尾气处理系统的清理方法与流程

本发明涉及半导体或者太阳能电池制造技术领域，具体地，涉及一种尾气处理系统的清理方法。

背景技术：

半导体行业以及太阳能电池制造中由于工艺膜层生长的需要，如在基片上生长砷化镓膜层等，会使尾气处理系统的尾气管路中会残留一些物质(如砷、磷等有毒的易燃易爆的物质)，随着残留物质的累积，会导致部件性能降低无法继续使用，需要拆卸尾气管路对其中的残留物质进行清理。在拆卸尾气管路部件进行内部残留物质清理时，由于尾气管路内积有大量遇空气易燃易爆的物质，所以在拆卸清理尾气处理系统时会出现残留物质燃烧或爆炸的情况，严重威胁清理人员的安全。

如何在拆卸清理尾气处理系统前对残留于其中的易燃易爆有毒物质进行很好的处理已成为目前亟待解决的问题。

技术实现要素：

本发明针对现有技术中存在的上述技术问题，提供一种尾气处理系统的清理方法。该尾气处理系统的清理方法能使易燃易爆物质在发生化学变化后形成遇空气不易燃烧或爆炸的物质，从而在尾气处理系统拆卸清理时能够避免其中的残留物质发生燃烧或爆炸的情况，进而确保了尾气处理系统的清理安全。

本发明提供一种尾气处理系统的清理方法，所述尾气处理系统中残留有易燃易爆物质，所述方法包括：

在第一时间段内向所述尾气处理系统通入第一气体，所述第一时间段最少是使所述尾气处理系统置换为第一气体环境的时间；

分x次向所述尾气处理系统通入第二气体，所述第二气体包括氧化气体和惰性气体，第n次向所述尾气处理系统中通入的氧化气体的压力大于第n-1次向所述尾气处理系统中通入的氧化气体的压力；其中所述x为大于等于1的正整数，所述n为大于等于1且小于等于x的正整数。

优选地，分1～10次向所述尾气处理系统通入所述第二气体，所述第n次向所述尾气处理系统中通入的所述氧化气体的压力与第n-1次向所述尾气处理系统中通入的所述氧化气体的压力差为3～8psi。

优选地，分6次向所述尾气处理系统通入所述第二气体，第一次通入所述氧化气体的压力为5psi；第二次通入所述氧化气体的压力为10psi；第三次通入所述氧化气体的压力为15psi；第四次通入所述氧化气体的压力为20psi；第五次通入所述氧化气体的压力为25psi；第六次通入所述氧化气体的压力为30psi。

优选地，在向所述尾气处理系统通入第二气体的过程中还包括：

监控所述尾气处理系统中的温度是否大于或等于报警阈值；

如果是，则停止向所述尾气处理系统中通入氧化气体，待所述尾气处理系统中的温度小于所述报警阈值时，再继续向所述尾气处理系统中通入氧化气体。

优选地，所述第一气体为惰性气体；所述氧化气体为压缩空气或压缩氧气。

优选地，所述每次向所述尾气处理系统通入第二气体的时长为一小时或者一小时以上。

优选地，所述易燃易爆物质包括砷、磷，所述尾气处理系统包括依次相连的砷过滤器、抽气泵、磷过滤器和尾气机；

所述砷过滤器的所述报警阈值为70℃；所述抽气泵的所述报警阈值为120℃；所述磷过滤器的所述报警阈值为70℃；所述尾气机的所述报警阈值为90℃。

优选地，在向所述尾气处理系统中通入所述第一气体之前还包括：向所述尾气处理系统中通入还原气体，还原所述尾气处理系统中的易燃易爆物质，以使其由固态变为气态。

优选地，所述向所述尾气处理系统中通入还原气体，还原所述尾气处理系统中的易燃易爆物质，以使其由固态变为气态包括：

向反应室中通入流量计满量程50％以上流量的氢气，将所述反应室内的温度升至600-800℃，并维持该温度60分钟；

氢气由所述反应室流入所述尾气处理系统，对所述尾气处理系统中的易燃易爆物质进行还原。

优选地，分x次向所述尾气处理系统通入第二气体之后还包括：对所述尾气处理系统进行泄漏检测。

本发明的有益效果：本发明所提供的尾气处理系统的清理方法，通过对尾气处理系统中的易燃易爆物质进行氧化处理，能使易燃易爆物质在发生化学变化后形成遇空气不易燃烧或爆炸的物质，从而在尾气处理系统拆卸清理时能够避免其中的残留物质发生燃烧或爆炸的情况，进而确保了尾气处理系统的清理安全。

