2008 高雄市環保局 固定污染源許可及管理計畫 (97 及 98 年度 ) 稽查檢測前作業宣導說明會 VOCs 防制設備之 BACT 選用原則說明 與防制設備設計應注意之重點 簡報人 : 傑智環境科技股份有限公司 粘愷峻經理 ( 中央環工所博士班 / 環工技師 )
簡報重點 VOCs 防制設備之 BACT 選用原則及重點 VOCs 衍生臭味處理技術介紹
VOCs 之定義 定義 EPA 法規定義 : 有機化合物成份總稱, 不包括甲烷 一氧化碳 二氧化碳 碳酸 碳化物 碳酸鹽 碳酸銨等化合物 碳酸碳化物碳酸鹽碳酸銨等化合物 固定污染源空氣污染防制費收費費率 定義 : 係指在 1 大氣壓 下, 測量所得初始沸點在攝氏 250 度以下有機化合物之空氣污染 物總稱 但不包括甲烷 一氧化碳 二氧化碳 二硫化碳 碳 酸 碳酸鹽 碳酸銨 氰化物 硫氰化物等化合物 以非甲烷 碳氫化合物 (NMHC) 為計費基準 歐盟 : 在 101.325 kpa 標準氣壓下, 具有低於或等於 250 之初 3 始沸點之有機化合物 (Council Directive 2004/42/EC)
BACT 定義 BACT(Best Ahi Achievable Control BACT 五步驟 Top-Down 分析程序來決定選擇之技術或 Technology- 最佳可行控制技術 ) : 污染源業者在依其本身個別情形考量的 方法, 該五步驟分析程序如下 : 第一步驟 : 考慮所有可利用 選擇的污染防制技術, 即使是在技術上或經濟上並不合理, 或是從未被使用基礎上, 於符合法令限制的前提下, 於該類製程廢氣污染防制上的控制技術或控制系統 對於任何由主要排放設施所可能排放第二步驟 : 將技術上不適合的方案剔除 或衍生的污染物, 透過製程變更或可行控制方法的選擇, 將能源耗用 環 第三步驟 : 將可行控制方案依其處理效率排列, 將最有效率的方案列於最前面 境影響及經濟成本上的衝擊列入考慮之後, 選擇用以控制排放之污染物, 第四步驟 : 業者依序自行評估每一控制方案的能源消耗, 環境影響與經濟上的衝擊 藉以達成該排放設施所能達到的最大程度削減量的技術或方法 第五步驟 : 在經過能源消耗, 環境影響與經濟衝擊等各方面的考慮後, 業者所選定之技術即可稱為該污染 源的 BACT
BACT 法規定義 依據 : 空氣污染防制法第六條第四項 公告事項 : 一 空氣污染防制法第六條第三項及第八條第三項所規定應採用之 最佳可行控制技術, 係包含下列技術 : ( 一 ) 使用低污染性原 ( 物 ) 料 燃料 ( 二 ) 採用低污染製程 ( 三 ) 裝置空氣污染排放控制設備 ( 四 ) 其他經主管機關或中央主管機關委託之政府其他機關認定之空氣污染減量技術 二 公私場所固定污染源得優先採用附表所列最佳可行控制技術, 其空氣污染物排放 應符合附表所列排放濃度 排放削減率 排放係數或其他規定 採用非附表所列 最佳可行控制技術者, 應向地方主管機關或中央主管機關委託之政府其他機關提 出其空氣污染物排放符合附表所列排放濃度 排放削減率 排放係數或其他規定 之佐證資料
表列 BACT 部分資料 製程條件說明最佳可行控制技術備註 表面塗裝程序製程中從事表面塗裝作業者, 但汽車製造業之表面塗裝作業程序不在此限 一 半導體製造程序二 二極體製造程序二極體製造程序三 電晶體製造程序四 液晶顯示器製造程序 一 從事晶片製造 晶圓製造 晶圓封 ( 包 ) 裝 積體電路或其他半導體之生產者 二 從事二極體 電晶體或液晶顯示器之生產者 汽車表面塗裝程序從事車輛製造及裝配之行業, 且具有表面塗裝之作業者 1. 可行控制技術 : (1) 熱焚化技術 ; 或 (2) 活性碳吸附回收技術 2. 所採行技術應使空氣污染物符合排放濃度小於或等於 100ppm 或排放削減率大於或等於 90% 規定 1. 可行控制技術 : 熱焚化技術 2. 所採行技術應使空氣污染物符合排放量小於 06 0.6 公斤 / 小時或排放削減率大於或等於 92% 1. 可行控制技術 : (1) 熱焚化技術 ; 或 (2) 活性碳吸附回收技術 2. 所採行技術應使空氣污染物符合下列規定 : (1) 乾燥室排放濃度小於或等於 40 mg/nm 3 或排放削減率大於或等於 90% 規定 (2) 塗裝作業排放小於或等於 90 克 / 平方公尺規定 作業區產生之揮發性有機物應收集處理並由排放管道排放 製程中產生之揮發性有機物應收集處理並由排放管道排放 作業排放之計算原則依 汽車製造業表面塗裝作業空氣污染物排放標準 規定 油性膠帶製造程序 從事油性膠帶生產者 1. 可行控制技術 : 活性碳吸附回收技術 製程產生之揮發性有機物應收集 2. 所採行技術應使空氣污染物符合排放濃度小於或等於 100ppm 或排放削減率 處理並由排放管道排放 大於或等於 85% 規定 凹版印刷作業程序 使用油墨從事凹版印刷作業者 1. 可行控制技術 : 熱焚化技術 2. 所採行技術應使空氣污染物符合排放濃度小於或等於 150ppm 或排放削減率 大於或等於 95% 規定 聚氨基甲酸酯合成皮製造程序 從事聚氨基甲酸酯 (PU) 合成皮之生產者 1. 可行控制技術 : 熱焚化技術 2. 所採行技術應使空氣污染物符合排放濃度小於或等於 150ppm 或排放削減率大於或等於 95% 規定 製程產生之揮發性有機物應收集處理並由排放管道排放 製程產生之揮發性有機物應收集處理並由排放管道排放 聚氯乙烯合成皮製造 以聚氯乙烯為原料, 從事聚氯 1. 可行控制技術 : 熱焚化技術 製程產生之揮發性有機物應收集 程序 乙烯合成皮之生產者 2. 所採行技術應使空氣污染物符合排放濃度小於或等於 150ppm 或排放削減率 處理並由排放管道排放 大於或等於 95% 規定
VOCs 控制技術的選擇方法 1. 法規考量 設置防制設備的目的, 除了工廠本身自我改善之外, 最主要的重點則是在符合法規之排放標準, 因此對於環保法規 的定方向及趨勢, 都必須要有所掌握及瞭解 2. 污染源及污染物清查 在防制技術選擇以前, 需先對於廠內 VOCs 之污染來源及所產生之污染物特性進行瞭解, 包括所含主要成分 濃度, 以及可能之干擾物質 等, 因為不同廢氣特性牽涉到後續防制技術的選擇及順序安排, 因此瞭解廢氣特性為相當 重要的前期工作 3. 原物料或製程 VOCs 減量 原物料或製程 VOCs 減量是治本的方法, 因此業者在考慮防制設備前, 應優先考量是否有原物料或製程減量的空間, 因為此方法雖然為優先考量方向, 但也必須考量製程操作及產品品質問題, 因此應用此方法亦需視各廠之情況做 個別之考量 4. 廢氣收集處理技術選擇 廢氣的有效收集是處理前重要的工作, 以確保廢氣能有效收集至後段之處理設備進行處理 若是逸散性污染源, 除了上述之考量重點外, 另外需視污染源及廢氣特性, 選擇不同的集氣方式
VOC 技術種類 管末處理技術包括目前已商業化之成熟技術及開發研究中之新穎技術, 種 類相當多 ; 若針對國內常見之技術作分類, 主要可區分為非燃燒式控制 ( 如吸收法 吸附法 冷凝法及生物處理吸附法 ) 及燃燒式控制 ( 如直接焚化 觸 媒焚化 蓄熱式焚化爐 ) 等二大類 :
