之去除效率,並針對使系統操作異常率較高之狀況做探討,使達到環保規定之排放標準,維護週邊環境與人員安全,為本文討論之內容。
噴出洗滌液之反應,舉例說明如下:
酸氣(HF為例):HF+NaOH<=>NaF+H2O
鹼氣(NH3為例):NH3+H2SO4<=>NH4HSO4
1. 操作績效自我評估管理制度手冊(白曛綾教授,陳建志)
2. 中華民國環保法規資料中心
3. 能源與資源回收和空氣污染控制實驗室
4. 高科技產業無機酸鹼廢氣組成與填充式濕式洗滌塔控制效率之研究(蔡春進、黃俊超)
5. 以濕式洗滌塔去除酸鹼氣體之理論研究(蔡春進、陳茂銓 )
6. 半導體業廢氣洗滌塔操作實務與探討(林政鑒、蔡俊宏、陳立德)
期末報告題目:VOC控制技術-沸石轉輪應用特性及問題探討分析
期末報告題目:VOC控制技術-沸石轉輪應用特性及問題探討分析
綱要:
環保署繼於民國91年公告『半導體製造業空污染管制及排放標準』後又陸續於95年公告『光電材料及元件製造業空污染管制及排放標準』,嚴格管制許多高科技業(半導體製造及光電製造)產業所排放之空氣污染物。控制半導體及光電業所產生之揮發性有機物之技術包括:吸收法、吸附法、沸石吸附濃縮轉輪焚化系統、冷凝法及生物處理法。其中沸石吸附濃縮轉輪焚化系統是內半導體業界採用最多且能穩定操作、符合法規要求者。
當沸石轉輪系統處理含有大量高沸點物質VOCS若以加高脫附溫度做為有效脫附高沸點物之程序時,若無良好操作維護措施則可能造成整體系統當機,進一步在沸石轉輪匣內造成嚴重之悶燃現象。
參考文獻:
1. 林育旨,「沸石轉輪系統遭悶燃後之效能與材料特性分析」,工業污染防治101期
2. 張豐堂,「沸石濃縮轉輪焚化技術常見問題與解決問題」
3. 林育旨,「沸石轉輪吸附材改良與結合冷凝器效能提升」,博士論文,交通大學
4. 環境保護署
5. 張豐堂、張智能,「半導體及光電產業現行揮發性有機廢氣控制設備之研發」,化工技術第14卷第1期
綱要:
環保署繼於民國91年公告『半導體製造業空污染管制及排放標準』後又陸續於95年公告『光電材料及元件製造業空污染管制及排放標準』,嚴格管制許多高科技業(半導體製造及光電製造)產業所排放之空氣污染物。控制半導體及光電業所產生之揮發性有機物之技術包括:吸收法、吸附法、沸石吸附濃縮轉輪焚化系統、冷凝法及生物處理法。其中沸石吸附濃縮轉輪焚化系統是內半導體業界採用最多且能穩定操作、符合法規要求者。
當沸石轉輪系統處理含有大量高沸點物質VOCS若以加高脫附溫度做為有效脫附高沸點物之程序時,若無良好操作維護措施則可能造成整體系統當機,進一步在沸石轉輪匣內造成嚴重之悶燃現象。
參考文獻:
1. 林育旨,「沸石轉輪系統遭悶燃後之效能與材料特性分析」,工業污染防治101期
2. 張豐堂,「沸石濃縮轉輪焚化技術常見問題與解決問題」
3. 林育旨,「沸石轉輪吸附材改良與結合冷凝器效能提升」,博士論文,交通大學
4. 環境保護署
5. 張豐堂、張智能,「半導體及光電產業現行揮發性有機廢氣控制設備之研發」,化工技術第14卷第1期
Saturday, December 27, 2008
期末報告-膠帶製造業之揮發性有機物採用活性碳吸附回收技術探討
