地特三等申論題
108年
[環境工程] 空氣污染與噪音控制技術(包括相關法規)
第 一 題
📖 題組：
某中型電廠使用燃料油（重油）作為燃料，在燃燒後因應法規加嚴標準要求，擬加裝選擇性觸媒還原設備（SCR）進行 NOx 控制，若其燃燒後排放廢氣中的 NO2（NOx 代表物種）濃度約為 1,000 ppm，廢氣流率在 250℃，1atm 下為 3x10^4 m3/min，在目標要求降低 NOx 濃度至 70 ppm 以下。
某中型電廠使用燃料油（重油）作為燃料，在燃燒後因應法規加嚴標準要求，擬加裝選擇性觸媒還原設備（SCR）進行 NOx 控制，若其燃燒後排放廢氣中的 NO2（NOx 代表物種）濃度約為 1,000 ppm，廢氣流率在 250℃，1atm 下為 3x10^4 m3/min，在目標要求降低 NOx 濃度至 70 ppm 以下。
📝 此題為申論題，共 2 小題
小題 (一)
請說明使用燃料油（重油）作為燃料，其燃燒後 NO2 以 SCR 控制之化學反應式及三項操作注意事項。（10 分）
思路引導 VIP
看到本題應先聯想 SCR（選擇性觸媒還原）的核心機制：利用氨氣等還原劑在觸媒作用下將 NOx 化約為無害的氮氣與水，寫出精確的化學反應平衡式。接著，關鍵字「重油」提示了廢氣具備高硫、高灰分及重金屬等特性，結合題目給定的「250℃」偏低排氣溫度，推導出操作時必須防範硫酸氫氨結垢、觸媒中毒及氨氣逸散等工程實務問題。
小題 (二)
試計算每天所需使用之氨（NH3）用量。（15 分）
思路引導 VIP
本題為典型的空污控制工程計算題。解題核心在於：先計算出每日需去除的 NOx 氣體總體積，再利用理想氣體方程式（PV=nRT）將實際操作溫度（250℃）下的體積換算為莫耳數。最後，根據 SCR 標準還原反應（一般預設 NH3 與 NOx 莫耳比為 1:1）計算所需氨氣的質量。