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VOL.51 廠務季刊 先進廠區氮氧化物減量策略
由上述之化學動力機構看來，熱氮氧化物的生成路 2.2.4 NOx 排放的熱動力學關係
徑，是由於氮、氧原子濃度、火焰區的溫度及滯留時
圖1 為由 Glarborg 提出的三種不同的 NOx 與溫度的
間四個因子來決定，因此要減少氮氧化物產生可以針 [07]
時變關係圖 。由圖1 可知，三種 NOx 皆會隨著溫
對如何降低此四種因子來設計。
度有著不同比例的上升，且在 1500℃以上 Thermal
NOx 會呈現劇烈的上升。並且可以看到時間與 NOx
2.2.2 迅生氮氧化物 (Prompt NOx)
排放的關係變化，在大約 1800℃的情況下，燃燒時
迅生氮氧化物的產生是由火焰中含有過多的碳原子 間經過的越久，Thermal NOx 的上升幅度會越高，
(C)，或碳氫基 (CHx) 與氮氣反應，因而產生 HCN 與 相比之下 Prompt NOx 以及 Fuel NOx 的上升相對不
NH 3 等化合物，然後再經由這些化合物與氧氣反應生 明顯。
成氮氧化物。
圖2 列舉了在台積 F18A 廠區內 LSC 處理溫度以及
三種 NOx 的關係，由圖2 可知，NOx 的排放種類以
2.2.3 燃料氮氧化物 (Fuel NOx)
對溫度有高度敏感性的 Thermal NOx 為主。電熱式
燃料氮氧化物生成是由於燃料中就含有氮化合物，如
LSC 僅有 800℃的處理溫度，所以對於 NOx 的排放貢
木頭、煤或重油等。燃料氮氧化物生成路徑大多與迅
獻較低；另一方面，燃燒式及電漿式的處理溫度分別
生氮氧化物相似，但由於燃料中的氮常是以 C、H、N
達到 1500℃以及 2000℃以上，是 NOx 排放的主要
等複合物的形式存在，不需由空氣中的 N 2 經過熱分
來源。
解與 H、C 結合產生。因此，在燃燒反應初期即可以
極快的速率反應轉變成 HCN 及 NH 3 兩種含氮化合物
的形式存在，最後再經由和迅生氮氧化物同的的步驟
產生氮氧化物。
圖 1：燃燒後 NO 的熱動力學關係
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