本發(fā)明涉及尾氣處理技術領域，尤其涉及一種尾氣處理裝置及方法。

背景技術：

在led、半導體制造、太陽能電池領域快速發(fā)展的今天，金屬有機化學氣相沉積（mocvd）工藝作為生產(chǎn)高質(zhì)量半導體薄膜材料的技術，其使用范圍越來越廣泛。但mocvd工藝大部分都涉及到使用有毒材料、易燃易爆材料和腐蝕性材料，并且mocvd設備排放的尾氣含有易燃、易爆及有毒副產(chǎn)物，會嚴重污染環(huán)境。

目前常見的尾氣處理技術是對排放的尾氣進行多級過濾，如圖1所示的通用型過濾器是目前國內(nèi)市場上常見的過濾器，mocvd設備的尾氣從高溫反應爐排出后，通入通用型過濾器的進口管道1內(nèi)，通用型過濾器外殼2內(nèi)安裝有4～6個不銹鋼濾芯4，不銹鋼濾芯4通過壓板9和濾芯安裝板5密封固定到過濾腔前室3內(nèi)。含有顆粒的mocvd尾氣先在過濾腔前室3內(nèi)沉積，沉積后的氣體然后通過不銹鋼濾芯4的濾材部分，進入濾芯的芯部8內(nèi)，過濾后的氣體再匯聚到過濾腔后室7內(nèi)，然后通過排出管道6排出。過濾器的濾芯可以換成聚酯濾芯或玻璃纖維濾芯，過濾精度可以根據(jù)不同過濾精度濾芯來選擇。通用型過濾器是既可以過濾液體也可以過濾氣體的綜合過濾器，但通用型過濾器一般僅有一級過濾精度，也就是說，每次僅能選用過濾精度一樣的濾芯，才能保證所有的濾芯一起達到預定的使用壽命周期。此外，通用型過濾器沒有冷卻功能，當mocvd設備的排出尾氣溫度高且攜帶大量熱量時不能快速冷卻氣體，進而不能有效實現(xiàn)有毒沉積顆粒物的快速析出和沉積。

中國發(fā)明專利cn103203135b公開了一種mocvd設備的尾氣顆粒過濾系統(tǒng)及方法，對排放的尾氣進行冷卻和多級吸附過濾，雖然有水冷功能，但是也增加了很多氣體管道接頭，增加了泄露風險；且隨著時間的延長，過濾系統(tǒng)被堵塞，設備需要停機維護和人工清理，占用了不少工藝時間，也增加了操作人員的暴露風險。

技術實現(xiàn)要素：

針對以上所述現(xiàn)有技術的缺點，本發(fā)明的目的在于提供一種尾氣處理裝置及方法，用于解決mocvd設備及其他沉積設備的尾氣有毒沉積顆粒物不能快速冷卻析出和沉積收集的問題。

為實現(xiàn)上述目的及其他相關目的，本發(fā)明提供了一種尾氣處理裝置，該尾氣處理裝置由下至上依次包括進氣腔、冷卻沉積室、和排氣腔，進氣腔位于冷卻沉積室側(cè)下方，冷卻沉積室內(nèi)部設有冷卻筒，冷卻筒的外壁與冷卻沉積室的內(nèi)壁之間形成沉積腔，沉積腔內(nèi)設有一個或多個清理冷卻筒外壁和冷卻沉積室內(nèi)壁的顆粒清理機構。

進一步地，顆粒清理機構為滾筒刷，滾筒刷上端和/或下端與上行星架和/或下行星架連接，上行星架和/或下行星架可帶動滾筒刷做行星運動。

進一步地，滾筒刷為鋼絲滾筒刷，鋼絲滾筒刷與上行星架或下行星架通過軸承或軸套連接。

進一步地，顆粒清理機構為設置在沉積腔上方的吹風機構。

進一步地，冷卻沉積室的內(nèi)壁和/或外壁還設置有冷卻夾套。

進一步地，排氣腔內(nèi)還包括至少一級過濾裝置，過濾裝置與冷卻沉積室上方連通，且過濾裝置為不銹鋼過濾絲網(wǎng)。

進一步地，該尾氣處理裝置還包括與冷卻沉積室下方連通的收集部。

進一步地，收集部從上至下依次包括收集腔和收集桶，并設有收集腔閥門和收集桶閥門，其中，收集腔為漏斗形。

進一步地，本發(fā)明還提供了一種尾氣處理方法，包括：利用冷卻沉積室對尾氣進行冷卻、沉積，同時對沉積顆粒物進行清理；并利用與冷卻沉積室下方連通的收集部收集清理的沉積顆粒物。