VOC 控制技術選擇流程及考量重點
VOC 控制技術選擇流程及考量重點
集氣系統 廢氣收集之主要原則乃在不影響操作之前題, 盡量靠近發生源收集或把發生源予以有效包圍, 使滲入之乾淨空氣越 少越好, 一般所應用的排氣系統包括局部排氣及整體換氣系統 整體換氣 局部排氣 應用時機包括 (A) 污染物毒性強或濃度高時 (B) 污染物 產生量多時 (C) 污染物進入空氣流速快之場所 (D) 作 業人員距離污染源近時, 可就近蒐集污染物 (E) 換氣 風量少, 近距離捕集 VOCs, 易控制 VOCs 擴散範圍 (F) 包圍式氣罩最理想, 但不易應用於大範圍污染源 (G) 外裝式氣罩捕集效果易受側風影響 (H) 有安裝導管 系統的可用空間, 以導引氣罩接近污染源 選擇局部集氣, 則需考量氣罩的選擇及捕集速度, 以確保 VOCs 廢氣有效的收集 ; 若為整體換氣, 則需考慮進 排氣風口的設置 換氣次數以及 VOCs 累積的問題, 資料來源 : 經濟部工業局, 揮發性廢氣減量處理技術講習會簡報資料,2004 年
集氣效率 公告訂定 公私場所固定污染源申報空氣污染防制費之揮發性有機物之行業製程排放係數 操作單元 ( 含設備元件 ) 排放係數 控制效率及其他計量規定
前處理技術之選擇 將 VOCs 廢氣有效的收集之後, 將開始對 VOCs 廢氣處理設備進行評估, 先要考量廢氣是否具有粒 狀物等干擾物質, 若有, 則需先選擇適當的前處理技術 選擇重點包括處理粒狀物粒徑大小 所 需效率, 以及二次污染的問題, 如濕式洗滌的廢水問題 濾袋及濾網更換的廢棄物問題.. 等, 視 廠內整體現況做選擇 一般揮發性有機物常用活性碳吸附法處理, 若塵粒過多易造成碳床阻塞, 吸附劑需更換或再生 ; 若極性較強之粒狀物則易取代 VOCs 吸附能力, 導致 VOCs 去除率之降低 焚化法之處理塵粒所造 成之影響主要係安全性問題, 粉塵燃燒有爆炸之虞, 危險性較高 但對於觸媒焚化法, 重金屬塵粒則導致觸媒之阻塞甚至毒化 若廢氣中含有多量不適燃粉塵, 則 必須先利用水洗或集塵設備進行前處理 目前半導體業或光電業常用之轉輪濃縮技術, 則對於進 入轉輪之氣體前必須進行粒狀物去除, 以避免濃縮轉輪遭受阻塞或損害
除塵技術比較 除塵設備 粒狀物大小 不同去除粒徑之效率 5μm 2μm 1μm 旋風集塵機 30% 15% 10% 高效率旋風集塵機 75% 50% 30% 靜電集塵機 99% 95% 85% 袋濾集塵機 99.8% 99.5% 99% 填充洗滌塔 95% 85% 70% 文氏洗滌塔 99.7% 99% 97%
吸收法 ( 濕式洗滌 ) 作用原理吸收法為氣態污染物於廢氣與洗滌液接觸時, 藉由分子擴散 紊流等質量傳送及化學反應等現象傳入洗滌液, 使污染物質分離而去除, 以達到淨氣的效果 一般的吸收程序通常包括吸收單元 再生單元及輔助設備 應用範圍在製程之原料或產品的回收技術中, 常使用吸收法分解及純化含高濃度 VOCs 之氣體, 因此當廢氣中含有高濃度 溶解性及反應性之污染物, 採用吸收法可達到較高的效率 選用要點 : A. 在符合環保相關法規前提下, 通常需設計較高的液氣比及接觸時間, 因此往往會設計較大之吸收塔容量及洗滌液使用量, 如此將相對造成較高的初設費用及廢水處理的問題 B. 如何找到適當的吸收溶劑使 VOCs 能有效的被吸收, 且使用過的吸收溶劑能容易的再生使用或處理 當 VOCs 廢氣利用洗滌方式處理時, 尤其適用於低級醇類 胺類 酮類 醛類及低級有機酸等親水性物質
吸收法 ( 濕式洗滌 ) 常見 VOCs 之吸收特性 濕式洗滌處理設備有設置及操作成本低且操作簡易之優勢, 但吸收廢氣後會產生大量的洗滌廢液需進行二次處理, 且除水溶性 VOCs 可被大量洗滌液移除外, 對大部份 VOCs 去除效率皆很低 VOC 低爆炸下限 (atm) 蒸氣壓,25 (atm) 洗滌水需求量,25 ( 水莫耳數 /VOC 莫耳數 ) 甲醇 0.061 0.161 4.33 乙醇 0.035 0.075 9.43 正丙醇 0.021 0.026 17.6 正丁醇 0.017 0.009 26.7 丙酮 0.026 0.291 80.0 甲乙酮 0.018 0.131 128 乙酸乙酯 0.022 0.121 364 醋酸丁酯 0.017017 0.018018 883 乙醚 0.018 0.701 2,780 苯 0.015 0.131 - 資料來源 : 劉文華, 揮發性有機廢氣處理技術與應用實務, 化工雜誌第 75 期, 民國 88 年 6 月
固定床活性碳吸附法 吸附 (Adsorption) 是一種發生在氣 - 固相或液 - 固相間的介面化學現象 ; 固體利用本身具有之表面 力, 對流體中的物質產生親和力作用, 使其附著於固體表面上 可利用吸附劑來分離氣體或液體 混合物之操作 吸附為一放熱反應, 且其效能隨溫度之升高而降低, 故操作前應預先冷卻廢氣溫 度以提高吸附效率 吸附性質依鍵結作用方式可區分為物理性吸附 (Physisorption) 化學性吸附 (Chemisorption) 與 離子性吸附 物理吸附的最大妨害因素為溫度, 當氣體溫度在 60 以上時, 吸附效果會大幅降低, 而當溫度在 40 以下則適合吸附 且當氣體中含有水分, 而在活性碳表面凝結時, 吸附性能亦 會降低 尤其是當灰塵覆蓋在表面時, 則必須事先作清除工作 步驟一 : 吸附質擴散至吸附劑表面步驟二 : 吸附質於吸附孔洞內擴散步驟三 : 吸附質於吸附劑孔洞內吸附
固定床活性碳吸附法 部份飽和 成分 ( 醇類 ) 保存力 % 摘要 成分 ( 芳香烴類 ) 保存力 % 摘要 乙醇 21 木精 苯 23 溶劑 甲醇 10 溶劑 硝基 ( 代 ) 苯 20 丁醇 34 離醇油 甲苯 25 溶劑 戊醇 35 二甲苯 26 溶劑 不適合活性碳吸附處理之 VOCs 包括 : (1) 反應性化合物 : 有機酸 醛類 部份酮類 某些單體 (2) 高沸點物質 : 可塑劑 樹脂類 長鏈碳氫化合物 (C>14) 酚類 二元醇 胺類
固定床活性碳吸附法 空污費表列效率 吸附法適用於小風量低溫低 濃度之廢氣, 在處理低濃度 氣體時有甚佳效率, 對含大 量粉塵水份之氣體需前處理, 但若廢氣中含大量高沸點 VOCs 則不適合以吸附設備處 理, 避免脫附再生效果不佳 選用重點 : 活性碳吸附能力 處理表面風速 <0.5m/s 處理溫度 <40 濕度 RH<60%
流體化床活性碳設備 Clean exhaust air Capacity balancing (Mass & energy) Solvent removal capacity 3 { Δ kgs / cm } { A. C. flow rate, kgs hr } = ρ, a. c. a. c. / 活性碳 氮氣 有機廢氣 氣相 固相固相 氣相氣相 液相 流體化吸附床脫附塔冷凝器 { Adsorption capacity } { Desorption capacity } { Condensati on capacity } 資料來源 : 傑智公司整理
