TWI803538B - 氣體處理裝置 - Google Patents

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Abstract

本發明係關於一種氣體處理裝置。更明確言之，本發明之一實施例可提供一種氣體處理裝置，其包括：由一流動通道形成之一導管組件，待處理之氣體在其中流動；一內部罩蓋組件，其安裝於該導管組件之圓周表面之外部上；及一溶液供應裝置，其連接至形成於該導管組件與該內部罩蓋組件之間的一汽化室以將反應溶液注入至該汽化室中，其中該導管組件經提供，使得待處理之該氣體之熱量被轉運至注入至該汽化室中之該反應溶液。

Description

氣體處理裝置
本發明係關於一種氣體處理裝置。
低壓化學氣相沈積(LPCVD)及氮化物程序可應用於半導體及顯示器之生產中，且在此等程序中可使用各種氣體。例如，在半導體製程中，酸性氣體(諸如BCl3 、Cl2 、F2 、HBr、HCl、HF)及PFC (諸如CF4 、CHF3 、C2 F6 、C3 F8 、C4 F8 、C4 F6 、C4 F8 、C5 F8 及SF6 )係用於蝕刻晶圓之表面，而對於晶圓表面之沈積，可使用諸如AsH3 、NH3 、PH3 、SiH4 、SiH2 Cl2 之氣體，而對於清洗階段，可使用諸如NF3 、C2 F6 及C3 F8 之PFC。
用於移除上述PFC氣體之方法包含直接燃燒、間接加熱、使用催化劑、藉由電漿移除等。該直接燃燒方法使用1,400°C至1,600°C之火焰，其中燃燒液化天然氣(LNG)或氫氣以氧化PFC氣體，藉此藉由將其等轉換為二氧化碳、氟氣(F2 )及HF氣體而將其等移除。此直接燃燒方法使用液化天然氣，且因此不僅難以在不具有現有饋進設備之習知程序中使用，而且亦需要安全措施來應對火災及爆炸之風險。存在如下額外缺點：在於1,400°C至1,600°C之高溫下之直接燃燒方法中處理PFC氣體所需之成本增加。進一步問題係由燃燒所產生之大量氮氧化物(NOx )，其等引起酸雨及光化學煙霧，從而引起二次空氣污染。
間接加熱方法使用一加熱器間接升高反應器之溫度，藉此氧化PFC以將其等移除。根據此一間接加熱方法，在800°C至1,000°C之範圍中之一溫度下處理PFC氣體，使得難以移除難以分解之PFC氣體(諸如CF4 )。此外，間接加熱方法中之高溫加熱縮短加熱器之壽命，使連續晶圓生產變得困難。
在催化劑方法中使用催化劑以在一低溫範圍(800°C)下移除PFC氣體。當使用催化劑方法時，PFC氣體係藉由轉變成在蝕刻或CVD程序期間引入之固體氧化物(諸如Al2 O3 、SiO2 等)而經處理。然而，固體氧化物係沈積於催化劑層中且最終阻塞通過催化劑層之流動通道，從而增加對催化劑層之壓力損壞。另一缺點在於，若由分解PFC氣體產生之酸性物質被吸入催化劑層中，則此等酸性物質可被吸收至催化劑中並發生反應，從而不可逆地劣化催化劑之活性。
因為直接燃燒、間接加熱及催化劑方法具有上述缺點，所以電漿方法在處理PFC氣體方面受到關注。在電漿方法中，一電漿產生裝置係用於產生用於分解PFC氣體從而將其等移除之高溫電漿。然而，在使用電漿產生裝置處理有害氣體之程序中產生之鹵素元素(諸如Cl、F及Br)或其等之化合物及類似者未經完成處理，其等不僅會對裝置內部造成腐蝕，而且會對排氣導管及類似者造成腐蝕。此外，亦產生NOx 及類似者之副產物，其等若不加以控制則會造成大氣污染。
[待解決之問題]
已在重點關注上述現有問題之情況下發明本發明之實施例，以提供能夠提高處理呈氣態之此等鹵素化合物(諸如PFC氣體)之效率，且減少所產生之此等副產物(諸如氮氧化物)之量之一氣體處理裝置。 [解決問題之方法]
