CN103423753B - 一种非晶硅薄膜电池尾气处理装置 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种非晶硅薄膜电池尾气处理装置，所述装置包括焚烧部件和喷淋部件，所述焚烧部件包括焚烧室、进气口、出气口和加热器，所述加热器用于对焚烧室进行加热，非晶硅薄膜电池尾气从进气口进入焚烧室进行加热，加热之后从出气口流出；所述喷淋部件包括喷淋塔和喷淋室，所述出气口与喷淋室相通，所述喷淋塔用于对喷淋室进行喷洒液体。本发明的装置是对非晶硅薄膜电池产生的废气产物进行焚烧再通过水喷淋，最后排入大气，电池尾气中的各种混合气体变成固体、液体，再排放入大气的废气是极安全有环保的可靠气体；由于该焚烧腔室内有多级燃烧室，每级燃烧都是相通的，使非晶硅薄膜废气产物充分燃烧。

Description

一种非晶硅薄膜电池尾气处理装置
技术领域
本发明涉及电池尾气处理领域，具体是一种非晶硅薄膜电池尾气处理装置。
背景技术
非晶硅制造过程中会有大部分的硅烷、硼烷、磷烷、氢气等气体都是以混合气体的方式被排放出去，由于此些气体大部分都是易燃、易爆、有剧毒的气体，所以必须得经过特殊处理才进行排放；现有的尾气处理办法有叫湿的洗涤器和其他处理设备也已经用于处理硅烷尾气的设备中，但这种洗涤器比较贵重，很难应用于大量硅烷废气的处理，其他类型的洗涤器是基于湿的化学反应，让硅烷和诸如氢氧化钠的雾状物反应，这种方法效率高，处理量大，但是过程和设备非常复杂，容易出故障。
目前的一种方法是干化学反应方法，在高温条件下使用接触反应与燃烧相结合的方法，这种设备价格昂贵，需要很高的电力，消耗品成本也非常高(反应盒需要频繁地替换)。此外，诸如：气体反应柱一类的装置并不能像大规模生产设备所要求的那样处理流速
超过每分钟一标准升的高速硅烷气流。
另外一种方法就是通常使用的“干处理器”将低压的高密度等离子体施加在含有硅烷的废气混合物种，硅烷被分解沉积在表面积很大的电极上面，电极被定期地更换和清理，这种方法并不是很可靠，由于气体管道压力的不断变化，和混合废气的合成物的存在，经常导致等离子体的小时，此外，95％-99％的处理效率并不能达到当今政府机构制定的严格安全和环境规章和要求。
现有的尾气处理方式都受到设备成本和运行费用昂贵，维修和保养要求高，生产液体或固体污染物，存在操作危险，或者占据空间较大等诸多因素的制约，同时，它们需要诸如水、电、压缩空气等基础设施的支持，不具备单独可靠运行的特性，这类废气处理设备的效能有时候非常差，另外传统的废气处理系统性能恒大程度上取决于混合废气的类型，每种废气混合气体需要特定的反应箱或化学方法来进行中和。
发明内容
为了解决现有的电池尾气的处理装置成本和运行费用昂贵，维修和保养要求高，
本发明提供了一种非晶硅薄膜电池尾气处理装置。
本发明采用的技术方案是：所述装置包括焚烧部件和喷淋部件，所述焚烧部件包括焚烧室、进气口、出气口和加热器；所述喷淋部件包括喷淋塔和喷淋室，所述喷淋塔用于对喷淋室进行喷洒液体；所述加热器与焚烧室相连接，用于对焚烧室进行加热；所述出气口与喷淋室相通，非晶硅薄膜电池尾气从进气口进入焚烧室进行加热，加热后从出气口进入喷淋室。
优选地，所述进气口上设有空气管道，用于向进气口提供压缩气体。
优选地，所述焚烧室包括多段曲线形焚烧管，各段焚烧管依次相连接。
优选地，所述焚烧室包括第一竖直管道和第二竖直管道，所述第一竖直管道和第二竖直管道在底部相连通，所述第一竖直管道的上端为进气口，所述第二竖直管道的上部为出气口。
优选地，所述第一竖直管道和第二竖直管道之间通过弧形管道相连通。
优选地，所述第一竖直管道和第二竖直管道在中部相连通。
优选地，所述装置还包括温控器，所述温控器与焚烧室相连接，用于控制焚烧室的温度。
优选地，所述装置还包括保温棉，所述保温棉设置在焚烧室中。
优选地，所述喷淋塔中喷出的液体为碱性。
优选地，所述喷淋部件还包括水泵，所述水泵用于抽水到喷淋塔中。
本发明的装置是对非晶硅薄膜电池产生的废气产物进行焚烧再通过水喷淋，最后排入大气，电池尾气中的各种混合气体变成固体、液体，再排放入大气的废气是极安全有环保的可靠气体；由于该焚烧腔室内有多级燃烧室，每级燃烧都是相通的，使非晶硅薄膜废气产物充分燃烧。
附图说明
图1为本发明一种实施例的结构示意图。
在图中，10焚烧箱、11进气管道、12焚烧室、13加热器、14焚烧管底部、15空气管道、16温控器、17喷淋室、18喷淋塔、19排气出口、20水泵、21进气口、22出气口、23排气入口、24连通孔。
具体实施方式
以下结合附图对本发明提供的具体实施方式作进一步详细的描述：
如图1所示，为本发明一种实施例的结构示意图，该装置包括焚烧部件和喷淋部件，所述焚烧部件包括焚烧室12、进气口21、出气口22和加热器13；所述喷淋部件包括喷淋塔18和喷淋室17，所述加热器13用于对焚烧室12进行加热，进气管道11设置在进气口21处，电池尾气通过进气管道11从进气口21进入焚烧室12进行加热，加热之后从出气口22流出，所述出气口22与喷淋室17相通，所述喷淋塔18用于对喷淋室17进行喷洒液体。本发明的装置是对非晶硅薄膜电池产生的废气产物进行焚烧再通过水喷淋，最后排入大气，电池尾气中的各种混合气体变成固体、液体后排放入大气的废气是极安全有环保的可靠气体；由于该焚烧腔室内有多级燃烧室，每级燃烧都是相通的，使非晶硅薄膜废气产物充分燃烧。
请参阅图1，该实施例的焚烧部件还包括空气管道15，该空气通道设置在进气口21附近，用于向进气口21提供压缩气体，有利于尾气进入焚烧室中进行加热。该焚烧室12设置在焚烧箱10中，通过焚烧箱10来密封焚烧室12。
优选地，焚烧室12由多段曲线形焚烧管组成，各段焚烧管依次相连接。该装置为多段焚烧管，每段焚烧管依次连通，使非晶硅薄膜废气产物充分燃烧。该实施例的焚烧室12为U型，包括第一竖直管道和第二竖直管道，所述第一竖直管道和第二竖直管道在底部相连通，通过弧形焚烧管底部14相通，该第一竖直管道的上端为进气口21，第二竖直管道的上部为出气口22。在焚烧室12中设有加热器13，利用加热器13将焚烧室温度加温到700摄氏度左右，保证废气能够充分燃烧。该实施例的装置还包括温控器16，所述温控器16与焚烧室12相连接，用于控制焚烧室12的温度。为了对焚烧室进行保温，优选地，所述焚烧室中设有保温棉。焚烧室外壁有多层保温棉包裹，减少温度的扩散，达到节约用电效果。
在焚烧室里面发生的化学反应为：硅烷在高温下分解成Si或者跟空气中的氧气发生化学反应生成SiO2，SiH4＝Si+2H2、SiH4+O2＝SiO2+2H2O；硼烷遇到高温被分解为固体硼或跟空气发生氧化反应生成B2H6+3O2——＞B2O3+3H2O；磷烷遇到空气发生氧化反应生成2PH3+4O2＝P2O5+3H2O；在此发生各种氧化反应的同时产生大量热量，使得焚烧室温度达到700℃左右；并且由于燃烧时候会产生大量残渣、固体物质，掉到焚烧管底部14，燃烧后的固体再固定时间周期进行清理一次。为了能够对燃烧时候产生的大量固体残渣容易对焚烧管道进行堵塞，在两焚烧管道设定了一连通孔24，使得第一竖直管道和第二竖直管道在中部相连通，确保在运行过程中不受管道堵塞引起安全问题。
再次参阅图1，该实施例的喷淋部件还包括水泵20，所述水泵20用于抽水到喷淋塔18中。焚烧室中的出气口22与喷淋室中的排气入口23相通，将加热后的尾气通入喷淋室中，经过喷淋之后由排气出口19排出。由于焚烧不完全的气体进入喷淋室17，在喷淋塔18作用下，将不完全燃烧的废气进行水喷淋，将其溶解于水中，喷淋塔是由自动抽水泵20将水箱中的水抽入喷淋塔对废气进行喷淋，达到充分溶解的功能；喷淋塔18喷洒的液体为碱性水，从而达到中和加热后生成的酸性产物，优选地是加有碱液的中和水；由于在不完全燃烧的废气中伴随有少量的硼烷和磷烷，这两中气体是易于溶于水并生成相应的副产物，硼烷溶于水生成硼酸、磷烷溶于水生成磷酸；B2H6+6H2O＝2H3BO3+6H2、PH3+4H2O＝H3PO4+4H2。由于生成产物都是对环境有污染的酸性溶液，所以需用碱液中和后才能排入室外；废气物在燃烧喷淋后，通过排气出口19排出大气，该装置排出的废气体几乎达到100％的排气标准。
在此说明书中，本发明已参照其特定的实施例作了描述。但是，很显然仍可以作出各种修改和变换而不背离本发明的精神和范围。因此，说明书和附图应被认为是说明性的而非限制性的。

