CN109569212A - 一种高温共烧陶瓷排胶尾气处理机 - Google Patents

Abstract

本发明提出的是一种高温共烧陶瓷排胶尾气处理机，其结构包括沉淀装置、过滤装置和燃烧处理装置，其中沉淀装置的气体输出端连接过滤装置的气体输入端，过滤装置的气体输出端连接燃烧处理装置的气体输入端。本发明的优点：1）根据排胶炉的排气量的大小调整一级/二级沉淀箱、过滤箱、燃烧室的大小以便于尾气充分燃烧，以避免没有燃烧充分的尾气排放到大气中去，避免环境污染；2）可实时监控燃烧室的情况，通过热电偶反馈的温度对燃烧室进行监控，减少设备的维护成本，提高产品的成品率；3）可用于氧化铝和氮化铝等高温共烧陶瓷设备。

Description

一种高温共烧陶瓷排胶尾气处理机

技术领域

本发明涉及一种高温共烧陶瓷排胶尾气处理机，属于高温共烧陶瓷电子封装技术领域。

背景技术

高温共烧陶瓷是电子封装领域不可或缺的材料，由于高温共烧陶瓷在制备过程中需使用大量的有机试剂和粘结剂，在排胶过程中会造成排胶管道阻塞，提高设备的维护成本，同时尾气的排放也造成大气污染。

目前高温氮化铝陶瓷排胶尾气的处理方法以直排为主，气体中的残留的排胶会阻塞管道，导致炉体内的压力、气体组分异常，使产品的成品率下降；同时也会严重污染大气、对人身健康带来危害。

发明内容

本发明的目的在于克服上述现有高温共烧陶瓷排胶尾气处理技术的不足，提供一种高温共烧陶瓷排胶尾气处理机，能够有效解决高温共烧陶瓷直排导致管道阻塞并污染环境的问题。

本发明的技术解决方案：高温共烧陶瓷排胶尾气处理机，其结构包括沉淀装置、过滤装置和燃烧处理装置，其中沉淀装置的气体输出端连接过滤装置的气体输入端，过滤装置的气体输出端连接燃烧处理装置的气体输入端。

优选的，所述的沉淀装置包括沉淀连接管17、一级沉淀箱19和二级沉淀箱14，其中一级沉淀箱19的顶部设有一级沉淀排气口18、一级进液口20和一级沉淀进气口21，二级沉淀箱14的顶部设有二级沉淀排气口13、二级进液口15和二级沉淀进气口16，一级沉淀箱19的一级沉淀排气口18通过沉淀连接管17连接二级沉淀箱14的二级沉淀进气口16，一级沉淀进气口21与外部排胶炉的排气口连接；一级沉淀箱19和二级沉淀箱14的箱体内部装有胶体沉淀液27，一级沉淀进气口21和二级沉淀进气口16的出口端没入有胶体沉淀液27的液面下方，且出口端外侧包裹大颗粒吸附网28；残留胶体吸附网26设于一级沉淀箱19和二级沉淀箱14的箱体顶部；一级沉淀箱19和二级沉淀箱14的底部均设有排液口25。

优选的，所述的过滤装置包括尾气入口连接管8、过滤箱10、过滤连接管12，其中过滤箱10的顶部设有过滤排气口9和过滤进气口11，过滤箱10的过滤排气口9通过尾气入口连接管8连接燃烧处理装置，过滤箱10的过滤进气口11通过过滤连接管12连接二级沉淀箱14；尾气入口连接管8的中部设有排气电磁阀24；所述的过滤箱10内设有过滤网和干燥剂，在靠近进气口11端侧设置干燥剂，在靠近过滤排气口9侧设置过滤网，过滤网和干燥剂层叠设置。

优选的，所述的燃烧处理装置包括支撑架1、鼓风机2、新风连接管3、新风入口4、燃烧室7；其中燃烧室7设于支撑架1的顶部，鼓风机2设于支撑架1的中部，并位于燃烧室7下方，鼓风机2通过新风连接管3连接燃烧室7底部的新风入口4；燃烧室7的中部设有天然气入口5，燃烧室7的顶部设有热电偶6，热电偶6连接控制系统，实时检测燃烧室7内的温度；燃烧室7顶部设有排气管22，排气管22内部设有气体成分传感器23。

