CN104437029B - 用于处理工艺废气的洗涤器 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种用于处理工艺废气的洗涤器，该洗涤器包括：等离子体处理单元，使等离子体接触工艺废气并分解所述工艺废气；冷却单元，冷却被所述等离子体处理单元分解后流入的所述工艺废气，以捕集反应副产物；以及，反应单元，使从所述冷却单元流出的工艺废气接触胺系物质，通过酸碱反应去除所述工艺废气中包括的水溶性气体。

Description

用于处理工艺废气的洗涤器

技术领域

本发明涉及一种用于处理半导体、液晶显示器(Liquid Crystal Display；LCD)或有机发光显示器(Organic Light Emitting Display；OLED)等平板显示装置和太阳能电池及LED制造工艺等中排出的废气的洗涤器。

背景技术

半导体、LED或OLED等平板显示装置的制造工艺、太阳能电池或LED的制造工艺等使用特殊气体的工艺中，会产生对人体和环境有害的废气(以下称为“工艺废气”)。为了防止所述工艺废气引起的环境污染，工艺废气在被排放到外部之前，需要先对工艺废气进行净化处理。

所述工艺废气通过用于处理工艺废气的洗涤器得到净化并排放到外部。一般来说，所述用于处理工艺废气的洗涤器，包括：反应腔室，用于提供高温的热源，以分解工艺废气内的有害物质或促进化学反应；水处理塔，用于在通过反应腔室的废气中过滤固态粉末。

此外，所述工艺废气中含有大量的卤化氢化合物，如在PFCs、CFCs在被等离子体处理的过程中产生的HF气体、HCL气体等。对于所述工艺废气中含有的卤化氢化合物等水溶性气体，主要利用使其通过水或喷射水的湿式工艺的方式，对其进行捕集处理，这样一来，会产生废水，因此需要额外进行废水的收集和处理。

并且，使用所述湿式工艺时，存在含有卤化氢化合物的水溶性气体的处理效率低的问题。

发明内容

技术课题

本发明提供一种用于处理工艺废气的洗涤器，其利用胺系物质可去除工艺废气中含有的水溶性气体。

技术方案

根据本发明的一实施例的用于处理工艺废气的洗涤器，其特征在于，包括：等离子体处理单元，使等离子体接触工艺废气并分解所述工艺废气；冷却单元，冷却被所述等离子体处理单元分解后流入的所述工艺废气，以捕集反应副产物；以及，反应单元，使从所述冷却单元流出的工艺废气接触胺系物质，通过酸碱反应去除所述工艺废气中含有的水溶性气体。

并且，所述等离子体处理单元包括：等离子体焰炬，用于产生等离子体；注入腔室，使从外部流入的工艺废气接触所述等离子体；以及，反应腔室，使所述等离子体接触工艺废气并进行反应，以分解所述工艺废气。

并且，所述冷却单元包括：冷却外壳，使从等离子体处理单元流出的所述工艺气体流入；第一冷却板，对流入的所述工艺废气进行一次冷却，以捕集工艺废气的反应副产物；以及，第二冷却板，对通过所述第一冷却板的所述工艺废气进行二次冷却，以捕集所述工艺废气的反应副产物。此时，所述冷却外壳包括：外壳主体，所述外壳主体的内部为中空，具有一侧壁、另一侧壁、前侧壁、后侧壁、主体上板及主体下板，包括分别在所述主体上板的一侧和另一侧形成的废气流入口和废气流出口；第一隔壁，形成于在所述外壳主体的内部以所述废气流入口为中心，在所述一侧壁的相反侧的位置，并在与所述后侧壁之间形成第一隔壁孔；以及，第二隔壁，位于所述外壳主体的另一侧壁和所述第一隔壁之间，形成于以所述废气流出口为中心，在所述另一侧壁的相反侧的位置，并包括在前侧端的下边缘形成的第二隔壁孔。并且，所述第一冷却板为内部中空的板状，包括：从一侧面向另一侧面贯通并使所述工艺废气流动的气体贯通管、使冷却水流入到内部的第一冷却水流入口、以及使流入的冷却水向外部流出的第一冷却水流出口；多个所述第一冷却板相互隔开，位于所述第一隔壁和第二隔壁之间，垂直于所述第一隔壁和第二隔壁，且平行于所述前侧壁。并且，所述第二冷却板，包括格栅网及冷却管，所述冷却管接触所述格栅网并形成曲折形状，用于从外部供给冷却水并使其流出；多个所述第二冷却板在所述第二隔壁和所述外壳主体的另一侧壁之间构成水平，并在垂直方向上相互隔开；所述第二冷却板被设置为在与所述第二隔壁或所述另一侧壁之间交替形成第二冷却孔。