附图说明

图1为本发明实施例中尾气处理系统的结构示意图；

图2为本发明实施例中尾气处理系统的清理方法的流程图；

图3为本发明实施例中尾气处理系统的清理方法的具体流程图；

图4为本发明实施例中尾气处理系统的清理方法中步骤s11的流程图。

其中的附图标记说明：

1.反应室；2.砷过滤器；3.泵；4.磷过滤器；5.尾气机；6.氧化气体入口。

具体实施方式

为使本领域的技术人员更好地理解本发明的技术方案，下面结合附图和具体实施方式对本发明所提供的一种尾气处理系统的清理方法作进一步详细描述。

本发明中尾气处理系统如图1所示，反应室1内工艺膜层(如砷化镓膜层)生长过程中，会产生含砷、磷等有毒物质的气体，含砷、磷等有毒物质的气体在工艺过程中通过尾气处理系统进行处理和排放。如反应室1内在工艺过程中排出的含有毒物质的气体先通过砷过滤器2进行过滤，然后通过抽吸泵3抽吸至磷过滤器4，经过滤后的气体最后进入尾气机5，在尾气机5中进行燃烧或有毒物质吸附，尾气机5处理后的废气排放至大气中。其中，砷过滤器2和磷过滤器4会对砷、磷进行过滤，大部分砷和磷会被过滤掉。尾气机5中通过燃烧和有毒物质吸附，会使部分有毒物质转化为无毒气体。尾气处理系统对含有毒物质的气体进行过滤和燃烧吸附处理后，不可避免地还会在其中残留部分有毒物质(如砷、磷)，经过长时间的积累，尾气处理系统中会积累大量砷、磷有毒物质，这不仅使尾气处理系统性能降低无法继续使用，而且使尾气处理系统清理也更加危险。

为了解决现有的拆卸清理尾气处理系统时不可避免地会发生残留物质燃烧或爆炸的技术问题，本发明实施例提供一种处理尾气处理系统的方法，如图2和图3所示，尾气处理系统中残留有易燃易爆物质，该方法包括：

步骤s10：在第一时间段内向尾气处理系统通入第一气体，第一时间段最少是使尾气处理系统置换为第一气体环境的时间。

其中，第一气体为置换气体。第一时间段内向尾气处理系统中通入置换气体，使尾气处理系统中维持置换气体环境。

其中，置换气体为惰性气体，如氮气。置换气体能够置换尾气处理系统中原有的气体(如原有的反应气体、含易燃易爆物质的气体等)，置换气体环境能避免尾气处理系统清理过程中其中的易燃易爆物质发生燃烧或爆炸事故，并能控制尾气管路中后续氧化反应程度，避免反应导致温度过高产生泄漏危险，从而确保尾气处理系统处理的稳定进行。

步骤s11：分x次向尾气处理系统通入第二气体，第二气体包括氧化气体和惰性气体，第n次向尾气处理系统中通入的氧化气体的压力大于第n-1次向尾气处理系统中通入的氧化气体的压力；其中x为大于等于1的正整数，n为大于等于1且小于等于x的正整数。

其中，尾气处理系统中残留的易燃易爆物质包括砷、磷等有毒物质。氧化气体为压缩空气或压缩氧气。氧化气体能对尾气处理系统中的易燃易爆物质进行氧化，使其遇空气不再燃烧或爆炸。由于第n次比第n-1次对尾气处理系统中的易燃易爆物质进行氧化处理时尾气处理系统中易燃易爆物质的量较少，所以通过使第n次比第n-1次通入氧化气体的压力大，能够循序渐进地对尾气处理系统进行多次氧化处理，从而使尾气处理系统中残留的易燃易爆物质逐步被彻底清理，同时还能确保整个清理过程的稳定性和安全性。

