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技術專文

圖十二、微霧式圓錐形噴嘴 圖十三、水霧扇形噴嘴 圖十四、不同的距離配置 表三、原有噴水架式（左）與 Case 1（右）於水洗器出入口量測 AMC 濃度的比較

700 mm 90 mm Item F Cl - PO4 3- SO4 2- NH4 + Item F Cl - PO4 3- SO4 2- NH4 +

Inlet 0.645 1.720 <0.024 0.897 26.300 Inlet 2.258 0.666 <0.024 0.231 24.846
Outlet 0.027 0.140 <0.024 0.024 1.458 Outlet 0.042 0.018 <0.024 <0.012 1.034
Removal eff 95.8% 91.9% － 97.3% 94.5% Removal eff 98.1% 97.3% － － 95.8%
ቢ᜴ᘞ७ ቢ᜴ᘞ७
樣後，送回化驗室分析出入新風口
圖十六、不同噴嘴與膜板距離的條件下，入口外氣 AMC 濃度變動與去除效率的關係
氣流內各種 AMC 化合物濃度變化
的數值。
表二、各種水洗加濕器研究組合 圖十五、分隔水盤
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100.0% 首先確認噴嘴與與膜板間距離的適
Case 1 Case 2 Case 3 98.0%
90 mm 正性；利用洗滌水對貫穿整個水洗
96.0% 700 mm
室能力最佳的 Case 1 進行測試。
94.0%
膜板 在兩個固定距離條件下，其入口外
型式 ϸႥЬዻ 92.0%
氣 AMC 濃度變動時去除效率的變
90.0%
化如 圖十六所示。由結果可以發現
88.0%
86.0% 90mm 的設計在 25~50ppb 的範圍
25 30 35 40 45 50 55
內去除效率保持定值，而 700mm
ΤπᆓNH3ᐩ࡚(ppb)
的設計隨著外氣 AMC 的上升則不
纖維膜板 300mm 纖維膜板 300mm 纖維膜板 150mm + 燒結
陶瓷150mm
斷地略降，顯然前者設計較為優
平面 Drain 圖十七、Case 1 測試結果（運轉數據） 越。然而這個結果與 [6] 所得到的結
配置
論卻有所不同；按理說後者應該兼
AMC Concentration (ppb) Eff.
具兩者，也就是「噴水架式」與「膜
145.0 100.0%
板式」之長處，從噴水之後分別以
135.0
噴嘴 90.0% 「水滴」（在空中）或「水膜」（在
配置 120.0 Inlet
方式 Efficiency 80.0% 膜板）吸收 AMC，從而整體去除
組合，茲整理如 表二所示。 105.0 AW
70.0% 效率較高。然而依實際觀察結果發
至於影響「反應時間」的因素，除 90.0 現，膜板的濕潤性遠不如預期（後
60.0%
了膜板本身的距離外，噴嘴與膜板 層膜板幾乎是乾的），從而質傳效
與氣流平行 與氣流垂直 與氣流平行 75.0 50.0%
間的距離將會影響有效洗滌水量。 果跟著降低。當然提高循環泵的揚
60.0 40.0%
所謂的有效是指確實參與質傳反應 程可以改善，然而如此將背離原本
45.0 30.0%
的洗滌水量，也就是說洗滌水必須 設定節能的目標。不過也藉此可以
液時容易因累積水膜過厚，造成洗 十三 。該款噴嘴安裝方式與前者（平 附著在膜板上而且時間要夠久。如 30.0 20.0% 理解「膜板式」洗滌加濕的機制仍
滌液不易濕潤下方膜板。此外，雖 行於氣流方向）不同，為與垂直方 果洗滌水離開噴嘴後無法抵達膜板 15.0 10.0% 在那塊膜板，水滴與空氣的質傳則
o
然本研究改用質傳膜板取代利用噴 向夾角約 30 ，以扇形接近垂直於 或抵達膜板的厚度不足，均有可能 變為其次。回顧 [4] 的研究，其設計
0.0 0.0%
水架大量注水洗滌的方式，但噴水 氣流方向噴灑，再由氣流攜至膜板 造成質傳量的降低。因此本研究考 35Hz 45Hz-1 45Hz-2 55Hz-1 55Hz-2 55Hz-3 方式仍然是以噴水架為主架構，然
架仍可讓洗滌液較均勻的分布在質 上，循環泵無需考慮高揚程，同時 慮噴嘴架與膜板間的兩種距離配 後再讓原本以疏水性材質為主的除
傳膜板上，因此仍保留少量噴嘴的 也可較不必考慮水質問題（可省略 置，分別為 700mm 與 90mm 兩種 水板具備有限度膜板式洗滌加濕的
噴水架設計。 過濾器），從而所須的揚程及動力 設計 圖十四。 運轉參數：循環泵馬力：5.5hp、LG : 0.08、空氣側壓降：65p a 、導電度：9~10μs/cm。 能力。因此後續的實驗架構確認噴
較低，因此也將該設計納入本研究 嘴與膜板間的距離以 90mm 的設計
至於噴嘴除考慮常用的「微霧式圓 經過協調後，原型機安裝既有廠區
之範疇內。 為基準。
錐形噴嘴」 圖十二以外，雖然該型 潔淨室的外氣空調箱內，依計畫先
噴嘴產生粒徑達 78μm 的水霧， 依據上述對於各部件選用的考量 將原有的噴水架式水洗加濕器拆除 結果與分析 據再計算效率，從而先選定目前潔 其次分別進行 Case 1、Case 2 以
但水霧粒徑並非本研究之要項，且 後，將各種部件的選用排列組合 後，再安裝各種不同的膜板式水洗 淨空調系統內新風供應常用的風量 及 Case 3 的測試，三種設計在正
產生該粒徑的水霧液滴需要較高的 後，分別為「纖維類」膜板與「微 加濕器進行試驗。由於膜板具有一 （以轉速表示）下的條件，分別為 常 的 去 離 子 水 質 控 制 (9-10μS/
霧化壓力，換言之所需循環泵的揚 霧式圓錐形噴嘴」的組合、「纖維 定高度，為避免水膜堆積造成膜板 由於原型機安裝於正式的供風 30Hz、45Hz 以 及 55Hz（風機的 cm) 條件下，對於 AMC 的去除效
程及動力偏高，加上該型噴嘴對水 類」膜板與「水霧扇形噴嘴」的組 下方濕潤度不足，於每一個膜板單 (Make-up air) 系 統 上，不得有絲 額定設計點）的工況下進行採樣以 果以 NH 3 作為基準，分別顯示如
質要求較高，因此除本款噴嘴外， 合 (Case 1)，以及「纖維類」與「燒 元下方規劃「分隔水盤」如 圖十五 毫的閃失乃至影響潔淨室內的生 分析各種形式的膜板式水洗加濕器 圖十六、圖十七以及 圖十八所示。由
另外也針對上述問題另外再考慮一 結陶瓷」複合模板 (Case 2)，與「微 所示，可將已吸收 AMC 的洗滌水 產，因此無法像一般單純實驗藉由 對外氣中 AMC 去除能力。採樣分 於試驗採現址進行實測，因此外氣
款「水霧扇形噴嘴」作為因應 圖 霧式圓錐形噴嘴」(Case 3) 等三種 收集並排入水洗加濕器的水箱內。 連續的改變風量或水量連續讀取數 別於水洗室的入口處以及出口處取 濃度均以量測當下之數值為準。

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