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工業(yè)VOCs治理
行業(yè)概述
INDUSTRY OVERVIEW
半導(dǎo)體VOCs治理
半導(dǎo)體行業(yè)廢氣排放具有排氣量大、排放濃度小的特點(diǎn)。揮發(fā)性有機(jī)廢氣主要來源于光刻、顯影、刻蝕及擴(kuò)散等工序，在這些工序中要用有機(jī)溶液（如異丙醇對晶片表面進(jìn)行清洗，其揮發(fā)產(chǎn)生的廢氣是有機(jī)廢氣的來源之一；同時(shí)，在光刻、刻蝕等過程中使用的光阻劑（光刻膠）中含有易揮發(fā)的有機(jī)溶劑，如醋酸丁酯等在晶片處理過程中也要揮發(fā)到大氣中，是有機(jī)廢氣產(chǎn)生的又一來源。半導(dǎo)體制造工藝中使用的清洗劑、顯影劑、光刻膠、蝕刻液等溶劑中含有大量有機(jī)物成分。在工藝過程中，這些有機(jī)溶劑大部分通過揮發(fā)成為廢氣排放。
廢氣來源
SOURCES OF EXHAUST GASES
溶劑萃取
吸附
生物
膜分離
氧化
焚化
廢氣成分
EXHAUST GAS COMPOSITION
氨氣
二氧化硫
氮氧化物
氯氣
氟化物
有機(jī)揮發(fā)物
硝酸鹽
硫酸鹽
非甲烷總烴
硫酸霧
氟化物
丙酮
甲醇
二甲苯
異丙醇
主要來源于芯片或者是線路板生產(chǎn)的清洗、均膠、去膠、刻蝕、顯影過程中。
排放標(biāo)準(zhǔn)
EMISSION STANDARDS
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序號
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控制項(xiàng)目
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排氣筒高度(m)
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征求意見稿允許排放速率 (kg/h)
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93版排放量放速率 (kg/h)
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檢查位置
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1
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氨
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15
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0.6
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4.9
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車間或生產(chǎn)設(shè)施排氣筒
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2
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三甲胺
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15
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0.15
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0.54
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3
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硫化氫
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15
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0.06
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0.33
|
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|
4
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甲硫醇
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15
