一种正硅酸乙酯生产尾气的处理系统的制作方法

本实用新型属于正硅酸乙酯纯化技术领域，尤其涉及一种正硅酸乙酯生产尾气的处理系统。

背景技术：

半导体工艺形成二氧化硅氧化层的方法主要有热氧化(针对能形成自身稳定氧化层的半导体材料)、低压化学气相淀积(LPCVD)、等离子增强化学气相淀积(PECVD)和常压化学气相淀积(APCVD)等，其中由于APCVD 要求的气流量大，且工艺产生颗粒相对较多，目前大多数半导体工艺已很少使用。

正硅酸乙酯(TEOS)用于LPCVD时，TEOS从液态蒸发成气态，在 700～750℃、300mTOR压力下分解在硅片表面淀积生成二氧化硅薄膜，二氧化硅薄膜沉积的速率可以达到50à/min，薄膜的厚度均匀性小于3％，这些优良的工艺特性和其在使用安全性方面的显著特点已逐步成为沉积二氧化硅薄膜的主流工艺。

应用正硅酸乙酯(Tetraethyl orthosilicate，简写TEOS)LPCVD技术实现二氧化硅在SiC晶片表面的淀积，可在一定程度上弥补SiC氧化层过薄和 PECVD二氧化硅层过于疏松的弊端。采用TEOS LPCVD技术与高温氧化技术的合理运用，既保证了氧化层介质的致密性和与SiC晶片的粘附能力，又提高了器件的电性能和成品率，同时避免了为获得一定厚度氧化层长时间高温氧化的不足。采用此技术后，SiC芯片的直流成品率得到提高，微波功率器件的对比流片结果显示微波性能也得到了明显的提升,功率增益比原工艺提高了 1.5dB左右，功率附加效率提升了近10％。

对于正硅酸乙酯产品，无论是合成生产工艺还是纯化工艺都要采用精馏装置，采用的精馏装置不可避免存在尾气较多的问题，尾气的主要成分为乙醇、乙醛、TEOS、甲基三乙氧基硅烷、甲基三甲氧基硅烷、甲氧基三乙氧基硅烷以及其他有机硅类化合物，如直接放空会造成大气污染。

目前，TEOS精馏装置尾气多为通过水或其他溶剂吸收后，再经过活性炭吸附，从烟囱中进行排放。但通过水吸收有机硅类化合物水解产生大量高 COD、高固含量的废水，这些废水中的高COD难降解、高固含量更易堵塞管道阀门等，阻碍输送；溶剂吸收的话也会产生同样的问题，产生待处理的废液；活性炭吸附处理尾气的效果虽然良好，但存在吸附量小及吸附饱和活性炭如何处理的问题。

技术实现要素：

有鉴于此，本实用新型要解决的技术问题在于提供一种正硅酸乙酯生产尾气的处理系统，该处理系统效率较高。

本实用新型提供了一种正硅酸乙酯生产尾气的处理系统，包括：

焚烧装置；所述焚烧装置包括焚烧炉和与焚烧炉相连通的空气引风机；所述焚烧炉设置有正硅酸乙酯生产尾气入口；

旋风分离装置；所述旋风分离装置与所述焚烧炉相连通；

袋式除尘装置；所述袋式除尘装置与所述旋风分离装置相连通。

优选的，还包括尾气引风机；正硅酸乙酯生产尾气通过尾气引风机通入焚烧炉内。

优选的，还包括阻火器；所述尾气引风机通过阻火器与焚烧炉相连通。

优选的，所述旋风分离装置包括旋风分离器和与旋风分离器相连通的旋风分离器收料斗；所述旋风分离器与所述焚烧炉及袋式除尘装置相连通。

优选的，还包括水洗槽；所述水洗槽与所述袋式除尘装置相连通。

优选的，所述袋式除尘装置通过管道与水洗槽相连通；所述管道在水洗槽内的出口位于液面以下。

优选的，所述焚烧炉内设置有电弧加热器。

本实用新型提供了一种正硅酸乙酯生产尾气的处理系统，包括：焚烧装置；所述焚烧装置包括焚烧炉和与焚烧炉相连通的空气引风机；所述焚烧炉设置有正硅酸乙酯生产尾气入口；旋风分离装置；所述旋风分离装置与所述焚烧炉相连通；袋式除尘装置；所述袋式除尘装置与所述旋风分离装置相连通。与现有技术相比，本实用新型通过将正硅酸乙酯生产尾气经焚烧炉进行焚烧处理，将有害尾气反应生产水、二氧化碳与纳米级无机原料气相白炭黑，再经旋风分离装置分离，袋式除尘设装置进一步除尘，使尾气得到无害化处理，不仅可利用尾气中的热能，还可减少废气排放，并且变废为宝，得到纳米级气相白炭黑。

附图说明

图1为本实用新型提供的正硅酸乙酯生产尾气处理系统的结构示意图。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

