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93%，遠高於一般煉鋼廠所提煉
圖 6、高壓貯存桶槽內之壓力時序變化圖
出之粗氖中的氖氣含量（約 50 至
60%）。此結果也直接證明了該系
85.7033
統的於氣體回收上可行性。
79.4883
73.2733
67.0584
60.8434
54.6284 結論
48.4134
42.1984
35.9834 本計畫開發並建置了一套惰性製程
29.7685 氣體回收系統，以期利用此套系統
23.5535 回收高單價的製程氣體，達到降低
Apr 05 Apr 11 Apr 17 Apr 23 Apr 29 May 05 生產原物料成本及減少地球資源消
14:24:00 14:24:00 14:24:00 14:24:00 14:24:00 14:24:00
耗的目標。該系統主要由兩顆桶
槽、一顆加壓幫浦及一個氣體回收
站所組成。搭配相關的壓力迴授系
表 2、回收氖氣成分之採樣分析結果
統及周全的安全防護系統，讓整套
製程氣體回收系統可在不影響生產
Conc. of Ne (%) Sample #1 Sample #2
運轉、不產生工安危害的狀況下運
93.14 93.21
作。目前該套系統已成功應用於氖
氣回收，初步測試結果相當成功，
Conc. of Impurities H 2 O (ppb) 3,470 3,744
回收到的氖氣成分高達 93%。未來
Ar + O 2 (ppb) 51,540 50,553 將有機會進一步應用於回收氦氣等
其他高單價且高用量的惰性製程氣
N 2 (ppb) 13,381 13,396
體。在後續氣體純化的部分，本計
CH 4 (ppb) ND ND
畫已對極低溫吸附純化技術描繪出
CO (ppb) ND ND 了完整的輪廓，期待未來在純化氣
體耗損量、相關建置及運轉等問題
CO 2 (ppb) 97.40 90.95
克服後，能在廠內實際建置運轉，
Xe (ppb) 10.10 10.95
實現高單價惰性氣體的回收、貯存
Kr (%) 0.014 0.014 及純化一條龍作業，達成原物料永
續使用的終極目標。

即啟動，將低壓桶槽內蓄積的氣體 內的氣體取回做後續的純化精煉。 參考文獻
打至高壓貯存桶槽，讓低壓統槽內 和低壓桶槽內的壓力變化類似，高 [1] Wikipedia, https://en.wikipedia.org/wiki/
的壓力值瞬間下降，當降到系統設 壓貯存桶槽內的壓力也是呈現鋸 Neon
[2] Schaeffer, R., (2015-6-30).“Industry
定的壓力下限時，加壓幫浦停止運 齒狀的圖形，但因高壓貯存桶槽的 Abuzzzz”, Industrial Laser Solutions.
轉。如此重複上述循環，使得低壓 體積及耐壓值均較高，可貯存的氣 http://www.industrial-lasers.com/
articles/2015/06/industry-abuzzzz.html
緩衝桶槽內的壓力值變化呈現鋸齒 體體積及壓力均遠大於低壓緩衝桶 [3] Connor, S., (2010-08-23). "Why the
狀，並穩定地控制在製程機台排氣 槽，使得每個壓力峰值的再現頻率 world is running out of helium". The
Independent (London).http://www.
端可接受的微負壓範圍內。如圖所 較長，壓力峰值與谷值的差異也較 independent.co.uk/news/science/
示，低壓緩衝桶槽內的每次壓力循 大。如圖所示，高壓貯存桶槽內的 why-the-world-is-running-out-of-
helium-2059357.html
環約為 7.2 小時， 每次壓力循環約為 8 天。 [4] Siegel, E., (2012-12-12). "Why the
World W ill Run Out of Helium.”
高壓貯存桶槽內的壓力時序變化圖 表 2 為 2016 年 5 月，氣體回收商 Starts With A Bang. Scienceblogs.
則如 圖6 所示。隨著加壓幫浦將 二次於南科某半導體廠內設置之氖 com.http://scienceblogs.com/
startswithabang/2012/12/12/why-the-
低壓桶槽內的氣體輸送過來，高壓 氣回收系統收取氣體，並於實驗室 world-will-run-out-of-helium/
貯存桶槽內的壓力值逐漸上升，直 內進行氣體成分分析的結果。結果 [5] Witchalls, C., (2010-8-18). “Nobel
prizewinner: We are running out
至壓力即將達到桶槽的貯存壓力上 顯示，由氖氣回收系統所收集之製 of helium.” New Scientist.https://
限，廠務端即會通知氣體回收商利 程廢氣中的氖氣含量仍相當高，二 w w w.n e w sci e nt i st .c om / art i cl e /
mg20727735.700-nobel-prizewinner-
用槽車或是鋼瓶來將高壓貯存桶槽 次的分析結果均顯示氖氣成分高達 we-are-running-out-of-helium/

300mm FABS FACILITY JOURNAL SEPTEMBER 2016 37