CN115193234B - 一种no去除器和半导体尾气处理设备 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种NO去除器和半导体尾气处理设备，属于半导体尾气处理技术领域，解决了现有技术中一氧化氮的去除率较低的问题。该NO去除器包括臭氧发生器、反应管和旋流器；旋流器包括支撑环、设于支撑环的环内区域的盲板以及设于支撑环与盲板之间的多个旋流叶片，旋流叶片的一端与支撑环连接，旋流叶片的另一端与盲板连接，支撑环支撑于反应管的内壁，旋流叶片的出气端、反应管的侧壁开设注入口，臭氧发生器的出气口与注入口连通。该处理设备包括沿尾气流动方向依次设置的燃烧反应单元、水箱、喷淋单元和NO去除器。该NO去除器和半导体尾气处理设备可用于半导体尾气处理。

Description

一种NO去除器和半导体尾气处理设备
技术领域
本发明属于半导体尾气处理技术领域，尤其涉及一种NO去除器和半导体尾气处理设备。
背景技术
近年来，由于社会经济快速发展，以半导体、太阳能光伏、平板显示和LED为代表的泛半导体产业迅猛发展。但是在相关产品的生产过程中会产生大量的尾气，这些尾气普遍具有易燃、有毒、高温室效应等性质，处理不当会产生严重的安全事故，造成重大经济损失，也会对人和环境造成严重威胁，必须将这些有害气体无害化处理后才能排放到环境中去。
通常对于这些气体的无害化处理方法是将气体通入高温反应腔，有害气体在高温(>1000℃)下与氧气进行反应，有害气体反应生成危险性较低的产物排放到后续处理系统中。在高温氧化反应过程中，会生成大量氮氧化物副产物。氮氧化物主要指NO和NO2，在大气中易形成酸雾和光化学烟雾，同样需要去除。
现有技术中，氮氧化物无法通过酸洗塔有效去除，因此，对于NOx均是独立设置去除氮氧化物的设备，利用高温还原等技术去除尾气中的NOx，采用上述技术，对于一氧化氮的去除率较低。
发明内容
鉴于以上分析，本发明旨在提供一种NO去除器和半导体尾气处理设备，解决了现有技术中一氧化氮的去除率较低的问题。
本发明的目的主要是通过以下技术方案实现的：
本发明提供了一种NO去除器，包括臭氧发生器、反应管和旋流器；旋流器包括支撑环、设于支撑环的环内区域的盲板以及设于支撑环与盲板之间的多个旋流叶片，旋流叶片的一端与支撑环连接，旋流叶片的另一端与盲板连接，支撑环支撑于反应管的内壁，反应管的侧壁开设注入口，注入口位于旋流叶片的出气端，臭氧发生器的出气口与注入口连通。
进一步地，旋流叶片的数量为多个；
和/或，注入口的数量为多个，多个注入口沿反应管的周向均匀布置。
进一步地，支撑环的外径与反应管相应处的内径相匹配；
和/或，盲板与支撑环内径的直径比为1：4～5。
进一步地，进气端至出气端，反应管包括依次连接的收缩段、直管段和扩张段，旋流器设于直管段中，注入口开设在直管段上。
进一步地，收缩段的出气端直径、直管段直径和扩张段的进气端直径相等；
和/或，收缩段的进气端与直管段的直径比为1：2～4；
和/或，扩张段的出气端与直管段的直径比为1：2～4；
和/或，收缩段的进气端直径为80～300mm；
和/或，扩张段的出气端直径为80～300mm；
和/或，直管段的长度为80～200mm。
进一步地，收缩段的侧壁与轴向的夹角为15～45°；
和/或，扩张段的侧壁与轴向的夹角为15～45°。
进一步地，还包括与反应管的出气口连通的臭氧销毁器。
进一步地，还包括喷淋塔，反应管的出气口与喷淋塔连接。
进一步地，还包括设于反应管进气口处的NOX检测器。
本发明还提供了一种半导体尾气处理设备，包括沿尾气流动方向依次设置的燃烧反应单元、水箱、喷淋单元以及上述NO去除器。