本实用新型提供了一种正硅酸乙酯生产尾气的处理系统，包括：

焚烧装置；所述焚烧装置包括焚烧炉和与焚烧炉相连通的空气引风机；所述焚烧炉设置有正硅酸乙酯生产尾气入口；

旋风分离装置；所述旋风分离装置与所述焚烧炉相连通；

袋式除尘装置；所述袋式除尘装置与所述旋风分离装置相连通。

参见图1，图1为本实用新型提供的正硅酸乙酯生产尾气处理系统的结构示意图，其中1为尾气引风机，2为阻火器，3为空气引风机、4为焚烧炉，5 为旋风分离器，6为旋风分离收料斗，7为袋式除尘装置，8为水洗槽。

本实用新型提供的处理系统，包括焚烧装置；所述焚烧装置包括风搜啊路和与焚烧炉相连通的空气引风机；所述焚烧炉设置有正硅酸乙酯生产尾气入口。所述正硅酸乙酯生产尾气可为合成正硅酸乙酯中产生的尾气也可为精馏纯化正硅酸乙酯中产生的尾气，并无特殊的限制。正硅酸乙酯生产尾气主要成分为乙醇、乙醛、TEOS、甲基三乙氧基硅烷、甲基三甲氧基硅烷、甲氧基三乙基硅烷以及其它有机硅类化合物，这些化合物所含元素基本为碳、氢、氧与硅，经焚烧炉焚烧处理后，可将有害尾气反应生成H2O、CO2与纳米级无机原料气相白炭黑。所述焚烧炉内优选设置有电弧加热器。在焚烧炉使用前，开启空气引风机及电弧加热升温至500℃以上。

在本实用新型中，所述生产系统优选还包括尾气引风机，正硅酸乙酯生产尾气通过尾气引风机通入焚烧炉内。

为防止回火，优选还包括阻火器；所述尾气引风机通过阻火器与焚烧炉相连通。在焚烧过程中，焚烧炉的控制温度范围优选为450℃～750℃，正硅酸乙酯生产尾气在焚烧炉中与空气引风机输送的空气进行充分燃烧，将尾气中有毒有害的组分进行氧化反应，生成H2O、CO2与气相白炭黑。

燃烧后的混合气进入旋风分离装置进行气固分离；所述旋风分离装置优选包括旋风分离器和与旋风分离器相连通的旋风分离器收料斗；所述旋风分离器与所述焚烧炉及袋式除尘装置相连通；所述旋风分离器收料斗优选位于旋风分离器的下部。在旋风分离器内，绝大部分的气相白炭黑分离出来，并靠重力下落至旋风分离器收料斗收集，得到气相白炭黑产品。

经旋风分离装置分离后的混合气进一步进入袋式除尘装置进行气固分离；所述袋式除尘装置为本领域技术人员熟知的袋式除尘装置即可，并无特殊的限制，在本实用新型中由于混合气的温度较高，袋式除尘装置中布袋的材质优选为耐高温材料，更优选为聚苯硫醚(PPS)。经袋式除尘装置过滤后的混合气中基本以H2O、CO2与N2为主。

为了更彻底地进行混合气气固分离，防止纳米级的气相白炭黑造成粉尘或者气凝胶等有害气体，该处理系统优选还包括水洗槽；所述水洗槽与所述袋式除尘装置相连通；在水洗槽内混合气进行彻底地除尘，从而使无害的H2O、 CO2与N2等直接排放，从而实现正硅酸乙酯生产尾气的无害化处理，并得到纳米级无机原材料气相白炭黑。所述袋式除尘装置优选通过管道与水洗槽相连通；所述管道在水洗槽内的出口位于液面以下。

本实用新型通过将正硅酸乙酯生产尾气经焚烧炉进行焚烧处理，将有害尾气反应生产水、二氧化碳与纳米级无机原料气相白炭黑，再经旋风分离装置分离，袋式除尘设装置进一步除尘，使尾气得到无害化处理，不仅可利用尾气中的热能，还可减少废气排放，并且变废为宝，得到纳米级气相白炭黑；本实用新型提供的处理系统不需要活性炭吸附，故不产生吸附饱和的废活性炭等固废。

为了进一步说明本实用新型，以下结合实施例对本实用新型提供的一种正硅酸乙酯生产尾气的处理系统进行详细描述。

实施例1

焚烧炉使用前，开启空气引风机及电弧加热升温至500℃以上，TEOS精馏装置尾气经尾气引风机进入焚烧炉，进入焚烧炉前安装阻火器，防止回火，焚烧炉控制温度范围为450℃～750℃，与空气引风机输送入焚烧炉的空气进行充分燃烧，将尾气中有毒有害的组分进行氧化反应，生成H2O、CO2与气相白炭黑，燃烧后混合气经旋风分离器进行气固分离，使绝大部分的气相白炭黑从旋风分离器中分离出来，并靠重力下落至旋风分离器收料斗中收集，得到气相白炭黑产品。混合气再进一步进入布袋除尘器进行气固分离，由于混合气的温度较高，布袋除尘器中布袋的材质选为聚苯硫醚(PPS)等耐高温材料。经布袋除尘器过滤的混合气基本上以H2O、CO2与N2为主，为了更彻底的进行混合气气固分离，防止纳米级的气相白炭黑造成粉尘或者气凝胶等有害气体，再次将混合气经水洗槽洗涤，彻底的除尘，使无害的H2O、CO2与N2等直接排放，实现正硅酸乙酯(TEOS)尾气无害化处理，并得到重要纳米级无机原材料的气相白炭黑(SiO2) 。