根據本發明之一態樣，可提供一種氣體處理裝置，其包括：由一流動通道形成之一導管組件，待處理之氣體在該流動通道內部流動；一內部罩蓋組件，其配置於該導管組件之圓形表面之外部上；及一溶液供應裝置，其將反應溶液注入至形成於該導管組件與該內部罩蓋組件之間的一汽化室中，且連接至該汽化室，其中該導管組件供應待處理之該氣體，使得待處理之該氣體之熱量被轉運至注入至該汽化室中之該反應溶液。
又，可提供一種氣體處理裝置，其包括與圍繞該導管組件之該圓周表面之該內部罩蓋組件分離之一管道。
又，可提供一種氣體處理器裝置，其包括安裝於該內部罩蓋組件之外圓形表面上以形成用於製冷劑流動之一冷卻室之一外部罩蓋組件；且進一步包括將製冷劑供應至該冷卻室之一冷卻器，該冷卻室提供於該內部罩蓋組件與該外部罩蓋組件之間。
又，可提供一種氣體處理裝置，其中該內部罩蓋組件包括圍繞該導管組件之該圓周且與該導管組件分離之一管道，而該外部罩蓋組件包括圍繞該內部罩蓋組件且與該內部罩蓋組件分離之一管道。
又，可提供一種氣體處理裝置，其進一步包括：連接至該導管組件及該內部罩蓋組件以固定該內部罩蓋組件之一連接單元，該冷卻器具有連接至該連接單元之一製冷劑管道以將製冷劑供應至該冷卻室且連接至該冷卻室；及一製冷劑泵，其用以提供使製冷劑循環通過該製冷劑管道之推進力。
又，可提供一種氣體處理裝置，其進一步包括連接至該導管組件及該內部罩蓋組件之用以固定該內部罩蓋組件之一連接單元。
又，可提供一種氣體處理裝置，其中該溶液供應裝置包括連接至該連接單元以供應反應溶液之一反應溶液管道，一穿孔形成於該連接單元中以連接該導管與該反應溶液管道，且該反應溶液自該反應溶液管道流動通過該連接單元之該穿孔，該反應溶液接著注入至該汽化室中。
又，可提供一種氣體處理裝置，其包括：一第一連接單元，其連接至該內部罩蓋組件之上側之尖端；及一第二連接單元，其連接至該內部罩蓋組件之下側之尖端。
又，可提供一種氣體處理裝置，其中該連接單元包括該內部罩蓋組件及延伸至該內部罩蓋組件之外部之一凸緣。
又，可提供一種氣體處理裝置，其在該內部罩蓋組件之上側中具備用以將反應溶液供應至該汽化室之一間隙。
又，可提供一種氣體處理裝置，其在該導管組件之上側中具備用以連接該汽化室與流動通道之一反應氣體供應孔隙，該反應溶液通過該反應氣體供應孔隙在該汽化室中汽化，且由此產生之該反應氣體係通過該導管吸入。
又，可提供一種氣體處理裝置，其中該反應氣體供應孔隙經形成，使得該導管組件之上邊緣定位於該內部罩蓋組件之上邊緣下方。
又，可提供一種氣體處理裝置，其進一步包括連接至該導管組件及該內部罩蓋組件以固定該內部罩蓋組件之一連接單元，其中該反應氣體供應孔隙藉助於藉由該導管組件之該上邊緣與該連接單元分離而形成之一間隙所供應。
又，可提供一種氣體處理裝置，其進一步包括安裝於該汽化室之下部分中之一氧化組件。
又，可提供一種氣體處理裝置，其進一步包括用以加熱待處理之氣體之一加熱裝置，其中該導管組件安裝於該加熱裝置之下游且被供應來自該加熱裝置之待處理之經加熱氣體。
此外，該加熱裝置可包括一電漿產生裝置，該電漿產生裝置藉由施加電壓至安裝於待處理之該氣體流動之空間中之一負電極及一正電極而產生電漿。
藉由該電漿產生裝置產生之該電漿可藉由與該流動通道中之待處理之該氣體反應而予以供應。 [本發明之效應]
本發明之實施例具有改良處理呈氣態之鹵素化合物(包含PFC氣體)之效率之效應。
其等亦具有減少在處理待處理之氣體之程序中產生之氮氧化物之量之效應。
下文係參考圖式之實施例之細節之一詳細闡釋。
在已判斷所揭示之組態及功能足以掌握本發明之總體要點之情況下省略詳細闡釋。
此外，無論何時任何組件「經連接」或「經供應」，應必須理解雖然不同組件可經連接或供應，但其他中間組件亦可存在。
此等說明書中之術語僅用於描述一特定實施例且並不意欲限制本發明。除非明確說明，否則單數形式之表述亦包含複數含義。
此外，諸如上側、下側及側表面之表述係基於圖式中所繪示之方向且若變更論述中之物件則將不同地表述。
