TW495375B - Treatment system for removing hazardous substances from a semiconductor process waste gas stream - Google Patents
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Description
495375 A7 B7
經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 五、發明說明(丨) <相關申請案交互參照> 本申請案係主張2 0 〇 〇年五月〜曰提出之臨時專利 申請序號6Q/2GQ,959名_「雖除去來自半 導體製程難流之有雜__纖」_益,此處將 參照該專利申請案的內容。 <發明背景> 發明領域 本發明係有關於廢氣處理系統,並且更特別係有關於 一種用來減少或消除有毒或危險的氣體與微細顆粒物質之 排放的系統和方法。 <相關技藝之說明> 半導體製造程序’像是:化學蒸氣之沉積(C V D ) ’係利用許多具有局度雜、軸性、性、自讎或 其匕危險性的化學樂物。一般而言,這些製程只消耗掉少 量的化學物。未被消耗掉的化學物,連同所產生的微粒狀 反應物產品’以廢氣流的形式離開該加工設備,並且流入 到一個排放系統裏面。因爲該廢氣流的某些成分具有危險 或有毒的特性,所以需要和/或法律上規定必須要在被排 放到大氣環境以前對這些廢氣流予以處理,以便去除掉有 害的廢氣成分或令其降低到最小的程度。 習知的技術包括許多可在市面上取得的可用於自廢氣 流中除去特定氣體和固體物質的處理系統。因爲在這些廢 氣流裏有相對高負載的固體微粒和腐飩性,習知處理系統 的使用者經常遭遇到氣流路徑遭受堵塞以及系統元件遭到 4 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210 X 297公釐) -----------#裝--------訂--------- (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 495375 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 A7 B7 五、發明說明(y) 磨損的問題。這些問題的補救方法(譬如,淸理堆積的微 細顆粒或是更換遭受到腐鈾的元件)都經常必須讓伴隨的 相關加工設備臨時停機檢修,引起不在計劃內的停工。這 種未在計劃內的意外停工增加了整體的製造成本,因而, 特別是在高度競爭和價格導向的半導體製造業中引發了許 多問題。習知處理系統的使用者因此發現他們已經被迫在 停工檢修和效率降低之間必須尋求一個折衷。 有鑒於以上的討論,因而對於能夠避免因堵塞和腐蝕 問題而導致未預期的停工,而同時可以有效地減少廢氣流 中所含的危險成分和有毒物質使達到一個可接受水平之廢 氣處理系統產生一個需求。 〈發明槪要〉 根據本發明之一態樣,本發明提供的一種系統能夠控 制廢氣流內所含有的危險或有毒或其它令人討厭之成分, 同時透過減少保養和修理工作之需求而能夠維持機器設備 的運轉時間。 該系統結合一種可以高度有效地摧毀廢氣流中所含的 某些特別選定之氣體物質的技術。利用使廢氣流在高溫中 氧化的方式除去廢氣流中所含的可燃性物質。然後,該氣 體通過一個漩渦洗滌器,該漩渦洗滌器可以有效地除去在 廢氣流裏的微細顆粒以及中度等級的酸氣,且,該漩渦洗 滌器是此一系統的主要降溫裝置。然後,廢氣通過一個逆 流式的塡充塔,該塡充塔可除去剩餘的酸氣。最後,廢氣 流通過一個凝結器,以便在經過風扇離開該系統以前降低 5 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210 X 297公釐) ------------裝--------訂--------- (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 495375 A7 B7 五、發明說明(ί) 氣體的溼氣含量。 該處理系統有利地包含一個可減少系統內表面上所堆 積之微細顆粒的機構,藉此避免習知系統常見的堵塞問題 。