971201排放量規模及最佳可行控制技術法規

Download Report

Transcript 971201排放量規模及最佳可行控制技術法規

台北縣空污專責人員複訓教材
課程名稱:
排放量規模及最佳可行
控制技術介紹
東南科技大學環境與安全衛生工程系 華梅英教授
台北縣環境保護局
中華民國97年12月
本教材部分由國立成功大學蔡俊鴻教授提供
簡 報 內 容
一、法源依據
二、排放量規模
三、最佳可行控制技術
四、各類空氣污染物控制技術說明
2
空氣污染防制法(95.05.30)第六條


3
二級防制區內,新增或變更之固定污染源污染物
排放量達一定規模者,其污染物排放量須經模式
模擬證明不超過污染源所在地之防制區及空氣品
質同受影響之鄰近防制區污染物容許增量限值。
三級防制區內,既存之固定污染源應削減污染物
排放量;新增或變更之固定污染源污染物排放量
達一定規模者,應採用最佳可行控制技術,且其
污染物排放量經模式模擬證明不超過污染源所在
地之防制區及空氣品質同受影響之鄰近防制區污
染物容許增量限值。
台北縣為臭氧三級防制區,臭氧容許增量限值為:
(1)八小時平均 2.0 ppb
(2)小時平均 4.0 ppb
 其他空氣品質為二級防制區,容許增量限值如下:
(1)PM10 年平均 2.8μg/m3 ,日平均 5.5μg/m3
(2)SO2 年平均 6.6 ppb 日平均,22.0 ppb
小時平均 55.0 ppb
(3)NO2 年平均 8.7 ppb 小時平均,43.3 ppb

4
一、前言
法 源 依 據 : 空 污 法 第 六 條
新
增
/
變
更
固
定
源
5
二
級
防
制
區
三
級
防
制
區
排
放
量
達
一
定
規
模
91年10月30日公告
92年01月01日實施
採用最佳可
行控制技術
模
式
模
擬
符
合
容
許
增
量
限
值
一、前言
三級防制區新增或
變更固定源排放量
達一定規模者
採最佳可行控制技
術
採更佳防制技
術或其他減量
方式降低排放
量
依模式模擬規範
模擬
是
超過容許增量
限值
否
提報最佳可行技術,
模擬結果及其相關文
件及資料檔申請審核
文件不完整要求補件
主管機關模擬仍超過容許增量限值
倘工業區之各類空氣污染物總量已依空污法模式
模擬規範,模擬驗證符合容許增量限值,則不須再
進行模擬,但須符合工業區總量管制規則
6
主管機關審核
結果
據此核定許可條件(如操
作限制,濃度或削減率限
值及年許可排放量等)
相關法規
固定污染源最佳可行控制技術(91.10.30)
新(增)設或變更固定污染源空氣污染物排放量規模
(91.10.30)
空氣品質模式模擬規範(92.12.25)
空氣污染物容許增量限值(91.12.26)
固定污染源設置與操作許可證管理辦法(96.11.21)
--變更之定義
--空氣污染防制計畫內容包括事項





7
二、排放量規模
針對新(增)設固定污染源之規模定義(第一項(一)):
硫氧化物達六十公噸以上者。
氮氧化物達四十公噸以上者。
揮發性有機物達三十公噸以上者。
粒狀污染物達十五公噸以上者。
既存固定污染源之規模定義(第一項(二))因設備之更換或擴增、
製程、原(物)料、燃料或產品之改變,致下列任一空氣污染物
年排放量規模變更如下:
1、硫氧化物增加達六十公噸以上者。
2、氮氧化物增加達四十公噸以上者。
3、揮發性有機物增加達三十公噸以上者。
4、粒狀污染物增加達十五公噸以上者。
8
二、排放量規模
5、任一空氣污染物年排放增加量達固定污染源設置或
操作許可證記載之年排放量百分之二十以上者,且其下
列任一空氣污染物年排放量規模如下:
(1)硫氧化物達二百五十公噸以上。
(2)氮氧化物達二百公噸以上。
(3)揮發性有機物達二百公噸以上。
(4)粒狀污染物達二百公噸以上。
9
二、排放量規模
符 合 排 放 量 規 模 案 例
200
以
氮
氧
化
物
為
例
新增排放量
超過40公噸,
達一定規模
新增排放量40公
噸,達許可變更條
件,達一定規模
34
新增排放量34公
噸,達許可變更條
件,達一定規模
60
40
40
20
50
170
30
新增
10
既存變更
既存變更
變更增量
既存排放量
二、排放量規模
排 放 量 計 算 原 則
配合空污法定義(空污法第六條:新增或變更之固定污染源
污染物排放量達一定規模者)及許可制度作業原則,排放量
以製程為計算單元
製程排放總量包括管道排放及逸散源排放
依處理後排放量規模為判釋基準
配合許可精神,以最大排放量(PTE)為基準
維持既有排放量計算單位公噸/年之原則
註:PTE:Potential to emit
11
三、固定污染源最佳可行控制技術

