一种用膜组分离回收led生产中排放废氨气的装置及其操作方法
【专利摘要】本发明公开了一种用膜组分离回收LED生产中排放废氨气的装置及其操作方法，其主要通过空温式气体冷却器将排放废气进行冷却到常温，由增压风机将压力提升到0.01MPa～0.05MPa进入中空纤维纤维膜组，由于只有氨气能透过中空纤维膜的另一则，由水组成的循环吸收液体，将透过的氨气吸收为氨水，氨水由冷冻剂吸收氨气的放出的热量，保证了氨气的正常吸收达到饱和，氨水循环系统中安装的氨水浓度检测仪，指示达到饱和的氨水自动打入浓氨水罐，不溶于水的氮气、氢气由膜组件的另一则排出，进入无害气体排放烟囱；膜组件能将LED生产中排放废氨气吸收为氨水的吸收率可达到99.9%，氨水浓度可达到25%左右，解决了LED生产中排放废氨气的环保问题。
【专利说明】—种用膜组分离回收LED生产中排放废氨气的装置及其操作方法
【技术领域】
[0001]本发明属于电子行业的环保技术，具体涉及一种在LED生产中排放的废混合气体，通过增压风机增压，进入中空纤维膜组成的膜组件，使氮气、氢气、氨气的混合气体中的氨气在膜组件的另一则与水吸收为氨水，而混合气体中不溶于水的氮气、氢气则在膜的另一则排出，使LED生产废气得以回收和净化，回收的氨水可以达到25%的饱和浓度。
【背景技术】
[0002](LED)发光二极管在气相沉积工艺中的主要原材料是超纯氨、氮气、氢气、MO源。三甲基镓与氨气在高温下气相沉积生成氮化镓。
[0003]而为了充分利用价格较贵的MO源，超纯氨气相沉积中需要大大过量，在整个反应过程中的利用率还不到1%，多余部分的氨气与载气氮气、氢气一起排出。而氨气是有害气体必须加以环保处理，方能合法排放。目前处理LED生产排放废气的方法有:一是将排放氨气用硫酸中和，中和以后废液排入污水处理厂再处理；二是采用填料塔将排放氨气吸收为氨水，氨水低价出售；三是采用降膜吸收塔将排放氨气吸收成氨水，氨水低价出售；
由于上述方法中的中和法是转移污染，环保问题没有得到根本解决。而二个吸收氨水的方法，由于LED排放废气中的氨气浓度只有不到20%，其余氮气、氢气浓度达到了 80%左右，造成氨气在水中的溶解度大大降低，还不到10%，没有商品价值，氨水的很难处理。为在最后达标排放还得使用硫酸进行中和。还是严重影响了环境。
【发明内容】
[0004]本发明的发明目的是为了克服上述【背景技术】的缺点，提供一种通过空温式气体冷却器将LED生产中排放废气进行冷却到常温，由增压风机将压力提升到0.01MPa~0.05MPa进入中空纤维纤维膜组，由于只有氨气能透过中空纤维膜的另一则，由水组成的循环吸收液体，将透过的氨气吸收为氨水，氨水由冷冻剂吸收氨气的放出的热量，保证了氨气的正常吸收达到饱和，氨水循环系统中安装的氨水浓度检测仪，指示达到饱和的氨水自动打入浓氨水罐。不溶于水的氮气、氢气由膜组件的另一则排出，进入无害气体排放烟?。膜组件能将LED生产中排放废氨气吸收为氨水的吸收率可达到99.9%，氨水浓度可达到25%左右方法，解决了 LED生产中排放废氨气的环保问题。
[0005]本发明的技术方案是:一种用膜组分离回收LED生产中排放废氨气的装置，它包括:空温式气体冷却器、精密过滤器、增压风机、膜分离组件、氨水循环罐、氨水循环泵、板式换热器、冷冻机组、冷冻水循环泵、饱和氨水罐、饱和氨水输出泵，所述的空温式气体冷却器出气口与精密过滤器入口连接，精密过滤器出口连接增压风机入口，增压风机出口连接膜分离组件入口，膜分离组件出口连接氨水循环罐入口，氨水循环罐出口处设有氨水循环泵，氨水循环泵设有两条管路，其中一条管路连接板式换热器入口，板式换热器出口连接冷冻机组入口 ；另一条管路连接饱和氨水罐入口，所述的冷冻机组出口处设有冷冻水循环泵，饱和氨水罐出口处设有饱和氨水输出泵。