摘要
目前台灣從事膠帶及其相關產品製造廠約70家,主要產品為OPP膠帶(雙軸延伸聚丙烯膠帶)及PVC膠帶(聚氯乙烯膠帶),其空氣污染物來源為生產過程使用含有機溶劑之原物料,其有機溶劑主要成分包括甲苯、二甲苯、乙酸乙酯及丁酮等,先以揮發性有機溶劑稀釋壓克力樹脂後,由上膠機塗佈於不同之基材(如OPP、PVC、PE等),再經烘箱加熱烘烤,將有機溶劑蒸發去除,使樹脂乾燥並形成膠膜層與基材貼合,最後經裁切、包裝等加工程序處理而製成。其中有機溶劑使用量即為揮發性有機物排放量,此高濃度有機廢氣若無任何防制處理設備,而直接排放於大氣中,將對環境及生物造成嚴重危害 。
現階段國內環保法規之空氣污染防制法,嚴格規範膠帶製造業之固定污染源最佳可行控制技術係採用活性碳吸附回收技術,並要求揮發性有機物管道排放濃度小於或等於100ppm或是排放削減率大於或等於85%以上之規定,目前膠帶業工廠普遍運用活性碳吸附溶劑回收法,此法屬非燃燒式技術,運用活性碳吸附床作為污染防制設備,藉由活性碳吸附去除高濃度廢氣中有機污染物後,將已吸附飽和之活性碳吸附劑,以高溫(蒸氣)或減壓(真空脫附)之控制方式,將揮發性有機物從活性碳上去除(活性碳再生),後經冷凝器分離回收有機溶劑,以利有機溶劑及活性碳循環使用。該製程污染控制技術具有高回收處理效率及低操作維護成本之優點,可有效降低膠帶製造業揮發性有機物排放量,確為該製程可行控制技術。
參考文獻
1. 勞工安全衛生研究所,2008,「膠帶製造業職業衛生輔導研究成果輯」。
2. 經濟部工業局,2007,「揮發性有機物廢氣減量及處理技術手冊」。
3. 張豐堂、張智能,2006,『半導體及光電產業現行揮發性有機廢氣控制設備之研發』。
4. 行政院環保署,2003,「固定污染源揮發性有機物排放減量技術及成效評估研究」。
5. 朱信、謝祝欽等,2003,「膠帶業揮發性有機物排放減量技術及成效評估研究」。
6. 經濟部工業局,「VOC活性碳吸附劑之選擇與吸附塔設計」。
7. 經濟部工業局,「行業別VOCs控制技術」、「VOCs處理回收技術」。
目前台灣從事膠帶及其相關產品製造廠約70家,主要產品為OPP膠帶(雙軸延伸聚丙烯膠帶)及PVC膠帶(聚氯乙烯膠帶),其空氣污染物來源為生產過程使用含有機溶劑之原物料,其有機溶劑主要成分包括甲苯、二甲苯、乙酸乙酯及丁酮等,先以揮發性有機溶劑稀釋壓克力樹脂後,由上膠機塗佈於不同之基材(如OPP、PVC、PE等),再經烘箱加熱烘烤,將有機溶劑蒸發去除,使樹脂乾燥並形成膠膜層與基材貼合,最後經裁切、包裝等加工程序處理而製成。其中有機溶劑使用量即為揮發性有機物排放量,此高濃度有機廢氣若無任何防制處理設備,而直接排放於大氣中,將對環境及生物造成嚴重危害 。
現階段國內環保法規之空氣污染防制法,嚴格規範膠帶製造業之固定污染源最佳可行控制技術係採用活性碳吸附回收技術,並要求揮發性有機物管道排放濃度小於或等於100ppm或是排放削減率大於或等於85%以上之規定,目前膠帶業工廠普遍運用活性碳吸附溶劑回收法,此法屬非燃燒式技術,運用活性碳吸附床作為污染防制設備,藉由活性碳吸附去除高濃度廢氣中有機污染物後,將已吸附飽和之活性碳吸附劑,以高溫(蒸氣)或減壓(真空脫附)之控制方式,將揮發性有機物從活性碳上去除(活性碳再生),後經冷凝器分離回收有機溶劑,以利有機溶劑及活性碳循環使用。該製程污染控制技術具有高回收處理效率及低操作維護成本之優點,可有效降低膠帶製造業揮發性有機物排放量,確為該製程可行控制技術。
