專利名稱：燃燒廢氣的處理裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及適合于對(duì)含有粉塵及腐蝕性氣體的高溫的燃燒廢氣進(jìn)行冷卻、洗凈的廢氣的處理裝置，例如適合于對(duì)通過(guò)燃燒處理用于半導(dǎo)體制造的CVD(Chemical Vapor Deposition)工序時(shí)排出的硅烷等氣體所生成的燃燒廢氣進(jìn)行處理。
利用該廢氣的燃燒所生成的燃燒廢氣為非常高的溫度，含有在金屬氫化合物的燃燒分解時(shí)所生成的二氧化硅(SiO2)等的微粉狀金屬氧化物及在氟化合物的燃燒分解時(shí)所生成的氟化氫等的酸性氣體。為了防止含有這樣的金屬氧化物及酸性氣體的高溫燃燒廢氣排向大氣中，可利用空氣對(duì)該燃燒廢氣進(jìn)行稀釋冷卻、和利用洗凈塔及袋式過(guò)濾器等進(jìn)行堿洗凈及吸附等的凈化處理。
另外，可考慮利用冷卻液的噴霧對(duì)該燃燒廢氣進(jìn)行冷卻。另外，提出有如下方案利用雙層管的內(nèi)管將燃燒廢氣從燃燒室引導(dǎo)至冷卻液箱，使供給到該雙層管的外管與內(nèi)管之間的洗凈液從設(shè)在內(nèi)管上的許多開(kāi)口流出，通過(guò)沿全周對(duì)內(nèi)管的壁面清洗而對(duì)燃燒廢氣進(jìn)行處理(日本專利特開(kāi)昭63-62528號(hào))。
但是，由于要稀釋冷卻高溫的燃燒廢氣而必須大量的空氣，故處理風(fēng)量增大。尤其，含氟化合物的廢氣，在化學(xué)和熱的性能上都非常穩(wěn)定，對(duì)燃燒分解需要非常高的溫度，故最好加熱至1200℃以上，甚至需加熱至1500℃左右。因此，燃燒廢氣溫度變得非常高，要利用空氣稀釋冷卻至能水洗的100℃以下，就需要非常大量的空氣。于是，存在著洗凈塔等處理設(shè)備的大型化并使設(shè)備成本增高的問(wèn)題。另外，由于利用吸附處理及堿洗凈而應(yīng)除去的金屬氧化物及酸性氣體也被稀釋，故也使吸附效率及洗凈效率降低。
通過(guò)利用冷卻液的噴霧來(lái)冷卻該燃燒廢氣，而能減少那樣的稀釋空氣。但是，由于當(dāng)稀釋的空氣較少時(shí)，燃燒廢氣中的二氧化硅等的濃度就高，故在該噴霧后的冷卻液冷凝而附著在冷卻室的壁面上時(shí)，就堆積該二氧化硅等的固形物。于是，由于阻礙燃燒廢氣的流動(dòng)，故在上游的廢氣燃燒室中的內(nèi)壓增加，產(chǎn)生燃燒效率降低及阻礙廢氣向燃燒室導(dǎo)入等的問(wèn)題。另外，當(dāng)該噴霧后的冷卻液冷凝而附著在冷卻室的壁面上時(shí)，由于該冷凝后的冷卻液含有在分解CVD廢氣中的氟化合物時(shí)所產(chǎn)生的氟化氫及氟氣，故成為腐蝕性強(qiáng)的氟酸水。因此，若將該冷卻室的壁面采用不銹鋼等一般的耐蝕金屬制成時(shí)，存在著被劇烈腐蝕的問(wèn)題，為了對(duì)付那樣的氟酸水引起的腐蝕，作為該冷卻室的壁面的材質(zhì)，如采用蒙乃爾高強(qiáng)度耐蝕鎳銅合金或鉻鎳鐵合金等的高價(jià)的耐蝕材料時(shí)，則材料成本增高。
另外，在使供給到雙層管的外管與內(nèi)管之間的洗凈液從設(shè)在內(nèi)管上的許多開(kāi)口流出的結(jié)構(gòu)中，由于洗凈液不能從該開(kāi)口之間流出，故要將內(nèi)管的壁面全周完全洗凈是困難的。因此，存在著在內(nèi)管的壁面上部分堆積固形物或產(chǎn)生腐蝕的問(wèn)題。
發(fā)明的概要本發(fā)明的目的在于，提供能解決上述問(wèn)題的燃燒廢氣的處理裝置。
本發(fā)明的燃燒廢氣的處理裝置，其特征在于，具有連接在燃燒廢氣的排出源處的導(dǎo)向筒和所供給的冷卻液的暫時(shí)貯留部，該導(dǎo)向筒中的燃燒廢氣的入口向上開(kāi)口，該暫時(shí)貯留部的冷卻液出口配置在圍住導(dǎo)向筒的入口的位置上，以使從該暫時(shí)貯留部的冷卻液出口流出的冷卻液可從該導(dǎo)向筒中的入口的全周緣沿內(nèi)周面流下，利用沿該導(dǎo)向筒內(nèi)周面流下的冷卻液，可形成覆蓋該導(dǎo)向筒內(nèi)周面的冷卻液膜。