吸入氣體處理裝置(1)中之待處理氣體可在流動通過氣體處理裝置(1)中之指定路線時經加熱，且可在流動時與反應氣體反應。例如，待藉由氣體處理裝置(1)處理之氣體可包含Cl2 、HCl及PFC。待處理氣體中之有害組份可藉由加熱及與反應氣體反應而移除。
下文係參考圖1及圖3之根據本發明之一實施例之氣體處理裝置之特定組態之一闡釋。
參考圖1及圖3，根據本發明之實施例1之氣體處理裝置(1)可包括反應單元(10)、DeNOx 單元(20)、淬火單元(30)、加熱裝置(40)、控制單元(50)、廢水處理單元(60)及後處理單元(70)。
反應單元(10)可包括導管組件(100)、內部罩蓋組件(200)、外部罩蓋組件(300)、溶液供應裝置(400)、冷卻器(500)、連接單元(600)及氧化組件(700)。
導管組件(100)可提供流動通道(101)以讓待處理之氣體在其內部流動通過。作為一實例，導管組件(100)可為自加熱裝置(40)之下側朝向地面延伸之一管子。流動通道(101)可提供於導管組件(100)之內部，而汽化室(S1)可藉由由內部罩蓋組件(200)形成而提供於導管組件(100)之外部。導管組件(100)可藉由連接單元(600)安裝及固定。此一汽化室(S1)可提供藉由待處理之氣體加熱反應溶液之一空間，該反應溶液係藉由溶液供應裝置(400)注入以汽化。換言之，注入至汽化室(S1)中之反應溶液可藉由待處理氣體之熱量加熱以藉此汽化。
導管組件(100)可提供連接流動通道(101)與汽化室(S1)之氣體供應孔(110)。藉由反應溶液在汽化室(S1)中之汽化產生之反應氣體可通過反應氣體供應孔隙(110)吸入流動通道(101)中。此反應氣體供應孔隙(110)可提供於導管組件(100)之上側。例如，反應氣體供應孔隙(110)可為藉由如圖3中導管組件(100)與另一組件(諸如加熱裝置(40))分離達一特定距離而形成之一間隙。當氣體供應孔(110)藉由一間隙形成時，該間隙可藉由導管組件(100)之上邊緣定位於內部罩蓋組件(200)之上邊緣下方而形成。
此導管組件(100)可經組態，使得流動通道(101)中之待處理氣體之熱量可易於轉運至汽化室(S1)內部之反應溶液。此外，導管組件(100)可由含有陶瓷之材料形成而藉此防止腐蝕。此外，導管組件(100)內部之流動通道(101)可執行藉由一加熱裝置(40) (諸如一電漿產生裝置)熱分解待處理之氣體之一反應區段之角色。
內部罩蓋組件(200)可安裝於導管組件(100)之圓周表面(102)上以便形成汽化室(S1)。此外，內部罩蓋組件(200)可經組態以圍繞導管組件(100)之部分而不完全圍繞導管組件(100)之圓周表面(102)。此外，內部罩蓋組件(200)可藉由連接單元(600)安裝及固定。汽化室(S1)可圍繞導管組件(100)及內部罩蓋組件(200)而形成。此一汽化室(S1)可形成較長以延伸朝向地面。此外，作為一實例，內部罩蓋組件(200)可沿著與導管組件(100)之延伸方向相同之方向延伸，且可為圍繞導管組件(100)之圓周且安裝成與導管組件(100)分離之一管道。在此一情況中，導管組件(100)可安裝於內部罩蓋組件(200)之內部上且汽化室(S1)當在橫截面中觀察時可具有一環形形式。此外，當內部罩蓋組件(200)係一管道時，其可與導管組件(100)同軸安裝。
另一方面，圖3展示汽化室(S1)透過形成於連接單元(600)中之穿孔(611)連接至稍後描述之反應溶液管道(420)，但本發明當然不限於此。
