CN108826308A - 一种废气处理器 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种废气处理器，包括将流入的废气加热使其燃烧并清除其中包含的爆炸性、可燃性气体的燃烧箱；与所述燃烧箱一体化连接并溶解处理废气中无法处理的水溶性、有毒性气体的水箱；以及为清除所述燃烧箱与水箱分界部因温度差而产生的粉末的隔离组件。本发明的有益效果是：1、实现燃烧箱与水箱一体化构造，占地面积小；2、在燃烧箱与水箱的连接部设置隔离组件，避免燃烧箱与水箱的连接部为由于温差而产生粉末。

Description

一种废气处理器

技术领域

本发明涉及废气处理器领域，特别是处理半导体制造工程中发生的包含可燃性气体及有毒性气体的废气的废气处理器。

背景技术

废气处理器大致划分为湿式处理器和燃烧式处理器。

湿式处理器主要是利用水对废气进行洗净冷华的处理，相对而言具有构成较简单，制作容易且能够大容量处理的优点，但是无法处理非水溶性气体，特别是不适合处理有着强可燃性的包含氢气的一类废气。

燃烧式处理器是由废气通过氢燃烧器的火炉直接燃烧或者通过热源形成高温箱使废气通过并间接燃烧的方式构造而成的。因此燃烧式处理器对于可燃性气体的处理有着卓越的效果，但不适用于非可燃性的有毒气体处理。

另一方面，使用氢气等可燃性气体及硅烷(SiH4)等有毒气体的燃烧反应过程会产生大量的热，所以在排放前需要对废气进行冷却。因此，在对半导体制造工程中产生的废气进行处理时采用湿式处理器和燃烧式处理器结合的混合型废气处理器。

但现有技术存在如下问题：

1、现有的混合型废气处理器是由互相分离的立式燃烧箱和立式水箱通过连接管连接的方式构成，因此具有占地面积大的缺点；

2、现有的混合型废气处理器在立式燃烧箱与和立式水箱相连接的部位由于温度差容易产生粉末，从而需要频繁清理；

3、废气中部分气体在水中发生反应会对立式水箱及排气管造成腐蚀；

4、现有的混合型废气处理器中铬镍铁合金管内部设置加热器，在长时间运转时，因加热器的热变形引起加热器与铬镍铁合金管相碰触，从而引起短路；

5、现有的混合型废气处理器中加热器的端部与电线通过不锈钢材质的夹子连接固定，因持续的高温加热，夹子可能会变形或被氧化从而引起断线或放电的问题；

6、现有的混合型废气处理器没有任何防止燃烧箱中的高温高压的气体逆流到废气导入管的装置，存在因废气逆流导致主装备无法排除废气的风险。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术存在的以上问题，提供一种废气处理器，能够安全处理半导体制造工程中发生的包含可燃性气体及有毒性气体的废气。

为实现上述技术目的，达到上述技术效果，本发明通过以下技术方案实现：

一种废气处理器，包括将流入的废气加热使其燃烧并清除其中包含的爆炸性、可燃性气体的燃烧箱；与所述燃烧箱一体化连接并溶解处理废气中无法处理的水溶性、有毒性气体的水箱；以及为清除所述燃烧箱与水箱分界部因温度差而产生的粉末的隔离组件。

进一步设置，所述燃烧箱包括加热箱、罩在加热箱外部的加热箱保护壳，所述加热箱的顶部安装有与其内部相通的废气导入管和空气导入管，所述加热箱内部至少安装有两列铬镍铁合金管，每列由多根铬镍铁合金管组成，每根铬镍铁合金管中套有陶瓷加热器。

如此设置，通过给陶瓷加热器供电使其发热从而对燃烧箱内的气体进行加热，气体受热后燃烧去除废气中可燃性气体。

废气导入管的数量根据废气处理器的最大处理能力选择。

进一步设置，所述陶瓷加热器与铬镍铁合金管之间填充有起绝缘作用的石英。

如此设置，防止铬镍铁合金管与其内部的陶瓷加热器间产生短路。

进一步设置，所述加热箱的上部两侧设置有一对清洁空气喷嘴。

如此设置，清洁空气喷嘴通过向铬镍铁合金管喷射高压空气，清除铬镍铁合金管外部加热废气时生成的粉末，能有效防止因铬镍铁合金管表面累积的粉末引起加热效率低下的问题，同时也可以不用为了清理粉末而停止工作。

