CN210197311U - 一种废气处理装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种废气处理装置，包括废气导入管、燃烧箱、水箱、排气管，所述燃烧箱位于废气处理装置的上部分，所述废气导入管位于燃烧箱的上部；所述燃烧箱下部、水箱上部设置两张引导板；所述两张引导板中间形成规定的空间，所述空间内设置有喷射喷嘴。本实用新型装置为一体化构造、占地面积小、大容量处理气体、且设备运转时无需中断也能清理的废气处理装置。

Description

一种废气处理装置

技术领域

本实用新型属于环保领域，特别涉及半导体制造中相关废气的处理，尤其设计一种废气处理装置。

背景技术

废气处理可以划分为湿法处理方式和干法处理方法。湿法处理方式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的问题。

干法处理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使废气通过并间接燃烧的方式构造而成的。因此干法处理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)等有毒气体气体的反应工程，例如，半导体制造工程比起常温更需要在高温条件下实现，所以在对有毒气体净化的同时也要对废气进行冷却。因此，半导体制造工程中使用干湿混合型废气处理装置。

例如美国的Delatech Incoporation公司开发的废气处理装置首先将废气在燃烧箱内进行一次燃烧处理完可燃性气体及爆炸性气体以后，再在水箱内对水溶性有毒性气体进行二次溶解处理。但是上述种类的混合型废气处理装置，首先因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；其次,上述种类的混合型废气处理装置具有因通过燃烧箱与水接触的部位会产生大量粉末，从而要求频繁清理装备的缺点。因废气处理装置清洁就会引起排放废气的主工程工作中断，所以从生产性考虑也存在很大的不利因素；再次，上述种类的废气处理装置，存在因与水接触发生化学反应从而与有毒气体结合的水分子跟大气接触到的部位会发生腐蚀的缺点；最后，上述种类的混合型废气处理装置，因大小受限故而对废气的处理能力也是有限的。废气处理装置被要求占地面积小，因此随着占地面积大小不同处理容量也会受限。同时，该种类的废气处理装置为燃烧废气需要充分加热即要求内径要小，但为能够充分燃烧又需要保障足够的长度，因此同时处理大量废气时受限。

发明内容

针对以上缺陷，本实用新型提供一种一体化构造、占地面积小、大容量处理气体、且设备运转时无需中断也能清理的废气处理装置。

本实用新型的技术方案为：一种废气处理装置，包括废气导入管、燃烧箱、水箱、排气管，所述燃烧箱位于废气处理装置的上部分，所述废气导入管位于燃烧箱的上部；所述水箱位于废气处理装置的下部分，所述排气管位于水箱外侧的上部；废气经所述废气导入管进入所述燃烧箱和所述水箱处理后由排气管排出；所述燃烧箱下部、水箱上部设置两张引导板；所述两张引导板中间形成规定的空间，所述空间内设置有喷射喷嘴；所述燃烧箱包括燃烧箱外壳，所述燃烧箱上部设置有空气导入管，所述燃烧箱内部设置有加热箱；所述加热箱上部连接废气导入管；所述加热箱内部设置铬镍铁合金管；所述铬镍铁合金管内部插入陶瓷加热器，所述陶瓷加热器两端通过卡箍固定在加热箱上；所述陶瓷加热器与外部电源连接；为防止铬镍铁合金管与内部插入的陶瓷加热器间产生短路，在所述铬镍铁合金管内部与所述陶瓷加热器的空隙夹杂有绝缘体；为防止加热箱两侧的陶瓷加热器连接并供电的卡箍发生热变形或被氧化，在所述加热箱两侧设置有氮气喷嘴；为了定期清除铬镍铁合金管外部加热废气时生成的粉尘，在所述加热箱上部两侧设置有空气清洁喷嘴；废气导入管为冷却燃烧箱发生逆流时流入到废气导入管的高温高压气体，在所述废气导入管外部套有冷却水水套，有效防止高温高压的废气逆流到主设备；所述水箱包括水箱外壳，所述水箱外壳内部设置有吸收器、隔板、水淋喷嘴；所述隔板位于水箱的中间部位，所述水淋喷嘴设置在相应的吸收器上部。