与现有技术相比，本发明至少可实现如下有益效果之一：
A)本发明提供的NO去除器，将含有NO的尾气气流经过该去除器后，能够形成螺旋形气流，在经过注入口时，NO与该位置上的臭氧发生反应，一方面，螺旋形气流能够有效延长尾气气流的路径，延长NO与臭氧的反应时间，提高两者的反应率，进而提高NO的去除率；另一方面，螺旋形气流能够促进NO与臭氧的混合，从而能够提高两者混合均匀性，同样也能够提高NO的去除率；再一方面，在螺旋形气流的带动下，臭氧气流也会转化为螺旋形流动，从而也能够有效减少臭氧的外溢，不仅能够有效减少臭氧对后续部件和管路的腐蚀，还能够提高NO去除器整体的环保性。
B)本发明提供的NO去除器，在实际应用中，通过测试可知，采用本发明的NO去除器，尾气气流在反应管内的停留时间能够达到1s以上，臭氧转化率能够达到99％以上，这样基本上能够避免臭氧的外溢。
C)本发明提供的NO去除器，形成有效稳定的螺旋状气流要求尾气气流在经过旋流器时具有足够的流动速度，采用上述结构的反应管，其中，收缩段能够有效提高尾气气流的流动速度，保证其能够达到产生有效稳定的螺旋状气流所需的流动速度，直管段一方面可以用于旋流器的稳定安装和支撑，另一方面能够对提高流动速度后的尾气气流进行适当的稳流，保证反应效率的稳定性，扩张段能够适当减小尾气气流的流动速度，进一步延长尾气气流的在反应管内的停留时间，提高NO和臭氧的反应率。
本发明的其他特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分的从说明书中变得显而易见，或者通过实施本发明而了解。本发明的目的和其他优点可通过在所写的说明书以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。
附图说明
附图仅用于示出具体实施例的目的，而并不认为是对本发明的限制，在整个附图中，相同的参考符号表示相同的部件。
图1为本发明实施例一提供的NO去除器的结构示意图；
图2为本发明实施例一提供的NO去除器中反应管和旋流器的结构示意图；
图3为本发明实施例一提供的NO去除器中反应管和旋流器的主视图；
图4为本发明实施例一提供的NO去除器中旋流器的结构示意图；
图5为本发明实施例二提供的半导体尾气处理设备的结构示意图；
图6为本发明实施例二提供的半导体尾气处理设备中燃烧反应单元的结构示意图；
图7为本发明实施例二提供的半导体尾气处理设备中燃烧反应单元的局部示意图；
图8为本发明实施例二提供的半导体尾气处理设备中反应腔的结构示意图；
图9为本发明实施例二提供的半导体尾气处理设备中反应腔的剖视图；
图10为本发明实施例二提供的半导体尾气处理设备中连接法兰的结构示意图；
图11为本发明实施例二提供的半导体尾气处理设备中连接法兰的主视图。
附图标记：
1-热分解腔；2-反应腔；3-加热单元；31-火焰发生器；32-液冷进液管；33-液冷出液管；4-反应气供应单元；5-连接法兰；51-法兰基体；52-溢流槽；53-溢流支管；6-水箱；61-箱体；62-水箱喷嘴；63-循环泵；7-把手；8-进气组件；81-进气管；82-吹扫管；83-连接件；84-第一弯头管；85-第二弯头管；86-第三弯头管；9-水位观察管；10-壳体；11-喷淋单元；111-喷淋箱；112-喷淋嘴；113-填料层；12-臭氧发生器；13-反应管；131-收缩段；132-直管段；133-扩张段；14-旋流器；141-支撑环；142-盲板；143-旋流叶片；15-臭氧销毁器；16-NOX检测器。
具体实施方式
