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研究生:劉彥含
研究生(外文):Liu-yen han
論文名稱:以蓄熱式觸媒焚化爐處理排氣中揮發性有機物之操作特性研究
論文名稱(外文):Characteristics study on the Performance of A Pilot-Scale RCO(Regenerative Catalytic Oxidizer)for Destrution of Destrution of Gas-borne VOCs
指導教授:周明顯周明顯引用關係
學位類別:碩士
校院名稱:國立中山大學
系所名稱:環境工程研究所
學門:工程學門
學類:環境工程學類
論文種類:學術論文
畢業學年度:95
語文別:中文
論文頁數:128
中文關鍵詞:甲苯蓄熱式觸媒焚化爐
外文關鍵詞:Regenerative catalytic Oxidizertoluene
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本研究利用一蓄熱式觸媒焚化爐(Regenerative catalytic Oxidizer, RCO)氧化空氣中甲苯,測試進氣中甲苯濃度與去除率之關係,並進行設備操作性能評估。供試RCO為雙槽式,蓄熱床尺寸為0.152 m (L)×0.140 m (W)×1.00 m (H),每槽床內填充1.11 cm粒徑礫石0.875 m厚及0.8 cm粒徑觸媒0.125m厚。
試驗分爐床無觸媒及填入觸媒二階段。在爐床無觸媒部分,試驗在相同閥門切換時間ts (1.5 min),進氣中甲苯濃度(Co)為200-400 ppm時,改變最高設定焚化溫度Tset 300-400oC對甲苯之去除率。在爐床填入觸媒部分,分別試驗在相同ts (1.5 min)時,進氣通過蓄熱床斷面之空塔流速Ug=0.39及0.86 m/s時,改變Tset (250-400oC)及Co (200-400、700-800 ppm),對VOC之破壞去除率,另量測RCO熱回收率及氣體通過蓄熱床壓損。
研究結果顯示:(1)在爐床無觸媒,Tset=300-400oC時,甲苯之破壞去除率分別為25% (300oC)、26.1% (400oC)。(2)在填入觸媒,Ug=0.39 m/s、Tset=250-400oC、Co=200-800ppm時,甲苯之破壞去除率分別為80.1-81.7 (250oC)、92.8-96.4 (300oC)、97.8-98.3% (400oC);Ug=0.86 m/s、Tset=250-400oC、Co=200-800 ppm時,甲苯之破壞去除率分別為66.6-72.8 (250oC)、92.2-95.5 (300oC)、97.4-98.1% (400oC)。Tset=250-300 oC時,進氣含高濃度甲苯,其破壞去除率較高,進氣風量較低,其破壞去除率較高。Tset=400 oC時進氣濃度與風量高低,其破壞去除率均可達98%。(3) Ergun方程式可合理用於估算氣體經RCO床之壓損,壓損與焚化溫度及進氣風量成正比關係。(4)爐床熱回收率與進氣風量成反比關係,但與焚化溫度則無顯著關係。
In this study, a two-bed electrically-heated regenerative catalytic oxidizer (RCO)
was used to test the destruction characteristics in burning toluene-borne air
streams. The RCO contained two 0.152 m×0.14 m×1.0 m (L × W × H) beds,
both packed with gravel particles with an average diameter of around 0.0111 m
and a height of up to 0.875 m with a void fraction of 0.42 in the packed section.
In addition, in each column catalytic particles with an average diameter of
around 0.008 m were packed over the gravel particles to a height of 0.125 m.
Gas temperature rise and the gas pressure drop over the beds were also studied.
Experimental results reveal that, with a valve shifting time (ts) of 1.5 min,
superficial gas velocities (Ug) of 0.39 and 0.86 m/s (evaluated at an influent air
temperature of around 30 oC) and preset maximum destruction temperatures (TS)
of 300-400 oC, only around 25% of the influent toluene (Co = 200-400 ppm) was
thermally destructed with no catalyst in both beds. With the cartalyst packings
and operation conditions of Ug = 0.39 m/s and Co = 200-800 ppm, destruction
efficacies of around 80.9±0.8, 94.6±1.8, and 98.1±0.2 % were observed,
respectively, at TS of 250, 300, and 400 oC. At Ug = 0.86 m/s and Co = 200-800
ppm, destruction efficacies of around 69.7±3.1, 93.9±1.7, and 97.8±0.4 % were
observed, respectively, at TS of 250, 300, and 400 oC. It is suggested that
operation conditions with Ug = 0.39-0.86 m/s (equivalent to
empty-bed-residence times of 0.29-0.64 s for the gas at 30oC through the
catalyst beds) and TS = 300 oC are suitable for the destruction of around 98% of
the influent air with 200-800 ppm toluene. Gas temperature rises of 21 and 26
oC, respectively, were found for Ug = 0.39 and 0.86 m/s with TS = 300 oC. The
Ergun equation was found to suffice in the estimation of the pressure drop when
the gas flowed over the packing beds.