參考文獻
1. 勞工安全衛生研究所,2008,「膠帶製造業職業衛生輔導研究成果輯」。
2. 經濟部工業局,2007,「揮發性有機物廢氣減量及處理技術手冊」。
3. 張豐堂、張智能,2006,『半導體及光電產業現行揮發性有機廢氣控制設備之研發』。
4. 行政院環保署,2003,「固定污染源揮發性有機物排放減量技術及成效評估研究」。
5. 朱信、謝祝欽等,2003,「膠帶業揮發性有機物排放減量技術及成效評估研究」。
6. 經濟部工業局,「VOC活性碳吸附劑之選擇與吸附塔設計」。
7. 經濟部工業局,「行業別VOCs控制技術」、「VOCs處理回收技術」。
期末報告-以生物洗滌法處理低濃度VOC廢氣
摘要
由於工業的發展與科技的日新月異,使得工業製程中,產生的VOC廢氣性質愈見複雜。目前處理高濃度VOC氣體,常見的有沸石轉輪及各種型式活性碳吸附裝置。其中所搭配的燃燒爐或是脫附階段所需的高溫所發生的燃料費用,為各企業於薄利時代不得不面對的難題。
然而,焚化的經濟有效率下降,而活性碳吸附亦會產生有害的次要廢棄物時,於低濃度的VOC廢氣處理,使各方無不重新考慮生物洗滌的方式處理。正因為生物洗滌法的操作簡單和低成本,在現今不景氣的年代便逐漸被突顯出來。
一些區外工廠皆設有生物處理系統,無論任何形式的生物處理皆須要提供額外的動力曝氣。此概念的提出,亦是以低濃度VOC廢氣為其背景氣源時,即可達到預期的處理效果。
常見的生物洗滌排氣處理系統應用方法可分為:1.直接注入法2.鼓風機注入法3.上成水洗滌法4.汙泥洗滌法。上述方法的選擇,其決定因子為亨利常數M值及擴散係數D。
常見的VOC,如:甲醇、乙醇、異丙醇(IPA)、環己醇、甲醛、乙醛、丙酮、丁酮(MEK)、戊酮(MIBK)、環己酮、乙酸甲酯、乙酸乙酯、甲基丙烯酸甲酯(MMA)、丙烯晴、單乙醇胺苯、甲苯、二甲苯、乙苯、二氯甲烷、苯乙烯、醋酸乙烯。上述常用的VOC在不考慮水溶性時,皆適用於活性汙泥注入法。
參考文獻
1. Devinny, J. S., Deshusses, M. A., and Webster, T. S. (1999): Biofiltration for air pollution control, Lewis Publishers, USA, 1999.
2. Eastem Research Group (1997): Final Report: Preferred and Alternative Methods for Estimating Air Emissions from Wastewater Collection and Treatment, Eastem Research Group, Morrisville, North Carolina, USA, 1997.