下面结合附图来具体描述本发明的优选实施例，其中，附图构成本发明的一部分，并与本发明的实施例一起用于阐释本发明的原理。
实施例一
本实施例提供了一种NO去除器，参见图1至图4，包括臭氧发生器12、反应管13和旋流器14；其中，旋流器14包括支撑环141、设于支撑环141的环内区域的盲板142以及设于支撑环141与盲板142之间的多个旋流叶片143，旋流叶片143的一端与支撑环141连接，旋流叶片143的另一端与盲板142连接，支撑环141支撑于反应管13的内壁，尾气气流经过多个旋流叶片143后形成螺旋形气流，旋流叶片143的出气端、反应管13的侧壁开设注入口，臭氧发生器12的出气口与注入口连通。
实施时，开启臭氧发生器12，臭氧发生器12产生的臭氧供入反应管13中，含有NO的尾气气流经过旋流叶片143后形成螺旋形气流，螺旋形气流在经过注入口位置时，NO与臭氧发生反应生成易溶于水的高价态的氮氧化物，从而完成NOx的去除。
具体反应式如下：
3NO+2O3＝3NO2+3O2
4NO+2O3＝2N2O3+2O2
2NO+O3＝N2O5
与现有技术相比，本实施例提供的NO去除器，将含有NO的尾气气流经过该去除器后，能够形成螺旋形气流，在经过注入口时，NO与该位置上的臭氧发生反应，一方面，螺旋形气流能够有效延长尾气气流的路径，延长NO与臭氧的反应时间，提高两者的反应率，进而提高NO的去除率；另一方面，螺旋形气流能够促进NO与臭氧的混合，从而能够提高两者混合均匀性，同样也能够提高NO的去除率；再一方面，在螺旋形气流的带动下，臭氧气流也会转化为螺旋形流动，从而也能够有效减少臭氧的外溢，不仅能够有效减少臭氧对后续部件和管路的腐蚀，还能够提高NO去除器整体的环保性。
在实际应用中，通过测试可知，采用本实施例的NO去除器，尾气气流在反应管13内的停留时间能够达到1s以上，臭氧转化率能够达到99％以上，这样基本上能够避免臭氧的外溢。
由于待处理尾气总流量(200～3000L/min)和加热量是固定的，生成的氮氧化物总量也是固定的。臭氧发生器12产生发生臭氧与NOX的摩尔比为0.5～3，基本上能够去除100％的NO，根据实验数据，NO与臭氧可在1s内完全反应。
示例性地，支撑环141的外径与反应管13相应处的内径相匹配，也就是说，支撑环141的外径与反应管13相应处的内径相等，盲板142与支撑环141内径的直径比为1：4～5(例如，23：100)；旋流叶片143的数量为10～20片(例如，18片)。
为了能够形成有效稳定的螺旋状气流，对于反应管13的结构，具体来说，从进气端至出气端，其包括依次连接的收缩段131、直管段132和扩张段133，旋流器14设于直管段132中，注入口开设在直管段132上。这是因为，形成有效稳定的螺旋状气流要求尾气气流在经过旋流器14时具有足够的流动速度，采用上述结构的反应管13，其中，收缩段131能够有效提高尾气气流的流动速度，保证其能够达到产生有效稳定的螺旋状气流所需的流动速度，直管段132一方面可以用于旋流器14的稳定安装和支撑，另一方面能够对提高流动速度后的尾气气流进行适当的稳流，保证反应效率的稳定性，扩张段133能够适当减小尾气气流的流动速度，进一步延长尾气气流的在反应管13内的停留时间，提高NO和臭氧的反应率。
示例性地，对于反应管13的具体尺寸参数如下：
收缩段131的出气端直径、直管段132直径和扩张段133的进气端直径相等，收缩段131的进气端与直管段132的直径比为1：2～4，扩张段133的出气端与直管段132的直径比为1：2～4，收缩段131的进气端直径为80～300mm，扩张段133的出气端直径为80～300mm。
直管段132的长度为80～200mm。