优选地，本实用新型一种废气处理装置所述废气导入管的数量为2个或多个。

优选地，本实用新型一种废气处理装置所述空气导入管的数量至少为1个。

优选地，本实用新型一种废气处理装置所述排气管为可外接的排气装置。

优选地，本实用新型一种废气处理装置所述铬镍铁合金管的数量为2个或多个。

优选地，本实用新型一种废气处理装置所述铬镍铁合金管的排列方式为由上到下按列排放。

优选地，本实用新型一种废气处理装置所述铬镍铁合金管的排列方式为垂直两列排放。

优选地，本实用新型一种废气处理装置所述绝缘体为石英。

优选地，本实用新型一种废气处理装置所述陶瓷加热器与外部电源为两列并联连接，任一边HEATER断线时，另一边HEATER就会加倍供电。

优选地，本实用新型一种废气处理装置所述引导板为四角漏斗状。

优选地，本实用新型一种废气处理装置所述引导板叠加中间形成的空间四面分别设置喷嘴。

优选地，本实用新型一种废气处理装置所述吸收器的数量为2个或多个。

优选地，本实用新型一种废气处理装置所述隔板的数量为2个或多个。

优选地，本实用新型一种废气处理装置所述隔板按使废气由上到下或由下到上交替循环的的方式排列。

优选地，本实用新型一种废气处理装置所述水箱箱体下部为V型，容易收集沉淀物。

优选地，本实用新型一种废气处理装置所述水箱下部V型部分上部外侧设置排水管、水射流喷嘴。

优选地，本实用新型一种废气处理装置所述水箱外壳的一侧设置感应水位且当水位达到一定高度时向水射流喷嘴传输信号的水位感应器。

优选地，本实用新型一种废气处理装置所述水箱外壳与排水管之间设置均压管以缓冲压力，使水箱内保持一定的压力能在排气压的变化下也能使水面一直保持一定的水面位置。

优选地，本实用新型一种废气处理装置所述水箱外壳一侧设置有透明板，可以轻易确认内部水面位置。

优选地，本实用新型一种废气处理装置所述透明板为耐化学性的材料制成。

优选地，本实用新型一种废气处理装置所述水箱外壳内部和排气管内部经过特氟龙表面处理。

本实用新型的有益效果为：如上所述,根据本实用新型的一种废气处理装置，因为在水箱内有着废气由下到上,再由上到下的路径并反复通过多个吸收器的结构，所以废气与水接触的面积大幅增加。因此废气的溶解程度与其他种类相比也大幅增加,在占地面积小的情况下还能实现充分的废气溶解，所以适用于大容量处理废气。

本实用新型的一种废气处理装置的加热箱依靠贯通其内部的铬镍铁合金管形成间接加热,且多个铬镍铁合金管之间能让废气通过，所以能轻易地获得让包含在废气内的可燃性因子燃烧所需的热能，与以往的燃烧箱相比，热效更明显，且耗电也大幅减少。同时，因各铬镍铁合金管内部插入的陶瓷加热器可以单独替换，与废气导入与否无关，所以具有不需要停止主工程装备运转的优点。因此，从生产性能上考虑也有很大的优点。

本实用新型的一种废气处理装置的加热箱内的铬镍铁合金管上累积的粉尘会自动清除，燃烧箱与水箱分界部也不会产生粉尘，所以不需要为了清除粉尘而停止装备。

本实用新型的一种废气处理装置的加热箱内的铬镍铁合金管与加热器之前充填了绝缘物石英，所以即使长时间使用也不会发生铬镍铁合金管和加热器短路的不良，加上燃烧箱外部的卡箍安装部位设置有氮气喷嘴持续供给氮气，所以也不会有卡箍发生热变形或者被氧化的问题。

本实用新型的一种废气处理装置的水箱的一侧安装了透明板以便肉眼确认适当水位，所以相对而言能够更安全的管理水位。

本实用新型的一种废气处理装置的燃烧箱内的废气因膨胀发生逆流时，逆流的高温气体因设置在废气导入管外部的冷却水水套而能被冷却，所以可以有效防止因高温气体逆流使主设备受到致命损坏。

