一种具有水汽分离装置的半导体废气处理设备及处理方法与流程

1.本发明属于半导体工艺废气处理技术领域，具体涉及一种具有水汽分离装置的半导体废气处理设备及处理方法。


背景技术：

2.半导体行业中使用的清洗剂、显影剂、光刻胶、蚀刻液等溶剂中含有大量有机物成分，在工艺过程中，这些有机溶剂大部分通过挥发成为废气排放。其废气的主体是vocs，同时废气中还混合了hcl、氨、hf等危险污染物。
3.中国专利公开号cn113578009a涉及一种半导体工艺废气处理装置。半导体工艺废气处理装置包括：处理箱体，所述处理箱体包括依次连通的氧化反应腔、废液聚集腔和雾化水洗腔；所述氧化反应腔和所述雾化水洗腔位于所述废液聚集腔上方；所述氧化反应腔连通进气通道，所述进气通道用于将工艺废气输入所述氧化反应腔中，所述氧化反应腔对输入该氧化反应腔中的工艺废气进行氧化反应；所述雾化水洗腔连通排气通道，所述雾化水洗腔中设有喷淋装置，所述喷淋装置上安装有雾化片，所述雾化片能够以第一振荡频率振动使得所述喷淋装置喷淋雾化水珠；所述废液聚集腔中设有振动片，所述振动片能够以第二振荡频率振动。该半导体工艺废气处理装置，可以解决相关技术中废气排放口的问题。
4.中国专利公开号cn1923342b公开一种用于对半导体制造工艺中产生的半导体废气进行处理的净气器，该净气器以高温火焰燃烧废气、过滤及收集废气燃烧后所产生的微粒、将滤掉了微粒的废气排出到大气中。该半导体废气处理净气器包括：供应部分，用于供应半导体废气、燃料和氧气；燃烧器，连接于供应部分而通过火焰来燃烧半导体废气；燃烧室，结合于燃烧器而使半导体废气燃烧时所产生的微粒掉落；湿塔，安装在燃烧室的侧部而使从燃烧室传送的微粒在用水吸附后掉落；以及储水罐，连接于燃烧室和湿塔，从而收集从燃烧室和湿塔掉落的微粒。发明增加了废气燃烧效率、使得微粒不会沉积在燃烧室的内壁上且使得易于对燃烧室进行维护和修复。
5.现有技术中当废气通过高温氧化反应后废气氧化成氧化物和水，但是净化后的气体从氧化反应装置离开时依然会携带无法氧化反应的废水，废水会随着净化后的气体离开污染环境。


技术实现要素：

6.鉴于现有技术中存在上述问题，本发明的目的是提供一种具有水汽分离装置的半导体废气处理设备及处理方法。
7.本发明提供了如下的技术方案：
8.一种具有水汽分离装置的半导体废气处理设备，包括放置在放置架上的氧化反应罐、废液聚集箱和雾化罐，所述氧化反应罐上设有废气进气口和氧气进气口，所述氧化反应罐与废液聚集箱、废液聚集箱与雾化罐均通过废气出气管连接，且连接处均设有密封圈；所述雾化罐上设有出气口，且所述雾化罐通过进水管与水箱连接；所述废液聚集箱设有出水
口，所述出水口上安装有手动阀，手动阀正下方置有接水桶，还包括水汽分离装置置于所述废液聚集箱内，且水汽分离装置与废液聚集箱上的废气出气管连接；所述废液聚集箱上安装有液面检测装置。
9.具体的，所述水汽分离装置包括与废液聚集箱上的废气出气管连接的进气管；所述进气管通过闭合装置一与过渡管连接；所述过渡管一端通过密封板安装在水汽分离壳体上，所述水汽分离壳体为倒置的三角形状，所述过渡管位于三角状侧面的中间位置处；所述水汽分离壳体顶面设有出气管；所述水汽分离壳体底面设有出水口二；所述过渡管另一端置有水汽分离管，所述水汽分离管安装在水汽分离壳体内。
10.具体的，所述水汽分离装置还包括安装在废液聚集箱上的废气出气管内的闭合装置二。
11.具体的，所述水汽分离管一端设为开口端、另一端设有水汽密封板，且水汽分离管通过水汽密封板安装在水汽分离壳体内，所述水汽分离管表面设有若干分离孔。
