三氟化氮廢氣處理系統(tǒng)及處理方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及廢氣處理技術(shù)，尤其是一種三氟化氮廢氣處理系統(tǒng)及處理方法。
【背景技術(shù)】
[0002]三氟化氮(NF3)在常溫下是一種無(wú)色、無(wú)臭、性質(zhì)穩(wěn)定的氣體，在微電子、半導(dǎo)體、光電子、光伏等行業(yè)都會(huì)用到，是使用頻率比較多的氣體之一。三氟化氮同時(shí)又是一種毒性物質(zhì)，具有強(qiáng)氧化性，與還原劑能發(fā)生強(qiáng)烈反應(yīng)，引起燃燒爆炸，尤其是在管道輸送過(guò)程中，更換鋼瓶的時(shí)候是非常危險(xiǎn)的。其危害性對(duì)操作人員帶來(lái)了巨大的精神壓力，因而極易由于人工操作的原因?qū)е聡?yán)重的安全問(wèn)題，據(jù)統(tǒng)計(jì)由此造成的事故占到了總事故的18%。而且在國(guó)內(nèi)還曾經(jīng)出現(xiàn)過(guò)即3在更換過(guò)程中排放的廢氣未能處理到符合環(huán)境保護(hù)的標(biāo)準(zhǔn)，而導(dǎo)致人員傷亡的案例。因此，三氟化氮廢氣處理既是生產(chǎn)安全的需要，也是環(huán)境保護(hù)的需要。
[0003]綜上，安全、可靠、靈活、高效的生產(chǎn)環(huán)境一直為現(xiàn)場(chǎng)人員所追求，進(jìn)而能夠設(shè)置出一種安全可靠的三氟化氮?dú)怏w供應(yīng)及安全廢氣排放系統(tǒng)是保障人員安全所必須的。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的目的在于提供一種三氟化氮廢氣處理系統(tǒng)及處理方法，能夠?yàn)楝F(xiàn)場(chǎng)操作人員提供一種安全、可靠、靈活、高效的生產(chǎn)環(huán)境，既能保障人員施工的安全，又能保障生產(chǎn)的連續(xù)性。
[0005]本發(fā)明提供的技術(shù)方案如下:
[0006]一種三氟化氮廢氣處理系統(tǒng)，包括加熱裝置、吸附裝置、進(jìn)氣管、出氣管；
[0007]所述進(jìn)氣管包括用于輸送待處理的三氟化氮?dú)怏w的第一進(jìn)氣管和用于輸送吹掃氣體的第二進(jìn)氣管；
[0008]所述加熱裝置一端與所述吸附裝置連通，另一端與所述第一進(jìn)氣管連通，且所述第一進(jìn)氣管的進(jìn)口設(shè)有第一球閥；
[0009]所述吸附裝置一端同時(shí)與所述加熱裝置和所述第二進(jìn)氣管連通，且在與所述第二進(jìn)氣管連通的管路上設(shè)有第一手動(dòng)閥門(mén)；所述吸附裝置的另一端與所述出氣管連通，且所述出氣管的出口設(shè)有第二球閥；
[0010]當(dāng)所述第一進(jìn)氣管的進(jìn)口設(shè)有所述第一球閥開(kāi)啟時(shí)，所述第一手動(dòng)閥門(mén)關(guān)閉，待處理的三氟化氮?dú)怏w進(jìn)入所述加熱裝置，經(jīng)加熱后流入所述吸附裝置，經(jīng)吸附處理的氣體從所述出氣管輸出；
[0011]當(dāng)所述第一進(jìn)氣管的進(jìn)口設(shè)有所述第一球閥關(guān)閉時(shí)，所述第一手動(dòng)閥門(mén)開(kāi)啟時(shí)，用于吹掃氣體進(jìn)入所述吸附裝置進(jìn)行深度吹掃，吹掃出的氣體從所述出氣管輸出。
[0012]本技術(shù)方案，通過(guò)加熱裝置和吸附裝置的連通，同時(shí)又設(shè)置了第一進(jìn)氣管和第二進(jìn)氣管，待處理的三氟化氮?dú)怏w從第一進(jìn)氣管進(jìn)入加熱裝置進(jìn)行加熱處理后，再經(jīng)吸附裝置吸附，經(jīng)過(guò)加熱和吸附處理后的氣體安全性較高；而第二進(jìn)氣管用于吹掃氣體的進(jìn)入，這樣進(jìn)入的吹掃氣體可以對(duì)吸附裝置做深度吹掃，防止操作人員更換吸附裝置時(shí)殘留的有害氣體造成人員傷亡。
[0013]進(jìn)一步地優(yōu)選，所述第二進(jìn)氣管同時(shí)與所述第一進(jìn)氣管連通，且所述第一手動(dòng)閥門(mén)同時(shí)控制所述第二進(jìn)氣管和所述第一進(jìn)氣管的連通狀態(tài)。