3. 排氣中揮發性有機物之生物洗滌處理法,周明顯,2002。
4. 氣狀汙染物控制設備之評估與選用,工業污染防治技術手冊,經濟部工業局。
由於工業的發展與科技的日新月異,使得工業製程中,產生的VOC廢氣性質愈見複雜。目前處理高濃度VOC氣體,常見的有沸石轉輪及各種型式活性碳吸附裝置。其中所搭配的燃燒爐或是脫附階段所需的高溫所發生的燃料費用,為各企業於薄利時代不得不面對的難題。
然而,焚化的經濟有效率下降,而活性碳吸附亦會產生有害的次要廢棄物時,於低濃度的VOC廢氣處理,使各方無不重新考慮生物洗滌的方式處理。正因為生物洗滌法的操作簡單和低成本,在現今不景氣的年代便逐漸被突顯出來。
一些區外工廠皆設有生物處理系統,無論任何形式的生物處理皆須要提供額外的動力曝氣。此概念的提出,亦是以低濃度VOC廢氣為其背景氣源時,即可達到預期的處理效果。
常見的生物洗滌排氣處理系統應用方法可分為:1.直接注入法2.鼓風機注入法3.上成水洗滌法4.汙泥洗滌法。上述方法的選擇,其決定因子為亨利常數M值及擴散係數D。
常見的VOC,如:甲醇、乙醇、異丙醇(IPA)、環己醇、甲醛、乙醛、丙酮、丁酮(MEK)、戊酮(MIBK)、環己酮、乙酸甲酯、乙酸乙酯、甲基丙烯酸甲酯(MMA)、丙烯晴、單乙醇胺苯、甲苯、二甲苯、乙苯、二氯甲烷、苯乙烯、醋酸乙烯。上述常用的VOC在不考慮水溶性時,皆適用於活性汙泥注入法。
參考文獻
1. Devinny, J. S., Deshusses, M. A., and Webster, T. S. (1999): Biofiltration for air pollution control, Lewis Publishers, USA, 1999.
2. Eastem Research Group (1997): Final Report: Preferred and Alternative Methods for Estimating Air Emissions from Wastewater Collection and Treatment, Eastem Research Group, Morrisville, North Carolina, USA, 1997.
3. 排氣中揮發性有機物之生物洗滌處理法,周明顯,2002。
4. 氣狀汙染物控制設備之評估與選用,工業污染防治技術手冊,經濟部工業局。
期末報告--活性碳流體化床運用於CF產業之探討
光電產業為近年來政府所大力扶持之產業,而隨著製程技術的演進,所使用之化學品種類亦趨近複雜,且大量使用有機性化學品來做為塗佈及清潔用途。而彩色濾光片(Color Filter)為TFT-LCD之關鍵零組件,在整個薄膜電晶體液晶顯示器中扮演著不可或缺之角色。依據其世代推估,次世代廠所排放揮發性有機污染物(volatile organic compounds, VOCs)濃度不亞於半導體業,而該產業於黃光區大量使用光阻液、去光阻劑、顯影液等有機性化學品做塗佈及光罩清洗..等為主要VOCs來源。其廢氣特性為高風量、低濃度及所含VOCs組成多樣化,本次報告就活性碳流體化床適合處理大風量及排放濃度屬低至中範圍(100∼1,000 ppm as CH4),運用於國內某CF廠中做一探討。
參考文獻
1. 張豐堂、林育旨、白曛綾、白寶實、鄭石治,“次世代TFT-LCD 產業揮發性有機廢氣處理設備之最佳化設置研究”,工業污染防治季刊,38-55,2005。
2. 高新磊、蘇浩傑,“彩色濾光片(Color Filter)塗佈製程-揮發性有機排氣(VOCS)控制技術”,台灣環抱產業雙月刊,2005。
3. 張豐堂,劉邦昱,“VOCs流體化床吸附處理系統”, 台灣環保產業雙月刊,2004,
