適用於半導體產業氮氧化物 (NOx) 減排的有效解決方案 

酸雨和重度煙霧-這些對健康和自然的威脅是由NOx(氮氧化物NO2和NO)所造成。在許多行業中,如何處理燃燒製程中產生的有害氮氧化物,著實是一大挑戰。

達思DAS Environmental Expert現已開發出適用於半導體和其他行業的統包式NOx處理解決方案。

什麼是氮氧化物?氮氧化物對環境和健康又有什麼影響?

氮氧化物,縮寫為NOx,是燃燒石油、天然氣、煤炭或木材等石化燃料時產生的氣體化合物。氮氧化物群組中包括一氧化氮 (NO) 和二氧化氮 (NO2)。

一氧化氮 (NO) 是一種具生物活性的無色物質,在人體中有傳遞生物訊息的作用。由於會使血管擴張,因此廣泛用於心臟診療、心臟手術,以及治療新生兒的肺循環高血壓上。一氧化氮在大氣中很容易氧化成二氧化氮。二氧化氮(NO2) 是一種紅棕色、高毒性、具刺鼻味的氣體,在超過攝氏200度時會分解成一氧化氮和氧。另外,它在接觸水氣後還會產生酸,進而形成酸雨;而且這兩種氮氧化物都是夏季霧霾的來源成分。這些物質會危害人類與動物的健康,尤其是二氧化氮會刺激與損害氣道與眼睛的黏膜,以及導致肺功能下降。倘若大量吸入這些有毒的一氧化二氮,將會導致呼吸困難以及肺水腫。

交通工具排放這類汙染的比重不高(約占總排放量的 37%)。固定汙染來源所占比重約30%,主要包括電廠、焚化廠、玻璃與水泥廠以及煉油廠。生成氮氧化物的過程除了燃燒外,還包括與硝酸的反應。因此,的農業也逐漸成為排放NOx的其中一種來源(約 10%)。

為此,全球許多國家已針對氮氧化物規範嚴格的限制。世界各國政府和當局努力進一步限制這些空汙的排放。德國空汙排放標準 (TA Luft) 或美國EPA等國家環境法規都對氮氧化物的排放訂定了嚴格的限制。正因如此,不僅上述氮氧化物排放大戶,半導體產業等高科技產業也需要有效的解決方案來防止、減少或處理氮氧化物。

Sources and Receptors of NOx

Source: https://www.epa.gov/

氮氧化物是如何產生的?

NOx 主要是氮透過各種燃燒過程進行氧化所生成。這些生成機制之間具有顯著的差別。熱力型氮氧化物是在相對高溫(超過攝氏1300度)下經由燃燒空氣中的氮與氧所構成。燃料氮氧化物則是燃料在攝氏800度下透過化學鍵結合氮元素生成。這些複雜的化物程序會受到反應條件影響。此外,氮在焰面燃料原子團 (CHx) 的影響下還會轉變成瞬時生成氮氧化物。

在正常的燃燒過程中,NOx 有95%的成分為NO。而NO2則主要是燃燒時和大氣中的氧結合而生成。在不利的製程條件下則會生成一氧化二氮 (N2O),也就是笑氣。笑氣在醫藥領域用主要作為麻醉劑,在食品業則用作為燃氣。更重要的是,笑氣本身也是一種溫室效應氣體,其暖化效應比二氧化碳高298倍。

半導體工業中的氮氧化物

Steve Hsu

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Steve Hsu

Sales Director