CN220214459U - 一种具有气幕结构的epi外延工艺尾气处理设备 - Google Patents

Abstract

本申请涉及一种具有气幕结构的EPI外延工艺尾气处理设备，属于尾气处理领域，其包括机架、水洗箱和进料管，水洗箱设置在机架上，进料管与水洗箱相连通，进料管远离水洗箱的一端外接有尾气，水洗箱远离进料管的一端连通有出料管，进料管、水洗箱出料管中均处于负压状态；进料管和水洗箱之间依次连有隔离管和过渡管，隔离管中设有用于阻隔水蒸汽的阻隔件。在尾气与清水反应的过程中产生部分水蒸汽，此时阻隔件对水蒸汽进行阻隔，使得水蒸汽不易飘散至进料管中，使得进料管的内壁不易附着小水珠，降低了为二氧化硅粉末附着在进料管内壁的可能性，以便尾气较为稳定地进入水洗箱中，从而提高了尾气处理设备处理尾气的效率。

Description

一种具有气幕结构的EPI外延工艺尾气处理设备

技术领域

本申请涉及尾气处理的领域，尤其是涉及一种具有气幕结构的EPI外延工艺尾气处理设备。

背景技术

三氯氢硅是生产多晶硅的重要原料，而在三氯氢硅的生产过程中通常会产生大量尾气需要处理，尾气中携带部分HCL、SiCL₃、SiCL₄和二氧化硅粉末。

相关技术中，用于处理三氯氢硅外延工艺的尾气处理设备主要包括机架、进料管和水洗箱，水洗箱设置在机架上，进料管与水洗箱相连通并用于通入尾气。在处理三氯氢硅的生产过程中产生的尾气时，操作人员直接将尾气通过进料管通入水洗箱中，使得尾气与水洗箱中的清水反应，以实现处理尾气的功能。在尾气与水接触后，发生放热反应并且生成部分二氧化硅粉末，而二氧化硅粉末不溶于水。

针对上述中的相关技术，发明人发现在尾气处理的过程中，由于尾气与水接触后发生放热反应，产生的大量热量易使得水洗箱中的水蒸发，蒸发的水蒸汽与进料管的内壁相接触并形成小水珠，而二氧化硅粉末不溶于水，与小水珠接触后，易附着在进料管的内壁上，长时间使用后易使得进料管出现堵塞的现象，从而尾气处理的效率。

实用新型内容

为了提高尾气处理设备处理尾气的效率，本申请提供一种具有气幕结构的EPI外延工艺尾气处理设备。

本申请提供的一种具有气幕结构的EPI外延工艺尾气处理设备，采用如下的技术方案：

一种具有气幕结构的EPI外延工艺尾气处理设备，包括机架、水洗箱和进料管，所述水洗箱设置在机架上，所述进料管与水洗箱相连通，所述进料管远离水洗箱的一端外接有尾气，所述水洗箱远离进料管的一端连通有出料管，所述进料管、水洗箱出料管中均处于负压状态；

所述进料管和水洗箱之间依次连通有隔离管和过渡管，所述隔离管与过渡管相连通，所述隔离管远离过渡管的一端与进料管相连通，所述过渡管远离隔离管的一端与水洗箱相连通，所述隔离管中设有用于阻隔水蒸汽的阻隔件。

通过采用上述技术方案，当需要对尾气进行处理时，工人将尾气通入进料管中，由于进料管、水洗箱和出料管中处于负压状态，尾气穿过隔离管和过渡管后进入水洗箱中，此时水洗箱中的清水即可对尾气进行处理。同时，阻隔件启动并对水蒸汽进行阻挡，使得水蒸汽不易飘散到进料管中，使得进料管的内壁上不易生成小水珠，降低了尾气与小水珠反应而形成二氧化硅粉末，使得二氧化硅粉末不易黏附在进料管的内壁上，降低了进料管中发生堵塞的现象，以便尾气处理设备较为稳定地对尾气进行处理，提高了尾气处理设备处理尾气的效率。