BAC 的流體化初速度與終速度 球狀活性碳流體浮動流速與填充密度關係示意圖 (d p =0.72mm) 資料來源 : 張豐堂博士論文內容摘錄 球狀活性碳流體浮動流速與顆粒直徑關係示意圖
流體化床活性碳設備 脱附塔 BAC 分離器 BAC 分散 & 貯留部 吸附塔 Seal Zone-1 二次吸附部 Seal Zone-2 吸附部 廢氣分散部 BAC 搬送管 冷凝器 脱附部 BAC Cooler Feed Gas 吹入口 BAC 貯留部 Solvent Liquid Delivery BAC 搬送空氣鼓風機 資料來源 : 傑智公司整理
流體化床活性碳 +PSA 技術 脫附塔 vent 吸附塔 冷凝器 A B PSA 吸附塔 真空 pump 凝縮水 回收溶劑
空污費表列效率
流體化床活性碳設備效率提升 面臨問題 可能原因 解決方案 實廠驗證 1. 製程風量非定風量系統, 風量變動造成有時會超系統操作應回歸以定風量為原則, 即吹碳問題出 GBAC( 平均粒徑 :0.72mm) 之吹出速度 可有效避免 GBAC 吹除問題 改善效果良好 ( 造成活性碳大量吹 2. 購置回收再生碳, 品質不均一, 造成部份碳粒徑 應把關所購置之再生 GBAC, 避免粒 出吸附設備 ) 過小 (<0.3mm), 造成即使在定風速系統亦會產生自然篩選之問題 徑過小, 即可有效避免 GBAC 吹除問題 改善效果良好 避免採用輻射加熱原理 ( 因活性碳為黑改善效果良好 1. 脫附系統加熱方式設計不佳,GBAC 受熱溫度不體 ), 易導致受熱不均, 應以均勻分布系統效率穩定均, 造成脫附效率不佳加熱方式, 即可使 GBAC 均勻受熱 且持久 (>1 年 ) 應依照所處理之廢氣成分設定不同區改善效果良好域之脫附溫度 ( 層溫脫附 ), 可避免高沸 2. 脫附溫度設定不佳, 造成脫附塔脫附效率不佳系統效率穩定點有機物殘留問題, 可使脫附效率有且持久 (>1 年 ) 脫附塔脫附效率不效提升 佳問題 ( 衍生出整體 3. 在含有 IPA 或 PGME 之 GBAC, 脫附溫度加熱 廢氣進入活性碳流體化床前須依沸點 系統效率不佳問題 ) 超過 250 時會熱分解反應出丙烯 (Propene), 脫附 的高低加以分流處理的必要性, 同時 塔之載氣 (carrier gas)n2 中, 因充滿 Propene 不斷於 須對於一些聚合物及高放熱性 VOCs 改善效果良好 系統中循環, 進而造成活性碳吸附效率不佳, 衍生出整體系統效率不彰問題 須加以前處理, 以避免影響到活性碳的壽命及效能 GBAC 選用品質不穩定之再生碳, 導致活性碳視比應量測並把關再生 GBAC 之品質 ( 視比重偏低 (<0.6), 造成 GBAC 吸附效率不佳, 影響整重應 >0.7), 以確保系統之穩定性能體系統之去除效率 改善效果良好 於流體化床 + 冷凝系統末端裝設壓變系統穩定性不佳 ( 無除了上述原因均會影響系統之去除效率及穩定性式回收設備, 搭配單循環 N2 氣體之設工研院研究測法經常性符合法規外, 傑智也研發出可使本系統在處理光電業廢氣時計, 可有效淨化脫附及冷凝後氣體, 試效果良好之效率需求 :>75%) 效率更穩定且可延長 GBAC 之方案使活性碳壽命更久且使系統更趨穩定 資料來源 : 傑智公司整理
焚化處理技術 焚化處理原理 一般產業製程所產生之揮發性有機物來源多為溶劑廢氣或臭味有機物質, 其成份一般概含碳 氫 氧 氮 硫 鹵素等元素, 因此焚化法之處理原理即在高溫下同時供給足夠的氧氣, 與揮發性有 機物中之各種元素進行混合燃燒, 將有機廢氣轉化成無臭無害氣體 此法主要優點為適用於所有 揮發性有機物成份, 且去除效率高, 同時廢熱可回收再利用 ; 然其缺點為若 VOCs 濃度不足, 燃 料消耗量大 操作成本及技術較高 無法回收 VOCs 應用 通常熱焚化設備適合處理小風量高濃度高溫之廢氣, 幾乎可完全去除 VOCs, 但含塵濃度高者須 前處理, 若使用蓄熱式熱焚化爐將可大量減少燃料使用量 ; 若使用觸媒焚化爐或蓄熱式觸媒焚化 (regenerative catalytic oxidation, RCO), 需先將會造成觸媒毒化之物質除去
廢氣焚化爐 VOC Destruction Mechanism VOC + O 2 CO 2 + H 2 O Operating parameters for 99% Destruction Temperature : 750 ~ 850 ( 300 ~ 350. With Catalyst) Residence time : 0.5 ~ 1 sec Turn down ratio 有考慮到嗎? Turbulence : Re > 10,000 O 2 Concentration : Over 12% at 800
廢氣焚化爐 Direct firing CTO RTO RCO System flow catalyst catalyst Exhaust gas Exhaust gas Exhaust gas Exhaust gas Operating Temp. Heat Exchange Type Thermal Recovery Eff. 750 ~ 850 300 ~ 350 750 ~ 850 300 ~ 350 Recuperative Recuperative Regenerative Regenerative 40 ~ 70 % 40 ~ 70 % 95 % over 95 % over Low Fuel Consumption
廢氣焚化爐 90 Required Heat (10,000 kcal/h) 45 VOC Combustion Heat T 1 Furnace Temp. q t q re Outlet Temp. t o q VOC q t q re T (750 ~ 850 ) 1 (300 ~ 350 ) q re q t T 2 T 2 q re t q t o 20 10 t i Inlet Temp. q VOC q s q VOC t o q s qs Direct firing RTO CTO RCO q VOC t o 500 1000 1500 2000 2500 Concentration (ppmv) Direct Thermal Oxidation Catalyst Oxidation Remark : q t q re q VOC q s Total Required Heat Recovered Heat VOC Combustion Heat Burner Supply Heat 資料來源 :Techwin
