一种去除电解生产三氟化氮尾气的氟化氢装置的制作方法

本实用新型提供一种超重力机的技术领域，尤指其技术上提供一种去除电解生产三氟化氮尾气的氟化氢装置，主要特征是：系利用重力机技术将含极少量未处理完成的氟化氢(hf)污染物的气体(尾气)与被高速离心力甩出形成微米液膜及具有高速动能的液滴充分混合，使气体中所含的极少量氟化氢(hf)污染物能被快速捕捉且有效地移出超重力机外，达完全去除尾气的功效。

背景技术：

三氟化氮(nf3)在半导体及tft-lcd制造的薄膜制程中扮演「清洁剂」的角色，不过这类清洁剂是气态，而非液态，以往半导体厂多半采用四氟化碳(cf4)、c2f6、c3f8等以氟及碳结合的气体清洁cvd，让氟离子「吃掉」硅，变成氟硅烷气体排出，但是其清洁效果却不如nf3，内壁上容易残留形成高分子物质，故nf3相对而言清洁效果更佳；高纯三氟化氮具有优异的蚀刻速率和选择性(对氧化硅和硅)，蚀刻时，在蚀刻物表面不留任何残留物，是非常良好的清洗剂，能大量运用在晶圆制造及高能雷射上，不过nf3与cf4、c2f6等气体都属于多氟碳化物，是造成温室效应的来源之一。半导体厂为了降低排气对温室效应的影响，在排放含氟废气前，会以高温(摄氏700、800度才进行)将气体由有机转分解为无机，才不会破坏臭氧层；由于在电解生产三氟化氮(nf3)过程中，通常含有大量含氟化氢(hf)、一氧化二氮(n2o)、氢气(h2)及三氟化氮(nf3)的尾气，因此如何有效完全消弭三氟化氮(nf3)的尾气为本实用新型的特征。

当尾气进入burn-wet燃烧/水洗系统(burn-wetcombustion/waterwashingsystem)的废气处理设备系统以900度-1400度以上高温燃烧可将三氟化氮(nf3)及氢气(h2)反应，大部份形成(h2o)及(co2)。经氢氧化纳(naoh)碱洗后可将99％氟化氢(hf)经化学反应处理成无机物(氟化钠)。氟化氢(hf)<3ppm的尾气可直接烟囱排放。

但是在burn-wet燃烧/水洗系统(burn-wetcombustion/waterwashingsystem)处理过程中，首先在burn过程，氢(h)会与氟(f)结合成氟化氢(hf)；在wet过程使用水作为洗涤剂。水会吸收氟化氢变成氢氟酸。由于氢氟酸也具有蒸汽压，大量的气体会将氢氟酸蒸汽带出，故无法将氟化氢(hf)脱除到5ppm以下。在此过程中，也不能使用氢氧化钠水溶液作为洗涤液，原因是氢氧化钠和氟化氢(hf)反应产生的氟化钠(naoh+hf->naf+h2o)，在水中的溶解度低(4.13g/100g,@25℃)，极可能会在设备中因液体滞留而形成结晶，会有堵塞设备的问题。

然而，其现今目前的做法，有以填充式洗涤塔的方式清洗，然而因氟化氢(hf)为极少量，进入到填充塔中极可能因很小部分的偏流，而无法与洗涤液充分接触，因此处理起来有其困难度，不容易移除此部分极少量氟化氢(hf)。加上采用的氢氧化钠水溶剂洗涤液在循环使用时有沉积在填充层的填料上，一段时间操作后会形成结晶，造成设备堵住的顾虑。

是以，针对上述现有结构所存在的问题点，如何开发一种更具理想实用性的创新结构，实消费者所殷切企盼，也系相关业者须努力研发突破的目标及方向。

有鉴于此，实用新型设计人本于多年从事相关产品的制造开发与设计经验，针对上述的目标，详加设计与审慎评估后，终得一确具实用性的本实用新型。

技术实现要素：

本实用新型的主要目的在于提供一种去除电解生产三氟化氮尾气的氟化氢装置，主要利用一超重力机设备，让氢氧化纳(naoh)水溶剂洗涤液被高速离心力甩出成微米液膜及具有高速动能的液滴，使气液接触面积大幅增加，并因形成的大量高速液滴与气体发生剧烈碰撞，使气体中所含的极少量氟化氢(hf)污染物能被快速捕捉且有效地移出超重力机外；达完全去除尾气的功效。

为实现上述目的，本实用新型采用的技术方案是：

一种去除电解生产三氟化氮尾气的氟化氢装置，其特征在于，包括：

一超重力机，能够进行湿式离心洗涤，前述超重力机内部包含有转子构成的一旋转填充床，前述旋转填充床能够以500至2000rpm高速旋转，以产生200至500g超高离心力场环境；前述超重力机内部设有复数定子圆管，该复数定子圆管由上而下穿插于前述旋转填充床间；前述定子圆管成圈状放置于相邻两圈的前述转子间，每圈数目为5至15个；前述转子的圈数为3至5圈。

