CN220335296U - 一种基于气相沉积法的尾气处理装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种基于气相沉积法的尾气处理装置，包括至少一个处理腔体，所述处理腔体内安装有呈迷宫排布的若干挡板以使得尾气沿迷宫的出口路径方向进行移动，若干所述挡板表面铺设有吸附材料。相比于现有的处理装置，本实用新型提供的尾气处理装置，通过呈迷宫式的挡板结构，能有效延长尾气在处理腔体内的移动路径，解决了目前尾气处理方法不能有效吸附尾气的问题。

Description

一种基于气相沉积法的尾气处理装置

技术领域

本实用新型涉及尾气处理技术领域，具体涉及一种基于气相沉积法的尾气处理装置。

背景技术

在航空航天，半导体等诸多领域，均有采用化学气相沉积技术。化学气相沉积是利用气态或蒸汽态的物质在气相或气固界面上反应生成固态沉积物的技术，一般包括：1)形成气态或蒸汽态的物质；2)把上述物质转移至沉积区域；3)在固体上产生化学反应并产生固态物质。在沉积过程中，会伴随着尾气的产生，尾气中含有有毒有害气体，如果直接排放则可通过呼吸进入人体，危害生产工人及周边居民的健康；尾气中还可能会含有未消耗的易燃易爆气体，如果不经处理直接外排容易产生火灾和爆炸等安全生产事故。因此，如何采用合适、安全的方法对沉积过程中产生的尾气进行处理，是非常有意义和必要的。

目前常见有水洗尾气法和干式处理法。具体的：

1)水洗尾气法是将尾气通过某些溶液，尾气在溶液中经过吸收，再将通过溶液后的尾气收集起来排入大气。这种方式，气体与溶液可以较大程度的充分反应并被吸收，但是溶液配制较为繁琐且根据尾气的不同，更换溶液和废液处理也较为繁琐。

2)干式处理法是将尾气通过一个过滤气体的装置，其中放有吸附气体的材料。这种方式是目前较为常见的尾气处理方式，但是经由这种处理直接出来的气体，一般有效吸附路程较短，不能得到有效的吸附效果。

有鉴于此，确有必要提供一种解决上述问题的技术方案。

实用新型内容

本实用新型的目的之一在于：针对现有技术的不足，提供一种基于气相沉积法的尾气处理装置，以解决目前尾气处理方法中有效吸附路程较短，不能有效处理尾气的问题。

为了实现上述目的，本实用新型采用以下技术方案：

一种基于气相沉积法的尾气处理装置，包括至少一个处理腔体，所述处理腔体内安装有呈迷宫排布的若干挡板以使得尾气沿迷宫的出口路径方向进行移动，若干所述挡板表面铺设有吸附材料。

优选的，若干所述挡板沿竖轴方向相间叠设。

优选的，若干所述挡板沿竖轴方向呈回廊式排布。

优选的，相邻挡板之间的间隙沿迷宫出口路径方向依次增大。

优选的，吸附材料满充于所述处理腔体内。

优选的，所述处理腔体开设进气口和出气口，其中迷宫的入口为所述进气口，迷宫的出口为所述出气口。

优选的，所述进气口设于所述处理腔体的底部，所述出气口设于所述处理腔体的顶部；所述进气口和所述出气口均装设可拆卸式阀门。

优选的，包括至少两个所述处理腔体；所述处理腔体的顶部设置卡头或卡槽，所述处理腔体的底部设置卡槽或卡头；相邻所述处理腔体之间通过卡头和卡槽的扣合进行连接，且位于下部的处理腔体的出气口与位于上部的处理腔体的进气口连通，或位于下部的处理腔体的进气口与位于上部的处理腔体的出气口连通。

优选的，所述处理腔体的顶部设置卡槽，所述处理腔体的底部设置卡头，位于下部的处理腔体的卡槽与位于上部的处理腔体的卡头通过扣合连接，且位于下部的处理腔体的出气口与位于上部的处理腔体的进气口连通。