优选的，所述阻隔件包括进气盘和第一气管，所述进气盘套设在隔离管上，所述第一气管与进气盘相连接，所述第一气管远离近进气盘的一端外接有氮气，所述进气盘中开设有与第一气管相连通的第一空腔，所述进气盘靠近隔离管的一侧开设有若干用于连通第一空腔和隔离管的气孔。

通过采用上述技术方案，当需要对尾气进行处理时，第一气管将外接的氮气输送至第一空腔中，氮气再通过各个气孔进入隔离管中，此时氮气即可对水蒸汽进行隔绝，使得水蒸汽不易飘散至进料管中，降低了进料管的内壁上生成小水珠的可能性，从而降低了二氧化硅粉末黏附在进料管的内壁上而造成堵塞的可能性，以便尾气处理设备较为稳定地处理尾气。

优选的，各个所述气孔的轴线与隔离管的径向之间均存有夹角。

通过采用上述技术方案，由于气孔的轴线与隔离管的径向之间存有夹角，使得进入隔离管中的氮气形成旋流，以便进入隔离管中的氮气较为稳定地对水蒸汽进行阻隔。

优选的，所述隔离管远离过渡管的一端连通有第二气管，所述第二气管外接有氮气。

通过采用上述技术方案，在工人对尾气进行处理时，工人将氮气通过第二气管通入隔离管中，使得隔离管中充满氮气，降低了水蒸汽通过隔离管飘散至进料管中的可能性。

优选的，所述隔离管远离过渡管的一端设有气缸，所述气缸的输出端延伸至隔离管中并连接有压板。

通过采用上述技术方案，当需要对隔离管的内壁进行清理时，工人启动气缸，气缸即可带动压板移动，压板对隔离管的内壁进行清理，使得隔离管的内壁上不易黏附二氧化硅粉末，进一步降低了进料管和隔离管中堵塞的可能性，以便尾气处理设备较为稳定地处理尾气。

优选的，所述过渡管上设有用于清理过渡管内壁的清理件，所述清理件包括清理盘和第一水管，所述清理盘套设在过渡管上，所述第一水管与清理盘相连接，所述清理盘中开设有与第一水管相连通第二空腔，所述清理盘靠近过渡管的一侧开设有若干用于连通过渡管和第二空腔的通孔，所述机架上设有循环水泵，所述循环水泵的一端通过循环管与水洗箱相连通、另一端通过第二水管与第一水管相连通。

通过采用上述技术方案，当需要对过渡管的内壁进行清理时，循环水泵启动并通过循环管将水洗箱中的清水抽出，再将清水依次通过第二水管和第一水管输送至第二空腔中，清水再通过通孔进入过渡管中，此时清水即可对过渡管的内壁进行清理，以清理黏附在过渡管内壁上的二氧化硅粉末，降低了过渡管中出现堵塞的可能性，以便尾气处理设备较为稳定地处理尾气。

优选的，所述过渡管远离隔离管的一端弯折设置，所述过渡管的弯折处连通有第三水管，所述第三水管远离过渡管的一端连接有控制阀，所述控制阀远离第三水管的一端通过第四水管与第二水管相连通。

通过采用上述技术方案，弯折设置的过渡管方便流入过渡管中的清水较为稳定地携带二氧化硅粉末进入水洗箱中，使得过渡管中不易出现堵塞的现象。而过渡管的拐角处易堆积二氧化硅粉末，此时工人启动控制阀，使得第三水管、第四水管和第二水管相连通，循环水泵即可将清水依次输送至第二水管、第四水管和第三水管中，以清理过渡管的拐角处，进一步降低了过渡管的拐角处堵塞的可能性，进一步提高了尾气处理设备处理尾气时的稳定性。

优选的，所述进料管上设有压力检测仪，所述压力检测仪的输出端延伸至进料管中，所述过渡管远离隔离管的一端连通有排污管，所述排污管中设有蝶阀。

通过采用上述技术方案，压力检测仪方便检测进料管处的压力，当进料管处的压力高于设定阈值时，证明过渡管中出现堵塞，此时蝶阀启动，使得过渡管和排污管相连通，以便清水携带二氧化硅粉末直接从排污管排出，以实现清理过渡管内壁的功能，进一步降低了 二氧化硅粉末堵塞过渡管的可能性。