4. 朱小蓉,” 流體化床活性碳吸附系統常見問題與解決方法”揮發性廢氣處理技術講習會,2003。
5. 沈克鵬,”國內外VOCs最新處理技術發展趨勢 及BACT探討”揮發性廢氣處理技術講習會,2003。
6. 行政院環保署,”光電材料及元件製造業空氣污染管制及排放標準”,2006。
參考文獻
1. 張豐堂、林育旨、白曛綾、白寶實、鄭石治,“次世代TFT-LCD 產業揮發性有機廢氣處理設備之最佳化設置研究”,工業污染防治季刊,38-55,2005。
2. 高新磊、蘇浩傑,“彩色濾光片(Color Filter)塗佈製程-揮發性有機排氣(VOCS)控制技術”,台灣環抱產業雙月刊,2005。
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4. 朱小蓉,” 流體化床活性碳吸附系統常見問題與解決方法”揮發性廢氣處理技術講習會,2003。
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6. 行政院環保署,”光電材料及元件製造業空氣污染管制及排放標準”,2006。
Friday, December 26, 2008
期末報告:半導體VOC與活性碳處理系統介紹
半導體元件的製造過程不容許空氣中含有過多微粒,會影響產品的品質,所以需要有非常乾淨的環境來進行半導體製造。符合需求的設計就是無塵室。由於其生產過程需在無塵室中進行,污染物的排放型態比一般工業特殊。而半導體製程所使用的化學物質品種繁雜,其廢氣處理也可區分成許多不同性質處理方式。本章將介紹關於空氣污染物半導體VOC與活性碳處理系統處理技術。
污染物種類,處理方式
半導體製程所產生的空氣污染物經集氣系統收集之後,需要再經過妥善的處理,使空氣中污染物含量不致危害自然的情況下,才能夠予以排放。而半導體製程所可能排放之空氣污染物相當多種,各種污染物所適用的處理方法也各不相同。本節將半導體製程中所可能排放的污染物依各性質不同並針對各不同氣體之處理原理、設計方法、處理單元設備操作方法也不同。
有機性氣體
半導體製造工業於黃光區大量使用光阻液、去光阻劑、顯影液,這些皆為多種有機物質所組成。晶圓的製程相當複雜,於薄膜成長、蝕刻過程、磊晶過程、晶圓清洗、機台清潔等過程中均使用大量繁多種類之有機溶劑,常見者為二甲苯、丙酮、苯、CCl4、CF4、CCl2F2等等。
揮發性有機物排放管制標準
排放削減率應大於90%或工廠總排放量應小於0.6kg/hr。(半導體製造業空氣污染管制及排放標準-第四條)何謂有機排氣處理系統主要以風車引導VOCs,經沸石轉輪去除廢氣後,並由系統煙囪排放,藉此達到環保法規所要求之排放標準。而沸石轉輪所吸附之有害物質,經脫附過程後排至焚化爐以燃燒方式去除。本報告將介紹半導體VOC與活性碳處理系統。
參考資料:
1. 施文方、張秀美、魏憶琳、周忠和, ”科學園區空氣污染防制” ,中華技術,2008。
2. 陳實, ”降低VOC的新技術”,中國塗料第七期,PP22-25 2000。
3. 葉志高,”揮發性有機物類(VOC)管制趨勢及收費制度”,中技社綠色技術發展中心,2002。
4. 簡弘民,”半導體業空氣污染管理”,工安科技季刊,2001。
5. 魏憶琳、許長嵐,”高科技產業空氣污染防制法令發展趨勢”,2005。
半導體元件的製造過程不容許空氣中含有過多微粒,會影響產品的品質,所以需要有非常乾淨的環境來進行半導體製造。符合需求的設計就是無塵室。由於其生產過程需在無塵室中進行,污染物的排放型態比一般工業特殊。而半導體製程所使用的化學物質品種繁雜,其廢氣處理也可區分成許多不同性質處理方式。本章將介紹關於空氣污染物半導體VOC與活性碳處理系統處理技術。