并且，本发明的用于处理工艺废气的洗涤器还包括：捕集单元，位于所述冷却单元和所述反应单元之间，使从所述冷却单元流出的工艺废气流入，并冷却流入的所述工艺废气，以捕集反应副产物。此时，所述捕集单元包括：捕集外壳，所述捕集外壳的内部为中空，具有使所述工艺废气从所述冷却单元流入的捕集流入口，以及使所述工艺废气流出的捕集流出口；以及，捕集板，包括第一捕集板和第二捕集板，所述第一捕集板和第二捕集板交替层叠，在垂直方向上相互隔开；其中，所述第一捕集板为板状，所述第一捕集板的外周面与所述捕集外壳的内周面相邻，并在所述第一捕集板的中央部分形成有第一捕集孔，所述第二捕集板为板状，所述第二捕集板的外周面与所述捕集外壳隔开而形成第二捕集孔。

并且，所述反应单元包括：反应外壳，所述反应外壳的内部为中空，包括使所述工艺废气流入的反应流入口，以及使所述工艺废气向外部流出的反应流出口；支撑板，所述支撑板为板状，具有从上面向下面贯通的多个支撑孔，在所述反应外壳内部在垂直方向上隔开地形成；以及，胺系物质层，在所述支撑板的上面层积所述胺系物质的粉末或块而形成；其中，所述胺系物质通过与工艺废气的酸碱反应去除水溶性气体。

并且，所述反应单元包括：反应外壳，所述反应外壳的内部为中空，使所述工艺废气从所述冷却单元流入；以及，尿素粒子层，在所述反应外壳的内部填充预定高度的尿素粒子而形成，并与所述工艺废气接触，其中所述尿素粒子的平均粒度为数微米至数百微米。

并且，所述胺系物质包括选自脲(尿素)(Carbamide(urea))、氨基丁酸(Aminobutyric acid)、二苯胺(Diphenyl amine)、N,N-二氨基苯甲酸(N,N-Diamino benzoic acid)、谷氨酸(Glutamic acid)、月桂胺(正十二胺)(Lauryl amine(N-dodecylamine))、甲基丙烯酰胺(Methylhexanamine)、尼古丁腐胺(Nicotine Putrescine)、硬脂酸胺(硬脂胺)(Stearyl amine(octadecyl amine))及牛脂胺(Tallow amine)中的至少一个物质。

并且，本发明的用于处理工艺废气的洗涤器，其使工艺废气接触胺系物质，通过酸碱反应去除所述工艺废气中含有的卤化氢化合物的水溶性气体。此时，在所述工艺废气接触所述胺系物质之前，使所述工艺废气接触等离子体，对所述工艺废气进行分解及冷却，以捕集反应副产物。

技术效果

根据本发明的用于处理工艺废气的洗涤器，通过胺系物质和工艺废气的酸碱反应处理水溶性气体，因此，除了循环的冷却水以外，无需使用另外的水而没有废水排放，并且不需要另外的水处理设施。

并且，根据本发明的用于处理工艺废气的洗涤器，在最终排放工艺废气之前，使其接触尿素等胺系物质，从而能够去除工艺废气中含有的卤化氢化合物。

根据本发明的用于处理工艺废气的洗涤器，首先通过冷却工艺废气去除工艺废气的反应副产物后，使胺系物质接触工艺废气，以进行有效的酸碱反应，从而能够提高水溶性气体的处理效率。

根据本发明的用于处理工艺废气的洗涤器，仅使用电力而不使用水，因此不会产生废水，从而能够防止装备被腐蚀，容易管理并节省运营费用。

附图说明

图1是本发明的一实施例的用于处理工艺废气的洗涤器的主视图。

图2是本发明的一实施例的用于处理工艺废气的洗涤器的俯视图。

图3是图1的A-A的水平剖面图。

图4是图3的B-B的垂直剖面图。

图5是图的第一冷却单元的部分切开立体图。

图6是图2的C-C的垂直剖面图。

图7是本发明的另一实施例的用于处理工艺废气的洗涤器的捕集单元及反应单元的垂直剖面图，是与图6对应的垂直剖面图。

附图标记

100：等离子体处理单元

110：等离子体焰炬 130：注入腔室

150：反应腔室 170：连接管

200：冷却单元

210：冷却外壳 230：第一冷却板

250：第二冷却板

300：捕集单元

310：捕集外壳 320：捕集板

400：反应单元

410：反应外壳 430：支撑板

450：胺系物质层

具体实施方式

以下，参照附图并通过优选实施例对本发明的用于处理工艺废气的洗涤器进行详细的说明。

首先，对本发明的用于处理工艺废气的洗涤器的结构进行说明。

图1是本发明的一实施例的用于处理工艺废气的洗涤器的主视图。图2是本发明的一实施例的用于处理工艺废气的洗涤器的俯视图。图3是图1的A-A的水平剖面图。图4是图3的B-B的垂直剖面图。图5是图的第一冷却单元的部分切开立体图。图6是图2的C-C的垂直剖面图。