附图说明

图1为本实用新型的一种废气处理装置的剖面斜视图；

图2为本实用新型的一种废气处理装置的分解斜视图；

图3为本实用新型的一种废气处理装置主视剖面图；

图4为本实用新型的一种废气处理装置俯视剖面图；

图5为本实用新型的一种废气处理装置中加热箱的示意图；

图6为本实用新型的一种废气处理装置使用过程中的主视剖面图；

图7是本实用新型的一种废气处理装置使用过程中的侧面剖面图；

其中，10燃烧箱、11废气导入管、11’废气导入管、12空气导入管、13燃烧箱外壳、14加热箱、15铬镍铁合金管、15a陶瓷加热器、16氮气喷嘴、17清洁空气喷嘴、18冷却水套；

30水箱、31水箱外壳、31a隔板、32吸收器、33水淋喷嘴、34水位感应器；

41排水管、42水射流喷嘴、43均压管、44透明板；

50排气管；

61引导板、61a引导部位、62喷射喷嘴。

具体实施方式

下面结合附图来进一步描述本实用新型的技术方案。

如图1、图2、图4所示，一种废气处理装置，包括废气导入管11、燃烧箱10、水箱30、排气管50，所述燃烧箱10位于废气处理装置的上部分，所述废气导入管11位于燃烧箱10的上部；所述水箱30位于废气处理装置的下部分，所述排气管50位于水箱30外侧的上部；废气经所述废气导入管11进入所述燃烧箱10和所述水箱30处理后由排气管50排出；

所述燃烧箱10下部、水箱30上部设置两张引导板61；所述两张引导板61中间形成规定的空间，所述空间内设置有喷射喷嘴；喷射喷嘴62向引导板61的引导部位61a持续喷射空气或者氮气，所以这个部分高温气体与低温气体不可能相遇，因此可以遏制燃烧箱10和水箱30的分界部因两箱体温度差 生成粉尘；

所述燃烧箱10包括燃烧箱外壳13，所述燃烧箱10上部设置有空气导入管12，所述燃烧箱10内部设置有加热箱14；所述加热箱14上部连接废气导入管11，废气导入的同时通过燃烧箱10内的空气导入管12导入空气，废气与空气适当混合，在燃烧箱10中均匀扩散，通过加热箱14完成加热；

所述加热箱14内部设置铬镍铁合金管15；所述铬镍铁合金管15内部插入陶瓷加热器15a，所述陶瓷加热器15a两端通过卡箍固定在加热箱14上；所述陶瓷加热器15a与外部电源连接；为防止铬镍铁合金管15与内部插入的陶瓷加热器15a间产生短路，在所述铬镍铁合金管15内部与所述陶瓷加热器15a的空隙夹杂有绝缘体；为防止加热箱14两侧的陶瓷加热器15a连接并供电的卡箍发生热变形或被氧化，在所述加热箱14两侧设置有氮气喷嘴16；为了定期清除铬镍铁合金管15外部加热废气时生成的粉尘，在所述加热箱14上部两侧设置有空气清洁喷嘴；

如图5所示，加热箱14内置陶瓷加热器15a及多数外部表面可加热约800°的铬镍铁合金管15，废气通过铬镍铁合金管15之间时可以吸热，在燃烧箱10内的氢气等可燃性或者爆炸性气体都能被燃烧。此时，在上述燃烧过程中，铬镍铁合金管15表面可能生成粉尘，但是在加热箱14上部设置的清洁空气喷嘴17会定期向铬镍铁合金管15喷射高压气体，所以粉尘被去除。

燃烧箱10必须一致维持一定的高温才能更圆满的实现燃烧的作用，但是维持一定高温前，废气会产生急剧反应，引起高温高压气体膨胀，此时一定量的高温高压的气体可能会通过废气导入管11产生逆流，像这样逆流的气体会对主装备带来严重的影响，如因高温气体逆流而产生的潜在爆炸危险，所以一定要杜绝这样的情况，废气导入管11为冷却燃烧箱10发生逆流时流入到废气导入管11的高温高压气体，在所述废气导入管11外部套有冷却水套18，有效防止高温高压的废气逆流到主设备；