污染物種類,處理方式
半導體製程所產生的空氣污染物經集氣系統收集之後,需要再經過妥善的處理,使空氣中污染物含量不致危害自然的情況下,才能夠予以排放。而半導體製程所可能排放之空氣污染物相當多種,各種污染物所適用的處理方法也各不相同。本節將半導體製程中所可能排放的污染物依各性質不同並針對各不同氣體之處理原理、設計方法、處理單元設備操作方法也不同。
有機性氣體
半導體製造工業於黃光區大量使用光阻液、去光阻劑、顯影液,這些皆為多種有機物質所組成。晶圓的製程相當複雜,於薄膜成長、蝕刻過程、磊晶過程、晶圓清洗、機台清潔等過程中均使用大量繁多種類之有機溶劑,常見者為二甲苯、丙酮、苯、CCl4、CF4、CCl2F2等等。
揮發性有機物排放管制標準
排放削減率應大於90%或工廠總排放量應小於0.6kg/hr。(半導體製造業空氣污染管制及排放標準-第四條)何謂有機排氣處理系統主要以風車引導VOCs,經沸石轉輪去除廢氣後,並由系統煙囪排放,藉此達到環保法規所要求之排放標準。而沸石轉輪所吸附之有害物質,經脫附過程後排至焚化爐以燃燒方式去除。本報告將介紹半導體VOC與活性碳處理系統。
參考資料:
1. 施文方、張秀美、魏憶琳、周忠和, ”科學園區空氣污染防制” ,中華技術,2008。
2. 陳實, ”降低VOC的新技術”,中國塗料第七期,PP22-25 2000。
3. 葉志高,”揮發性有機物類(VOC)管制趨勢及收費制度”,中技社綠色技術發展中心,2002。
4. 簡弘民,”半導體業空氣污染管理”,工安科技季刊,2001。
5. 魏憶琳、許長嵐,”高科技產業空氣污染防制法令發展趨勢”,2005。
作業題目:產業VOC空氣污染物可行控制探討
半導體及光電產業等高科技製造業的快速逢勃發展,導致該相關製造產業製程之空氣污染物排放越趨複雜與多量化,尤其是在揮發性有機廢氣(volatile organic compounds,VOCs)方面,而目前處理方式有冷凝回收法、活性碳吸附、燃燒焚化法等方法,而其中各方法皆有優缺點,因此目前科技廠為了更有效達到去除效果,而串聯多道空氣污染設備,以兩種以上防制設備串聯處理,更可有效降低空氣污染物之排放,提高處理效率。目前台灣半導體及光電產業所普遍使用包括沸石轉輪吸附濃縮焚化系統和流體化活性碳吸附冷凝系統;本研究五代廠(CF內製)之VOCs排放係數為0.087 kg/ m2,與環保署公告液晶顯示器製造程序之排放係數0.18 kg/ m2 相較,約相差兩倍。希望通過本項探討,能提供相關業者作為空氣污染操防制及後續新建廠改進之參考。
參考文獻
1. 張豐堂,『次世代面板廠揮發性有機氣體淨化設備的特性研究』,博士論文,清華大學, 2005 。
2. 張豐堂、張智能,『半導體及光電產業現行揮發性有機廢氣控制設備之研發』,2006。
3. 蘇浩傑,『TFT-LCD產業揮發性有機物(VOCs)空氣污染之減量與防制之研究』,碩士論文,中央大學,2007。
4. 林樹榮,『半導體業VOC空氣污染物污染物可行控制技術』,工研院環安中心 空氣污染防制技術研究室,2001。陳平志,『VOC冷凝回收控制技術』,台靖工程技術股份有限公司。
參考文獻
1. 張豐堂,『次世代面板廠揮發性有機氣體淨化設備的特性研究』,博士論文,清華大學, 2005 。
2. 張豐堂、張智能,『半導體及光電產業現行揮發性有機廢氣控制設備之研發』,2006。
3. 蘇浩傑,『TFT-LCD產業揮發性有機物(VOCs)空氣污染之減量與防制之研究』,碩士論文,中央大學,2007。
4. 林樹榮,『半導體業VOC空氣污染物污染物可行控制技術』,工研院環安中心 空氣污染防制技術研究室,2001。陳平志,『VOC冷凝回收控制技術』,台靖工程技術股份有限公司。