2008 高雄市環保局 固定污染源許可及管理計畫 (97 及 98 年度 ) 稽查檢測前作業宣導說明會 RTO 之發展 1 st generation 2 nd generation 3 rd generation 2 Bed 3 Bed Rotary type System flow 衍生臭味問題 Purge gas Purge Air Motor Problem & Develop- ment Untreated gas emit Develop when valve switch Pressure fluctuation when Valve switch But much cheaper Prevention of untreated gas Emission Pressure fluctuation Develop Many Numbers of valve Trouble factor No fluctuation of pressure Single valve (Rotary)
2-bed RTO 傑智具備最專業之設計及施工團隊, 可依顧客的需要, 提供最佳化 ( 高效率 低成本 ) 技術評估, 及量身訂做高品質之設備, 讓客戶能在最具經濟效益的前提下, 解決環保所面臨問題 2T - RTO Burner Clean Process Air Heat Exchange Media Solvent-Laden Process Air
3-bed RTO 三槽式 RTO Clean Process Air Purge Air 3T - RTO Independent d Burners Heat Exchange Media Solvent-Laden Process Air
2008 高雄市環保局 固定污染源許可及管理計畫 (97 及 98 年度 ) 稽查檢測前作業宣導說明會 RRTO Burner Combustion chamber Ceramic media chamber 方形最短距離較大 ( 跨越一個槽體 ) Rotary valve 旋轉閥最短距離較小 (50~80cm) TECHWIN
2008 高雄市環保局 固定污染源許可及管理計畫 (97 及 98 年度 ) 稽查檢測前作業宣導說明會 RRTO N Straight-through Constant : Influeut Air paths Flow path (No. Short : Effluent F Flushing Chamber Circuit) F N : Flushing : NON-FLOW F N F Inlet ZONE Outlet ZONE N F NON FLOW Chamber N F TECHWIN N
2008 高雄市環保局 固定污染源許可及管理計畫 (97 及 98 年度 ) 稽查檢測前作業宣導說明會 PRINCIPLE OF OPERATING
RTO 實體圖 8,000scfm 2T-RTO 組立相片 (Located 傑智大溪工廠 )
轉輪 +RTO 實體圖 傑智安裝於某高科技廠之沸石轉輪 (twin rotors) + 2T-RTO 系統 ( 轉輪 VOC 去除效率 95% & 2T-RTO DRE >98.5% & 2T-RTO 熱回收效率 95%)
雙槽 RTO 之臭味問題 雙蓄熱床式焚化爐在蓄熱床預熱 / 蓄熱切換時, 預熱之蓄熱床中的 欲處理氣體會因尚未通過焚化而被排放, 因此會有週期性未處理 氣體交差污染排放及洩漏的問題 ( 切換頻率約每次 60~180 秒 ) 蓄熱式焚化爐出口濃度度於每次閥件切換時, 會有未處理氣體交差污染排放及洩漏 ( 產生濃度尖峰 ) 相對而言, 未處理氣體之燃燒破壞去除效率也會有週期性的低落 也因此雙槽蓄熱床式焚化爐破壞去除效率僅約 97-99% 間 也是 經常衍生出許多臭味陳情之問題關鍵因素
高效能雙槽 RTO! 避免未處理廢氣排放及臭味問題產生 雙槽 RTO 提升閥 緩衝槽 傑智發明專利審查中
高效能雙槽 RTO! 避免未處理廢氣排放及臭味問題產生 雙槽 RTO 提升閥 緩衝槽 傑智發明專利審查中
RTO 比較項目 2 BED 3 BED Rotary type 結構 臭味 結構簡單, 正常設計不會產生短流現象 閥件切換時會產生間些性臭味 ( 未處理氣體 ) 結構較複雜, 但正常設計不會產生短流現象 易有短循環現象, 易產生燃燒不完全現象 多一道 purge 程序, 不會產生間些 ) 性臭味 ( 未處理氣體 ) ( ) 多一道 purge 程序, 不會產生間些性臭味 ( 未處理氣體 ) 閥件 動件較少, 故障機率相對較高 動件較多, 故障機率相對較高 動件較少 ( 旋轉閥 ), 故障機率相對較低 高沸點 VOCs 影響 累積過多使蓄熱材毀壞, 但不會影響結構 累積過多使蓄熱材毀壞, 但不會影響結構 累積過多除使蓄熱材毀壞, 也會影響金屬格板使之變形 壓損 施工 閥件切換時間短暫 (<1s), 切換使會產生較大之壓力波動 結構簡單, 施工容易, 蓄熱材堆疊容易且整齊 閥件切換時間較長 (3~5s), 切換使產生較小之壓力波動 結構較複雜, 施工困難度較高, 但蓄熱材堆疊容易且整齊 旋轉閥持續轉動, 壓力波動最小 圓形結構較複雜, 施工困難度較高, 且蓄熱材堆疊技術性高, 易因堆疊不均產生各槽壓力不平均 成本 設置 : 低 設置 : 約 2BED 1.3~1.5 倍 設置 : 約 2BED 1.4~1.6 倍 維修保養 : 較低 維修保養 : 較高 維修保養 : 一般較低, 但旋轉閥成本高 效率 破壞效率 :>98% 破壞效率 :>99% 破壞效率 :>99% 熱回收效率 :90~93% 熱回收效率 :93~95% 熱回收效率 :93~95% 應用注意事項結構簡單, 適合針對業主不同需求改造空間大 閥件切換時會產生間些性臭味, 因此不適合臭味問題敏感之污染源 無不適合之應用情形 若有高沸點成分 矽化物多時較不建議使用
圓形及方形 RRTO 比較 項目圓型方形 適用風量 結構強度 燃燒室燃燒不足短循環 適合中 大風量系統 (>300NCMM 以上 ) 應用於中大風量 RRTO 系統使用時, 圓形爐體結構較強 適合中 小風量系統 (<400NCMM 以下 ) 應用於中小風量 RRTO 系統使用時, 方形爐體結構較強 ; 相反的大風量 RRTO 系統使用時, 方形爐體結構則較弱 小風量 RRTO 系統圓形爐體結構之中心隔離圓柱形成方形爐體結構之最小距離至少跨越一個槽的最短燃燒距離較小 ( 約 50~m), 使得部份廢氣燃燒體 ( 最短距離較大 ), 使得廢氣燃燒反應停留反應停留時間不足, 易產生短流及燃燒不完全現象, 時間足夠, 可以避免燃燒短流之現象產生 易衍生臭味之問題 ( 圖 2 3) ( 圖 1) 佔地空間燃燒室內蓄熱隔區 (zone) 之蓄熱材堆疊無效區較大, 佔地空間較大 燃燒室內蓄熱隔區 (zone) 之蓄熱材堆疊無效區幾乎為零, 因此佔地空間較小 蓄熱材填充及更換小風量圓形 RRTO 系統因槽體非正方形, 因此填充蓄槽體呈正方形, 因此蓄熱材之充填較工整熱材易產生無效區縫隙, 需以保溫棉或耐火泥填補且完全, 填充及更換蓄熱材較容易 ( 圖 5) 縫隙, 減少蓄熱材之充填體積, 增加無效蓄熱區, 且填充蓄熱材之技術門檻較高且困難, 更換較不易 ( 圖 4) 入口氣流壓力波動之影響 圓形 RRTO 系統因槽體非正方形, 因此填充蓄熱材易產生無效區縫隙, 需以保溫棉或耐火泥填補縫隙, 操作一段時間後, 因蓄熱材堆疊及更換較困難, 若堆疊不平均, 易產生切換時各槽壓力不平衡, 容易衍生壓力波動之問題 ( 尤其 300NCMM 以下小風量 RRTO) 蓄熱材堆疊及更換容易且工整, 可有效大縛避免產生切換時壓力波動之問題