[0014]本技術(shù)優(yōu)選方案，通過(guò)第二進(jìn)氣管與第一進(jìn)氣管的連通，以及第一手動(dòng)閥門(mén)的控制，使待處理的三氟化氮?dú)怏w通入加熱裝置時(shí)，吹掃氣體也可同時(shí)通入加熱裝置中，這樣可以對(duì)待處理的三氟化氮?dú)怏w稀釋。
[0015]進(jìn)一步地優(yōu)選，所述第二進(jìn)氣管和所述吸附裝置的管路上同時(shí)設(shè)有第二手動(dòng)閥門(mén)；
[0016]設(shè)有所述第二手動(dòng)閥門(mén)的管道上設(shè)有第三單向閥門(mén)；
[0017]當(dāng)所述第一手動(dòng)閥門(mén)開(kāi)啟，所述第二手動(dòng)閥門(mén)關(guān)閉時(shí)，所述第二進(jìn)氣管與所述加熱裝置連通，吹掃氣體依次流過(guò)所述加熱裝置和所述吸附裝置；
[0018]和/或；
[0019]當(dāng)所述第一手動(dòng)閥門(mén)和第二手動(dòng)閥門(mén)同時(shí)開(kāi)啟，所述第二進(jìn)氣管與所述吸附裝置連通，吹掃氣體依次流過(guò)所述第二手動(dòng)閥門(mén)、所述第三單向閥門(mén)和所述吸附裝置。
[0020]本技術(shù)優(yōu)選方案，通過(guò)第一手動(dòng)閥門(mén)的開(kāi)啟，以及第二閥門(mén)的關(guān)閉，當(dāng)吹掃氣體通入到加熱裝置中時(shí)，實(shí)現(xiàn)第一進(jìn)氣管得到冷卻，防止管路上設(shè)置的閥門(mén)過(guò)熱而造成損壞，提高閥門(mén)使用壽命。進(jìn)而也可通過(guò)第一手動(dòng)閥門(mén)和第二手動(dòng)閥門(mén)同時(shí)開(kāi)啟，實(shí)現(xiàn)吹掃氣體直接對(duì)吸附裝置的深度吹掃。
[0021]進(jìn)一步地優(yōu)選，所述第一進(jìn)氣管的進(jìn)氣管路上進(jìn)一步設(shè)有第一氣動(dòng)閥門(mén)，待處理的三氟化氮?dú)怏w依次流過(guò)所述第一球閥、所述第一氣動(dòng)閥門(mén)；
[0022]和/ 或；
[0023]所述吸附裝置與所述出氣管之間的管路上設(shè)有第二氣動(dòng)閥門(mén)；
[0024]和/ 或；
[0025]所述吸附裝置的進(jìn)氣口上設(shè)有第三球閥。
[0026]本技術(shù)優(yōu)選方案，通過(guò)氣體的壓力控制第一氣動(dòng)閥門(mén)、第二氣動(dòng)閥門(mén)的開(kāi)啟和關(guān)閉，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)氣體的通入和排出。進(jìn)而又在吸附裝置的進(jìn)氣口上設(shè)置第三球閥，這樣可以有效合理地開(kāi)啟和關(guān)閉整個(gè)處理系統(tǒng)，提高使用率，延長(zhǎng)使用壽命。
[0027]進(jìn)一步地優(yōu)選，所述第一進(jìn)氣管與所述出氣管之間設(shè)置連通管道，并在該所述連通管道上設(shè)置第三氣動(dòng)閥門(mén)，所述第三氣動(dòng)閥門(mén)用于控制所述第一進(jìn)氣管進(jìn)入的待處理的三氟化氮?dú)怏w，直接從所述出氣管輸出。
[0028]本技術(shù)優(yōu)選方案，通過(guò)在連通管道上設(shè)置的第三氣動(dòng)閥門(mén)，避免加熱裝置和吸附裝置出現(xiàn)故障時(shí)，停止整個(gè)系統(tǒng)繼續(xù)運(yùn)行，而是在系統(tǒng)故障時(shí)將進(jìn)入的待處理的三氟化氮?dú)怏w直接從出氣管中排出，進(jìn)而防止過(guò)多的未處理過(guò)的三氟化氮?dú)怏w輸出。
[0029]進(jìn)一步地優(yōu)選，所述第二進(jìn)氣管的出口設(shè)置的所述第一手動(dòng)閥門(mén)依次連通設(shè)置過(guò)流量偵測(cè)器、第一單向閥門(mén)，吹掃氣體依次流過(guò)所述流量偵測(cè)器、所述第一單向閥門(mén)；且所述第一手動(dòng)閥門(mén)與所述過(guò)流量偵測(cè)器之間的管路上設(shè)置第一壓力傳感器，所述第一傳感器用于監(jiān)測(cè)吹掃氣體的壓力；