其中：前述超重力机上方设有一气体排出管，该气体排出管贯通至前述旋转填充床，前述气体排出管连接外部的一烟囱，以使氟化氢<3ppm的气体能够由前述烟囱排出。

其中：前述超重力机下方设有数洗涤液出口，能够将清洗后的洗涤液排出前述超重力机。

本实用新型的复数定子圆管能够将含极少量氟化氢(hf)污染物的气体经一气体输入管送入至旋转填充床底部，让氢氧化纳(naoh)水溶剂洗涤液被高速离心力甩出成微米液膜及具有高速动能的液滴，使气液接触面积大幅增加，并因形成的大量高速液滴与气体发生剧烈碰撞，使气体中所含的极少量氟化氢(hf)污染物能被快速捕捉且有效地移出超重力机外，达到完全去除尾气的功效。

有关本实用新型所采用的技术、手段及其功效，兹举一较佳实施例并配合图式详细说明于后，相信本实用新型上述的目的、构造及特征，当可由之得一深入而具体的了解。

附图说明

图1是本实用新型其一实施例的超重力机平面剖示图。

图2是本实用新型其一实施例的系统配置图。

附图标记说明：10-超重力机；11-转子；111-旋转填充床；12-定子圆管；13-气体输入管；14-洗涤液入口；15-气体排出管；16-洗涤液出口；20-烟囱。

具体实施方式

本实用新型系提供一种去除电解生产三氟化氮尾气的氟化氢装置的设计者。

为使对本实用新型的目的、特征及功效能够有更进一步的了解与认识，兹配合具体实施方式及图式详述如后：

参阅图1至图2所示，本实用新型提供一种去除电解生产三氟化氮尾气的氟化氢装置，包含有：

一超重力机10，能够进行湿式离心洗涤，前述超重力机10内部包含有转子11构成的一旋转填充床111，前述旋转填充床111得以500至2000rpm高速旋转，以产生200至500g超高离心力场环境；前述超重力机10内部由上而下穿插于前述旋转填充床111间者为复数定子圆管12，前述定子圆管12的功能为促进被离心加速的洗涤液与含极少量氟化氢(hf)污染物的气体进一步的接触，强化气液接触的效果；前述定子圆管12成圈状放置于相邻两圈的前述转子11间，每圈数目为5至15个；前述转子11的圈数，依脱除效果和系统压损要求而定，较佳的选择为3至5圈。

参阅图1至图2所示，超重力机10的前述定子圆管12得将含极少量氟化氢(hf)污染物的气体经一气体输入管13送入至前述旋转填充床111底部，氢氧化纳(naoh)水溶剂洗涤液则被由洗涤液入口14送入前述旋转填充床111，进而使流经前述旋转填充床111的前述氢氧化纳(naoh)水溶剂洗涤液被高速离心力甩出成微米液膜及具有高速动能的液滴，使气液接触面积大幅增加，并因形成的大量高速液滴与气体发生剧烈碰撞，使气体中所含的极少量氟化氢(hf)污染物能被快速捕捉。形成的氟化钠因设备中没有死角，故无滞留形成结晶的顾虑，因此能有效地移出超重力机10外；达完全去除尾气的功效。

所述的一种去除电解生产三氟化氮尾气的氟化氢装置，其中前述超重力机10上方设有一气体排出管15贯通至前述旋转填充床111，前述气体排出管15并得以连接外部的一烟囱20，以使氟化氢(hf)<3ppm的气体得由前述烟囱20排出。

所述的一种去除电解生产三氟化氮尾气的氟化氢装置，其中前述超重力机10下方设有数洗涤液出口16，得将清洗后的洗涤液排出前述超重力机10者。

由其上述可知，本实用新型的一种去除电解生产三氟化氮尾气的氟化氢装置，确为业界首见而符合新型专利的新颖性要件者，而其全面性的创新设计，符合新型专利的进步性要件，其利用超重力机技术将含极少量未处理完成的氟化氢(hf)污染物的气体(尾气)被高速离心力甩出形成微米液膜及具有高速动能的液滴，使气体中所含的极少量氟化氢(hf)污染物能被快速捕捉且有效地移出超重力机外，达完全去除尾气的功效。

以上说明对本实用新型而言只是说明性的，而非限制性的，本领域普通技术人员理解，在不脱离权利要求所限定的精神和范围的情况下，可作出许多修改、变化或等效，但都将落入本实用新型的保护范围之内。