圓形及方形 RRTO 比較 方形 RRTO 填充蓄熱材工整, 並無無效區 圓形 RRTO 填充蓄熱材無效區多 且 RRTO 越小, 無效區比例越高
空污費表列效率
2008 高雄市環保局 固定污染源許可及管理計畫 (97 及 98 年度 ) 稽查檢測前作業宣導說明會 濃縮沸石轉輪搭配焚化爐 高科技業常用沸石濃縮轉輪焚化系統, 已將整體系統採預組及模組化設計, 使轉輪系統具 備了最小的空間需求, 且提供了持續性及無人化的操控模式, 而少量的更換零組件更確保 高度的運轉時間 轉輪系統當濃縮倍率介於 8 倍到 20 倍之間時, 能夠達到 VOCs95%~99%, 甚至更高的處理效率 濃縮沸石轉輪 濃縮沸石轉輪 : 主要成分為高矽鋁比沸石之吸附劑, 可利用沸石特定孔徑具高吸 脫附效率之特性, 使原本具高風量 低濃度之 VOCs 廢氣, 經沸石濃縮轉換成低風量 高濃度之廢氣, 降低後端 終處理設備成本 蓄熱式焚化爐 傑智取得目前全世界沸石轉輪市佔率第一的日本 大廠 NICHIAS Corporation, 台灣及大陸地區沸 石轉輪之代理權, 此轉輪產品具有高溫脫附之專利技術, 可在 >300 溫度下進行高效率之脫附工 作, 使高沸點 VOCs 殘留問題迎刃而解
濃縮沸石轉輪搭配焚化爐 陶瓷基材成形後燒結前縱切局部照片 ( 尚未含浸沸石吸附劑 ) 含浸疏水性沸石粉末燒結前縱切照片 局部放大 陶瓷纖維 沸石粉末 轉輪含浸疏水性沸石粉末並燒結後縱切照片 資料來源 : 張豐堂博士論文摘錄
光電業沸石濃縮轉輪處理系統效率提升改善實例 1. 廢氣來源 :TFT-LCD 黃光區 (Coater & Spripping) 清洗 2. VOCs 廢氣特性 :IPA 丙酮 PGME PGMEA(350~450ppm v THC Value) 3. 業者面臨問題 : (1) 系統效率不佳已久 初設置效率 > 95%, 操作 3 年約 70~80 % ( 改善前 ) 4. 系統效率提昇改善評估方法 : (2) 處理系統之燃料耗用量過大 (1) 協助業者檢測新 舊 ( 前 中 後三樣品 ) 轉輪 粉末成分 及系統之處理效率, 釐清問題原因 後段 中段 前段 ( 吸附端 ) (2) 建議業者對系統轉輪出 / 入口 及煙囪排放口 去偶合平 衡風管 4 點以 CEMs 監測濃度, 確知廢氣流向及轉輪效率 5. 降低燃燒爐瓦斯用量評估方案 : 視檢測結果, 配合調整系統之操作參數 檢測沸石樣品 φ 50mm, d400mm
光電業沸石濃縮轉輪處理系統效率提升改善實例 6. 系統效率改善方法 : 從非偶合平衡風管之靜壓控制調整, 加大二次側風車控制靜壓值設定, 直至去偶合平衡風管微量逆 ( 回 ) 流為止, 避免未處理 VOCs 廢氣洩漏 7. 降低燃燒爐瓦斯用量 ( 節省操作成本 ): 調整脫附溫度 脫附風車頻率 ( 變頻器 ) 轉輪濃縮倍比及轉速, 達符合法規前提下最佳化及最經濟之操作條件 8. 改善成效 (1)VOCs 處理系統效率穩定 >90 %, 符合法規效率要求, 徹底解決業者困擾已久問題 (2) 協助業者操作參數最佳化, 成功降低系統燃燒爐瓦斯用量及 D 節省燃料費用 (20 % ) D 7 732 瓦斯日平均月份耗用量 (m 3 備註 /day) 2 660 3 679 4 734 系統調整前 5 736 6 705 8 574 系統調整後
2008 高雄市環保局 固定污染源許可及管理計畫 (97 及 98 年度 ) 稽查檢測前作業宣導說明會 去光組機台及其廢氣 TFT-LCD 面板去光阻機台流程 - 高壓氣提式去光阻程序 ( 65~70 ) - 常溫噴灑式去光阻程序 (25~30 ) - 後置 (IPA/DMSO) 去光阻 Rinse 程序 (25~30 ) 還原 DMS 冷凝吸收器 冷凝吸收器 半導體晶圓製造廠去光阻機台流程 - 兩道去光阻液槽 ( 槽溫分別為 110~120 ; 20~25 ) -NMP 潤濕及去離子水洗淨程序 資料來源 :2005 年經濟部工業局工程實務研討會發表資料
2008 高雄市環保局 固定污染源許可及管理計畫 (97 及 98 年度 ) 稽查檢測前作業宣導說明會 去光組機台及其廢氣 TFT-LCD 面板去光阻機台流程
2008 高雄市環保局 固定污染源許可及管理計畫 (97 及 98 年度 ) 稽查檢測前作業宣導說明會 去光組機台及其廢氣 國內半導體晶圓製造廠及 TFT-LCD 面板光電製造業面板製程的去光阻程序 (stripping process) 所使用之去光阻剝離液 (stripper;tok106 ACT690 N300 N321 ACT935) 主要成分為高沸點且幾乎全溶於水的有機化合物 (MEA DMSO BDG NMP), 然而在去光阻程序中將因基板尺寸的越大化, 而造成去光阻剝離液的大量揮發並逸散至排放管道中, 若不加以預處理將會有造成嚴重的空氣污染及影響後端防治設備效能之虞 目前已有許多光電業者採就地裝設一般冷凝器 (Cool trap or gas cooler) 加以初步冷凝回收處理 ; 然而, 一般其效率卻僅僅介於 25~50% 之間 此類冷凝回收系統對去光阻剝離液之中高沸點且全溶於水之有機物質在正確的設計與操作下, 若加入凝結核成長包覆及吸收效應與高效除霧的設計概念話, 其效率則可高達 85% 以上回收效率
2008 高雄市環保局 固定污染源許可及管理計畫 (97 及 98 年度 ) 稽查檢測前作業宣導說明會 高效能冷凝吸收除霧器 冷凝處理技術因其設置與操作成本皆偏高, 故多用於與其它控制技術合併使用, 以彌補其它控制設備之缺 點, 如置於其它防制設備之前可做預處理去除特定物質 ; 置於處理設備之後可提高去除效率 高效能冷凝吸收除霧器
高效能冷凝吸收除霧器 冷凝機制 : 冷凝乃將廢氣降溫至 VOCs 成份 之露點以下, 使之凝結為霧滴液態後加以攔截回收之方法 促進蒸汽凝結條件 :(1) 空氣中充滿凝結核 (2) 飽和蒸氣 (3) 空氣變冷 凝結核 : 蒸氣冷卻凝結時, 須有微小物體供 冷凝吸收器 去光阻製程機台 蒸氣附著, 這些微小物體稱做凝結核 凝結去光阻液 核大多是空中微小的灰塵 煙粒和鹽粒 吸收機制 : 藉由液體和氣體之接觸將 VOCs 成分自氣相中移除 冷凝吸收設計 : 結合低溫冷凝 凝結核包覆及液膜吸收作用之多重效能 D 緩衝槽 C E 廢棄光阻液 回收系統 F G B 管壁附著損失 去光阻回收系統質量平衡示意圖 A 混合單元 H 去光阻液添加 資料來源 :2005 年經濟部工業局工程實務研討會發表資料
