臺灣博碩士論文加值系統

在太陽能面板之晶磚切片製程中，需要加入切削油與研磨顆粒，當研磨顆粒的銳角無切割能力時，切割能力會逐步下降形成切削油廢液，切削油廢液中包含切削油、晶圓廢屑、研磨顆粒、線鋸，其中SS(懸浮固體物)平均含量為30〜50％(w/w)。
本研究探討以物理性回收機制進行切削油廢液回收時，過濾刮泥裝置對回收效果之影響。本研究使用圓形平板濾膜來實驗，濾膜的孔徑為0.03μm，研究結果顯示過濾膜搭配刮泥棒子的直徑為5厘米時可達最好刮泥效果，當搭配抽液馬達流量為50 GPD時，並利用變頻器去設定旋轉馬達過載安培數為0.73安培可使旋轉馬達順利轉動且預防捲膜現象，最後再搭配破真空間歇操作，即可達成90天長時間的有效運轉。本研究利用物理性的膜過濾回收方法所產出的切削油經由GC-Mass圖譜分析，得知再生油成分與新油的添加劑內容物相似度極高，並且在回收油添加比例範圍為20〜100％，切削油的黏度、pH值、導電度均可符合客戶的要求規格，證明本研究的過濾膜搭配刮泥設備所產出的回收切削油皆符合客戶的需求標準。

Cutting oil with abrasive particles are required in the solar panel crystal brick chips manufacturing processr. When the cutting is in process the cutting ability of the abrasive grains will gradually decrease. When milling particles have no cutting ability, there is a formation of waste cutting oil, which contains waste、wafer crumbs and abrasive particles, wherein the SS (suspended solids) can reach average values of 30-50% (w/w).
This study investigated the physical mechanism of waste cutting oil recycling with the use of a scraper device. In this experiment a circular flat membrane was used. The membrane had a pore size of 0.03μm.The results showed that scraper bars with a diameter of 5 cm had the best scraping results to give the membrane prolonged liquidity. With this pumping fluid motor designed flow rate of 50 GPD, the long term operation can be reached up to three months. The chemical properties of the cutting oil after membrane filtration recovery methods was proved by GC-Mass spectrum analysis. And it reavealed that the recycled oil additive composition and the content of the new oil had a high similarity. Thus when added the recycled oil with a proportion ranges from 20 to 100％, the viscosity, pH and conductivity of cutting oil can all meet the customer's requirement. This study proved that cutting oil recovery using a filter membrane with a scraping device can meet the needs of customer requirements for recycled cutting oil without adding other chemical additives.

目錄
中文摘要 I
英文摘要 II
誌謝 III
目錄 IV
表目錄 VII
圖目錄 VIII
符號與名詞說明 XII
第一章 前言 1
1.1 研究背景 1
1.2 研究目的 2
第二章 文獻回顧 2
2.1全球暖化問題與再生能源的發展 3
2.2太陽能晶片製造流程 6
2.2.1矽的來源與特性 7
2.2.2矽碇的形成 7
2.2.3矽碇切割成矽片 8
2.2.4太陽能電池 9
2.3切削油廢液之形成與特性 10
2.3.1切削油 12
2.3.2碳化矽 14
2.4薄膜 15
2.4.1薄膜分離原理 15
2.4.2薄膜種類與孔徑 17
2.4.3 UF與RO薄膜程序過濾廢水機制 18
2.4.4濾膜清洗 20
2.4.5逆滲透薄膜過濾 MBR 出流水之膜面變化 21
2.5切削油廢液回收再利用 24
2.5.1切削油廢液物理性回收 24
2.5.2太陽能晶圓切削廢液分離 26
2.5.3切削液靜置沉澱回收 28
