CN212757961U - 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：进气组件，所述进气组件包括进气管道；等离子净化组件，包括带反应腔的反应容器和等离子发生器，所述反应容器的进气口与所述进气管道连通，所述等离子发生器与所述反应腔相通且向反应腔内喷射等离子流；降温组件，包括降温管道，所述降温管道与所述反应容器的出气口连通，所述降温管道上设置有新风口，通过所述新风口向所述降温管道内输入新风。本实用新型用于解决现有技术中废气处理效率低，以及吸附废气产生的固体废弃物的二次处理和环境污染的问题。

Description

一种废气处理装置

技术领域

本实用新型涉及一种废气处理装置，特别是涉及一种利用等离子技术处理废气的装置。

背景技术

半导体行业作为国家战略重点行业，整个制造工艺中，几乎每个工序都产生大量有毒、有害、且易燃的气体或者化学品，目前市面上有多种形式的废气处理装置，而针对生产车间不能收集废气的区域，大多采用化学干式吸附进行处理，化学吸附处理废气效率低，吸附所需药剂成本高，同时会产生大量固体废弃物，而产生的固体废弃物大多采取燃烧或者掩埋的方式处理，会产生二次处理和环境污染。

为了更好的满足工艺的需求及环境的保护，需要一种新的废气处理装置来解决上述问题。

实用新型内容

鉴于以上所述现有技术的缺点，本实用新型的目的在于提供一种废气处理装置，用于解决现有技术中废气处理效率低，以及吸附废气产生的固体废弃物的二次处理和环境污染的问题。

为实现上述目的及其他相关目的，本实用新型提供一种废气处理装置，包括：进气组件，所述进气组件包括进气管道；等离子净化组件，包括带反应腔的反应容器和等离子发生器，所述反应容器的进气口与所述进气管道连通，所述等离子发生器与所述反应腔相通且向反应腔内喷射等离子流；降温组件，包括降温管道，所述降温管道与所述反应容器的出气口连通，所述降温管道上设置有新风口，通过所述新风口向所述降温管道内输入新风。废气由进气管道进入反应容器的反应腔内，等离子发生器向反应腔内喷射出等离子流，废气在反应腔内的高温及等离子流的作用下被瞬间分解，可实现高效的废气处理，被分解后的废气进入降温管道进行降温处理，降温管道上设置有新风管道，从新风管道处导入空气，混合、稀释被分解的废气，混合气体被混合均匀且温度降到一定程度后，排出废气处理装置进入中央处理系统进行氧化还原或酸碱中和处理，因此其不会产生固体废弃物，也就是其不需要二次处理，不会对环境产生污染。

优选地，所述进气组件至少满足以下一项：

1)所述进气管道为多根，所述进气管道为直管或者带有弯头的管道；

2)所述进气管道上设有氮气进气口和/或进气阀。等离子技术处理废气效率高，可根据需要设置进气管道数量，控制废气进气量；废气处理装置的进气管道为直管或者带有弯头的管道，设备适用性更高；废气进入废气处理装置前，需先通过氮气进气口向废气处理装置内注入氮气，排出废气处理装置内的空气，再将废气由进气管道注入反应腔，进气阀用来控制废气注入速度。

优选地，所述反应容器包括固定相连的外壳和内壳，所述内壳设置于所述外壳内。内壳用于保证反应的正常进行，等离子流净化废气使反应容器内温度很高，外壳可以防止人员烫伤，且可防止损坏废气处理装置内其他结构，引发安全事故。

优选地，所述外壳与所述内壳围成冷却腔，所述外壳上设置有与所述冷却腔相连通的冷却源进口和冷却源出口。在反应容器外壁上的进水口处注入冷却水，冷却水在冷却腔中的流动能够加速降低整个反应容器外壁的温度。

优选地，所述内壳满足以下其中一项：

1)所述内壳为采用耐温耐酸碱制件；

2)所述内壳为采用耐温耐酸碱制件，且所述内壳的外表面设有保温材料层。

反应腔内部处于高温，且内部充满腐蚀性气体，因此内壁材料需耐高温、耐酸碱腐蚀，耐温耐酸碱浇注料可以满足此要求，同时内壳的外表面还可以设置保温材料层，保证反应腔内的温度，确保废气在反应腔内被完全分解。