收缩段131的侧壁与轴向的夹角为15～45°，扩张段133的侧壁与轴向的夹角为15～45°。
为了能够提高NO与臭氧的反应均匀性，上述注入口的数量为多个，例如，2～4个，多个注入口沿反应管13的周向均匀布置。
考虑到在反应初期或者气流不稳定时，不可避免地会造成臭氧的外溢，因此，上述NO去除器还包括设于反应管13的出气端且与反应管13出气口连通的臭氧销毁器15，臭氧销毁器15内置促进臭氧分解的蜂窝状多孔材料，该材料包括Mn、Co、Fe的氧化物或混合物。这样，通过臭氧销毁器15能够去除多余的、未反应的臭氧，基本上能够避免臭氧外溢现象造成不必要的腐蚀、安全和环境问题。
可以理解的是，为了能够进一步去除产生的易溶于水的高价态的氮氧化物，上述NO去除器还包括喷淋塔(图中未示出)，反应管13的出气口通过排气管与喷淋塔连接，溶于水的高价态的氮氧化物在经过喷淋塔时，与喷淋塔内的喷淋液接触并溶于喷淋液中，从而进一步去除溶于水的高价态的氮氧化物。
为了能够实时了解NO去除器所需处理尾气中的NO含量，上述NO去除器还包括设于反应管13进气口处的NOX检测器16，通过NOX检测器16能够实时了解NO去除器所需处理尾气中的NO含量，以便随时调整臭氧发生器12产生的臭氧量。
实施例二
本实施例提供了一种半导体尾气处理设备，参加图5至图11，包括沿尾气流动方向依次设置的燃烧反应单元、水箱6、喷淋单元11和NO去除器。
与现有技术相比，本实施例提供的半导体尾气处理设备的有益效果与实施例一提供的NO去除器的有益效果基本相同，在此不一一赘述。
可以理解的是，为了能够使半导体尾气处理设备具有整体性，上述半导体尾气处理设备还包括壳体10，燃烧反应单元、水箱6和喷淋单元11均设于壳体10内。
而对于NO去除器的设置位置可以分为两种情况，其中一种情况，壳体的内部具有足够的空间，那么，可以将NO去除器设于壳体10内，另一种情况，壳体的内部空间较小，不具有足够的空间来容纳NO去除器，那么，可以将NO去除器设于壳体10外，但是，从结构的紧凑性角度考虑，优选为第一种情况。
对于燃烧反应单元的结构，具体来说，参见图6至图11，其包括热分解腔1、反应腔2、加热单元3和反应气供应单元4，示例性地，反应气为空气、氧气、氢气、氨气中的一种或两种以上的混合气，加热单元3用于为热分解腔1提供热量，热分解腔1和反应腔2之间设有连接法兰5，热分解腔1和反应腔2通过连接法兰5连通且不具有重叠区域，连接法兰5用于在反应腔2内壁形成螺旋状流动的螺旋水膜并带动反应腔2内的尾气旋转；反应气供应单元4的出气口位于热分解腔1靠近连接法兰5一端的侧壁。
需要说明的是，螺旋水膜是指水流具有一定的切向速度，使得水膜能够在反应腔2内壁上处于螺旋转动状态。
实施时，泛半导体生产工艺中产生的尾气进入热分解腔1中，在热分解腔1中，加热单元3的加热下，尾气被加热至1400℃以上，使得部分有害气体发生热分解；未发生热分解的尾气在经过反应气供应单元4的出气口时，会与反应气接触、充分混合，并带动反应气一起进入反应腔2进行氧化或还原反应，进一步将未热分解的部分尾气转化为固体颗粒或易溶于水的气体；固体颗粒和易溶于水的气体与反应腔2内壁的水膜相互作用，水膜将固体颗粒和易溶于水的气体带离反应腔2，实现泛半导体生产工艺中产生的尾气的处理。
与现有技术相比，本实施例提供的燃烧反应单元主要针对泛半导体产生的尾气进行无害化处理，热分解腔1和反应腔2通过连接法兰5连通且不具有重叠区域，能够保证有害气体与反应气的反应均在反应腔2内进行，而不会在热分解腔1内进行，从而能够避免在热分解腔1内生成固体颗粒和腐蚀性气体，延长热分解腔1的使用寿命和维护周期，需要说明的是，热分解腔1的主要作用是加热尾气以及热分解部分有害气体，其结构较为复杂(存在部分死区和折角等)，难以做到完全防腐，固体颗粒和腐蚀性气体在热分解腔1内会对热分解腔1造成严重的腐蚀。