12.具体的，所述闭合装置一包括两侧分别安装有进气管和过渡管的连接盒，所述连接盒上端设有方形孔、下端安装有出水口一；闭合板置于方形孔内，且所述闭合板的厚度等于进气管和过渡管之间的间距；所述闭合板通过气缸安装在连接盒上，所述气缸两端安装有磁性开关。
13.具体跌，所述闭合装置二包括穿过废液聚集箱上的废气出气管两端的旋钮，所述旋钮两端通过橡胶垫圈安装在废气出气管上；所述旋钮一端安装有螺杆，蝶形螺帽通过螺帽安装在螺杆上；所述旋钮另一端的橡胶垫圈通过螺栓安装在废气出气管上；分隔板安装在旋钮上，且所述分隔板的直径等于废气出气管的内径。
14.具体跌，所述液面检测装置包括两端通过快速接头安装在废液聚集箱上的透明软管；固定管穿过透明软管，且固定管一端通过轴环安装在快速接头上，所述固定管一侧设有开口；光纤传感器通过传感器固定带安装在固定管上，且所述光纤传感器置于开口内。
15.具体的，还包括安装在放置架两侧的把手，所述放置架的两侧对称置于撑架上，所述撑架的数量至少有四个
16.具体的，所述撑架由方形管组成，所述撑架包括支撑杆，所述支撑杆设有倾斜的凸块，所述支撑杆通过固定销安装在所述限位块上，所述限位块两侧设有限位板，所述限位板之间的间距等于方形管的宽度，且所述凸块呈水平放置，撑架上的方形管置于两个所述限位板之间。
17.基于上述装置，本发明还提出了一种具有水汽分离装置的半导体废气处理设备的处理方法，包括以下步骤：
18.s1、废气进入氧化反应罐进行燃烧氧化反应，氧化后的气体携带无法被氧化的废水进入水汽分离管装置内；
19.s2、废气通过废气出气管进入到进气管，然后再到过渡管，进入水汽分离管，当废气通过水汽分离管时，废水挂在分离孔上聚集，然后落在水汽分离壳体的三角形斜面上，顺着斜面聚集流入废液聚集箱内；
20.s3、分离废水后的废气通过废气出气管进入到雾化罐，进行雾化水洗后形成的废水倒流入废液聚集箱内，剩余气体从出气口离开；
21.s4、当废液聚集箱内的液面位置过高时，光纤传感器检测到液面位置传递信号，
plc控制器控制开启气缸同时手动转动蝶形螺帽；气缸带动闭合板下移，气缸零行程处的磁性开关感应到气缸内活塞位置传递信号，关闭气缸，此时闭合板封闭了进气管和过渡管之间的通道，同时分隔板隔断废气出气管内废气的通入；
22.s5、当光纤传感器反馈信号时，同时手动开启手动阀放出废水到接水桶内；
23.s6、当废液聚集箱内的废水放出后，关闭手动阀，控制开启气缸，并且转动蝶形螺帽打开分隔板；
24.s7、重复上述操作。
25.本发明的有益效果是：
26.1.本装置设有水汽分离装置能够分离废气中携带的无法进行氧化反应的废水。
27.2.本装置设计的闭合装置二和闭合装置一配合液面检测装置，用于控制封闭或打开废气进入水汽分离装置的入口。当液面检测装置反馈信号时，开启气缸同时手动转动蝶形螺帽；气缸带动闭合板下移，封闭进气管和过渡管之间的通道，同时分隔板隔断废气出气管内废气的通入，双层闭合能更好的隔断废气的进入。
28.3.在撑架和把手的配合下，半导体废气处理设备能够便捷的移动，便于半导体废气处理设备整体的移动放置。
附图说明
29.附图用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本发明的实施例一起用于解释本发明，并不构成对本发明的限制。在附图中：
30.图1是本发明的正视图；
31.图2是本发明中水汽分离装置的三维图；
32.图3是本发明中水汽分离装置的的内部结构示意图；
33.图4是本发明的俯视图；
34.图5是本发明中水汽分离管的三维图；
35.图6是本发明中闭合装置二的三维图；
36.图7是本发明中固定管的三维图；
37.图8是本发明实施例二的正视图；
38.图9是本发明实施例二中撑架的三维图。