中文摘要 Ⅰ
英文摘要 Ⅱ
目錄 Ⅲ
表目錄 Ⅴ
圖目錄 Ⅶ
照片目錄 Ⅸ
符號表 Ⅹ
第一章 緒論 1
1.1研究緣起 1
1.2研究目的 6
第二章 文獻回顧 7
2.1揮發性有機物簡介 8
2.2 揮發性有機物之來源、危害 10
2.2.1揮發性有機物之來源 10
2.2.2揮發性有機物對人體之危害 13
2.3實驗VOCs介紹 21
2.3.1 甲苯的特性 22
2.4揮發性有機物之控制技術 26
2.5觸媒的介紹 42
2.5.1觸媒擔體(Al2O3)基本性 42
2.5.2觸媒特性與種類 43
2.5.3觸媒活性的衰退與廢觸媒處理 47
第三章 實驗設備及方法 51
3.1設備 51
3.1.1實驗設備 51
3.1.2分析設備 55
3.2實驗藥品及氣體 55
3.3方法 56
3.3.1實驗方法 56
3.3.2分析方法 58
第四章 結果與討論 61
4.1觸媒與甲苯濃度對破壞去除率之影響 61
4.1.1傳統蓄熱式焚化爐( RTO)進氣未含甲苯試驗 61
4.1.2觸媒蓄熱式焚化爐( RCO)進氣含甲苯試驗 63
4.2 設備操作性能之探討 71
4.2.1 爐床升溫及床溫分布情形 71
4.2.2 設備之熱回收率 77
4.2.3 氣體通過蓄熱床之壓損 81
4.2.4 設備操作費用評估 88
4.3 觸媒之成分分析 90
第五章 結論與建議 95
5.1結論 95
5.1.1觸媒與甲苯濃度對破壞去除率之影響 95
5.1.2設備操作性能 95
5.1.2.1爐床升溫及床溫分布情形 95
5.1.2.2熱回收率及壓損 96
5.1.2.3操作條件及費用 96
5.1.3觸媒之成分 97
5.2建議 97
參考文獻 98
附錄一 進氣無VOCs時之蓄熱床溫度記錄表 104
附錄二 檢量線 112
1.財團法人中技社,「固定污染源揮發性有機空氣污染物管制策略規劃與減量措施推動計畫」,第二次期中報告,民國九十二年。
2.王榮德等,「苯、甲苯、二甲苯作業環境之危害勞工安全衛生研究報告」,1993 IOSH82-M101,中華民國八十二年。
3.行政院環境保護署環境保護人員訓練所,「空氣污染防治法規」,行政院環境保護署環境保護人員訓練所,中華民國九十五年五月。
4.周明顯,「揮發性有機物控制技術講義」,中山大學環境工程研究所,中華民國九十三年二月。
5.環保署,「窗外有藍天空氣品質改善紀實」,http://soloman.epa.gov.tw/f/DM/bluesky/D_blue_sky.htm
6.Radian Corp., “Control techniques for volatile organic emission fromstationary source,” USEPA, EPA-450/2-78-022, 1978.
7.劉國棟,「VOC管制趨勢展望」,工業污染防治,第48期,pp.15-31,1992。
8.Maroni, M., B. Seifert and T. Lindvall, “Indoor Air Quality - a Comprehensive Reference Book”, Elsevier, Amsetrdam, 1995.
9.黃振家,「揮發性有機廢氣處理技術:活性碳吸附」,化工,第44卷,第三期,pp.49-59,1997。
10.蔡文田、張慶源,「揮發性有機物污染預防技術」,環保資訊,一月,p.35-41,1997。
11.環保署空保處網站www.epa.gov.tw/F/index.htm, 2004年4月12日。
12.謝祝欽、許耀升、陳仁泰、陳著和、高永昇,「加油站大氣VOCs逸散性影響之研究」,第十三屆空氣污染控制技術研討會論文集,台北,第265-272頁(1996)。
13.蔡文田、張慶源,「揮發性有機物(VOCs)催化燃燒處理」,環境工程會刊,第四期,pp. 41-58,1992。
14.王榮德,「有機溶劑所引起的疾病」,有機廢氣觸媒焚化處理技術研討會,三月,1989。
15.侯裕文,「應用Fugacity模式簡化風險評估之可行性研究-以石化工業區為例」,雲林科技大學環境與安全工程技術研究所碩士論文,2001。
16.橋本光正,「塗裝技術」,28(12):105-117,1989。
17.環保署網站—環境毒性物質安全手冊,http://www.epa.gov.tw/J/toxic/handbook/jenv-tox/tolen.htm
18.周明顯,「含中低濃度揮發性有機物廢氣處理方法經濟評估」,中山大學環工所書報討論課程講義,2004年2月。
19.氣狀污染物控制設備,「甲級空氣污染防制專責人員訓練班教材」,2002年5月。
20.陳淨修,楊慶熙,「台灣地區有害空氣污染物管制」,工業污染防治,第52卷,pp.1-35,1994年。
21.申永順,顧洋,「以高級氧化程序處理空氣中揮發性有機污染物之研究與應用」,工業污染防治,第14卷,第56期,pp. 278-295,1995年。
22.S. L. Hung and L. D. Pefefferle, “Methyl Chloride and MethyleneChloride Incineration in a Catalytically Stabilized ThermalCombustion, “ Environ. Sci. Technol., Vol. 23, No.9, pp.1085-1091,1989.