Thursday, December 25, 2008
期末報告-宋福祥
以選擇性觸媒反應(SCR)方式吸附煙道排氣中戴奧辛之探討
摘要:
廢棄物焚化廠排放之戴奧辛一直為世界各國關注之焦點,因此,如何能妥善處理事業廢棄物,同時又要能防制焚化爐因焚化而產生戴奧辛,似乎已成為當前最重要的環境議題之一。目前有些國家已全面在評估可有效地控制戴奧辛排放之方案,但在國內各廢棄物焚化廠即將面臨嚴之戴奧辛管制標準的時刻,尚缺乏一套有效控制技術之建立,仍然大量採用活性碳吸附方式,將戴奧辛吸附在活性碳上,然而此舉,只是將空氣中的戴奧辛污染物質再轉嫁到不同的介面而已,並未真正的解決問題。
於戴奧辛控制技術當中,觸媒處理技術屬於管末控制中唯一對戴奧辛有破壞分解效果,利用觸媒控制煙道氣中戴奧辛,戴奧辛會氧化分解達到排放減量的目的,控制戴奧辛的觸媒主要為五氧化二釩觸媒,一般俗稱selective reduction catalystic (SCR) catalyst,戴奧辛物種經過觸媒催化後會以CO2、H2O及HCl的形式排放,確實將污染源煙道排氣中之戴奧辛予以轉化分解成無害之物質,方可真正降低戴奧辛對環境之危害,為較具積極且正面之意義之作法。
參考文獻:
1. 行政院環保署,「中小型焚化爐有害空氣污染物最適化控制系統評估與技術開發計畫」,2000。
2. 謝瑜芬、張木彬,「以SCR觸媒破壞氣相中戴奧辛之初步探討」國立中央大學環境工程研究所碩士論文,2002。
3. 鄭銚強、張木彬,「焚化系統中抑制戴奧辛生成之初步研究」,國立中央大學環境工程研究所碩士論文,2003。
4. 葉智偉、張木彬,「以觸媒催化分解戴奧辛於實廠與小型模廠之究」,國立中央大學環境工程研究所碩士論文,2004。
5. 楊家正、張木彬,「釩鈦觸媒催化分解氣相戴奧辛之研究」,國立中央大學環境工程研究所碩士論文,2005。
6. 劉佳綺、張仁瑞,「V2O5/TiO2催化分解含氯有機化合物」,國立中正大學化學工程所碩士論文,2007。
摘要:
廢棄物焚化廠排放之戴奧辛一直為世界各國關注之焦點,因此,如何能妥善處理事業廢棄物,同時又要能防制焚化爐因焚化而產生戴奧辛,似乎已成為當前最重要的環境議題之一。目前有些國家已全面在評估可有效地控制戴奧辛排放之方案,但在國內各廢棄物焚化廠即將面臨嚴之戴奧辛管制標準的時刻,尚缺乏一套有效控制技術之建立,仍然大量採用活性碳吸附方式,將戴奧辛吸附在活性碳上,然而此舉,只是將空氣中的戴奧辛污染物質再轉嫁到不同的介面而已,並未真正的解決問題。
於戴奧辛控制技術當中,觸媒處理技術屬於管末控制中唯一對戴奧辛有破壞分解效果,利用觸媒控制煙道氣中戴奧辛,戴奧辛會氧化分解達到排放減量的目的,控制戴奧辛的觸媒主要為五氧化二釩觸媒,一般俗稱selective reduction catalystic (SCR) catalyst,戴奧辛物種經過觸媒催化後會以CO2、H2O及HCl的形式排放,確實將污染源煙道排氣中之戴奧辛予以轉化分解成無害之物質,方可真正降低戴奧辛對環境之危害,為較具積極且正面之意義之作法。
參考文獻:
1. 行政院環保署,「中小型焚化爐有害空氣污染物最適化控制系統評估與技術開發計畫」,2000。
2. 謝瑜芬、張木彬,「以SCR觸媒破壞氣相中戴奧辛之初步探討」國立中央大學環境工程研究所碩士論文,2002。
3. 鄭銚強、張木彬,「焚化系統中抑制戴奧辛生成之初步研究」,國立中央大學環境工程研究所碩士論文,2003。
4. 葉智偉、張木彬,「以觸媒催化分解戴奧辛於實廠與小型模廠之究」,國立中央大學環境工程研究所碩士論文,2004。
