摘 要
本研究目的是以連續式濕式氧化法（簡稱WAO）配合著添加觸媒探討水中氨（NH3-N：200 mg/L至1000 mg/L）的去除效能及觸媒的物性分析。水中氨是利用自行人工配置的氨水，使用的觸媒為含Cu/La/Ce的陶瓷觸媒，實驗條件包括溫度、進流速度、濃度及氧分壓。

在第一階段WAO實驗中，處理條件為NH3-N入流濃度為400mg/L，pH=12.0，溫度453 K、總壓力3.0 MPa及進流速度為3 ml/min，NH3轉化率僅達40.1%。

在第二階段中（pH=12.0、溫度453 K、總壓力3.0 MPa、入流濃度400 mg/L），添加觸媒後的濕式氧化反應（簡稱CWAO）其NH3轉化率可達86.2%以上。將NH3-N入流濃度調整至200、400、800、1000 mg/L時，NH3總轉化率分別為89%、82.6%、81.6%、79.3%。當溫度提高到473 K時，CWAO之NH3轉化率更可達91.4%。

在相同的處理條件下（pH=12.0、溫度453 K、總壓力3.0 MPa、入流濃度400 mg/L），將NH3-N入流速度調整至3、4.5、6、7.5 ml/min時，NH3總轉化率分別為86.2%、84.5%、61.3%、43%。入流速度為3ml/min，氧分壓調整至2、3、4、5 MPa時，NH3轉化率分別為78%、
86.2%、77.6%、53.5%。
由Power-Rate law及Arrhenius 定律算出整個反應外觀的n值、Ea值與A值，其中n = 0.66、Ea = 38.01（KJmol-1）及A = 100.11 （sec-1）。

在觸媒物性分析方面，我們以BET測出觸媒的比表面積，其中金屬各重量比例的觸媒所得到的比面積，以越高的重量比為最好。SEM則是測出觸媒的表面結構，其中可明顯比較出使用前、使用後的差異。EDS則為測出觸媒在使用前與使用後各金屬所佔的百分率的不同。ICP-MS則為檢測出流水中是否有金屬溶出的現象，EA則是檢測觸媒表面是否有積碳現象，結果顯示並無明顯的積碳現象。XRD則為偵測各金屬在觸媒中與氧化合的形式。

Abstract
The purpose of this study was to investigate the removal performance in oxidation of ammonia solution, synthesized concentration in range of 200 mg/l -1000 mg/l, in continuous WAO process over Cu/La/Ce catalyst. The operation parameters in WAO process were performed as follows: reaction temperature, influent velocity, initial concentration of ammonia and oxygen pressure.

During the first stage WAO test, ammonia conversion only reached to 40.1% under the conditions performed as follows: initial concentration of ammonia in 400 mg/l, 12 of pH, 453 K of temperature, 3.0 MPa of total pressure and 3.0 ml/min of influent velocity.

In the second stage experiments conducted by 453 K, pH 12, 3.0MPa and 400 mg/l, the ammonia conversion was above 86.2% over catalyst in WAO process. In addition, the conversion of ammonia were found to be 89%, 82.6%, 81.6% and 79.3% when the initial concentration were regulated in 200, 400, 800 and 1000 mg/l respectively; 91.4% conversion of ammonia could be obtained when temperature was raised at 473 K.

The tests such as XRD, SEM, EDS, ICP-MS and EA were also determined. The kinetics of WAO over Cu/La/Ce catalyst in oxidation of ammonia solutions using Power-Rate Law was presented to calculate the apparent reaction order and activated energy.

目 錄
謝誌 I
中文摘要 II
英文摘要 IV
目錄 VI
表目錄 Ⅸ
圖目錄 X
符號說明 XⅡ

第一章 前言 1-01
1-1研究動機與目的 1-01
1-2研究內容 1-03

第二章 文獻回顧 2-01
2-1觸媒 2-01
2-1-1活性金屬 2-01
2-1-2觸媒製備方法概述 2-02
2-1-3陶瓷簡介 2-12
2-1-4擔體效應 2-15
2-2氨 2-16
2-2-1氨的簡介與來源 2-16
2-2-2氨的毒性與去除 2-20
2-3濕式氧化法 2-24
2-3-1濕式氧化原理與特性 2-24
2-3-2濕式氧化法之反應步驟 2-26
2-3-3濕式氧化法的操作因子與產物 2-28

第三章 實驗設備與方法 3-01
3-1觸媒製備及物性分析 3-01
3-1-1觸媒製備裝置 3-01
3-1-2觸媒製備程序 3-01
3-1-3觸媒物性鑑定 3-06
3-2實驗設備 3-09
3-2-1連續式設備及功能說明 3-09
3-3操作步驟 3-12
3-3-1連續式反應操作程序 3-12
3-4實驗藥品與儀器 3-13
3-4-1實驗水樣 3-13
3-4-2實驗氣體及藥品 3-13
3-4-3實驗儀器 3-14
3-5實驗方法 3-16
3-5-1實驗設計 3-16
3-5-2影響實驗因子測定 3-16
3-5-3反應動力之推導方法 3-19
3-5-4實驗分析項目及方法 3-22

第四章 結果與討論 4-01
4-1前導實驗 4-01
4-1-1WAO處理氨的效能 4-01
4-1-2觸媒篩選 4-03
4-2連續式觸媒濕式氧化處理程序 4-05
4-2-1不同氧分壓下NH3轉化率與NO3-＋NO2-選擇率 4-05
4-2-2不同反應溫度下NH3轉化率與NO3-＋NO2-選擇率 4-07
4-2-3不同起始濃度下NH3轉化率與NO3-＋NO2-選擇率 4-09
4-2-4不同空間流速下NH3轉化率與NO3-＋NO2-選擇率 4-11
4-2-5反應動力式推導 4-13
4-2-6可能之反應路徑 4-15
4-3觸媒長時間試驗 4-17
4-4觸媒性質之探討 4-18
4-4-1比表面積（BET） 4-18
4-4-2掃描式電子顯微鏡分析（SEM） 4-19
4-4-3表面元素分析（EDS） 4-24
4-4-4感應耦合電漿質譜分析儀（ICP-MS） 4-26
4-4-5元素分析（EA） 4-27
4-4-6 X射線繞射分析（XRD） 4-28

第五章 結論與建議 5-01

第六章 參考文獻 6-01

附錄A 儀器原理 A-1
A-1 BET比表面積分析儀 A-1
A-2 XRD(X-ray射線繞射分析儀) A-4
A-3掃描式電子顯微鏡分析 A-7
A-4元素分析儀 A-8

附錄B 校正曲線(Calibration curve) B-1
B-1 N2O （GC） B-1
B-2 NH4+（MERCK VEGA 400） B-2
B-3 NO3-（MERCK VEGA 400） B-3
B-4 NO2-（MERCK VEGA 400） B-4

第六章 參考文獻
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