同时，为了能够实现热分解，热分解腔1内的温度会达到1400℃以上，热分解腔1和反应腔2单独设置，一方面，在反应腔2内具有流体膜，流体膜会带走大部分的热量，将热分解腔1和反应腔2单独设置，能够避免流体膜对热分解腔1温度的影响；另一方面，能够保证有害气体仅发生热分解而不会发生氧化/还原反应，避免生成副产物(例如，氮氧化物：NO、NO2等)，需要说明的是，尾气中除了有害气体以外，底气为氮气，氮气和氧气在1000℃以上环境中会产生大量的氮氧化物，氮氧化物也是大气污染物的一种，且无法被喷淋塔处理，排放后会造成环境污染。
此外，有害气体在反应腔2内会生成固体颗粒和易溶于水的气体，其中，固体颗粒若不及时清理，会逐渐在反应腔2内累积从而堵塞反应腔2。通过连接法兰5的设置，具有切向分速度的水流在遇到反应腔2内壁后，能够在反应腔2内壁呈螺旋状流动，覆盖整个反应腔2内壁且具有螺旋状流动的特性，从而能够提高螺旋水膜的覆盖均匀性，有效解决自然溢流形式形成的水膜分布不均匀的问题，避免尾气生成的腐蚀性气体对反应腔2侧壁的腐蚀，有效延长反应腔2的使用寿命；螺旋水膜能够进一步带动反应腔2内的尾气产生旋转，延长尾气在反应腔2内的停留时间，固体颗粒和易溶于水的气体会随着旋转流动的尾气与水膜接触、混合，被水膜捕集流入后续的水箱6内，从而能够避免固体颗粒堵塞反应腔2；由于热分解腔1和反应腔2连通，加热单元3对螺旋水膜同样具有一定的加热作用，被加热后的螺旋水膜通过流动能够进一步提升高温尾气与外界的热传质速率，此外，由于螺旋水膜具有一定的切向速度，相当于延长了水膜在反应腔2侧壁的流动路径长度，同样也能够增强高温尾气与外界的热传质速率，进一步避免反应腔2因高温产生的损坏，延长反应腔2的使用寿命。
在实际应用中，本实施例的燃烧反应单元可用于泛半导体加工工艺所产生的尾气的种类，参见表1：
表1泛半导体加工工艺所产生的尾气的种类
工艺 所产生的尾气
清洗 Cl2、ClF3、NF3、C2H6、SF6、HCl等
沉积 NH3、N2O、TEOS、SiH4、NO、WF6等
光刻 Ar、F2、Ne、Kr、He等
刻蚀 NF3、C4F8、COS、CF4、C2F6、HF、CH3F、SiF4、SF6、BCl3等
离子注入 BF3、B2H6、AsH3、TEB、TEPO、PH3等
外延 HCl、SiH2Cl2、SiHCl3、H2等
其可处理的尾气的总流量为200～3000L/min，采用本实施例的燃烧反应单元处理尾气，有害气体的去除效率能够达到99％以上，处理后的气体可以直接排放至大气环境中。
为了能够形成螺旋状流动的水膜，上述连接法兰5的结构如下：其包括法兰基体51以及设于法兰基体51上的溢流槽52和溢流支管53，供水单元通过溢流支管53与溢流槽52连通，溢流支管53的进液口与溢流槽52侧壁的切向的夹角为α，0°＜α＜90°。实施时，水流通过溢流支管53进入溢流槽52，水流在溢流支管53的导向下进入溢流槽52内会形成旋转水流并逐渐升高，从溢流槽52中溢出进入反应腔2中，形成完整覆盖反应腔2内壁的螺旋水膜。
示例性地，溢流支管53的数量为2～8个，2～8个溢流支管53沿溢流槽52的轴向均匀布置，30°≤α≤75°，溢流支管53内的水流速度为10～100L/min，水流温度为15～30℃。