5. 楊家正、張木彬,「釩鈦觸媒催化分解氣相戴奧辛之研究」,國立中央大學環境工程研究所碩士論文,2005。
6. 劉佳綺、張仁瑞,「V2O5/TiO2催化分解含氯有機化合物」,國立中正大學化學工程所碩士論文,2007。
Wednesday, December 24, 2008
廢氣濕式洗滌塔吸附劑(循環水)串接結構改造專利案
摘要:
近年來因光電及半導體業之投片面積及產量逐年擴大,其生產機台所排出之廢氣處理量亦明顯增加,相對空污處理防治設備之台數,也需增多來因應廢氣處理量增加之問題。過去廠房設置兩座或兩座以上之處理相同一種空氣污染特性之廢氣洗滌塔,其設置結構均各為獨立,相互不影響之架設原則。當某一座洗滌塔運作狀況發生問題,其他座洗滌塔均無法反應,若其異常洗滌塔之監測儀器異常或停滯同一數值下,將無法直接確認已發生異常,其外氣環境或廢水將持續造成排放異常等問題。另外,各座獨立洗滌塔之處理負荷輕重不一,所處理後之洗滌液水質亦有污染物濃度高低之分,水質差異問題,於控制操作上將增加困擾。其問題點如下:
(1)pH值控制不良,其洗滌液水洗效果下降,而造成偏酸或偏鹼之空氣污染物排放至外界環境,另對其洗滌液加藥補償(酸/鹼中和)亦產生異常,影響其加藥用量。
(2)導電度控制異常,其洗滌液將無法正常排換或持續排換,前者將造成洗滌液濃縮,影響其廢氣處理效率,後者則造成用水量加大,用水浪費。
(3)廢氣處理效率若不良,其空氣污染物之排放濃度偏高。
(4)廢氣洗滌塔之所排出之洗滌液,均仍有具殘留化學品,仍需導入廢水處理廠進行廢水處理,這些由洗滌塔所排放出之具酸、鹼性或有機物廢水,其濃度高或低,亦直接影響廢水處理廠之處理系統。
針對上述問題之改善方式,即將原洗滌塔設計進行改造,改善後除可穩定洗滌塔循環水質及水洗效率,減少廢水處理系統衝擊與有效控制廢氣污染排放外,甚而減少新處理設備之儀表裝設需求數量、延長長期偵測之儀表使用壽命、降低運轉成本等,並可供未來新設廠與既設廠規劃及改善之用。
近年來因光電及半導體業之投片面積及產量逐年擴大,其生產機台所排出之廢氣處理量亦明顯增加,相對空污處理防治設備之台數,也需增多來因應廢氣處理量增加之問題。過去廠房設置兩座或兩座以上之處理相同一種空氣污染特性之廢氣洗滌塔,其設置結構均各為獨立,相互不影響之架設原則。當某一座洗滌塔運作狀況發生問題,其他座洗滌塔均無法反應,若其異常洗滌塔之監測儀器異常或停滯同一數值下,將無法直接確認已發生異常,其外氣環境或廢水將持續造成排放異常等問題。另外,各座獨立洗滌塔之處理負荷輕重不一,所處理後之洗滌液水質亦有污染物濃度高低之分,水質差異問題,於控制操作上將增加困擾。其問題點如下:
(1)pH值控制不良,其洗滌液水洗效果下降,而造成偏酸或偏鹼之空氣污染物排放至外界環境,另對其洗滌液加藥補償(酸/鹼中和)亦產生異常,影響其加藥用量。
(2)導電度控制異常,其洗滌液將無法正常排換或持續排換,前者將造成洗滌液濃縮,影響其廢氣處理效率,後者則造成用水量加大,用水浪費。
(3)廢氣處理效率若不良,其空氣污染物之排放濃度偏高。
(4)廢氣洗滌塔之所排出之洗滌液,均仍有具殘留化學品,仍需導入廢水處理廠進行廢水處理,這些由洗滌塔所排放出之具酸、鹼性或有機物廢水,其濃度高或低,亦直接影響廢水處理廠之處理系統。
針對上述問題之改善方式,即將原洗滌塔設計進行改造,改善後除可穩定洗滌塔循環水質及水洗效率,減少廢水處理系統衝擊與有效控制廢氣污染排放外,甚而減少新處理設備之儀表裝設需求數量、延長長期偵測之儀表使用壽命、降低運轉成本等,並可供未來新設廠與既設廠規劃及改善之用。
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