廢氣處理用噴燃器及使用了該噴燃器的廢氣處理裝置的制造方法
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及用于廢氣處理的噴燃器，特別是涉及適合需要1500°C左右的高溫的廢氣除害處理的廢氣處理用噴燃器和使用了該噴燃器的廢氣處理裝置。
【背景技術】
[0002]作為安裝在爐、燃燒器上的噴燃器，已知非預混合型的管狀火焰噴燃器(參照專利文獻I及2)，該非預混合型的管狀火焰噴燃器具有前端開放的管狀的燃燒室，在此燃燒室后端的閉塞端部附近向上述燃燒室的內(nèi)周面的切線方向設置吹入燃料含有氣體的管嘴和吹入空氣等氧含有氣體(助燃性氣體)的管嘴，并且，作為著火源使用了電加熱器。
[0003]根據(jù)該技術，作為著火源，使用如點火噴燃器那樣沒有失火的危險的電加熱器，所以，能夠提供具備高的安全性和可靠性的管狀火焰噴燃器。
[0004]現(xiàn)有技術文獻
[0005]專利文獻
[0006]專利文獻1:日本特開2012-37232號公報
[0007]專利文獻2:日本特開2012-63132號公報

【發(fā)明內(nèi)容】

[0008]發(fā)明所要解決的課題
[0009]然而，上述現(xiàn)有技術的管狀火焰噴燃器存在以下那樣的問題。
[0010]S卩，在將該噴燃器作為對從半導體制造工序排出的廢氣進行除害處理的廢氣處理裝置的熱源的場合，與現(xiàn)有技術的火焰燃燒式廢氣處理裝置沒有任何變化，盡管可進行廢氣的大風量處理，但僅能夠將處理此廢氣的爐內(nèi)的溫度升溫至800°C左右。因此，當進行廢氣的熱分解時，即使在將處理風量限制在250升/分以下的場合，火焰燃燒式固有的問題也依然沒有得到解決，即，不適合需要1400?1500°C左右的高溫的CF4 (四氟化碳)等的熱分解。
[0011]另外，作為解決這樣的火焰燃燒式廢氣處理裝置的問題點的技術，有作為熱源使用電熱加熱器的電熱氧化分解式的廢氣處理裝置。如果是電熱氧化分解式的廢氣處理裝置，僅是選擇電熱加熱器的種類(例如，作為電熱加熱器選擇以碳化硅作為發(fā)熱體的電熱加熱器)，就能夠簡單而且清潔地形成1500°C左右的高溫。然而，即使在此電熱氧化分解式的廢氣處理裝置中，因為作為能源僅使用能量單價相對較高的電力，所以，存在節(jié)能化存在極限的課題、大容量廢氣的高效率的除害處理難以實現(xiàn)的問題。
[0012]此外，本發(fā)明的主要的課題在于提供一種經(jīng)濟性優(yōu)越的高效率的廢氣處理用的噴燃器，該廢氣處理用的噴燃器具有高的安全性和可靠性，能夠簡單地形成由現(xiàn)有技術的火焰噴燃器中的、作為助燃性氣體使用空氣的火焰噴燃器不能實現(xiàn)的1500°C左右的高溫環(huán)境。另外，本發(fā)明的另一課題在于提供一種使用這樣的廢氣處理用噴燃器、可進行大容量廢氣的高效率的熱分解(除害)處理的廢氣處理裝置。
[0013]用于解決課題的技術手段
[0014]為了達到上述目的，本發(fā)明例如如圖1?圖3所示那樣如以下那樣構成廢氣處理用噴燃器。
[0015]S卩，具有外管12、內(nèi)管14和桿狀的電熱加熱器16。外管12的前端12a開放。內(nèi)管14具有比上述外管12的內(nèi)徑小的外徑，前端14a開放，內(nèi)管14的前端部從上述外管的后端12b插入到上述外管12的內(nèi)部。電熱加熱器16從上述內(nèi)管14的后端14b插入到上述內(nèi)管14的內(nèi)部。從上述外管12的后端12b突出的上述內(nèi)管14的側面，與向上述內(nèi)管14的內(nèi)部供給助燃性氣體S的助燃性氣體供給管嘴18連接。另外，從上述外管12的后端12b突出的上述內(nèi)管14的側面，還與向上述內(nèi)管14的內(nèi)部供給燃料F的燃料供給管嘴20連接。上述外管12的后端12b那一側的側面，與向上述外管12的內(nèi)部供給處理對象的廢氣E的廢氣供給管嘴22連接。
[0016]上述內(nèi)管14的前端14a，被配置在從上述外管12的前端12a離開的上述外管12內(nèi)的深處。而且，上述電熱加熱器16的前端16a延伸設置至上述外管12的前端12a附近，該電熱加熱器16的前端16a被配置在上述外管12的前端12a與上述內(nèi)管14的前端14a之間。
[0017]本發(fā)明例如起到以下作用。
[0018]由于作為向上述內(nèi)管14內(nèi)供給的燃料F的著火源使用沒有失火等的擔心的上述電熱加熱器16，所以，在上述內(nèi)管14的內(nèi)部形成穩(wěn)定的火焰，從其前端14a噴射。