优选的，所述处理腔体沿竖轴方向装设密封条用于沿竖轴方向打开所述处理腔体，且所述处理腔体的外围装设卡箍用以卡紧所述处理腔体。

本实用新型的有益效果在于：本实用新型提供的尾气处理装置，在处理腔体内安装呈迷宫排布的挡板，且将吸附材料铺设于挡板表面，可使得尾气沿迷宫的出口路径方向进行移动，同时在移动过程中被吸附净化，相比于常规直接放置吸附材料的方法，由于本处理装置延长了尾气的有效吸附路程，保证了尾气与吸附材料的接触时长，从而达到了有效净化尾气的目的。

附图说明

图1为本实用新型尾气处理装置未放置吸附材料时的结构示意图。

图2为本实用新型尾气处理装置的结构示意图之一。

图3为本实用新型尾气处理装置的结构示意图之二。

图中：1-处理腔体；11-进气口；12-出气口；13-可拆卸式阀门；14-卡头；15-卡槽；2-挡板；3-吸附材料。

具体实施方式

为使本实用新型的技术方案和优点更加清楚，下面将结合具体实施方式和说明书附图，对本实用新型及其有益效果作进一步详细的描述，但本实用新型的实施方式不限于此。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“长度”、“宽度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本实用新型的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

在本实用新型的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

本实用新型使用到的标准零件均可以从市场上购买，异形件根据说明书的和附图的记载均可以进行订制，各个零件的具体连接方式均采用现有技术中成熟的螺栓、铆钉、焊接等常规手段，机械、零件和设备均采用现有技术中，常规的型号，加上电路连接采用现有技术中常规的连接方式，在此不再详述。

本实用新型所指的尾气处理系统，优选是用于化学气相沉积法中尾气的处理，更优选是用于化学气相沉积制备碳/碳复合材料时所产生的尾气的处理。其中，沉积炉是实现化学气相沉积法制备碳/碳复合材料的核心设备，现有的气相沉积炉中通常设有工件放置台，工件放置在工件放置台上，通过气相沉积炉底部进气管路向沉积炉内通入碳源气体，碳源气体以一定的流量、流速直接通入到炉体内，并发生热解后形成基体碳沉积于工件的内部或表面。然而，在气相沉积炉工作时产生的尾气中含有大量焦油，这些焦油如果排放到大气中会对环境造成污染。而目前对尾气的吸附处理效果有限，并不能达到有效的吸附。

基于此，本实用新型第一方面旨在提供一种基于气相沉积法的尾气处理装置，包括至少一个处理腔体1，所述处理腔体1内安装有呈迷宫排布的若干挡板2以使得尾气沿迷宫的出口路径方向进行移动，若干所述挡板2表面铺设有吸附材料3。

通过重新改进尾气处理装置，增设呈迷宫排布的若干挡板2，通过挡板2的设置预设尾气的移动方向，使其在处理腔体1内有足够的有效吸附路程，以使得吸附材料3能有效对尾气进行吸附处理，从而解决了目前尾气处理方法不能有效吸附尾气的问题。

其中，上述所述的若干挡板2呈迷宫排布，挡板2可以是任意走向，如横向、纵向或斜向，或横向与纵向组合，或纵向与斜向组合，或其他方式任意组合，保留有通向迷宫出口通道以供排气即可。另外，需要说明的是，本实用新型所指的挡板2为孔隙率小于尾气分子直径的挡板2，可理解为几乎无孔隙挡板2，以保证尾气的移动路线。

而在沿迷宫的出口路径方向上，沿途所经过的挡板2表面均铺设有吸附材料3，当尾气途径时吸附材料3即可发挥其吸附作用，净化尾气。优选的吸附材料3层层叠设于挡板2，以增加尾气于吸附材料3的接触面积。更优选的，吸附材料3满充于所述处理腔体1内，如此可极大增加吸附材料3与尾气的接触面积，尾气沿迷宫出口移动时，吸附效果更优，尾气被净化效果更好。

另外，上述的处理腔体1外形优选为圆柱形，对应的其内设的挡板2与处理腔体1接触部分为圆弧状，以匹配处理腔体1的圆形设置。当然处理腔体1外形也可其他结构，如方体、椭圆体等，挡板2做对应设置即可。

