一种废气处理装置的制作方法

文档序号:11808536阅读:207来源:国知局
本实用新型涉及工业废气处理领域,特别是涉及一种废气处理装置。

背景技术:
在半导体、面板显示器、LED、太阳能、MEMS微机电等制造业中用来处理其生产过程中的废气。如半导体行业,制程设备生产过程中排放的物质大体分为三类属性。第一类是易燃易爆属性,如氢气(H2)或硅烷(SiH4)类。第二类是有毒属性,如一氧化二氮(N2O)、氯气(Cl2)、氟气(F2)类。第三类是温室效应属性,如四氟化碳(CF4)、三氟化氮(NF3)、六氟化硫(SF6)类、其中三氟化氮(NF3)也具有有毒属性。因此在它们排放到环境前必须对它们进行处理。目前,常用的废气处理方式电热分解+液淋式、燃气燃烧+液淋式、高温等离子体方+液淋式等。虽然有多种不同的技术可供选择,这些废气处理技术的次序是一致的。废气先被热解成稳定的副产品,然后在液淋区液淋冲洗。其中,燃气燃烧+液淋式运用与接受度最为广泛,但在处理CVD工艺制程设备废气时,它的成本效益不一定是最高的。电加热系统800℃的处理温度,已经可以满足了对三氟化氮NF3等气体的处理要求。其中,电热分解+液淋式在处理CVD工艺制程设备废气处理中运用与接受度最为广泛。电热处理反应式可例如:高温状态下,2NF3→2N2+3F2。由于此前,电热分解+液淋式废气处理装置,要么电热丝套在加热腔腔体外加热,要么就是在直接在腔体中插入电加热棒内加热。上述使用两种方法使得加热腔区域温度不均匀,要么外热内冷,要么内冷外热。这也导致处理废气的效率也不高。但是,随着近年新制程设备废气排放量的猛增,其中,硅烷(SiH4)与氧气(O2)有着自燃特性,反应式列如:硅烷(SiH4)+氧气(O2)→二氧化硅(SiO2)+水(2H2O)。此过程中会产生大量的二氧化硅粉尘,该粉尘有粘附性,会逐渐阻塞废气处理装置内部空间。此前,电热分解+液淋式废气处理装置,会在电加热腔上段或中段直接注入含氧空气,导致在加热腔中粘附大量的二氧化硅(SiO2)这种非常细小的粉尘。还由于二氧化硅(SiO2)粉尘尺寸极小只有大约1μm以下,因此很难净化。一般情况下,会有一大部分微粒流会直接穿过液淋除尘区,堵塞后端排气系统内。由于处理装置逐渐的阻塞,不但影响处理气体甚至还会因排气不畅造成安全隐患。此前,电热分解+液淋式废气处理装置,还由于液淋除尘区含液气流直接从下而上穿过液气分离区,液气分离不佳问题,分离出的液体也因为气流方向问题,大多直接被吸入后端管道。而这些液体往往与废气(如氯气Cl2)反应后带有腐蚀性如次氯酸(HCLO)和盐酸(HCL)。反应式如:水(H2O)+氯气(Cl2)→盐酸(HCL)+次氯酸(HCLO)。这些带腐蚀性的液体会严重影响后端管道寿命。综上所述,如何有效地解决燃料燃烧方式废气处理装置上述问题,是目前本领域技术人员急需解决的问题。

技术实现要素:
本实用新型的目的是提供一种废气处理装置,提高了废气处理效率。为解决上述技术问题,本实用新型实施例提供了一种废气处理装置,包括加热腔、设置在所述加热腔内的中部的加热棒、均匀缠绕在所述加热腔的腔体外圈的电热丝,所述加热腔的顶端或侧壁上端设置有进气口。其中,还包括设置在所述加热腔的侧壁下端的空气喷口,所述空气喷口用于为所述加热腔内提供含水的空气。其中,还包括喷淋腔,所述喷淋腔设置在所述加热腔的右侧,所述喷淋腔的底端与所述加热腔的底端连通。其中,还包括设置在所述喷淋腔上的风机,用于调节通过所述喷淋腔内的气流流速。其中,还包括设置在所述喷淋腔的顶端并与所述喷淋腔连接的水器分离腔,用于取出经过所述喷淋腔处理的气体中的水分,并将所述处理后的气体排出。其中,还包括蓄水腔,所述加热腔和所述喷淋腔件均设置在所述蓄水腔的顶端,并通过所述蓄水腔连通,用于。其中,所述水汽分离腔的底端与所述蓄水腔连通,用于将所述水汽分离腔产生的水分排到所述蓄水腔,所述水汽分离腔的底端进入所述蓄水腔的液面。其中,还包括设置在蓄水腔上的第一水泵,用于为所述蓄水腔提供用水,保证所述蓄水腔内的液面保持在预定的高度。其中,还包括设置在所述喷淋腔上的第二水泵,用于为所述喷淋腔供水。