外部罩蓋組件(300)可至少部分圍繞內部罩蓋組件(200)之外部圓周表面(202)以形成冷卻室(S2)。例如，外部罩蓋組件(300)可安裝成與內部罩蓋組件(200)之外部圓周表面(202)分離。外部罩蓋組件(300)可藉由連接單元(600)安裝及固定。用於製冷劑流動之冷卻室(S2)可提供於此外部罩蓋組件(300)之內部上。冷卻室(S2)可為圍繞外部罩蓋組件(300)及內部罩蓋組件(200)形成之一空間。例如，此外部罩蓋組件(300)可為圍繞內部罩蓋組件(200)安裝且與內部罩蓋組件分離之一管道。在此情況中，內部罩蓋組件(200)可安裝於外部罩蓋組件(300)之內部上。此外，當外部罩蓋組件(300)係一管道時，其可與導管組件(100)及內部罩蓋組件(200)同軸安裝。
替代性地，圖3展示冷卻室(S2)透過形成於連接單元(600)中之穿孔連接至稍後描述之製冷劑管道(510)，但本發明當然不限於此。
溶液供應裝置(400)連接至汽化室(S1)以便容許交流且能夠將一反應溶液供應至汽化室(S1)。藉由溶液供應裝置(400)供應之反應溶液可由與有害物質反應、穩定化並變得無害或轉變成在水中良好溶解之物質之組份或其等之一混合物構成。例如，反應溶液可包含諸如水、氨、酒精、過氧化氫溶液及其他含氫(H)物質之物質。反應溶液歸因於流動通過汽化室(S1)中之流動通道(101)之待處理氣體之熱量而汽化以變為反應氣體。
溶液供應裝置(400)可包括反應溶液槽(410)、連接反應溶液槽(410)與汽化室(S1)之反應溶液管道(420)。此外，溶液供應裝置(400)可將少量溶液供應至汽化室(S1)。藉由溶液供應裝置(400)供應之反應溶液量可藉由控制單元(50)加以控制。例如，當待處理之氣體係Cl2 時，溶液供應裝置(400)可經組態以依0.8cc/min或更高與45cc/min或更低之間的一速率將一反應溶液供應至汽化室(S1)。
此外，可依為待處理氣體中之有害組份量之1.5倍與2倍之間的一化學計量比供應反應溶液。例如，如下文[表1]中所展示，當待處理之氣體依90 SLM之一流量沿著流動通道(101)流動且所含有之有害組份Cl2 量係1 SLM時，可依1.2 cc/min與1.6 cc/min之間的一速率供應水(H2 O)作為反應溶液。因此，在供應大於待處理氣體中之有害組份之化學計量比之量之反應氣體時，顯著降低Cl2 及NOx 排放物之濃度。
[表1]
Figure 107141704-A0304-0001
反應溶液管道(420)可經組態以在汽化室(S1)之上尖端處注入反應溶液。換言之，汽化室(S1)之上尖端可直接連接至反應溶液管道(420)，且如圖3中所展示，可經由稍後描述之一第一連接單元(610)間接連接。
冷卻器(500)可將一製冷劑供應至冷卻室(S2)，且可引起該製冷劑在冷卻室(S2)中流動。若流動通道(101)中之溫度變得過高超過約800°C，則待處理之氣體將被加熱且氮氧化物將突然產生。冷卻器(500)能夠藉由冷卻導管組件(100)而防止在流動通道(101)中流動之待處理氣體之溫度過度上升，且可因此防止產生氮氧化物。冷卻器(500)可包括連接至冷卻室(S2)之一側及相對側之製冷劑管道(510)，及安裝於製冷劑管道(510)上以提供用於製冷劑之循環之推進力之製冷劑泵(520)。藉由冷卻器(500)供應之製冷劑可為水、油或防凍溶液。
連接單元(600)可經組態以使導管組件(100)、內部罩蓋組件(200)及外部罩蓋組件(300)中之至少兩者互連。在可提供一或多個連接單元(600)時，此一連接單元(600)可固定內部罩蓋單元(200)及外部罩蓋單元(300)。
連接單元(600)可包括安裝於內部罩蓋組件(200)之上部分上之一第一連接單元(610)及安裝於內部罩蓋組件(200)之下尖端上之一第二連接單元(620)。第一連接單元(610)可連接至內部罩蓋組件(200)及連接至外部罩蓋組件(300)之上尖端，且可固定內部罩蓋組件(200)及外部罩蓋組件(300)。第二連接單元(620)可連接至導管組件(100)、內部罩蓋組件(200)及外部罩蓋組件(300)之下尖端，且可使導管組件(100)、內部罩蓋組件(200)及外部罩蓋組件(300)彼此固定。
