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。