91.10.30公告, 92.01.01實施

屬列表之公私場所固定污染源得優先採用附表所列
最佳可行控制技術(BACT)
-公告41種製程/單元之BACT
-公告非屬前述41種製程之燃燒設備及燃燒以外污
染源之BACT

污染物
-粒狀物、硫氧化物、氮氧化物、揮發性有機物
12
最佳可行控制技術




13
使用低污染性原(物)料、燃料
採用低污染製程
裝置空氣污染排放控制設備
其他經主管機關或中央主管機關委託之政府其他
機關認定之空氣污染減量技術
表列最佳可行控制技術內容:
 排放濃度
 排放削減率
 排放係數
 其他規定
三、固定污染源最佳可行控制技術
排放管制彈性
排放要求非單一性,業者僅需符合排放濃度或削減等其一標準,但
選擇削減率者有前端排放濃度之限制
工廠必須提供符合排放要求之驗證資料,倘若工廠能同時提出不同
排放要求下之具體佐證資料,則依實際管制需求,選擇其中一種管
制限值加以核定。
附表技術
附表所列技術為一般常見可行之技術
SOx之技術主要為排煙脫硫、洗滌、低硫份燃料
NOx之技術主要為SCR、SNCR、LNB
VOC之技術主要為熱焚化技術(焚化爐)、活性碳吸附
TSP之技術主要為靜電集塵器、濾袋集塵器
14
三、固定污染源最佳可行控制技術
檢附文件
 採行附表技術者



非採行附表技術者


15
依照一般設置/操作許可辦理,不需額外檢附文件
排放限值要求依照附表
依許可辦法第八條規定,額外檢附文件如下:
1. 採用低污染性原(物)料、燃料、低污染製程或其他減量
措施說明;或空氣污染控制技術之空氣污染物去除原理
說明資料
2. 前款減量措施或控制技術之相關操作參數、紀錄方式及
頻率
3. 空氣污染物質能平衡或其他計算說明資料
4. 其他經主管機關指定之資料。
排放限值要求依照附表
三、固定污染源最佳可行控制技術
例一
: 事業廢棄物焚化程序
條件說明
污染物
硫氧化物
焚化爐總設計處
理量或總實際處
理量在 400 公斤/
小時以上者
氮氧化物
最佳可行控制技術
備註
1.排放濃度計算以排氣中氧氣百分率
1.可行控制技術:洗滌塔+化學吸收法。
10%為參考基準。
2.所採行技術應符合排放濃度小於或等於 100ppm 或
2.控制或處理前之污染濃度達 500ppm
排放削減率大於或等於 55%規定。
以上者僅適用排放濃度規定。
1.排放濃度計算以排氣中氧氣百分率
1.可行控制技術:低氮氧化物燃燒器。
10%為參考基準。
2.所採行技術應符合排放濃度小於或等於 150ppm 或
2.控制或處理前之污染濃度達 460ppm
排放削減率大於或等於 40%規定。
以上者僅適用排放濃度規定。
1.可行控制技術:濾袋集塵器。
排放濃度計算以排氣中氧氣百分率 10
粒狀污染物 2. 所 採 行 技 術 應 符 合 排 放 濃 度 小 於 或 等 於 40
%為參考基準。
mg/Nm3 規定。
揮發性有機物 -
-
16
三、固定污染源最佳可行控制技術
例二
條件說明
:非屬列表製程之燃燒設備
污染物
硫氧化物
最佳可行控制技術
1.得引用表中其他製程污染源之控制技術。
2.所採行技術應使空氣污染物符合下列規定之一:
(1)使用氣體燃料者,排放濃度小於或等於 80ppm。
備註
其他事項適用「固定污染源空氣
污染物排放標準」規定。
(2)使用液體或固體燃料者,排放濃度小於或等於 240ppm。
1.得引用表中其他製程污染源之控制技術。
2.所採行技術應使空氣污染物符合下列規定之一:
燃燒設備
氮氧化物
(1)使用氣體燃料者,排放濃度小於或等於 120ppm。
(2)使用液體燃料者,排放濃度小於或等於 200ppm。
(3)使用固體燃料者,排放濃度小於或等於 280ppm。
1.得引用表中其他製程污染源之控制技術。
粒狀污染物
揮發性有機物
17
其他事項適用「固定污染源空氣
污染物排放標準」規定。
其他事項適用「固定污染源空氣
2.所採行技術應使空氣污染物符合固定污染源空氣污染物排放
污染物排放標準」規定。
標準附表之粒狀污染物(重量濃度)標準(2)規定。
-
-
四、各類空氣污染物控制技術說明
硫氧化物控制技術