該漩渦洗滌器利用一個打濕機構,以防止微細顆粒附著 到系統內部的元件上。另外,由凝結器導致的濕度下降使 得設備管線內產生凝結和腐餓的機會減少。 由於前述的改良,該系統能夠有效地從廢氣裏除去危 險和有毒的物質,並且能夠被長時間地持續使用,因而可 以減少半導體作業的停機檢修時間以及降低因而所產生的 營收損失。該系統係特別良好地適用在減少譬如是半導體 製程裏的化學蒸氣沉積(CVD)。 <圖式簡單說明> 圖1示意地說明根據本發明的一個廢氣處理系統。 圖2 Α係說明使用在圖1之廢氣處理系統裏的一個漩 渦洗滌器的側視圖。 圖2 B係說明使用在圖1之廢氣處理系統裏的一個漩 渦洗滌器的俯視圖。 圖3係圖2 A和圖2 B之漩渦洗滌器的內管的俯視圖 和三個側視圖。 圖4係說明圖1之廢氣處理系統的塡充塔的視圖。 <元件符號說明> 10 0 :廢氣處理系統;1〇 5 :廢氣入口; 1 1 〇 :加 熱氧化器;1 1 5 :氧化氣體入;1 2 0 :漩渦洗滌器; 130:塡充塔;140:凝結器;150:風扇;21 6 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210 X 297公釐) -----------—裝--------訂--------- (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 495375 A7 B7 五、發明說明(w) (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 0 :上段區域;內管2 1 2 : ; 2 1 4 :外管;2 2 0 : 下段區域;2 2 5 :環形部;2 3 0 :注射孔;凸緣2 4 0: ;250:自由面;260:灑水口; 2 7 0 :側孔 ;3 1 0 :噴水霧化器;噴灑水4 1 0 : ; 4 2 0 :塡充 物質;4 3 0 :出口管線。 <較佳具體實施例說朋> 圖1示意地說明一個根據本發明之態樣所建造的廢氣 處理系統1 0 0。圖示的廢氣處理系統1 0 0整體上包含 一個用來氧化所選定的氣體物質的加熱氧化器1 1 〇、一 個用來除去微細顆粒物質和一部份酸性氣體的漩渦洗漉器 1 2 0、一個用來除去剩餘酸性氣體的塡充塔1 3 0、一 個用來除去一部份水蒸氣的凝結器1 4 0、和一個用來抽 引廢氣流使其通過廢氣處理系統1 0 0的風扇1 5 0。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 來自於譬如是滲氮製程設備的半導體製程儀器設備的 廢氣流,在最初階段時,經由一個廢氣入口 1 0 5流到加 熱氧化器1 1 0裏面。在廢氣處理系統1 0 0的正常作業 之中,由製程設備流出的廢氣流將會包含氮或其它惰性氣 體之載體,這些氮或惰性氣體之載體是與廢氣流裏的各種 氣態和微粒狀的成分相混合,在廢氣流被釋放到大氣排放 系統以前,必須要先除去這些氣態和微粒狀成分。廢氣流 裏常見需要被去除的氣態成分包含:氫化硅(S i Η 4 )、 氨(ΝΗ3)、氟、和氟化氫(HF)。廢氣流的微粒狀成 分則包含有氮化硅(S i N)、二氧化硅(S i〇2 )、和 六氟化鎢(WF 6)。在製程設備的正常操作裏,廢氣流將 7 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210 X 297公釐) 495375 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 A7 B7 五、發明說明($ ) 定期地與一道淸潔氣流交換,一般這股淸潔氣流包含有三 氟化氮(N F 3 )、或氟立昂(F r e ο η )化合物。 在加熱氧化器1 1 0處,廢氣流與一股氧化氣流混合 ,該氧化氣流是經由氧化氣體入口115被注射到加熱氧 化器1 1 0裏面,並且通過加熱氧化器裏的一個高溫反應 地帶。氧化氣流一般含有空氣或是空氣/氧的混合物,氧 化氣流經由氧化氣體入口115在高壓下被注射進入到廢 氣流裏面產生湍流,並且促使氧化氣流在加熱氧化器1 1 0裏面與廢氣流快速地混合。