>> 酸鹼 Scrubber 設計方法之檢討
在半導體/光電產業應用裡，或者應該說，在更早之化工產業裡，所謂酸鹼Scrubber ，實在是一個十分平常的設施，其設計方法有什麼好檢討？
此一想法之起源，是源於業主要求95％之去除率開始，由於所有送審資料被質疑，事實上，也確實如此，因為似乎不管是那一家得標，他們所送出來的計算書，好像都一樣。
這不禁令好奇，到底該怎麼設計？
或者說，他們所謂專業廠商，其設計背後的想法是什麼？
本期電子報，擬探討此一議題。在台灣不斷對Scrubber去除率要求日益嚴苛的需求，或許提供另一種想法
>> 前言
前言：
半導體廠 / 光電廠的 Scrubber與傳統化工廠的Scrubber，其最大差異，在於入口濃度不一樣。
在工研院的研究中，就有指出，半導體廠 / 光電廠的 Scrubber入口濃度，其實相較於傳統化工廠而言，是偏低的。
本期電子報之主題，其實也將從此一觀點入手，檢討目前市面上，那千篇一律的版本，究竟其合理性及理論基礎為何？
>> 設計方法檢討
設計方法檢討：
首先，先回顧目前時下比較流行的方法 (事實上，好像幾乎每一家都差不多)，請參看下圖，利用HOG及NOG之乘積，取得一個關於Packing material所需要長度(高度)之基本概念。
但是追溯其設計構想，其實是從下圖之雙膜理論而來。
從雙膜理論，透過下圖之Control Volume，可以推求出
之基本公式。其中HOG是從實驗求得，而NOG則有另外一個計算式。
我們可以進一步展開NOG如下：
最後，當K=0時，上述基本計算式可以再簡化如下：
從以上來看，其主要之盲點在於實際之使用狀況中，K值不全然於整組Scrubber 裡頭是零。這基本上是一個很理想之假設。
不論從微觀之流場與質傳立場看，或是巨觀之Scrubber立場，將整個Scrubber之氣液交換過程視為全然之無限溶解度，顯然無法說服人。
我們能接受者，為Scrubber上方初灑下液體時，因藥劑劑量充足，故具有無限溶解度。全面性之無限溶解度，我們認為不合理。
>> 設計方法修正
設計方法修正：
基於對傳統Scrubber設計方法盲點之認知，我們提出以下修正方式：
Scrubber上方初灑下液體時，因藥劑劑量充足，故具有無限溶解度。
此時 K = 0。
Scrubber下方廢氣初進入時，因藥劑劑量已於上方使用，故相對於廢氣濃度是不足，我們視此時之 K 值不為零，為標準之亨利定律所主導。
接下來就是 K 值如何沿Scrubber變化了。請參考下圖。
我們用四種不同曲線來描述K 值是如何沿Scrubber變化，並用乘冪改變變化曲線之特性。
在提出修改之設計方法之前，我們必須先做如下之假設：
1. 水中溶解之Gas物質，因其已和酸鹼中和劑，形成反應，因此，視其為0，此如HF與NaOH，形成NaF，因此，當形成中和反應，我們無法視其為HF，故只要水中持續有酸鹼中和劑，我們就視 xin≒0。
2. 在目前Scrubber水洗過程裡，因酸鹼中和加入量適切，故水中的酸鹼中和劑是持續存在且足夠，因此 xin≒0是成立的。
3. 針對K值，我們做如下假設與修正，
(1) 當酸鹼中和劑自上下灑之時，我們接受其無限溶解度之特性，即K=0之假設。
(2) 在廢氣入口處，我們無法接受無限溶解度之假設，雖然之前已假設其酸鹼中和劑仍存在足夠的量，但基於流場特性及濃度比，我們將視其僅形同只有單純的水，因此，此時是亨利定律適用。
基於以上假設，我們可以再將原始方程式簡化為：
>> 分析結果
分析結果：
利用上述概念，並再透過一些簡化，我們可以得到以下不同K值變化狀況下之結果，如下圖。
其實可以發現，不同乘羃 (n，n=1時K值為Linear Approach， n>1 時K值為Power Law – Infinite Solubility Approach， n<1 時K值為Power Law – Finite Solubility Approach)，不同K值變化特性，有著不同之結果。
>> 結論
結論：
我們針對目前Scrubber之設計方法提出我們的看法，特別是盲點處。同時，我們也提出另外一種想法，即利用K值之變化特性曲線來趨近於Scrubber之實際操作，以供大家參考。