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0.006
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0.04
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5
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甲硫醚
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15
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0.06
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0.33
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|
6
|
二甲二硫
|
15
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0.15
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0.43
|
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7
|
二硫化碳
|
15
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1.5
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1.5
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8
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苯乙烯
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15
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3.0
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6.5
|
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9
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臭氣濃度
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排氣筒高度（m）≥15
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標(biāo)準(zhǔn)值 （無量綱）1000
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標(biāo)準(zhǔn)值 （無量綱）2000
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處理難題
TREATMENT CHALLENGES
高溫廢氣處理
半導(dǎo)體制造過程中產(chǎn)生的廢氣通常包含高溫氣體和有害氣體，如氨氣、氟化物等。處理這些高溫廢氣需要采用高效的熱能回收和處理技術(shù)，以確保不會對環(huán)境和人體造成危害。
精細(xì)顆粒物處理
半導(dǎo)體制造過程中產(chǎn)生的廢氣中可能含有微小顆粒物，如粉塵、金屬顆粒等，這些顆粒物對環(huán)境和人體健康構(gòu)成潛在風(fēng)險(xiǎn)。因此，如何有效地捕捉和處理這些微小顆粒物是一個難點(diǎn)。
難降解有機(jī)物處理
半導(dǎo)體制造過程中使用的化學(xué)物質(zhì)中可能含有難降解的有機(jī)物，如有機(jī)溶劑、揮發(fā)性有機(jī)化合物（VOCs）等。處理這些難降解有機(jī)物需要采用高效的氧化、吸附或者其他處理技術(shù)，以確保廢氣排放符合環(huán)保標(biāo)準(zhǔn)。
廢氣處理系統(tǒng)的成本和能耗
建設(shè)和運(yùn)行高效的廢氣處理系統(tǒng)需要大量的投資和能源消耗，如何在保證廢氣處理效果的前提下降低處理成本和能耗是一個難點(diǎn)。
工藝流程
PROCESS FLOW
羿清優(yōu)勢
ECLEAR ADVANTAGES
實(shí)力保障
國家高新技術(shù)企業(yè)中英合資團(tuán)隊(duì)20余項(xiàng)廢氣治理技術(shù)
品質(zhì)保證
200+項(xiàng)目案例穩(wěn)定運(yùn)行無后顧之優(yōu)
售后服務(wù)
擁有售后團(tuán)隊(duì)免費(fèi)提供24小時(shí)在線服務(wù)