同時，在用於此實施例之圖式中，連接單元(600)可為延伸至導管組件(100)、內部罩蓋組件(200)、外部罩蓋組件(300)及其他內部及外部組件之一凸緣，但本發明當然不限於此。此外，用於此實施例之圖式展示連接單元(600)為與其他組件分離之一實體，但在其他實例中，連接單元(600)可與導管組件(100)、內部罩蓋組件(200)及外部罩蓋組件(300)中之一或多者形成為一單體構造。
氧化組件(700)可藉由汽化室(S1)中之反應溶液及反應氣體中之一或多者氧化。氧化組件(700)可藉由被氧化而移除反應氣體中所包含之氧(O)組份。氧化組件(700)可由金屬製成且可安裝於汽化室(S1)之下部分中。
DeNOx 單元(20)可如上所述安裝於反應單元(10)之下游。此一DeNOx 單元(20)可藉由冷卻待處理之氣體而減少所產生之氮氧化物量。DeNOx 單元可提供連接反應單元(10)與流動通道(101)之一流動空間，且作為一實例，可包括使導管組件(100)與淬火單元(30)互連之一管道。
淬火單元(30)可安裝於DeNOx 單元(20)之下游。淬火單元(30)可使已通過DeNOx 單元(20)之待處理之氣體淬火，且可提供與DeNOx 單元(20)之流動空間連接之一空間。作為一實例，淬火單元(30)可包括使DeNOx 單元(20)與水槽單元(60)互連之一管道。
加熱裝置(40)可提供於導管組件(100)之上游且可加熱待處理之氣體以移除其之有害組份。在此加熱裝置(40)中加熱之待處理氣體可在導管組件(100)內部之流動通道(101)中流動。例如，此一加熱裝置(40)可為產生電漿之一電漿產生裝置。該電漿產生裝置可藉由憑藉在一負電極與一正電極之間施加一電壓產生電漿而加熱待處理之氣體，藉此加速待處理氣體中之一化學反應。電漿產生裝置可包含一電漿炬。該電漿炬可包括在一高溫下熱分解在蝕刻及CVD程序之後吸入之氣體之一電漿室，且電漿火花可在此一電漿室中產生。加熱裝置係在上文描述為一電漿產生裝置，但在其他實例中，加熱裝置(40)可包括一燃燒器、電加熱器等。
控制單元(50)可經組態以控制溶液供應裝置(400)、冷卻器(500)、加熱裝置(40)等之操作。出於藉由控制單元(50)控制之目的可提供感測器以偵測在導管組件(100)之流動通道(101)中流動之待處理氣體之流量及溫度等。控制單元(50)可回應於經偵測之待處理氣體之量及溫度而控制藉由溶液供應裝置(400)提供之反應溶液量。例如，控制單元(50)可經由感測器偵測待處理之氣體量，且可控制由溶液供應裝置(400)供應之反應溶液量，使得被吸入流動通道(101)中之反應氣體量係待處理氣體中之有害組份量之1.5倍與2倍之間的一化學計量比。此外，控制單元(50)可控制冷卻器(500)藉此調節冷卻室(S2)中之製冷劑之流動速率且可控制加熱裝置(40)以控制待處理之氣體之溫度。此一控制單元(50)可使用包括一微處理器之運算設備實施，且此實施方案不需要更詳細闡釋，因為此係相關技術領域之熟習技術者所暸解的。
廢水處理單元(60)能夠儲存、淨化及處置在待處理氣體流動通過流動通道(101)、後處理單元(70)等時藉由待處理氣體之冷卻及冷凝所產生之廢水。
後處理單元(70)可執行在流動通過加熱裝置(40)及導管組件(100)時已初級處理之待處理氣體之二次處理。後處理單元(70)可將水注入至待處理氣體中以用於此二次處理。二次後處理可處理在反應單元(10)、DeNOx 單元(20)、淬火單元(30)中初級處理待處理氣體期間所產生之水溶性氣體、酸性氣體及顆粒物質。此水注入可使用用以噴射之一噴嘴或藉由極化(poling)執行。