采用本發(fā)明的結(jié)構(gòu)，可利用沿該導(dǎo)向筒內(nèi)周面流下的冷卻液而對(duì)通過(guò)導(dǎo)向筒的燃燒廢氣進(jìn)行冷卻、洗凈。另外，由于利用該冷卻液所形成的冷卻液膜來(lái)覆蓋導(dǎo)向筒的內(nèi)周面，故能阻止其燃燒廢氣與導(dǎo)向筒的內(nèi)周面的接觸。而且，該導(dǎo)向筒的入口向上開(kāi)口、從圍住該入口的暫時(shí)貯留部的冷卻液出口流出的冷卻液由于從該導(dǎo)向筒的入口全周緣沿內(nèi)周面流下，故能利用該冷卻液膜而沿寬廣的范圍無(wú)遺漏地覆蓋導(dǎo)向筒的內(nèi)周面。因此，在該導(dǎo)向筒的內(nèi)周面上，能可靠地防止附著、堆積燃燒廢氣中所含的固形物、或產(chǎn)生腐蝕。
另外，最好是該暫時(shí)貯留部由環(huán)狀流路構(gòu)成，該暫時(shí)貯留部的冷卻液出口的周緣利用沿該環(huán)狀流路的導(dǎo)向筒的入口的周緣構(gòu)成。
由此，僅使冷卻液從該環(huán)狀流路溢出，由于該冷卻液從冷卻液出口通過(guò)導(dǎo)向筒的入口的周緣而沿導(dǎo)向筒的內(nèi)周面流下，故能利用簡(jiǎn)單的結(jié)構(gòu)而可靠地形成覆蓋該內(nèi)周面的冷卻液膜。
最好是，為使該冷卻液一邊繞上下方向的軸旋轉(zhuǎn)一邊沿導(dǎo)向筒的內(nèi)周面流下，將由該冷卻液膜所覆蓋的導(dǎo)向筒的內(nèi)周面作成沿上下方向軸心的回轉(zhuǎn)體的周面的結(jié)構(gòu)，且在該環(huán)狀流路中，使冷卻液旋轉(zhuǎn)地將冷卻液供給到暫時(shí)貯留部。
由此，沿該導(dǎo)向筒內(nèi)周面流下的冷卻液，就有在該導(dǎo)向筒的內(nèi)周面的周向速度，故能使流速大于自然流下的場(chǎng)合，從而能更可靠地防止在該內(nèi)周面上附著、堆積固形物。
另外，最好是，在構(gòu)成該環(huán)狀流路的底部的環(huán)狀壁的中心孔內(nèi)，能從上方撥出地插入該導(dǎo)向筒，該導(dǎo)向筒的周壁的外周面，具有朝向下方直徑變小的圓錐面，該導(dǎo)向筒的周壁，被所述環(huán)狀壁的內(nèi)周支承。
由此，由于能簡(jiǎn)單地裝拆導(dǎo)向筒，故能使維修方便。
另外，最好是，利用該暫時(shí)貯留部的內(nèi)周面構(gòu)成導(dǎo)向筒的外周面，在構(gòu)成該暫時(shí)貯留部的底壁的環(huán)狀壁的內(nèi)周與導(dǎo)向筒的外周之間形成間隙，從該間隙流出的暫時(shí)貯留部?jī)?nèi)的冷卻液可沿導(dǎo)向筒的外周面流下。
由此，不使結(jié)構(gòu)復(fù)雜化地利用冷卻液對(duì)該導(dǎo)向筒的外周面進(jìn)行冷卻，可提高燃燒廢氣的冷卻效率。
另外，最好是，被該冷卻液膜覆蓋的導(dǎo)向筒的內(nèi)周面，具有隨著向下方而直徑變小的圓錐面。
由此，能可靠地利用冷卻液膜而不中斷地對(duì)沿該圓錐面的區(qū)域進(jìn)行覆蓋。
另外，最好是，該導(dǎo)向筒中的燃燒廢氣的出口向下開(kāi)口，并設(shè)有與該導(dǎo)向筒的出口側(cè)連接的冷卻液箱，冷卻液被貯留在該冷卻液箱中，在貯留在該冷卻液箱中的冷卻液的液面的上方留有間隔地配置導(dǎo)向筒的出口，且該間隔被設(shè)定成該液面被從導(dǎo)向筒的出口排出的燃燒廢氣的壓力往下壓的狀態(tài)。
由此，能使從導(dǎo)向筒的出口排出的燃燒廢氣可靠地與貯留在冷卻液箱中的冷卻液接觸而提高冷卻效率。而且，由于在貯留在該冷卻液箱中的冷卻液的液面與導(dǎo)向筒的出口之間存在間隙，故不會(huì)因冷卻液而阻礙從導(dǎo)向筒的出口排出的燃燒廢氣的流動(dòng)。因此，不會(huì)增加在導(dǎo)向筒的上游的廢氣燃燒室中的內(nèi)壓，可防止燃燒效率降低及阻礙廢氣向燃燒室導(dǎo)入的現(xiàn)象。該間隙最好作成5mm～10mm左右。