具体实施方式
39.实施例一
40.如图1所示，本发明提供一种具有超小型内置水汽分离装置的半导体废气处理设备，包括放置在放置架14上的氧化反应罐1、废液聚集箱11和雾化罐5，所述氧化反应罐1上设有废气进气口2和氧气进气口3，所述氧化反应罐1与废液聚集箱11、废液聚集箱11与雾化罐5均通过废气出气管连接，且连接处均设有密封圈，避免废气泄露；所述雾化罐5上设有出气口6，且所述雾化罐5通过进水管4与水箱9连接；所述废液聚集箱11设有出水口12，所述出水口12上安装有手动阀13，手动阀13正下方置有接水桶8。
41.还包括水汽分离装置15置于所述废液聚集箱11内，且水汽分离装置15与废液聚集箱11上的废气出气管连接，用于分离废气中携带的无法进行氧化反应的废水。
42.还包括所述废液聚集箱11上安装有液面检测装置10，用于检测废液聚集箱11内的液面位置，当液面位置过高时，易影响水汽分离装置15内的废气进行水汽分离，因此当检测装置反馈信号时，手动开启手动阀13放出废水，避免影响水废气进行水汽分离。
43.请重点参考图2～4，所述水汽分离装置15包括与废液聚集箱11上的废气出气管连接的进气管1501，所述进气管1501通过闭合装置一1502与过渡管1505连接，所述过渡管1505一端通过密封板1506安装在水汽分离壳体1503上，避免连接处泄露废气；所述水汽分离壳体1503为倒置的三角形状，所述过渡管1505位于三角状侧面的中间位置处，且所述水汽分离壳体1503顶面设有出气管1504，所述水汽分离壳体1503底面设有出水口二1509，所述过渡管1505另一端置有水汽分离管1507，所述水汽分离管1507安装在水汽分离壳体1503内，且还包括安装在废液聚集箱11上的废气出气管内的闭合装置二1508。
44.废气分离的废水通过出水口二1509落在水汽分离壳体1503的三角形斜面上，顺着斜面聚集流入废液聚集箱11内。
45.当液面检测装置10反馈信号时，闭合装置一1502配合闭合装置二1508能够关闭废气进入水汽分离装置15的进口。避免废气持续进入装置而影响废气后续的处理。
46.请重点参考图5，所述水汽分离管1507一端设为开口端15071、另一端设有水汽密封板15072，且水汽分离管1507通过水汽密封板15072安装在水汽分离壳体1503内，所述水汽分离管1507表面设有若干分离孔15073，用于分离水汽。当废气通过水汽分离管1507时，废水挂在分离孔15073上聚集，然后落在水汽分离壳体1503的三角形斜面上。
47.请重点参考图2，所述闭合装置一1502包括两侧分别安装有进气管1501和过渡管1505的连接盒15021，所述连接盒15021上端设有方形孔、下端安装有出水口一15022，闭合板15024置于方形孔内，且所述闭合板15024的厚度等于进气管1501和过渡管1505之间的间距，所述闭合板15024通过气缸15023安装在连接盒15021上，所述气缸15023两端安装有磁性开关，所述闭合板15024通过气缸15023控制上下移动，用于控制封闭或打开废气进入水汽分离装置15的入口。
48.请重点参考图6，所述闭合装置二1508包括穿过废液聚集箱11上的废气出气管两端的旋钮15083，所述旋钮15083两端通过橡胶垫圈15084安装在废气出气管上，所述旋钮15083一端焊接有螺杆，蝶形螺帽1508通过螺帽15082安装在螺杆上；所述旋钮15083另一端的橡胶垫圈15084通过螺栓15085安装在废气出气管上，分隔板15086通过螺钉安装在旋钮15083上，且所述分隔板15086的直径等于废气出气管的内径。