所述水箱30包括水箱外壳31，所述水箱外壳31内部设置有吸收器32、隔板31a、水淋喷嘴33；所述隔板31a位于水箱30的中间部位，所述水淋喷嘴33设置在相应的吸收器32上部；

由水箱30导入的废气，先通过吸收器32的中央位置后，根据管道隔板31a形成的构造，在水箱30内由下到上再由上到下反复交替通过多个吸收器32，在这个过程中，在吸收器32上部设置的喷嘴会持续供水，所以废气中包含的水溶性有毒气体，与水分子相结合的气体粒子被溶解到水箱30内存放的水中。同时因水的冷却作用，废气也会被冷却。因废气上下方向反复多次通过吸收器32，所以与水分接触路线更长，废气的溶解效果也更显著。

上述废气导入管11的数量为2个或多个，根据废气处理装置的最大处理能力选择适当的废气导入管11的数量。比如说，废气处理装置的最大处理量为2000SLM的话，可以由4台排出500SLM废气的装备和4个废气导入管11组成。本实施例给出的数量为2个，如图1所示。

上述空气导入管12的数量至少为1个，本实施例给出的数量为2个，如图1所示。

废气处理装置所述排气管50为也可外接的排气装置，可根据情况自由更换。

上述铬镍铁合金管15的数量为2个或多个，排列方式为由上到下按列排放，优选的排列方式为垂直两列排放。

上述废气处理装置所述的绝缘体为石英。

废气处理装置所述陶瓷加热器15a与外部电源为两列并联连接，任一边HEATER断线时，另一边HEATER就会加倍供电。

废气处理装置所述引导板61为四角漏斗状；两张引导板61叠加中间形成的空间四面分别设置喷嘴。

废气处理装置吸收器32的数量为2个或多个。

废气处理装置所述隔板31a的数量为2个或多个；隔板31a按使废气由上到下或由下到上交替循环的的方式排列。

废气处理装置所述水箱30箱体下部设计为V型，容易收集沉淀物，在所述水箱30下部V型部分上部外侧设置排水管41、水射流喷嘴42。

废气处理装置所述水箱外壳31的一侧设置感应水位且当水位达到一定高度时向水射流喷嘴42传输信号的水位感应器34；水箱外壳31与排水管41之间设置均压管43以缓冲压力，使水箱30内保持一定的压力能在排气压的变化下也能使水面一直保持一定的水面位置；水箱外壳31一侧设置有透明板44，可以轻易确认内部水面位置，透明板44为耐化学性的材料制成。

本实用新型一种废气处理装置所述水箱外壳31内部和排气管50内部经过特氟龙表面处理。

如图3、图6、图7所示，本实用新型的一种废气处理装置进行废气处理流程如下。

废气经过废气导入管11进入燃烧箱10，同时通过燃烧箱10内的空气导入管12导入空气，废气与空气适当混合，在燃烧箱10中均匀扩散，通过加热箱14完成加热。加热箱14内置陶瓷加热器15a及多数外部表面可加热约800°的铬镍铁合金管15，废气通过铬镍铁合金管15之间时可以吸热，在燃烧箱10内的氢气等可燃性或者爆炸性气体都能被燃烧。此时，在上述燃烧过程中，铬镍铁合金管15表面可能生成粉尘，但是在加热箱14上部设置的清洁空气喷嘴17会定期向铬镍铁合金管15喷射高压气体，所以粉尘被去除。

经燃烧箱10处理后的废气进入水箱30；由水箱30导入的废气，先通过吸收器32的中央位置后，根据管道隔板31a形成的构造，在水箱30内由下到上再由上到下反复交替通过多个吸收器32，在这个过程中，在吸收器32上部设置的喷嘴会持续供水，所以废气中包含的水溶性有毒气体，与水分子相结合的气体粒子被溶解到水箱30内存放的水中。同时因水的冷却作用，废气也会被冷却。因废气上下方向反复多次通过吸收器32，所以与水分接触路线更长，废气的溶解效果也更显著。