综上所述，本申请包括以下至少一种有益技术效果：

1.通过设置阻隔件，阻隔件对尾气处理过程中产生的水蒸汽进行阻隔，使得水蒸汽不易飘散至进料管中而产生水珠，使得进料管处的尾气不易与水接触后产生二氧化硅粉末，降低了二氧化硅粉末附着在进料管的内壁上的可能性，使得进料管处不易出现堵塞的现象，以便尾气较为稳定地进入水洗箱，从而提高了尾气处理设备处理尾气的效率；

2.通过设置清理件，清理件方便对过渡管的内壁进行清理，使得二氧化硅粉末不易附着在过渡管的内壁上，降低了过渡管中出现堵塞的现象，进一步提高了尾气进入水洗箱中的稳定性，从而进一步提高了尾气处理设备处理尾气的效率；

3.通过设置压力检测仪和蝶阀，压力检测仪实时检测进料管、隔离管和过渡管中的压力，以便根据检测值控制蝶阀的启闭，使得清水携带二氧化硅粉末从排污管排出，进一步降低了过渡管中出现堵塞的可能性，进一步提高了尾气进入水洗箱中的稳定性。

附图说明

图1是本申请实施例的整体结构示意图；

图2是本申请实施例用于体现阻隔件和清理件位置关系的结构示意图。

附图标记说明：1、机架；11、循环水泵；111、循环管；112、第二水管；2、水洗箱；21、出料管；3、进料管；31、隔离管；311、第二气管；312、气缸；313、压板；32、过渡管；33、阻隔件；331、进气盘；332、第一气管；333、第一空腔；334、气孔；4、清理件；41、清理盘；411、第二空腔；412、通孔；42、第一水管；5、第三水管；51、控制阀；52、第四水管；6、排污管；61、蝶阀；7、压力检测仪。

具体实施方式

以下结合附图1-2对本申请作进一步详细说明。

本申请实施例公开一种具有气幕结构的EPI外延工艺尾气处理设备。参照图1，一种具有气幕结构的EPI外延工艺尾气处理设备，包括机架1、水洗箱2和进料管3，水洗箱2固定在机架1上，进料管3与机架1相连接，且进料管3与水洗箱2之间依次连通有隔离管31和过渡管32，进料管3、隔离管31、过渡管32和水洗箱2相互连通。水洗箱2远离过渡管32的一端连通有出料管21，出料管21、水洗箱2、过渡管32、隔离管31和进料管3中处于负压状态，且隔离管31中设有用于阻隔水蒸汽的阻隔件33。在尾气处理的过程中，阻隔件33对尾气与水反应时产生的水蒸汽进行阻隔，使得水蒸汽不易飘散至进料管3中，降低了进料管3中生成小水珠的可能性，从而使得尾气不易在进料管3中反应而生成二氧化硅粉末，降低了进料管3中出现堵塞的可能性，以便尾气较为稳定地进入水洗箱2中，提高了尾气处理设备处理尾气的稳定性和效率。

参照图1和图2，阻隔件33包括进气盘331和第一气管332，进气盘331套设在隔离管31上，第一气管332与进气盘331相连接。进气盘331中开设有与第一气管332相连通的第一空腔333，第一气管332远离进气盘331的一端外接有氮气。进气盘331靠近隔离管31的一侧开设有若干用于连通隔离管31和第一空腔333的气孔334。且各个气孔334的轴线与隔离管31的径向之间存有夹角。

为了进一步降低水蒸汽飘散至进料管3中的可能性，隔离管31远离过渡管32的一端连通有第二气管311，第二气管311远离隔离管31的一端外接有氮气，第二气管311与隔离管31的连通处设置在过渡管32远离进气盘331的一端。且过渡管32上设有气缸312，气缸312的输出端延伸至隔离管31中并连接有压板313。