進一步地，在對沉積顆粒物進行清理的同時，利用與冷卻沉積室上方連通的過濾裝置對經(jīng)過冷卻沉積的尾氣進行過濾。

如上所述，本發(fā)明所述的尾氣處理裝置及方法，可應用于mocvd設備等的尾氣，其至少具有如下有益效果之一：

1、mocvd設備尾氣進入冷卻沉積室，在冷卻沉積室內(nèi)壁和冷卻沉積筒的冷卻作用下，能夠快速冷卻析出顆粒物，再通過顆粒清理機構實現(xiàn)清理；此外，還可以在冷卻沉積室的內(nèi)壁和/或外壁設置冷卻夾套，在冷卻筒和冷卻夾套的雙重冷卻作用下，使得顆粒物的冷卻析出更加高效，并且可以使mocvd設備尾氣的冷卻、沉積和清理在一套裝置內(nèi)實現(xiàn)。

2、冷卻沉積室的顆粒清理機構鋼絲滾筒刷，既可以隨著上行星架和/或下行星架公轉(zhuǎn)，也可以通過軸承或者軸套與行星架連接實現(xiàn)自轉(zhuǎn)，從而可以將沉積到冷卻筒的外壁和冷卻夾套的內(nèi)壁上的沉積顆粒物清理掉，實現(xiàn)高效清理和收集沉積顆粒物，避免了采用過濾器帶來清洗的麻煩。

3、在尾氣處理裝置的冷卻沉積室上方和下方分別設置過濾裝置和收集部，使得沉積顆粒物直接掉落到漏斗形的收集腔中，再進一步進入收集桶，從而將冷卻、沉積、清理、收集集成到一個設備，減少了設備接口，節(jié)約了設備占地面積。

4、尾氣進入冷卻沉積室，經(jīng)過冷卻沉積的顆粒物被清理進入收集部，同時，利用過濾裝置對經(jīng)過冷卻沉積的尾氣進行過濾，使得冷卻、沉積、清理、收集和過濾同步進行，實現(xiàn)不停機收集mocvd設備尾氣的沉積顆粒物。

附圖說明

圖1是現(xiàn)有技術的通用型過濾器工作原理示意圖；

圖2是本發(fā)明實施例的尾氣處理裝置冷卻沉積室的截面示意圖；

圖3是本發(fā)明實施例的尾氣處理裝置的整體結(jié)構示意圖；

圖中，1-進口管道，2-過濾器外殼，3-過濾腔前室，4-不銹鋼濾芯，5-濾芯安裝板，6-排出管道，7-過濾腔后室，8-芯部，9-壓板，10-收集桶，11-收集桶閥門，12-收集腔閥門，13-收集腔，14-沉積腔，15-進氣腔，16-第一進水口，17-下行星架，18-冷卻夾套，19-鋼絲滾筒刷，20-冷卻筒，21-上行星架，22-轉(zhuǎn)動齒輪，23-磁流體，24-皮帶傳送裝置，25-步進電機，26-第二進水口，27-第二出水口，28-排氣腔上腔，29-排氣腔，30-不銹鋼過濾絲網(wǎng)，31-第一出水口，32-冷卻夾套內(nèi)壁，33-冷卻筒外壁，34-冷卻沉積室，35-收集部。

具體實施方式

以下結(jié)合附圖，具體說明本發(fā)明的實施例：

實施例1

本實施例涉及一種尾氣處理裝置，如圖2-3所示，該尾氣處理裝置由下至上依次包括進氣腔15、冷卻沉積室34、和排氣腔29，進氣腔15位于冷卻沉積室34側(cè)下方，冷卻沉積室34內(nèi)部設有冷卻筒20，冷卻筒外壁33與冷卻沉積室34內(nèi)壁之間形成沉積腔14，沉積腔14內(nèi)設有一個或多個清理冷卻筒外壁33和冷卻沉積室34內(nèi)壁的顆粒清理機構。

優(yōu)選地，本實施例中的顆粒清理機構為滾筒刷19，滾筒刷19上端與上行星架21連接，步進電機25通過皮帶傳送裝置24、磁流體23、軸和轉(zhuǎn)動齒輪22控制上行星架21帶動滾筒刷19做行星運動，滾筒刷19的下端與下行星架17連接，并帶動其做行星運動，防止僅一端運動帶來晃動的問題，在本發(fā)明的其他實施例中，滾筒刷也可以與某一端行星架固定連接，做行星運動。

優(yōu)選地，本實施例中，滾筒刷采用鋼絲滾筒刷19，鋼絲滾筒刷19的數(shù)量為4個，鋼絲滾筒刷19與上行星架21通過軸承連接，因此，鋼絲滾筒刷19在隨著上行星架21做行星運動的同時，還可以在鋼絲與冷卻筒外壁33和冷卻沉積室34內(nèi)壁的摩擦作用下自轉(zhuǎn)。在本發(fā)明的其他實施例中，鋼絲滾筒刷19也可以通過軸套與上行星架21或下行星架17連接。此外，顆粒清理機構可以是塑料類滾筒刷，且不限于做行星運動，比如可以是設置在沉積腔14上方的吹風機構或者噴淋機構，顆粒清理機構的數(shù)量和運動方式只要能夠滿足將沉積的顆粒物清理掉均可以采用。

