一种led氮化镓生产炉废氨气回收为饱和氨水的装置制造方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种LED氮化镓生产炉废氨气回收为饱和氨水的装置，该系统主要由尾气管道、缓冲罐、氨水泵、吸收塔、放空塔、饱和氨水储罐组成，其特征是所述的氨水泵共有四个分别是氨水泵Ⅰ、氨水泵Ⅱ、氨水泵Ⅲ，氨水泵Ⅳ，所述的吸收塔共有三个分别是一级吸收塔、二级吸收塔、三级吸收塔，所述的缓冲罐左侧中间部位设有连接排放废气的尾气管道，缓冲罐顶部出口与一级吸收塔中部进口相连；所述的一级吸收塔顶部与中下部分别设有两个出口，其中顶部出口通过管道与二级吸收塔中部进口相连，中下部出口与氨水泵Ⅰ相连，所述的氨水泵Ⅰ与饱和氨水储罐相连，饱和氨水储罐与氨水泵Ⅳ相连。该系统设备简单，操作简便，能耗低。
【专利说明】一种LED氮化镓生产炉废氨气回收为饱和氨水的装置【技术领域】
[0001]本实用新型涉及废氨气尾气回收领域,具体涉及一种LED氮化镓生产炉废氨气回收为饱和氨水的装置。
【背景技术】
[0002]7N电子级超纯氨是LED行业中的一种重要原材料，是MOCVD技术制备GaN的重要基础材料。其基本原理在于超高纯氨气用于金属有机化合物化学气相淀积(MOCVD)外延生长过程中，它与金属有机物的前驱物三甲基镓(Ga(CH3))在高温高压下发生化学反应生成氮化镓:[0003]Ga (CH3) 3 (g) +NH3 (g) — GaN (s) +3CH4 (g)。
[0004]然而该反应原料利用率较低，氨气的使用效率不到3%，大量没有参与反应的氨气随着载气排出反应炉，其强烈的刺激性气味不仅对人体健康造成污染，更会直接污染大气环境。根据目前的工艺水平，每台MOCVD每天使用超纯氨约40 kg，几乎全部需要排出。因此，为了避免大量含有氨气的有毒废气直接排入大气而造成空气污染，需要采用一定的方法对此废气进行处理。目前常规的一种做法是通过水喷淋塔装置将氨气吸收并转化为氨水，使水中的氨氮含量达到国家排放标准后进行排放。然而，行业中的国家排放标准是废水中氨氮含量只能在25 mg/1，为了能够达到排放标准，每产生一吨的氨气尾气，就必须要用40000吨的自来水去稀释方能符合国家排放规定，这造成了水资源的极大浪费，给LED行业带来了极大的环保负担，也给环保部门带去了沉重的负担，更给我国环境造成了极大的影响。另一种常规处理方法是通过水喷淋塔装置将氨气吸收并转化为氨水，然后通过加入硫酸使氨水变为硫酸铵溶液后进入废水处理厂进行处理，然而，该方法需要相当庞大的喷淋设备并且产生大量硫酸铵溶液，给污水处理厂的废水处理带来了极大的压力。因此，解决MOCVD炉排放废氨气的回收问题已成为LED生产厂家、属地环保部门、社会环境迫切需要解决的问题。
实用新型内容
[0005]本实用新型的实用新型目的是为了克服上述【背景技术】的缺点，提供一种LED氮化镓生产炉废氨气回收为饱和氨水的装置，该装置可连续回收氨气，并且回收后的氨水浓度能达到25%以上，达到商品氨水的要求，不仅解决了 LED产业废氨气尾气排放的问题，更实现了一定的经济效益。
[0006]本实用新型的技术方案是:一种LED氮化镓生产炉废氨气回收为饱和氨水的装置，该系统主要由尾气管道、缓冲罐、氨水泵、吸收塔、放空塔、饱和氨水储罐组成，所述的氨水泵共有四个分别是氨水泵1、氨水泵I1、氨水泵III，氨水泵IV，所述的吸收塔共有三个分别是一级吸收塔、二级吸收塔、三级吸收塔，所述的缓冲罐左侧中间部位设有连接排放废气的尾气管道，缓冲罐顶部出口与一级吸收塔中部进口相连；所述的一级吸收塔顶部与中下部分别设有两个出口，其中顶部出口通过管道与二级吸收塔中部进口相连，中下部出口与氨水泵I相连，所述的氨水泵I与饱和氨水储罐相连，饱和氨水储罐与氨水泵IV相连；所述的二级吸收塔顶部与中下部分别设有两个出口，其中顶部出口通过管道与三级吸收塔中部进口相连，中下部出口与氨水泵II相连，所述的氨水泵II与一级吸收塔相连；所述的三级吸收塔顶部与中下部分别设有两个出口，其中顶部出口通过管道与放空塔相连，中下部出口与氨水泵III相连，氨水泵III与二级吸收塔相连，三级吸收塔上设有自来水管道。
[0007]所述的缓冲罐底部设有排污口。
[0008]本实用新型的有益效果是:采用该系统，成功将LED氮化镓生产炉产生的废氨气尾气回收为饱和氨水，该系统设备简单，操作简便，能耗低，占地面积较小，不仅解决了 LED生产企业迫在眉睫的环保压力，减少了环境污染，带来了较好的社会效应；并且变废为宝，生产了一定经济效益。该装置为LED客户解决了处理废氨气的难度，为公司超纯氨客户的扩展提供了有利的技术支持，有助于公司抢占市场制高点。