技術(shù)團(tuán)隊(duì)
團(tuán)隊(duì)成員擁有十余年廢氣治理工作經(jīng)驗(yàn),其中3名注冊暖通工程師名注冊給排水工程師，2名建造師
源頭廠家
設(shè)備工程性價(jià)比高為您更好的控制成本
環(huán)保達(dá)標(biāo)
全過程管理服務(wù)讓您輕松應(yīng)對環(huán)保局驗(yàn)收滿足新版廢氣 排放標(biāo)準(zhǔn)
羿清環(huán)保關(guān)聯(lián)設(shè)備
RELATED EQUIPMENT
沸石轉(zhuǎn)輪+CO
沸石轉(zhuǎn)輪裝置+催化燃燒CO主要適用于處理高濃度CO廢氣。通常，CO濃度在500 ppm（體積分?jǐn)?shù)）或更高時(shí)，才需要采用沸石轉(zhuǎn)輪裝置+催化燃燒CO進(jìn)行處理。如果CO濃度較低，則可能使用其他廢氣處理技術(shù)更加適合。
沸石轉(zhuǎn)輪裝置是一種用于分離氣體混合物中成分的技術(shù)。這種裝置通常包含許多沸石分子篩輪，沸石分子篩輪可以選擇性地吸附某些分子而不吸附其他分子，從而實(shí)現(xiàn)氣體混合物中的成分分離。催化燃燒CO是一種將CO（一種有毒有害氣體）轉(zhuǎn)化為CO2（一種相對無害的氣體）的技術(shù)。這種技術(shù)使用催化劑來加速CO與氧氣反應(yīng)，從而減少CO的濃度。
沸石轉(zhuǎn)輪+TO
沸石轉(zhuǎn)輪+TO直燃爐是一種高效、環(huán)保的工業(yè)廢氣處理設(shè)備。其通過物理吸附和高溫焚燒兩種方式，能夠?qū)崿F(xiàn)對工業(yè)廢氣中各種有機(jī)污染物的有效處理。該設(shè)備具有高效節(jié)能、適用范圍廣、易于維護(hù)等優(yōu)勢，在未來的工業(yè)廢氣處理領(lǐng)域具有廣闊的應(yīng)用前景。
沸石轉(zhuǎn)輪+RCO
沸石轉(zhuǎn)輪+RCO催化燃燒設(shè)備是目前國內(nèi)有機(jī)廢氣處理領(lǐng)域應(yīng)用較成熟、實(shí)用的工藝。采用吸附－脫附－冷卻三項(xiàng)連續(xù)程序，邊吸附邊脫附。沸石轉(zhuǎn)輪先對有機(jī)廢氣吸附收集、壓縮、提高濃度，然后再把高濃度的廢氣分子從沸石轉(zhuǎn)輪中脫附出來，送入催化氧化爐（CO爐）中進(jìn)行無焰燃燒。達(dá)到對有機(jī)廢氣凈化的目的。沸石轉(zhuǎn)輪+RCO設(shè)備主要由廢氣預(yù)處理系統(tǒng)、沸石轉(zhuǎn)輪吸附濃縮系統(tǒng)、脫附系統(tǒng)、催化燃燒系統(tǒng)、冷卻干燥系統(tǒng)和自動控制系統(tǒng)等組成。
沸石轉(zhuǎn)輪+RTO
沸石轉(zhuǎn)輪+RTO工藝是現(xiàn)在廢氣治理行業(yè)火熱的工藝之一，相比于其他的新材料，新能源、化工、半導(dǎo)體等行業(yè)直接RTO焚燒，沸石轉(zhuǎn)輪RTO工藝的達(dá)標(biāo)性能和安全性能非常的有保障。
沸石轉(zhuǎn)輪RTO的工作原理是利用高溫下的燃燒反應(yīng)將廢氣中的有機(jī)物氧化為無害的二氧化碳和水，從而達(dá)到凈化廢氣的目的。其核心是一個旋轉(zhuǎn)的熱交換器，內(nèi)部填充有沸石等吸附材料。
噴淋塔
噴淋塔作為環(huán)保廢氣處理的一種處理設(shè)備而存在，根據(jù)工作原理分為循環(huán)水噴淋塔，堿液噴淋塔，酸液噴淋塔（別名：酸洗塔）。根據(jù)塔體材質(zhì)分為玻璃鋼噴淋塔、pp噴淋塔、不銹鋼噴淋塔。根據(jù)廢氣性質(zhì)不一樣選擇合理的噴淋材質(zhì)和噴淋工藝。噴淋塔是一種重要的工業(yè)廢氣處理設(shè)備，其工作原理是利用水和動力技術(shù)將液體或氣體以霧狀的形式噴灑到廢氣中，以此來去除廢氣中的有害物質(zhì)。
洗滌塔
洗滌塔是一種成熟的廢氣處理設(shè)備， 廣泛應(yīng)用于工業(yè)廢氣處理、除塵 等方面的前處理。 氣體進(jìn)入塔內(nèi)，與塔內(nèi)洗滌液 充分接觸、吸附、溶解，達(dá)到凈化效果。羿清洗滌塔設(shè)計(jì)形式多樣，根據(jù)項(xiàng)目應(yīng)用場地可 采用立式或臥式結(jié)構(gòu)。 常用洗滌塔設(shè)備材質(zhì)有PP、FRP及不銹鋼， PP及FRP常用于化學(xué)吸收塔， 具有耐酸耐堿耐腐蝕的特點(diǎn)， 不銹鋼材質(zhì)可用于高溫的廢氣。
生物濾池
生物濾池是通過有效的除臭菌種和合理的設(shè)備結(jié)構(gòu)，使大分子或結(jié)構(gòu)復(fù)雜的有機(jī)物經(jīng)異化作用后氧化分解為簡單的水、二氧化碳等無機(jī)物。
羿清環(huán)保生物濾池，相比同行的設(shè)備進(jìn)行了改良，采用預(yù)處理、生物處理深度吸附一體化處理工藝，保證了生物處理階段的進(jìn)氣穩(wěn)定性，同時(shí)未端配置深度處理，在廢氣排放超過設(shè)計(jì)排放濃度時(shí)，可以保證廢氣達(dá)標(biāo)排放。