另外，最好是，該導(dǎo)向筒具有向下的開(kāi)口，設(shè)有與該導(dǎo)向筒的出口側(cè)連接的冷卻液箱，冷卻液被貯留在該冷卻液箱中，該導(dǎo)向筒的向下的開(kāi)口被浸漬在貯留于冷卻液箱內(nèi)的冷卻液中，在該導(dǎo)向筒的周壁上，形成有從貯留在該冷卻液箱內(nèi)的冷卻液的液面上方沿導(dǎo)向筒的向下開(kāi)口的缺口，利用該缺口構(gòu)成導(dǎo)向筒的燃燒廢氣的出口。
由此，通過(guò)該導(dǎo)向筒的燃燒廢氣，在與貯留在該冷卻液箱中的冷卻液的液面接觸而改變流動(dòng)方向后，從由形成于導(dǎo)向筒的周壁上的缺口所構(gòu)成的出口中流出。這時(shí)，由于利用導(dǎo)向筒的周壁來(lái)延長(zhǎng)燃燒廢氣在導(dǎo)向筒內(nèi)的滯留時(shí)間，故能提高利用貯留在該冷卻液箱中的冷卻液對(duì)于燃燒廢氣的冷卻效率。
附圖的簡(jiǎn)單說(shuō)明

圖1是本發(fā)明的第1實(shí)施形態(tài)的廢氣處理系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)說(shuō)明圖。
圖2是本發(fā)明的第1實(shí)施形態(tài)的廢氣處理裝置的結(jié)構(gòu)說(shuō)明圖。
圖3是本發(fā)明的第1實(shí)施形態(tài)的廢氣處理裝置的部分俯視剖視圖。
圖4是本發(fā)明的第1實(shí)施形態(tài)的廢氣處理裝置的變形例的部分剖視圖。
圖5是本發(fā)明的第2實(shí)施形態(tài)的廢氣處理裝置的結(jié)構(gòu)說(shuō)明圖。
圖6是本發(fā)明的第3實(shí)施形態(tài)的廢氣處理系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)說(shuō)明圖。
實(shí)施發(fā)明的最佳形態(tài)圖1所示的第1實(shí)施形態(tài)的廢氣處理系統(tǒng)1，具有廢氣的燃燒裝置2、從該燃燒裝置2排出的燃燒廢氣的處理裝置3、從該燃燒廢氣的處理裝置3排出的燃燒廢氣的后處理裝置4。
該廢氣的燃燒裝置2，是為了處理例如含有金屬氫化合物的廢氣和含有氟化合物的廢氣而使用的，具有耐火的燃燒室12；將來(lái)自燃料氣體源的燃料氣體導(dǎo)入該燃燒室12內(nèi)的燃料氣體導(dǎo)入用配管13；將從CVD反應(yīng)爐排出的廢氣導(dǎo)入該燃燒室12內(nèi)的廢氣導(dǎo)入用配管14；將助燃性氣體導(dǎo)入該燃燒室12內(nèi)的助燃性氣體導(dǎo)入用配管15；輔助燃燒噴嘴16。作為該燃料氣體，例如可使用液化石油氣(LPG)、液化天然氣(LNG)、氫氣或它們的混合氣等。作為該助燃性氣體，例如可使用空氣、根據(jù)需要在空氣中添加氧氣后的富氧空氣等。由于利用該輔助燃燒噴嘴16在燃燒室12內(nèi)形成火焰，故在存在助燃性氣體的狀態(tài)下能使導(dǎo)入該燃燒室12內(nèi)的燃料氣體和廢氣進(jìn)行燃燒。通過(guò)該廢氣的燃燒，從燃燒室12的下部開(kāi)口排出燃燒廢氣。
該燃燒廢氣的處理裝置3具有通過(guò)排氣管道18而與作為燃燒廢氣的排出源的燃燒裝置2連接的導(dǎo)向筒21、冷卻液箱32、通過(guò)泵P而與該冷卻液箱32連接的冷卻液用暫時(shí)貯留部22，利用該泵P將由冷卻液箱32供給的冷卻液暫時(shí)貯留在暫時(shí)貯留部22中。作為該冷卻液，例如可使用將水及酸性的廢氣進(jìn)行中和的堿性洗凈液等。
該排氣管道18的上端與燃燒裝置2連接，以使從所述燃燒室12的下部開(kāi)口排出的燃燒廢氣導(dǎo)向下方，在該排氣管道18的內(nèi)周砌有陶瓷等的耐火材料19。