[0019]另外，因為將上述內(nèi)管14的前端14a配置在從上述外管12的前端12a離開的上述外管12內(nèi)的深處，并且，將上述電熱加熱器16的前端16a延伸設置至上述外管12的前端12a附近，所以，在上述外管12的內(nèi)部，如圖3所示，從廢氣E的流通方向的上游側向下游側，預熱區(qū)域X、火焰熱分解區(qū)域Y及電熱分解區(qū)域Z按照此順序形成。其中，在電熱分解區(qū)域Z中，通過接受與燃料F的燃燒相伴的火焰的熱能的輔助，與由電熱加熱器單體對該區(qū)域Z進行加熱的場合相比，能夠經(jīng)濟地而且高效率地使該區(qū)域Z升溫至廢氣E的熱分解所需要的規(guī)定的溫度。
[0020]在本發(fā)明中，最好例如如圖2所示那樣增加以下構成。
[0021]S卩，將上述內(nèi)管14及上述外管12形成為圓筒狀，并且，使上述助燃性氣體供給管嘴18及上述燃料供給管嘴20的噴射方向與上述內(nèi)管14的內(nèi)周面的切線方向大致一致。另夕卜，使上述廢氣供給管嘴22的噴射方向與上述外管12內(nèi)周面的切線方向大致一致。而且，使上述助燃性氣體供給管嘴18、上述燃料供給管嘴20及上述廢氣供給管嘴22的噴射方向全部是相同方向。
[0022]在此場合，在上述內(nèi)管14的內(nèi)部生成的火焰以回旋流的形式從上述內(nèi)管14的前端14a向上述的火焰熱分解區(qū)域Y噴射。而且，因為經(jīng)上述廢氣供給管嘴22向上述外管12供給的廢氣E的回旋方向也成為與該火焰的回旋方向相同的方向，所以，已經(jīng)到達了上述火焰熱分解區(qū)域Y的廢氣E不會擾亂成為回旋流的火焰的流動，兩者以良好效率接觸，由火焰產(chǎn)生的廢氣E的熱分解被促進。
[0023]另外，在本發(fā)明中，最好例如如圖3所示那樣，在上述外管12的前端12a那一側的內(nèi)周面設置以其內(nèi)周面的內(nèi)徑縮徑的方式突出的擋板24。
[0024]在此場合，能夠延長上述廢氣E滯留在上述電熱分解區(qū)域Z中的時間，能夠使該廢氣E的熱分解成為更加確實的熱分解。
[0025]另外，第2發(fā)明的廢氣處理裝置，是使用上述廢氣處理用噴燃器的裝置，例如如圖1所示那樣，如以下那樣構成廢氣處理裝置。
[0026]S卩，特征在于:具備反應器42，以及濕式的入口洗滌器40與濕式的出口洗滌器44中的至少任意一方；該反應器42配設了上述廢氣處理用噴燃器；該入口洗滌器40對向上述廢氣處理用噴燃器導入的處理對象的廢氣E進行液洗；該出口洗滌器44對由上述反應器42進行了熱分解的處理后的廢氣E進行液洗。
[0027]發(fā)明的效果
[0028]根據(jù)本發(fā)明，能夠提供一種經(jīng)濟性優(yōu)越、高效率的廢氣處理用噴燃器和使用這樣的廢氣處理用噴燃器、可進行大容量廢氣的高效率的熱分解(除害)處理的廢氣處理裝置，該廢氣處理用噴燃器具有高安全性和可靠性，僅是選擇(作為著火源起作用的)電熱加熱器的種類，就能夠簡單地形成由現(xiàn)有技術的火焰噴燃器中的作為助燃性氣體使用空氣的火焰噴燃器不能實現(xiàn)的1500°C左右的高溫環(huán)境。
【附圖說明】
[0029]圖1是表示本發(fā)明的一個實施例的廢氣處理裝置的概略的說明圖。
[0030]圖2是表示本發(fā)明的廢氣處理用噴燃器的一例的圖，圖2A是正視圖，圖2B是圖2A中的α-α線剖視圖，圖2C是圖2Α中的β-β線剖視圖。
[0031]圖3是圖2Α中的局部剖切剖視圖。
【具體實施方式】
[0032]下面，根據(jù)圖1?圖3說明本發(fā)明的一個實施方式。
[0033]圖1是表示搭載了本發(fā)明的廢氣處理用噴燃器10的廢氣處理裝置11的概略的圖。此廢氣處理裝置11，是用于對從未圖示的半導體制造裝置排出了的包含硅烷(SiH4)、氯系氣體、PFCs (全氟化物)等的廢氣E進行除害處理的裝置。如此圖所示那樣，在廢氣處理裝置11中，沿廢氣E的處理流程，入口洗滌器40、反應器42及出口洗滌器44按照此順序設置，并且，還增加排氣風扇46及水槽48等進行構成。
[0034]入口洗滌器40，是用洗滌水對包含在從未圖示的半導體制造裝置排出了的廢氣E中的粉塵、水溶性氣體等進行吸收，將其從廢氣E中洗滌除去的裝置，由直管型的洗滌器主體40a和噴淋管嘴40b構成。噴淋管嘴40b，被配置在該洗滌器主體40a內(nèi)部，對供給到反應器42之前的廢氣E噴射熱分解前洗滌水PW，對其進行洗滌。在這里，熱分解前洗滌水PW，與目的對應地使用水或添加了氨等藥液的水溶液等。
[0035]此入口洗滌器40的頂部，經(jīng)入口管道50與未圖示的半導體制造裝置連結，在半導體的制造工序中排出了的各種廢氣E通過入口管道50，被導入到此入口洗滌器40的頂部。
[0036]另外，圖1中的附圖標記40c，是用于促進從噴淋管嘴40b撒放的熱分解前洗滌水PW與廢氣E的氣液接觸的填充材料。
[0037]在圖示實施例中，此入口洗滌器40和水槽48被分別設置，并且，兩者由水洗氣體供給配管52及從此水洗氣體供給配管52分支的排水管54連接。因此，來自入口洗滌器40的排水被經(jīng)水洗氣體供給配管52及排水管54送入到設置在水槽48內(nèi)的噴灑水回收槽4