通过对尾气处理系统中的易燃易爆物质进行氧化处理，能使易燃易爆物质在发生化学变化后形成遇空气不易燃烧或爆炸的物质，从而在尾气处理系统拆卸清理时能够避免其中的残留物质发生燃烧或爆炸的情况，进而确保了尾气处理系统的清理安全。

该步骤中，优选的，分1～10次向尾气处理系统通入第二气体，第n次向尾气处理系统中通入的氧化气体的压力与第n-1次向尾气处理系统中通入的氧化气体的压力差为3～8psi。例如，在尾气处理系统中易燃易爆物质残留量不是很大的情况下，可以分1～5次向尾气处理系统通入第二气体即可实现对其的彻底清理；在尾气处理系统中易燃易爆物质残留量较大的情况下，可以分6～10次向尾气处理系统通入第二气体可实现对其的彻底清理。具体分多少次对尾气处理系统进行彻底清理根据尾气处理系统中易燃易爆物质的残留量具体确定，只要确保最终能够彻底清理掉尾气处理系统中的易燃易爆残留物，避免对尾气处理系统进行拆卸清理时发生燃烧或爆炸危险即可。

本实施例中，进一步优选的，分6次向尾气处理系统通入第二气体，即步骤s11具体包括：如图4所示，

步骤s111：第一次向尾气处理系统中通入压力为5psi的氧化气体。

其中，第二气体的通入时长为一小时或者一小时以上。该通入时长能够确保该次氧化处理的最佳效果。

步骤s112：第二次向尾气处理系统中通入压力为10psi的氧化气体。

其中，第二气体的通入时长为一小时或者一小时以上。该通入时长能够确保该次氧化处理的最佳效果。

步骤s113：第三次向尾气处理系统中通入压力为15psi的氧化气体。

其中，第二气体的通入时长为一小时或者一小时以上。该通入时长能够确保该次氧化处理的最佳效果。

步骤s114：第四次向尾气处理系统中通入压力为20psi的氧化气体。

其中，第二气体的通入时长为一小时或者一小时以上。该通入时长能够确保该次氧化处理的最佳效果。

步骤s115：第五次向尾气处理系统中通入压力为25psi的氧化气体。

其中，第二气体的通入时长为一小时或者一小时以上。

步骤s116：第六次向尾气处理系统中通入压力为30psi的氧化气体。

其中，第二气体的通入时长为一小时或者一小时以上。

通过步骤s111-步骤s116，氧化气体能将残留在尾气处理系统中的易燃易爆且有毒的砷、磷等物质更加彻底地氧化为遇空气不易燃烧或爆炸的物质，从而确保了尾气处理系统的拆卸清理安全。

优选的，本实施例中，在步骤s111-步骤s116的任一步骤中还包括：监控尾气处理系统中的温度是否大于或等于报警阈值。

如果是，则停止向尾气处理系统中通入氧化气体，待尾气处理系统中的温度小于报警阈值时，再继续向尾气处理系统中通入氧化气体。

需要说明的是，在停止向尾气处理系统中通入氧化气体的过程中，始终保持向尾气处理系统中通入惰性气体。该步骤中，如惰性气体为氮气，氧化气体为压缩空气。惰性气体能对尾气处理系统中的压缩空气进行稀释，从而降低尾气处理系统中氧化反应所导致的温度升高，进而使尾气处理系统中氧化反应的过程更加稳定。

通过在尾气处理系统清理过程中对其中的温度进行监控，并对超过报警阈值的尾气处理系统进行及时停止输入氧化气体，能够确保对尾气处理系统进行氧化处理的安全性和稳定性。

本实施例中，尾气处理系统包括砷过滤器、抽气泵、磷过滤器和尾气机；优选地，砷过滤器的报警阈值为70℃；抽气泵的报警阈值为120℃；磷过滤器的报警阈值为70℃；尾气机的报警阈值为90℃。其中，砷过滤器用于对尾气中的砷进行过滤；磷过滤器用于对尾气中的磷进行过滤；抽气泵用于对尾气处理系统中的尾气进行抽气；尾气机用于对尾气进行燃烧和吸附。