优选地，所述等离子发生器中的电源为直流电源或交流电源。直流电源和交流电源都可为等离子发生器提供电流，保证等离子发生器正常工作，产生等离子流。

优选地，所述等离子发生器包括等离子发生腔、火炬头和水冷却腔，所述水冷却腔环绕所述等离子发生腔，所述等离子发生腔连接所述火炬头。等离子发生腔在工作过程中温度很高，环绕等离子发生腔设置的水冷却腔能够对等离子发生腔进行冷却降温，产生的等离子流经火炬头喷出。

优选地，所述降温组件的设置至少满足以下一项设置：

1)所述降温管道包括第一段管道和第二段管道，其中第一段管道的直径大于第二段管道的直径，且第一段管道与所述反应容器的出气口相连，至少一段管道设有所述新风口；

2)所述降温管道设有至少一个新风口，所述新风口处设置有放风阀。废气被分解之后进入第一段管道，第一段管道处设置新风管道，从新风管道处注入空气，将空气与被分解的废气混合在一起，对被分解的废气进行降温，便于排出；另外，为进一步降温，降温管道分两段，使混合气体经再次降温及混合后再排出。

优选地，所述废气处理装置还包括以下其中一项：

1)所述废气处理装置包括箱体，所述等离子净化组件和所述降温管道均位于所述箱体内，所述箱体上设有供所述进气管道穿过的过孔、空气进口，以及与降温管道相连的排风机；

2)所述废气处理装置包括箱体，所述等离子净化组件和所述降温管道均位于所述箱体内，所述箱体上设有供所述进气管道穿过的过孔、空气进口，以及与降温管道相连的排风机，供所述进气管道穿过的过孔与所述排风机设置在箱体的同一侧面；

3)所述废气处理装置包括箱体，所述等离子净化组件和所述降温管道均位于所述箱体内，所述箱体上设有供所述进气管道穿过的过孔以及与降温管道相连的排风机，所述箱体上具有供新风管道穿过的过孔，所述新风管道与所述降温管道上的新风口相连；

4)所述废气处理装置包括箱体，所述等离子净化组件和所述降温管道均位于所述箱体内，所述箱体上设有供所述进气管道穿过的过孔以及与降温管道相连的排风机，供所述进气管道穿过的过孔与所述排风机设置在箱体的同一侧面，所述箱体上具有供新风管道穿过的过孔，所述新风管道与所述降温管道上的新风口相连。将等离子净化组件、降温管道设置在箱体内，便于废气处理装置的移动；排风机的设置能够加快废气排出速度，提高废气处理装置运行效率；进气管道穿过的过孔与所述排风机设置在箱体的同一侧面，有利于增长降温管道的长度，对分解后的废气进行充分降温和稀释；箱体上设置空气进口，空气由空气进口进入箱体，然后由降温管道上的新风口进入降温管道，可防止降温管道内部的气体流出箱体外；箱体上设置供新风管道穿过的过孔，空气可直接由新风管道进入降温管道中，降温速度更快。

优选地，所述废气处理装置还包括控制系统，所述控制系统包括PLC控制器、检测器和执行机构，所述检测器、所述执行机构均与所述PLC控制器相连，所述检测器包括设于所述进气管道和/或降温管道上检测压力和/或温度的传感器，所述执行机构包括设于进气管道和/或降温管道上的控制阀。废气处理装置启动后，控制系统可以实现废气处理装置按照设定的程序自动运行，检测器检测废气处理装置内的温度、压力等参数，当各个参数处于允许范围之内时，PLC控制器控制控制阀等执行机构的开启、关闭。

附图说明

图1显示为本实施例一种废气处理装置结构示意图。

图2显示为本实施例一种废气处理装置的进气管道结构示意图。

图3显示为本实施例一种废气处理装置的等离子发生器结构示意图。

图4显示为本实施例一种废气处理装置的反应容器结构示意图。

图5显示为本实施例一种废气处理装置的控制系统的逻辑流程图。

1 进气组件

101 负压检测口

102 氮气进气口

103 进气阀

104 进气管道

105 预留检测口

2 等离子发生器

201 电源

202 等离子发生腔

203 水冷却腔

204 火炬头

3 反应容器

301 上法兰

302 外壳

303 内壳

304 下法兰

305 冷却源出口

306 冷却源进口

307 冷却腔

308 反应腔

4 降温组件

401 第一段管道

402 新风口

403 第二段管道

404 观察口

5 控制系统

6 报警器

7 排风机

8 箱体

9 空气进口

具体实施方式

以下通过特定的具体实例说明本实用新型的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本实用新型的其他优点与功效。本实用新型还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用，本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用，在没有背离本实用新型的精神下进行各种修饰或改变。

