本發(fā)明涉及廢氣處理，尤其涉及一種硅片酸洗廢氣處理裝置及廢氣處理方法。

背景技術(shù)：

1、硅片酸洗是通過酸性清潔劑清除硅片表面的離子和沉淀物的過程，常用的酸性清洗劑有硝酸、氫氟酸及硫酸等，在對(duì)硅片進(jìn)行酸洗的過程中會(huì)產(chǎn)生大量的氮氧化物廢氣，該廢氣的主要成分為一氧化氮、二氧化氮、三氧化二氮、四氧化二氮及五氧化二氮等，由于三氧化二氮、四氧化二氮及五氧化二氮極不穩(wěn)定，一般會(huì)分解為一氧化氮和二氧化氮，而一氧化氮遇到空氣后會(huì)被氧化為二氧化氮，所以氮氧化物廢氣的主要成分為二氧化氮；同時(shí)，在硅片酸洗的過程中，還有少量的硝酸及氫氟酸揮發(fā)，因此，硅片酸洗廢氣的主要成分為二氧化氮、硝酸及氫氟酸。

2、現(xiàn)有的硅片酸洗廢氣主要通過洗滌塔進(jìn)行處理，其原理為先在吸收塔中使用堿性噴淋液，例如，氫氧化鈉溶液，吸收去除硝酸及氫氟酸等酸性廢氣，再在氧化塔中利用氧氣將一氧化氮氧化為二氧化氮，最終在凈化塔中利用硫化鈉將二氧化氮還原為氮?dú)猓瑥亩构杵嵯磸U氣達(dá)到排放指標(biāo)。

3、然而，現(xiàn)有洗滌塔的反應(yīng)速率有限，當(dāng)硅片清洗量大或酸性清洗劑濃度較低時(shí)，會(huì)在短時(shí)間內(nèi)產(chǎn)生大量的二氧化氮?dú)怏w，洗滌塔無法及時(shí)處理大量的二氧化氮?dú)怏w，導(dǎo)致部分二氧化氮?dú)怏w逃逸至大氣中，對(duì)環(huán)境造成污染。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、有鑒于此，有必要提供一種硅片酸洗廢氣處理裝置及廢氣處理方法，能夠降低需要反應(yīng)的二氧化氮?dú)怏w量，以防止部分來不及反應(yīng)的二氧化氮?dú)怏w逃逸至大氣中，對(duì)大氣造成污染。

2、第一方面，本發(fā)明提供了一種硅片酸洗廢氣處理裝置，包括堿洗組件、第一凈化組件、氧化組件、第二凈化組件、冷卻組件及存儲(chǔ)組件，所述堿洗組件的入料端用于抽取硅片酸洗廢氣，出料端與所述第一凈化組件的入料端連接，所述第一凈化組件的出料端與所述氧化組件的入料端連接，所述氧化組件的出料端與所述第二凈化組件的入料端連接，所述冷卻組件的安裝在所述第一凈化組件和氧化組件間的連接管路上，所述存儲(chǔ)組件與所述第一凈化組件和氧化組件間的連接管路連接；所述堿洗組件用于去除硅片酸洗廢氣中殘留的酸性物質(zhì)，所述第一凈化組件用于中和二氧化氮?dú)怏w，所述氧化組件用于將一氧化氮氧化為二氧化氮，所述第二凈化組件用于將二氧化氮?dú)怏w還原為氮?dú)獠⑴懦?，所述冷卻組件用于降低所述第一凈化組件和氧化組件間的連接管路的溫度，以使第一凈化組件和氧化組件間的連接管路內(nèi)的大量二氧化氮?dú)怏w冷凝為二氧化氮液體，所述存儲(chǔ)組件的用于收集并存儲(chǔ)所述第一凈化組件和氧化組件間的連接管路內(nèi)冷凝生成的二氧化氮液體。

3、優(yōu)選的，所述堿洗組件包括進(jìn)氣件、第一氧化管及堿洗塔，所述進(jìn)氣件與所述第一氧化管的一端連接，以用于抽取硅片酸洗廢氣，第一氧化管的另一端與所述堿洗塔的入料端連接，所述堿洗塔的出料端與所述第一凈化組件連接，所述堿洗塔內(nèi)裝有堿性藥劑，用于去除硅片酸洗廢氣中殘留的酸性物質(zhì)。

4、優(yōu)選的，所述第一凈化組件包括第二氧化管及第一凈化塔，所述第二氧化管的兩端分別與所述堿洗塔及第一凈化塔連接，所述第一凈化塔內(nèi)裝有中和藥劑，用于中和二氧化氮。