下文係以上組態之一氣體處理裝置之操作及效應之一闡釋。包含有害組份之待處理氣體被吸入氣體處理裝置(1)之加熱裝置(40)中且藉由加熱裝置(40)加熱。待處理之經加熱氣體被吸入導管組件(100)內部之流動通道(101)中且流動朝向後處理單元(70)。
同時，反應溶液係藉由溶液供應裝置(400)供應於氣體處理裝置(1)之汽化室(S1)之上部分中。反應溶液可為水、過氧化氫溶液及其他含氫(H)物質。汽化室(S1)中之反應溶液可藉由在流動通道(101)中流動之待處理氣體之熱量進行加熱。經加熱之反應溶液在汽化室(S1)中汽化成反應氣體。汽化室(S1)中之反應氣體係通過汽化室(S1)之頂部中提供之反應氣體供應孔隙(110)吸入流動通道(101)中。吸入流動通道中之反應氣體與此等有害組份(諸如Cl及F)反應以將其等自待處理氣體移除。
根據以上實施例，有效地使用藉由加熱待處理氣體所產生之廢熱，藉此改良氣體處理裝置(1)之處理效率。例如，當加熱裝置(40)包括電漿產生裝置時，來自在電漿產生裝置中充分加熱及處理待處理氣體之剩餘能量(廢熱)可間接地加熱反應溶液。此外，因為反應溶液及反應氣體供應並不直接曝露至電漿產生裝置之熱源，所以可顯著地降低腐蝕之風險。此外，形成於導管組件(100)之外部上之汽化室(S1)可用於加熱反應溶液，藉此均勻及穩定地汽化反應溶液。
此外，代替直接供應氧氣(O2 )，此實施例之氣體處理裝置(1)供應含氫之反應氣體，藉此顯著地減少藉由待處理氣體與流動通道(101)中之反應氣體之反應所產生之氮氧化物(NOx )量。
含有有害組份之反應氣體可在下游流動時被冷卻，且廢水可在該冷卻程序中自待處理之氣體產生。由待處理氣體產生之廢水係藉由廢水處理單元(60)處理，且可排放至氣體處理裝置(1)外部。
同時，上述組件可改變以便不脫離本發明之範疇。下文係參考圖4至圖8之變體實例1至5之一闡釋。描述該等變體實體，重點在於與上述實施例之差異，且將引用相同描述及圖號。
首先係參考圖4之變體實例1之一描述。變體實例1之氣體處理裝置(1)之溶液供應裝置(400)可進一步包括用以將反應溶液噴射至汽化室(S1)中之一溶液噴嘴(430)。此一溶液噴嘴(430)可固定安裝至第一連接單元(610)或內部罩蓋組件(200)，且其操作可藉由控制單元(50)加以控制。溶液噴嘴(430)可調節供應至汽化室(S1)之反應溶液量。溶液噴嘴(430)亦可調節將反應溶液噴射至汽化室(S1)中所沿著之方向，且溶液噴嘴可將反應溶液噴射至導管組件(100)之外部圓周表面(102)上。當反應溶液被噴射至外部圓周表面(102)上時，反應溶液可更有效地被加熱及汽化。
接下來係參考圖5之變體實例2之一描述。圖5展示根據變體實例2之氣體處理裝置(1)之反應氣體供應孔隙(110)經形成以穿透導管組件(100)之上側。在此一情況中，導管組件(100)之上尖端可藉由連接至第一連接單元(610)而固定。因此，導管組件(100)可更穩定地連接至內部罩蓋組件(200)及外部罩蓋組件(300)。
接下來係參考圖6之變體實例3之一描述。圖6展示根據變體實例3之氣體處理裝置(1)之反應溶液管道(420)可穿透內部罩蓋組件(200)及外部罩蓋組件(300)以連接至汽化室(S1)。製冷劑管道(510)亦可穿透外部罩蓋組件(300)以連接至冷卻室(S2)。根據此變體實例，可減少形成於連接單元(600)中之穿孔之數目，且可藉由移除形成於連接單元(600)中之穿孔而簡化連接及製造方法。
接下來係參考圖7之變體實例4之一描述。圖7展示變體實例4之氣體處理裝置(1)之冷卻器(500)可包括用以噴射低溫氣體之一用於冷卻之氣體噴嘴(540)。用於冷卻之氣體噴嘴(540)可安裝於導管組件(100)之內部圓周表面中，且可提供按分開一固定距離設定之複數個噴嘴。