优选的，高温共烧陶瓷排胶尾气处理机还包括1个控制系统，其内部结构包括STM32处理器29、气体成分传感器信号输入端口30、天然气控制端入口31、电磁阀32、天然气控制端出口33、鼓风机控制端接口34；其中气体成分传感器信号输入端口30与气体成分传感器23连接，鼓风机控制端接口34与鼓风机2连接，天然气控制端入口31与外部天然气供给管道连接，天然气控制端出口33与天然气入口5连接，天然气控制端入口31和天然气控制端出口33之间通过管道连接，管道上设有电磁阀32，STM32处理器29与热电偶6、排气电磁阀24、气体成分传感器信号输入端口30、天然气控制端入口31、电磁阀32、天然气控制端出口33和鼓风机控制端接口34连接。

本发明的优点：

1）根据排胶炉的排气量的大小调整一级/二级沉淀箱、过滤箱、燃烧室的大小以便于尾气充分燃烧，以避免没有燃烧充分的尾气排放到大气中去，避免环境污染；

2）可实时监控燃烧室的情况，通过热电偶反馈的温度对燃烧室进行监控，减少设备的维护成本，提高产品的成品率；

3）可用于氧化铝和氮化铝等高温共烧陶瓷设备。

附图说明

附图1为本发明高温共烧陶瓷排胶尾气处理机的结构示意图。

附图2是沉淀箱的结构示意图。

附图3是控制系统的结构示意图。

图中1是支撑架、2是鼓风机、3是新风连接管、4是新风入口、5是天然气入口、6是热电偶、7是燃烧室、8是尾气入口连接管、9是过滤排气口、10是过滤箱、11是过滤进气口、12是过滤连接管、13是二级沉淀排气口、14是二级沉淀箱、15是二级进液口、16是二级沉淀进气口、17是沉淀连接管、18是一级沉淀排气口、19是一级沉淀箱、20是一级进液口、21是一级沉淀进气口、22是排气管、23是气体成分传感器、24是排气电磁阀、25是排液口、26是残留胶体吸附网、27是胶体沉淀液、28是大颗粒吸附网、29是STM32处理器、30是气体成分传感器信号输入端口、31是天然气控制端入口、32是电磁阀、33是天然气控制端出口、34是鼓风机控制端接口。

具体实施方式

如图1所示，高温共烧陶瓷排胶尾气处理机，其结构包括沉淀装置、过滤装置和燃烧处理装置，其中沉淀装置的气体输出端连接过滤装置的气体输入端，过滤装置的气体输出端连接燃烧处理装置的气体输入端。

所述的沉淀装置包括沉淀连接管17、一级沉淀箱19和二级沉淀箱14，其中一级沉淀箱19的顶部设有一级沉淀排气口18、一级进液口20和一级沉淀进气口21，二级沉淀箱14的顶部设有二级沉淀排气口13、二级进液口15和二级沉淀进气口16，一级沉淀箱19的一级沉淀排气口18通过沉淀连接管17连接二级沉淀箱14的二级沉淀进气口16，一级沉淀进气口21与外部排胶炉的排气口连接。

如图2所示，所述的一级沉淀箱19和二级沉淀箱14的箱体内部装有胶体沉淀液27，一级沉淀进气口21和二级沉淀进气口16的出口端没入有胶体沉淀液27的液面下方，且出口端外侧包裹大颗粒吸附网28；残留胶体吸附网26设于一级沉淀箱19和二级沉淀箱14的箱体顶部；一级沉淀箱19和二级沉淀箱14的底部均设有排液口25。根据低成本的需要，可选择水作为胶体沉淀液27，通过一级进液口20或二级进液口15添加，当胶体沉淀液27胶体沉淀效果下降时，打开底部的排液口25将液体排出更换新的胶体沉淀液27。

