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技術專文

圖1、尾氣處理流程圖 圖2、微粒捕集原理

VEX 連續監測 煙囪
一般作法 設備 排放 Air
黃光顯影機台 flow
SEX/AEX Target
逸散源 沸石轉輪+燃燒爐 Dust particle (a) object
(原料儲槽)
作業機台 濕式洗滌塔
(粒狀、氣狀) 排氣風管 Air
flow
VEX Target
object
Dust particle
台積電作法 黃光顯影機台 連續監測 煙囪 (b)
SEX/AEX 設備 排放 Dust
particle
真空製程機台
沸石轉輪+燃燒爐 Air
flow
Target
酸槽製程機台 object
(c)
濕式洗滌塔
廠務端化學儲槽 排氣風管 Dust particle
Air
flow
Target
object
(d)
[1]
半導體業排放標準 要求無機酸及 煙排放。
Dust
有機廢氣等空氣污染物應導入污染 particle
近年來有些研究提出添加界面活性 (-)
防制設備，處理至符合去除效率 Air
劑可提升廢氣處理效率，例如:Mir flow (+)
或排放總量2項要求之一。例如， Target
[3]
and Zahka 在洗滌液添加界面活 object
硝酸、鹽酸、磷酸及氫氟酸等污 (e)
性劑來去除廢氣中的VOCS。Rose
染物，工廠的總排放量需小於0.6
[4]
and Stockman 在洗滌液中添加界
kg/hr，硫酸則需小於0.1 kg/hr，
面活性劑來提升SO 2 的去除效率。
或是洗滌塔的去除效達達到95 %
[5]
Polat 等人則添加界面活性劑於洗
以上。若上述無機酸以濕式洗滌設 濕式洗滌器的原理如同前述，主要
滌液中，並且認為添加界面活性
備處理，而且無法證明符合排放標 受到濕潤及收集分離兩個機構所影
劑可以使洗滌液帶電，進而提高氣
準時，其控制條件應符合下列之規 響，其收集的機制大致可分為：
[6]
體吸收效果。黃俊超等人 用添加
定：設備洗滌循環水槽之pH 值應 慣性碰撞(Inertial impaction)、直
界面活性劑、新的噴霧與除霧裝置
2
大於7、潤濕因子應大於0.1 m / 接截取(Direct interception)、擴散
後，可讓實廠洗滌塔處理效率提升
hr、填充段空塔滯留時間應大於0.5 (Diffusion-Brownian movement)、
至70 ~ 85%。
2
秒及填充物比表面積應大於90m / 重力(Gravitational force)、靜電力
[7]
3
m 。 鄭淵源等人 透過多孔性介質的模 (Electrostatic force)、凝結(Con-
擬來簡化原本相當複雜的模型，並 densation)、溫度梯度(Thermal
在分析吸附能力時，同時考慮了剩 gradient) [10] 分別簡述如下：慣性碰
餘容積比、濃度效應、碰撞附著效 撞和直接截取都是發生於污染微粒
文獻探討 率的影響，建立吸附模式分析的完 隨氣體流場運動時遇上水滴，由於
[8]
整性。李世豪等人 則透過於填充 流場受到障礙物的影響，流線偏
式濕式洗滌塔增加有孔洞的檔板進 離(diverge)，而微粒本身的慣性若
濕式洗滌雖然具有多種優點，適用 行流場分析及效率研究，得到廢氣 足夠時，直接撞擊水滴則產生慣性
於半導體製程中之尾氣處理，只是 的過濾效率中，有加檔板改善者較 碰撞，如 圖2(a)，若在經過水滴周
在傳統設計上，於處理次微米微粒 原始洗滌塔有大約3%的改善。黃 圍時才撞擊到水滴，則稱為直接截
[9]
時，有壓降大，效率不佳，導致操 俊超 曾對高科技產業的填充式濕 取，如 圖2(b)。倘若微粒的粒徑很
作成本高等限制，另外因為粒狀汙 式洗滌塔對於硫酸液滴的處理效率 小(次微米submicron)懸浮於氣流
染物廢氣處理上原理與硝酸、鹽酸 進行研究，針對半導體各廠的57座 中，本身會有一振盪的運動(布朗
等氣體並不相同，因此洗滌塔可能 與光電廠17座填充式洗滌塔利用環 運動Brownian Movement)，如 圖
無法兼顧對氣狀與粒狀的廢氣處理 保署公告NIEA450.70B的標準採樣 2(c)，故此種機制最需要很大的吸收
[2]
效率。洪民翰 透過於濕式洗滌塔 方法進行硫酸液滴的採樣，採樣結 面積，即水滴的表面積對體積之比
導入多孔性demister增加接觸比表 果發現大部分的硫酸液滴處理效率 愈大則收集微粒的效率越高。重力
面積，有效改善煙道硫酸微粒與白 接近0%。 的效應發生在污染微粒的體積較大

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