[0030]所述第二進(jìn)氣管和所述第一進(jìn)氣管之間的管路上依次設(shè)置第四氣動(dòng)閥門(mén)、第二單向閥門(mén)，吹掃氣體依次流過(guò)所述第四氣動(dòng)閥門(mén)、所述第二單向閥門(mén)；且所述第二單向閥門(mén)與所述加熱裝置之間的管道上設(shè)置第二壓力傳感器，所述第二壓力傳感器用于檢測(cè)待處理的三氟化氮?dú)怏w的壓力；
[0031]本技術(shù)方案，設(shè)置的流量偵測(cè)器可以對(duì)第二進(jìn)氣管中進(jìn)入的吹掃氣體流量做進(jìn)一步的監(jiān)控，防止流量過(guò)大導(dǎo)致吹掃氣體壓力大于待處理的三氟化氮?dú)怏w的壓力，而無(wú)法正常對(duì)待處理的三氟化氮?dú)怏w進(jìn)行處理。具體地通過(guò)第一壓力傳感器對(duì)第二進(jìn)氣管中進(jìn)入的吹掃氣體壓力做監(jiān)控，同時(shí)通過(guò)第二壓力傳感器對(duì)第一進(jìn)氣管中進(jìn)入的待處理的三氟化氮?dú)怏w的壓力做監(jiān)控，最終實(shí)現(xiàn)對(duì)吹掃氣體流量的控制，防止吹掃氣體進(jìn)入過(guò)多造成壓力過(guò)大，而影響待處理的三氟化氮?dú)怏w的流入，保障處理的連續(xù)性。
[0032]進(jìn)一步地優(yōu)選，進(jìn)一步包括，PLC控制系統(tǒng)，所述加熱裝置、所述吸附裝置、所述第一壓力傳感器、所述第二壓力傳感器、所述過(guò)流量偵測(cè)器的信號(hào)通過(guò)網(wǎng)絡(luò)線向所述PLC控制系統(tǒng)傳輸。
[0033]本技術(shù)方案，通過(guò)PLC控制實(shí)現(xiàn)對(duì)整個(gè)系統(tǒng)的運(yùn)行狀況，同時(shí)也可指定操作人員做具體的操作，安全、可靠，且操作簡(jiǎn)單方便。
[0034]本發(fā)明進(jìn)一步地提供了一種利用三氟化氮廢氣處理系統(tǒng)的三氟化氮廢氣處理方法，包括如下:
[0035]待處理的三氟化氮?dú)怏w通入時(shí)，加熱裝置預(yù)熱到400?500度時(shí)，待處理的三氟化氮?dú)怏w通入到加熱裝置中，進(jìn)行高溫分解反應(yīng)，分解反應(yīng)產(chǎn)生的氣體從加熱裝置輸入到吸附裝置中，進(jìn)行吸附反應(yīng)，經(jīng)吸附處理的氣體從出氣管輸出；
[0036]對(duì)三氟化氮廢氣處理系統(tǒng)吹掃時(shí)，停止往加熱裝置中通入待處理的三氟化氮?dú)怏w，同時(shí)，第一手動(dòng)閥門(mén)開(kāi)啟，吹掃氣體通入到吸附裝置中，進(jìn)行對(duì)吸附裝置進(jìn)行吹掃，吹掃出的氣體從出氣管中輸出。
[0037]進(jìn)一步地優(yōu)選，待處理的三氟化氮?dú)怏w通入時(shí)，第一手動(dòng)閥門(mén)開(kāi)啟，第一進(jìn)氣管與第二進(jìn)氣管連通，并對(duì)待處理的三氟化氮?dú)怏w進(jìn)行稀釋后，吹掃氣體同時(shí)通入加熱裝置中，與待處理的三氟化氮?dú)怏w混合，再?gòu)募訜嵫b置流入吸附裝置，進(jìn)行吸附反應(yīng)；
[0038]和/ 或；
[0039]在所述對(duì)吸附裝置進(jìn)行吹掃的同時(shí)，吹掃氣體通入到加熱裝置中，從加熱裝置輸出后再次進(jìn)入吸附裝置，對(duì)加熱裝置和吸附裝置依次進(jìn)行吹掃，吹掃出的氣體從出氣管中輸出。
[0040]進(jìn)一步地優(yōu)選，待處理的三氟化氮?dú)怏w通入時(shí)，當(dāng)PLC控制系統(tǒng)檢測(cè)到加熱裝置和吸附裝置故障時(shí)，第一進(jìn)氣管與出氣管連通，待處理的三氟化氮?dú)怏w直接從出氣管輸出。
[0041]本發(fā)明由于采用了上述技術(shù)方案，從而具有以下優(yōu)點(diǎn):本發(fā)明通過(guò)加熱裝置和吸附裝置的連通，實(shí)現(xiàn)對(duì)待處理的三氟化氮?dú)怏w同時(shí)進(jìn)行加熱和吸附處理，處理效果更佳；同時(shí)第一進(jìn)氣管和第二進(jìn)氣管的連通，使本系統(tǒng)不僅能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)待處