一种氮氧化物废气处理装置的制作方法

本发明属于废气处理技术领域，尤其涉及半导体行业硅料、硅芯、硅片酸洗环节产生的废气处理处理装置。

背景技术：

在半导体行业中，多晶硅原料酸洗或单晶硅样片酸洗等生产过程均会产生氮氧化物一类的废气，氮氧化物与空气中的水结合很容易形成酸雨，并且与其他污染物在一定条件下能产生光化学烟雾污染，对人体健康、生态系统和建筑设施都有直接和潜在的危害。所以为了降低生产对环境的危害，在半导体行业中，对硅原料的加工过程尤其是酸洗过程，采用废气回收净化处理再排放的生产过程。

现有的氮氧化物处理按照净化作用原理的不同，可分为催化还原法、吸收和吸附三类，其中吸收法是最常见的处理方法，吸收法是用水或酸、碱、盐的水溶液来吸收废气中的氮氧化合物从而使废气得以净化的方法，现有的企业一般采用多级碱液喷淋氮氧化物气体的方式对废气进行净化处理，但是处理效果并不理想，设备运行一段时间后，外排气体中还是存在一定浓度的氮氧化物气体，无法满足企业的废气排放要求。造成上述问题的主要缺陷在于，碱液浓度过高情况下会产生结晶，喷淋喷头容易堵塞，降低了对气体的净化效果，为了保证净化效果需要定期频繁的清洗更换设备，工作量大成本高，并且此种净化方式所产生的废水量较大，处理成本过高。

技术实现要素：

本发明的目的是为了解决半导体硅原料在加工过程中废气处理效果差成本高的问题，提供一种利用吸收法处理生产废气的氮氧化物废气处理装置。

为了实现上述目的，本发明所采用的技术方案是利用洗涤罐将废气通入洗涤液中对废气中的氮氧化物进行吸收处理；洗涤罐中设置鼓泡装置，利用气压将废气通过鼓泡装置通入洗涤液中，使废气中的氮氧化物与洗涤液得到充分接触；采用二次洗涤处理的方式，利用水和碱性溶液对废气进行洗涤，最后可得到酸性水溶液和碱性溶液的处理废水，方便对洗涤废水进行处理。

本发明氮氧化物废气处理装置,包括了收气装置、洗涤罐、活性炭吸附塔和排放塔，所述收气装置、洗涤罐、活性炭吸附塔和排放塔依次收尾相接联通设置；所述洗涤罐的底部设置有进气口，顶部设置有排气口，罐体中装有洗涤液；所述洗涤罐内的进气口上安装有鼓泡装置，鼓泡装置上覆盖有透气颗粒；所述鼓泡装置由通气盘管和鼓泡管组成，通气盘管沿洗涤罐底部固定布设，鼓泡管沿通气盘管竖直均匀布设，沿鼓泡管的管壁上均匀开设鼓泡孔。

所述洗涤罐包括了一级处理罐和二级处理罐，一级处理罐中的洗涤液为水，二级处理罐中的洗涤液为碱性溶液。

所述洗涤罐中的鼓泡装置浸没在洗涤液中。

所述透气颗粒为不规则球状，采用耐酸碱材料制成，如聚四氟乙烯材料材料。

所述鼓泡装置的通气盘管呈螺旋状设置。

所述洗涤罐中进气口处安装增压风机。

本发明的有益效果在于：洗涤液使用低浓度碱液即可，洗涤罐在使用过程中不需要维护，相较喷淋净化塔设备成本低；能够最大限度的净化废气，并且所用洗涤液所产生的洗涤废液少，废液处理简单成本低。

附图说明

附图1为本发明的结构示意图；

附图2为本发明的洗涤罐内部鼓泡装置结构示意图；

附图中：收气装置1、洗涤罐2、一级处理罐2a、二级处理罐2b、进气口21、增压风机211、排气口22、鼓泡装置23、通气盘管231、鼓泡管232、透气颗粒24、活性炭吸附塔3、排放塔4。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将对本发明的技术方案结合实施例进行详细的描述。

如附图1-2所示，本发明氮氧化物废气处理装置,包括了收气装置1、洗涤罐2、活性炭吸附塔3和排放塔4，所述收气装置1、洗涤罐2、活性炭吸附塔3和排放塔4依次收尾相接联通设置；所述洗涤罐2的底部设置有进气口21，顶部设置有排气口22，罐体中装有洗涤液；所述洗涤罐2内的进气口21上安装有鼓泡装置23，鼓泡装置23上覆盖有透气颗粒24；所述鼓泡装置23由通气盘管231和鼓泡管232组成，通气盘管231沿洗涤罐2底部固定布设，鼓泡管232沿通气盘管231竖直均匀布设，沿鼓泡管232的管壁上均匀开设鼓泡孔。

