工业废溶剂产氢及储氢技术研发计画-科技部工程科技推展中心.PDF

行 精 類 行 年年 行 葉 林 參理 益 讀 理 年 摘要 經濟與高科技快速發展下，工業界使用大量化學用品，增加了大量的工業廢溶劑。 本研究以建立工業廢溶劑產氫技術為主要目的。目前完成的項目(1)建立電漿產氫關鍵技術，包括廢 溶劑及氣體分析方法的建立，廢溶劑熱力學化學平衡 組成分析；(2) 以異丙醇為例作整個產氫系統功能 分析及測試；(3)探討電漿產氫系統參數對產氫的影響，以建立最佳化系統；和(4) 完成實驗值與理論值 相互比較。 雖然實驗值與理論值尚有些差距，但 是從初步的產氫結果看來，建立工業廢溶劑電漿產氫的關鍵技 術是可行的。將有害廢棄物轉換能源 (Waste-to-Energy) ，可同時兼顧能源、環保與經濟的美夢也是可行 的。 前言 目前國內有機溶劑己普遍使用於塗料塗裝業、電子業、印刷業、合成樹脂業、鑄造脫蠟模業，甚至 於洗衣業、食品工業……等，另外亦應用於某些化學工業。隨著工業的推廣與發展，尤其是電子工業的 快速成長，也增加了廢棄溶劑的產量。例如異丙醇(Isopropyl Alcohol, CH3-CHOH-CH3)為電子業界常用 的清潔劑，用於 PC Board 、電器接頭、印刷電路板、光纖、半導體的熔融與清潔處理過程。丙酮 (Acetone, CH3-CO-CH3)也是於黃光製程中之有機溶劑 用於洗除晶圓表面之去光阻劑, 也是一種易燃的液, 體 容易揮發成氣體。另外、像苯, (Benzene,C6H6)也是常用的工業溶劑，是藥廠、塑膠、輪胎、染料等業 者的先驅。而使用過後的廢有機溶劑，已證實屬有害性事業廢棄 物；這些都是天然或合成的碳氫化合 物，具有劇毒，也是致癌的物質，有害健康，往往要花費很多精力與金錢去處理這些工業廢液，以免造 成公害。雖然部分業界對於這些廢溶劑能給予有效地處理與回收利用，但對一些無任何妥善因應對策的 業者而言，不啻再造成另一次影響環境、危害健康的大公害，可謂關係重大，不可不慎。 其實有機廢溶劑在1980年代末期即受到我國相關單位的重視，開始調查並研擬短期、中期和長期清 除、處理之對策，爾後也逐漸修改一些不適用法規，使有機廢溶劑的管理於法規面逐漸合理化，但在執 行面仍遭遇到不少問題，主要是相關廠商的配合執行上並不順利。直到 2000年7月某廢溶劑處理廠商爆 發事件，有機廢溶劑污染了大高雄地區的水源，影響到民生，才 使此一問題浮出檯面，受到全面的關 注。2003年台灣地區的事業廢棄物中，液態類每年的產生量約有90萬公噸，其中包括廢液 65萬公噸、廢 酸 14萬公噸、廢鹼 6萬公噸、廢溶劑 6萬公噸 [1] 。由於此類液態廢棄物的回收再利用及處理技術昂貴， 且設備投資及操作的技術都需要較高水準，因此其處理費用一直被相關企業或代處理技術工程公司視為 沈重的負擔。 隨著相關科技的不斷改進以及全球能源日漸短缺，而以資源化循環再利用的態度處理廢溶劑乃成為 近日之新趨勢。值得慶幸的是這些危害的物質卻含有豐富氫原子，可利用熱電漿蒸汽重組技術，將任何 碳氫化物的工業有機廢溶劑 或廢液( ) 裂解生產氫氣。將危害大眾的工業廢溶劑轉換成有用的綠色再生能 源－氫氣，不僅保護我們的自然環境，也一種新世紀的綠色能源，不但解決了危害大眾的毒物，相信更 能提供我國國家能源政策的一個新方向。也提供我們最佳的能源，可說是一箭雙鵰，一舉兩得。 利用工業廢溶劑產氫，直接有效的提升我國的能源多元化和能源安全，間接節省社會成本，也提升 在經濟上的國際競爭力。在 21世紀即將到來的氫能源經濟時代，更具有能源、環保和經濟的三重意義與 社會責任。 1 文獻探討 工業廢溶劑目前有下列幾