本实用新型实施例所提供的废气处理装置,与现有技术相比,具有以下优点:本实用新型实施例提供的废气处理装置,包括加热腔、设置在所述加热腔内的中部的加热棒、均匀缠绕在所述加热腔的腔体外圈的电热丝,所述加热腔的顶端或侧壁上端设置有进气口。所述废气处理装置,通过采用在加热腔内的中部插入加热棒,加热腔的外圈缠绕电热丝的方式,避免了只将电热丝套在加热腔腔体外加热,加热腔区域温度不均匀,使得加热腔外热内冷,也避免了直接在腔体中插入电加热棒内加热,使得加热腔区域温度不均匀,加热腔内冷外热,从而保证加热腔中的加温区域的温度保持均匀,提高了废气处理效率。综上所述,本实用新型实施例所提供的废气处理装置,通过采用在加热腔内的中部插入加热棒,加热腔的外圈缠绕电热丝的方式,保证加热腔中的加温区域的温度保持均匀,提高了废气处理效率。附图说明为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图是本实用新型的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。图1为本实用新型实施例提供的废气处理装置的一种具体实施方式中的结构示意图。具体实施方式正如背景技术部分所述,现有技术中电热分解+液淋式废气处理装置,要么电热丝套在加热腔腔体外加热,要么就是在直接在腔体中插入电加热棒内加热。上述使用两种方法使得加热腔区域温度不均匀,要么外热内冷,要么内冷外热,导致处理废气的效率也不高。基于此,本实用新型实施例所提供了一种废气处理装置,包括加热腔、设置在所述加热腔内的中部的加热棒、均匀缠绕在所述加热腔的腔体外圈的电热丝,所述加热腔的顶端或侧壁上端设置有进气口。综上所述,本实用新型实施例提供的废气处理装置,通过采用在加热腔内的中部插入加热棒,加热腔的外圈缠绕电热丝的方式,避免了只将电热丝套在加热腔腔体外加热,加热腔区域温度不均匀,使得加热腔外热内冷,也避免了直接在腔体中插入电加热棒内加热,使得加热腔区域温度不均匀,加热腔内冷外热,从而保证加热腔中的加温区域的温度保持均匀,提高了废气处理效率。为使本实用新型的上述目的、特征和优点能够更为明显易懂,下面结合附图对本实用新型的具体实施方式做详细的说明。在以下描述中阐述了具体细节以便于充分理解本实用新型。但是本实用新型能够以多种不同于在此描述的其它方式来实施,本领域技术人员可以在不违背本实用新型内涵的情况下做类似推广。因此本实用新型不受下面公开的具体实施的限制。请参考图1,图1为本实用新型实施例提供的废气处理装置的一种具体实施方式中的结构示意图。在一种具体实施方式中,所述废气处理装置,包括加热腔10、设置在所述加热腔10内的中部的加热棒13、均匀缠绕在所述加热腔10的腔体外圈的电热丝11,所述加热腔10的顶端或侧壁上端设置有进气口12。所述废气处理装置,通过采用在加热腔10内的中部插入加热棒13,加热腔10的外圈缠绕电热丝11的方式,避免了只将电热丝11套在加热腔10腔体外加热,加热腔10区域温度不均匀,使得加热腔10外热内冷,也避免了直接在腔体中插入电加热棒13内加热,使得加热腔10区域温度不均匀,加热腔10内冷外热,从而保证加热腔10中的加温区域的温度保持均匀,提高了废气处理效率。由于加热腔10的侧壁上设置有电热丝11,为避免进气口12对电热丝11形成干扰,一般将进气口12设置在加热腔10的顶端。同时,由于加热棒13设置在加热腔10内的中央,进气口12设置在加热棒13与加热腔10的周围,可以是在加腔的顶部开一个或多个孔,也可以直接将加热腔10的顶部除了与加热棒13连接的位置之外都作为进气口12的入口,这样能够使得废气的进气口12最大,提高废气进入速率。废气从进气口12,通过加热腔10,废气中原有如硅烷这类废气直接热分解处理,不再产生二氧化硅(SiO2)这类粉尘。分解反应式例:咋加热条件下,硅烷(SiH4)→硅(Si)+2氢气(2H2),为使得废气只能够的硅颗粒能够尽可能的被除去,一般将其进行氧化,而且,废气汇总一般都含有氧气,会被氧化为二氧化硅,因此,为了将废气尽可能先转化为粉尘,再将分出去除,一般所述废气处理装置还包括设置在所述加热腔10的侧壁下端的空气喷口60,所述空气喷口60用于为所述加热腔10内提供含水的空气,这样就能够使得粉尘初步与水分结合下落。