如圖2所示，設(shè)有從該排氣管道18的下端向下方延伸的外周壁23、從該外周壁23的下端向內(nèi)方延伸的環(huán)狀壁24。該外周壁23和環(huán)狀壁24的內(nèi)外周俯視看被作成沿圓形的結(jié)構(gòu)。在該環(huán)狀壁24的中心孔內(nèi)可從上方拔出地插入有導(dǎo)向筒21。由此，由于能簡(jiǎn)單地裝拆導(dǎo)向筒21，故能實(shí)現(xiàn)維修的容易化。
該導(dǎo)向筒21具有上下方向軸心的中空回轉(zhuǎn)體形狀，具有向上開(kāi)口的燃燒廢氣的入口21a、向下開(kāi)口的燃燒廢氣的出口21b，該上部周壁21c的內(nèi)外周面21c’、21c”沿著朝向下方成為直徑變小的圓錐面，該下部周壁21d的內(nèi)外周面21d’、21d”沿著圓筒面。其入口21a的周緣21a’被配置成沿水平狀。在所述環(huán)狀壁24的中心孔內(nèi)所配置的導(dǎo)向筒21的上部周壁21c被環(huán)狀壁24的內(nèi)周24a所支承。
所述暫時(shí)貯留部22，由利用所述外周壁23與環(huán)狀壁24與導(dǎo)向筒21的上部周壁21c所圍住的環(huán)狀流路R而構(gòu)成。貯留在冷卻液箱32中的冷卻液利用泵P通過(guò)配管31而供給到該環(huán)狀流路R。圖中雙點(diǎn)劃線表示環(huán)狀流路R中冷卻液的液面T，使該液面T高于導(dǎo)向筒21的入口21a的周緣21a’地供給冷卻液。該暫時(shí)貯留部22的冷卻液出口22a的周緣，由沿該環(huán)狀流路R的內(nèi)周的導(dǎo)向筒21的入口21a的周緣21a’構(gòu)成。由此，該暫時(shí)貯留部22的冷卻液出口22a被配置在圍住導(dǎo)向筒21的入口21a位置上，從該暫時(shí)貯留部22的冷卻液出口22a流出的冷卻液，可從該導(dǎo)向筒21中的入口21a的全周緣21a’沿著內(nèi)周面21c’、21d’而流下。利用沿該導(dǎo)向筒2 1的內(nèi)周面21c’、21d’流下的冷卻液，形成覆蓋該導(dǎo)向筒21的內(nèi)周面21c’、21d’的冷卻液膜。
該導(dǎo)向筒21，由于具有上下方向軸中心的回轉(zhuǎn)體形狀，故被該冷卻液膜覆蓋的導(dǎo)向筒21的內(nèi)周面21c’、21d’沿著上下方向軸心的回轉(zhuǎn)體的周面。另外，如圖3所示，通過(guò)朝向該暫時(shí)貯留部22的配管31的導(dǎo)入方向，被作成如圖中箭頭所示沿構(gòu)成暫時(shí)貯留部22的環(huán)狀流路R的內(nèi)外周的圓的切線方向，向暫時(shí)貯留部22供給冷卻液而使冷卻液在該環(huán)狀流路R中呈旋轉(zhuǎn)狀。由此，該冷卻液一邊如圖中箭頭所示繞上下方向的軸進(jìn)行旋轉(zhuǎn)、一邊沿導(dǎo)向筒21的內(nèi)周面21c’、21d’流下。
由此，利用沿該導(dǎo)向筒21的內(nèi)周面21c’21d’流下的冷卻液對(duì)含有從該燃燒室12排出并通過(guò)導(dǎo)向筒21的二氧化硅及氟化氫等的高溫的燃燒廢氣進(jìn)行冷卻并洗凈，在冷卻液中吸收氟化氫等的化合物，在冷卻液中將二氧化硅等微小的固形物搜集成泥漿狀態(tài)。另外，由于利用由該冷卻液所形成的冷卻液膜來(lái)覆蓋導(dǎo)向筒21的內(nèi)周面21c’、21d’，故能阻止該燃燒廢氣與導(dǎo)向筒21的內(nèi)周面21c’、21d’的接觸。由此，作為導(dǎo)向筒21的材質(zhì)也可使用耐鹽酸鎳基合金C等的耐酸性鎳合金及涂氟樹脂的不銹鋼等一般的耐蝕材料。另外，由于利用冷卻液膜使冷卻部分與非冷卻部分的邊界明確，故能利用陶瓷等的耐火材料19來(lái)可靠地保護(hù)冷卻液膜上游的排氣管道18的內(nèi)周面等的干燥高溫部。