如图1所示，本实用新型实施例提供一种废气处理装置，包括：

进气组件1，进气组件1包括进气管道104；

等离子净化组件，包括带反应腔308的反应容器3和等离子发生器2，反应容器3的进气口与进气管道104连通，等离子发生器2与反应腔308相通且向反应腔308内喷射等离子流；

降温组件4，包括降温管道，降温管道与反应容器3的出气口连通，降温管道上设置有新风口402，通过新风口402向降温管道内输入新风。

废气由进气管道104进入反应容器3的反应腔308内，等离子发生器2向反应腔308内喷射出等离子流，废气在反应腔308内的高温及等离子流的作用下被瞬间分解，可实现高效的废气处理，而被分解后的废气变为可排放的气体，进入降温管道，本实施例中第一段管道401上设有新风口402，从新风口402处导入空气，混合、稀释并且降温被分解的废气，并排入第二段管道403，第二段管道403上设置有观察口404，观察口404处可观察第二段管道403内部的情况，若出现堵塞等情况，可以及时关闭装置进行处理；混合气体被混合均匀且温度降到一定程度后，排出废气处理装置，后续可进入中央处理系统作进一步处理，因此其不会产生固体废弃物，也就是其不需要二次处理，不会对环境产生污染。

具体地，等离子技术处理废气效率高，因此其可根据需要设置多根进气管道104，其具体数量可按需设置，以此控制废气进气量。如图1所示，本实施例中设置有两根进气管道104；废气处理装置的进气管道104为直管或者带有弯头的管道，可根据安装空间来设置，以此满足气路排布，提高设备适用性；进气管道104上设有氮气进气口102和/或进气阀103，如图2所示，本实施例中两根进气管道104上均设置有负压检测口101、氮气进气口102、进气阀103和预留检测口105，废气进入废气处理装置前，需先通过氮气进气口102向废气处理装置内注入氮气，排出废气处理装置内的空气，再将废气由进气管道104注入反应腔308，进气阀103用来控制废气注入速度，负压检测口101用于检测管道内气体的压力，预留检测口105为备用检测口，当负压检测口101出现检测问题时，可开启预留检测口105检测管道内气体的压力。

如图4所示，反应容器3包括固定相连的外壳302和内壳303，内壳303设置于外壳302内。本实施例中，外壳302可以防止人员烫伤，且可防止损坏废气处理装置内其他结构，引发安全事故。内壳303用于保证反应的正常进行，等离子流净化废气使反应容器3内温度很高，内壳303采用耐温耐酸碱制件，且内壳303的外表面可以设保温材料层。反应腔308内部处于高温，且内部充满腐蚀性气体，因此内壁材料需耐高温、耐酸碱腐蚀，耐温耐酸碱浇注料可以满足此要求；内壳303的外表面设置保温材料层，可以减少因反应腔308散热引起的热量损失，确保废气在反应腔308内被完全分解。

外壳302与内壳303上下分别设置有上法兰301和下法兰304，上法兰301和下法兰304将外壳302和内壳303固定，使得外壳302与内壳303间形成封闭的冷却腔307，外壳302上设置有与冷却腔307相连通的冷却源进口306和冷却源出口305，冷却源进口306设置外壳302的下方，冷却源出口305设置在外壳302的上方，在反应容器3外壁上的进水口处注入冷却水，冷却水能够充满整个冷却腔307，冷却效果更好，同时冷却水在冷却腔307中的流动能够加速降低整个反应容器3外壁的温度。

如图3所示，等离子发生器2包括等离子发生腔202、火炬头204和水冷却腔203，水冷却腔203环绕等离子发生腔202，等离子发生腔202连接火炬头204。本实施例中，火炬头204伸入反应腔308内部，等离子发生腔202在工作过程中温度很高，环绕等离子发生腔202设置的水冷却腔203能够对等离子发生腔202进行冷却降温，产生的等离子流经火炬头204喷出；等离子发生器2的电源201为直流电源或交流电源，直流电源和交流电源都可为等离子发生器2提供电流，保证等离子发生器2正常工作，产生等离子流。