5、優(yōu)選的，所述第一氧化管及第二氧化管上均開有加氣口，以向第一氧化管及第二氧化管內(nèi)通入空氣，使第一氧化管及第二氧化管內(nèi)的一氧化氮與空氣中的氧氣發(fā)生反應(yīng)轉(zhuǎn)變?yōu)槎趸?，各加氣口上均裝有止回閥，以防止第一氧化管及第二氧化管內(nèi)的硅片酸洗廢氣排放到大氣中。

6、優(yōu)選的，所述氧化組件包括第一輸送管及氧化塔，所述第一輸送管的兩端分別與第一凈化塔及氧化塔連接，所述氧化塔內(nèi)裝有氧化藥劑，用于將一氧化氮氧轉(zhuǎn)化為二氧化氮。

7、優(yōu)選的，所述第二凈化組件包括第二輸送管、負(fù)壓風(fēng)機(jī)及第二凈化塔，所述第二輸送管的兩端分別與氧化塔及第二凈化塔連接，所述負(fù)壓風(fēng)機(jī)安裝在第二輸送管上，用于在第二輸送管內(nèi)制造負(fù)壓，所述第二凈化塔內(nèi)裝有還原藥劑，用于將二氧化氮還原為氮?dú)猓牡诙艋妮敵龆伺懦觥?/p>

8、優(yōu)選的，所述冷卻組件包括冷源、冷卻風(fēng)機(jī)及冷卻管，所述冷卻風(fēng)機(jī)的輸入端與冷源連接，輸出端與冷卻管的一端連接，所述冷卻管的另一端纏繞在第一輸送管上，所述冷源用于提供低溫空氣，所述冷卻風(fēng)機(jī)用于將低溫空氣送入冷卻管中，所述冷卻管用于降低第一輸送管的溫度，使二氧化氮?dú)怏w冷凝為二氧化氮液體。

9、優(yōu)選的，所述存儲(chǔ)組件包括至少兩個(gè)收集罐，每個(gè)收集罐的輸入端均與第一輸送管的下端連接，輸出端均與第一凈化塔連接，每個(gè)收集罐的輸入端上均裝有進(jìn)液閥，以控制收集罐內(nèi)的液體量，并在收集罐內(nèi)液體達(dá)到指定液位時(shí)關(guān)閉輸入端，每個(gè)收集罐外側(cè)均裝有伴熱帶，以將收集罐內(nèi)的二氧化氮液體加熱為二氧化氮?dú)怏w，每個(gè)收集罐的輸出端上均裝有出氣閥，以將二氧化氮?dú)怏w送入第一凈化塔。

10、優(yōu)選的，所述硅片酸洗廢氣處理裝置還包括檢測(cè)組件，所述檢測(cè)組件設(shè)置在第一凈化塔的出料端，所述檢測(cè)組件用于檢測(cè)第一凈化塔出料端排放的二氧化氮?dú)怏w量數(shù)據(jù)，根據(jù)該數(shù)據(jù)判斷二氧化氮?dú)怏w是否過量，并在二氧化氮?dú)怏w過量時(shí)啟動(dòng)冷卻組件及存儲(chǔ)組件。

11、第二方面，本發(fā)明提供了一種基于第一方面所述的硅片酸洗廢氣處理裝置的廢氣處理方法，包括以下步驟：

12、步驟1：將硅片酸洗廢氣通入堿洗塔中，以去除硅片酸洗廢氣中殘留的酸性物質(zhì)；

13、步驟2：將經(jīng)過堿洗塔處理的硅片酸洗廢氣通入第一凈化塔中，以將硅片酸洗廢氣中大量的二氧化氮?dú)怏w轉(zhuǎn)化為硝酸鹽和亞硝酸鹽；

14、步驟3：同時(shí)，通過檢測(cè)組件檢測(cè)第一凈化塔出料端排出的二氧化氮?dú)怏w量，以在第一凈化塔排出的二氧化氮?dú)怏w過量時(shí)通過冷卻組件將二氧化氮?dú)怏w轉(zhuǎn)化為二氧化氮液體，并由存儲(chǔ)組件暫存二氧化氮液體；

15、步驟4：將經(jīng)過第一凈化塔處理的硅片酸洗廢氣通入氧化塔中，以將硅片酸洗廢氣中殘留少量的一氧化氮?dú)怏w轉(zhuǎn)化為二氧化氮?dú)怏w；