2.5.4切削液加藥混凝回收 29
2.5.5切削液蒸餾回收 31
2.5.6切片廠內回收碳化矽 33
2.5.7切削液水泥窯處理法 34
2.5.8切削液焚化爐焚化處理法 35
第三章 實驗方法與步驟 36
3.1 研究流程 36
3.2 實驗設備及耗材 38
3.2.1 實驗設備 38
3.2.2 實驗材料 39
3.2.2檢測儀器 39
3.3 實驗方法 40
3.3.1確認切削油廢液物化特質 40
3.3.2精濾槽設備流程 40
3.3.3精濾槽 42
3.3.3.1超音波液位計 42
3.3.3.2數位式壓力計 44
3.3.3.3精濾槽設計 46
3.3.4濾膜抽液馬達的選擇 48
3.3.5濾膜的刮泥設備 49
3.3.5.1旋轉馬達 50
3.3.5.2變頻器 50
3.3.6切削油品質判定 54
3.3.6.1數位光纖感測器 54
3.3.6.2三通閥件 58
3.3.7氣動式蝶閥與球閥的差異 60
第四章 結果與討論 63
4.1抽液馬達流量規格選擇 63
4.1.1濾膜與抽液馬達流量50GPD的SEM圖 63
4.1.2濾膜與抽液馬達流量100GPD的SEM圖 64
4.1.3濾膜與抽液馬達流量250GPD的SEM圖 64
4.1.4抽液馬達的流量變化 66
4.2旋轉馬達轉速選擇 68
4.3變頻器安培數的選擇 69
4.4刮泥棒子的尺寸確認 70
4.5膜過濾後切削油物質分析 73
4.5.1回收油與新油化學成分分析 73
4.5.2回收油與新油添加比例的酸鹼值變化 73
4.5.3回收油與新油添加比例的導電度變化 76
4.5.4回收油與新油添加比例的黏度變化 76
4.6間歇操作之影響 79
第五章 結論與建議 81
5.1 結論 81
5.2 建議 82
參考文獻 83

參考文獻
[1] 郭勝惟(2013)，太陽能矽晶磚切片之切削油廢液物理性回收機制探討，國立交通大學工學院永續環境科技學程碩士論文
[2] 經濟部能源局(2013)，我國燃料燃燒CO2排放統計與分析，經濟部
[3] http://www.iea.org/publications/freepublications/publication/WEO2011_WEB.pdf ，民國103年1月18日下載
[4] 台灣電力公司，台灣電力公司101年報，經濟部
[5] http://www.solargiga.com/c/bus_overview.php，民國103年5月14日下載
[6] 張起瑞(2011)，納系矽鋁酸鹽材料結構與性質之研究，國立台北科技大學資源工程研究所碩士學位論文
[7] 邱文玲(2007)，二氧化矽粒子之中孔洞性質再聚苯乙烯/二氧化矽奈米複合材料之效應，中原大學化學系碩士學位論文
[8] 朱信旗(2008)，電磁式感應加熱柴氏法生長氧化鋁單晶過程之數值模擬分析，國立中央大學機械工程研究所碩士論文
[9] http://www.latentek.com.tw/industrial_furnaces_ch.html，民國103年5月14日下載
[10] 陳炤彰(2007)，矽晶圓薄化與平坦加工研究，國立台灣科技大學機械工程系博士論文
[11] http://www.latentek.com.tw/external_cutoff_saw_ch.html，民國103年5月14日下載
[12] 張宏全(2004)，以感應耦合式電漿化學氣相沈積系統成長太陽能電池，逢甲大學化學工程學所碩士論文
[13] 楊景荃(2008)，CIGS薄膜太陽能電池吸收層之前驅層推疊法製備與高強度光輻射效應，逢甲大學材料科學與工程學系碩士論文
[14] 王天毅(2005)，高性能金屬切削油切削效益研究，國立中正大學機械系碩士論文
[15] 陳宇君(2009)，碳化矽粒子於乙二醇中之行為研究探討，國立中央大學材料科學與工程研究所碩士論文
[16] 三宜油化，http://www.san-i.com.tw/，物 質 安 全 資 料 表 (SDS)，民國102年1月10日下載
[17] http://zh.wikipedia.org/wiki/%E7%A2%B3%E5%8C%96%E7%A1%85，民國103年1月13日下載
[18] Mulder, M.(1996)， Dordrecht. Basic principles of membrane technology, 2nd edition, Kluwer Academic Publishers
[19] 邱志成(1989)，以生物濾床與浸水式生物濾膜槽作為水回收處理設備之探討，東海大學環境科學研究所碩士論文
[20] 陳文正(2002)，有害毒性氣體在磺酸化聚苯乙烯薄膜中傳送特性之研究，朝陽科技大學應用化學系碩士論文
[21] 胡文勝(2011)，生物處理程序放流水影響薄膜積垢潛勢之研究，朝陽科技大學環境工程與管理系碩士論文
[22] http://aulanni.lecture.ub.ac.id/files/2012/01/MembraneTechnologyApplication1.pdf ，民國103年1月18日下載
[23] http://www.intechopen.com/download/get/type/pdfs/id/37328 ，民國103年1月18日下載
[24] Nicolaisen, B. (2002)， “Developments in membrane technology for water treatment,” ，Desalination Vol. 153, No. 1-3, pp. 355–360.