所述的过滤装置包括尾气入口连接管8、过滤箱10、过滤连接管12，其中过滤箱10的顶部设有过滤排气口9和过滤进气口11，过滤箱10的过滤排气口9通过尾气入口连接管8连接燃烧处理装置，过滤箱10的过滤进气口11通过过滤连接管12连接二级沉淀箱14；尾气入口连接管8的中部设有排气电磁阀24。

所述的过滤箱10内设有过滤网和干燥剂，在靠近进气口11端侧设置干燥剂，在靠近过滤排气口9侧设置过滤网，过滤网和干燥剂层叠设置。

所述的燃烧处理装置包括支撑架1、鼓风机2、新风连接管3、新风入口4、燃烧室7；其中燃烧室7设于支撑架1的顶部，鼓风机2设于支撑架1的中部，并位于燃烧室7下方，鼓风机2通过新风连接管3连接燃烧室7底部的新风入口4。

所述的燃烧室7的中部设有天然气入口5，燃烧室7的顶部设有热电偶6，热电偶6连接控制系统，实时检测燃烧室7内的温度；燃烧室7顶部设有排气管22，排气管22内部设有气体成分传感器23。

如图3所示，高温共烧陶瓷排胶尾气处理机还包括1个控制系统，其内部结构包括STM32处理器29、气体成分传感器信号输入端口30、天然气控制端入口31、电磁阀32、天然气控制端出口33、鼓风机控制端接口34；其中气体成分传感器信号输入端口30与气体成分传感器23连接，鼓风机控制端接口34与鼓风机2连接，天然气控制端入口31与外部天然气供给管道连接，天然气控制端出口33与天然气入口5连接，天然气控制端入口31和天然气控制端出口33之间通过管道连接，管道上设有电磁阀32，STM32处理器29与热电偶6、排气电磁阀24、气体成分传感器信号输入端口30、天然气控制端入口31、电磁阀32、天然气控制端出口33和鼓风机控制端接口34连接。

实际工作时，带胶尾气从排胶炉的排气口排出，通过一级沉淀进气口21进入沉淀装置的一级沉淀箱19，经过一次沉淀后通过沉淀连接管17进入二级沉淀箱14，尾气经过二次沉淀后通过过滤连接管12后进入过滤设备；过滤箱10内的干燥剂对尾气的水分以及多余的杂质进行分离，尾气经过滤后通过尾气入口连接管8进入燃烧处理装置，燃烧室7内鼓风机2的新风、尾气与天然气混合充分燃烧，净化后以二氧化碳和水分的形式从燃烧处理装置的排气管22排出；

控制系统中的STM32处理器29通过热电偶6反馈的温度信号，实时调控鼓风机2的鼓风量以及天然气的进入量，通过STM32处理器29温度参数的设定，实现对燃烧室温度的监控，使其在低于设定温度值时报警；当显示温度低于设定值时，STM32处理器29会发出报警，关闭排气电磁阀24切断尾气排放，重新点燃后，再打开排气电磁阀24。