此外，上述所述吸附材料3包括但不限于活性炭，还可包括能吸附的其他材料。

在一些实施方式中，可如图1～2所示，若干所述挡板2沿竖轴方向(图1中Y方向)相间叠设。将挡板2依次叠设形成迷宫结构，一方面挡板2排列有序，有利于后续吸附材料3的更换；另一方面有间隔的层叠也更利于吸附放置的填充。此外，吸附材料3根据相邻挡板2之间的间隙不同做不同的层叠设置，如间隙较小时，可铺设一层吸附材料3；如间隙较大时，可铺设多层吸附材料3，优选于满充处理腔体1为佳。

在一些实施方式中，可如图1～2所示，若干所述挡板2沿竖轴方向呈回廊式排布。回廊式排布挡板2，相对更能延长尾气在处理腔体1内的移动路程，增加其被有效吸附时间；且匹配挡板2设置的数量，在相对较多的前提下，尾气再处理腔体1内的移动路程大大增加，但在此种结构下也因避免挡板2过多，相邻挡板2之间应预留足够位置以供吸附材料3铺设。

在一些实施方式中，相邻挡板2之间的间隙沿迷宫出口路径方向依次增大。在距离迷宫出口路径方向越近位置增大相邻挡板2间的间隙，即是相当于在距离迷宫出口路径方向越远位置相邻挡板2间的间隙相对较小，如此尾气在前期即经过了较长的吸附路程，已得到较为有效的吸附；而后再在靠近出口处增加相邻挡板2间的间隙，一方面可填充较多的吸附材料3，较多的吸附材料3可进一步对尾气进行吸附；另一方面也可节约一部分挡板2，减少生产成本。

在一些实施方式中，所述处理腔体1开设进气口11和出气口12，其中迷宫的入口为所述进气口11，迷宫的出口为所述出气口12。

其中，进气口11和出气口12可根据迷宫的出入口排布开设在处理腔体1对应的位置，尾气由进气口11进入后能迅速进入迷宫的入口，开始被吸附净化。具体的，进气口11可开设在处理腔体1的顶部、底部或侧部；出气口12也可开设在顶部、底部或侧部。此外，所述进气口11和所述出气口12均装设可拆卸式阀门13，通过可拆卸式阀门13的安装一方面便于尾气的进出；另一方面当有多个处理腔体1时，通过可拆卸式阀门13也可快速连通两个处理腔体1，尾气经过其中一个处理腔体1后能快速进入下一处理腔体1进行吸附处理。

优选的，所述进气口11设于所述处理腔体1的底部，所述出气口12设于所述处理腔体1的顶部。将进气口11设置在底部，出气口12设置在顶部，即是尾气由底部开始进入处理腔体1内，由于重力作用，气流在迷宫内的向上移动受阻，能充分的与吸附材料3接触达到有效吸附的目的，另有源源不断的尾气流入处理腔体1中，已在处理腔体1内的尾气不会留在原地，而是随着气流不断经过吸附材料3，不断被吸附，最终达到净化的目的。更优选的，进气口11设置在处理腔体1底部的中间，同样的，出气口12也是设置在处理腔体1顶部的中间。另外，尾气的流入速度可根据处理腔体1的大小、吸附材料3的数量、尾气在处理腔体1内的移动距离等合理调整，这里不做过多限定。

在一些实施方式中，本尾气处理装置包括至少两个所述处理腔体1；具体的，可包括两个、三个、四个或五个等所述处理腔体1。所述处理腔体1的顶部设置卡头14或卡槽15，所述处理腔体1的底部设置卡槽15或卡头14；相邻所述处理腔体1之间通过卡头14和卡槽15的扣合进行连接，且位于下部的处理腔体1的出气口12与位于上部的处理腔体1的进气口11连通，或位于下部的处理腔体1的进气口11与位于上部的处理腔体1的出气口12连通。

多个处理腔体1的组合，每个处理腔体1内填充的吸附材料3可根据尾气处理需求不同进行更换，可进一步提升尾气的吸收效果。此外通过卡头14和卡槽15的扣合进行连接可快速拆卸和安装不同吸附材料3的处理腔体1。

具体的在一些实施方式中，可如图3所示，所述处理腔体1的顶部设置卡槽15，所述处理腔体1的底部设置卡头14，位于下部的处理腔体1的卡槽15与位于上部的处理腔体1的卡头14通过扣合连接，且位于下部的处理腔体1的出气口12与位于上部的处理腔体1的进气口11连通。

