本研究提供了以細微水霧改善傳統填充塔對於無機酸鹼的去除效率 之基礎理論和初步實驗。在本研究中理論模式與模場數據、實場數據之間 都還有一些差距及設備上許多尚待改進的地方，但在整個實驗過程中還是 有得到許多的不錯的結果及趨勢可以提供在實際應用上的參考。
5.1 模場實驗結論
本研究在實驗室裡架設的模場是由上半部的噴霧塔及下半部的填充 塔所組成。在經過一連串的實驗可以得到下列結論：
1. 無論是傳統的填充塔或是噴霧塔，其對於 HCl 的去除效率都會和進口 濃度有關。當進口濃度在1 ppm 以下時，去除效率會迅速的下降；當進 口濃度大於 1 ppm 以上，其去除效率會上升，最終會趨於約 95%的平 衡效率後便不再增加。
2. 在達到去除效率平衡所需要時間上，傳統的填充塔需要 2.5 秒以上的時 間才有辦法達到吸收平衡，而噴霧塔則只需要1.3 秒左右的時間便可以 達到平衡。由此可知，噴霧塔細微水霧的大比表面積的特性是有助於吸 收速度的。在達到平衡的進口濃度上，填充塔無論操作的pH 為多少都 需要1000 ppb 以上，若洗滌水導電度太高，甚至會拉高到 2000 ppb 才 會達到穩定的效率；而在噴霧塔的表現上只需要約500 ppb 就可達到穩 定的平衡效率。
3. 在使用不同導電度的洗滌水質時，填充塔對於 HCl 的去除效率表現亦 會不同。在進口濃度1 ppm 以上的範圍裡，0.35、5 和 10 cm/ms 三種水 質的表現是導電度愈低的去除效率愈佳，但其間的差距約不超過5%。
在進口濃度小於1 ppm 的時候則會展現出較大的差距，且進口濃度愈低
差距愈大，在100 ppb 時，去除效率的差距則可達到 20%。所以在針對 低進口濃度的時候，水質的乾淨就會是一個不得不注意的重點。
4. 當我們固定 HCl 的進口濃度去改變不同的滯留時間，則無論是填充塔 或是噴霧塔，其去除效率都會隨著滯留時間增長而增加，但最終還是會 趨於一個平衡的去除效率。在去除效率提升的效果上，以pH=10、滯留 時間 0.7~2.5 秒為操作條件時，噴霧塔與填充塔均能有 11%的提升幅 度。在噴霧塔的部分，有比較pH=7、8 和 10 三種，提升幅度則是 pH=7 的時候為最大，可到達到17%，pH=8 和 10 次之。
5. 在洗滌水導電度為 10 ms/cm 時，若填充塔的進口濃度小於 40 ppb 時，
則可能有氣提(stripping)產生，此時不但無法將污染物去除，反而會釋 放出少量的污染物。此時，若是想要以延長滯留時間來提升去除效率的 話，反而是會讓洗滌水中的污染物有更多的時間釋出更多的量。當滯留 時間由0.7 秒增加至 2.5 秒時，氣提量也從 2.04 ppb 增加至 12.67 ppb。
不過氣提現象也是會隨著滯留時間的增長而趨於平衡，而且 HCl 經由 氣提所能釋放出來的量也是很有限的。
6. 在噴霧塔的氣液比部分，我們比較了 Qg/Ql=19500 及 13000 兩組，可以 很明顯的發現，當氣液比減少時去除效率有明顯的上升，在平衡的去除 效率上約有10%的差距，而在低濃度的區間裡 Qg/Ql=13000 的效率上升 速度也遠比Qg/Ql=19500 要快的許多，以 HCl 進口濃度 100 ppb 為例，
Qg/Ql=13000 的去除效率已達到 76%，而 Qg/Ql=19500 的去除效率只有 43%。由此可知，在針對低濃度 HCl 氣體的去除時，增加水霧量來降低 氣液比是一個很有效率的方法。
7. 在 pH 的影響上，無論是噴霧水還是洗滌水，在針對去除 HCl 污染氣體 時，增加pH 值都是可以提高去除效率的方法，尤其是在噴霧塔的部分 效果特別顯著，pH=7 和 10 之間的效率可以相差到 10%左右(平衡效
率)，但在填充塔就只有約 2~3%(平衡效率)的改善效率。
8. 當噴霧塔和填充塔同時運作時，我們可以發現達到 95%去除效率的進口 濃度可以由原本只有填充塔時的1350 pp 降低至 600 ppb。換句話說，
新式洗滌系統的確有改善原本填充塔在低濃度效率不佳的效果。雖然在 600 ppb 以下還是有去除效率下降的問題存在，但依照之前實驗的結 果，以降低氣液比或提高水霧的pH 值應該還是可獲得一定程度的效率 提升。
5.2 建議
此一研究在對於在噴霧方法的研究上還只是初步的結果而已，仍有許 多條件尚待後續實驗繼續研究完成。但對於目前所面臨的低濃度污染的去 除問題，仍可提供一些改善的方向。
1. 若工廠需要處理低濃度的無機酸鹼污染物時，需要多注意其洗滌水的乾 淨程度，導電度不能過高。若是太偏高的話，即使改變pH 值或滯留時 間，所能得到的改善效果也很有限，且尚有氣提現象發生之虞。
2. 採用噴霧的方式是可以獲得實質上的效率提升。因為噴霧的產生方式很 簡單，只需要有高壓泵浦和噴頭即可。且安裝在現有的風管中不需增加 額外的設備，如圖 5.1。在風管中可依照地形現況及去除效率需要來更 改噴頭的安裝位置以得到不同的滯留的時間。
3. 若 HCl 進口濃度為較高的範圍，如 500 ppb 以上，則建議以加高 pH 值 為處理對策，若是在500 ppb 以下時，則以降低氣液比較佳選擇。
此外，在模場的實驗設備方面仍有些許的缺點如下，使得在實驗的過 程中仍不盡理想。
1. 填充塔的洗滌水迴留管過小，導致過多的洗滌水滯留在填充塔底部來不
及迴流至循環水糟；出口風管過小導致風速過快，而把滯留在填充塔底 部的水沿著風管帶到除霧器，使除霧器負荷過重，也使氣液接觸時間不 易估算。
2. 風管管徑太小，且有相接處的管徑改變，導致壓損過大而使能操作的風 速範圍受到不小的限制，無法做到較大的風速。
3. 噴頭的配置不佳，使得有部分的水霧很快的碰到管壁，造成過大的管壁 損失(wall lose)，形成實驗的誤差。
針對以上因系統設計的缺陷而造成在實驗中所形成的一些問題，也提 出以下的改善建議：
1. 將填充塔的洗滌水迴流管加大，加速循環水的迴流以避免過多的水囤積 在填充塔底而被帶出。
2. 將出口的風管加大，降底出口風速，以免將洗滌水帶出也避免產生過大 的壓降。
3. 將出口風管改為 L 型向上或是有一向上傾斜的角度且增加除霧器的高 度，以免洗滌水被帶到除霧器。
4. 再添購一台加藥機以應付未來酸鹼混排時的 pH 控制。
圖5.1 實場中安排裝噴霧系統示意圖