降温管道设有至少一个新风口402，具体在本实施例中，降温管道包括第一段管道401和第二段管道403，其中第一段管道401的直径大于第二段管道403的直径，且第一段管道401与反应容器3的出气口相连，至少一段管道设有新风口402。如图1所示，本实施例中，第一段管道401与第二段管道403互相垂直设置，第一段管道401上设置有两个新风口402，第二段管道403上设置有观察口404，废气被分解之后进入第一段管道401，第一段管道401处设置新风口402，从新风口402处注入空气，将空气与被分解的废气混合在一起，对被分解的废气进行降温，便于排出，另外，为进一步混合气体，被分解的废气进入第二段管道403进行第二次混合，使混合气体经再次降温及混合后再排出。

作为第一实施例，废气处理装置包括箱体8，等离子净化组件和降温管道均位于箱体8内，箱体8上设有供进气管道104穿过的过孔以及与降温管道相连的排风机7，箱体8上具有供新风管道穿过的过孔，新风管道与降温管道上的新风口402相连。将等离子净化组件、降温管道设置在箱体8内，便于废气处理装置的移动；箱体8上设置供新风管道穿过的过孔，使得空气能够直接由新风管道进入降温管道，降温速度更快；排风机7的设置能够加快废气排出速度，提高废气处理装置运行效率。

如图1所示，作为另一实施例，废气处理装置还可包括箱体8，等离子净化组件和降温管道均位于箱体8内，箱体8上设有供进气管道104穿过的过孔和空气进口9。空气由空气进口9进入箱体8内，并通过新风口402进入降温管道内，本实施例中，新风口402处设置有放风阀，放风阀控制新风进风量，排风机7在排出降温管道内的废气时，会将箱体8内的空气由新风口402吸入降温管道内，同时，箱体8外部的空气经由空气进口9进入箱体8内部。箱体8上设置空气进口9，空气由空气进口9进入箱体8，然后由降温管道上的新风口402进入降温管道，可防止降温管道内部的气体流出箱体8外。

进一步地，供进气管道104穿过的过孔与排风机7设置在箱体8的同一侧面，进气管道104穿过的过孔与排风机7设置在箱体8的同一侧面，有利于增长降温管道的长度，对分解后的废气进行充分降温和稀释。本实施例中，箱体8上还设置有报警器6，起预警作用。

废气处理装置还包括控制系统5，控制系统5包括PLC控制器、检测器和执行机构，检测器、执行机构均与PLC控制器相连，检测器包括设于进气管道104和/或降温管道上检测压力和/或温度的传感器，执行机构包括设于进气管道104和/或降温管道上的控制阀。废气处理装置启动后，控制系统5可以实现废气处理装置按照设定的程序自动运行，检测器检测废气处理装置内的温度、压力等参数，当各个参数处于允许范围之内时，PLC控制器控制控制阀等执行机构的开启、关闭，如图5所示，本实施例中，控制系统5还设置有触控屏，PLC控制器与触控屏可实现双向通讯，实时显示数据和运行信息。

综上所述，本实施例提供的废气处理装置，废气由进气管道104进入反应容器3的反应腔308内，等离子发生器2向反应腔308内喷射出等离子流，废气在反应腔308内的高温及等离子流的作用下被瞬间分解，可实现高效的废气处理，而被分解后的废气变为可排放的气体，进入降温管道进行降温处理，降温管道上设置有新风口402，从新风口402处导入空气，混合、稀释被分解的废气，混合气体被混合均匀且温度降到一定程度后，排出废气处理装置进入中央处理系统进一步处理，因此其不会产生固体废弃物，也就是其不需要二次处理，不会对环境产生污染。

所以，本实用新型有效克服了现有技术中的种种缺点而具高度产业利用价值。

上述实施例仅例示性说明本实用新型的原理及其功效，而非用于限制本实用新型。任何熟悉此技术的人士皆可在不违背本实用新型的精神及范畴下，对上述实施例进行修饰或改变。因此，举凡所属技术领域中具有通常知识者在未脱离本实用新型所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变，仍应由本实用新型的权利要求所涵盖。

Claims (10)

1.一种废气处理装置，其特征在于，包括：

进气组件(1)，所述进气组件(1)包括进气管道(104)；

等离子净化组件，包括带反应腔(308)的反应容器(3)和等离子发生器(2)，所述反应容器(3)的进气口与所述进气管道(104)连通，所述等离子发生器(2)与所述反应腔(308)相通且向反应腔(308)内喷射等离子流；