【专利附图】
【附图说明】
[0009]图1为本实用新型结构示意图；
[0010]其中:1、尾气管道，2、缓冲罐，3、氨水泵I，4、一级吸收塔，5、氨水泵II，6、二级吸收塔，7、氨水泵III, 8、三级吸收塔，9、放空塔，10、自来水管道,11、饱和氨水储罐,12、氨水泵IV，13、排污口。
【具体实施方式】
[0011]本实施例为一种LED氮化镓生产炉废氨气回收为饱和氨水的装置，该系统主要由尾气管道(I)、缓冲罐(2)、氨水泵、吸收塔、放空塔(9)、饱和氨水储罐(11)组成。
[0012]如图1所示,氨水泵共有四个分别是氨水泵I (3)、氨水泵II (5)、氨水泵111(7)，氨水泵IV(12)，所述的吸收塔共有三个分别是一级吸收塔(4)、二级吸收塔(6)、三级吸收塔
(8)，所述的缓冲罐(2)左侧中间部位设有连接排放废气的尾气管道(1)，缓冲罐(2)顶部出口与一级吸收塔(4)中部进口相连，缓冲罐(2)底部设有排污口(13);所述的一级吸收塔(4)顶部与中下部分别设有两个出口，其中顶部出口通过管道与二级吸收塔(6)中部进口相连，中下部出口与氨水泵I (3)相连，所述的氨水泵I (3)与饱和氨水储罐(11)相连，饱和氨水储罐(11)与氨水泵IV(12)相连；所述的二级吸收塔(6)顶部与中下部分别设有两个出口，其中顶部出口通过管道与三级吸收塔(8)中部进口相连，中下部出口与氨水泵II (5)相连，所述的氨水泵II (5)与一级吸收塔(4)相连；所述的三级吸收塔(8)顶部与中下部分别设有两个出口，其中顶部出口通过管道与放空塔(9)相连，中下部出口与氨水泵III(7)相连，氨水泵111(7)与二级吸收塔(6)相连，三级吸收塔(8)上设有自来水管道(10)。
[0013]从LED氮化镓生产炉排放的含有氨气的尾气经废气管道(I)进入缓冲罐(2 )，尾气中的一些固体金属颗粒物在重力作用沉积在缓冲罐(2)底部并通过排污口(13)排放。经过预处理的氨气尾气经过管道进入一级吸收塔(4)进行吸收，经处理后尾气中的大部分氨气被一级吸收塔(4)吸收为氨水，尚未吸收完全的尾气经过管道进入二级吸收塔(6)，经过二级吸收塔(6)尾气中含有的大部分氨气被水吸收为氨气。为了保证最终在放空塔(9)中排放的尾气符合国家排放标准，从二级吸收塔(6)内排放出的气体进入三级吸收塔(8)，除去尾气中残留的少量氨气后进入放空塔(9)内自然排放。当一级吸收塔(4)内的氨水浓度达到饱和时，其中的氨水通过氨水泵I (3)打入饱和氨水储罐(11)，同时，二级吸收塔(6)内的氨水通过氨水泵II (5)补充进入一级吸收塔(4)，三级吸收塔(8)内的氨水通过氨水泵III
(7)补充进入二级吸收塔(6)，三级吸收塔(8)通过自来水管道(10)补充新鲜自来水。饱和氨水储罐(11)内的饱和氨水通过氨水泵IV (12)进行充装。
[0014]上述吸收塔内采用的吸收介质为普通自来水。
[0015]由于该系统在运行过程中的压力为常压，因此所有材料除氨水泵外均采用PP材质。
[0016]经过该套吸收装置后，保证从放空塔内排放的尾气达到国家排放标准，实现系统运行过程中废水和废气的零排放。
【权利要求】
1.一种LED氮化镓生产炉废氨气回收为饱和氨水的装置，该系统主要由尾气管道、缓冲罐、氨水泵、吸收塔、放空塔、饱和氨水储罐组成，其特征是所述的氨水泵共有四个分别是氨水泵1、氨水泵I1、氨水泵III，氨水泵IV，所述的吸收塔共有三个分别是一级吸收塔、二级吸收塔、三级吸收塔，所述的缓冲罐左侧中间部位设有连接排放废气的尾气管道，缓冲罐顶部出口与一级吸收塔中部进口相连；所述的一级吸收塔顶部与中下部分别设有两个出口，其中顶部出口通过管道与二级吸收塔中部进口相连，中下部出口与氨水泵I相连，所述的氨水泵I与饱和氨水储罐相连，饱和氨水储罐与氨水泵IV相连；所述的二级吸收塔顶部与中下部分别设有两个出口，其中顶部出口通过管道与三级吸收塔中部进口相连，中下部出口与氨水泵II相连，所述的氨水泵II与一级吸收塔相连；所述的三级吸收塔顶部与中下部分别设有两个出口，其中顶部出口通过管道与放空塔相连，中下部出口与氨水泵III相连，氨水泵III与二级吸收塔相连，三级吸收塔上设有自来水管道。
2.根据权利要求1所述的一种LED氮化镓生产炉废氨气回收为饱和氨水的装置，其特征是所述的缓冲罐底部设有排污口。
【文档编号】C01C1/02GK203461829SQ201320489154
【公开日】2014年3月5日 申请日期:2013年8月12日 优先权日:2013年8月12日
【发明者】金向华, 陈琦峰, 周珽, 冉康德, 曹文权, 孙猛 申请人:苏州金宏气体股份有限公司