本發(fā)明涉及尾氣處理技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種尾氣處理裝置及方法。

背景技術(shù)：

在led、半導體制造、太陽能電池領(lǐng)域快速發(fā)展的今天，金屬有機化學氣相沉積（mocvd）工藝作為生產(chǎn)高質(zhì)量半導體薄膜材料的技術(shù)，其使用范圍越來越廣泛。但mocvd工藝大部分都涉及到使用有毒材料、易燃易爆材料和腐蝕性材料，并且mocvd設(shè)備排放的尾氣含有易燃、易爆及有毒副產(chǎn)物，會嚴重污染環(huán)境。

目前常見的尾氣處理技術(shù)是對排放的尾氣進行多級過濾，如圖1所示的通用型過濾器是目前國內(nèi)市場上常見的過濾器，mocvd設(shè)備的尾氣從高溫反應爐排出后，通入通用型過濾器的進口管道1內(nèi)，通用型過濾器外殼2內(nèi)安裝有4～6個不銹鋼濾芯4，不銹鋼濾芯4通過壓板9和濾芯安裝板5密封固定到過濾腔前室3內(nèi)。含有顆粒的mocvd尾氣先在過濾腔前室3內(nèi)沉積，沉積后的氣體然后通過不銹鋼濾芯4的濾材部分，進入濾芯的芯部8內(nèi)，過濾后的氣體再匯聚到過濾腔后室7內(nèi)，然后通過排出管道6排出。過濾器的濾芯可以換成聚酯濾芯或玻璃纖維濾芯，過濾精度可以根據(jù)不同過濾精度濾芯來選擇。通用型過濾器是既可以過濾液體也可以過濾氣體的綜合過濾器，但通用型過濾器一般僅有一級過濾精度，也就是說，每次僅能選用過濾精度一樣的濾芯，才能保證所有的濾芯一起達到預定的使用壽命周期。此外，通用型過濾器沒有冷卻功能，當mocvd設(shè)備的排出尾氣溫度高且攜帶大量熱量時不能快速冷卻氣體，進而不能有效實現(xiàn)有毒沉積顆粒物的快速析出和沉積。

中國發(fā)明專利cn103203135b公開了一種mocvd設(shè)備的尾氣顆粒過濾系統(tǒng)及方法，對排放的尾氣進行冷卻和多級吸附過濾，雖然有水冷功能，但是也增加了很多氣體管道接頭，增加了泄露風險；且隨著時間的延長，過濾系統(tǒng)被堵塞，設(shè)備需要停機維護和人工清理，占用了不少工藝時間，也增加了操作人員的暴露風險。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

針對以上所述現(xiàn)有技術(shù)的缺點，本發(fā)明的目的在于提供一種尾氣處理裝置及方法，用于解決mocvd設(shè)備及其他沉積設(shè)備的尾氣有毒沉積顆粒物不能快速冷卻析出和沉積收集的問題。

為實現(xiàn)上述目的及其他相關(guān)目的，本發(fā)明提供了一種尾氣處理裝置，該尾氣處理裝置由下至上依次包括進氣腔、冷卻沉積室、和排氣腔，進氣腔位于冷卻沉積室側(cè)下方，冷卻沉積室內(nèi)部設(shè)有冷卻筒，冷卻筒的外壁與冷卻沉積室的內(nèi)壁之間形成沉積腔，沉積腔內(nèi)設(shè)有一個或多個清理冷卻筒外壁和冷卻沉積室內(nèi)壁的顆粒清理機構(gòu)。