降温组件(4)，包括降温管道，所述降温管道与所述反应容器(3)的出气口连通，所述降温管道上设置有新风口(402)，通过所述新风口(402)向所述降温管道内输入新风。

2.根据权利要求1所述的一种废气处理装置，其特征在于：所述进气组件(1)至少满足以下一项：

1)所述进气管道(104)为至少一根，所述进气管道(104)为直管或者带有弯头的管道；

2)所述进气管道(104)上设有氮气进气口(102)和/或进气阀(103)。

3.根据权利要求1所述的一种废气处理装置，其特征在于：所述反应容器(3)包括固定相连的外壳(302)和内壳(303)，所述内壳(303)设置于所述外壳(302)内。

4.根据权利要求3所述的一种废气处理装置，其特征在于：所述外壳(302)与所述内壳(303)围成冷却腔(307)，所述外壳(302)上设置有与所述冷却腔(307)相连通的冷却源进口(306)和冷却源出口(305)。

5.根据权利要求3所述的一种废气处理装置，其特征在于：所述内壳(303)满足以下其中一项：

1)所述内壳(303)为采用耐温耐酸碱制件；

2)所述内壳(303)为采用耐温耐酸碱制件，且所述内壳(303)的外表面设有保温材料层。

6.根据权利要求1所述的一种废气处理装置，其特征在于：所述等离子发生器(2)的电源(201)为直流电源或交流电源。

7.根据权利要求6所述的一种废气处理装置，其特征在于：所述等离子发生器(2)包括等离子发生腔(202)、火炬头(204)和水冷却腔(203)，所述水冷却腔(203)环绕所述等离子发生腔(202)，所述等离子发生腔(202)连接所述火炬头(204)。

8.根据权利要求1所述的一种废气处理装置，其特征在于：所述降温组件(4)的设置至少满足以下一项设置：

1)所述降温管道包括第一段管道(401)和第二段管道(403)，其中第一段管道(401)的直径大于第二段管道(403)的直径，且第一段管道(401)与所述反应容器(3)的出气口相连，至少一段管道设有所述新风口(402)；

2)所述降温管道设有至少一个新风口(402)，所述新风口(402)处设置有放风阀。

9.根据权利要求1所述的一种废气处理装置，其特征在于：所述废气处理装置还包括以下其中一项：

1)所述废气处理装置包括箱体(8)，所述等离子净化组件和所述降温管道均位于所述箱体(8)内，所述箱体(8)上设有供所述进气管道(104)穿过的过孔、空气进口(9)，以及与降温管道相连的排风机(7)；

2)所述废气处理装置包括箱体(8)，所述等离子净化组件和所述降温管道均位于所述箱体(8)内，所述箱体(8)上设有供所述进气管道(104)穿过的过孔、空气进口(9)，以及与降温管道相连的排风机(7)，供所述进气管道(104)穿过的过孔与所述排风机设置在箱体(8)的同一侧面；

3)所述废气处理装置包括箱体(8)，所述等离子净化组件和所述降温管道均位于所述箱体(8)内，所述箱体(8)上设有供所述进气管道(104)穿过的过孔以及与降温管道相连的排风机(7)，所述箱体(8)上具有供新风管道穿过的过孔，所述新风管道与所述降温管道上的新风口(402)相连；

4)所述废气处理装置包括箱体(8)，所述等离子净化组件和所述降温管道均位于所述箱体(8)内，所述箱体(8)上设有供所述进气管道(104)穿过的过孔以及与降温管道相连的排风机(7)，供所述进气管道(104)穿过的过孔与所述排风机设置在箱体(8)的同一侧面，所述箱体(8)上具有供新风管道穿过的过孔，所述新风管道与所述降温管道上的新风口(402)相连。

10.根据权利要求1所述的一种废气处理装置，其特征在于：所述废气处理装置还包括控制系统(5)，所述控制系统(5)包括PLC控制器、检测器和执行机构，所述检测器、所述执行机构均与所述PLC控制器相连，所述检测器包括设于所述进气管道(104)和/或降温管道上检测压力和/或温度的传感器，所述执行机构包括设于进气管道(104)和/或降温管道上的控制阀。

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