当需要对尾气进行处理时，工人将氮气通入第一气管332和第二气管311中，进入第二气管311中的氮气进入隔离管31中，使得隔离管31中充满氮气。进入第一气管332中的氮气进入第一空腔333中，再通过各个气孔334进入隔离管31中。由于各个气孔334的轴线与隔离管31的径向之间存有夹角，因此通过第一气管332、第一空腔333和气孔334进入隔离管31中的氮气形成螺旋状的气幕。此时由氮气形成的气幕以及通过第二气管311进入隔离管31中的氮气相配合，对尾气反应过程中产生的水蒸汽进行阻隔，降低了水蒸汽飘散至进料管3中的可能性，从而降低了二氧化硅粉末附着在进料管3的内壁上的可能性，使得进料管3和隔离管31处不易堵塞，以便尾气较为稳定地进入水洗箱2中。

为了降低部分水蒸汽穿过气幕的可能性，工人启动气缸312，气缸312带动压板313沿隔离管31的长度方向移动，并对隔离管31的内壁进行清理，使得隔离管31的内壁不易残留二氧化硅粉末，从而进一步降低了隔离管31中出现堵塞的可能性。

参照图1和图2，为了方便对过渡管32进行清理，过渡管32上设有用于清理过渡管32内壁的清理件4，清理件4包括清理盘41和第一水管42，清理盘41套设在过渡管32上，第一水管42与过渡盘相连通。清理盘41中开设有与第一水管42相连通的第二空腔411，且清理盘41靠近过渡管32的一侧开设有若干用于连通第二空腔411和过渡管32的通孔412，且各个通孔412的轴线均与过渡管32的径向存有夹角。机架1上固定有循环水泵11，循环水泵11通过循环管111与水洗箱2相连通、另一端通过第二水管112与第一水管42相连通。

为了方便过渡管32对进入过渡管32内的清水提供导向，过渡管32远离隔离管31的一端弯折设置。且过渡管32的弯折处连通有第三水管5，第三水管5远离过渡管32的一端连通有控制阀51，控制阀51远离第三水管5的一端通过第四水管52与第二水管112相连通。

在工人使用尾气处理设备对尾气进行处理的过程中，循环水泵11启动通过循环管111将清水输送至第二水管112中，再通过第二水管112输送至第一水管42中，清水进而第二空腔411后再通过各个通孔412进入过渡管32中。由于各个通孔412的轴向与过渡管32的径向之间均存有夹角，使得从各个通孔412处形成螺旋状的水幕，以便清水对过渡管32的内壁进行清理。

当需要对过渡管32的弯折处进行清理时，工人启动控制阀51，控制阀51连通第三水管5和第四水管52，循环水泵11即可将清水依次输送至第四水管52和第三水管5中，以便清水对过渡管32的弯折处进行清理，使得二氧化硅粉末不易堵塞过渡管32，进一步提高了尾气进入水洗箱2中的稳定性，从而提高了尾气处理设备处理尾气的效率。

参照图1，为了提高对过渡管32内壁的清理程度，过渡管32远离隔离管31的一端连通有排污管6，排污管6中设有蝶阀61。为了方便对蝶阀61进行控制，进料管3处设有压力检测仪7，压力检测仪7的输出端延伸至进料管3中。

在尾气处理的过程中，压力检测仪7实时检测进料管3中的压力。在检测值高于设定阈值时，证明进料管3、过渡管32和隔离管31中出现堵塞的现象，此时蝶阀61启动并连通过渡管32和排污管6，清水即可携带二氧化硅粉末流入排污管6中排出，从而进一步降低了进料管3、隔离管31和排污管6中堵塞的可能性，从而进一步提高了尾气进入水洗箱2中的稳定性。

本申请实施例一种具有气幕结构的EPI外延工艺尾气处理设备的实施原理为：在尾气处理的过程中，阻隔件33对尾气反应时产生的水蒸汽进行阻隔，使得水蒸汽不易飘散至进料管3后在进料管3的内壁上形成小水珠，使得尾气不易在进料管3中发生反应，降低了二氧化硅粉末附着在进料管3的内壁上的可能性，从而降低了进料管3处出现堵塞的可能性，以便尾气较为稳定地进入水洗箱2中，提高了尾气处理设备处理尾气的效率。