被加入到廢氣流裏的氧化氣 體之數量可以依照廢氣組成成分和所需要降低的氣體成分 而加以調整。加熱氧化器1 1 0包含一個加熱的金屬管, 混合後的氣流可通過該金屬管。該金屬管是由市面上可購 得的高溫合金金屬製成,這些合金金屬可以是譬如英高鎳 (Inconel) 600或哈司特鎳合金(H a s t e 1 1 〇 y ) C 2 2。該金屬管可以利用傳統的輻射式陶瓷 電阻加熱器或其它適當的類似物來予以加熱。該管子的表 面視廢氣流組成的成分和所需要減少的有害氣體而定,予 以加熱到攝氏5 0 0度至攝氏8 5 0度之間的溫度。該管 子的尺寸較佳地係被選定爲:能夠提供充分的反應時間, 以便能夠讓氫化硅和其它有毒氣體實質達到完全氧化,而 同時保持氣體有足夠的高速度,以便讓管子內壁上微細顆 粒的沉積減少到最小的程度。 然後,該廢氣流離開加熱氧化器1 1 0,並且被引導 進入漩渦洗滌器1 2 0。如同先前提及的,該漩渦洗滌器 8 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210 X 297公爱1 " ---------1·裝--------訂---------線· (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 495375 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 A7 --------B7_______—-------- ' 五、發明說明(b ) 1 2 0的作用是要除去廢氣流中的微細顆粒成分以及一部 份的高水溶性氣體成分,譬如是氟化氫。由於廢氣流在加 熱氧化器1 1 〇內部被加熱到一個高的溫度’該游渦洗滌 器1 2 0具有一個令廢氣流冷卻的額外功能。已經觀察得 :(1 )表面溫度超過攝氏3 0 0度,或(2 )表面覆蓋 有一層水,除非這兩個條件其中之一披滿足’微細顆粒物 質的沉積將傾向於發生在漩渦洗滌器1 2 0的乾燥和潮溼 地帶交界附近的地區。 漩渦洗滌器1 2 0的特徵和操作可以參照圖2 A和圖 2 B予以最佳的說明,圖2 A和圖2 B分別描述該漩渦洗 滌器1 2 0的側視圖和俯視圖。如同可由圖2 A中看出, 該漩渦洗滌器1 2 0包含一個上段區域2 1 0和一個下段 區域2 2 0。該上段區域2 1 0係由一個內管2 1 2和一 個外管2 1 4構成的,廢氣流可流過該內管2 1 2,而該 外管2 1 4具有一個實質較內管2 1 2爲大的直徑,且被 設置成與內管2 1 2同一中心軸線的狀態。在內管2 1 2 和外管2 1 4之間的空間界定了一個環形部2 2 5,水通 過一個延伸貫穿外管2 1 4之管壁的注射孔2 3 0而被注 射進入到該環形部2 2 5裏面。如同可參照圖2 B看出, 該注射孔2 3 0的縱長軸線與內管2 1 2和外管2 1 4的 徑向軸線形成一個斜角,以便將迴旋動作或旋轉動作加入 到環形部2 2 5裏所包含的水,其目的將在稍後討論。現 在再度參照到圖2 A,外管2 1 4的上端設有一個凸緣2 4 0,該凸緣2 4 0配合一個位於加熱氧化器1 1 〇下端 9 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210 X 297公釐) (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁} ▼裝--------訂i 495375