本发明可根据排胶炉设备的大小对沉淀箱、过滤箱、燃烧室以及鼓风机作调整以使气体进行充分混合使其充分燃烧。根据高温共烧陶瓷排胶的情况，提供以下二个优选实施例。

实施例1

高温共烧陶瓷排胶尾气处理机，应用于高温共烧氧化铝陶瓷排胶，本发明通过在进液口15和20注入胶体沉淀液，出于节省成本的考虑可以注入水；带胶尾气通过一级沉淀进气口21进入所述沉淀装置的一级沉淀箱19，其中大颗粒吸附网28将氧化铝烧结炉带出的颗粒进行吸附，进入到胶体沉淀液27中，初次沉淀剩余的胶体，通过残留胶体吸附网26进行初次吸附，处理后的带胶气体通过一级沉淀排气口进入到二级沉淀进气口15，二级沉淀箱与一级沉淀箱设置相同，顺序和作用同一级沉淀箱，经过二级沉淀箱处理的气体通过二级沉淀排气口13通过过滤进气口11进入到过滤箱10，在过滤箱10中的干燥剂和过滤网的作用下，将二级沉淀箱14中的水分和杂志去除，通过尾气连接管8进入燃烧室10，此时排气管22处的气体成分传感器23检测到氢气的存在，此时鼓风机2开始工作通过新风连接管3和新风入口4将新风送入到燃烧室7中，在控制系统的作用下打开天然气的电磁阀法门同时天然气人口5的天然气点燃，经处理的带胶尾气净化后从所述燃烧处理装置的排气管22排出。设置在排气管22处的气体成分传感器23（氧化铝排胶带出的主要气体为氮气和氢气，此处设置检测氢气气体成分传感器）检测到排除的气体中残留的氢气，在控制系统作用下将鼓风机2的转速加大，使其充分燃烧，控制系统检测到热电偶7的温度小于设定值时（设定值根据情况设定一般设置在500℃~1000℃之间），控制系统STM32将发出警报，同时天然气入口5处的天然气将重新点燃，燃烧后的气体通过排气管22排出。

高温共烧氧化铝陶瓷是一个连续生产的的过程，其一级沉淀箱19、二级沉淀箱14、燃烧室7、鼓风机2根据的高温共烧氧化铝陶瓷的生产的炉体的大小调整具体的尺寸，实现其高效的过滤沉淀并充分燃烧。

实施例2

高温共烧陶瓷排胶尾气处理机，应用于高温共烧氮化铝陶瓷排胶，具体连接顺序与具体实施例一中相同，由于生产工艺的不同，在排气管22处设置的气体成分传感器23（设置检测有机物含量的传感器）。当设置检测气体成分传感器23检测到排除的气体中残留的有机物时，在控制系统中STM32处理下将鼓风机2的转速加大，使其充分燃烧，控制系统检测到热电偶7的温度小于设定值时（设定值根据情况设定一般设置在500℃~1000℃之间），控制系统STM32将发出警报，同时天然气入口5处的天然气将重新点燃，燃烧后的气体通过排气管22排出。

由于高温共烧氧化铝化铝陶瓷和高温共烧氮化铝陶瓷生产的工艺不同，高温共烧氮化铝陶瓷的尾气处理机的级沉淀箱19、二级沉淀箱14、燃烧室7、鼓风机2尺寸根据氮化铝排胶炉的尺寸确定，一般尺寸小于高温共烧氧化铝陶瓷的尾气处理机的尺寸；

以上实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。对本领域的技术人员来说，可根据以上描述的技术方案以及构思，做出其它各种相应的改变以及形变，而所有的这些改变以及形变都应该属于本发明权利要求的保护范围之内。

Claims (9)

1.高温共烧陶瓷排胶尾气处理机，其特征是包括沉淀装置、过滤装置和燃烧处理装置，其中沉淀装置的气体输出端连接过滤装置的气体输入端，过滤装置的气体输出端连接燃烧处理装置的气体输入端。

2.根据权利要求1所述的高温共烧陶瓷排胶尾气处理机，其特征是所述的沉淀装置包括沉淀连接管（17）、一级沉淀箱（19）和二级沉淀箱（14），其中一级沉淀箱（19）的顶部设有一级沉淀排气口（18）、一级进液口（20）和一级沉淀进气口（21），二级沉淀箱（14）的顶部设有二级沉淀排气口（13）、二级进液口（15）和二级沉淀进气口（16），一级沉淀箱（19）的一级沉淀排气口（18）通过沉淀连接管（17）连接二级沉淀箱（14）的二级沉淀进气口（16），一级沉淀进气口（21）与外部排胶炉的排气口连接。

3.根据权利要求2所述的高温共烧陶瓷排胶尾气处理机，其特征是所述的一级沉淀箱（19）和二级沉淀箱（14）的箱体内部装有胶体沉淀液（27），一级沉淀进气口（21）和二级沉淀进气口（16）的出口端没入有胶体沉淀液（27）的液面下方，且出口端外侧包裹有大颗粒吸附网（28）；残留胶体吸附网（26）设于一级沉淀箱（19）和二级沉淀箱（14）的箱体顶部；一级沉淀箱（19）和二级沉淀箱（14）的底部均设有排液口（25）。