16、步驟5：將經(jīng)過氧化塔處理的硅片酸洗廢氣通入第二凈化塔中，以將硅片酸洗廢氣中殘留的少量二氧化氮?dú)怏w轉(zhuǎn)化為氮?dú)獠⑴欧胖链髿庵小?/p>

17、上述硅片酸洗廢氣處理裝置中設(shè)有堿洗組件、第一凈化組件、氧化組件、第二凈化組件、冷卻組件及存儲(chǔ)組件，堿洗組件的入料端用于抽取硅片酸洗廢氣，出料端與第一凈化組件的入料端連接，第一凈化組件的出料端與氧化組件的入料端連接，氧化組件的出料端與第二凈化組件的入料端連接，冷卻組件安裝在第一凈化組件和氧化組件間的連接管路上，存儲(chǔ)組件與第一凈化組件和氧化組件間的連接管路連接；如此，通過堿洗組件去除硅片酸洗廢氣中殘留的酸性物質(zhì)；通過第一凈化組件中和二氧化氮?dú)怏w；通過氧化組件將一氧化氮氧化為二氧化氮；通過第二凈化組件將二氧化氮?dú)怏w還原為氮?dú)獠⑴懦?；通過冷卻組件將第一凈化組件和氧化組件之間管路內(nèi)的大量二氧化氮?dú)怏w冷凝為二氧化氮液體，通過存儲(chǔ)組件收集并存儲(chǔ)第一凈化組件和氧化組件之間管路內(nèi)通過冷凝生成二氧化氮液體，從而降低第二凈化組件要反應(yīng)的二氧化氮?dú)怏w總量，以防止部分來不及反應(yīng)的二氧化氮?dú)怏w從第二凈化組件處逃逸至大氣中，對(duì)大氣造成污染。

技術(shù)特征：

1.一種硅片酸洗廢氣處理裝置，其特征在于，包括堿洗組件、第一凈化組件、氧化組件、第二凈化組件、冷卻組件及存儲(chǔ)組件，所述堿洗組件的入料端用于抽取硅片酸洗廢氣，出料端與所述第一凈化組件的入料端連接，所述第一凈化組件的出料端與所述氧化組件的入料端連接，所述氧化組件的出料端與所述第二凈化組件的入料端連接，所述冷卻組件的安裝在所述第一凈化組件和氧化組件間的連接管路上，所述存儲(chǔ)組件與所述第一凈化組件和氧化組件間的連接管路連接；所述堿洗組件用于去除硅片酸洗廢氣中殘留的酸性物質(zhì)，所述第一凈化組件用于中和二氧化氮?dú)怏w，所述氧化組件用于將一氧化氮氧化為二氧化氮，所述第二凈化組件用于將二氧化氮?dú)怏w還原為氮?dú)獠⑴懦?，所述冷卻組件用于降低所述第一凈化組件和氧化組件間的連接管路的溫度，以使第一凈化組件和氧化組件間的連接管路內(nèi)的大量二氧化氮?dú)怏w冷凝為二氧化氮液體，所述存儲(chǔ)組件的用于收集并存儲(chǔ)所述第一凈化組件和氧化組件間的連接管路內(nèi)冷凝生成的二氧化氮液體。

2.如權(quán)利要求1所述的硅片酸洗廢氣處理裝置，其特征在于，所述堿洗組件包括進(jìn)氣件、第一氧化管及堿洗塔，所述進(jìn)氣件與所述第一氧化管的一端連接，以用于抽取硅片酸洗廢氣，第一氧化管的另一端與所述堿洗塔的入料端連接，所述堿洗塔的出料端與所述第一凈化組件連接，所述堿洗塔內(nèi)裝有堿性藥劑，用于去除硅片酸洗廢氣中殘留的酸性物質(zhì)。

3.如權(quán)利要求2所述的硅片酸洗廢氣處理裝置，其特征在于，所述第一凈化組件包括第二氧化管及第一凈化塔，所述第二氧化管的兩端分別與所述堿洗塔及第一凈化塔連接，所述第一凈化塔內(nèi)裝有中和藥劑，用于中和二氧化氮。

4.如權(quán)利要求3所述的硅片酸洗廢氣處理裝置，其特征在于，所述第一氧化管及第二氧化管上均開有加氣口，以向第一氧化管及第二氧化管內(nèi)通入空氣，使第一氧化管及第二氧化管內(nèi)的一氧化氮與空氣中的氧氣發(fā)生反應(yīng)轉(zhuǎn)變?yōu)槎趸骷託饪谏暇b有止回閥，以防止第一氧化管及第二氧化管內(nèi)的硅片酸洗廢氣排放到大氣中。