在一些实施方式中，所述处理腔体1的顶部设置卡头14，所述处理腔体1的底部设置卡槽15，位于下部的处理腔体1的卡头14与位于上部的处理腔体1的卡槽15通过扣合连接，且位于下部的处理腔体1的出气口12与位于上部的处理腔体1的进气口11连通。

在一些实施方式中，所述处理腔体1沿竖轴方向(图1中的Y方向)装设密封条(图中没有标示)用于沿竖轴方向打开所述处理腔体1，且所述处理腔体1的外围装设卡箍(图中没有标示)用以卡紧所述处理腔体1。通过密封条的设置可辅助处理腔体1由竖轴方向打开，且外围还装设卡箍以卡紧处理腔体1，在化学气相沉积中因通常采用负压方式，这种密封条加卡箍的方式能够很好地保证装置内部的气密性；另外由于可从竖轴方向打开处理腔体1，可便于更换腔体内的吸附材料3，保证尾气的处理效果。

综上，本实用新型提供的基于气相沉积法的尾气处理装置，通过呈迷宫式的挡板结构，能有效延长尾气在处理腔体内的移动路径，解决了目前尾气处理方法不能有效吸附尾气的问题，处理腔体的沿竖轴方向的开合结构还能有效解决吸附材料更换繁琐的问题。另外本实用新型的尾气处理装置还可叠加含不同吸附材料的处理腔体，可进一步保证尾气的吸附效果。

根据上述说明书的揭示和教导，本实用新型所属领域的技术人员还能够对上述实施方式进行变更和修改。因此，本实用新型并不局限于上述的具体实施方式，凡是本领域技术人员在本实用新型的基础上所作出的任何显而易见的改进、替换或变型均属于本实用新型的保护范围。此外，尽管本说明书中使用了一些特定的术语，但这些术语只是为了方便说明，并不对本实用新型构成任何限制。

Claims (8)

1.一种基于气相沉积法的尾气处理装置，其特征在于，包括至少两个处理腔体，所述处理腔体内安装有呈迷宫排布的若干挡板以使得尾气沿迷宫的出口路径方向进行移动，若干所述挡板表面铺设有吸附材料；

所述处理腔体开设进气口和出气口，其中迷宫的入口为所述进气口，迷宫的出口为所述出气口；

所述处理腔体的顶部设置卡头或卡槽，所述处理腔体的底部设置卡槽或卡头；相邻所述处理腔体之间通过卡头和卡槽的扣合进行连接，且位于下部的处理腔体的出气口与位于上部的处理腔体的进气口连通，或位于下部的处理腔体的进气口与位于上部的处理腔体的出气口连通。

2.根据权利要求1所述的基于气相沉积法的尾气处理装置，其特征在于，若干所述挡板沿竖轴方向相间叠设。

3.根据权利要求2所述的基于气相沉积法的尾气处理装置，其特征在于，若干所述挡板沿竖轴方向呈回廊式排布。

4.根据权利要求2或3所述的基于气相沉积法的尾气处理装置，其特征在于，相邻挡板之间的间隙沿迷宫出口路径方向依次增大。

5.根据权利要求1~3任一项所述的基于气相沉积法的尾气处理装置，其特征在于，吸附材料满充于所述处理腔体内。

6.根据权利要求1所述的基于气相沉积法的尾气处理装置，其特征在于， 所述进气口设于所述处理腔体的底部，所述出气口设于所述处理腔体的顶部；所述进气口和所述出气口均装设可拆卸式阀门。

7.根据权利要求1所述的基于气相沉积法的尾气处理装置，其特征在于，所述处理腔体的顶部设置卡槽，所述处理腔体的底部设置卡头，位于下部的处理腔体的卡槽与位于上部的处理腔体的卡头通过扣合连接，且位于下部的处理腔体的出气口与位于上部的处理腔体的进气口连通。

8.根据权利要求1所述的基于气相沉积法的尾气处理装置，其特征在于，所述处理腔体沿竖轴方向装设密封条用于沿竖轴方向打开所述处理腔体，且所述处理腔体的外围装设卡箍用以卡紧所述处理腔体。