酸鹼氣體採樣器之國內外研究現況

2.2.1 國內現行酸鹼氣體檢測方法

近年來，環保署針對半導體及光電廠煙道無機酸鹼氣體排放之監測方法大多 是利用吸收瓶來採集氣體，以氫氟酸為例（NIEA A409.71A），首先將氫氧化鈉 吸收液倒入兩個吸收瓶內並進行氣體採樣工作，之後再將樣本液體稀釋到一定的 體積，最後利用鑭茜錯合劑比色法進行氟化物濃度分析。此採樣分析法過程耗 時，且容易受到人員操作不良而產生誤差，偵測下限為 0.2mgF^-/Nm³，亦無法有 效檢測煙道管中之HF排放濃度。

針對國內現行之無機酸鹼檢測方法問題，Tsai et al. (2001a and 2001b) 設計了 一種多孔金屬片固氣分離器，並與矽膠管法及吸收瓶法進行吸收效率比對。分離 器由鐵氟龍材質製造，包括兩層慣性衝擊板，用來去除截取氣動直徑為 9.5 及 2.0μm的微粒，下游端再放置 37mm的濾紙以去除小於 2.0μm的微粒，其後再放 置兩片多孔金屬片收集氣體污染物。測試氣體為HNO3、 HCL、HF、NH3。實驗 結果如圖2.1 所示，當多孔金屬片固氣分離器塗敷 3%及 5%的碳酸鈉時，其破出 時間皆為 3 小時，但採樣 4 小時後塗敷 5%碳酸鈉之多孔金屬片吸收效率較佳。

且其採樣效率皆較矽膠管法與吸收瓶法為佳。

針對新竹科學園區半導體廠與光電廠酸鹼氣體去除效率之檢測方面，Tsai et al. (2003a)利用多孔金屬片固氣分離器進行煙道採樣。檢測結果發現，當HF之進 口濃度小於650µg/m³時，洗滌塔去除效率會隨進口濃度增加而上升，而當進口濃 度大於650µg/m³時，去除效率則略大或略小於一定值，且當進口濃度低時，洗滌 塔對於HF之去除效率不佳(圖 2.2)。而針對環境監測方面，Tsai et al. (2003b)也曾 利用多孔金屬片固氣分離器進行新竹科學園區之周界酸鹼氣體採樣分析，並使用 蜂巢式固氣分離器進行比對，實驗結果發現此兩種採樣器之相關性佳，而氫氟 酸、氫氯酸、亞硝酸、硝酸、二氧化硫、氨氣之濃度分別為3.71±2.44 ppb、4.60±2.61

ppb、1.11±0.76 ppb、1.48±1.16 ppb、5.83±2.81 ppb、11.14±3.50 ppb。

Simon and Dasgupta (1993)發表平行平板固氣分離器，其分離器(圖 2.5)表面 塗敷一層二氧化矽層做為表面親水性材質。兩平行平板為玻璃材質製成，吸收表 面之高與寬為 600mm、36mm或 50mm，兩平板間隙為 3mm，測試氣體為SO2， 採樣流量為10L/min。吸收液體為 0.5mM之H2O2，吸收液流量為265μL/min。其

實驗結果如圖2.6，顯示當採樣流量為 5L/min時，採樣效率可達 100%，但仍有吸 收液蒸散的問題。

Simon and Dasgupta (1995)針對空氣中之硝酸鹽及亞硝酸鹽在採樣時所遭遇 的干擾進行探討，並利用平行平板固氣分離器結合固體微粒收集系統對HONO及

流量，H 為兩平板間隙。

在周界採樣方面，Rosman et al. (2001) 利用Simon and Dasgupta (1993)所發表 之平行平板固氣分離器進行周界採樣，實驗結果發現以二氧化矽塗敷之吸收表面 會受到油性氣體附著，而使得潤濕性效果不佳，且無法用溶劑清洗使其恢復表面 潤濕性，因此提出以親水性聚脂薄膜(hydrophilic polyester screen)作為吸收表面來 取代二氧化矽之塗敷，因親水性聚脂薄膜有更好的可潤濕性，且可減少分離器收 300mm、寬 57mm，反應面積長 220mm、寬 13mm。測試氣體為 1.0ppmv SO2， 流量為1.0-2.0 SLPM。吸收液為 5mM H2O2或5mM H2O2+5mM NaOH，流量為 500 μL/min。實驗結果顯示當吸收液為 5mM H2O2+5mM NaOH時吸收氣體效率較 佳，當氣體流量為1.7LPM時，對於SO2氣體之吸收效率可達99%(圖 2.11)，且上

升時間與下降時間皆在五分鐘以內。

以上為國外對於半連續自動監測器之研究現況，綜觀上述所提到之濕式固氣 分離器，其各種表面潤濕性處理之方法仍有可潤濕性差或記憶效應等影響，因此 本研究提出以多孔玻璃板塗敷TiO2，並配合UV光照射使光觸媒產生超親水特性，

以達到表面潤濕的效果。