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VOL.51 廠務季刊 固態汙染物_去除效率精進改善

文獻探討 實驗方法

2.1 微粒捕捉理論 3.1 目標污染物分析

微粒的捕捉方式包含了重力沉降、慣性衝擊、直接截流、 透過主風管無機酸採樣，比對主風管機台清單，並繪製
靜電吸引，及布朗擴散。重力沉降是藉由地心引力之作 排放地圖，氫氟酸(HF)確認化學氣相沉積製程 (Chemical
用，使微粒沉降。慣性衝擊是藉由慣性作用使無法跟隨 Vapor Deposition, CVD) 排放量最高 ( 圖4)；鹽酸 (HCl)
流體進行流動之微粒，以直線運動之路徑直接撞擊於障 確認擴散製程 (Diffusion, Diff) 排放量最高 ( 圖5)。
礙物上而被收集，為收集較大微粒的方法之一。直接截
留發生於流體流經障礙物時，微粒的中心點與障礙物表
面距離小於微粒的半徑時，微粒便會因接觸障礙物而被 3.2 文氏管
收集。靜電吸引是微粒與障礙物因電性相反被吸引捕捉
將文氏管應用於 LSC 加強微粒捕捉，使小微粒長大成
的現象。小微粒的擴散現象是造成微粒被收集的重要機
大微粒，其原理是運用白努力定律 ( 不可壓縮流體在
制之一，微粒過小時在流體中不規則運動，稱之為布朗
穩定流場內其動能、位能及壓力守恆 )，讓管內漸縮
運動，其碰觸到障礙物被捕捉稱之布朗擴散。
前後的動能、位能及壓力守恆。
當微粒越小時，越易受到靜電及布朗擴散作用；當微粒
(式1)
越大：越易受到重力沉降、慣性衝擊、直接截留。較大或
較小的微粒都較容易捕捉，但介於兩者間的粒徑反而相對不
容易捕捉，其最不易捕捉的粒徑大小稱之為最易穿透粒徑。 由於喉部截面積縮小，壓力降低流速增大，高速氣體
將水噴成霧狀，達到慣性衝擊增強捕捉粒狀物的效
果，如圖6 所示。
2.2 粒狀污染物防治技術

粒狀污染物防治設備選用經常會依立徑尺寸、特性、
處理風量不同而選定適合的處理設備，大致可分為以
下五種，分別為袋式集塵器 (Baghouse)、旋風集塵器
(Cyclone)、重力沉降室 (Gravity Setting Chamber)、靜
電集塵器 (Electrostatic Precipitator, ESP) 及濕式洗滌
塔 (Wet Scurbber)，選用時機及處理效率如表1 所示。

[02]
表 1：粒狀物控制設備之效率及適用時機
處理設備 可收集之最小粒徑 處理效率 適用時機
1. 去除效率高
2. 需乾燥地收集有價物
袋式集塵器 < 1 μm > 90 %
3. 氣體體積流量不大
4. 氣體溫度恆高於露點溫度
1. 粉塵顆粒粗大
旋風集塵器 5~25 μm 50~90 % 2. 粉塵濃度高
3. 不須很高的處理效率
重力沉降室 50 μm < 50 % 用於前處理去除粒徑大之粉塵，以減輕後段設備負荷
1. 需高效率去除小顆粒粉塵
靜電集塵器 < 1 μm 90~99 % 2. 氣體體積流率很大
3. 需回收有價物質
1. 需高效率去除細微粒
2. 需冷卻處理且水氣存在影響不大
濕式洗滌塔 > 10 μm < 80 %
3. 氣體具可燃性
4. 氣態及粒狀污染物需同時去除

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