需要说明的是,本实用新型对所述空气喷口60的数量、大小以及空气喷口60的进气速率不作具体限定,在本实用新型中,所述空气喷口60可以为所述加热腔10提供空气,还可以直接提供氧气,只要能够将硅烷分解产生的硅氧化为二氧化硅即可即可。在废气气流经过氧化后,需要废气中携带的粉尘去除,因此一般所述废气处理装置还包括喷淋腔20,所述喷淋腔20设置在所述加热腔10的右侧,所述喷淋腔20的底端与所述加热腔10的底端连通。本实用新型对所述喷淋腔20不做具体限定,可以通过直接给喷淋腔20中喷水,使得在废气通过时,粉尘与水结合掉落,从而脱离废气,也可以在喷淋腔20中设置过滤网,给过滤网上喷水,增加粉尘与水结合的几率,提高喷淋效率。为了控制废气处理的效率,所述废气处理装置还包括设置在所述喷淋腔20上的风机30,用于调节通过所述喷淋腔20内的气流流速。需要说明的是,本实用新型对所述分级的类型、功率以及在所述喷淋腔20的具体位置、连接关系不做具体限定。所述风机30一般为可调风机,能够调节转速和功率。由于经过喷淋将之后,废气中必然会从喷淋腔20中带出水分,既使得废气的处理不合乎标准,也浪费了水资源,因此需要将废气中携带的水分取出,所述废气处理装置一般还包括设置在所述喷淋腔20的顶端并与所述喷淋腔20连接的水器分离腔,用于取出经过所述喷淋腔20处理的气体中的水分,并将所述处理后的气体排出。本实用新型对所述水汽分离腔40的形状、去除水分的方式不做具体限定。一般水汽分离腔40的进气入口在侧壁,经过水汽分离腔40处理后,从顶端排出。为了将废气处理过程中产生的粉尘去除后收集起来,避免污染环境,也为了将喷淋腔20中的废水收集起来,一般所述废气处理装置还包括蓄水腔50,所述加热腔10和所述喷淋腔20件均设置在所述蓄水腔50的顶端,并通过所述蓄水腔50连通。为进一步收集水分,见减少水资源的浪费,提高水资源的利用效率,所述水汽分离腔40的底端与所述蓄水腔50连通,用于将所述水汽分离腔40产生的水分排到所述蓄水腔50,所述水汽分离腔40的底端进入所述蓄水腔50的液面。所述水汽分离腔40的底端进入所述蓄水腔50的液面,是为了避免废气未经喷淋腔20喷淋处理就从水汽分离腔40从排气口排出。为了给蓄水腔50和喷淋腔20提高水,所述废气处理装置一般还包括设置在蓄水腔50上的第一水泵51,用于为所述蓄水腔50提供用水,保证所述蓄水腔50内的液面保持在预定的高度;所述废气处理装置还包括设置在所述喷淋腔20上的第二水泵21,用于为所述喷淋腔20供水。本实用新型对所述第一水泵、第二水泵的功率以及安装位置不做具体限定。在一个具体实施例中,废气气流进入加热腔10阱加热氧化后,若废气中若有少量残留硅烷(SiH4)就也将会氧化成二氧化硅(SiO2),而此类粉尘也将会在喷淋腔的液流的冲击下,粘附在水体表面流入蓄水腔。再经喷淋腔的气体在风机的调解下,使气流这转折通过水汽分离去,遇到紧密的水汽分离腔,将气流中的液体分离出来顺着水汽分离腔的排液管自然向下流入蓄水腔。蓄水腔一般还是设置有排水管,用于在蓄水腔中的粉尘含量达到一定程度后,进行换水,将这些含有粉尘的水排掉,重新注入新水。具体的处理过程如下表述:废气从进气口进入设备→加热反应腔→空气喷口初步喷淋→喷淋腔→风机→水汽分离腔。综上所述,本实用新型实施例提供的废气处理装置,通过采用在加热腔内的中部插入加热棒,加热腔的外圈缠绕电热丝的方式,避免了只将电热丝套在加热腔腔体外加热,加热腔区域温度不均匀,使得加热腔外热内冷,也避免了直接在腔体中插入电加热棒内加热,使得加热腔区域温度不均匀,加热腔内冷外热,从而保证加热腔中的加温区域的温度保持均匀,提高了废气处理效率。以上对本实用新型所提供的废气处理装置进行了详细介绍。本文中应用了具体个例对本实用新型的原理及实施方式进行了阐述,以上实施例的说明只是用于帮助理解本实用新型的方法及其核心思想。应当指出,对于本技术领域的普通技术人员来说,在不脱离本实用新型原理的前提下,还可以对本实用新型进行若干改进和修饰,这些改进和修饰也落入本实用新型权利要求的保护范围内。
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