23.鄧宗禹,「半導體製程排放之揮發性有機廢氣之控制技術」,奈米通訊,第六卷第四期,1998年11月。
24.經濟部工業局,「總量管制空氣污染物削減技術手冊」,2001年12月。
25.行政院環境保護署,「特定行業揮發性有機物污染檢測及污染物特性分析計畫」,EPA-91-FA12-03-A220,民國九十一年。
26.謝祝欽等,「半導體業產生有害空氣污染物處理技術」,國科會/環保署八十八年科技合作研究計畫。
27.新竹縣環保局,「2003年高科技產業研討會」論文集,新竹工業園區高科技空氣品質管制計畫,2003年3月。
28.經濟部工業局,「半導體清潔生產技術手冊」,2001年12月。
29.經濟部技術處,「高科技工業的空氣污染物監測及控制研習會」講義,2000年9月13-14日。
30.經濟部工業局,「空氣污染防制處理技術講習會」講義,2002年10月。
31.鄭石治等,「半導體工業製程之揮發性有機廢氣淨化技術」,SSTT. No.19。
32.臭氣處理程序設計評估技術,工研院化工所,1991。
33.黑正明,「以蓄熱式焚化爐處理含氯揮發性有機物之操作性能研究」,國立中山大學環境工程研究所碩士論文,中華民國九十年六月。
34.周明顯,黃柏仁,鄭文熙,「以蓄熱式觸媒焚化設施處理排氣中揮發性有機物質之理論解析與驗證」,第十五屆空氣污染控制技術研討會論文集,1998。
35.黃柏仁,「以蓄熱式觸媒焚化設施處理排氣中揮發性有機物質之理論解析與驗證」,國立中山大學環境工程研究所碩士論文,中華民國八十七年六月。
36.沈明宗,「實場蓄熱式焚化爐處理排氣中揮發性有機物之操作性能研究」,國立中山大學環境工程研究所碩士論文,中華民國九十年六月。
37.周明顯,「焚化控制技術-蓄熱式焚化法」,揮發性有機物控制技術講義,第七章,中華民國九十四年二月。
38.黃彥瑋,「以蓄熱式焚話爐處理含甲基甲醯氨排氣暨氣氮氧化物生成之研究」,國立中山大學環境工程研究所碩士論文,中華民國九十五年六月。
39.梁博傑,「以觸媒氧化方式處理VOC有機揮發性氣體理論及實例簡介」,1999工業污染防治工程實務技術研討會論文。
40.U.S. Environmental Protection Agency, Air Pollution Technology Fact Sheet.
41.Engelhard Corporation, VOC at RCO catalyst.
42.鄭福田,「空氣污染防治(九)-臭味問題」,工業污染防治,第3 卷,125第1期,pp. 59-64,1984年。
43.劉國棟,「VOC 管制趨勢展望」,工業污染防治,第10 卷,第48期,pp.15-31,1993年。
44.朱小容,陳郁文,「工業廢氣特殊處理技術」,化工資訊,pp.68-78,1992年2月。
45.吳榮宗,「工業觸媒概論」,國興出版社,1998 年11 月。
46.I. E. Sungkono, H. Kameyama and T. Koya, “Development of Catalytic Combustion of VOC Materials by Anodic Oxidation Catalyst,” Applied Surface Science,Vol. 121-122, pp. 425-428, 1997.
47.S. Y. Li, S. L. Li and B. L. Li, ”Reactions of Organic Exhausts and the Thermal Stability of Catalysts,” Dalian Institute of Chemical Physics, Chinese Academy of Science, Vol. 62, No.1, pp. 89-95, 1997.
48.R. Prasad, L. A. Kennedy and E. Ruckenstein, Catal. Rev. Sci. Eng., 26, 1984.
49.J. H. Lee, D. Trimm and N. W. Cant, “The Catalytic Combustion of Methane and Hydrogen sulphide,” Catalysis Today, Vol. 47, No. 1-4, pp.47-353, 1999.