上述经过吸收器32处理后溶于水的气体粒子最终会以沉淀物的形态留在水箱30的下部，当沉淀物的量达到一定程度时，水位上升，水位上升时，水位感应器34就会感应并向水射流喷嘴42传输信号，水射流喷嘴42喷水，因此沉淀物就会被水射流喷嘴42喷射的水压通过排水管41排出，即不需要单独的装备清洁可以自动排出沉淀物。

Claims (10)

1.一种废气处理装置，包括废气导入管（11）、燃烧箱（10）、水箱（30）、排气管（50），所述燃烧箱（10）位于废气处理装置的上部分，所述废气导入管（11）位于燃烧箱（10）的上部；所述水箱（30）位于废气处理装置的下部分，所述排气管（50）位于水箱（30）外侧的上部；废气经所述废气导入管（11）进入所述燃烧箱（10）和所述水箱（30）处理后由排气管（50）排出；其特征在于：

所述燃烧箱（10）包括燃烧箱外壳（13），所述燃烧箱（10）上部设置有空气导入管（12），所述燃烧箱（10）内部设置有加热箱（14）；

所述加热箱（14）上部连接废气导入管（11）；

所述加热箱（14）内部设置铬镍铁合金管（15）；

所述铬镍铁合金管（15）内部插入陶瓷加热器（15a），所述陶瓷加热器（15a）两端通过卡箍固定在加热箱（14）上；所述陶瓷加热器（15a）与外部电源连接；

所述铬镍铁合金管（15）内部与所述陶瓷加热器（15a）的空隙夹杂有绝缘体；

所述加热箱（14）两侧设置有氮气喷嘴（16）；

所述加热箱（14）上部两侧设置有清洁空气喷嘴（17）；

所述废气导入管（11）外部套有冷却水套（18）；

所述水箱（30）包括水箱外壳（31），所述水箱外壳（31）内部设置有吸收器（32）、隔板（31a）、水淋喷嘴（33）；

所述隔板（31a）位于水箱（30）的中间部位，所述水淋喷嘴（33）设置在相应的吸收器（32）上部；

所述燃烧箱（10）下部、水箱（30）上部设置两张引导板（61）；所述两张引导板（61）中间形成规定的空间，所述空间内设置有喷射喷嘴（62）。

2.根据权利要求1所述的一种废气处理装置，其特征在于：所述废气导入管（11）的数量为2个或多个；所述空气导入管（12）的数量至少为1个；所述铬镍铁合金管（15）的数量为2个或多个；所述吸收器（32）的数量为2个或多个；所述隔板（31a）的数量为2个或多个。

3.根据权利要求1所述的一种废气处理装置，其特征在于：所述排气管（50）为可外接的排气装置；所述引导板（61）为四角漏斗状；所述引导板（61）叠加中间形成的空间四面分别设置喷嘴；所述水箱（30）箱体下部为V型。

4.根据权利要求1所述的一种废气处理装置，其特征在于：所述铬镍铁合金管（15）的排列方式为由上到下按列排放；所述铬镍铁合金管（15）的排列方式为垂直两列排放；所述陶瓷加热器（15a）与外部电源为两列并联连接。

5.根据权利要求1所述的一种废气处理装置，其特征在于：所述绝缘体为石英；所述透明板（44）为耐化学性的材料制成；所述水箱外壳（31）内部和排气管（50）内部经过特氟龙表面处理。

6.根据权利要求1所述的一种废气处理装置，其特征在于：所述隔板（31a）按使废气由上到下或由下到上交替循环的方式排列。

7.根据权利要求1所述的一种废气处理装置，其特征在于：所述水箱（30）下部V型部分上部外侧设置排水管（41）、水射流喷嘴（42）。

8.根据权利要求1所述的一种废气处理装置，其特征在于：所述水箱外壳（31）的一侧设置感应水位且当水位达到一定高度时向水射流喷嘴（42）传输信号的水位感应器（34）。

9.根据权利要求1所述的一种废气处理装置，其特征在于：所述水箱外壳（31）与排水管（41）之间设置均压管（43）。

10.根据权利要求1所述的一种废气处理装置，其特征在于：所述水箱外壳（31）一侧设置有透明板（44）。

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