第6章基础材料.PDF

第 6 章 基礎材料 一、高效率分離純化技術 （一）技術研發目標 分離純化技術(Separation and Purification Technology)為影響國內產業最廣泛 的工業基礎技術之一，其應用領域涵蓋石化、特化、紡織等民生材料基礎工業，及半 導體、顯示器、發光二極體(LED, Light Emitting Diodes) 、太陽能等科技產業，因此 發展上採取強化分離純化基礎的研發，企能藉此深化與精進化工材料之生產技術，並 逐步達成技術自主化之發展策略。主要發展項目，包括熱力學平衡資料庫/預測模式、 分離策略邏輯、流態分析(Dynamic) 、熱與質傳、分離程序優化設計、製程模擬與基 本設計等。整體重點指標方面，強調效率(Efficiency)與純度(Purity)之精進，透過熱、 質傳效率之提升，強化分離程序之能源耗用率與技術競爭力，並藉此提升化學材料之 品質與信賴度，提高產業應用鏈之附加價值。 此項基礎技術涵蓋有機體系(Solvent-based) 、水溶液體系(Water-based)及無機 體系(Inorganic-based)三大系統，藉由個別分離系統的重點技術擬出需突破之關鍵指 第 6 標，並以建立工業化技術為最終目標，因此在執行規劃上，將從最基礎的質量傳遞、 章 熱量傳遞、化工熱力學與流體力學等科學理論出發，針對工業生產上常見的氣-液-固 混合物的分離與純化程序，以系統化的方法開發出高性能的製程技術，這些製程技術 基 須包含有低能耗、高通量、高收率及高純度的特性，可廣泛應用於傳統化學產業的化 礎 材 學品分離純化、電子產業的高等級溶劑或無機化合物的回收與精製、未來生質產業的 料 可再生生質材料分離純化及最迫切需要的水處理或二氧化碳回收再利用等方面。 2012 年高效率分離純化技術目標，在有機體系分離系統，以高效率分離塔器基 礎技術為標的，建立複合型(Hybrid)分離塔熱整合測試驗證系統(塔徑大於 75 mm)與 程序設計能力，節能率10% ，並透過一項以上工業級蒸餾節能改善工程實務演練， 確認工程設計裕度；在水溶液體系分離系統，以水淨化奈濾膜(NF)為指標性載具，建 立兩相介面擴散控制於1D PES 多孔基材上達膜厚500 nm 、Ca+2 溶液脫鹽率達80% 且通量達10 LHM 之結構膜材之成型操控；在無機體系分離系統，以高效能電氣精煉 基礎技術為標的，高熔點耐火金屬(廢鉬靶)回收精煉純化可達2 N 以上，回收率可達 80%以上。 （二）技術發展藍圖 分離純化基礎技術依有機體系、水溶液體系及無機體系等三大系統，擬定對應之 產業端與技術深耕重點，並針對原物料枯竭，環保、節能及減碳等全球趨勢，定位於 資源(原料、能源及水資源)減量運用之永續技術發展，其中有機體系分離系統以化學 製造業泛用且能耗比重大之分離塔器為重點，期望透過熱、質傳元件設計能力之深 化，提升國內化學製造業能源使用效率與技術精進能量；水溶液體系分離系統主要以 高脫除率、高通量膜分離技術為重點，期望透過孔隙控制與複合化加工基礎技術之深 化，可突破膜材設計與加工之核心技術，應用於水資源開拓或回收之新興領域；無機