所述洗涤罐2包括了一级处理罐2a和二级处理罐2b，一级处理罐2a中的洗涤液为水，二级处理罐2b中的洗涤液为碱性溶液。

所述洗涤罐2中的鼓泡装置23浸没在洗涤液中。

所述透气颗粒24为不规则球状，采用耐酸碱材料制成，如聚四氟乙烯材料材料。

所述鼓泡装置23的通气盘管231呈螺旋状设置。

所述洗涤罐2中进气口21处安装增压风机211。

实施例：

本发明氮氧化物废气处理装置的具体净化过程及原理。

如附图1-2所示，收气装置1是安装在半导体材料厂房硅料、硅芯、硅片酸洗车间的抽气风管，利用风机将车间内带有氮氧化物的废气从洗涤罐2的进气口21通入装在洗涤罐2的洗涤液中，废气在与洗涤液接触后，所携带氮氧化物等有害气体与洗涤液反应融于洗涤液中，干净气体从洗涤液中排出经洗涤罐2顶部的排气口22通入活性炭吸附塔3中，通过干式吸附剂吸附后，通过竖立设置的排放塔4排向大气高空中。

本装置洗涤罐2中的进气口21采用鼓泡装置23将进气排向洗涤液中，废气经鼓泡装置23在压力作用下从通气盘管231均匀分散至各个竖直设置的鼓泡管232，再从鼓泡管232外壁上均匀设置的鼓泡孔吹入洗涤液中，从透气颗粒24之间的缝隙沿洗涤液往上浮动，透气颗粒24覆盖层的设置能够改变气泡在洗涤液中的运动轨迹，增长气泡在洗涤液中的时间，使气泡状态的废气与洗涤液充分接触，而气泡状态通入的废气更能够保证废气与洗涤液的充分接触，从而达到有效利用洗涤液洗涤净化废气的效果，为了增强气泡效果，可以在进气口21设置增压风机211。

本装置设置有一级处理罐2a和二级处理罐2b两个连续的洗涤罐2，一级处理罐2a中的洗涤液为水，二级处理罐2b中的洗涤液为碱性溶液。废气先经过一级处理罐2a，然后再经过二级处理罐2b，之后才通入活性炭吸附塔3中，一级处理罐2a和二级处理罐2b的设置有两个目的，一是为了提高洗涤液对废气的洗涤时间，将废气中的氮氧化物充分净化；二是为了降低洗涤液的处理成本，长期作用下，废气中的氮氧化物在与一级处理罐2a中的水结合后使水变成了酸性溶液，二级处理罐2b中的洗涤液为碱性溶液，长时间作业后仍然为碱性，一段时间后(两个月左右)，需要对一级处理罐2a和二级处理罐2b中的洗涤液进行更换，可将两个罐中的洗涤液抽出混合，利用各自的酸碱性使其中和，然后再处理排放，能够有效降低处理难度，从而降低废水处理成本。

技术特征：

1.一种氮氧化物废气处理装置,其特征在于：包括了收气装置(1)、洗涤罐(2)、活性炭吸附塔(3)和排放塔(4)，所述收气装置(1)、洗涤罐(2)、活性炭吸附塔(3)和排放塔(4)依次收尾相接联通设置；所述洗涤罐(2)的底部设置有进气口(21)，顶部设置有排气口(22)，罐体中装有洗涤液；所述洗涤罐(2)内的进气口(21)上安装有鼓泡装置(23)，鼓泡装置(23)上覆盖有透气颗粒(24)；所述鼓泡装置(23)由通气盘管(231)和鼓泡管(232)组成，通气盘管(231)沿洗涤罐(2)底部固定布设，鼓泡管(232)沿通气盘管(231)竖直均匀布设，沿鼓泡管(232)的管壁上均匀开设鼓泡孔。

2.如权利要求1所述的氮氧化物废气处理装置,其特征在于：所述洗涤罐(2)包括了一级处理罐(2a)和二级处理罐(2b)，一级处理罐(2a)中的洗涤液为水，二级处理罐(2b)中的洗涤液为碱性溶液。

3.如权利要求1所述的氮氧化物废气处理装置,其特征在于：所述洗涤罐(2)中的鼓泡装置(23)浸没在洗涤液中。

4.如权利要求1所述的氮氧化物废气处理装置,其特征在于：所述透气颗粒(24)为不规则球状，采用耐酸碱材料制成，如聚四氟乙烯材料材料。

5.如权利要求1所述的氮氧化物废气处理装置,其特征在于：所述鼓泡装置(23)呈螺旋状设置。

6.如权利要求1所述的氮氧化物废气处理装置,其特征在于：所述洗涤罐(2)中进气口(21)处安装增压风机(211)。

技术总结
一种氮氧化物废气处理装置,包括了收气装置、洗涤罐、活性炭吸附塔和排放塔，所述收气装置、洗涤罐、活性炭吸附塔和排放塔依次收尾相接联通设置；所述洗涤罐的底部设置有进气口，顶部设置有排气口，罐体中装有洗涤液；所述洗涤罐内的进气口上安装有鼓泡装置；所述洗涤罐包括了一级处理罐和二级处理罐，一级处理罐中的洗涤液为水，二级处理罐中的洗涤液为碱性溶液。有益效果在于：洗涤液使用低浓度碱液即可，洗涤罐在使用过程中不需要维护，相较喷淋净化塔设备成本低；能够最大限度的净化废气，并且所用洗涤液所产生的洗涤废液少，废液处理简单成本低。

技术研发人员：陈锋;沙彦文;董长海;苏波;周小渊;柯小龙
受保护的技术使用者：宁夏中晶半导体材料有限公司
技术研发日：2019.12.31
技术公布日：2020.04.21