废气处理设备的制作方法

本发明涉及废气处理相关，尤其涉及一种废气处理设备。

背景技术：

1、mocvd(金属有机化合物化学气相沉积)是一种常用的化学气相沉积技术，广泛应用于半导体器件的制备。mocvd技术的原理是在高温下将有机金属化合物蒸汽与半导体衬底表面的金属原子相互作用，形成半导体材料。mocvd工艺的废气处理技术被广泛应用于led、激光器、太阳能电池等领域

2、在mocvd(金属有机化合物化学气相沉积)工艺过程中会使用大量的氨气nh3作为氮源参与化学反应，同时使用大量的氢气h2作为载气，将反应物载入反应腔进行化学反应。反应后会剩余大量的氨气nh3和氢气h2排放到后端的废气处理设备进行再次处理。剩余大量未反应的氨气和氢气的流量在200升每分钟以上，有些工艺中其剩余量会达到600升每分钟。大量未反应或未处理的氨气和氢气，由于其爆炸极限广(氢气在空气中的爆炸范围在4％～75％)，导致废气在处理过程中存在爆炸风险，需要安全有效的处理氢气废气。

3、在mocvd工艺中使用的气体均为高纯气体，氨气是一种无色、有强烈的刺激气味的气体，能灼伤皮肤、眼睛、呼吸器官的粘膜，人吸入过多，能引起肺肿胀，以至死亡。所剩余的氨气废气需要被高效处理。虽然氨气极易溶于水(体积1:700)，但是溶于水后形成高浓度氨水，又是需要被二次处理的，所以需要进行安全有效的处理氨气废气。

4、相关技术中的废气处理设备在处理上述mocvd工艺中产生的废气至少存在以下问题：1、氨气与氢气废气的处理安全性较差，影响工作人员的身体健康；2、氨气与氢气废气的处理效率较低；3、氨水废液排放的氨超标，需要进行二次处理，增加废液处理的成本投入，设备运行成本较高；4、废气处理设备存在变形情况。

技术实现思路

1、本发明提供一种废气处理设备，用以解决相关技术中中的废气处理设备在处理废气至少存在氨气与氢气废气的处理安全性较差、处理效率较低、设备运行成本较高的问题。

2、本发明提供一种废气处理设备，包括：

3、设备主体，所述设备主体设有废气进气口和空气进气口；

4、所述设备主体至少限定出加热腔、缓冲腔和反应腔，所述加热腔设有加热进气口和加热出气口，所述缓冲腔设有缓冲进气口和缓冲出气口，所述反应腔设有反应进气口和反应出气口，所述加热进气口与所述缓冲进气口连通，所述缓冲出气口和所述空气进气口均与所述反应进气口连通；

5、加热装置，所述加热装置设于所述设备主体，所述加热装置位于所述加热腔内；

6、点火装置，所述点火装置设于所述设备主体，所述点火装置位于所述缓冲出气口和所述反应进气口二者连通处；

7、第一阻挡结构，所述第一阻挡结构设于所述设备主体，所述第一阻挡结构位于所述加热腔内，所述第一阻挡结构用于减缓所述加热腔内的气体流动速度；

8、第二阻挡结构，所述第二阻挡结构设于所述设备主体，所述第一阻挡结构位于所述反应腔内，所述第一阻挡结构用于减缓所述反应腔内的气体流动速度。

9、根据本发明提供的一种废气处理设备，所述第一阻挡结构包括多个第一挡板，多个所述第一挡板沿所述加热腔的至少部分内壁间隔布置；

10、所述第二阻挡结构包括多个第二挡板，多个所述第二挡板沿所述反应腔的至少部分内壁间隔布置。

11、根据本发明提供的一种废气处理设备，所述设备主体上设有第三挡板，所述第三挡板位于所述缓冲进气口处，所述第三挡板朝向所述缓冲腔所在位置倾斜设置。

12、根据本发明提供的一种废气处理设备，所述设备主体上设有位于所述加热进气口的扩散结构，所述扩散结构用于将气体扩散至所述加热腔内。

13、根据本发明提供的一种废气处理设备，所述反应腔与所述加热腔相邻布置，且所述反应腔和所述加热腔之间存在热传递，其中，所述加热腔内设有第一温度传感器。

14、根据本发明提供的一种废气处理设备，所述设备主体设有用于空气流动的空气夹层通道，所述空气夹层通道的一端与所述空气进气口连通，所述空气夹层通道的另一端与所述缓冲出气口和所述反应进气口二者连通；

15、其中，所述空气夹层通道围绕所述缓冲腔至少部分区域设置，所述空气夹层通道的内壁与所述缓冲腔的外壁二者之间具有间距，所述间距为l，所述l的取值范围为30mm至40mm，且所述空气夹层通道内进入的空气压力控制在至少1公斤。

16、根据本发明提供的一种废气处理设备，所述设备主体上设有第一导气板和第二导气板，所述第一导气板靠近所述空气夹层通道设置，所述第二导气板远离所述空气夹层通道设置，所述第一导气板和所述第二导气板二者间隔设于所述缓冲出气口，以用于引导所述缓冲出气口出气；

17、其中，所述第一导气板和所述第二导气板二者的一端面平齐设置，所述第一导气板的另一端面高于所述第二导气板的另一端面。

18、根据本发明提供的一种废气处理设备，所述废气处理设备包括气体调节阀，所述气体调节阀位于所述废气进气口和所述加热进气口二者的连通管路上，以用于调节废气的进入的速度和流量；