高效能冷凝吸收除霧器 冷凝吸收系統特色 - 去光阻回收效率提昇 去光阻新液用量減少 能源耗損小 - DMSO 源頭端減量有助於大幅降低去光阻及廢水廠廢氣中 DMS 之濃度 新世代冷凝吸收回收設備 傳統 VOCs 冷凝器應用於排放量相當大而 VOCs 濃度僅數十到數百 PPMv 之高科技業, 為 達高冷凝效率須降到極低溫 (<-20 ), 需付出之能源耗損及設備的維護 ( 成本 ) 將會相 當高 傑智是採用專利技術結合降溫冷凝核包覆及凝結液膜吸收之雙重效能之新穎設計概念, 於冷凝吸收器之鰭管式盤管 (fin-tubes coil) 內以 5 至 10 之冰水實施循環操作, 於此溫度 條件下冷凝吸收器之盤管壁面將有水氣凝結核包覆高沸點去光阻 VOCs 作用之水霧及本 身冷凝凝結所產生之液膜, 利用去光阻液為大量高沸點且易溶於水之特性, 當廢氣通過 液膜時即可更有效吸收去除之 冷凝吸收技術 : 傑智發明專利審查中 資料來源 :2005 年經濟部工業局工程實務研討會發表資料
2008 高雄市環保局 固定污染源許可及管理計畫 (97 及 98 年度 ) 稽查檢測前作業宣導說明會 高效能冷凝吸收除霧器 去光阻機台廢氣 -- 雙段式高效能冷凝吸收除霧器 前過濾 第 1 道盤管 處理前 冷凝盤管 入口廢氣 1 高效能除霧器 第 2 道盤管 冷凝液桶槽 1. 第 1 道盤管以降溫為主, 冷凝凝結核包覆為輔 2. 第 2 道盤管以冷凝水膜為主要吸收 MEA DMSO 回收溶劑 3 2 資料來源 :2005 年經濟部工業局工程實務研討會發表資料
2008 高雄市環保局 固定污染源許可及管理計畫 (97 及 98 年度 ) 稽查檢測前作業宣導說明會 高效能冷凝吸收除霧器 高效能冷凝吸收器去除 VOCs 效率與其沸點及亨利常數關係 100 90 MEA DMSO 100 90 MEA 80 NMP 80 DMSO NMP Rem moval efficien ncy (%) 70 60 40 DMS C 2 H 6 S DMDS C 2 H 6 S 2 50 R 2 =0.70354 20 IPA 30 Toluene Acetone N,N-Dimethyl acetamide C 4 H9NO Rem moval efficien ncy (%) 70 60 50 40 30 20 DMS C 2 H 6 S Toluene DMDS C 2 H 6 S 2 IPA Acetone R 2 =0.64038 10 20 40 60 80 100 120 140 160 180 200 220 Boiling point of compounds ( o C) 去除 VOCs 效率與沸點關係 10 1E-3 0.01 0.1 1 10 100 1000 10000 100000 1000000 1E7 1E8 Henry's law constant, mol/(kg x bar) 去除 VOCs 效率與亨利常數關係 1E9 1E10
2008 高雄市環保局 固定污染源許可及管理計畫 (97 及 98 年度 ) 稽查檢測前作業宣導說明會 高效能冷凝吸收除霧器 高效能冷凝吸收器外形圖
2008 高雄市環保局 固定污染源許可及管理計畫 (97 及 98 年度 ) 稽查檢測前作業宣導說明會 傳統式 VS 改良式冷凝回收 (VOCs) 器比較 操作參數傳統式改良式 盤管面速度 (m/s) 2.0 到 3.0 1.5 以下 氣流形式紊流層流 冰水或冷媒供應溫度 ( ) 5 到 9( 適中 ) -20 ( 極低 ) 5 到 9( 適中 ) VOCs 冷凝溫度 ( ) 18( 適中 ) -15 ( 極低 ) 12( 適中 ) 回收量 (kgs/hr) 2.0( 小 ) 6.3 2. ( 大 ) 6.5( 大 ) 回收量 (kgs/yr) 17,400( 小 ) 54,810( 大 ) 56,550( 大 ) 回收效率 (%) 15 到 50( 低 ) 80 到 95( 高 ) 85 到 95( 高 ) 回收含水率 (%) 15 到 25( 低 ) 可達 90( 高 ) 20 到 25( 低 ) 回收價值 (NT$/yr) 1,218,000( 中 ) 0 2. ( 極低 ) 3,958,500( 高 ) 回收操作費 (NT$/ 年 ) 600,000( 低 ) 3,200,000( 高 ) 800,000( 低 ) 說明 :1. 比較基準 : 處理風量 150 SCMM; 入流濃度 800 mg/m 3 ; 入流溫度 40 2. 含水率過高, 不具有價值 ; 但有廢水處理問題 3. 去光阻液之新液價格以 70 元 /kg 計算 2 缺 優 以次世代單廠 4~5 條冷凝回收製程計算, 去光阻液回收效益將更高
控制技術選用原則 排 放 特 性 污 染 物 特 性 控制技術濃度熱值相對濕度廢氣量溫度分子量蒸氣壓吸附溶解度 (PPM) (kcal/ncm) (%) (Nm 3 /min) ( ) (g/mole) (mmhg) 性質 吸附法 1,000~ 須可吸附及 - <50 10~2,800 <40 45~130 - - 10,000 脫附 吸收法 250~ 溶於水或其 - - 30~2,800 - - 10,000 他溶劑 - - 冷凝法 >5,000 - - <60 - - - >10 ( 室溫 ) - 生物處理 <50 - - - <30 - - - - 直燃焚化 >20 - - <2,800 - - - - - 觸媒焚化 50~ 10,000 - - <2,800 - - - - - 沸石吸附濃縮轉輪 結合焚化系統 * 50~1,500 500 - - 可處理風量 200~2000 高沸點 VOC S 分流處理 活性碳流體化吸脫可處理風量 100~1,500 - - 附結合冷凝系統 * 200~1300 高沸點 VOC S 分流處理
VOCs 控制技術之優缺點及設計因子 VOCs 處理 技術 優點缺點與限制設計考量因子 直接焚化可達 95% 以上之熱回收不宜用於批式操作 燃燒溫度 停留時間 氧氣含量, 混合程度 排 氣流率 VOCs 濃度 排氣組成 排氣燃料值 觸媒焚化 熱效率受操作條件變化影響, 鉛 砷 磷 氯 硫操作溫度 空間速度 觸媒性質, 排氣流率 氧可達 70% 以上之熱回收粒狀物會使觸媒中毒氣含量 VOCs 濃度 排氣組成 排氣燃料值 冷凝處理可回收產物不宜用於沸點 <100 之物質, 冷凝器易受污垢累積排氣組成 冷凝溫度 排氣流率 混合物露點可回收產物, 可做為不宜用於相對濕度大於 50% 之氣體, 酮 醛及酯類排氣流率 吸附容量 排氣組成 進氣溫度 平吸附處理後處理設備濃縮器, 會阻塞碳之孔洞衡性適用於週期性操作需要外來洗滌介質, 缺乏平衡數據情況下設計有困吸收處理可回收產物填料種類 排氣流率 進氣溫度 平衡難, 氣流中粒狀物會堵塞填料 生物處理 對於低濃度氣流有效需要大量空間, 微生物在 50~100 溫度範圍有效, 濾料大小 濾料材質 排氣流率 排氣組成 氣低操作成本若適當的濾床濕度與 ph 值無法維持, 微生物將死亡流溫度 廢氣前處理
VOCs 防制設備之 BACT 選用原則及重點 VOCs 衍生臭味處理技術介紹
