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TSMC/ Facility Published

前言

民國 107 年，台積公司領先業界，導入 MVR 技術，
建立「硫酸銨除水結晶系統」以實現循環經濟。所謂
MVR 技術，為應用節能的機械式蒸氣再壓縮技術，
將硫酸銨液體經過蒸發、濃縮再結晶，使液相變化為
固體達到體積縮小的機制。但由於高濃度結晶顆粒，
特性不同於過去的廢水處理模式，高濃度含固成分液
體，容易於輸送管路內發生堵塞、結垢等現象，代表
此系統運轉的保養頻率需相當頻繁。在 MVR 技術中，
後段製程使用乾燥設備去除殘餘水份，此步驟使用風
量相對龐大且排氣中含有較高濃度的硫酸銨粉末，容
易造成排氣風管的結晶與壓損。F14P7 建立硫酸銨乾
燥系統時選擇配合建立一套專門的空污處理設備，而
不並聯至晶圓製造的廢氣處理系統，以此提升廢棄物 圖 1：國內化工業者硫酸銨乾燥系統
再生的運轉效率與降低影響晶片的製造風險。

文獻探討 實驗方法

目前國內外石化業者設置結晶蒸發系統大多以半開放 3.1 硫酸銨乾燥系統運轉原理與廢氣處
建物構築，周遭環境及設備常有腐蝕現象 ( 圖 1)，台 理配置
積於 2018 年首度進行硫酸銨乾燥系統建置模廠，將
[01] 將無塵室生產線排放含氨廢液，與工廠回收硫酸進行
化工業製程與半導體廠房結合，參考上述業者經驗
[02] 吸附結合，製成約 25%~30% 液態硫酸銨，再將該股
，於中科建置第一套回收硫酸銨並再生製成工業製
品。將結晶蒸發系統建置於室內空間，需考量半導體 液態硫酸銨導入乾燥系統進行提濃固化處理 ; 硫酸銨
廠房室內空間與潔淨度需求，系統選用抗腐蝕材質或 乾燥系統包含前段蒸發設備，以串級設計蒸氣壓縮機
塗層保護設備單元，由於樓層高度限制結晶罐尺寸大 輔助，作為系統熱源提供，達成升溫蒸發效果，蒸發
小，影響結晶產品粒徑，在生產過程中產生的硫酸銨 後母液濃度提升，符合 40%~50% 濃度條件後，過飽
多為粉塵狀，也代表須將粉塵抑制、環境排氣列入設 和溶液內晶體析出，較大晶體沉澱至結晶罐底部，以
計考量。 出料泵將含固成份過飽和溶液輸送至中段離心脫水機
進行固液分離，使含水率下降至 3~8%，接著進入後
硫酸銨乾燥系統產生的廢氣，來自高濃度硫酸銨中， 段乾燥設備去除殘餘水份，最終以物料傳輸設備傳送
氨離子轉換為氨氣逸散或是少量較細微的結晶粉塵隨 至自動化包裝系統、自動成品疊棧儲存，為一完整硫
[03]
酸銨乾燥系統流程 ( 圖2) 。
著負壓抽氣裝置抽至洗滌塔處理，粒狀污染物與 NH 3
[05]
的去除將成為硫酸銨乾燥系統廢氣處理的重點 。
粒狀污染物主要以慣性、過濾、靜電等物理作用加以 硫酸銨乾燥系統中的廢氣來自熱風乾燥床、維持桶槽
攔截去除，NH 3 屬氣態污染物，本系統採用濕式洗滌 微負壓排氣與環境排氣等，而風量的大宗來源則為乾
塔洗滌處理，並且串聯現址式洗滌塔進行粒狀污染物 燥硫酸銨結晶最後工序，透由熱風鼓風機與冷風鼓風
的攔截，將氨氣於中央式洗滌塔進行鹼性氣體的洗滌 機將硫酸銨粉末中的水氣去除，氣流帶走的製程廢
處理。 氣，經過第一道現址式濕式洗滌塔進行水洗處理，而
後再進入中央濕式洗滌塔進行鹼氣加藥處理。

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