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3.1.3 鹽酸加藥形式
廠商原始設計廢硫酸去除雙氧水系統鹽酸加藥形式分為
兩種，分別為信紘所設計之循環管路管中加藥與兆聯所設計
之管路直接加藥示意圖如 圖5，兩者明顯差異為信紘所設計
圖6、鹽酸催化法去除雙氧水反應速率方程式
鹽酸加藥形式為鹽酸循環管中加藥形式為桶槽上方噴灑至液
面上方，而兆聯所設計鹽酸加藥形式則為鹽酸管路直接加藥
3.1.5 反應溫度
形式則為桶槽液面之下加藥。
廠商原始設計廢硫酸去除雙氧水系統鹽酸操作反應溫度
建議至少80°C以上，根據上述所提廢硫酸去除雙氧水鹽酸催
化法反應速率方程式，理論上反應溫度越高使得反應常數k越
大，使得廢硫酸去除雙氧水反應速率也就更快。

3.1.6 操作負壓

廠商原始設計廢硫酸去除雙氧水系統操作負壓600PA以
下，依照各廠實際試車運轉情形作調整，操作負壓需將廢硫
酸去除雙氧水反應過程中產氣給完全去除，根據下列計算求
出操作負壓。
① 氯氣產生的計算基準：

HCl的添加量=每一批次H 2 O 2 /H 2 SO 4 添加總重量的0.6%
的32%HCl。
添加32%HCl重量=4300Lx1.5kg/Lx0.6%=38.7kg。
其中所含的HCl=38.7kgx32%=12.38kg(HCl淨重)。
• 假設一 : 最終所加入的HCl總重有70%HCl在反應過程中轉
圖5、廢硫酸去除雙氧水系統鹽酸加藥形式 化成Cl 2 ，其餘的30%HCl則以氣體逸散進入Scrubber進行
⒜信紘所設計鹽酸循環管中加藥模式 酸鹼中和，則可計算每批次產生Cl 2 總量如下 :
⒝兆聯所設計鹽酸管路直接加藥模式
12.38kgx70%x35.4/36.4=8.43kg(Cl 2 )=8430g(Cl 2 )=
119.07mol(Cl 2 )。
3.1.4 鹽酸加藥流量
119.07mol(Cl 2 )液體氣化成氣體體積=119.07molx22.4L/
廠商原始設計廢硫酸去除雙氧水系統鹽酸加藥流量分為
mol=2667L(Cl 2 )。
三種，分別為1.0L/min、1.5L/min及2.0L/min，根據上述文獻
每批次4300L，6%H 2 O 2 /H 2 SO 4 分解產生O 2 的體積=
探討中所提廢硫酸去除雙氧水鹽酸催化法，鹽酸催化法去除 3
85.47m 。
雙氧水反應速率方程式如 圖6所示，根據反應速率方程式找
H 2 O 2 → H 2 O+1/2 O 2 1mol H 2 O 2 產生0.5mol O 2
出影響反應速率的因素如下 :
4300Lx1.5x6%(H 2 O 2 )=387kg(H 2 O 2 )=387000g(H 2 O 2 )=
① 廢硫酸去除雙氧水反應速率與雙氧水濃度成正比，即廢 11382mol(H 2 O 2 )。
硫酸中含有越高濃度雙氧水有較高的反應速率： 每批次產生O 2 體積=11382molx0.5x22.4L/mol=
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② 反應速率常數k則受到反應溫度影響，反應溫度越高則k 127478L=127.48m 。
越大，反應速率也就越快。 • 假設二 : 桶槽內主要的氣體成分組成為Cl 2 /O 2
③ 鹽酸加藥流量與鹽酸加藥量皆會影響反應速率，兩者越
3
3
平均濃度=2.667m /127.48m =2.09%(Cl 2 /O 2 )
高反應速率皆越快。
• 假設三 : 桶槽主要反應產生氣體時間為120分鐘(實際每批次
根據上述結果為鹽酸加藥流量控制在2.0L/min，能使廢
反應時間為240分鐘，Scrubber處理量有考慮安全係數)
硫酸去除雙氧水反應速率達到最快，反應時間縮短。
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平均氣體流量=(2.667+127.48)/120=1.08m /min=
3
64.8m /hr

FACILITY JOURNAL 12 2021 57