18
減少SO2的產生

燃料脫硫

改用低硫份燃料
SO2產生後的減量--排煙脫硫技術

濕式洗滌法 (市場佔有率超過85%以上)

半乾式洗滌法

乾式吸收法
控制技術
硫氧化物控制技術
19
程序種類
除硫效率
吸收劑
空間需求
投資費用
操作費用
石灰石
>90%
CaCO3/CaO
100%
100%
低
氫氧化鎂
>90%
Mg(OH)2
80~100%
50~90%
較高
海水/石灰
>90%
海水, CaO
50~70%
80~100%
低
Wellman-Load
>90%
NaOH
150~170%
110~120%
高
雙鹼除硫
>90%
CaO, Na2CO3,
NaOH等
100~120%
100~110%
較高
氧化鎂
>90%
MgO
120~170%
110~120%
高
噴霧乾燥
>90%
Na2CO3, CaO
80~100%
65~90%
低
乾式注入法
>50%
Na2CO3, CaO
20~30%
20~50%
較高
活性碳
>80%
Activated
Carbon
130~150%
100~120%
高
控制技術
硫氧化物控制技術

排煙脫硫FGD





20
煙氣冷卻與洗滌
預先洗滌將溫度降至飽和溫度50~55℃。
SO2與吸收劑反應
副產物及廢棄物處理
煙氣排放前再加熱
控制技術
硫氧化物控制技術
去除霧滴
鍋爐
排放廢氣
液氣
比
煙氣冷卻
吸收除硫
煙囪排放
排放液
氧化
副產物
處理
曝氣
吸收劑
儲槽
反應槽
pH控制
溼式除硫主要步驟流程方塊圖
21
控制技術
硫氧化物控制技術

常用除硫程序主要反應原理

石灰石除硫/強制氧化法


溼式氫氧化鎂法



Mg(OH)2 + SO2 → MgSO3 + H2O
MgSO3 + 1/2O2 → MgSO4
液鹼除硫法


22
CaCO3 + SO2 + 2H2O+ 1/2O2 → CaSO4‧2H2O
+ CO2
Na2CO3 + SO2 → Na2SO3 +CO2
2NaOH + SO2 → Na2SO3 + H2O
控制技術
硫氧化物控制技術

影響去除因素:


脫硫系統選擇-鈉基、鎂基或鈣基。
吸收塔型式:




循環吸收液量與煙氣量之比 (L/G Ratio)



23
噴淋式(Spray Type):噴淋層數及噴嘴佈置
篩板塔(Sieve Tray):篩板開孔率(Open Ratio)及層數
填充塔(Packed Tower):填充材料與填充高度
L/G Ratio的改變,直接影響 SO2吸收率。
循環液量以公升,煙氣量以立方米表示,即(L/m3)
不同吸收塔設計,L/G Ratio亦不同,噴淋塔 L/G約
8~12,篩板塔 L/G約 2~6,填充塔 L/G約 2~6
控制技術
硫氧化物控制技術