并且，由于該導(dǎo)向筒21的入口21a向上開(kāi)口，從圍住該入口21a的冷卻液用暫時(shí)貯留部22的冷卻液出口22a流出的冷卻液，從該導(dǎo)向筒21中的入口21a的周緣21a’沿內(nèi)周面21c’、21d’流下，故能利用該冷卻液膜在寬廣范圍無(wú)遺漏地覆蓋導(dǎo)向筒21的內(nèi)周面21c’、21d’。因此，在該導(dǎo)向筒21的內(nèi)周面21c’、21d’，能可靠地防止附著、堆積燃燒廢氣所含的固形物、或產(chǎn)生腐蝕。另外，由于僅使冷卻液從該環(huán)狀流路R溢出，使該冷卻液從冷卻液出口22a通過(guò)導(dǎo)向筒21的入口21a的周緣21a’而沿導(dǎo)向筒21的內(nèi)周面21c’、21d’流下，故能用簡(jiǎn)單的結(jié)構(gòu)而可靠地形成覆蓋該內(nèi)周面21c’、21d’的冷卻液膜。
另外，由于沿該導(dǎo)向筒21的內(nèi)周面21c’、21d’流下的冷卻液一邊繞上下方向的軸旋轉(zhuǎn)一邊流下，就具有該導(dǎo)向筒21的內(nèi)周面21c’、21d’的周向速度，與自然流下的場(chǎng)合相比流速增大，故能更可靠地防止在該內(nèi)周面21c’、21d’上附著、堆積固形物。
另外，由于導(dǎo)向筒21的上部周壁21c的內(nèi)周面21c’，沿隨著向下方成為直徑變小的圓錐面，故能利用冷卻液膜而可靠地不會(huì)中斷地覆蓋該內(nèi)周面21c’。
由于利用所述外周壁23與環(huán)狀壁24與導(dǎo)向筒21的上部周壁21c圍住該環(huán)狀流路R，故能利用暫時(shí)貯留部22的內(nèi)周面而構(gòu)成導(dǎo)向筒21的上部周壁21c的外周面21c”。在構(gòu)成該暫時(shí)貯留部22的底壁的環(huán)狀壁24的內(nèi)周24a與導(dǎo)向筒21的外周之間形成間隙。由此，從該間隙流出的暫時(shí)貯留部22內(nèi)的冷卻液能沿導(dǎo)向筒2 1的外周面21c”、21d”流下，不會(huì)使結(jié)構(gòu)復(fù)雜化地可利用冷卻液對(duì)該導(dǎo)向筒21的外周面21c”、21d”進(jìn)行冷卻，可提高燃燒廢氣的冷卻效率。該間隙，既可以通過(guò)降低環(huán)狀壁24的內(nèi)周24a和導(dǎo)向筒21的上部周壁21c的外周面21c”的成形精度來(lái)設(shè)置，也可以如圖4的變形例所示，通過(guò)在環(huán)狀壁24的內(nèi)周24a上設(shè)置缺口24a’來(lái)形成。
由于利用所述環(huán)狀壁24構(gòu)成所述冷卻液箱32的上壁的一部分，故可將冷卻液箱32與該導(dǎo)向筒21的出口21b側(cè)連接。由冷卻液供給源W供給的冷卻液和通過(guò)導(dǎo)向筒21從暫時(shí)貯留部22流下而循環(huán)的冷卻液被貯留在該冷卻液箱32內(nèi)。該冷卻液箱32中的冷卻液，當(dāng)其液面L超過(guò)預(yù)定的設(shè)定高度時(shí)，則如圖1所示，從設(shè)在冷卻液箱32上的排水口32b向外部溢出。由此，能使該冷卻液箱32中的冷卻液液面L的高度保持在一定的范圍內(nèi)。另外，也可以設(shè)置檢測(cè)該液面L的傳感器。根據(jù)該傳感器的輸出，通過(guò)控制向冷卻液箱32供給的冷卻液流量而使液面L的高度保持在一定范圍內(nèi)。
在該冷卻液箱32中的冷卻液液面L的上方留有間隔δ地配置導(dǎo)向筒21的出口21b。該間隔δ被設(shè)定成液面L因從導(dǎo)向筒21的出口21b排出的燃燒廢氣的壓力，而如圖2中用雙點(diǎn)劃線所示那樣往下壓，例如被設(shè)定成5mm左右。由此，能使從導(dǎo)向筒21的出口21b排出的燃燒廢氣可靠地與貯留在冷卻液箱32中的冷卻液接觸而提高冷卻效率，還能吸收、洗凈燃燒廢氣中的化合物。并且，由于在該冷卻液箱32中的冷卻液的液面與導(dǎo)向筒21的出口之間存在間隔δ，故不會(huì)因冷卻液而阻礙從導(dǎo)向筒21的出口排出的燃燒廢氣的流動(dòng)。由此，不會(huì)增加在導(dǎo)向筒21的上游的廢氣燃燒室12中的內(nèi)壓，能防止燃燒效率降低及阻礙廢氣向燃燒室12導(dǎo)入的現(xiàn)象。