[0006]一种用膜组分离回收LED生产中排放废氨气的方法，该方法包括以下几个步骤: (O混合气体的冷却:从LED生产中排放出的高于气温的氮气、氢气、氨
气混合气体，经过空温式气体冷却器将排放混合废气冷却到常温，以保证后道增压风机能正常工作；
(2)混合气体的增压:冷却到气温的混合气体，通过增压风机将压力提升 到0.01MPa~0.05MPa,以保证下道膜组分离时透过压力的要求；
(3)混合气体中氨气的吸收:透过膜组的氨气被用水组成的溶剂吸收为氨
水，由冷冻机保证氨水的温度在0°C~10°C，经板式换热器冷凝使氨气能吸收到25%左右的饱和浓度；
(4)混合气体中氮气、氢气的分离:混合气体中的氮气、氢气由于不溶于
水，因此在膜组的进入则通过并得到排出，排出氮气、氢气混合气体中的氨气含量可小于25ppm/Nm3，达到国家环保排放标准；
(5)氨水的循环:氨水在膜组的透过则循环，在达到25%达饱和浓度后在氨水浓度检测仪的指挥下，自动打入饱和氨水罐。
[0007]所述的空温式气体冷却器为翅片式空气汽化器。
[0008]所述的增压风机为铝合金增压风机其压力值最小为0.01MPa,最大为0.05MPa。
[0009]所述的膜分离组件采用亲水性中空纤维膜。
[0010]所述的冷冻机组的水温控制范围为最低为0°C，最高为2 V。
[0011]所述的膜分离组件最少为一组，每组膜分离组件都连接氨水循环罐再连接氨水循环泵，氨水循环泵连接板式换热器。
[0012]本发明的有益效果是:本发明方法能将LED生产中排放废氨气吸收为氨水的吸收率可达到99.9%，氨水浓度可达到25%左右方法，解决了 LED生产中排放废氨气的环保问题。
【专利附图】
【附图说明】
[0013]图1为本发明采用的五组膜分离组件结构示意图；
其中:1、空温式气体冷却器，2、精密过滤器，3、增压风机，4、膜分离组件，5、氨水循环罐，6、氨水循环泵，7、板式换热器，8、冷冻机组，9、冷冻水循环泵，10、饱和氨水罐，11、饱和氨水输出泵。
【具体实施方式】
[0014]本实施例为一种用膜组分离回收LED生产中排放废氨气的装置，它包括:空温式气体冷却器(1)、精密过滤器(2)、增压风机(3)、膜分离组件(4)、氨水循环罐(5)、氨水循环泵(6)、板式换热器(7)、冷冻机组(8)、冷冻水循环泵(9)、饱和氨水罐(10)、饱和氨水输出泵(11)。
[0015]如图1所示，空温式气体冷却器(1)为翅片式空气汽化器其出气口与精密过滤器
(2)入口连接，精密过滤器(2)出口连接增压风机(3)入口，增压风机(3)出口连接膜分离组件(4)入口，所述的膜分离组件(4)采用亲水性中空纤维膜，膜分离组件(4)出口连接氨水循环罐(5 )入口，氨水循环罐(5 )出口处设有氨水循环泵(6 )，氨水循环泵(6 )设有两条管路，其中一条管路连接板式换热器(7 )入口，板式换热器(7 )出口连接冷冻机组(8 )入口，所述的冷冻机组(8)出口处设有冷冻水循环泵(9);另一条管路连接饱和氨水罐(10)入口，饱和氨水罐(10)出口处设有饱和氨水输出泵(11)。
[0016]一种用膜组分离回收LED生产中排放废氨气的方法，该方法包括以下几个步骤:(O混合气体的冷却:从LED生产中排放出的高于气温的氮气、氢气、氨气混合气体，经过空温式气体冷却器(I)将排放混合废气冷却到常温，以保证后道增压风机(3)能正常工作；
(2)混合气体的增压:冷却到气温的混合气体，通过增压风机(3)将压力提升到
