高科技產業常年使用大量的酸性（如H₂SO₄、HF、HCl、HNO₃）和鹼性溶劑（如NH₃），被廣泛的應用在蝕刻製程的清洗程序。若無有效處理經由排放管道排至大氣中，這些前驅污染氣體容易發生光化反應，使得環境中PM2.5（細懸浮微粒）濃度升高空氣品質變差。以往台灣空污法規範洗滌塔對酸氣（鹽酸、氫氟酸、硝酸及磷酸）去除效率應大於95%，總排放量應小於0.6 kg/h，硫酸去除效率應大於95%，總排放量應小於0.1 kg/h，或符合法規內的操作條件（pH<7、濕潤因子>0.1m³/h、滯留時間>0.5 sec及比表面積>90 m²/m³）當標準，但這容易造成去除效率過低的疑慮。故此，環境部在112年5月4日頒布修正後的半導體產業的空氣污染排放標準。在既有設施的部分，各別酸性氣體（HF、HCl、HNO₃、H₃PO₄ 和H₂SO₄）的排放濃度需小於0.5 ppm或去除效率高於95%，而新設的設施部分，各別酸性氣體（HF、HCl、HNO₃、H₃PO₄ 和H₂SO₄）則需要排放濃度小於0.3 ppm或去除效率高於96%。由前述可知，半導體產業的空氣污染排放標準已日趨嚴格。以半導體產業為例，其酸鹼廢氣排放特性是進氣濃度較低但排氣量大，換算成排放量可知對空氣品質的影響甚鉅。在先前許多研究顯示傳統洗滌塔對於處理低濃度的效率遠低於法規的去除率要求，Tsai et al. (2003)發現洗滌塔對於鹽酸、氫氟酸及氨氣的去除效率不佳，當濃度低於650μg/m³時去除效率即低於70%，且進氣中污染物濃度越低，處理效率越差，甚至常無法達到設計去除效率，故此更難符合法規規範的95%去除率。

本協會團隊先前研究，實驗室測試1.0 CMM的洗滌塔填料更換為高效蜂巢式結構材料，具有很大的比表面積(480 m² m⁻³)及低壓損，而去除酸氣的效率都維持95%以上。依據雙膜理論洗滌塔是一種提供氣液間發生質量傳遞的介質，透過填充材料增強兩相的質傳能力，對於酸鹼性廢氣而言，影響去除效率最大者為填充材比表面積與堆疊方式，其次為循環水的導電度值及相關操作條件等。利用前述模場條件，將處理風量放大至100 CMM並設置在某半導體工廠長期監測，操作條件如表一所示，在3年6個月的實場驗證（2017–2021年）結果顯示，氫氟酸(HF)去除率97%，鹽酸(HCl)去除率98%，硝酸(HNO₃)去除率 98%及硫酸(H₂SO₄)去除率 97%（如圖二~圖三）。另外系統壓損在長期（>3.5年）使用監測結果，隨著使用時間增加僅些微增加介於49.0～78.4 Pa (0.5-0.8 cm H₂O)，與其它不同填充材料相比壓損明顯較小，如表二所示。

表一、高效蜂巢式洗滌系統操作參數

表二、不同填充濾材之比較

圖一、去除效率與時間序列結果 (a) HF及CH₃COOH (b) HCl及HNO₃ (c) HNO₂及H₂SO₄

圖二、去除效率與入口濃度關係(a) HCl、HNO₃及H₂SO₄ (b) HF、CH₃COOH及 HNO₂

蜂巢式濾材經3年6個月的實場系統驗證，結果顯示對HF、HCl、HNO₃和H₂SO₄的混合酸性氣體的去除效率都可大於 95%，且濾材亦不受來源混酸濃度高低而影響去除效率 (Le et al., 2021)。另外，蜂槽式濾材的壓損表現也非常好，測試期間壓損變化僅有0.5～0.8 cm H₂O。未來，這種具結構性填充材料且高去除效率的裝置可應用在空氣污染控制設備使用，進一步提高酸鹼性氣體的去除效率，達到減少污染物的排放量，邁向2050 淨零排放之目標。

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