50.R. J. Farrauto, M. C. Hobson, T. Kennelly and E. M. Waterman,“Catalytic Chemistry of Supported Palladium for Combustion of Methane,” Applied Catalysis A, pp. 81-227, 1992.
51.R. H. Ribeiro, M. Chow, R. A. Dalla Beta and J. Catal., ”Kinetics of the Complete Oxidation of Methane over Supported Palladium Catalyst,” J. Catalysis, Vol. 148, No.1, pp. 146-277, 1994.
52.R. F. Hicks, H. Qi, M. L. Young and R. G. Lee, “Effect of Catalyst Structure on Methane Oxidation over Palladium on Alumina,” J. Catalysis, pp.122-280, 1990.
53.甲級空氣污染防制專責人員訓練班教材,「燃燒原理與污染控制」,2002年5月。
54.M. Haruta, Now and Future 7, 13, 1992.
55.S. Scire, S. Minico, C. Crisafulli and S. Galvagno, Catal. Commun. 2,229, 2001.
56.I. E. Sungkono, H. Kameyama and T. Koya, Appl. Surf. Sci., 121, 425, 1997.
57.C. S. Wu and T. Y. Chang, Catal. Today, 44, 111, 1998.
58.C. S. Wu and Z. A. Lin, Catal. Today, 63, 419, 2000.
59.F. T. Saad, A. K. Carolyn, Chemosphere, 38, 2109, 1999.
60.S. Y. Li, S. L. Li and B. L. Li , Dalian Institute of Chemical Physics, Chinese Academy of Science, 62, pp 89-95, 1995
61.C.H. Wang, Chemosphere, 55, 11, 2004.
62.C. H. Wang and H. S. Weng, Appl. Catal. A., 170, 73, 1998.
63.C. H. Wang and S. S. Lin, Appl. Catal. A., 268, 227, 2004.
64.M. Alifanti and M. Florea, Catal. Toda , 112, 169, 2006.
65.劉國棟,「VOC管制趨勢展望」,工業污染防治,第10卷,第48期,pp. 15-31,1993年。
66.李文廷,「以Pt/Al2O3觸媒焚化處理醇類及甲基硫纇之研究」,國立成功大學環境工程研究所碩士論文,1994年。
67.鄭福田,「空氣污染防治(九)-臭味問題」,工業污染防治,第3卷,第1期,pp. 59-64,1984年。
68.C. J. Gennkoplis, “Transport Process and Unit Operations,” 3rd ed., Prentice-Hall Inc., U.S.A., 1995.
69.R. H. Perry and D. Green, “Perry’s Chemical Engineers’ Handbook,” 6th ed., McGraw-Hill International Ed. (1984).
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1. 林遠澤,(2005),〈生命的終極關懷能否超越正義的觀點?試論宗教與形上學思考在生命倫理學爭議中的實踐意義〉,《政治與社會哲學評論》15:131-174。
2. 林淑芬,(2006),〈重探政治-評《回歸政治》〉,《政治與社會哲學評論》16:301-310。
3. 吳佳煇&林以正,(2005),〈依戀型態對網路他人信任感與網路自我確定度之影響〉,《資訊社會研究》9:325-342。
4. 江宜樺,(2005),〈西方政治概念之分析〉,《政治與社會哲學評論》12:1-57。
5. 邱承君,(2006),〈網誌、網誌活動與網誌世界:在理論與實踐間遞迴往覆〉,《資訊社會研究》10:107-146。
6. 陳佳靖,(2003),〈網路空間.人際關係:線上線下.生 活世界〉,《資訊社會研究》4:141-179。
7. 萬毓澤,(2007),〈從日常戰術到新革命主體:論de Certeau、Holloway與Negri筆下的權力與抵抗〉,《政治與社會哲學評論》20:57-131。
8. 趙彥寧,(2006),〈情感政治與另類正義:在台大陸配偶的社會運動經驗〉,《政治與社會哲學評論》16:87-152。
9. 蔡珮,(2005),〈複合媒介的成癮現象探討〉,《資訊社會研究》8:121-154。
10. 7.劉國棟,「VOC管制趨勢展望」,工業污染防治,第48期,pp.15-31,1992。
11. 9.黃振家,「揮發性有機廢氣處理技術:活性碳吸附」,化工,第44卷,第三期,pp.49-59,1997。
12. 10.蔡文田、張慶源,「揮發性有機物污染預防技術」,環保資訊,一月,p.35-41,1997。
13. 21.申永順,顧洋,「以高級氧化程序處理空氣中揮發性有機污染物之研究與應用」,工業污染防治,第14卷,第56期,pp. 278-295,1995年。
14. 42.鄭福田,「空氣污染防治(九)-臭味問題」,工業污染防治,第3 卷,125第1期,pp. 59-64,1984年。
15. 43.劉國棟,「VOC 管制趨勢展望」,工業污染防治,第10 卷,第48期,pp.15-31,1993年。