排气蓄热式焚化法简介.doc

排气蓄热式焚化法简介周明显教授6fFd!Pi5q V#国立中山大学环境工程研究所y!k#kyv3ZpS9onWPtG4zC,x(h一、蓄热式焚化法半导体,芯片,集成电路,设计,版图,制造,工艺,制程,封装,测试,wafer,chip,ic,design,eda,process,layout,package,FA,QA,diffusion,etch,photo,implant,metal,cmp,lithography,fab,fabless,MEMS,solar,SMT,PCB,LED)Lr.ZZ蓄热式焚化法(Regenerative Thermal Oxidizer,简称RTO)为排气中挥发性有机物(VOC)经济有效之处理方法。%L JH图一为一RTO装置示意，一般系统至少包括二个蓄热床、进气控制设备、加热及温度控制设备。蓄热床内填充石质或陶瓷蓄热材料，欲处理气体先进入一蓄热床(A床)预热至一定温度以反应去除其中之VOC，反应后高温气体通过另一蓄热床(B床)时，气体热能将传入原已冷却之蓄热材，即高温气体之显热已被储存，气体则以较低的温度排放。待一定时间后，欲处理气体则导入该高温床(B床)预热，反应后高温气体能量则储存于A床，完成一操作循环(operation cycle)。lsL0oRs#jo_ 半导体技术天地?&x)x4I!jcy图一 一RTO装置示意4Hv0b#H n2Cc/Q半导体,芯片,集成电路,设计,版图,制造,工艺,制程,封装,测试,wafer,chip,ic,design,eda,process,layout,package,FA,QA,diffusion,etch,photo,implant,metal,cmp,lithography,fab,fabless,MEMS,solar,SMT,PCB,LED 8T+?qoy&?*G半导体技术天地气体焚化设施之热回收率(R)一般定义为：*yf*beQl半导体,芯片,集成电路,设计,版图,制造,工艺,制程,封装,测试,wafer,chip,ic,design,eda,process,layout,package,FA,QA,diffusion,etch,photo,implant,metal,cmp,lithography,fab,fabless,MEMS,solar,SMT,PCB,LED (1)半导体,芯片,集成电路,设计,版图,制造,工艺,制程,封装,测试,wafer,chip,ic,design,eda,process,layout,package,FA,QA,diffusion,etch,photo,implant,metal,cmp,lithography,fab,fabless,MEMS,solar,SMT,PCB,LED!h:k其中Tc、To、Ti分别为蓄热床内气体最高温度(即最高氧化温度)、蓄热床出口(即RTO)、欲处理气体之温度。设若Tc、To、Ti分别为700、70、30，则.a$jmoa+CZlZ半导体,芯片,集成电路,设计,版图,制造,工艺,制程,封装,测试,wafer,chip,ic,design,eda,process,layout,package,FA,QA,diffusion,etch,photo,implant,metal,cmp,lithography,fab,fabless,MEMS,solar,SMT,PCB,LED(2)半导体,芯片,集成电路,设计,版图,制造,工艺,制程,封装,测试,wafer,chip,ic,design,eda,process,layout,package,FA,QA,diffusion,etch,photo,implant,metal,cmp,lithography,fab,fabless,MEMS,solar,SMT,PCB,LEDRiv*_PP6VA0v即热回收率可达90%以上。;d:W EF2vysg1.17r由上计算例知，吾人仅需将欲处理气体提高40(To-Ti70-3040)即可将气体中之VOC氧化。设若气体(主要为空气)在30之密度 grT40，需热量Q11.7 kcal/m3(QDkg/m3、比热Cpg0.25 kcal/kg.，则将欲处理气体提高 Hc8,500 kcal/kg(表一)，则气体中至少需Ci,min0.00138DT)。此热量若由气体中VOC之燃烧热提供，设VOC之燃烧热DCp Hc)之VOC浓度，即每上升1约需35 mg/m3DT/D g Cp g rHcDkg/m31,380 mg/m3 (Ci,minQ/ (1,380/40)之VOC浓度。因此，如焚化炉壁散热量以10%计，以RTO处理VOC浓度大于1,600 mg/m3之排气(相当于一般VOC约600 ppmv)，即除启动外，无需使用辅助燃料或电热。半导体,芯片,集成电路,设计,版图,制造,工艺,制程,封装,测试,wafer,chip,ic,design,eda,process,layout,package,FA,QA,diffusion,etch,photo,implant,metal,cmp,lithography,fab,fabless,MEMS,solar,SMT,PCB,LED&M0LY0UfV2PFV9n表一 一些VOC之低位燃烧热1I8A W,_m?l6a气状化合物 燃烧热(kcal/kg)%L.g|X+X(qMethane 11,954(pD1h?T%D6cc2Bn-Hexane 10,7604sw:bYWrF&P*s半导体技术天地Benzene 9,698VBw z1c!N-T5VToluene 9,785/T7ppt U6-eqfu S0dAcetone 6,9621Nx#KM%F&iIsopropanol 7,517 fGb.ICT ?f3dV9?Y1j;m|m二、操作参数y!z;dP(bk2B$F!y半导体,芯片,集成电路,设计,版图,制造,工艺,制程,封装,测试,wafer,chip,ic,design,eda,process,layout,package,FA,QA,diffusion,etch,photo,implant,metal,cmp,lithography,fab,fabless,MEMS,solar,SMT,PCB,LED一般RTO之设计及操作参数如表二所示。$8R;ta8u zgEP半导体技术天地表二 一般RTO设计及操作参数sb*B-KfJ参数 范围半导体技术天地q.Cy 蓄热床数 2或3 lI7H3g%S蓄热床填充高度 2.4-2.7公尺(1英寸马鞍型填料，95%热回收率)cH-Kc6r2vY9po半导体技术天地填料材质 陶磁(氧化硅及氧化铝)，真比重2.4-3.01LyDmg1l%VM)填料构造 1英寸马鞍型、蜂巢式(每平方英寸有7-70方孔)、迭板式(板厚1.5 mm)OC%o#G4o3PC6eYK半导体技术天地填充层填充比重 0.6-1.1半导体,芯片,集成电路,设计,版图,制造,工艺,制程,封装,测试,wafer,chip,ic,design,eda,process,layout,package,FA,QA,diffusion,etch,photo,implant,metal,cmp,lithography,fab,fabless,MEMS,solar,SMT,PCB,LED_R7gwQH1h填充层比表面积 160-820 m2/m3半导体,芯片,集成电路,设计,版图,制造,工艺,制程,封装,测试,wafer,chip,ic,design,eda,process,layout,package,FA,QA,diffusion,etch,photo,implant,metal,cmp,lithography,fab,fabless,MEMS,solar,SMT,PCB,LEDI4x7E m+f填充层空隙率 60-74% s f8|rp4R/V/r:G半导体,芯片,集成电路,设计,版图,制造,工艺,制程,封装,测试,wafer,chip,ic,design,eda,process,layout,package,FA,QA,diffusion,etch,photo,implant,metal,cmp,lithography,fab,fabless,MEMS,solar,SMT,PCB,LED焚化区温度 1400-1500(760-816)C0,t1jrp半导体技术天地热回收率 95%W 1R/Ox.H进气VOC浓度 99.5%8z+WC 0m阀门转换时间 5.0 min (cycle time10 min)rf5OUOG半导体,芯片,集成电路,