影響去除因素:

吸收劑品質與顆粒大小:

氧化鎂(MgO)




MgO純度須在 90%以上,而顆粒大小要求,最少需
90% 通過 200mesh。
氧化鎂經由水解或稱消化反應(Slaking)成氫氧化鎂,轉
化率需達 90%以上。
石灰石(CaCO3)

24
使用輕燒氧化鎂
CaO 53.5% 以上,不溶物在 1.0%以下;而顆粒大小要
求,最少需 90% 通過 325mesh。
控制技術
硫氧化物控制技術

影響去除因素:

吸收液 pH值之控制:


25
吸收劑為鹼性,易溶解於酸性溶液,始能吸收SO2
成亞硫酸鹽。
理想之吸收液 pH值,視不同吸收劑而定:

石灰石因其較不易解離,為 5.0~6.0。

氫氧化鎂,較石灰石易解離,為6.0~7.0。

氫氧化鈉及碳酸鈉,易解離,亦為6.0~7.0。

循環吸收液量與煙氣量之比 (L/G Ratio)

SO2濃度
控制技術
氮氧化物控制技術


26
燃燒改善

少量過剩空氣(Excess Air Combustion)

二段式燃燒(Two Stage Combustion)

排氣循環(FGR)

燃燒器設計之改良(Low NOx Burner)
控制設備

選擇性非觸媒還原設備(SNCR)

選擇性觸媒還原設備(SCR)
控制技術
氮氧化物控制技術

二段式燃燒(Two Stage Combustion)




回送部份之排氣回至燃燒室,回流氣中氧氣已不充
分,可使尖峰溫度降低,減少NOx排放
鍋爐於增加燃燒量時,可採此法
燃燒器設計之改良(Low NOx Burner)

27
僅供應95%空氣在一次燃燒室,另供應一部份至第
二燃燒室,以求完全燃燒。
排氣循環(FGR)


主要為降低高峰火焰溫度
將燃燒器採為切線式燃燒
控制技術
氮氧化物控制技術

選擇無觸媒還原法SNCR


原理:採NH3直接噴入廢氣中與NOx反應,使
NOx轉化成N2
反應式






28
NH2
NH2
H
O
OH
H
+
+
+
+
+
+
NO
NO
O2
NH3
NH3
NH3
->
->
->
->
->
->
N2 + H + OH
N2 + H2O
OH + NH2
OH + NH2
H2O + NH2
H2 + NH2
控制技術
氮氧化物控制技術

SNCR影響去除因素(I/II)



29
反應溫度:900~955 ℃為佳,過高達
1100 ℃NH3會氧化,增加NOx排放,低於
900 ℃,則NH3與NOx不會反應,會增加
NH3排放。
NH3噴射量:NH3/NO莫耳數﹦1-2為佳
氫氣及其他添加劑:加H2可增加系統操作
彈性,其他添加劑如 50%H2+50%甲烷,
但會產生氰化物
控制技術
氮氧化物控制技術

SNCR影響去除因素(II/II)


30
NH3之洩漏量與混合技術:混合不均,會
反應不完全,若洩漏可能會與SO3反應,
形成硫酸銨,於147-450 ℃時因黏度高,
易附著於其他金屬表面造成腐蝕。
滯留時間:反應溫度950 ℃,滯留時間在
0.4秒內NOx降低快速,超過0.4秒則不再
降低
控制技術
氮氧化物控制技術


選擇觸媒還原法SCR
原理



反應式


31
加入NH3,並使用觸媒
加速NOx轉化成N2及
H2O
使用觸媒包括陶瓷
(TiO2,V2O5)、鐵鉻氧化
物、矽、鋁及鹼金屬類
活性碳
4NH3 + 4NO +O2 ->
4N2+ 6H20
4NH3 + 2NO2 +O2 ->
3N2+ 6H20
控制技術
氮氧化物控制技術