5.如權(quán)利要求3所述的硅片酸洗廢氣處理裝置，其特征在于，所述氧化組件包括第一輸送管及氧化塔，所述第一輸送管的兩端分別與第一凈化塔及氧化塔連接，所述氧化塔內(nèi)裝有氧化藥劑，用于將一氧化氮氧轉(zhuǎn)化為二氧化氮。

6.如權(quán)利要求5所述的硅片酸洗廢氣處理裝置，其特征在于，所述第二凈化組件包括第二輸送管、負(fù)壓風(fēng)機(jī)及第二凈化塔，所述第二輸送管的兩端分別與氧化塔及第二凈化塔連接，所述負(fù)壓風(fēng)機(jī)安裝在第二輸送管上，用于在第二輸送管內(nèi)制造負(fù)壓，所述第二凈化塔內(nèi)裝有還原藥劑，用于將二氧化氮還原為氮?dú)?，并從第二凈化塔的輸出端排出?/p>

7.如權(quán)利要求5所述的硅片酸洗廢氣處理裝置，其特征在于，所述冷卻組件包括冷源、冷卻風(fēng)機(jī)及冷卻管，所述冷卻風(fēng)機(jī)的輸入端與冷源連接，輸出端與冷卻管的一端連接，所述冷卻管的另一端纏繞在第一輸送管上，所述冷源用于提供低溫空氣，所述冷卻風(fēng)機(jī)用于將低溫空氣送入冷卻管中，所述冷卻管用于降低第一輸送管的溫度，使二氧化氮?dú)怏w冷凝為二氧化氮液體。

8.如權(quán)利要求7所述的硅片酸洗廢氣處理裝置，其特征在于，所述存儲(chǔ)組件包括至少兩個(gè)收集罐，每個(gè)收集罐的輸入端均與第一輸送管的下端連接，輸出端均與第一凈化塔連接，每個(gè)收集罐的輸入端上均裝有進(jìn)液閥，以控制收集罐內(nèi)的液體量，并在收集罐內(nèi)液體達(dá)到指定液位時(shí)關(guān)閉輸入端，每個(gè)收集罐外側(cè)均裝有伴熱帶，以將收集罐內(nèi)的二氧化氮液體加熱為二氧化氮?dú)怏w，每個(gè)收集罐的輸出端上均裝有出氣閥，以將二氧化氮?dú)怏w送入第一凈化塔。

9.如權(quán)利要求3所述的硅片酸洗廢氣處理裝置，其特征在于，所述硅片酸洗廢氣處理裝置還包括檢測(cè)組件，所述檢測(cè)組件設(shè)置在第一凈化塔的出料端，所述檢測(cè)組件用于檢測(cè)第一凈化塔出料端排放的二氧化氮?dú)怏w量數(shù)據(jù)，根據(jù)該數(shù)據(jù)判斷二氧化氮?dú)怏w是否過量，并在二氧化氮?dú)怏w過量時(shí)啟動(dòng)冷卻組件及存儲(chǔ)組件。

10.一種基于權(quán)利要求1-9任一所述的硅片酸洗廢氣處理裝置的廢氣處理方法，包括以下步驟：

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明涉及廢氣處理技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種硅片酸洗廢氣處理裝置及廢氣處理方法，該硅片酸洗廢氣處理裝置中設(shè)有堿洗組件、第一凈化組件、氧化組件、第二凈化組件、冷卻組件及存儲(chǔ)組件，堿洗組件的入料端用于抽取硅片酸洗廢氣，出料端與第一凈化組件的入料端連接，第一凈化組件的出料端與氧化組件的入料端連接，氧化組件的出料端與第二凈化組件的入料端連接，冷卻組件安裝在第一凈化組件和氧化組件間的連接管路上，存儲(chǔ)組件與第一凈化組件和氧化組件間的連接管路連接；如此，通過冷卻組件將大量的二氧化氮?dú)怏w冷凝為二氧化氮液體，通過存儲(chǔ)組件存儲(chǔ)二氧化氮液體，以降低需要反應(yīng)的二氧化氮?dú)怏w總量，防止部分來不及反應(yīng)的二氧化氮?dú)怏w逃逸至大氣中造成污染。

技術(shù)研發(fā)人員：鮑忠敏,王黎光,馬玉懷,芮陽,李俊麗,趙娜,白園,倪浩然
受保護(hù)的技術(shù)使用者：寧夏中欣晶圓半導(dǎo)體科技有限公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2024/12/10