如图1至图6所示，本发明的用于处理工艺废气的洗涤器，包括：等离子体处理单元100、冷却单元200、捕集单元300及反应单元400。

所述用于处理工艺废气的洗涤器处理包括氯Cl、氟F等卤素元素的工艺废气。特别是，所述用于处理工艺废气的洗涤器在等离子体处理单元100分解及解离工艺废气，在冷却单元200冷却被分解的工艺废气及工艺中产生的副产物，捕集粉末状态的反应副产物。所述用于处理工艺废气的洗涤器在捕集单元300额外捕集反应副产物(粉末副产物)，在反应单元400通过胺系物质和工艺废气的酸碱反应，去除水溶性气体。由此，所述用于处理工艺废气的洗涤器无需使用水，即可捕集并去除工艺废气中含有的卤化氢化合物等水溶性气体。其中，所述卤化氢化合物包括HX(X＝F、Cl)等水溶性气体。

所述等离子体处理单元100包括等离子体焰炬110、注入腔室130及反应腔室150。并且，所述等离子体处理单元100还可包括连接管170。

所述等离子体处理单元100使等离子体焰炬110中产生的等离子体火焰和工艺废气在注入腔室130中接触，并在反应腔室150使其起反应，以分解和解离工艺废气并供给活化能。

所述等离子体焰炬110位于等离子体处理单元100的上端，用于生成等离子体。所述等离子体焰炬110可以是用于处理工艺废气的洗涤器中使用的通常的等离子体焰炬，并可以有多种结构。另外，所述等离子体焰炬110可由选自气体焰炬、电加热器及其等同物中的一个来代替。

所述注入腔室130为顶部和底部开放的大致圆筒形状，连接到等离子体焰炬110的下端。所述注入腔室130包括多个工艺废气注入管131，所述工艺废气注入管131沿着圆周方向隔开并贯通内部。工艺废气通过工艺废气注入管131注入到所述注入腔室130的内部。并且，等离子体火焰从上部的等离子体焰炬110流入到所述注入腔室130。由此，所述注入腔室130提供等离子体火焰和工艺废气进行一次接触的空间。所述注入腔室130使与等离子体火焰接触的工艺废气向底部流入。

所述工艺废气流入管131连接到与工艺装备(未图示)连接的工艺废气配管(未图示)，使工艺废气流入到注入腔室130的内部空间。

所述反应腔室150为上部和下部开放的大致圆筒形态，连接到注入腔室130的下端。所述反应腔室150提供工艺废气与等离子体火焰接触并流入而被分解的空间。所述工艺废气通过等离子体火焰的热能被分解和解离。

所述连接管170为上部和下部开放的大致圆筒形态，连接到反应腔室150的下端。所述连接管170根据需要可被分离为多个。所述连接管170连接反应腔室150与冷却单元200，并提供反应腔室150中得到处理的工艺废气流入到冷却单元200的通道。反应腔室150与冷却单元200直接连接时，所述连接管170可被省去。

所述连接管170可沿着外周面可形成冷却水通道(未图示)，通过冷却水冷却已处理的工艺废气并使其流入到冷却单元200。在此情况下，所述连接管170急剧冷却工艺废气的温度，以提高反应副产物的捕集效率。

所述冷却单元200包括冷却外壳210、第一冷却板230及第二冷却板250。所述冷却单元200，在第一冷却板230中，对等离子体处理单元100中被分解和解离而流入到冷却外壳210的内部的工艺废气进行一次冷却，捕集所产生的反应副产物，并在第二冷却板250进行二次冷却，捕集所产生的粉末形态的反应副产物。

所述冷却外壳210包括外壳主体211、废气流入口213、废气流出口215、第一隔壁217及第二隔壁219。

所述外壳主体211为内部中空的大致箱体形状，也可以为矩形箱体形状。例如，所述外壳主体211可包括一侧壁211a、另一侧壁211b、前侧壁211c、后侧壁211d、主体上板211e及主体下板211f。所述外壳主体211在内部容纳第一冷却板230和第二冷却板250，并提供使工艺废气流动的空间。

所述废气流入口213位于外壳主体211的主体上板211e的一侧，并连接反应腔室150或连接管170。所述废气流入口213提供使反应腔室150中得到处理的工艺废气流入到冷却外壳210的内部的路径。

所述废气流出口215位于外壳主体211的主体上板211e的另一侧，并连接捕集单元300。所述废气流出口215提供使被去除反应副产物的工艺废气流出到捕集单元300的路径。