49.闭合装置二1508配合闭合装置一1502控制封闭或打开废气进入水汽分离装置15的入口。当液面检测装置10反馈信号时，开启气缸15023同时手动转动蝶形螺帽1508；气缸15023带动闭合板15024下移，封闭进气管1501和过渡管1505之间的通道，同时分隔板15086隔断废气出气管内废气的通入，双层闭合能更好的隔断废气的进入。
50.同时当废气到闭合板15024时携带的废水沿着闭合板15024从出水口一15022流入废液聚集箱11。
51.所述液面检测装置10包括两端通过快速接头101安装在废液聚集箱11上的透明软管102，固定管106穿过透明软管102，且固定管106一端通过轴环103安装在快速接头101上，请重点参考图7，所述固定管106一侧设有开口107，光纤传感器104通过传感器固定带105安装在固定管106上，且所述光纤传感器104置于开口107内。
52.气缸15023、磁性开关和光纤传感器104通信地耦合控制面板。
53.控制面板内含plc控制器，plc控制器即可编程数控系统，plc作为中央控制系统，用触摸屏实现整机的程序输入和运行控制，实现加工全过程自动化。控制系统可作为连接各个执行元件按照逻辑轨迹运动的系统，通过编程控制执行元件按照所需的运行步骤运行。
54.基于上述装置，本发明还提出了一种具有超小型内置水汽分离装置的半导体废气处理设备的处理方法，包括以下步骤：
55.步骤一，废气进入氧化反应罐1进行燃烧氧化反应，氧化后的气体携带无法被氧化的废水进入水汽分离管1507装置内；
56.步骤二，废气通过废气出气管进入到进气管1501，然后再到过渡管1505，进入水汽分离管1507，当废气通过水汽分离管1507时，废水挂在分离孔15073上聚集，然后落在水汽分离壳体1503的三角形斜面上，顺着斜面聚集流入废液聚集箱11内；
57.步骤三，分离废水后的废气通过废气出气管进入到雾化罐5，进行雾化水洗后形成的废水倒流入废液聚集箱11内，剩余气体从出气口6离开；
58.步骤四，当废液聚集箱11内的液面位置过高时，光纤传感器104检测到液面位置传递信号，plc控制器控制开启气缸15023同时手动转动蝶形螺帽1508；气缸15023带动闭合板15024下移，气缸15023零行程处的磁性开关感应到气缸15023内活塞位置传递信号，关闭气缸15023，此时闭合板15024封闭了进气管1501和过渡管1505之间的通道，同时分隔板15086隔断废气出气管内废气的通入；
59.步骤五，当光纤传感器104反馈信号时，同时手动开启手动阀13放出废水到接水桶8内；
60.步骤六，当废液聚集箱11内的废水放出后，关闭手动阀13，控制开启气缸15023，并且转动蝶形螺帽1508打开分隔板15086；
61.步骤七，重复上述操作。
62.实施例二
63.如图8所示，所述半导体废气处理设备还包括安装在放置架14两侧的把手7，所述放置架14的两侧对称置于撑架17上，所述撑架17的数量至少有四个。其他装置和安装位置均与实施例一相同。
64.请重点参考图9，所述撑架17由方形管组成，所述撑架17包括支撑杆1701，所述支撑杆1701设有倾斜的凸块1704，所述支撑杆1701通过固定销1703安装在所述限位块1702上，所述限位块1702两侧设有限位板，所述限位板之间的间距等于方形管的宽度，且所述凸块1704呈水平放置，撑架17上的方形管置于两个所述限位板之间。
65.在撑架17和把手7的配合下，半导体废气处理设备能够便捷的移动，便于半导体废气处理设备整体的移动放置。
66.本实施例二的处理方法和实施例一的处理方法相同。
67.以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。