低溫氣體可經由用於冷卻之氣體噴嘴(540)噴射至流動通道(101)中。可使用一非反應性氣體或低反應性之氣體。作為一實例，低溫氣體可為包含氮氣及氬氣中之一或多者之一惰性氣體。低溫氣體之溫度應足夠低以使在流動通道(101)中經上游處理之氣體快速冷卻至足夠低以便抑制氮氧化物之形成之一溫度，且作為一實例，約300°C或更低。
同時，流動通道(101)中經上游處理之高溫氣體在流動通道(101)中之下游移動，藉由用於冷卻之氣體噴嘴(540)噴射之低溫氣體冷卻待處理之高溫氣體且可減少氮氧化物之產生。當用於冷卻之氣體噴嘴(540)安裝於流動通道(101)中之上游時，可降低氣體處理之效率。若用於冷卻之氣體噴嘴(540)安裝於流動通道(101)中之更遠下游，則減少所產生之氮氧化物之效率將更低。因此，用於冷卻之氣體噴嘴(540)需要經安裝以便滿足有效處理待處理之氣體及有效減少氮氧化物之兩個要求。例如，若用於冷卻之氣體噴嘴(540)安裝於待處理氣體之溫度係約750°C至850°C之一區域中，則將不會降低待處理氣體之處理效率，同時可有效地減少氮氧化物之產生。
接下來係參考圖8之變體實例5之一描述。圖8展示根據變體實例5之氣體處理裝置(1)之冷卻器(500)可包括安裝於流動通道(101)之下游之一熱交換器。熱交換器(550)包括含有液態氫或其他製冷劑之複數個熱交換管道。然而，熱交換器(550)並不限於熱交換管道，且代替性地熱交換板或管子將足以滿足。在流動通道(101)中經上游處理之高溫氣體在流動通道(101)中移動且熱交換器(550)可快速冷卻待處理之高溫氣體從而減少氮氧化物之產生。
上文係根據本發明之實施例及變體實例之實施方案之特定模式之一描述。此僅為一示範，且本發明並不限於此等實例，且必須基於本發明之說明書之基本前提依最廣泛可能範圍之實例解譯。精通該行業基礎知識之人可組合及替換實施例以實施在此未指定之型樣，但此仍落在本發明之範疇下。具有該行業之基礎知識之人可易於調適本發明中所提出之實施例，但此將清楚地落在本發明之權限內。
1‧‧‧氣體處理裝置 10‧‧‧反應單元 20‧‧‧DeNOx單元 30‧‧‧淬火單元 40‧‧‧加熱裝置 50‧‧‧控制單元 60‧‧‧廢水處理單元/水槽單元 70‧‧‧後處理單元 100‧‧‧導管組件 101‧‧‧流動通道 102‧‧‧導管組件之外部圓周表面 110‧‧‧氣體供應孔/反應氣體供應孔隙 200‧‧‧內部罩蓋組件/內部罩蓋單元 202‧‧‧內部罩蓋組件之外部圓周表面 300‧‧‧外部罩蓋組件/外部罩蓋單元 400‧‧‧溶液供應裝置 410‧‧‧反應溶液槽 420‧‧‧反應溶液管道 430‧‧‧溶液噴嘴 500‧‧‧冷卻器 510‧‧‧製冷劑管道 520‧‧‧製冷劑泵 540‧‧‧用於冷卻之氣體噴嘴 550‧‧‧熱交換器 600‧‧‧連接單元 610‧‧‧第一連接單元 611‧‧‧穿孔 620‧‧‧第二連接單元 700‧‧‧氧化組件 S1‧‧‧汽化室 S2‧‧‧冷卻室
圖1係本發明之實施例1之氣體處理裝置之一輪廓。 圖2展示圖1之氣體處理裝置中之被供應反應溶液之部分之一透視圖。 圖3展示跨圖2中之X-X剖開之氣體處理裝置之一垂直剖面。 圖4展示實施例1之變體實例1之一氣體處理裝置之一垂直剖面。 圖5展示實施例1之變體實例2之一氣體處理裝置之一垂直剖面。 圖6展示實施例1之變體實例3之一氣體處理裝置之一垂直剖面。 圖7展示一實施例1之變體實例4之一氣體處理裝置之一垂直剖面。 圖8展示一實施例1之變體實例5之一氣體處理裝置之一垂直剖面。
10‧‧‧反應單元
100‧‧‧導管組件
101‧‧‧流動通道
102‧‧‧導管組件之外部圓周表面
110‧‧‧氣體供應孔/反應氣體供應孔隙
200‧‧‧內部罩蓋組件/內部罩蓋單元
202‧‧‧內部罩蓋組件之外部圓周表面
300‧‧‧外部罩蓋組件/外部罩蓋單元
420‧‧‧反應溶液管道
510‧‧‧製冷劑管道
520‧‧‧製冷劑泵
600‧‧‧連接單元