所述第一隔壁217为板状，具有小于外壳主体211的一侧壁211a的宽度。所述第一隔壁217位于以废气流入口213为中心，在外壳主体211的一侧壁211a的相反侧的位置。即，废气流入口213位于所述第一隔壁217和外壳主体211的一侧壁211a之间。并且，所述第一隔壁217的一侧端与外壳主体211的前侧壁211c接触，另一侧端与外壳主体211的后侧壁211d隔开。由此，所述第一隔壁217将外壳主体211的一侧的空间分成两个。并且，所述第一隔壁217与外壳主体211的后侧壁211d之间形成有使工艺废气流动的第一隔壁孔217a。所述第一隔壁孔217a提供从废气流入口213流入的工艺废气向第一冷却板230流动的通道。

所述第二隔壁219为板状，具有等于主体211的一侧壁211a的宽度。所述第二隔壁219位于外壳主体211的另一侧壁211b和第一隔壁217之间，位于以废气流出口215为中心，在外壳主体211的另一侧壁211b的相反侧的位置。即，废气流出口215位于外壳主体211的另一侧壁211b和第一隔壁217之间。并且，所述第二隔壁219的一侧端与外壳主体211的前侧壁211c接触，另一侧端与外壳主体211的后侧壁211d隔开。并且，所述第二隔壁219的一侧端与外壳主体211的前侧壁211c接触，另一侧端与外壳主体211的后侧壁211d接触。

并且，所述第二隔壁219包括位于前侧端的下部边缘的第二隔壁孔219a。所述第二隔壁孔219a提供使通过第一冷却板230的工艺废气向第二冷却板250流动的通道。

所述第一冷却板230为内部中空的六面体板状，并具有从一侧面向另一侧面贯通的多个气体贯通管231。所述第一冷却板230可通过上板和下板及侧板结合而形成。并且，所述第一冷却板230在上部包括第一冷却水流入口233和第一冷却水流出口235。所述第一冷却板230可通过上板和下板及侧板结合而形成。

所述第一冷却板230具有与第一隔壁217和第二隔壁219之间的宽度和高度对应的面积，并位于与第一隔壁217及第二隔壁219垂直的位置。并且，多个所述第一冷却板230在外壳主体211的前侧壁211c和后侧壁211d之间，与前侧壁211c保持平行，且相互隔开。所述气体贯通管231的中心轴保持水平。所述气体贯通管231不与相邻的其它第一冷却板230的气体贯通管231相互贯通。由此，所述工艺废气曲折(zig-zag)流动于第一冷却板230之间并通过气体贯通管231，与第一冷却板230的表面接触而被冷却。

通过内部流动的冷却水所述第一冷却板230得到冷却，从而冷却通过气体贯通管231流动的废气。所述冷却水从第一冷却水流入口233流入，并流过第一冷却板230的内部后，从第一冷却水流出口235流出。所述第一冷却板230冷却经等离子体处理单元100分解后流动的工艺废气，以捕集粉末形态的反应副产物。

所述第一冷却水流入口233和第一冷却水流出口235分别位于第一冷却板230的上板、下板或侧板的某一个位置。所述第一冷却水流入口233使冷却水流入到第一冷却板230的内部，第一冷却水流出口235使流入到第一冷却板230的内部的冷却水流出。所述冷却水对第一冷却板230进行冷却，使与其表面接触的工艺废气有效地得到冷却而被捕集。

所述第二冷却板250包括格栅网251、支撑杆253及冷却管255。所述第二冷却板250具有小于第一隔壁217与第二隔壁219之间距离的宽度，以及对应外壳主体211的前侧壁211c与后侧壁211d之间距离的长度。所述第二冷却板250位于第一隔壁217与第二隔壁219之间，并维持水平面，并且多个第二冷却板250设置为在垂直方向上相互隔开。此时，所述多个第二冷却板250交替接触冷却外壳210的另一侧壁211b或第二隔壁219。由此，所述第二冷却板250与另一侧壁211b或第二隔壁219之间形成有使工艺废气流动的第二冷却孔250a。所述工艺废气的一部分通过格栅网251之间而向上部流动，其余部分通过第二冷却孔250a曲折流动。所述第二冷却孔250a增加工艺废气与格栅网251接触的时间，在格栅网251上堆积较多反应副产物时，也使工艺废气顺畅地流动。

所述第二冷却板250使经过第一冷却板230流入的工艺废气在经过格栅网251时得到冷却并被捕集为反应副产物。

所述格栅网251可以是金属丝以格子形状结合而形成有上下贯通的多个孔的一般的格栅网，或是构成平板形状并形成有上下贯通的多个孔的打孔板。所述格栅网251大致为矩形形状，具有小于第一隔壁217与第二隔壁219之间距离的宽度，以及对应外壳主体211的前侧壁211c与后侧壁211d之间距离的长度。