優(yōu)選地，本實施例中，尾氣處理裝置的冷卻沉積室34的外壁還設置有冷卻夾套18，冷卻夾套18的冷卻介質(zhì)為水，冷卻夾套上設置有第一進水口16和第一出水口31。因此，尾氣進入冷卻沉積室34的沉積腔14中后，與冷卻夾套18和冷卻筒20的冷卻介質(zhì)進行熱交換，冷卻析出的沉積顆粒物沉積在冷卻夾套內(nèi)壁32和冷卻筒外壁33，在鋼絲滾筒刷19自轉(zhuǎn)和隨著上行星架21公轉(zhuǎn)的過程中便會清理掉上述的沉積顆粒物。在本發(fā)明的其他實施例中，也可以在冷卻沉積室34的內(nèi)壁設置冷卻夾套。

優(yōu)選地，本實施例中，排氣腔29內(nèi)還包括至少一級過濾裝置，過濾裝置與冷卻沉積室34上方連通。本實施例中，過濾裝置為不銹鋼過濾絲網(wǎng)30，不銹鋼過濾絲網(wǎng)30可將氣流帶走的沉積顆粒物進一步過濾在沉積腔內(nèi)14，經(jīng)過不銹鋼過濾絲網(wǎng)30過濾的尾氣匯聚在排氣腔上腔28并排出。本發(fā)明的其他實施例中，為了提高過濾效率、達到滿意的過濾效果，也可以采用多級過濾裝置，金屬過濾網(wǎng)絲等其他具有過濾功能的過濾裝置均可以采用。

本實施例中，冷卻筒20的冷卻介質(zhì)也為水，冷卻筒20的第二進水口將水注入到冷卻筒20底部，冷卻筒20上方經(jīng)過熱交換的水則會從第二出水口27排出，實現(xiàn)循環(huán)冷卻功能。應當理解，無論是冷卻筒20還是冷卻夾套18，冷卻介質(zhì)包括但不限于水，且冷卻方式還可以采用循環(huán)冷卻，以實現(xiàn)高效快速冷卻。

本實施例的尾氣處理裝置可以將單個部件或者整體整合到mocvd尾氣處理設備，作為尾氣處理設備的一部分使用，也可以作為一個獨立設備通過與mocvd設備尾氣出口密封連接安裝到mocvd設備的尾氣排氣管道，對尾氣進行冷卻和沉積顆粒物的在線收集。

實施例2

本實施例涉及一種尾氣處理裝置，本實施例的尾氣處理裝置在前述實施例1的裝置基礎上，在冷卻沉積室34下方設置有收集部35，收集部35與冷卻沉積室34的下方連通，即收集部35位于沉積腔14的下方，實現(xiàn)沉積顆粒物的在線收集。

優(yōu)選地，本實施例中，收集部35從上至下依次包括收集腔13和收集桶10，并設有收集腔閥門12和收集桶閥門11，且收集腔13是漏斗形，沉積顆粒物掉入漏斗形收集腔13的斜面，便會進入收集桶10，不會造成堆積，收集腔閥門12和收集桶閥門11的同時存在也避免了更換收集桶10時造成泄露。在本發(fā)明的其他實施例中，收集腔13和收集桶10之間還可以設置有連接部，通過連接部上的一個或多個閥門控制收集腔13和收集桶10的連通和封閉。

本實施例的尾氣處理裝置可以將單個部件或者整體整合到mocvd尾氣處理設備，作為尾氣處理設備的一部分使用，也可以作為一個獨立設備通過與mocvd設備尾氣出口密封連接安裝到mocvd設備的尾氣排氣管道，對尾氣進行冷卻和沉積顆粒物的在線收集。

實施例3

本實施例涉及一種尾氣處理方法，利用冷卻沉積室對尾氣進行冷卻、沉積，同時對沉積顆粒物進行清理；并利用與冷卻沉積室下方連通的收集部收集清理的沉積顆粒物。

優(yōu)選地，在對沉積顆粒物進行清理的同時，還利用與冷卻沉積室上方連通的過濾裝置對經(jīng)過冷卻沉積的尾氣進行過濾。

具體的，mocvd設備尾氣進入冷卻沉積室以后，在冷卻沉積室的冷卻作用下，尾氣的沉積顆粒物析出，并被清理至與冷卻沉積室下方連通的收集部，同時，經(jīng)過冷卻沉積的尾氣進入與冷卻沉積室上方連通的過濾裝置，過濾裝置對經(jīng)過冷卻沉積的尾氣進行過濾。該方法中，尾氣進入冷卻沉積室以后，冷卻、沉積、清理、收集和過濾同步進行，可以實現(xiàn)不停機在線收集mocvd設備尾氣的沉積顆粒物。

上述實施例僅示例性的說明本發(fā)明，而非用于限制本發(fā)明。本領域的普通技術人員對本發(fā)明在上述說明的基礎上還可以做出各種變更和替換。這些變更和替換仍處于本發(fā)明保護的范圍之中。