进一步设置，位于同一列的所述陶瓷加热器由电线并联后与电源连接。

如此设置，其中一列所述陶瓷加热器出现供电故障时，另一列所述陶瓷加热器通过加倍供电，使加热箱实现持续正常运转。

进一步设置，所述电线与露在在加热箱外的陶瓷加热器的末端通过不锈钢夹子固定，所述加热箱的侧面安装有将所有不锈钢夹子罩住的防护罩，所述防护罩通过管道与氮气储罐连通。

如此设置，通过向防护罩中添加氮气对夹子进行降温，防止夹子发生热变形或被氧化。

进一步设置，所述废气导入管外设置有水冷夹套。

如此设置，设置水冷夹套，对回流到废气导入管中的高温气体进行降温，防止高温高压的废气通过废气导管逆流到主设备。

进一步设置，所述水箱包括水箱本体，所述水箱本体中焊接固定有横截面为正方形的导气管，所述导气管与水箱本体之间安装有填料吸收体，所述水箱本体位于填料吸收体的上方设有向填料吸收体喷水的水喷头，所述水箱本体的底部呈V字型，所述水箱本体的上部一侧安装有排气管。

如此设置，废气中的有毒性气体与吸收体中的水分子充分接触结合流入水箱的底部，处理后的废气从排气管排出，从而去除废气中的有毒性气体。

进一步设置，所述水箱本体的底部的一侧安装有喷水嘴，所述水箱本体的底部的另一侧安装有排水管，所述水箱本体中安装有用于检测其底部沉淀物高度的物位计，物位计通过导线连接有PID调节器，所述喷水嘴的供水管上安装有电磁阀，所述PID调节器与电磁阀的控制电路通过导线连接。

如此设置，当水箱本体的底部积累的沉淀物达到设定的高度时，PID调节器接收到物位计检测到的信号从而控制电磁阀打开，喷水嘴中喷射水并将沉淀物从排水管中排出。

进一步设置，所述水箱本体与排水管之间设置有相连通的均压管。

如此设置，均压管能够缓冲水箱本体内的压力，同时使水箱本体内保持一定的压力变化下也能使水面一直保持一定的水面位置。

进一步设置，所述水箱本体的一侧开设有观察孔，所述观察孔中镶嵌安装有透明板。

如此设置，透明板的设置使得能在水箱本体的一侧外部轻易确认内部水面位置。

进一步设置，所述水箱本体的内侧壁、导气管的外侧壁、排气管的内侧壁均涂抹一层特氟龙。

如此设置，能够预防废气中含有的腐蚀性气体造成水箱本体、导气管、排气管腐蚀。

进一步设置，所述隔离组件包括两张中间具有漏斗形通孔的引导板，两张所述引导板叠加使中间形成一层通气的空腔，所述空腔的四周安装有多个喷嘴，所述喷嘴通过管道与空压机或氮气储罐连通。

如此设置，隔离组件将燃烧箱中的高温气体与水箱中的低温气体相隔离，因此能够防止燃烧箱与水箱的分界部因温度差生成粉尘。

本发明的有益效果是：1、实现燃烧箱与水箱一体化构造，占地面积小；2、在燃烧箱与水箱的连接部设置隔离组件，避免燃烧箱与水箱的连接部为由于温差而产生粉末；3、通过在水箱本体的内侧壁、导气管的外侧壁、排气管的内侧壁涂抹特氟龙，从而避免水箱本体、导气管、排气管被腐蚀；4、通过在铬镍铁合金管于陶瓷加热器之间填充石英，防止铬镍铁合金管与其内部的陶瓷加热器间产生短路；5、在加热箱的侧面安装将所有不锈钢夹子罩住的防护罩，防护罩通过管道与氮气储罐连通，向防护罩中添加氮气对夹子进行降温，防止夹子发生热变形或被氧化；6、在废气导入管外设置有水冷夹套，对回流到废气导入管中的高温气体进行降温，防止高温高压的废气通过废气导管逆流到主设备。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本申请的一部分，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：