半導體 / 光電業常見 VOCs 成分 化合物 勞工作業環境中有害物質容許濃度標準 嗅覺閾值 (ppm) 味道特徵 Acetone 丙酮 750 ppm 0.4-800 薄荷 / 水果甜味 Isopropyl Alcohol 異丙醇 (IPA) 400 ppm 0.442-610 乙醇和丙酮混合味 2-Propanol, 1-methoxy- 丙二醇單甲基醚 (PGME) - 0.003-10 乙醚味 1-Methoxy-2-propyl acetate 丙二醇單甲基醚酯 PGMEA) - 0.025-1 強烈之特殊味道 Cyclohexanone 環己酮 25 ppm 0.019-219 類似薄荷及丙酮味 Styrene 苯乙烯 50 ppm 0.0047-61 甜味 / 花香 2-Butanone 丁酮 (MEK) 200 ppm 0.05-85 薄荷味 Toluene 甲苯 100 ppm 0.021-69 甜味 / 刺激味 Benzene 苯 5 ppm 0.16-160 芳香族的味道 Methylene Chloride 二氯甲烷 50 ppm 1.2-440 甜味, 令人愉快的味道, 類似氯仿的味道 Ethanol 乙醇 1000 ppm 0.34-40 溫和, 略帶欣愉味 ; 類似酒類的味道 Ethylbenzene 乙苯 - 0.092-2.3 刺激性 / 芳香味 o-xylene 鄰 - 二甲苯 100 ppm 0.081-5.4 甜味 / 芳香族的味道 Benzene, 1,2,4-trimethyl- 1,2,4- 三甲基苯 - 0.0024-2.4 芳香味 m/p-xylene 間 / 對 - 二甲苯 100 ppm 0.041-2.1 甜味 Acetic acid, butyl ester 乙酸正丁酯 (BA) 150 ppm 0.0063-368 有強烈的水果味 / 香蕉味 Carbon tetrachloride 四氯化碳 2 ppm 1.6-706 甜味 / 芳香族的味道 Acetaldehyde 乙醛 100 pm 0.0015-1000 刺激味 / 水果味 Chloroform 三氯甲烷 ( 氯仿 ) 10ppm 0.6-1413 可接受的乙醚味, 沒有刺激味道 Furan, tetrahydro- 四氫呋喃 (THF) - 2-50 甜味 / 水果味 / 醚味 Dimethyl Sulfide (DMS) 二甲基硫醚 ( 惡臭 ) - 0.001-0.063 令人不悅之味道 ; 強烈的刺激味 Dimethyl disulfide (DMDS) 二甲基二硫醚 ( 惡臭 ) - 0.001-0.053 令人不悅之味道 ; 強烈的刺激味 Acetic Acid 醋酸 ( 惡臭 ) 10ppm 0.01- 強烈醋味催淚味
DMS 等硫化物臭味氣體高效率處理新技術 Dimethyl Sulfide (DMS) 處理 --- 室溫氧化處理技術 需求面 DMS 來源 ---DMSO 分解 ( 還原反應 ) 所產生 DMS 衍生問題 (a) 警報誤動 -- 一般處理硫化物之 Chemical filters 無法處理此類有機硫化物, 造成潔淨室之硫化氫警報器誤動, 對現場操作造成困擾 (b) 臭味申訴 -- 法定惡臭物質 ( 嗅覺閾值 :11ppb~)-- 居民圍廠抗爭 DMS 特性 : 法定惡臭物質 ( 嗅覺閾值 :11ppb~) 微溶於水低極性 :1.5 15debyes 高蒸氣壓 :420mm-Hg(25 )
DMS 等硫化物臭味氣體高效率處理新技術 氣態室溫氧化處理技術 一般多孔吸附劑對 DMS 吸附容量低 <0.5%--- 物理性吸附 改質多孔吸附劑對 DMS 吸附容量低 <3%--- 物理性吸附, 化學性反應 處理效率 --- 主要取決於活性碳吸附速率及反應性 --- 表面及內擴散 處理容量 --- 主要取決於被吸附物性 --- 沸點 極性 分子大小
DMS 等硫化物臭味氣體高效率處理新技術 改質吸附劑作用機制 DMS 吸附於多孔型擔體上的改質劑活性位置, 形成化學鍵結 Ma + + DMS Ma + --S(CH 3 ) 2 處理容量與改質劑含量和改質劑粒子分散情況相關 --- 多孔性擔體之吸附性能 -- 改質後之孔洞特性 ( 孔徑大小 比表面積等等 ) --- 有效改質劑活性點數目 --- 改質劑含量 粒子大小 最大處理容量 --- 和污染物濃度及改質劑含浸量有關 高濃度 (1000ppm~%) 污染物處理量約在 10~20% 中濃度 (10~1000ppm) 污染物處理量約在 5~10% 低濃度 (<10ppm) 污染物處理量約在 1~5% ( 改質劑最大含浸量約為 8~20%)
DMS 等硫化物臭味氣體高效率處理新技術 室溫氧化處理氣態污染物設備示意圖 用途 : 可在室溫下處理 VOC 及多種惡臭物質
DMS 等硫化物臭味氣體高效率處理新技術 臭氧可單獨反應或分解成氫氧自由基後進行反應 O 3 (O)+H 2 O O 2 +(O) 2OH 加入臭氧後之 DMS 可能反應機制 a. 單獨化學行吸附 Ma + + DMS Ma + --S(CH 3 ) 2 ---a-1 或者 : b. 線上臭氧加強氧化反應 Ma + + DMS Ma + --S(CH 3 3) 2 Ma + --S(CH 3 ) 2 + O 3 Ma + + DMSO (Adsorbed)+ O 2 --------b-1 Ma + --S(CH 3 ) 2 + 2O 3 Ma + + DMSOO (Adsorbed)+ 2O 2 ---b-2 Ma + --S(CH 3 ) 2 + 3O 3 Ma + + SO 2 + 2CO 2 +3 H 2 O---------b-3 傑智發明專利審查中
DMS 等硫化物臭味氣體高效率處理新技術 DMS 吸附測試設備及結果 本技術結果適合於處理有機放流廢水場排氣及 TOK106 去光阻排氣之 DMS 問題! 反應管 線速度 (m /s) DMS 入口濃度 (ppm ) DMS 出口濃度 去除率 (% ) O 3 濃度 ( 入口 ) O 3 濃度 ( 出口 ) 05.5 0.9 10ppb 98.88 68ppm.8ppm <0.1ppm 0.5 3.6 20ppb 99.4 6.8ppm <0.1ppm 0.5 15 30ppb 99.8 39ppm <0.1ppm 1 1.8 18ppb 99.0 3.4ppm <0.1ppm (DMS 去除率最高可達 99.8%; 預估使用壽命 6 ~12months 以上 ) 傑智發明專利審查中
DMS 實廠處理測試
2008 高雄市環保局 固定污染源許可及管理計畫 (97 及 98 年度 ) 稽查檢測前作業宣導說明會 DMS 實廠處理測試結果 入口均值出口均值平均去除 (PPB) (PPB) 率 (%) (1) 入口 DMS 濃度 10~25PPB 15 0.3* 98 (2) 去除率可達 95% 以上 max:25ppb (3) 處理後之 DMS 平均濃度小於 1PPB min:10ppb 遠低於臭味閾值 25.0 20.0 DMS Conc.(PPB B) 15.0 10.0 5.0 加入臭氧 Inlet Outlet 0.0-5.0 0 20 40 60 80 100 120-10.0 0 測試時間 (min) 傑智發明專利審查中