所述格栅网251包括上格栅网251a和下格栅网251b，并可在垂直方向上相互隔开。只是，所述格栅网251可仅由上格栅网251a或下格栅网251b形成。所述格栅网251通过上下贯通的多个孔来冷却所通过的工艺废气，以捕集反应副产物。

所述支撑杆253为杆形状，分别支撑上格栅网251a和下格栅网251b的前后侧。所述支撑杆253通过两侧结合于第二隔壁219和另一侧壁211b来支撑格栅网251。

所述冷却管255为内部中空的管。所述冷却管255为曲折形状，两侧端向冷却外壳210的另一侧壁211b的外部延长。所述冷却管255与格栅网251的上面或下面相结合，优选地位于上格栅网251a和下格栅网251b之间。所述冷却管255与外部的冷却水供给管(未图示)连接，通过从外部供给并流出的冷却水得到冷却。并且，所述冷却管255用于冷却上格栅网251a和下格栅网251b。所述冷却管255与格栅网251一起冷却从下部向上部流动通过格栅网251的工艺废气，以有效地捕集反应副产物。

所述捕集单元300包括捕集外壳310及捕集板330。所述捕集单元300冷却通过冷却单元200而升上来的工艺废气，以追加捕集工艺废气含有的反应副产物。另外，在通过第二冷却板250的工艺废气含有的反应副产物的量较少时，所述捕集单元300可被省去。

所述捕集外壳310为内部中空的筒形状，也可以为圆筒形状。所述捕集外壳310具有捕集流入口311和捕集流出口313。所述捕集外壳310的捕集流入口311位于捕集外壳310的下部，与外壳主体211的废气流出口215结合。所述捕集流入口311使废气流出口215流出的工艺废气流入到捕集外壳310的内部。

所述捕集流出口313位于捕集外壳310的上部，与反应单元400结合。所述捕集流出口313使流动于捕集外壳310的内部的工艺废气流出并流入到反应单元400。

所述捕集板330包括第一捕集板331和第二捕集板333。所述捕集板330的第一捕集板331和第二捕集板333在捕集外壳310的内部交替层叠，在垂直方向上相互隔开。此时，所述第一捕集板331和第二捕集板333通过另外的捕集支撑棒335得到支撑并被隔开。所述捕集板330用于捕集从下部向上部流动并接触的工艺废气含有的反应副产物。

所述第一捕集板331为对应捕集外壳310的内部水平剖面的形状，可以为圆盘形状。所述第一捕集板331的外周面与捕集外壳的内周面相邻或接触。并且，所述第一捕集板331包括位于中央部分的第一捕集孔331a。所述第一捕集孔331a提供使通过捕集流入口311流入的工艺废气向上部流动的通道。所述工艺废气通过捕集流入口311流入后，与第一捕集板331的下面接触后或是直接通过第一捕集孔331a而上升。

所述第二捕集板333为对应捕集外壳310的内部水平剖面的形状，可以为圆盘形状。所述第二捕集板333具有小于第一捕集板331的直径。由此，所述第二捕集板333的外周面与捕集外壳310的内周面隔开，并在与捕集外壳310的内周面之间形成第二捕集孔333a。所述第二捕集孔333a提供使通过第一捕集孔331a流入的工艺废气向上部流动的通道。所述工艺废气通过第一捕集孔331a上升后，与第二捕集板333的下面接触后通过第二捕集孔333a而上升。

另外，由于所述第一捕集板331和第二捕集板333交替层叠，工艺废气依次通过第一捕集孔331a和第二捕集孔33a，曲折地在第一捕集板331和第二捕集板333之间流动。

所述反应单元400包括反应外壳410、支撑板430及胺系物质层450。所述反应单元400位于冷却单元或捕集单元的上部，工艺废气从冷却单元200或捕集单元300流入。所述反应单元400使工艺废气含有的卤化氢化合物等水溶性气体胺系物质层450进行反应，通过酸碱反应将其去除。

所述反应外壳410为内部中空的筒形状，优选为圆筒形状。所述反应外壳410具有反应流入口411和反应流出口413。并且，所述反应外壳410还可以包括用于密封上部开口的反应上部板415。所述反应外壳410的反应流入口411位于反应外壳410的下部，并与捕集外壳310的捕集流出口313结合。所述反应流入口411使捕集流出口313流出的工艺废气流入到反应外壳410的内部。

所述反应流出口413位于反应外壳410的上部，可位于反应外壳410的外周面。并且，所述反应流出口413可位于反应上部板415。所述反应流出口413使流动于反应外壳410的内部的工艺废气向外部流出。

所述反应上部板415用于临时遮蔽反应外壳410的上部开口。当需要替换位于反应壳体410内的胺系物质层450时，所述反应上部板415从反应外壳410临时分离，并开放反应外壳410的上部。