需要说明的是，以上是同时对砷过滤器、抽气泵、磷过滤器和尾气机中的易燃易爆物质进行步骤s111-步骤s116中的氧化处理，也可以分别对砷过滤器、抽气泵、磷过滤器和尾气机中的易燃易爆物质进行步骤s111-步骤s116中的氧化处理。

本发明实施例中，如图1所示，尾气处理系统还包括与砷过滤器相连通的氧化气体入口6；优选地，第一气体从反应室1的进气口通入尾气处理系统；第二气体中的氧化气体从氧化气体入口6通入尾气处理系统，第二气体中的惰性气体从反应室1的进气口通入尾气处理系统；如此能够避免氧化气体流入反应室1，从而避免反应室1内发生氧化反应。当然，第二气体中的惰性气体也可从独立设置于反应室1和尾气处理系统以外的管路通入尾气处理系统。

本发明实施例中在清理尾气处理系统残留有毒物质过程中，通过氧化气体入口6向其中通入氧化气体，同时在清理过程中持续向尾气处理系统以及反应室1中通入惰性气体(如氮气)，以确保压缩空气对尾气处理系统中残留有毒物质处理的稳定性，即惰性气体确保尾气处理系统在清理过程中不会发生燃烧或爆炸等情况。

进一步优选的，本实施例中，如图3所示，在向尾气处理系统中通入置换气体之前还包括：步骤s09：向尾气处理系统中通入还原气体，还原尾气处理系统中的易燃易爆物质，以使其由固态变为气态。通过该步骤，能使残留在尾气处理系统中的易燃易爆物质至少一部分由固态变为气态，从而能在后续置换气体置换尾气处理系统中原有气体过程中被吹扫去除掉，进而一定程度上减少了尾气处理系统中易燃易爆物质的残留量。

其中，还原气体如氢气，步骤s09具体包括：

步骤s091：向反应室中通入流量计满量程50％以上流量的氢气，将反应室内的温度升至600-800℃，并维持该温度60分钟。

该步骤能使加热的氢气流入尾气处理系统中，从而能增强还原气体的还原性能。

步骤s092：氢气由反应室流入尾气处理系统，对尾气处理系统中的易燃易爆物质进行还原。

需要说明的是，还原气体也可以采用氦气。还原气体也可以不通过反应室通入尾气处理系统中，而由外部设备直接提供给尾气处理系统。

本实施例中，如图3所示，在步骤s11之后还包括：步骤s12：对尾气处理系统进行泄漏检测。

由于在通过氧化处理尾气处理系统中的易燃易爆物质的过程中，容易导致尾气处理系统泄漏，以致尾气处理系统中有毒气体泄漏导致不良后果，所以对尾气处理系统进行氧化处理后，需要执行步骤s12。

步骤s12具体包括：关闭尾气处理系统阀门，且阀门读数清零；向尾气处理系统中通入常温氢气，进行常温氢气检漏；氢气通入量分别为流量计满量程的30％、60％、100％，持手持探测器进行整个尾气处理系统的泄漏检测；

然后，向尾气处理系统中通入高温氢气，进行高温氢气检漏；如氢气的温度为200℃-300℃，氢气通入量分别为流量计满量程的30％、60％、100％，持手持探测器进行整个尾气处理系统的泄漏检测。

本发明的有益效果：本发明所提供的处理尾气处理系统的方法，通过对尾气处理系统中的易燃易爆物质进行氧化处理，能使易燃易爆物质在发生化学变化后形成遇空气不易燃烧或爆炸的物质，从而在尾气处理系统拆卸清理时能够避免其中的残留物质发生燃烧或爆炸的情况，进而确保了尾气处理系统的清理安全。

可以理解的是，以上实施方式仅仅是为了说明本发明的原理而采用的示例性实施方式，然而本发明并不局限于此。对于本领域内的普通技术人员而言，在不脱离本发明的精神和实质的情况下，可以做出各种变型和改进，这些变型和改进也视为本发明的保护范围。