考虑到溢流支管53的进液角度、水流量会影响到水膜是否能够完全覆盖反应腔2的侧壁，需要根据尾气组成、尾气流量和水压等参数确定进液角度和水流速度，首先尾气组成(特别是甲硅烷等产生固体颗粒物的气体占比)和尾气流量会影响固体颗粒物的产生量，示例性地，根据实际情况，将甲硅烷的流量分为低流量(＜0.5L/min)、中流量(0.5～1.2L/min)和高流量(>1.2L/min)；其次，水压会影响水的流入量和水膜形态，根据实际情况，水压分为低水压(0.4～0.6Mpa)和正常水压(0.6～1.0MPa)。
在实际应用过程中，会依据现场实际条件和实验数据，调整参数实现水膜对内壁面的完全覆盖，具体参数参见表2。
表2甲硅烷流量、水压、进液角度、个数和水流量之间的关系
Figure BDA0003770425260000121
示例性地，上述具体参数的优选范围或优选值参见表3。
表3甲硅烷流量、水压、进液角度、个数和水流量的优选范围
甲硅烷流量 水压 进液角度/° 溢流口个数 水流量(L/min)
低流量 低水压 35～40(例如，45) 2～3 7
中流量 低水压 40～45(例如，45) 3～4 4
高流量 低水压 45～50(例如，50) 4～6 6
低流量 正常水压 50～55(例如，50) 4～5 5
中流量 正常水压 55～65(例如，50) 5～6 5
高流量 正常水压 65～70(例如，52) 6～8 6
对于反应气供应单元4的结构，具体来说，其包括多个反应气喷嘴，多个反应气喷嘴沿热分解腔1的轴向均匀布置，压缩后的反应气通过多个反应气喷嘴共同向热分解腔1靠近连接法兰5的一端提供反应气，在尾气沿热分解腔1的流动过程中，会与反应气接触、充分混合，并带动反应气一起进入反应腔2进行氧化或还原反应，进一步将未热分解的有害气体转化为固体颗粒或易溶于水的气体。
为了能够保证加热单元3的加热效率，示例性地，加热单元3包括设于热分解腔1顶端的火焰发生器31(例如，燃气火焰发生器31或离子体火焰发生器31或其他形式的火焰发生器31)，火焰发生器31的火炬头位于热分解腔1中，火焰发生器31产生的火焰(也可以为等离子体火焰)至少延伸至热分解腔1中，需要说明的是，其也可以在初始阶段中，贯穿热分解腔1并延伸至反应腔2中，引发反应腔2内的反应。
为了能够进一步提高热分解腔1内的温度，促进有害气体发生热分解，尤其是PFCs气体，其温度需要达到1400℃以上才能够发生热分解或氧化反应，因此，火焰发生器31可以为等离子体火焰发生器31，这是因为，等离子火焰发生器31所产生的火焰温度较高，能够达到3000℃以上，从而能够将热分解腔1内的温度快速加热至2000℃以上，远高于1400℃，从而能够保证有害气体的热分解效果。
考虑到火焰发生器31所产生的火焰温度较高，为了促进火焰发生器31的散热，上述加热单元3还包括液冷回路，液冷回路包括液冷腔以及位于液冷腔外部的液冷进液管32和液冷出液管33，液冷腔位于火焰发生器31外壁，液冷进液管32和液冷出液管33分别与液冷腔连通，三者构成液冷回路，冷却液(例如，20～25℃的冷却水)在液冷进液管32、液冷出液管33和液冷腔之间实现火焰发生器31侧壁的冷却。需要说明的是，对于液冷腔，也可以将火焰发生器31的外壳加工成双层壳体，双层壳体之间的腔体作为液冷腔。这样，通过液冷回路的设置，能够对火焰发生器31的外壳进行有效的降温，基本上能够避免火焰发生器31的温度过高造成损坏的情况发生。
为了进一步提高反应腔2侧壁的耐腐蚀性，反应腔2的内壁设有耐腐蚀层(例如，特氟龙层)，通过耐腐蚀层能够有效提高反应腔2内壁的耐腐蚀性。
为了能够进一步提高热分解腔1的耐高温性能，热分解腔1的内壁设置防火层，通过防火层能够有效高热分解腔1的耐高温性能，保护热分解腔1。