图1是本发明实施例的废气处理器的剖面斜视图；

图2图1中废气处理器的分解斜视图；

图3图1中废气处理器的组装剖面图；

图4图3的A-A线剖面图；

图5图1中废气处理器的废气燃烧方法的构造图；

图6是本发明废气处理器应用的一个视角的安装结构图；

图7是本发明废气处理器应用的另一个视角的安装结构图。

图中标号说明：

10-燃烧箱、11-废气导入管、11'-废气导入管、12-空气导入管、13-加热箱保护壳、14-加热箱、15-铬镍铁合金管、15a-陶瓷加热器、15b-石英、16-防护罩、17-清洁空气漏嘴、18-水冷夹套、30-水箱、31-水箱本体、31a-导气管、32-填料吸收体、33-水喷头、34-物位计、41-排水管、42-喷水嘴、43-均压管、44-透明板、50-排气管、61-引导板、61a-漏斗形通孔、62-喷嘴。

具体实施方式

下面将参考附图并结合实施例，来详细说明本发明。

如图1至7所示，一种废气处理器，包括将流入的废气加热使其燃烧并清除其中包含的爆炸性、可燃性气体的燃烧箱；与燃烧箱一体化连接并溶解处理废气中无法处理的水溶性、有毒性气体的水箱；以及为清除所述燃烧箱与水箱分界部因温度差而产生的粉末的隔离组件。

燃烧箱包括加热箱、罩在加热箱外部的加热箱保护壳，所加热箱的顶部安装有与其内部相通的两根废气导入管和一根空气导入管，加热箱内部安装有两列铬镍铁合金管，每列由四根铬镍铁合金管组成，每根铬镍铁合金管中套有陶瓷加热器。通过给陶瓷加热器供电使其发热从而对燃烧箱内的气体进行加热，气体受热后燃烧去除废气中可燃性气体。

陶瓷加热器与铬镍铁合金管之间填充有起绝缘作用的石英。防止铬镍铁合金管与其内部的陶瓷加热器间产生短路。

加热箱的上部两侧设置有一对清洁空气喷嘴。清洁空气喷嘴通过向铬镍铁合金管喷射高压空气，清除铬镍铁合金管外部加热废气时生成的粉末，能有效防止因铬镍铁合金管表面累积的粉末引起加热效率低下的问题，同时也可以不用为了清理粉末而停止工作。

位于同一列的所述陶瓷加热器由电线并联后与电源连接。其中一列陶瓷加热器出现供电故障时，另一列陶瓷加热器通过加倍供电，使加热箱实现持续正常运转。

电线与露在在加热箱外的陶瓷加热器的末端通过不锈钢夹子固定，加热箱的侧面安装有将所有不锈钢夹子罩住的防护罩，防护罩通过管道与氮气储罐连通。通过向防护罩中添加氮气对夹子进行降温，防止夹子发生热变形或被氧化。

废气导入管外设置有水冷夹套。设置水冷夹套，对回流到废气导入管中的高温气体进行降温，防止高温高压的废气通过废气导管逆流到主设备。

水箱包括水箱本体，水箱本体中焊接固定有横截面为正方形的导气管，导气管与水箱本体之间安装有填料吸收体，水箱本体位于填料吸收体的上方设有向填料吸收体喷水的水喷头，水箱本体的底部呈V字型，水箱本体的上部一侧安装有排气管。废气中的有毒性气体与吸收体中的水分子充分接触结合流入水箱的底部，处理后的废气从排气管排出，从而去除废气中的有毒性气体。

水箱本体的底部的一侧安装有喷水嘴，水箱本体的底部的另一侧安装有排水管，水箱本体中安装有用于检测其底部沉淀物高度的物位计，物位计通过导线连接有PID调节器，喷水嘴的供水管上安装有电磁阀，PID调节器与电磁阀的控制电路通过导线连接。当水箱本体的底部积累的沉淀物达到设定的高度时，PID调节器接收到物位计检测到的信号从而控制电磁阀打开，喷水嘴中喷射水并将沉淀物从排水管中排出。