H2S 硫化物臭味氣體高效率處理新技術 Hydrogen Sulfide (H 2 S) 處理 --- 室溫氧化處理技術 需求面 H 2 S 來源 --- 廢水場厭氧性細菌分解有機物質中的碳會生成無色無味甲 烷, 而分解有機硫化物即釋放硫化氫氣體 ; 因此於厭氧性生物處理階段時, 若沒有適當之廢氣收集處理系統, 則極易使生成之硫化氫積蓄 H 2 S 衍生問題 (a) 臭味申訴 -- 法定惡臭物質 ( 嗅覺閾值 :5ppb~)-- ) 居民圍廠抗爭 H 2 S 特性 : 硫化氫為具有腐蛋味之無色氣體法定惡臭物質 ( 嗅覺閾值 :5ppb~) b ) 水溶性不佳高蒸氣壓 :mm-hg(25 )
H2S 等硫化物臭味氣體高效率處理新技術 傳統 H 2 S 臭味吸附處理技術 傳統一般多孔吸附劑對 H 2 S 吸附容量低 < 0.5%--- 物理性吸附 傳統改質多孔吸附劑對 H 2 S 吸附容量低 < 3 %~4%--- 物理性吸附, 化學性反應 ( 經工研院實際量測結果,HH 2 S 濃度約 700ppm H 2 S 處理效率約 90% 其傳統改質多孔吸附劑對 H2S 之吸附量在 3~4 wt%) 處理效率 --- 主要取決於活性碳吸附速率及反應性 --- 表面及內擴散 處理容量 --- 主要取決於被吸附物性 --- 沸點 極性 分子大小
2008 高雄市環保局 固定污染源許可及管理計畫 (97 及 98 年度 ) 稽查檢測前作業宣導說明會 常溫氧化觸媒處理 H 2 S 臭味之機制 多程序反應機制 : A. 基材表面活性金屬直接與進行反應 B. 臭氧加強氧化反應 C. 表面吸附固態硫化物 H S H a. 單獨化學吸附 Ma + + H 2 S Ma + --SH 2 ---a-1 或者 : b. 線上臭氧加強氧化反應 Ma + + H 2 S Ma + -- SH 2 Ma + -- SH 2 + O 3 Ma + + S (Adsorbed)+ H 2 O + O 2 --------b-1 Ma + -- SH 2 + O 3 Ma + + SO 2 + H 2 O---------b-2 優點 : (1) 觸媒組成為無機基材, 無燃燒危險 (2) 處理容量大且對溼度抵抗力高 (3) 可同時處理二甲基硫 (DMS) 等甲硫醇 (SHCs) 類化合物 ( 部份區域中會含有此類化合物約 100ppb)
2008 高雄市環保局 固定污染源許可及管理計畫 (97 及 98 年度 ) 稽查檢測前作業宣導說明會 污水處理廠 H 2 S 處理測試結果 T-001 傑智研發觸媒 平均值 (ppb) Max.(ppb) Min.(ppb) 4 5 4 出口均值 (ppb) 15.0 去除率 (%) >97 (1) 入口 H 2 S 濃度 100~600PPB (2) H 2 S 去除率可達 95% 以上 ( 即時效率 ) 硫化氫濃度 (ppb) 700 600 500 400 300 200 100 0 本公司委由工研院進行 H 2 S 濾材進行加速實驗 T-001 測試結果 處理模組入口 (2007.12) : 煙囪出口 1. H 2 S 濃度 :40ppm 濾材飽和吸附量 >20~25 % by w.t,( 即時效率 >95%) 處理模組出口 2. H 2 S 濃度 :5ppm 濾材飽和吸附量 > 15~20 % by w.t, ( 即時效率 >95%) 3. H 2 S 濃度 :1ppm 濾材飽和吸附量 >12% 0 20 40 60 80 100 120 140 ~18 % by w.t,( 即時效率 >95%) 測試時間 (min) 4. 使用壽命 > 一年 ( 效率 >90%) 傑智發明專利審查中
2008 高雄市環保局 固定污染源許可及管理計畫 (97 及 98 年度 ) 稽查檢測前作業宣導說明會 醋酸基本性質 物質狀態 : 液體形狀 : 顏色 : 無色透明氣味 : 特有酸味 ph 值 : 沸點 / 沸點範圍 : 118 分解溫度 : 閃火點 : 44.5 測試方法 : 開杯閉杯 * 自燃溫度 : 427 爆炸界限 : 4%~16%(% 體積 ) 蒸氣壓 : 14.8 mmhg@25 蒸氣密度 : 2.07 密度 : 1.05 溶解度 : 可溶於水 嗅覺閾值 :10ppb 25 飽和蒸氣壓 :14.8mmHg[ 氣相飽和濃度 19500ppm]
2008 高雄市環保局 固定污染源許可及管理計畫 (97 及 98 年度 ) 稽查檢測前作業宣導說明會 醋酸吸附劑作用機制 空氣中醋酸分子吸附於多孔型擔體上的改質劑活性位置, 形成化學鍵結 M + + C 2 H 4 O 2 M + -C 2 H 3 O 2- + H + 處理容量與改質劑含量和改質劑粒子分散情況相關 --- 多孔性擔體之吸附性能 -- 改質後之孔洞特性 ( 孔徑大小 比表面積等等 ) --- 有效改質劑活性點數目 --- 改質劑含量 粒子大小 最大處理容量 --- 和污染物濃度及改質劑含浸量有關 高濃度 (1000ppm~%) 污染物處理量約在 10~20% 中濃度 (10~1000ppm) 1000 污染物處理量約在 5~10% 低濃度 (<10ppm) 污染物處理量約在 1~5% ( 改質劑最大含吸附量約為 8~20%)
2008 高雄市環保局 固定污染源許可及管理計畫 (97 及 98 年度 ) 稽查檢測前作業宣導說明會 醋酸廢氣實廠性能測試 項目 煙囪排氣濃度 (ppbv) 傑智觸媒濾材出口端 處理效率 (η) ( 傑智觸媒濾材入口端 ) (ppbv) 醋酸 4 <10 >99 硝酸 5 <140 >97 鹽酸 1 <1 >99 經工研院測試, 醋酸濃度 1ppm, 本濾材之飽和吸附量 >10~15 %by w.t 以上, 使用壽命相當長 1. 經 SGS 進行效率分析, 本設備 對於醋酸之處理即時效率 >99 % 以上, 出口濃度低於醋酸之 臭味閾值 (<10ppb) 傑智發明專利審查中
效益比較 傑智專利製造之化學吸附觸媒過濾材, 經實廠測試, 在 <1ppm 低濃度下, 對於 H 2 S(DMS) 硫臭味之去除效率大於 95% 以上, 且不易貫穿, 並無衍生臭味問題 (H 2 S 嗅覺閾 值 :5ppb DMS 嗅覺閾值約 :10ppb 醋酸嗅覺閾值約 :10ppb ) 且對 H 2 S DMS 醋酸飽和吸附量 15 % ~25 %wt( 濃度 <1ppm), 效能比傳統改質活 性碳高約 4~5 倍, 濾材使用量僅傳統改質活性碳之 20~25 %
(200-400 SCMM / 1000-2000 kgs 觸媒填充量 ) 傑智發明專利審查中
營運總部 ( 台灣 ) 台灣省新竹縣竹北市光明一路 70 號電話 :886-3-5588536 傳真 :886-3-5588530 傑智榮獲 2007 年傑出企業金炬獎 粘愷峻 :0933-147026 E-mail:nkc@jgok.net 生產工廠 ( 台灣 ) 台灣省桃園縣大溪鎮信義路 367 號電話 :886-3-3880842 傳真 :886-3-3889946 大陸代表處 (DMC Engineering J.V.) 上海市閔行區滬閔路 6555 號 1404 室電話 :86-21-64141756 64141756 傳真 :86-21-64141762 公司網址 :http://www.jgok.net