經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 五、發明說明(Ί ) 的對應凸緣(參見圖1)。如同可由附圖中看出,內管2 12的上端是被配置在稍低於外管214的上端(在圖示 的實施例裏,大約低1英吋)的地方。被注射通過注射孔 2 3 0的水在環形部2 2 5裏逐漸上升,直到到達內管2 1 2的上端。環形部2 2 5繼續被塡充入水,直到水溢流 過內管上端,並且向下流到內管2 1 2的內壁,形成覆蓋 在內管2 1 2之內壁表面的水膜,其作用爲防止微細顆粒 物質堆積且最終導致氣體流道的堵塞。 由於注射孔2 3 0呈斜角的設置方式而給予水一個迴 旋的運動,這作用是要確保在該漩渦洗滌器1 2 0內部廢 氣流所接觸到的所有表面都能被打濕。在該環形部2 2 5 裏的水,若沒有這個迴旋運動,外管2 1 4 (如同前述的 說明,該外管2 1 4延伸超過內管2 1 2的上端約1英吋 高)的上端緣將不會被水膜覆蓋,而因此會在該處發生微 細顆粒物質堆積的現象。藉由對水加入迴旋運動’水的自 由面2 5 0被賦予一個圓錐形態樣(如同圖2 Α所示)’ 這是因爲在環形部2 2 5靠近外側較大半徑處的水具有較 高的速度,而在靠近內側較小半徑處的水的速度較小的緣 故。在環形部2 2 5裏的水因而更進一步地沿著外管2 1 4的表面向上延伸(直到凸緣240的底部),以致於在 漩渦洗條器1 2 0裏的所有氣體接觸的表面都被打濕°由 於廢氣流直接從加熱氧化器110穿過到漩渦洗滌器12 0裏,在加熱氧化器1 1 0裏所有氣體接觸的表面被維持 在較高的溫度,而在漩渦洗滌器1 2 0裏的所有氣體接觸 10 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210 X 297公釐) ----------.1#裝--------訂----------線# (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 495375 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 A7 B7 五、發明說明(g ) 的表面都被打濕,因而可以使微細顆粒的沉積被減少到最 低的程度,而堵塞的問題得以被避免。 內管2 1 2向下方延伸進入到漩渦洗滌器1 2 0的下 段區域2 2 0裏面。當廢氣流通過內管2 1 2進入到該下 段區域2 2 0的時候,水通過一個或多個灑水口 2 6 0, 被注射進入到靠近下段區域2 2 0入口處的廢氣流裏面。 圖3係該內管2 1 2的一個俯視圖和三個側視圖。如 同可由該附圖中觀察得到,該灑水口 2 6 0被連接到一個 或多個噴水霧化器3 1 0。這些灑水口 2 6 0和噴水霧化 器3 1 0係較佳地被設置在內管2 1 2上面,以便防止由 噴水霧化器310散發出來的小水滴向上濺灑到加熱氧化 器1 1 0裏面,這將會令加熱氧化器的氣體接觸面冷卻, 並且引起微細顆粒物質的沉積發生。如同在此一技術領域 中已爲人熟知的,以這樣的方式,藉由噴水霧化器3 1 0 被注射到廢氣流裏面的小水滴會接觸並捕捉到廢氣流裏的 微細顆粒。另一個方式是,該噴水霧化器3 1 0能夠將來 自塡充塔1 3 0的回收的水注射到廢氣流裏面,這將在稍 後參照圖4予以詳細說明。 被注射進入到漩渦洗滌器1 2 0的小水滴也被用來從 該廢氣流裏吸收一部份的高度水溶性酸性氣體(譬如是氟 化氫)’而形成充滿微細顆粒的水滴。現在回頭參照圖2 A,這些充滿微細顆粒的水滴,連同被用來打濕內管2 1 2和外管2 1 4的水,在重力作用下向下方流動,並且被 收集在一個貯槽裏面,以便作進一步的加工處理。然後, 11 本紙張尺度i4用中國國家標準(CNS)A4規格(210 x 297公釐) ---------]裝--------訂--------- (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 495375 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 Α7 Β7 五、發明說明(1 ) 廢氣流被朝向上方轉向,經由一個側孔2 7 0離開該镟渦 洗條器1 2 0,並且被輸送到塡充塔1 3 0 (參見圖1 ) 。藉由從漩渦洗滌器1 2 0的廢氣流中除去微細顆粒物質 的方式,而使得塡充塔1 3 0之塡充作業受到污染的風險 得以被明顯地降低。 現參照圖4,該廢氣流被引導到塡充塔1 3 0,以便 除去剩餘的酸性氣體和微細顆粒物質。該塡充塔1 3 0係 較佳地爲逆流型式,在這種逆流型式的塡充塔裏,在塡充 塔1 3 0的上端處引入噴灑水4 1 0,且令噴灑水4 1 〇 向下流動,同時,在靠近塡充塔1 3 0的下端處,引入該 廢氣流,並使其向上流動。