Claims (6)

1.一种非晶硅薄膜电池尾气处理装置，其特征在于，所述装置包括焚烧部件和喷淋部件，所述焚烧部件包括焚烧室、进气口、出气口和加热器；所述喷淋部件包括喷淋塔和喷淋室，所述喷淋塔用于对喷淋室进行喷洒液体；所述加热器与焚烧室相连接，用于对焚烧室进行加热；所述出气口与喷淋室相通，非晶硅薄膜电池尾气从进气口进入焚烧室进行加热，加热后从出气口进入喷淋室；
所述进气口上设有空气管道，用于向进气口提供压缩气体；
所述焚烧室包括多段曲线形焚烧管，各段焚烧管依次相连接；
所述焚烧室包括第一竖直管道和第二竖直管道，所述第一竖直管道和第二竖直管道在底部相连通，所述第一竖直管道的上端为进气口，所述第二竖直管道的上部为出气口；
所述第一竖直管道和第二竖直管道之间通过弧形管道相连通。
2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述第一竖直管道和第二竖直管道在中部相连通。
3.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述装置还包括温控器，所述温控器与焚烧室相连接，用于控制焚烧室的温度。
4.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述装置还包括保温棉，所述保温棉设置在焚烧室中。
5.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述喷淋塔中喷出的液体为碱性。
6.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述喷淋部件还包括水泵，所述水泵用于抽水到喷淋塔中。
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