610‧‧‧第一連接單元
611‧‧‧穿孔
620‧‧‧第二連接單元
700‧‧‧氧化組件
S1‧‧‧汽化室
S2‧‧‧冷卻室

Claims (16)

  1. 一種氣體處理裝置，其包括：一導管組件，該導管組件係由含有陶瓷之材料所形成並藉由一流動通道所形成，待處理之氣體在該流動通道中流動；內部罩蓋組件，其安裝於該導管組件之圓周表面之外部上；及一溶液供應裝置，其連接至形成於該導管組件與該內部罩蓋組件之間的一汽化室，以將反應溶液注入至該汽化室中，其中該導管組件經提供，使得待處理之該氣體之熱量被轉運至注入至該汽化室中之該反應溶液。
  2. 如請求項1之氣體處理裝置，其經形成以具有圍繞該導管組件之該圓周表面之該內部罩蓋組件及與該導管組件分離之一管道。
  3. 如請求項1之氣體處理裝置，其中一外部罩蓋組件安裝於該內部罩蓋組件之圓周表面之外部上以形成用於製冷劑流動之一冷卻室；且進一步包括將該製冷劑供應至該冷卻室之一冷卻器，其中該冷卻室提供於該內部罩蓋組件與該外部罩蓋組件之間。
  4. 如請求項3之氣體處理裝置，其由圍繞該導管組件之該圓周之該內部罩蓋組件及與該導管組件分離之一管道構成，其中該外部罩蓋組件圍繞該內部罩蓋組件且一管道經提供與該內部罩蓋組件分離。
  5. 如請求項3之氣體處理裝置，其進一步包括連接至該導管組件及該內部罩蓋組件之用以固定該內部罩蓋組件之一連接單元，該冷卻器，包括連接至該連接單元且與該冷卻室連接以將製冷劑供應至該冷卻室之一製冷劑管道；及一製冷劑泵，其用以提供使該製冷劑在該製冷劑管道中循環之推進力。
  6. 如請求項1之氣體處理裝置，其進一步包括連接至該導管組件及該內部罩蓋組件以固定該內部罩蓋組件之一連接單元。
  7. 如請求項6之氣體處理裝置，其中該溶液供應裝置進一步包括連接至該連接單元以將該反應溶液供應至該汽化室之一反應溶液管道，一穿孔形成於該連接單元中以連接該流動通道與該反應溶液管道，該反應溶液自該反應溶液管道流動通過該連接單元之該穿孔以注入至該汽化室中。
  8. 如請求項6之氣體處理裝置，其中該連接單元進一步包括連接至該內部罩蓋組件之上尖端之一第一連接單元；且該內部罩蓋組件進一步包括連接該內部罩蓋組件之下尖端之一第二連接單元。
  9. 如請求項6之氣體處理裝置，其中該連接單元係由延伸至該內部罩蓋組件之內部及外部之一凸緣構成。
  10. 如請求項1之氣體處理裝置，其在該內部罩蓋組件之上側中具備一間隙以將該反應溶液供應至該汽化室。
  11. 如請求項10之氣體處理裝置，其在該導管組件中具備連接該汽化室與該流動通道之一反應氣體供應孔隙，其中該反應溶液經由該反應氣體供應孔隙在該汽化室中汽化，且由此產生之該反應氣體被吸入該流動通道中。
  12. 如請求項11之氣體處理裝置，其中該反應氣體供應孔隙經形成為該導管組件之上邊緣定位於該內部罩蓋組件之上邊緣下方。
  13. 如請求項12之氣體處理裝置，其進一步包括連接至該導管組件及該內部罩蓋組件且固定該內部罩蓋組件之一連接單元，該反應氣體供應孔隙係藉由憑藉使該導管組件之該上邊緣與該連接單元分離而形成之一間隙所提供。
  14. 如請求項1之氣體處理裝置，其進一步包括安裝於該汽化室之下部分中之一氧化組件。
  15. 如請求項1之氣體處理裝置，其進一步包括用以加熱待處理之該氣體 之一加熱裝置，其中該導管組件係安裝於該加熱裝置之下游且被供應來自該加熱裝置之待處理之該經加熱氣體。
  16. 如請求項15之氣體處理裝置，其中該加熱裝置係由一電漿產生裝置構成，該電漿產生裝置藉由在待處理之該氣體流動之一空間中之一負電極與一正電極之間施加一電壓而產生電漿，且藉由該電漿產生裝置產生之電漿與該流動通道中之待處理之該氣體反應。
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