利用該燃燒廢氣的處理裝置3中的冷卻、洗凈，可將燃燒廢氣充分地冷卻至例如100℃以下，該燃燒廢氣，從冷卻液箱32的氣相部32a被排出到后處理裝置4。如圖1所示，該后處理裝置4具有充填塔34、配置在該充填塔34上的噴嘴38、39，由各噴嘴38、39噴霧冷卻液。該充填塔34與冷卻液箱32的氣相部32a連通，并由從該冷卻液箱32的上壁的開(kāi)口周緣向上方延伸的筒體34a、和充填于該筒體34a中的吸收材料34b構(gòu)成，再?gòu)娜紵龔U氣中將氟化氫及二氧化硅等除去。
圖5表示第2實(shí)施形態(tài)，與所述第1實(shí)施形態(tài)同樣的部分用相同符號(hào)表示。在該第2實(shí)施形態(tài)中，該導(dǎo)向筒21的向下的開(kāi)口被浸漬在貯留于冷卻液箱32的冷卻液中。在該導(dǎo)向筒21的下部周壁21d上，在周向留有間隔地形成多個(gè)缺口21e，該缺口從貯留于所述冷卻液箱32中的冷卻液的液面L的上方至導(dǎo)向筒21的下方的開(kāi)口，利用該缺口21e來(lái)構(gòu)成導(dǎo)向筒21中的燃燒廢氣的出口21b。由此，通過(guò)該導(dǎo)向筒21的燃燒廢氣，在與貯留在該冷卻液箱32中的冷卻液的液面L接觸并改變流動(dòng)方向后，從由缺口21e構(gòu)成的出口流出。這時(shí)，由于利用該缺口21e的周向間的下部周壁21d而延長(zhǎng)燃燒廢氣的在導(dǎo)向筒21內(nèi)的滯留時(shí)間，故能提高貯留在該冷卻液箱32中的冷卻液對(duì)燃燒廢氣的冷卻效率。其它結(jié)構(gòu)作成與所述第1實(shí)施形態(tài)相同。
另外，在該第2實(shí)施形態(tài)中，在導(dǎo)向筒21的上部周壁21c，周向留有間隔地形成多個(gè)沿入口21a的缺口21f。由此，即使向暫時(shí)貯留部22供給的冷卻液暫時(shí)減少，通過(guò)冷卻液從該缺口21f進(jìn)入至導(dǎo)向筒21的內(nèi)部，從而能確保冷卻液沿導(dǎo)向筒21的內(nèi)周面21c’、21d’流下。其它與所述第1實(shí)施形態(tài)相同。
圖6表示第3實(shí)施形態(tài)，與所述第1實(shí)施形態(tài)相同的部分用相同符號(hào)表示。在該第3實(shí)施形態(tài)中，冷卻液噴霧噴嘴51、52被設(shè)在導(dǎo)向筒21和冷卻液箱32上，將由泵P供給的冷卻液噴霧到該導(dǎo)向筒21的內(nèi)部和冷卻液箱32的內(nèi)部。由此，可提高燃燒廢氣的冷卻效果。由于設(shè)在該導(dǎo)向塔21上的噴霧噴嘴51被冷卻液膜冷卻，故不會(huì)因高溫氣體而被腐蝕，另外，由于從噴霧噴嘴51噴霧的冷卻水不會(huì)弄濕排氣管道18的內(nèi)周，故能防止耐火材料19析出燃燒廢氣中的固形物向。設(shè)在該導(dǎo)向塔21上的噴霧噴嘴51的冷卻液噴霧口，最好配置在所述冷卻液膜的導(dǎo)向筒21的內(nèi)方位置，能可靠地噴霧冷卻液。另外，利用由設(shè)在該冷卻液箱32上的冷卻液噴霧噴嘴52噴霧的冷卻液，也可以對(duì)導(dǎo)向筒21的外周面21c”、21d”進(jìn)行冷卻。
采用本發(fā)明，能以低成本、簡(jiǎn)便且高效地對(duì)在用CVD工序等排出的有害氣體燃燒分解時(shí)排出的高溫廢氣進(jìn)行冷卻、洗凈，另外，能防止因副生的固形物引起的廢氣流路的閉塞及腐蝕，能提供可實(shí)現(xiàn)降低設(shè)備成本的廢氣處理裝置。
本發(fā)明不限于所述實(shí)施形態(tài)。例如，處理的廢氣不限于在CVD工序時(shí)排出的燃燒廢氣，也可適于對(duì)其它的高溫廢氣進(jìn)行處理。
實(shí)施例1利用所述第1實(shí)施形態(tài)的廢氣處理系統(tǒng)進(jìn)行廢氣的處理。