19、所述设备主体设有用于承接热气的传输腔，所述传输腔与所述反应出气口连通，所述传输腔设有氨气浓度传感器和氢气浓度传感器，以用于对流经所述传输腔的气体浓度进行监测。

20、根据本发明提供的一种废气处理设备，所述废气处理设备包括用于冷却热气的冷却塔，所述冷却塔的进气端与所述传输腔连通，所述冷却塔内部设有多个冷却栅，多个所述冷却栅相邻之间具有间隔空隙，且多个所述冷却栅配置为自循环密闭式结构；

21、所述冷却塔设有排放口和第二温度传感器，所述第二温度传感器位于所述排放口，以用于对排气温度监控。

22、根据本发明提供的一种废气处理设备，所述废气处理设备包括水箱和排水泵，所述水箱通过连接管连通于所述传输腔，所述水箱用于承接所述设备主体运行时产生的液体，所述排水泵与所述水箱连通，用于排放所述水箱中的液体；

23、其中，所述水箱内设有液位传感器。

24、本发明提供的一种废气处理设备，处理废气时，mocvd工艺氨气废气通过废气进气口和加热进气口进入至加热腔内部，在加热腔内部的第一阻挡结构的作用下，废气很好的被加热装置加热，利用氨气的受热分解的特性，使得氨气废气则受热分解成氢气和氮气，氢气废气不分解，之后进入到缓冲腔，之后从缓冲出气口流出。而鼓入的空气则从通过空气进气口中持续被鼓入且带有一定的气体压力，进入到反应腔，与上述的氢气废气混合。在反应腔内部的点火装置的引燃下进行燃烧，反应腔内部的第二阻挡结构则会减缓废气的流速，提升反应时间，提升废气的分解与反应，同时，将氢气废气与空气进行均匀混合，促使燃烧更加充分；且氨气废气受热分解过程中造成的体积膨胀对设备的影响，能够通过缓冲腔进行压力释放；通过上述设置设备的结构，提高氨气与氢气废气的处理安全性，提高氨气与氢气废气的处理效率，降低或避免氨水的产生，降低设备的运行成本。

技术特征：

1.一种废气处理设备，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的废气处理设备，其特征在于，所述第一阻挡结构(700)包括多个第一挡板(710)，多个所述第一挡板(710)沿所述加热腔(200)的至少部分内壁间隔布置；

3.根据权利要求1所述的废气处理设备，其特征在于，所述设备主体(100)上设有第三挡板(130)，所述第三挡板(130)位于所述缓冲进气口处，所述第三挡板(130)朝向所述缓冲腔(300)所在位置倾斜设置。

4.根据权利要求1所述的废气处理设备，其特征在于，所述设备主体(100)上设有位于所述加热进气口的扩散结构(140)，所述扩散结构(140)用于将气体扩散至所述加热腔(200)内。

5.根据权利要求1所述的废气处理设备，其特征在于，所述反应腔(400)与所述加热腔(200)相邻布置，且所述反应腔(400)和所述加热腔(200)之间存在热传递，其中，所述加热腔(200)内设有第一温度传感器(210)。

6.根据权利要求1所述的废气处理设备，其特征在于，所述设备主体(100)设有用于空气流动的空气夹层通道(150)，所述空气夹层通道(150)的一端与所述空气进气口(120)连通，所述空气夹层通道(150)的另一端与所述缓冲出气口和所述反应进气口二者连通；

7.根据权利要求6所述的废气处理设备，其特征在于，所述设备主体(100)上设有第一导气板(161)和第二导气板(162)，所述第一导气板(161)靠近所述空气夹层通道(150)设置，所述第二导气板(162)远离所述空气夹层通道(150)设置，所述第一导气板(161)和所述第二导气板(162)二者间隔设于所述缓冲出气口，以用于引导所述缓冲出气口出气；

8.根据权利要求1所述的废气处理设备，其特征在于，所述废气处理设备包括气体调节阀(170)，所述气体调节阀(170)位于所述废气进气口(110)和所述加热进气口二者的连通管路上，以用于调节废气的进入的速度和流量；

9.根据权利要求8所述的废气处理设备，其特征在于，所述废气处理设备包括用于冷却热气的冷却塔(920)，所述冷却塔(920)的进气端与所述传输腔(910)连通，所述冷却塔(920)内部设有多个冷却栅(921)，多个所述冷却栅(921)相邻之间具有间隔空隙(922)，且多个所述冷却栅(921)配置为自循环密闭式结构；

10.根据权利要求9所述的废气处理设备，其特征在于，所述废气处理设备包括水箱(930)和排水泵(940)，所述水箱(930)通过连接管连通于所述传输腔(910)，所述水箱(930)用于承接所述设备主体(100)运行时产生的液体，所述排水泵(940)与所述水箱(930)连通，用于排放所述水箱(930)中的液体；

技术总结
本发明及废气处理相关技术领域，提供一种废气处理设备，包括设备主体、加热装置、点火装置、第一阻挡结构和第二阻挡结构，设备主体设有废气进气口和空气进气口；设备主体至少限定出加热腔、缓冲腔和反应腔，加热装置设于设备主体，点火装置设于设备主体，第一阻挡结构位于加热腔内，第一阻挡结构用于减缓加热腔内的气体流动速度，第一阻挡结构位于反应腔内，第一阻挡结构用于减缓反应腔内的气体流动速度；通过上述设置设备的结构，提高氨气与氢气废气的处理安全性，提高氨气与氢气废气的处理效率，降低或避免氨水的产生，降低设备的运行成本。

技术研发人员：于浩,杨春水
受保护的技术使用者：北京京仪自动化装备技术股份有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/7/25