該塡充塔1 3 0使用一種塡充 物質4 2 0。在一態樣中,該塡充物質4 2 0包含氧化鋁 陶瓷,這是由於氧化鋁陶瓷具有可去除氟氣體之優異品質 。在另一種態樣中,該塡充物質4 2 0包含有不銹鋼、鐵 氟龍(T e f 1 ο η )、和聚丙烯。當水向下方流過該塡 充物質4 2 0的時候,其吸收殘留在廢氣流裏的剩餘酸性 氣體(一般爲氟化氫)以及任何未被漩渦洗滌器1 2 0去 除的微細顆粒物質。在這之後,所產生的酸性廢水被收集 起來,然後,被加工處理,或是替代地,被用來向噴水霧 化器3 1 0供輸水,如同先前參照圖3所作之描述。在噴 水霧化器3 1 0裏使用來自塡充塔1 3 0之廢水的好處是 :廢氣流裏所含有的酸性氣體(一般是氟化氫)實質上消 除了來自於該系統的像是氮化硅之腐飩性物質的出現,更 進一步地提升了抗堵塞的優點和延長系統的運轉使用時間 12 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210 X 297公釐) ,—^^^裝--------訂--------- (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 495375 Α7 -- Β7 五、發明說明(π ) 。在經由塡充塔1 3 0的加工處理之後,廢氣流經由位於 塡充塔1 3 0上端的出口管線4 3 0離開該塡充塔1 3 0 0 再回頭參照圖1,離開塡充塔1 3 0的廢氣流流入到 凝結器1 4 0裏面。該凝結器1 4 0的作用是用來減少在 廢氣流裏的水蒸氣含量,以便防止水蒸氣在設施的管路中 凝結,或將此類的凝結減少到最小的程度,因此類凝結可 能會導致腐蝕的問題發生。該凝結器1 4 0也被用來作爲 一個水份捕捉器,以防止來自塡充塔1 3 0的濕氣進入到 風扇1 5 0裏面。該凝結器1 4 0可以是任何具有冷卻表 面但通常設有導熱管的適當設計,該冷卻表面接觸到廢氣 流,以引起水蒸氣凝結在該冷卻表面上,而導熱管可以讓 溫度相對較低的冷水通過該導熱管而得以在凝結器內部循 環,而導熱管的外表面則接觸到該廢氣流。凝結的水被收 集在凝結器1 4 0的底部,並且通過一條洩水管線被排放 出去。 該廢氣流(具有一實質減少的水蒸氣含量的)離開該 凝結器1 4 0,並且被引導到風扇1 5 0。然後,已被淸 潔過後的廢氣流被加壓輸送到一個設備排放管線或類似物 的處所,以便最終地釋放到大氣環境之中。因而,該風扇 1 5 0的操作是被用來將廢氣處理系統1 0 0各單元組合 件處的廢氣流抽引過來,並且將這廢氣流從廢氣處理系統 1 0 0裏排放出去。 熟悉此項技藝人士將可明白:雖然本發明已經藉由許 13 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210 X 297公釐) 裝--------訂------— (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 495375 A7 B7 五、發明說明(1丨) 多態樣予以說明如上’但其不限於以上的應用。上述發明 的種種態樣和功能可以被單獨地或聯合地使用。尤其,雖 然,在前述的說明裏’本發明的實行是在特殊的環境條件 下進行,以完成其特定的應用’譬如’是應用在半導體製 造廠裏,熟悉此項技藝人士將可明白:它的用途不限於上 述的例子,並且,本發明能夠有利地應用在任何環境和作 業之中。 ----裝--------訂--------- (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 14 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210 X 297公釐)
Claims (1)