水箱本体与排水管之间设置有相连通的均压管。均压管能够缓冲水箱本体内的压力，同时使水箱本体内保持一定的压力变化下也能使水面一直保持一定的水面位置。

水箱本体的一侧开设有观察孔，观察孔中镶嵌安装有透明板。透明板的设置使得能在水箱本体的一侧外部轻易确认内部水面位置。

水箱本体的内侧壁、导气管的外侧壁、排气管的内侧壁均涂抹一层特氟龙。能够预防废气中含有的腐蚀性气体造成水箱本体、导气管、排气管腐蚀。

隔离组件包括两张中间具有漏斗形通孔的引导板，两张所引导板叠加使中间形成一层通气的空腔，空腔的四周安装有多个喷嘴，喷嘴通过管道与空压机连通。隔离组件将燃烧箱中的高温气体与水箱中的低温气体相隔离，因此能够防止燃烧箱与水箱的分界部因温度差生成粉尘。

以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。

Claims (10)

1.一种废气处理器，其特征在于：包括将流入的废气加热使其燃烧并清除其中包含的爆炸性、可燃性气体的燃烧箱（10）；与所述燃烧箱（10）一体化连接并溶解处理废气中无法处理的水溶性、有毒性气体的水箱（30）；以及为清除所述燃烧箱（10）与水箱（30）分界部因温度差而产生的粉末的隔离组件。

2.根据权利要求1所述的废气处理器，其特征在于：所述燃烧箱（10）包括加热箱（14）、罩在加热箱（14）外部的加热箱保护壳（13），所述加热箱（14）的顶部安装有与其内部相通的废气导入管（11、11'）和空气导入管，所述加热箱（14）内部至少安装有两列铬镍铁合金管（15），每列由多根铬镍铁合金管（15）组成，每根铬镍铁合金管（15）中套有陶瓷加热器（15a）。

3.根据权利要求2所述的废气处理器，其特征在于：所述陶瓷加热器（15a）与铬镍铁合金管（15）之间填充有起绝缘作用的石英（15b）；所述加热箱（14）的上部两侧设置有一对清洁空气喷嘴（17）。

4.根据权利要求2所述的废气处理器，其特征在于：位于同一列的所述陶瓷加热器（15a）由电线并联后与电源连接。

5.根据权利要求4所述的废气处理器，其特征在于：所述电线与露在在加热箱（14）外的陶瓷加热器（15a）的末端通过不锈钢夹子固定，所述加热箱（14）的侧面安装有将所有不锈钢夹子罩住的防护罩（16），所述防护罩（16）通过管道与氮气储罐连通。

6.根据权利要求2所述的废气处理器，其特征在于：所述废气导入管（11、11'）外设置有水冷夹套（18）。

7.根据权利要求1所述的废气处理器，其特征在于：所述水箱（30）包括水箱本体（31），所述水箱本体（31）中焊接固定有横截面为正方形的导气管（31a），所述导气管（31a）与水箱本体（31）之间安装有填料吸收体（32），所述水箱本体（31）位于填料吸收体（32）的上方设有向填料吸收体（32）喷水的水喷头（33），所述水箱本体（31）的底部呈V字型，所述水箱本体（31）的上部一侧安装有排气管（50）。

8.根据权利要求7所述的废气处理器，其特征在于：所述水箱本体（31）的底部的一侧安装有喷水嘴（42），所述水箱本体（31）的底部的另一侧安装有排水管（42），所述水箱本体（31）中安装有用于检测其底部沉淀物高度的物位计（34），物位计（34）通过导线连接有PID调节器，所述喷水嘴（42）的供水管上安装有电磁阀，所述PID调节器与电磁阀的控制电路通过导线连接。

9.根据权利要求7所述的废气处理器，其特征在于：所述水箱本体（31）与排水管（41）之间设置有相连通的均压管（43）；所述水箱本体（31）的一侧开设有观察孔，所述观察孔中镶嵌安装有透明板（44）；所述水箱本体（31）的内侧壁、导气管（31a）的外侧壁、排气管（50）的内侧壁均涂抹一层特氟龙。

10.根据权利要求1所述的废气处理器，其特征在于：所述隔离组件包括两张中间具有漏斗形通孔（61a）的引导板（61），两张所述引导板（61）叠加使中间形成一层通气的空腔，所述空腔的四周安装有多个喷嘴（62），所述喷嘴（62）通过管道与空压机或氮气储罐连通。