SCR影響去除因素


32
反應溫度:343~399oC為佳,過高會使觸媒發生相變
化,減少觸媒通氣體積及接觸表面積,使觸媒功能降
低或損壞;低於343oC ,則NH3與SO3會使觸媒失效,
不會反應,會增加NH3排放。
NH3噴射量:為NOx減少量與NOx初始濃度及NH3洩漏
量函數,為避免硫酸銨腐蝕效應,通常多加裝空氣預
熱器。

觸媒之活性與壽命

滯留時間
控制技術
氮氧化物控制技術(1/3)
控制技術
原理
二次污染
備註
減少供氧量
階段燃燒法
•降低峰焰溫度
30-50
無
舊廠之鍋爐改裝不
易
•影響鍋爐之效率
排氣循環法 同上
30-50
無
需裝設風車和煙道
濃淡燃燒法 同上
20
無
管理上相當復雜
水或蒸氣注
降低火焰之溫度
入法
<70
HC, CO
耗費能源
•
33
去除率
(%)
•
氮氧化物控制技術(2/3)
原理
去除率
(%)
減少供氧量
•降低峰焰溫度
40-60
控制技術
低NOx燃燒
器
•
二次污染
控制技術
備註
無
舊鍋爐改裝不易
對含硫份高之燃料之
適用
選擇無觸媒
還原法
(SNCR)
在930-1030℃
60
廢棄物
CO
選擇觸媒還
原法(SCR)
同上
溫度在250400℃
90
觸媒老化 不適於處理含硫份高
廢棄
之燃料所產生之煙氣
34
氮氧化物控制技術(3/3)
控制技術
濕式同時脫
硝、脫硫法
原理
吸收/還原
氧化/吸收/
還原
電子光束法
35
去除率
(%)
80-85
二次污染
廢水和固體
廢棄物
90
廢水和固體
廢棄物
>80
固體廢棄物
備註
流程復雜
•應用受限制
•同時去除NOx及SOx
•
流程復雜
•應用受限制
•同時去除NOx及SOx
•
適合與乾式FGD系統並
用
控制技術
粒狀污染物防制設備
粒狀污染物防制設備
36

重力塵降室(Gravity Settling Chamber)

旋風集塵噐(Cyclone)

濕式洗塵器(Scrubbers)

噴水式洗塵器(Spray-Chamber Scrubbers)

旋風式洗塵器(Cyclone Spray Chambers)

開孔及濕式衝擊濕式洗塵器 (Wet Scrubber)

文氏洗塵器(Venturi Scrubber)

靜電集塵噐(ESP)