- 經濟部智慧財產局員工消費合作社印制衣 495375 ts8 _^_ 六、申請專利範圍 1·一種廢氣流處理系統,包含: 一個加熱氧化器’該加熱氧化器用來在高溫下氧化廢 氣流中被選定的氣體; 一個漩渦洗器,該_渦洗滌器是被連接到前述加熱 氧化器的一個出口,以便除去廢氣流裏的至少一部份微細 顆粒物質和酸性氣體,該漩渦洗滌器包含一條可讓廢氣流 流過的管子和一個用來打濕管子內壁的機構; 一個塡充床洗滌器,該塡充床洗滌器包含一塡充物質 ,並被連接到漩渦洗滌器的一個出口,以便除去廢氣流中 剩餘的微細顆粒物質和酸性氣體;以及 一個用來從廢流處理系統中並服廢氣流使其通過廢 氣流處理系統的機構。 2·如申請專利範圍第1項所述之廢氣流處理系統,其 中,該氣體抽吸機構包含一個連接到該冷凝器的一個出口 的風扇。 3·如申請專利範圍第1項所述之廢氣流處理系統,更 進一步地包含:一個連接到塡充床洗滌器的一個出口以便 減少廢氣流中的水蒸氣含量的冷凝器。 4·如申請專利範圍第1項所述之廢氣流處理系統,其 中,該加熱氧化器更進一步地包含一個氧化氣體入口,以 便注射一個預先加壓的氧化氣體進入到廢氣流裏面,以產 生湍流(turbulence)的混合物,達到較大的燃燒效率。 5·如申請專利範圍第1項所述之廢氣流處理系統,其 中,該加熱氧化器更進一步地包含一支可容許廢氣流流過 1 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210 X 297公f ----------—--------訂---------線 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 495375 ts8 C8 _____D8 六、申請專利範圍 其中心的管子。 6·如申請專利範圍第5項所述之廢氣流處理系統,該 系統更進一步地包含一個用來加熱管子表面的機構,以便 讓廢氣流裏被選定的氣體被氧化。 7·如申請專利範圍第1項所述之廢氣流處理系統,其 中,加熱氧化器的內部係以鎳爲襯墊物。 8·如申請專利範圍第1項所述之廢氣流處理系統,其 中,該塡充塔爲一逆流型式的塡充塔。 9·如申請專利範圍第1項所述之廢氣流處理系統,其 中,該塡充塔的塡充材料係由氧化鋁陶瓷構成的。 10·如申請專利範圍第1項所述之廢氣流處理系統,其 中,該塡充塔的塡充材料係由不銹鋼構成的。 11·如申請專利範圍第1項所述之廢氣流處理系統,其 中,塡充塔的塡充材料係由鐵氟龍(T e f 1 ο η )構成 的' 12. 如申請專利範圍第1項所述之廢氣流處理系統,其 中,塡充塔的塡充材料係由聚丙烯構成的。 13. 如申請專利範圍第1項所述之廢氣流處理系統,其 中,供輸到該漩渦洗滌器的水係從塡充塔回收的廢水。 14. 一種用來減少一廢氣流處理系統裏的廢氣流中所含 的有毒氣體和微細顆粒物質的方法,該方法包含以下的步 驟: 將氣流引導進入到該處理系統內; 在高溫下將氣流中被選定的氣體氧化,以減少氣流內 2 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210 χ 297公ί! " ,—--------訂---------線 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 495375 A8 B8 C8 D8 六、申請專利範圍 可燃性物質的含量; 洗滌該氣流以減少氣流中的微細顆粒物質和酸性氣體 的含量; 透過一塡充塔以過濾該氣流,以減少氣流內的酸性氣 體;以及 將該氣流排放到大氣環境中,並將氣流抽引通過該處 理系統。 15. 如申請專利範圍第1 4項所述之方法,更進一步地 包含在將該氣流排放到大氣環境以前,先將該氣流凝結以 減少氣流中的水份含量的步驟。 16. —種用來除去廢氣流中的微細顆粒物質和酸性氣體 而同時防止廢氣處理系統阻塞和腐蝕的裝置,該裝置包含 一個用於引入廢氣流的廢氣流處理系統入口; 一個連接到系統入口的冷卻區域,該冷卻系統包含: 一個用來冷卻廢氣的熱交換機構、和一個用來減少因 廢氣中所含有的微細顆粒物質而引起的堵塞和腐鈾問題的 打濕機構; 一個連接到該冷卻區域的洗滌區域,該洗滌區域係用 來除去廢氣流中至少一部份的微細顆粒物質和酸性氣體; 以及 一個排放被處理過後的廢氣的排放口。 17. 