進一步地，顆粒清理機構(gòu)為滾筒刷，滾筒刷上端和/或下端與上行星架和/或下行星架連接，上行星架和/或下行星架可帶動滾筒刷做行星運動。

進一步地，滾筒刷為鋼絲滾筒刷，鋼絲滾筒刷與上行星架或下行星架通過軸承或軸套連接。

進一步地，顆粒清理機構(gòu)為設(shè)置在沉積腔上方的吹風機構(gòu)。

進一步地，冷卻沉積室的內(nèi)壁和/或外壁還設(shè)置有冷卻夾套。

進一步地，排氣腔內(nèi)還包括至少一級過濾裝置，過濾裝置與冷卻沉積室上方連通，且過濾裝置為不銹鋼過濾絲網(wǎng)。

進一步地，該尾氣處理裝置還包括與冷卻沉積室下方連通的收集部。

進一步地，收集部從上至下依次包括收集腔和收集桶，并設(shè)有收集腔閥門和收集桶閥門，其中，收集腔為漏斗形。

進一步地，本發(fā)明還提供了一種尾氣處理方法，包括：利用冷卻沉積室對尾氣進行冷卻、沉積，同時對沉積顆粒物進行清理；并利用與冷卻沉積室下方連通的收集部收集清理的沉積顆粒物。

進一步地，在對沉積顆粒物進行清理的同時，利用與冷卻沉積室上方連通的過濾裝置對經(jīng)過冷卻沉積的尾氣進行過濾。

如上所述，本發(fā)明所述的尾氣處理裝置及方法，可應用于mocvd設(shè)備等的尾氣，其至少具有如下有益效果之一：

1、mocvd設(shè)備尾氣進入冷卻沉積室，在冷卻沉積室內(nèi)壁和冷卻沉積筒的冷卻作用下，能夠快速冷卻析出顆粒物，再通過顆粒清理機構(gòu)實現(xiàn)清理；此外，還可以在冷卻沉積室的內(nèi)壁和/或外壁設(shè)置冷卻夾套，在冷卻筒和冷卻夾套的雙重冷卻作用下，使得顆粒物的冷卻析出更加高效，并且可以使mocvd設(shè)備尾氣的冷卻、沉積和清理在一套裝置內(nèi)實現(xiàn)。

2、冷卻沉積室的顆粒清理機構(gòu)鋼絲滾筒刷，既可以隨著上行星架和/或下行星架公轉(zhuǎn)，也可以通過軸承或者軸套與行星架連接實現(xiàn)自轉(zhuǎn)，從而可以將沉積到冷卻筒的外壁和冷卻夾套的內(nèi)壁上的沉積顆粒物清理掉，實現(xiàn)高效清理和收集沉積顆粒物，避免了采用過濾器帶來清洗的麻煩。

3、在尾氣處理裝置的冷卻沉積室上方和下方分別設(shè)置過濾裝置和收集部，使得沉積顆粒物直接掉落到漏斗形的收集腔中，再進一步進入收集桶，從而將冷卻、沉積、清理、收集集成到一個設(shè)備，減少了設(shè)備接口，節(jié)約了設(shè)備占地面積。

4、尾氣進入冷卻沉積室，經(jīng)過冷卻沉積的顆粒物被清理進入收集部，同時，利用過濾裝置對經(jīng)過冷卻沉積的尾氣進行過濾，使得冷卻、沉積、清理、收集和過濾同步進行，實現(xiàn)不停機收集mocvd設(shè)備尾氣的沉積顆粒物。

附圖說明

圖1是現(xiàn)有技術(shù)的通用型過濾器工作原理示意圖；

圖2是本發(fā)明實施例的尾氣處理裝置冷卻沉積室的截面示意圖；

圖3是本發(fā)明實施例的尾氣處理裝置的整體結(jié)構(gòu)示意圖；

圖中，1-進口管道，2-過濾器外殼，3-過濾腔前室，4-不銹鋼濾芯，5-濾芯安裝板，6-排出管道，7-過濾腔后室，8-芯部，9-壓板，10-收集桶，11-收集桶閥門，12-收集腔閥門，13-收集腔，14-沉積腔，15-進氣腔，16-第一進水口，17-下行星架，18-冷卻夾套，19-鋼絲滾筒刷，20-冷卻筒，21-上行星架，22-轉(zhuǎn)動齒輪，23-磁流體，24-皮帶傳送裝置，25-步進電機，26-第二進水口，27-第二出水口，28-排氣腔上腔，29-排氣腔，30-不銹鋼過濾絲網(wǎng)，31-第一出水口，32-冷卻夾套內(nèi)壁，33-冷卻筒外壁，34-冷卻沉積室，35-收集部。

