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半导体废气治理方案

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项目概述

Project overview

当今世界各国面临的重大社会问题,集中表现为粮食、能源、人口、资源、环境等五个方面。我国的大气污染严重,降尘量是全球陆地平均降尘量的一倍多,二氧化硫排放量高出全球陆地降平均排放量的40%。

随着高新技术的发展,给环境造成新的污染,例如金属有机化学气相淀积(MOVPE)是一类非常重要的外延生长方法,是近几年来发展起来的生长电子材料的新工艺,它广泛应用于半导体及其固溶体的生长。它使用有机金属化合物和氢化物或有机金属化合物为源,可以得到平滑的生长界面并可以控制几百纳米或更薄的外延层,能生长量子阱或更低维结构的超晶格薄层材料,制造新一代高速电子器件、激光器、探测器等。MOVPE技术容易扩大为工业生产,所以具有很大的吸引力。


方案依据

Scheme basis


《中华人民共和国大气污染物综合排放标准》(GB16297-1996)

《工业企业设计卫生标准》(TJ36-79)

《涂装作业安全规程》(GB7691-87)

项目分析

Project analysis

本项目属于低浓度大风量范畴,对于中、低浓度废气的治理措施可由吸附法及吸收法二种,其中吸收法净化效率较低,且形成的废水得重新处理,增加的新的污染源。因此本方案推荐使用吸附法进行综合治理。

活性炭净化有机废气是利用活性炭的微孔结构产生的引力作用,将分布在气相中的的有机物分子或分子团进行吸附,以达到净化气体的目的,净化后的气体通过烟囱达标排放。活性炭吸附有机溶剂为物理吸收,经活性炭吸附后的有机溶剂由气相变成液体聚集在活性炭的微孔内,当活性炭微孔被有机溶剂布满后活性炭便失去了吸附效率,此时活性炭必须进行再生或更换,更换周期大概:6个月。因活性炭的微孔不仅能吸附气相中的有机成份,空气中的粉尘及其它以颗粒物存在的成份同样能被吸附,因此在使用活性炭吸附前首先需将气体中的颗粒物清除,以延长活性炭的使用寿命,但任何处理设备不可能有百分之百的净化效果,因此在活性炭每次再生后,它的吸附容量将逐步降低。

◆ 废气过滤

为了防止作业中产生的漆雾和粉尘污染有机废气净化处理装置,降低其使用寿命,在废气管道出口段设置废气漆雾过滤器。滤料采用可更换的无纺布,净化效率不低于90%,经处理后废气中固体颗粒物浓度不大于2mg/m3。

◆ 处理废气量及净化效率

根据上述污染源基本情况,该工程处理废气量分别为22000m3/h 和30000米3/小时。为使处理后有机溶剂排放量达到国家规定的排放标准,其净化效率应达到90%以上,选用废气处理设备的处理能力应满足上述要求。


处理措施

Treatment measures


含有机溶剂即碳氢化合物的工业尾气,是大气污染的的重要污染物之一,多年来国内外在治理技术方面进行了大量的研究和实践。对含有碳氢化合物的废气净化处理,归纳起来主要有以下几种方法:

◆ 燃烧法

方法简介:将废气中的有机物作为燃料直接烧掉或将其在高温下进行氧化分解,温度范围为600-1100℃

适用范围:适用于中、高浓度废气的净化处理

◆ 催化燃烧法

方法简介:在氧化催化剂作用下,将碳氢化合物氧化为CO2和H2O,温度范围200-400℃

适用范围:适用于各种浓度的废气净化,适用于连续排气的场合

◆ 吸附法

方法简介:采用适当的吸附剂对废气中有机组分进行物理吸附,温度范围:常温

适用范围:适用于中、低浓度废气的净化处理

◆ 吸收法

方法简介:采用适当的吸收剂对废气中有机组分进行物理吸收,温度范围:常温

适用范围:对废气浓度限制较小,可处理含颗粒物的废气

◆ 冷凝法

方法简介:创造低温环境,使有机物组分冷却至露点以下,回收溶剂

适用范围:适用于高浓度较贵重溶剂的回收处理


处理设备

Processing equipment

◆ 漆雾过滤器

处理风量:22000m3/h、 30000m3/h

处理有害气体成份:含苯、甲苯、二甲苯等有机废气

适用废气浓度:≤1000mg/m3

废气出口浓度:二甲苯40mg/m3

废气进口温度:≤40℃

排放速率:二甲苯≤1.2Kg/h

活性碳比表面积:≥900m2/g

净化效率:>90%以上

活性炭填充量:1.5T、2.0T

废气排放出口浓度和排放速率符合《大气污染物综合排放标准》GB16297-1996中的二级标准

设备阻力:<2000Pa

装置噪声值:≯85dB(A)

数量:各1套

设备尺寸:φ2200×5600 φ2000×4700

材质:碳钢

◆ 4-72NO8C型离心风机

处理风量:17463-22435m3/h,风压:2478-2390pa

转速:1600转/分钟,电机功率:22kw

电机及电气均防爆

◆ 4-72NO8C型离心风机

处理风量:24982-32380m3/h,风压:2303-1816pa

转速:1600转/分钟,电机功率:30kw

风机电机、叶轮均防爆