濾袋集塵噐(Bag Filter)
控制技術
粒狀污染物防制設備
旋風集塵器(Cyclone)
操作參數
• 利用螺旋氣流離心力及塵粒慣性,收集粒狀
污染物
• 傳統式旋風塵器對粒徑大於20μm以上之塵
粒處理效率約在85% ,高效率旋風集塵器則
可達90%以上
• 適合做為操作較為昂貴之最後處理設備(如:
袋式集塵器、靜電集塵器)之前處理裝置
37
控制技術
粒狀污染物防制設備
旋風集塵器(Cyclone)
38
控制技術
粒狀污染物防制設備
濕式洗塵器(Scrubbers)
操作參數
操作因素:
•噴水口水壓
•水珠半徑
•操作的溫度、壓力及煙氣組成
•廢氣流量
設計因素:
•壓損
•用水量範圍
•接觸電力
•其它周邊設備
39
控制技術
粒狀污染物防制設備
噴水式洗塵器(Spray-Chamber Scrubbers)
設計參數
• 用水量:10 ~ 20 gal/100ft3
• 噴水口水壓:35 ~ 50 psi
• 粒狀物削減率:> 90% (大於8μm微粒)
• 氣體流速:3 ~ 6ft/s
• 壓損:1 ~ 4吋水柱
40
控制技術
粒狀污染物防制設備
旋風式洗塵器(Cyclone Spray Chambers)
設計參數
• 用水量:10 ~ 20 gal/100ft3
• 粒狀物削減率:> 95% (大於5μm微粒)
• 氣體流速:150 ~ 250ft/s
• 壓損:4 ~ 8吋水柱
• 所耗電力:1 ~ 3.5 hp/100cfm
41
控制技術
粒狀污染物防制設備
開孔及濕式衝擊洗塵器(Wet Scrubber)
開孔洗塵器設計參數
• 用水量:0.5 gal/100ft3
• 粒狀物削減率:> 90% (大於2μm微粒)
• 壓損:8 ~ 12吋水柱
• 所耗電力:2 ~ 4 hp/100cfm
濕式衝擊洗塵器設計參數
• 用水量:2 ~ 3 gal/100ft3
• 粒狀物削減率:> 97% (大於5μm微粒)
42
• 所耗電力:2 ~ 5 hp/100cfm
控制技術
粒狀污染物防制設備
文氏洗塵器(Venturi Scrubber)
設計參數
• 用水量:3 ~ 10 gal/100ft3
• 粒狀物削減率:> 98% (大於0.5μm微粒)
• 氣體流速:150 ~ 500ft/s
• 所耗電力:3 ~ 12 hp/100cfm
43
控制技術
粒狀污染物防制設備
濕式洗塵器
44
文氏洗塵器
控制技術
粒狀污染物防制設備
靜電集塵器(ESP)
設計原理
• 利用電力使氣流中的塵粒帶電,然後再依
「異性電相吸」的原理將微粒子捕集
• 收集機制:
第一步驟→氣體離子化
第二步驟→使氣流中之粒子帶電
• 收集之粒徑可小至0.1μm
• 效率在90%以上,某些情形下效率可高達
99.9%
45
控制技術
粒狀污染物防制設備
靜電集塵器(ESP)
操作參數
操作因素:
•塵粒粒徑分佈
•塵粒的電阻率
•操作的溫度、壓力及煙氣組成
•火花放電頻率
設計因素:
•極板與極線的設計
•集塵板面積與煙氣流量的比例
•供電設備
•其它周邊設備
46
控制技術
粒狀污染物防制設備
靜電集塵器(ESP)
設計參數