具體實施方式

以下結(jié)合附圖，具體說明本發(fā)明的實施例：

實施例1

本實施例涉及一種尾氣處理裝置，如圖2-3所示，該尾氣處理裝置由下至上依次包括進氣腔15、冷卻沉積室34、和排氣腔29，進氣腔15位于冷卻沉積室34側(cè)下方，冷卻沉積室34內(nèi)部設(shè)有冷卻筒20，冷卻筒外壁33與冷卻沉積室34內(nèi)壁之間形成沉積腔14，沉積腔14內(nèi)設(shè)有一個或多個清理冷卻筒外壁33和冷卻沉積室34內(nèi)壁的顆粒清理機構(gòu)。

優(yōu)選地，本實施例中的顆粒清理機構(gòu)為滾筒刷19，滾筒刷19上端與上行星架21連接，步進電機25通過皮帶傳送裝置24、磁流體23、軸和轉(zhuǎn)動齒輪22控制上行星架21帶動滾筒刷19做行星運動，滾筒刷19的下端與下行星架17連接，并帶動其做行星運動，防止僅一端運動帶來晃動的問題，在本發(fā)明的其他實施例中，滾筒刷也可以與某一端行星架固定連接，做行星運動。

優(yōu)選地，本實施例中，滾筒刷采用鋼絲滾筒刷19，鋼絲滾筒刷19的數(shù)量為4個，鋼絲滾筒刷19與上行星架21通過軸承連接，因此，鋼絲滾筒刷19在隨著上行星架21做行星運動的同時，還可以在鋼絲與冷卻筒外壁33和冷卻沉積室34內(nèi)壁的摩擦作用下自轉(zhuǎn)。在本發(fā)明的其他實施例中，鋼絲滾筒刷19也可以通過軸套與上行星架21或下行星架17連接。此外，顆粒清理機構(gòu)可以是塑料類滾筒刷，且不限于做行星運動，比如可以是設(shè)置在沉積腔14上方的吹風機構(gòu)或者噴淋機構(gòu)，顆粒清理機構(gòu)的數(shù)量和運動方式只要能夠滿足將沉積的顆粒物清理掉均可以采用。

優(yōu)選地，本實施例中，尾氣處理裝置的冷卻沉積室34的外壁還設(shè)置有冷卻夾套18，冷卻夾套18的冷卻介質(zhì)為水，冷卻夾套上設(shè)置有第一進水口16和第一出水口31。因此，尾氣進入冷卻沉積室34的沉積腔14中后，與冷卻夾套18和冷卻筒20的冷卻介質(zhì)進行熱交換，冷卻析出的沉積顆粒物沉積在冷卻夾套內(nèi)壁32和冷卻筒外壁33，在鋼絲滾筒刷19自轉(zhuǎn)和隨著上行星架21公轉(zhuǎn)的過程中便會清理掉上述的沉積顆粒物。在本發(fā)明的其他實施例中，也可以在冷卻沉積室34的內(nèi)壁設(shè)置冷卻夾套。

優(yōu)選地，本實施例中，排氣腔29內(nèi)還包括至少一級過濾裝置，過濾裝置與冷卻沉積室34上方連通。本實施例中，過濾裝置為不銹鋼過濾絲網(wǎng)30，不銹鋼過濾絲網(wǎng)30可將氣流帶走的沉積顆粒物進一步過濾在沉積腔內(nèi)14，經(jīng)過不銹鋼過濾絲網(wǎng)30過濾的尾氣匯聚在排氣腔上腔28并排出。本發(fā)明的其他實施例中，為了提高過濾效率、達到滿意的過濾效果，也可以采用多級過濾裝置，金屬過濾網(wǎng)絲等其他具有過濾功能的過濾裝置均可以采用。