如申請專利範圍第1 6項所述之裝置,其中,該冷 卻區域之打濕機構包含: 3 ,—--------^---------^ (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210 X 297公釐) 495375 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 A8 B8 C8 D8 六、申請專利範圍 一個外管和一個內管,其中, 該內管的直徑小於外管的直徑’以及 該內管係位於外管的內部,且實質上與外管同一中心 軸線,而在外管內表面和內管外表面之間形成一個環形部 ;以及, 一個或多個漩渦噴嘴穿過外管延伸到該環形部裏,該 漩渦噴嘴提供環形部裏產生一道圍繞著內管四周的游渦式 水流,其中,該漩渦式水流充滿該環形部,並且由內管的 頂端溢流而下,打濕內管的內表面和外表面以及外管的內 表面,其中,內管和外管的潮濕表面防止廢氣流裏的微細 顆粒物質附著到這些內、外管的內表面上。 18.如申請專利範圍第1 6項所述之裝置,其中’冷卻 區域的熱交換機構包含: 一個外管和一個內管,其中’ 該內管的直徑小於外管的直徑’以及 該內管是位於外管的內部,且實質上與外管具有共同 的圓心,而在外管內表面和內管外表面之間形成一個環形 部;以及 一個或多個漩渦噴嘴穿過外管延伸到該環形部裏’該 漩渦噴嘴提供環形部裏產生一道圍繞著內管四周的漩渦式 水流,其中,該漩渦式水流充滿該環形部’並且由內管的 頂端溢流而下,打濕內管的內表面和外表面以及外管的內 表面,其中,在廢氣流和水之間產生一個熱交換作用’以 降低流過該冷卻區域之廢氣流的溫度。 4 ¥紙張尺度適用關家標準(CNS)A4規格(210 X 297公釐) ,—--------訂·--------線 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 495375 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 A8 B8 C8 D8 六、申請專利範圍 19·如申請專利範圍第1 6項所述之裝置,其中’該洗 滌區域更進一步地包含: 一個或多個延伸進入該洗滌區域內部的水霧化器’以 便: 在加壓之水滴和廢氣流裏的微細顆粒物質之間建51弓虽 迫式的接觸,使得這些微細顆粒物質附著到水裏’形成一 個水/微細顆粒的混合物,以及 使得吸收廢氣流裏所含有的至少一部份酸性氣體進入 水中,以及, 一個用來將該水/微細顆粒混合物排出該洗滌區域的 機構。 20. 如申請專利範圍第1 9項所述之裝置,其中,被供 輸到水霧化器的水是新鮮水。 21. 如申請專利範圍第1 9項所述之裝置,其中’被供 輸到水霧化器的水是回收的廢水。 22. —種防止廢氣處理系統內之元件堵塞和腐鈾的方法 ,包含以下的步驟: 設有一個內管’廢氣流可流過該內管; 設有一*個外管’其中, 該外管的直徑大於內管的直徑,以及, 該內管是被設置在外管的內部,且實質上與外管具有 共同的圓心,·因而在外管的內表面和內管的外表面之間形 成一個環形部; 注射一道漩渦水流進入到該環形部裏面’引起外管的 5 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(21Q X 297公爱) ------—--------^---------^ (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 495375 A8 B8 C8 D8 六、申請專利範圍 內表面和內管的外表面被打濕;以及, 注水到該環形部裏,直到水面從內管的頂端溢流而下 ,在內管的內表面上形成一層水膜,阻止廢氣流裏的微細 顆粒物質附著到內管的內表面上,而防止管子發生堵塞和 腐蝕。 :—--------訂---------線 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部智慧財產局員工消費合作社印制衣 6 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210 X 297公釐)
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