導(dǎo)向筒21采用不銹鋼制，內(nèi)周面21c’、21d’采用厚0.5mm的聚四氟乙烯樹脂涂層，入口21a的內(nèi)徑作成150mm，下部周壁21d的內(nèi)徑作成100mm，上部周壁21c的軸向尺寸作成100mm，下部周壁21d的軸向尺寸作成100mm。冷卻液箱32采用不銹鋼制，內(nèi)周面涂以環(huán)氧樹脂。另外，連接冷卻液箱32與暫時(shí)貯留部22的配管31的內(nèi)周覆有聚四氟乙烯管。另外，充填塔34的筒體34a采用不銹鋼制，并在內(nèi)周涂以環(huán)氧樹脂。
在燃燒室12中，作為燃料氣體使用丙烷10L/min、作為助燃性氣體使用空氣250L/min而對(duì)含有1％的C2F6的氮基廢氣200L/min在1200℃中進(jìn)行燃燒分解，使燃燒廢氣排出。利用該泵P將從冷卻液箱32向暫時(shí)貯留部22供給的冷卻液流量作成20L/min，將從該暫時(shí)貯留部22沿導(dǎo)向筒21的內(nèi)周面21c’、21d’流下的冷卻液流量作成約15L/min，將從該暫時(shí)貯留部22沿導(dǎo)向筒21的外周面21c”、21d”流下的冷卻液流量作成約5L/min，另外，由噴嘴38、39以10L/min將冷卻液向充填塔34噴霧。
在上述運(yùn)轉(zhuǎn)條件下，總計(jì)進(jìn)行200小時(shí)運(yùn)轉(zhuǎn)，而在導(dǎo)向筒21及冷卻液箱32中未看到腐蝕。
該燃燒廢氣，被冷卻到在充填塔34的入口處為80℃、在出口處為25℃。另外，用氣相色譜法分析燃燒廢氣的結(jié)果，C2F6在充填塔34的出口處為10ppm以下，獲得99％以上的分解效率。
實(shí)施例2在燃燒室12中，使含有1％的SiH4和1％的C2F6的氮基的廢氣200L/min在與實(shí)施例1相同的條件下進(jìn)行燃燒分解并排出燃燒廢氣，其它在與實(shí)施例1相同的條件下進(jìn)行處理。
在上述運(yùn)轉(zhuǎn)條件下，總計(jì)進(jìn)行150小時(shí)運(yùn)轉(zhuǎn)，而在導(dǎo)向筒21及冷卻液箱32中未看到腐蝕。
該燃燒廢氣，被冷卻到在充填塔34的入口處為82℃，在出口處為25℃。另外，用氣相色譜法分析燃燒廢氣的結(jié)果，在充填塔34的出口處C2F6為10ppm以下，SiH4為0.5ppm以下，都獲得99％以上的分解效率。
權(quán)利要求
1.一種燃燒廢氣的處理裝置，其特征在于，具有與燃燒廢氣的排出源連接的導(dǎo)向筒(21)和所供給的冷卻液的暫時(shí)貯留部(22)，該導(dǎo)向筒(21)的燃燒廢氣的入口(21a)向上開(kāi)口，從該暫時(shí)貯留部(22)的冷卻液出口(22a)流出的冷卻液，可從該導(dǎo)向筒(21)的入口(21a)的全周緣(21a’)沿內(nèi)周面(21c’21d’)流下，該暫時(shí)貯留部(22)的冷卻液出口(22a)配置在圍住導(dǎo)向筒(21)入口(21a)的位置上，利用沿導(dǎo)向筒(21)內(nèi)周面(21c’、21d’)流下的冷卻液，可形成覆蓋該導(dǎo)向筒(21)內(nèi)周面(21c’、21d’)的冷卻液膜。
2.如權(quán)利要求1所述的燃燒廢氣的處理裝置，其特征在于，該暫時(shí)貯留部(22)由環(huán)狀流路構(gòu)成，該暫時(shí)貯留部(22)的冷卻液出口(22a)的周緣利用沿該環(huán)狀流路的導(dǎo)向筒(21)的入口(21a)的周緣(21a’)構(gòu)成。
3.如權(quán)利要求2所述的燃燒廢氣的處理裝置，其特征在于，該冷卻液一邊繞上下方向的軸旋轉(zhuǎn)一邊沿導(dǎo)向筒(21)的內(nèi)周面(21c’、21d’)流下，由該冷卻液膜覆蓋的導(dǎo)向筒(21)內(nèi)周面(21c’、21d’)被作成沿上下方向軸心的回轉(zhuǎn)體的周面，且在該環(huán)狀流路中使冷卻液旋轉(zhuǎn)地將冷卻液供給到暫時(shí)貯留部(22)。
