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VOL.51 廠務季刊       LSC DRE 檢測手法標準化及電漿式 LSC De-N 2 O 和 NOx 之策略













              NOx 為燃料中含氮化物並經由燃燒時產生，當氮化物                       但因天然氣不完全反應將會產生副產物 CO。因此，
              燃燒時，大部分的氮都將轉化為廢氣中的 NOx。雖然                       對燃燒式 LSC 而言如何在能夠達到 N 2 O DRE 的同時
              大多數氣體燃料，如天然氣，不含與燃料結合的氮，                         滿足副產物濃度小於規範 (CO<51.5ppm、NOx<150
              但其通常存在於液體和固體燃料中亦或是含氮的特氣                         ppm) 為一大挑戰。電漿水洗式 LSC 利用高壓電產生
              中。有關 3 種 NOx 的形成機制之更細節部分可參考廠                    低溫電漿，其中心溫度可高達 2000℃，因此對 N 2 O
              務季刊 Vol, 51, 01., 之內容，這邊將不再贅述。                  的 DRE 極佳 (>95%)，然而因為溫度太高，在處理
                                                              N 2 O 的同時會有高濃度的 thermal NOx 產生。總體來
                                                              說，running cost、DRE 及副產物 NOx 的濃度為電
              2.3  De-NOx 方法簡介                                漿水洗最高，燃燒水洗次之，電熱水洗最低。有鑑於
                                                              電漿水洗會產生最高濃度 NOx，故本研究鎖定該類型
              De-NOx 的方法主要為加入額外的氣體或化學藥劑將
                                                              機台進行 CIT，以期能達到最高的 DRE 及 <150 ppm
              NOx 氧化或還原進而達到 De-NOx 的目的，其中包含
                                                              的 NOx 濃度。並在期待本研究成功後，將此方法推廣
              了加入 Ozone, NH 3 , CH 4 ,或Na 2 S 等方法。Ozone (O 3 )
                                                              至電熱式 LSC。
              本身為強氧化劑一般需搭配觸媒來達到轉化效果                  [01] ，
              然而依公司規範，O 3 在 LSC 後段為不得檢出因其強
              氧化性可能對風管造成不可逆之傷害，因此當觸媒或
              是臭氧破壞器失效時將會帶來一定程度的風險。NH 3
              在非選擇性非催化還原法 (NSCR) 中被作為還原劑與
                                                              實驗方法
              NOx 反應  [02] ，一般用於煙氣排放量較高的焚化廠，其
              De-NOx 效率佳但若應用於半導體廠時若 NH 3 濃度控

              制不當將會導致煙氣 NH 3 大幅提高亦或是添加的 NH 3
              將會轉換為水污的問題。CH 4 還原技術也是其中一種                      3.1  LSC DRE 標準化之訂定
              De-NOx 方式，有的研究結果顯示其對 De-NOx 的效
                                                              本研究首先回顧 2015~2021 年之所有工研院 DRE 檢
              率佳  [03] 。但值得注意的是，CH 4 屬易燃性氣體，若處
                                                              測報告   [05] ，以期從中找出改善機會。結果發現，過
              理不當將會帶來運轉風險，故使用於 LSC 時需添加
                                                              去的 DRE 量測手法存在可能的量測偏差，主要原因
              CDA或O 2 將多餘 CH 4 反應為 CO 2 +H 2 O。Na 2 S 為一
                                                              為 :  ➀ 當 LSC 有 N 個 chamber 時， 入 口 僅 量 測 單
              種已被證明對 De-NOx 效果極佳的處理方法             [04] ，然而
                                                              chamber 的濃度作為代表；➁過去部分的檢測報告常
              在反應過程中容易產生具有惡臭的 H 2 S，因此如何克
                                                              以濃度效率來表示 DRE，然而因 LSC 入出口風量不同，
              服及去除衍生物 H 2 S 也成為了一大挑戰。
                                                              且多數 LSC 都有呼吸閥，因此以濃度效率表示的 DRE
                                                              可能會忽略進出口風量不同帶來的稀釋效應，進一步
                                                              高估 DRE；➂過去為了使 DRE 達到公司規範，檢測時
              2.4  各 type LSC 對 N O 之 DRE 及副產物
                                    2
                                                              常調整運轉參數至更高的水準，但與實際運轉條件不
              電熱水洗 LSC 對 N 2 O 的處理效率為 3 者最低，主要                同。為解決此問題，與工研院團隊商討後較標準且可
              因N 2 O 的有效燃燒破壞溫度需 >1000C，而一般電                   行的做法為 : ➀入口多 chamber 時每個入口需銜接採
              熱式 LSC 的溫度約為 850℃，因此對 N 2 O的DRE僅                樣管路採並聯方式量測；➁新增流量監測機制，以質
              約 30~45%。另外，因其操作溫度較低，因此不太會                      量 DRE 取代濃度 DRE；➂ DRE 檢測時須確實記錄運
              有 thermal NOx  產生的情形。相較之下，燃燒水洗                  轉條件，並確認是否為現場運轉參數，如圖1 所示。
              式LSC利用NG及O 2 反應產生高溫火焰，焰心溫度                      如此一來，在 LSC CIT 如火如荼的進行時，亦能確保
              可達 1200℃，對 N 2 O 氣體之 DRE 通常大於 90%。              這些 CIT 案是有效的，對空污改善進行第一步的卡關。
              然而，因焰心的溫度較高，因此會產生更高濃度的                          此 方 法 不 論 是 對 FTIR(CF 4 , N 2 O 等 特 氣 )、RGA(Cl 2 ,
              NOx 副產物。值得注意的是，若是調整為富氧燃燒                        H 2 等雙原子分子 )、denuder( 酸鹼氣體 ) 及 MOUDI
              (NG:O 2  >2)，則會產生更高濃度的 NOx，相反的，在                (PM2.5) 檢測皆適用。
              缺氧燃燒 (NG:O 2  <2) 時，雖然可以抑制 NOx 的生成，

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