[25] 汪美玲(2004)，反覆過濾程序中濾材過濾特性之研究，私立中原大學化學工程學系碩士學位論文
[26] 林何印(2005)，超濾與逆滲透薄膜程序處理及回收工業廢水之研究，國立中央大學環境工程研究所碩士論文。
[27] 陳宜秀(2002)，天然有機物對於UF薄膜阻塞機制之探討，淡江大學水資源及環境工程學系碩士論文
[28] 林敬傑(2007)，薄膜程序處理及回收薄膜生物反應槽(MBR)出流 水之研究，國立中央大學環境工程研究所碩士論文
[29] httpwww.sinotech.org.tweerc-ctrNews941226Microsoft%20PowerPoint%20-%20Dr%20Chu.pdf，民國103年3月22日下載
[30] 中興工程顧問社(2005) ，工業廢水再生專案(I)，財團法人中興工程顧問社
[31] PASSAL百事樂全自動雙膜片壓濾機操作手冊(2010)，台灣卜力斯公司
[32] 陳金德(2006)，四氟乙烯濾布在有機廢棄物處置上之應用性研究
，中原大學化學系碩士學位論文
[33] 許偉哲(2010)，石英磚研磨污泥回用與太陽能晶圓切削廢油分離之研究，國立聯合大學環境與安全衛生工程學系碩士論文
[34] 宋國榮(2011)，太陽電池產業晶柱切割製程廢切削液回收研究，國立中央大學環境工程研究所碩士在職專班論文
[35] 鄧宗禹、黃志彬、邱顯盛(2002)，化學機械研磨廢液之處理與回收，國立交通大學環境工程研究所
[36] 程能林(2002)，溶劑手冊第3 版，化學工業出版
[37] 林文崇、劉秋敏、李淑莉(1993)，芳香烴萃取溶劑之回收再利用研究，崑山大學行政院國家科學委員會專題研究計畫成果報告
[38] 沈岳文(2004)，游離再生磨粒線切割加工對矽晶圓品質特性之影響，國立雲林科技大學機械工程碩士論文
[39] 株式會社IHI回轉機械，「Wire Saw Slurry Recycle System」 ，汎用機サービス事業部 分離SYSTEM部，http://www.ihi.co.jp/icm/engineerling/images/WSRS.pdf，民國103年4月20日下載
[40] 謝福環(2007)， 特殊有機廢溶劑純化再利用之研究，國立中央大學環境工程研究所碩士論文
[41] 宜蘭縣政府環境保護局(2006)，廢溶劑作為水泥窯輔助燃料之環境管理計畫暨固定污染源連續自動監測設施功能查核及維護計畫，宜蘭縣政府環境保護局
[42] 章裕民(1993)，焚化處理技術，新文京開發出版股份有限公司