本實施例中，冷卻筒20的冷卻介質(zhì)也為水，冷卻筒20的第二進水口將水注入到冷卻筒20底部，冷卻筒20上方經(jīng)過熱交換的水則會從第二出水口27排出，實現(xiàn)循環(huán)冷卻功能。應當理解，無論是冷卻筒20還是冷卻夾套18，冷卻介質(zhì)包括但不限于水，且冷卻方式還可以采用循環(huán)冷卻，以實現(xiàn)高效快速冷卻。

本實施例的尾氣處理裝置可以將單個部件或者整體整合到mocvd尾氣處理設(shè)備，作為尾氣處理設(shè)備的一部分使用，也可以作為一個獨立設(shè)備通過與mocvd設(shè)備尾氣出口密封連接安裝到mocvd設(shè)備的尾氣排氣管道，對尾氣進行冷卻和沉積顆粒物的在線收集。

實施例2

本實施例涉及一種尾氣處理裝置，本實施例的尾氣處理裝置在前述實施例1的裝置基礎(chǔ)上，在冷卻沉積室34下方設(shè)置有收集部35，收集部35與冷卻沉積室34的下方連通，即收集部35位于沉積腔14的下方，實現(xiàn)沉積顆粒物的在線收集。

優(yōu)選地，本實施例中，收集部35從上至下依次包括收集腔13和收集桶10，并設(shè)有收集腔閥門12和收集桶閥門11，且收集腔13是漏斗形，沉積顆粒物掉入漏斗形收集腔13的斜面，便會進入收集桶10，不會造成堆積，收集腔閥門12和收集桶閥門11的同時存在也避免了更換收集桶10時造成泄露。在本發(fā)明的其他實施例中，收集腔13和收集桶10之間還可以設(shè)置有連接部，通過連接部上的一個或多個閥門控制收集腔13和收集桶10的連通和封閉。

本實施例的尾氣處理裝置可以將單個部件或者整體整合到mocvd尾氣處理設(shè)備，作為尾氣處理設(shè)備的一部分使用，也可以作為一個獨立設(shè)備通過與mocvd設(shè)備尾氣出口密封連接安裝到mocvd設(shè)備的尾氣排氣管道，對尾氣進行冷卻和沉積顆粒物的在線收集。

實施例3

本實施例涉及一種尾氣處理方法，利用冷卻沉積室對尾氣進行冷卻、沉積，同時對沉積顆粒物進行清理；并利用與冷卻沉積室下方連通的收集部收集清理的沉積顆粒物。

優(yōu)選地，在對沉積顆粒物進行清理的同時，還利用與冷卻沉積室上方連通的過濾裝置對經(jīng)過冷卻沉積的尾氣進行過濾。

具體的，mocvd設(shè)備尾氣進入冷卻沉積室以后，在冷卻沉積室的冷卻作用下，尾氣的沉積顆粒物析出，并被清理至與冷卻沉積室下方連通的收集部，同時，經(jīng)過冷卻沉積的尾氣進入與冷卻沉積室上方連通的過濾裝置，過濾裝置對經(jīng)過冷卻沉積的尾氣進行過濾。該方法中，尾氣進入冷卻沉積室以后，冷卻、沉積、清理、收集和過濾同步進行，可以實現(xiàn)不停機在線收集mocvd設(shè)備尾氣的沉積顆粒物。

上述實施例僅示例性的說明本發(fā)明，而非用于限制本發(fā)明。本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員對本發(fā)明在上述說明的基礎(chǔ)上還可以做出各種變更和替換。這些變更和替換仍處于本發(fā)明保護的范圍之中。