0.01MPa~0.05MPa，以保证下道膜分离组件(4)分离时透过压力的要求；
(3)混合气体中氨气的吸收:透过膜分离组件(4)的氨气被用水组成的溶剂吸收为氨水，由冷冻机组(8)保证氨水的温度在0°C~10°C，经板式换热器(7)冷凝使氨气能吸收到25%左右的饱和浓度；
(4)混合气体中氮气、氢气的分离:混合气体中的氮气、氢气由于不溶于
水，因此在膜分离组件(4)的进入则通过并得到排出，排出氮气、氢气混合气体中的氨气含量可小于25ppm/Nm3，达到国家环保排放标准；
(5)氨水的循环:氨水在膜分离组件(4)的透过则循环，在达到25%达饱和浓度后在氨水浓度检测仪的指 挥下，自动打入饱和氨水罐(10)。
【权利要求】
1.一种用膜组分离回收LED生产中排放废氨气的装置，它包括:空温式气体冷却器、精密过滤器、增压风机、膜分离组件、氨水循环罐、氨水循环泵、板式换热器、冷冻机组、冷冻水循环泵、饱和氨水罐、饱和氨水输出泵，其特征是所述的空温式气体冷却器出气口与精密过滤器入口连接，精密过滤器出口连接增压风机入口，增压风机出口连接膜分离组件入口，膜分离组件出口连接氨水循环罐入口，氨水循环罐出口处设有氨水循环泵，氨水循环泵设有两条管路，其中一条管路连接板式换热器入口，板式换热器出口连接冷冻机组入口；另一条管路连接饱和氨水罐入口，所述的冷冻机组出口处设有冷冻水循环泵，饱和氨水罐出口处设有饱和氨水输出泵。
2.一种用膜组分离回收LED生产中排放废氨气的方法，其特征是该方法包括以下几个步骤: (O混合气体的冷却:从LED生产中排放出的高于气温的氮气、氢气、氨 气混合气体，经过空温式气体冷却器将排放混合废气冷却到常温，以保证后道增压风机能正常工作； (2)混合气体的增压:冷却到气温的混合气体，通过增压风机将压力提升 到0.01MPa~0.05MPa,以保证下道膜组分离时透过压力的要求； (3)混合气体中氨气的吸收:透过膜组的氨气被用水组成的溶剂吸收为氨 水，由冷冻机组保证氨水的温度在(TC~10°C，经板式换热器冷凝使氨气能吸收到25%左右的饱和浓度； (4)混合气体中氮气、氢气的分离:混合气体中的氮气、氢气由于不溶于 水，因此在膜组的进入则通过并得到排出，排出氮气、氢气混合气体中的氨气含量可小于25ppm/Nm3，达到国家环保排放标准； (5)氨水的循环:氨水在膜组的透过则循环，在达到25%达饱和浓度后在氨水浓度检测仪的指挥下，自动打入饱和氨水罐。
3.根据权利要求1所述的一种用膜组分离回收LED生产中排放废氨气的装置，其特征是所述的空温式气体冷却器为翅片式空气汽化器。
4.根据权利要求1所述的一种用膜组分离回收LED生产中排放废氨气的装置，其特征是所述的增压风机为铝合金增压风机其压力值最小为0.01MPa,最大为0.05MPa。
5.根据权利要求1所述的一种用膜组分离回收LED生产中排放废氨气的装置，其特征是所述的膜分离组件采用亲水性中空纤维膜。
6.根据权利要求1所述的一种用膜组分离回收LED生产中排放废氨气的装置，其特征是所述的冷冻机组的水温控制范围为最低为0°C，最闻为2°C。
7.根据权利要求1所述的一种用膜组分离回收LED生产中排放废氨气的装置，其特征是所述的膜分离组件最少为一组，每组膜分离组件都连接氨水循环罐再连接氨水循环泵，氨水循环泵连接板式换热器。
【文档编号】C01C1/14GK103818930SQ201310568451
【公开日】2014年5月28日 申请日期:2013年11月15日 优先权日:2013年11月15日
【发明者】金向华, 李荷庆 申请人:苏州金宏气体股份有限公司