耦合催化一體機(jī)
設(shè)備采用不銹鋼固定撬裝式全密封結(jié)構(gòu)，安裝便利，內(nèi)部涂敷不銹鋼專用防腐材料，可耐酸堿廢氣環(huán)境，設(shè)備使用壽命長，由預(yù)處理段、耦合反應(yīng)裝置、陣列抽屜式模塊組成。貴金屬耦合催化網(wǎng)激發(fā)產(chǎn)生的高能粒子場，通過紫外波段照射到自主制備貴金屬和二氧化鈦納米顆粒的耦合協(xié)通效應(yīng)，將VOCs有機(jī)廢氣裂解為二氧化碳、水等，未能完全降解的其他廢氣分子可被氧化為水溶性小分子及部分活性自由基等。
活性炭吸附箱
活性炭吸附箱是一種廢氣過濾，吸附臭味的環(huán)保機(jī)械商品，此設(shè)備是潔凈較濃度較高的有機(jī)化學(xué)廢氣和噴涂廢氣的吸附可利用率活性炭高強(qiáng)度吸附水平，當(dāng)廢氣由離心風(fēng)機(jī)增加動力，負(fù)壓力進(jìn)到吸附箱再進(jìn)入活性炭吸附層，對于有機(jī)溶液的廢氣有非常好的吸附功效。
耦合催化廢氣處理設(shè)備
設(shè)備采用不銹鋼固定撬裝式全密封結(jié)構(gòu)，安裝便利，內(nèi)部涂敷不銹鋼專用防腐材料，可耐酸堿廢氣環(huán)境，設(shè)備使用壽命長，由預(yù)處理段、耦合反應(yīng)裝置、陣列抽屜式模塊組成。貴金屬耦合催化網(wǎng)激發(fā)產(chǎn)生的高能粒子場，通過紫外波段照射到自主制備貴金屬和二氧化鈦納米顆粒的耦合協(xié)通效應(yīng)，將VOCs有機(jī)廢氣裂解為二氧化碳、水等，未能完全降解的其他廢氣分子可被氧化為水溶性小分子及部分活性自由基等。
RCO蓄熱式催化燃燒
蓄熱式催化燃燒（RCO）是一種利用催化劑使有機(jī)廢氣分解成無害的二氧化碳和水等小分子的方法。由于在反應(yīng)中需要消耗熱量，因此稱為蓄熱式催化燃燒法。
RCO裝置主要由凈化室、預(yù)熱室和高溫氣體出口三部分組成，其中預(yù)熱室的溫度一般在300~600°C之間；凈化室內(nèi)設(shè)有填料層，用以吸附有機(jī)廢氣中的污染物；高溫氣體出口與大氣相通，以回收熱量。
RTO蓄熱式氧化爐
蓄熱式熱力焚化爐英文名為“Regenerative Thermal Oxidizer”，故簡稱為“RTO”。其原理是把有機(jī)廢氣加熱到800攝氏度以上，使廢氣中的VOC氧化分解成二氧化碳和水。氧化產(chǎn)生的高溫氣體流經(jīng)特制的陶瓷蓄熱體，使陶瓷體升溫而“蓄熱”，此“蓄熱”用于預(yù)熱后續(xù)進(jìn)入的有機(jī)廢氣，從而節(jié)省廢氣升溫的燃料消耗。陶瓷蓄熱體應(yīng)分成三個區(qū)域室，每個蓄熱室依次經(jīng)歷蓄熱-放熱-清掃等程序，周而復(fù)始，連續(xù)工作。蓄熱室“放熱”后應(yīng)立即引入部分已處理合格的潔凈排氣對該蓄熱室進(jìn)行清掃(以保證VOC去除率在95%以上)，只有待清掃完成后才能進(jìn)入“蓄熱”程序。
蓄熱式熱力氧化處理系統(tǒng)在燃燒器的作用下預(yù)熱至700℃后，廢氣旁通閥門關(guān)閉，廢氣正通閥門打開，廢氣風(fēng)機(jī)啟動運(yùn)行，廢氣先經(jīng)蓄熱室預(yù)熱到700℃左右，然后進(jìn)入氧化室充分氧化分解，煙氣溫度達(dá)到800℃左右，廢氣中的有機(jī)成分完全氧化分解，產(chǎn)生的煙氣進(jìn)入另一組蓄熱室，在蓄熱室進(jìn)行換熱，通過引風(fēng)機(jī)排放到大氣。本熱氧化裝置共設(shè)三個蓄熱室，三個蓄熱室呈一字形布置，可自動定期輪流切換蓄熱室的工作狀態(tài)。
CO催化燃燒
催化燃燒是用催化劑使廢氣中可燃物質(zhì)在較低溫度下氧化分解的凈化方法。所以，催化燃燒又稱為催化化學(xué)轉(zhuǎn)化。由于催化劑加速了氧化分解的歷程，大多數(shù)碳?xì)浠衔镌?00~450℃的溫度時(shí)，通過催化劑就可以氧化完全。
與熱力燃燒法相比，催化燃燒所需的輔助燃料少，能量消耗低，設(shè)備設(shè)施的體積小。但是，由于使用的催化劑的中毒、催化床層的更換和清潔費(fèi)用高等問題，影響了這種方法在工業(yè)生產(chǎn)過程中的推廣和應(yīng)用。
TO直燃式氧化爐
直燃式焚燒爐是通過高溫氧化原理對VOCs進(jìn)行處理，常規(guī)爐型的內(nèi)部為空腔結(jié)構(gòu)，可以根據(jù)客戶需求在爐體外搭配各類熱回收裝置，如換熱器、鍋爐等。直燃式焚燒爐能夠廣泛用于高濃度、含顆粒物等復(fù)雜工況的廢氣，并有效回收氧化過程中所釋放的熱能。直燃式焚燒爐外形多樣化，可以根據(jù)現(xiàn)場空間特點(diǎn)進(jìn)行設(shè)計(jì)，如方形腔體、圓柱形腔體，還可以做成立式爐、臥式爐、L形爐等。
