超臨界水

超臨界流體應用技術

在綠色製程(Green Process)的蓬勃發展下，超臨界流體應用技術也日漸受到重視。亞炬公司憑藉著特殊金屬設備製造的技術能力，於1999年與工研院共同完成台灣第一套超臨界水氧化設備，現除提供滿足不同製程需求之設備外，我們不自我設限為設備供應商，而是進而以技術服務做為我們的目標，因此多年來也陸續完成各式超臨界流體應用技術的開發。

何謂超臨界流體

固、液、氣為一般我們熟知的三態。以水為例，當我們在常壓下(1大氣壓)將水冷卻到0℃以下，此時水即由「液」態轉變為「固」態(我們叫它”冰”) ；若將水加熱到100℃以上，此時水就由「液」態轉變為「氣」態(我們這時叫它”水蒸汽”) (見圖1) 。但科學家發現若在220大氣壓以上對水加熱，當溫度超過374℃，水的物理性質(密度、擴散係數、表面張力等)明顯與其他三態不同，因此該如何描述這時的狀態呢？ 由於這時水的溫度、壓力超過了它的臨界條件(Tc=374℃、Pc=22.1MPa，最後科學家決定叫它「超臨界流體(Supercritical Fluid)」。超臨界流體近年受到工業界重視的原因，即在於其界於液體及氣體間的特性，見下表，所以不論以超臨界二氧化碳取代傳統溶劑進行萃取或清洗、或是在超臨界水均一相(homogen-ous)環境下進行廢水降解或水熱合成奈米粉體，由於其諸多優點，因此被視為新一代的綠色製程。

超臨界水氧化 - 高效率廢水處理技術

因為廢水中污染物之不同及考量處理成本，目前並無單一的處理技術適用於所有廢水處理。亞炬公司除提供物理方式的廢水處理技術(薄膜過濾、吸附)，對於具生物毒性之高濃度有機廢水，亦提供比傳統焚化法及濕式氧化更有效並節能之另一選擇。

超臨界水氧化(Supercrutical Water Oxidation) 的商業應用已有10年的歷史，廢水氧化降解主要是在高於水的臨界溫度(374.2 ℃)及臨界壓力(22.1 MPa)下進行。在超臨界狀態下，廢水與氧或添加之氧化劑會成為均相，因此氧化能力提高，污染物質迅速被氧化，相較濕式氧化法由於水中溶氧不足，造成氧化不完全，排放尾氣有VOC，及焚化法中濃縮脫水前處理造成之能耗，及高溫反應易形成NOx等問題，SCWO不啻提供另一更佳之技術選擇。

近年來替代能源的開發，隨著地球暖化議題日受重視及石化燃料價格屢創新高，而再度成為各國能源政策重點 之一。台灣因鄰近東南亞，亞炬公司在考慮原料取得方便，及期望同時解決國內廢食用油處理問題，因此 提供客戶連續式生質柴油製程規劃及設備製造之相關服務。目前除有年產量100噸，可滿足客戶區域性使 用上需求之單元設備(自產自用) ，也提供工業級生產之整廠技術服務。

生質柴油主要為脂肪酸甲酯，傳統製程係將油脂及醇類藉由氫氧化鈉進行鹼摧化反應，由於製程副產物含有大量的皂，因此生產過程中需要用到大量的水將皂自生質柴油中去除，而有了「製程會產生大量廢水」這項最為人垢病之問題。

在超臨界環境下進行油脂及醇類的酯化反應，因為係屬均化反應 (homogenous) ，不需鹼進行摧化，不但不會有皂的產生，也因為反應速率快，同樣生產規模之設備，其大小較傳統式製程佔地更少，減少了客戶建廠投資上之成本。