所述支撑板430为板状，并具有从上面向下面贯通的多个支撑孔431。并且，所述支撑板430还可具有沿着外周面形成的垂直板433。所述支撑板430形成有多个，并在垂直方向上相互隔开。所述支撑板430上部形成有胺系物质层450，使通过支撑孔431升上来的工艺废气与胺系物质层450接触。

所述垂直板433从支撑板430的外周面向上部方向延长，用于支撑胺系物质层450的外周面。

在所述胺系物质层450层积有胺系物质的粉末或块，内部包括多个气孔。所述胺系物质层包括胺系物质，可混合有用于支撑胺系物质的其它物质。所述胺系物质可包括选自脲(尿素)(Carbamide(urea))、氨基丁酸(Aminobutyricacid)、二苯胺(Diphenyl amine)、N,N-二氨基苯甲酸(N,N-Diamino benzoic acid)、谷氨酸(Glutamic acid)、月桂胺(正十二胺)(Lauryl amine(N-dodecylamine))、甲基丙烯酰胺(Methylhexanamine)、尼古丁腐胺(Nicotine Putrescine)、硬脂酸胺(硬脂胺)(Stearyl amine(octadecyl amine))及牛脂胺(Tallow amine)中的至少一个物质。所述胺系物质层450使工艺废气流入到下部并向上部流动，捕集工艺废气含有的水溶性气体。所述胺系物质与工艺废气含有的卤化氢化合物等水溶性气体进行酸碱反应，以捕集水溶性气体。

例如，所述胺系物质为脲时，脲通过下述主反应式或副反应式与卤化氢化合物进行反应，以捕集卤化氢化合物。根据主反应式，卤化氢化合物将与脲(carbamide)的胺基(amine group)的氢原子结合，而不发生基于卤素元素的取代。随着所述脲与卤化氢化合物进行反应而结合，其从粉末状态变化为乳液状态。并且，根据副反应式，脲在有热量的情况下，将被分解为羰基(carbonyl)和胺基，羰基被转换为二氧化碳(CO₂)，胺基与卤化氢化合物进行反应而被形成为NH₄X。

<主反应式>

<副反应式>

以下对本发明的另一实施例的用于处理工艺废气的洗涤器进行说明。

图7是本发明的另一实施例的用于处理工艺废气的洗涤器的捕集单元及反应单元的垂直剖面图，是与图6对应的垂直剖面图。

如图1至图5及图7所示，本发明的另一实施例的用于处理工艺废气的洗涤器包括等离子体处理单元100、冷却单元200、捕集单元300及反应单元400a。

参照图7，本发明的另一实施例的用于处理工艺废气的洗涤器与图1至图6的一实施例的用于处理工艺废气的洗涤器进行比较，其区别仅在于反应单元400a的结构。因此，下面重点说明所述用于处理工艺废气的洗涤器的反应单元400a。并且，在所述用于处理工艺废气的洗涤器中，与图1至图6的一实施例的用于处理工艺废气的洗涤器相同的部分将赋予相同的附图标记，并省去具体的说明。

所述反应单元400a包括反应外壳410a及尿素粒子层420a。所述反应单元400a位于冷却单元200或捕集单元300的上部，并被设置为使工艺废气从冷却单元200或捕集单元300流入。所述反应单元400a使工艺废气中含有的卤化氢化合物等水溶性气体与尿素粒子层420a的尿素物质接触，并通过酸碱反应加以去除。

所述反应外壳410a为内部中空的筒形状，优选为圆筒形状。所述反应外壳410a包括反应流入口411a和反应流出口413a。并且，所述反应外壳410a还可包括用于密封上部开口的反应上部板415a。所述反应外壳410a的反应流入口411a位于反应外壳410a的下部，并与捕集外壳310的捕集流出口313结合。所述反应流入口411a使从捕集流出口313流出的工艺废气流入到反应外壳410a的内部。

所述反应流出口413a位于反应外壳410a的上部，可位于反应外壳410a的外周面。并且，所述反应流出口413a可位于反应上部板415a。所述反应流出口413a使流动于反应外壳410a的内部的工艺废气向外部流出。

所述反应上部板415a用于临时遮蔽反应外壳410a的上部开口。当需要替换位于反应壳体410a内的尿素粒子层420a的尿素粒子时，所述反应上部板415a从反应外壳410a临时分离，并开放反应外壳410a的上部。

所述尿素粒子层420a在反应外壳410a的内部填充预定高度的尿素粒子而形成。其中，所述尿素粒子是指尿素物质被凝集为粉末或块形态。并且，所述尿素粒子层可由以上提及到的胺系物质形成。所述尿素粒子层420a包括填充尿素粒子形成的多个气孔，提供工艺废气通过的通道。可在下板和上板形成有多个孔的另外的壳体(未图示)中填充尿素粒子，并使其位于反应外壳410a的内部而形成所述尿素粒子层420a。并且，可在位于反应外壳410a的内侧下部的另外的打孔板(未图示)的上部，层积预定高度的尿素粒子形成所述尿素粒子层420a。