• 粉塵比電阻係數:107~1010歐姆-公分
• 收集比面積:11~45m2/(1000m3/hr)
• 粒狀物削減率:> 99.5%
• 入口溫度:200℃ ~ 250℃
• 縱橫比:0.5 ~ 2
• 氣體流速:0.6~2.4
• 電力分隔區:>7
47
控制技術
粒狀污染物防制設備
靜電集塵器(ESP)
設計參數
• 收集電極距離:20 ~ 30cm
• 電暈電力:59 ~ 295 瓦特/(100m3/hr)
• 電暈電流/收集面積:107 ~ 860微安培/平方公尺
• 收集面積:465 ~ 7,430平方公尺/T-R組
最佳值932 ~ 2,790平方公尺/T-R組
• 飄移速度:3 ~ 15 cm/sec
48
控制技術
粒狀污染物防制設備
靜電集塵器(ESP)
49
控制技術
粒狀污染物防制設備
靜電集塵器(ESP)
50
控制技術
粒狀污染物防制設備
濾袋集塵器(Bag Filter)
設計原理
• 利用濾袋作為塵粒依附體,對小粒徑塵粒產生高
效率過濾作用
• 依材質不同可區分:
「高溫型袋式集塵器」(T>120ºC)
「中溫型袋式集塵器」(80ºC<T<120ºC)
「低溫型袋式集塵器」(T<80ºC)
• 處理之粉塵粒徑約在20~0.1μm
• 操作良好者其對次微米至幾百微米之塵粒攔阻效
果可達99%以上
51
控制技術
粒狀污染物防制設備
濾袋集塵器(Bag Filter)
操作參數
操作因素:
•過濾器規格
•濾袋清灰方式
•操作溫度、壓降及煙氣組成
•氣布比
設計因素:
•濾袋形狀
•粉塵振落方式
•過濾方向
•煙道氣抽引方式
52
控制技術
粒狀污染物防制設備
濾袋集塵器(Bag Filter)
操作參數
• 氣布比(A/C):
•反洗空氣式 0.5~ 1.5 cm/sec
•震盪式 1.0~3.0 cm/sec
•脈衝噴氣式 1.0~7.5 cm/sec
• 壓力降:< 15.0cm水柱
• 粒狀物削減率:> 99%
• 入口溫度:袋子能承受之最高或最低值之間
53
控制技術
粒狀污染物防制設備
濾袋集塵器(Bag Filter)
54
控制技術
粒狀污染物防制設備
濾袋集塵器(Bag Filter)
55
控制技術
粒狀污染物防制設備
濾袋集塵器(Bag Filter)
56
控制技術
粒狀污染物防制設備
各種粒狀物防制設備之比較
可收集最
小粒徑
收集效率
重力塵降室
50 m
< 50%
旋風集塵噐
5~25 m
50~90%
噴水洗塵器
> 8 m
<90%
旋風洗塵器
> 5 m
<95%
開孔洗塵器
> 2 m
<90%
衝擊洗塵器
> 5 m
<97%
文氏洗塵器
> 0.5 m
<98%
袋式集塵噐
< 1 m
>99%
需很高的去除效率﹔需乾燥地收集有價物質﹔氣
體溫度恆高於露點溫度﹔氣體體積流量不大
靜電集塵噐
< 1 m
95~95%
需很高的去除小顆粒粉塵﹔氣體體積流率很大﹔
需回收有價物質
57
適用時機
用於前處理去除粒徑大粉塵以減輕後段設備負荷
粉塵顆粒粗大﹔粉塵濃度高﹔不需很高效率
需高效率去除細微粒﹔需冷卻處理且濕氣存在影
響不大﹔氣體具可燃性﹔氣態及粒狀污染物需同
時去除
揮發性有機物控制技術