以上均为本申请的较佳实施例，并非依此限制本申请的保护范围，故：凡依本申请的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本申请的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种具有气幕结构的EPI外延工艺尾气处理设备，其特征在于：包括机架(1)、水洗箱(2)和进料管(3)，所述水洗箱(2)设置在机架(1)上，所述进料管(3)与水洗箱(2)相连通，所述进料管(3)远离水洗箱(2)的一端外接有尾气，所述水洗箱(2)远离进料管(3)的一端连通有出料管，所述进料管(3)、水洗箱(2)出料管中均处于负压状态；

所述进料管(3)和水洗箱(2)之间依次连通有隔离管(31)和过渡管(32)，所述隔离管(31)与过渡管(32)相连通，所述隔离管(31)远离过渡管(32)的一端与进料管(3)相连通，所述过渡管(32)远离隔离管(31)的一端与水洗箱(2)相连通，所述隔离管(31)中设有用于阻隔水蒸汽的阻隔件(33)。

2.根据权利要求1所述的一种具有气幕结构的EPI外延工艺尾气处理设备，其特征在于：所述阻隔件(33)包括进气盘(331)和第一气管(332)，所述进气盘(331)套设在隔离管(31)上，所述第一气管(332)与进气盘(331)相连接，所述第一气管(332)远离近进气盘(331)的一端外接有氮气，所述进气盘(331)中开设有与第一气管(332)相连通的第一空腔(333)，所述进气盘(331)靠近隔离管(31)的一侧开设有若干用于连通第一空腔(333)和隔离管(31)的气孔(334)。

3.根据权利要求2所述的一种具有气幕结构的EPI外延工艺尾气处理设备，其特征在于：各个所述气孔(334)的轴线与隔离管(31)的径向之间均存有夹角。

4.根据权利要求2所述的一种具有气幕结构的EPI外延工艺尾气处理设备，其特征在于：所述隔离管(31)远离过渡管(32)的一端连通有第二气管(311)，所述第二气管(311)外接有氮气。

5.根据权利要求4所述的一种具有气幕结构的EPI外延工艺尾气处理设备，其特征在于：所述隔离管(31)远离过渡管(32)的一端设有气缸(312)，所述气缸(312)的输出端延伸至隔离管(31)中并连接有压板(313)。

6.根据权利要求2所述的一种具有气幕结构的EPI外延工艺尾气处理设备，其特征在于：所述过渡管(32)上设有用于清理过渡管(32)内壁的清理件(4)，所述清理件(4)包括清理盘(41)和第一水管(42)，所述清理盘(41)套设在过渡管(32)上，所述第一水管(42)与清理盘(41)相连接，所述清理盘(41)中开设有与第一水管(42)相连通第二空腔(411)，所述清理盘(41)靠近过渡管(32)的一侧开设有若干用于连通过渡管(32)和第二空腔(411)的通孔(412)，所述机架(1)上设有循环水泵(11)，所述循环水泵(11)的一端通过循环管(111)与水洗箱(2)相连通、另一端通过第二水管(112)与第一水管(42)相连通。

7.根据权利要求1所述的一种具有气幕结构的EPI外延工艺尾气处理设备，其特征在于：所述过渡管(32)远离隔离管(31)的一端弯折设置，所述过渡管(32)的弯折处连通有第三水管(5)，所述第三水管(5)远离过渡管(32)的一端连接有控制阀(51)，所述控制阀(51)远离第三水管(5)的一端通过第四水管(52)与第二水管(112)相连通。

8.根据权利要求7所述的一种具有气幕结构的EPI外延工艺尾气处理设备，其特征在于：所述进料管(3)上设有压力检测仪(7)，所述压力检测仪(7)的输出端延伸至进料管(3)中，所述过渡管(32)远离隔离管(31)的一端连通有排污管(6)，所述排污管(6)中设有蝶阀(61)。