所述尿素粒子的平均粒度为数微米至数百微米。如果所述尿素粒子的平均粒度过小，则无法有效提供用于工艺废气通过的通道，工艺废气无法顺畅地流动。并且，如果所述尿素粒子的平均粒度过大，则尿素粒子和工艺废气无法充分接触，从而无法完全去除卤化氢化合物。可根据洗涤器的工艺废气处理容量或尿素粒子的平均粒度，形成适当高度的所述尿素粒子层420a。

所述尿素粒子层420a使工艺废气从下部流入并向上部流动，并捕集工艺废气中含有的HF气体或HCl气体的卤化氢化合物等水溶性气体。

以下对本发明的用于处理工艺废气的洗涤器的作用进行说明。

以下对本发明的用于处理工艺废气的洗涤器的作用进行说明。

首先，半导体工艺等中产生的工艺废气通过工艺废气注入管131流入到注入腔室130的内部。此时，所述等离子体焰炬110形成等离子体火焰并提供给注入腔室130。所述工艺废气在注入腔室130的内部与等离子体火焰接触，并流入到反应腔室150。所述工艺废气与等离子体火焰接触时进行反应而被分解及解离。所述工艺废气通过连接管170得到冷却，一部分成为反应副产物，并流入到冷却单元200。

所述工艺废气通过位于冷却外壳210的一侧的废气流入口213流入到外壳主体211的一侧壁211a和第一隔壁217之间。所述工艺废气再通过第一隔壁217的第一隔壁孔217a流向第一隔壁217和第二隔壁219之间的空间，并与第一冷却板230接触。所述第一冷却板230在与流入的工艺废气接触时，冷却工艺废气并捕集反应副产物。所述第一冷却板230由通过第一冷却水流入口233和第一冷却水流出口235流动于内部的冷却水得到冷却，以持续地冷却工艺废气并捕集反应副产物。所述工艺废气将流动通过位于第一冷却板230的气体贯通管231。所述工艺废气在通过所有的第一冷却板230后，通过位于第二隔壁219的第二隔壁孔219a流入到第二隔壁219和外壳主体211的另一侧壁211b之间的空间。所述第二冷却板250使工艺废气在通过时与格栅网215和冷却管255接触，以冷却工艺废气并捕集反应副产物。所述第二冷却板250的一侧和另一侧形成有第二冷却孔250a，工艺废气以曲折形态流动于第二冷却板250之间，从而增加与格栅网251接触的时间。

所述工艺废气在通过所有的第二冷却板250后，通过废气流出口215从冷却外壳210流出，并通过捕集流入口311流入到捕集外壳310的内部。所述捕集单元300使通过捕集流入口311流入的工艺废气与捕集板330接触，并使其向上部流动。所述捕集板330使工艺废气与第一捕集板331及第二捕集板333接触并得到冷却，从而追加捕集反应副产物。所述捕集板330使工艺废气交替通过第一捕集板331的第一捕集孔331a和第二捕集板333的第二捕集孔333a，并以曲折形态流动。

所述工艺废气在通过所有的捕集板330后，通过捕集外壳310的捕集流出口313流出，并通过反应外壳410的反应流入口411流入到反应外壳410的内部。所述反应单元400的胺系物质层450在与工艺废气接触时，根据上述主反应式和副反应式，与工艺废气中含有的卤化氢化合物等水溶性气体接触并进行酸碱反应，从而捕集水溶性气体。所述工艺废气在通过胺系物质层450后，通过反应外壳410的反应流出口413向外部流出。

由此，本发明的工艺废气处理装置除了供给到冷却单元200的第一冷却板230和第二冷却板250并循环的冷却水以外，不使用另外的水，因此几乎没有废水的排放，不需要处理废水的水处理设施。因此，本发明的工艺废气处理装置以环保的方法处理废气。进一步地，本发明的工艺废气处理装置利用等离子体等热能将废气完全地分解、解离，对被分解、解离的废气进行冷却，使其转换为粉末状的反应副产物(粉末副产物)，从而能够更加降低废气的排放浓度。并且，本发明中大体上仅使用电力，因此容易进行管理并能够降低运营费用。

Claims (10)

1.一种用于处理工艺废气的洗涤器，其特征在于，包括：

等离子体处理单元，使等离子体接触工艺废气而分解所述工艺废气；

冷却单元，冷却被所述等离子体处理单元分解后流入的所述工艺废气，以捕集反应副产物；以及

反应单元，使从所述冷却单元流出的工艺废气接触胺系物质，通过酸碱反应去除所述工艺废气中含有的水溶性气体，

其中，所述冷却单元包括：冷却外壳，使从等离子体处理单元流出的所述工艺气体流入；第一冷却板，对流入的所述工艺废气进行一次冷却，以捕集工艺废气的反应副产物；以及第二冷却板，对通过所述第一冷却板的所述工艺废气进行二次冷却，以捕集所述工艺废气的反应副产物。