58
燃燒式控制技術:
 破壞排氣中之揮發性有機物成份
 控制技術:熱焚化法、觸媒焚化法、廢氣燃燒塔
 對大部份氣態有機污染物之去除效率甚高,因此
應用較多
非燃燒式控制技術:
 主要是以回收揮發性有機物以達成污染控制目的
 控制技術:吸附法、吸收法及冷凝法
揮發性有機物控制技術

熱焚化技術



59
利用燃燒造成高溫直接破壞排放廢氣之有機
成份。
不同化合物之氧化溫度差異很大;故成份之
燃燒溫度設定極為重要。
熱焚化效率亦受滯留時間、氣體混合狀況之
影響 。
揮發性有機物控制技術

熱焚化系統應符合下列要件:




60
足夠大之燃燒室,使氧化反應完成;
充足紊流條件使熱焚化產物、被熱焚化物質與空氣有良
好混合
足夠高之操作溫度以發生完全氧化反應
在熱焚化爐中,進流廢氣和燃燒空氣在預混室內充份混
合(預熱),然後入燃燒室。大部份廢氣在700°C至
1000°C爐溫及O.5至1.O秒滯留時間之條件下,VOC去除
率可達98%以上。
控制技術
揮發性有機物防制設備
觸媒燃燒操作條件參數
• 高流率:1.8m3/sec
• 停留時間:> 0.12 sec
• VOCs削減率:> 95%
• 入口溫度:200。C ~ 250。C
• 觸媒溫度:350~450℃
• 壓力降:60mm 水柱
• 相關參數(溫度、停留時間)與效率關係之文件
61
控制技術
揮發性有機物防制設備
觸媒燃燒控制設備效率
62
控制技術
揮發性有機物防制設備
活性碳(流體化床)濃縮冷凝
63
控制技術
揮發性有機物防制設備
活性碳(流體化床)濃縮冷凝操作參數
• VOC s 沸點: 20。C ~ 175。C
• VOC s 分子量(lb/lb-mol): 50 ~ 200
• VOCs濃度:500ppm(V) ~ 5,000ppm(V)
• 碳床深度:18 ~ 48 in
• 壓力降:6 inch /ft 吸附床
• 吸附溫度:<40℃
• 停留時間
64
控制技術
揮發性有機物防制設備
活性碳(流體化床)濃縮冷凝操作參數(續)
•吸附周期
•活性碳(吸附劑)特徵參數
•材質
•比表面積:50~1,500m2/g
•比吸附量
•孔隙率
65
控制技術
揮發性有機物防制設備
活性碳吸附效率與影響因子關係圖
66
Air Pollution Control - A Design Approach(by C.David Cooper , F.C.Alley)
控制技術
揮發性有機物防制設備
沸石濃縮轉輪-VOCs
乾淨空氣
焚化設備
濃縮後廢氣
提高溫度
R P
A
熱交換器
乾淨空氣
製程廢氣入 口
A : 吸 附 區 ;R : 再 生 區 ;P:冷 卻 區
67
排放口
控制技術
揮發性有機物防制設備
沸石濃縮轉輪操作參數
• 流率:>250CMM
• 低VOCs濃度:<500ppm(V)或1,000mg/m3
• VOCs削減率:>95%
• 入口溫度:<100。F
• 壓力降:100mm水柱
• 相關參數與效率關係之文件
68
控制技術
揮發性有機物防制設備
生物濾床-VOCs
灑水系統
補充水
營養劑添加
排氣
濾床
廢氣
補充水
增濕系統
69
控制技術
揮發性有機物防制設備
生物濾床操作參數
• VOC 成份: 不含硫、氮或鹵素化合物
• VOC濃度
• 濾料厚度:<1 m
• 停留時間:0.5~3mins
• 廢氣溫度:20~45℃
• 有機物負荷: 30~60g/m3-hr
• 壓力損失
70
控制技術
揮發性有機物防制設備之比較
處理方法
項目
( 1)設備費
( 2)處理成本
活性碳吸附法
觸媒燃燒法
低
中
中
高
高
最安全
安全對策必要
比直接燃燒法安全
稍為複雜
稍為複雜
( 5)處理溫度(℃)
容易
40 以下
700
300
( 6)排氣量的製限
小容量
小~中容量
小~大容量
( 7)處理氣體濃度
爆炸下限的 1/2 以下
爆炸下限的 1/3~1/4
以下
0.3~0.5
爆炸下限的 1/3~1/4
以下
0.1~0.3
7,500~12,000
15,000~25,000
( 3)安全性
( 4)操作的難易
1~2
( 8)停留時間(秒)
( 9 )空間速度( h-1) 30cm/sec
71
直接燃燒法
( 10)氣體的前處理
視情形需要
不要
視情形需要
( 11)再生處理
必要
不要
不要
控制技術
揮發性有機物防制設備可行性評估
VOCs 成分
技術名稱
醚醇類 酮類
沸石濃縮後焚化
備 註
需水洗去除高沸點物質,產
生廢水
適合
適合
適合
適合 不適合
活性碳濃縮後冷凝
適合
(氮氣流體化床)
適合
適合
適合 不適合 高沸點物質會阻塞吸收材質
適合
適合
適合
適合 廢水之產生
適合 不適合 適合
適合
適合 有著火之危險
化學氧化洗滌
活性碳吸附
冷凝技術
生物濾床
72
酯類
含硫或
醇類
胺類
適合
不適合 不適合 不適合 不適合 不適合
適合
適合
適合
廢氣濃度低於 1000ppm,不
適合冷凝技術
適合 不適合 硫或胺類對生物會有抑制性
控制技術
酸鹼氣體防制設備(濕式洗滌塔)
濕式洗滌塔-無機酸鹼
乾淨空氣
循環幫浦
填
料
ORP
PH
加藥機
氧
化
劑
酸
或
鹼
廢氣
至廢水處理場
風車
濕式洗滌除臭技術示意圖
73
控制技術
酸鹼氣體防制設備(填充塔)
填充塔操作條件參數
• 流量: 300 m3/min
• 風速:低於 1 m/s
• 壓力降: 100 ~ 300 mm 水柱
• 氣液比: 1 ~ 10 L/ m3 gas
• 吸收液pH值
74
控制技術
酸鹼氣體防制設備(文氏洗滌塔)
文氏洗滌塔操作條件參數
• 流量: 1,000 m3/min
• 風速:低於 50 ~ 120 m/s
• 壓力降: 300 ~ 800 mm 水柱
• 氣液比: 3 ~ 10 L/ m3 gas
• 吸收液pH值
75
76