4.如權(quán)利要求2所述的燃燒廢氣的處理裝置，其特征在于，在構(gòu)成該環(huán)狀流路的底部的環(huán)狀壁(24)的中心孔內(nèi)，可從上方撥出地插入有該導(dǎo)向筒(21)，該導(dǎo)向筒(21)的周壁的外周面(21c”)，具有隨著朝下方而直徑變小的圓錐面，該導(dǎo)向筒(21)的周壁，被所述環(huán)狀壁(24)的內(nèi)周(24a)所支承。
5.如權(quán)利要求3所述的燃燒廢氣的處理裝置，其特征在于，在構(gòu)成該環(huán)狀流路的底部的環(huán)狀壁(24)的中心孔內(nèi)，可從上方撥出地插入有該導(dǎo)向筒(21)，該導(dǎo)向筒(21)的周壁的外周面(21c”)，具有隨著朝下方而直徑變小的圓錐面，該導(dǎo)向筒(21)的周壁，被所述環(huán)狀壁(24)的內(nèi)周(24a)所支承。
6.如權(quán)利要求1所述的燃燒廢氣的處理裝置，其特征在于，由該暫時(shí)貯留部(22)的內(nèi)周面構(gòu)成導(dǎo)向筒(21)的外周面(21c”)，在構(gòu)成該暫時(shí)貯留部(22)的底壁的環(huán)狀壁(24)的內(nèi)周(24a)與導(dǎo)向筒(21)的外周之間形成間隙，從該間隙流出的暫時(shí)貯留部(22)內(nèi)的冷卻液可沿導(dǎo)向筒(21)的外周面(21c”、21d”)流下。
7.如權(quán)利要求1所述的燃燒廢氣的處理裝置，其特征在于，被該冷卻液膜覆蓋的導(dǎo)向筒(21)內(nèi)周面(21c’)，具有隨著朝下方而直徑變小的圓錐面。
8.如權(quán)利要求1所述的燃燒廢氣的處理裝置，其特征在于，該導(dǎo)向筒(21)中的燃燒廢氣的出口(21b)向下開(kāi)口，設(shè)有與該導(dǎo)向筒(21)的出口(21b)側(cè)連接的冷卻液箱(32)，冷卻液被貯留在該冷卻液箱(32)中，在貯留在該冷卻液箱(32)中的冷卻液的液面的上方留有間隔地配置著導(dǎo)向筒(21)的出口(21b)，且該間隔被設(shè)定成，該液面被從導(dǎo)向筒(21)的出口(21b)排出的燃燒廢氣的壓力往下壓。
9.如權(quán)利要求1所述的燃燒廢氣的處理裝置，其特征在于，該導(dǎo)向筒(21)具有向下的開(kāi)口，設(shè)有與該導(dǎo)向筒(21)的出口(21b)側(cè)連接的冷卻液箱(32)，冷卻液被貯留在該冷卻液箱(32)中，該導(dǎo)向筒(21)的向下的開(kāi)口被浸漬在貯留于冷卻液箱(32)內(nèi)的冷卻液中，在該導(dǎo)向筒(21)的周壁上，形成有從貯留在該冷卻液箱(32)中的冷卻液的液面上方至導(dǎo)向筒(21)的向下的開(kāi)口的缺口(21e)，由該缺口(21e)構(gòu)成導(dǎo)向筒(21)中的燃燒廢氣的出口(21b)。
全文摘要
一種燃燒廢氣的處理裝置，具有與燃燒廢氣的排出源連接的導(dǎo)向筒(21)和所供給的冷卻液的暫時(shí)貯留部(22)，該導(dǎo)向筒(21)中的燃燒廢氣的入口(21a)向上開(kāi)口，將該暫時(shí)貯留部(22)的冷卻液出口(22a)配置在圍住導(dǎo)向筒(21)的入口(21a)的位置，從該冷卻液出口(22a)流出的冷卻液，可從該導(dǎo)向筒(21)的入口(21a)的全周緣(21a’)沿內(nèi)周面(21c’21d’)流下，利用沿該導(dǎo)向筒(21)的內(nèi)周面(21c’、21d’)流下的冷卻液，而可形成覆蓋該導(dǎo)向筒(21)內(nèi)周面(21c’、21d’)的冷卻液膜。
文檔編號(hào)B01D53/70GK1477989SQ01819918
公開(kāi)日2004年2月25日 申請(qǐng)日期2001年11月14日 優(yōu)先權(quán)日2000年12月4日
發(fā)明者菱池通隆, 中西隆一, 中川正明, 后藤宏明, 一, 明 申請(qǐng)人:住友精化株式會(huì)社