2.根据权利要求1所述的用于处理工艺废气的洗涤器，其特征在于，所述等离子体处理单元包括：

等离子体焰炬，用于产生等离子体；

注入腔室，使从外部流入的工艺废气接触所述等离子体；以及

反应腔室，使所述等离子体接触工艺废气并进行反应，以分解所述工艺废气。

3.根据权利要求1所述的用于处理工艺废气的洗涤器，其特征在于，所述冷却外壳包括：

外壳主体，所述外壳主体的内部为中空，具有一侧壁、另一侧壁、前侧壁、后侧壁、主体上板及主体下板，包括分别在所述主体上板的一侧和另一侧形成的废气流入口和废气流出口；

第一隔壁，形成于在所述外壳主体的内部以所述废气流入口为中心，在所述一侧壁的相反侧的位置，并在与所述后侧壁之间形成第一隔壁孔；以及

第二隔壁，位于所述外壳主体的另一侧壁和所述第一隔壁之间，形成于以所述废气流出口为中心，在所述另一侧壁的相反侧的位置，并包括在前侧端的下边缘形成的第二隔壁孔。

4.根据权利要求3所述的用于处理工艺废气的洗涤器，其特征在于，

所述第一冷却板为内部中空的板状，包括：从一侧面向另一侧面贯通并使所述工艺废气流动的气体贯通管、使冷却水流入到内部的第一冷却水流入口、以及使流入的冷却水向外部流出的第一冷却水流出口；

多个所述第一冷却板相互隔开，位于所述第一隔壁和第二隔壁之间，垂直于所述第一隔壁和第二隔壁，且平行于所述前侧壁。

5.根据权利要求3所述的用于处理工艺废气的洗涤器，其特征在于，

所述第二冷却板包括格栅网及冷却管，所述冷却管接触所述格栅网并形成曲折形状，用于从外部供给冷却水并使其流出；

多个所述第二冷却板在所述第二隔壁和所述外壳主体的另一侧壁之间构成水平，并在垂直方向上相互隔开；

所述第二冷却板被设置为在与所述第二隔壁或所述另一侧壁之间交替形成第二冷却孔。

6.根据权利要求1所述的用于处理工艺废气的洗涤器，其特征在于，还包括：

捕集单元，位于所述冷却单元和所述反应单元之间，使从所述冷却单元流出的工艺废气流入，并冷却流入的所述工艺废气，以捕集反应副产物。

7.根据权利要求6所述的用于处理工艺废气的洗涤器，其特征在于，所述捕集单元包括：

捕集外壳，所述捕集外壳的内部为中空，具有使所述工艺废气从所述冷却单元流入的捕集流入口，以及使所述工艺废气流出的捕集流出口；以及

捕集板，包括第一捕集板和第二捕集板，所述第一捕集板和第二捕集板交替层叠，在垂直方向上相互隔开；其中，所述第一捕集板为板状，所述第一捕集板的外周面与所述捕集外壳的内周面相邻，并在所述第一捕集板的中央部分形成有第一捕集孔，所述第二捕集板为板状，所述第二捕集板的外周面与所述捕集外壳隔开而形成第二捕集孔。

8.根据权利要求1所述的用于处理工艺废气的洗涤器，其特征在于，所述反应单元包括：

反应外壳，所述反应外壳的内部为中空，包括使所述工艺废气流入的反应流入口，以及使所述工艺废气向外部流出的反应流出口；

支撑板，所述支撑板为板状，具有从上面向下面贯通的多个支撑孔，在所述反应外壳内部在垂直方向上隔开地形成；以及

胺系物质层，在所述支撑板的上面层积所述胺系物质的粉末或块而形成；

其中，所述胺系物质通过与工艺废气的酸碱反应去除水溶性气体。

9.根据权利要求1所述的用于处理工艺废气的洗涤器，其特征在于，所述反应单元包括：

反应外壳，所述反应外壳的内部为中空，使所述工艺废气从所述冷却单元流入；以及

尿素粒子层，在所述反应外壳的内部填充预定高度的尿素粒子而形成，并与所述工艺废气接触，其中所述尿素粒子的平均粒度为数微米至数百微米。

10.根据权利要求1所述的用于处理工艺废气的洗涤器，其特征在于，所述胺系物质包括选自脲、氨基丁酸、二苯胺、N,N-二氨基苯甲酸、谷氨酸、月桂胺、甲基丙烯酰胺、尼古丁腐胺、硬脂酸胺及牛脂胺中的至少一个物质。