为了便于反应腔2的安装和更换，上述反应腔2的侧壁设有把手7，操作者通过握持把手7，能够更方便地实现反应腔2的安装和更换。
可以理解的是，为了能够将尾气从泛半导体的加工设备输送进入热分解腔1，上述燃烧反应单元还包括进气组件8，泛半导体的加工设备的尾气出口通过进气组件8与热分解腔1的进气口连接。
对于进气组件8的结构，具体来说，其包括依次连接的进气管81、弯头和连接管，进气管81的进气口与泛半导体的加工设备的尾气出口连通，进气管81的出气口通过连接件83(例如，柔性连接件83)与弯头连通，弯头的出气口与热分解腔1连通，尾气依次通过进气管81和弯头通入热分解腔1中。
考虑到固体颗粒可能会流入进气组件8，并沉积在弯头处，因此，上述进气组件8还包括吹扫管82，上述弯头为三通弯头，包括相互连通的第一弯头管84、第二弯头管85和第三弯头管86，其中，第一弯头管84与进气管81的出气口连通，第二弯头管85与吹扫管82连通，吹扫管82的出气端设有吹扫喷嘴，第三弯头管86与热分解腔1连通，这样，通过吹扫管82的设置，当弯头处沉积的固体颗粒过多时，可以开启吹扫管82，吹扫管82中的气体从吹扫喷嘴中喷出，能够将沉积的固体颗粒再次吹入热分解腔1中，避免固体颗粒堵塞进气组件8。
示例性地，第二弯头管85的轴线与第三弯头管86的轴线的夹角为β，90°＜β≤180°，第一弯头管84的轴线与第三弯头管86的轴线的夹角为γ，0°＜γ≤90°吹扫管82的吹扫气体为惰性气体(例如，氮气等)，吹扫流量为10～100L/min。
值得注意的是，在进行尾气处理过程中，反应腔2内壁始终会遭受腐蚀性气体的侵蚀，反应腔2的密闭性对尾气处理的效果至关重要，为了能够使操作者能够直观地判断反应腔2是否发生泄漏，上述燃烧反应单元还包括水位观察管9，反应腔2侧壁为夹层结构，包括内层和外层，内层和外层之间的腔室为夹层腔，水位观察管9与内层和外层之间的夹层腔连通，这样，一旦反应腔2的内层由于腐蚀发生漏水时，泄漏的水会进入到夹层腔中，由于水位观察管9与夹层腔连通，那么，相应地就会观察到水位观察管9中的水位上升，从而能够对操作者提出预警，在无需拆卸反应腔2的情况下，提醒操作者反应腔2的内层发生泄漏。
对于水箱的结构，具体来说，其包括箱体61、水箱喷嘴62和循环泵，箱体61内设有喷淋液，水箱喷嘴62设于箱体61内喷淋液面的上方，箱体61的出液口通过循环泵63与水箱喷嘴62的进液口连接，通过循环泵63将喷淋液供入水箱喷嘴62中。
对于喷淋单元11的结构，具体来说，其包括喷淋箱111以及设于喷淋箱11内的多个喷淋嘴112和多个填料层113，沿喷淋箱111的进气端至出气端方向，多个喷淋嘴112和填料层113交替设置，这样，通过填料层113能够去除尾气中的固体颗粒物，通过喷淋嘴112能够吸收易溶于水的气体。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种半导体尾气处理设备，其特征在于，包括沿尾气流动方向依次设置的燃烧反应单元、水箱、喷淋单元和NO去除器；
所述NO去除器包括臭氧发生器、反应管和旋流器；所述旋流器包括支撑环、设于支撑环的环内区域的盲板以及设于支撑环与盲板之间的多个旋流叶片；所述旋流叶片的一端与支撑环连接，所述旋流叶片的另一端与盲板连接，所述支撑环支撑于反应管的内壁；所述反应管的侧壁开设注入口，所述注入口位于旋流叶片的出气端，所述臭氧发生器的出气口与注入口连通；进气端至出气端，所述反应管包括依次连接的收缩段、直管段和扩张段，所述旋流器设于直管段中，所述注入口开设在直管段上；含有NO的尾气气流经过旋流叶片后形成螺旋形气流，所述螺旋形气流在经过注入口位置时，NO与臭氧发生反应生成易溶于水的高价态的氮氧化物；