4.根据权利要求1所述的高温共烧陶瓷排胶尾气处理机，其特征是所述的过滤装置包括尾气入口连接管（8）、过滤箱（10）、过滤连接管（12），其中过滤箱（10）的顶部设有过滤排气口（9）和过滤进气口（11），过滤箱（10）的过滤排气口（9）通过尾气入口连接管（8）连接燃烧处理装置，过滤箱（10）的过滤进气口（11）通过过滤连接管（12）连接二级沉淀箱（14）；尾气入口连接管（8）的中部设有排气电磁阀（24）。

5.根据权利要求4所述的高温共烧陶瓷排胶尾气处理机，其特征是所述的过滤箱（10）内设有过滤网和干燥剂，干燥剂设置于靠近进气口（11）端处，过滤网设置于靠近过滤排气口（9）处，过滤网和干燥剂层叠设置。

6.根据权利要求1所述的高温共烧陶瓷排胶尾气处理机，其特征是所述的燃烧处理装置包括支撑架（1）、鼓风机（2）、新风连接管（3）、新风入口（4）、燃烧室（7）；其中燃烧室（7）设于支撑架（1）的顶部，鼓风机（2）设于支撑架（1）的中部，并位于燃烧室（7）下方，鼓风机（2）通过新风连接管（3）连接燃烧室（7）底部的新风入口（4）。

7.根据权利要求6所述的高温共烧陶瓷排胶尾气处理机，其特征是所述的燃烧室（7）的中部设有天然气入口（5），燃烧室（7）的顶部设有热电偶（6），实时检测燃烧室（7）内的温度；燃烧室（7）顶部设有排气管（22），排气管（22）内部设有气体成分传感器（23）。

8.根据权利要求1所述的高温共烧陶瓷排胶尾气处理机，其特征是还包括设于处理机主体外部的控制系统，其结构包括STM（32）处理器（29）、气体成分传感器信号输入端口（30）、天然气控制端入口（31）、电磁阀（32）、天然气控制端出口（33）、鼓风机控制端接口（34）；其中气体成分传感器信号输入端口（30）与气体成分传感器（23）连接，鼓风机控制端接口（34）与鼓风机（2）连接，天然气控制端入口（31）与外部天然气供给管道连接，天然气控制端出口（33）与天然气入口（5）连接，天然气控制端入口（31）和天然气控制端出口（33）之间通过管道连接，管道上设有电磁阀（32），STM（32）处理器（29）与热电偶（6）、排气电磁阀（24）、气体成分传感器信号输入端口（30）、天然气控制端入口（31）、电磁阀（32）、天然气控制端出口（33）和鼓风机控制端接口（34）连接。

9.如权利要求1所述的高温共烧陶瓷排胶尾气处理机，其特征在于：实际工作时，带胶尾气从排胶炉的排气口排出，通过一级沉淀进气口（21）进入沉淀装置的一级沉淀箱（19），经过一次沉淀后通过沉淀连接管（17）进入二级沉淀箱（14），尾气经过二次沉淀后通过过滤连接管（12）后进入过滤设备；过滤箱（10）内的干燥剂对尾气的水分以及多余的杂质进行分离，尾气经过滤后通过尾气入口连接管（8）进入燃烧处理装置，燃烧室（7）内鼓风机（2）的新风、尾气与天然气混合充分燃烧，净化后以二氧化碳和水分的形式从燃烧处理装置的排气管（22）排出；

控制系统中的STM（32）处理器（29）通过热电偶（6）反馈的温度信号，实时调控鼓风机（2）的鼓风量以及天然气的进入量，通过STM（32）处理器（29）温度参数的设定，实现对燃烧室温度的监控，使其在低于设定温度值时报警；当显示温度低于设定值时，STM（32）处理器（29）会发出报警，关闭排气电磁阀（24）切断尾气排放，重新点燃后，再打开排气电磁阀（24）。