所述燃烧反应单元包括热分解腔、反应腔和反应气供应单元；所述热分解腔和反应腔之间设有连接法兰，所述热分解腔和反应腔通过连接法兰连通且不具有重叠区域，所述连接法兰用于在反应腔内壁形成螺旋状流动的螺旋水膜并带动反应腔内的尾气旋转；所述反应气供应单元的出气口位于热分解腔靠近连接法兰一端的侧壁；
所述连接法兰包括法兰基体以及设于法兰基体上的溢流槽和溢流支管，供水单元通过溢流支管与溢流槽连通，所述溢流支管的进液方向与溢流槽侧壁的切向的夹角为α，0°＜α＜90°；
定义：甲硅烷流量＜0.5L/min为低流量，0.5L/min≤甲硅烷流量≤1.2L/min为中流量，甲硅烷流量>1.2L/min为高流量，0.4Mpa≤水压＜0.6Mpa为低水压，0.6MPa≤水压≤1.0MPa为正常水压；
甲硅烷流量、水压、进液角度、个数和水流量之间的关系如下：
甲硅烷流量为低流量，水压为低水压，进液角度为30～50°，溢流支管个数为2～4个，水流量为5～10L/min；
甲硅烷流量为中流量，水压为低水压，进液角度为35～55°，溢流支管个数为2～6个，水流量为7～10L/min；
甲硅烷流量为高流量，水压为低水压，进液角度为45～65°，溢流支管个数为2～6个，水流量为8～10L/min；
甲硅烷流量为低流量，水压为正常水压，进液角度为45～75°，溢流支管个数为4～6个，水流量为2～7L/min；
甲硅烷流量为中流量，水压为正常水压，进液角度为45～75°，溢流支管个数为4～8个，水流量为2～6L/min；
甲硅烷流量为高流量，水压为正常水压，进液角度为45～75°，溢流支管个数为4～8个，水流量为2～5L/min；
所述水膜完全覆盖反应腔内壁；
所述燃烧反应单元还包括加热单元，所述加热单元用于为热分解腔提供热量；
所述半导体尾气处理设备还包括进气组件，所述进气组件包括依次连接的进气管、弯头、连接件和吹扫管，所述弯头包括相互连通的第一弯头管、第二弯头管和第三弯头管，所述第一弯头管与进气管的出气口连通，所述第二弯头管与吹扫管连通，所述吹扫管的出气端设有吹扫喷嘴，所述第三弯头管与热分解腔连通。
2.根据权利要求1所述的半导体尾气处理设备，其特征在于，所述旋流叶片的数量为多个；
和/或，注入口的数量为多个，多个注入口沿反应管的周向均匀布置。
3.根据权利要求1所述的半导体尾气处理设备，其特征在于，所述支撑环的外径与反应管相应处的内径相匹配；
和/或，所述盲板与支撑环内径的直径比为1：4～5。
4.根据权利要求1所述的半导体尾气处理设备，其特征在于，所述收缩段的出气端直径、直管段直径和扩张段的进气端直径相等；
和/或，所述收缩段的进气端与直管段的直径比为1：2～4；
和/或，所述扩张段的出气端与直管段的直径比为1：2～4；
和/或，所述收缩段的进气端直径为80～300mm；
和/或，所述扩张段的出气端直径为80～300mm；
和/或，所述直管段的长度为80～200mm。
5.根据权利要求1所述的半导体尾气处理设备，其特征在于，所述收缩段的侧壁与轴向的夹角为15～45°；
和/或，所述扩张段的侧壁与轴向的夹角为15～45°。
6.根据权利要求1至5任一项所述的半导体尾气处理设备，其特征在于，还包括与反应管的出气口连通的臭氧销毁器。
7.根据权利要求1至5任一项所述的半导体尾气处理设备，其特征在于，还包括喷淋塔，所述反应管的出气口与喷淋塔连接。
8.根据权利要求1至5任一项所述的半导体尾气处理设备，其特征在于，还包括设于反应管进气口处的NOX检测器。
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