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VOCs治理技術(shù) |行業(yè)(十一):半導(dǎo)體行業(yè)VOCs治理解決方案
上海早于2006年就頒 布了《半導(dǎo)體行業(yè)污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》(DB31/ 374-2006),對于督促企業(yè)采用guojixianjin生產(chǎn) 技術(shù)和治理措施,推行清潔生產(chǎn)技術(shù),提高污染控制水平,起到了積極作用。 旁邊的江蘇省環(huán)境保護(hù)廳于 2015 年正式下達(dá)了《江蘇省半導(dǎo)體行業(yè)污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》制定任務(wù),目前正在征求意見中。
半導(dǎo)體行業(yè)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ji物成分。 在工藝過程中,這些有ji溶劑大部分通過揮發(fā)成為廢氣排放。目前,針對這種氣體排放,一 般采用吸附、焚燒或兩者相結(jié)合的處理方法。 吸附是利用多孔性固體吸附劑處理混合氣體,使其中所含的一種或多種組分吸附于固體 表面上,達(dá)到分離的目的。吸附劑選擇性高,能分開其他過程難以分開的混合物,有xiao地清 除(或回收)濃度很低的有hai物質(zhì),凈化效率gao,設(shè)備簡單,操作方便,且能實現(xiàn)自動控制。
但固體吸附劑的吸附容量小,需要大量的吸附劑,設(shè)備龐大,且吸附后吸附劑需要zaisheng處理,是吸附處理的主要缺點。半導(dǎo)體生產(chǎn)場所揮發(fā)出來的有ji廢氣通過局部排風(fēng)罩收集,經(jīng)管道送至吸附凈化系統(tǒng)。一般采用活性炭作為吸附劑。因為活性炭是非極性吸附劑,對廢氣中水蒸氣的靈敏度不高,且價格便宜。 焚燒的方法也廣泛用于半導(dǎo)體行業(yè)處理各種有ji廢氣,通過熱氧化將有ji物轉(zhuǎn)化為 CO2 和水。同時,焚燒對處理穩(wěn)定流量和濃度的廢氣也是一種很好的方法。在熱氧化中,有ji廢氣流經(jīng)過加熱,氣相中的有ji物被氧化。為節(jié)省燃料使用,通常還使用熱交換器,回收焚燒產(chǎn)生的熱量對jinkou氣體進(jìn)行預(yù)熱。對于處理大流量、低濃度的氣體,通常都要采用這種方法。 由于半導(dǎo)體行業(yè)廢氣焚燒會產(chǎn)生SiO2,且SiO2會使催化劑鈍化,因此半導(dǎo)體行業(yè)中很少采用接觸氧化的方法。
一些半導(dǎo)體生產(chǎn)廠也使用旋轉(zhuǎn)濃縮系統(tǒng)富集有ji廢氣,如沸石濃縮轉(zhuǎn)輪。因為半導(dǎo)體工藝過程中有ji廢氣具有排放流量大(通常大于 11039 m3 /小時)和濃度低(通常小于 25ppmv) 的特點,使用其它的處理技術(shù)難以達(dá)到令人滿意的處理效率。沸石濃縮轉(zhuǎn)輪使用內(nèi)帶吸收物質(zhì)的旋轉(zhuǎn)輪,其中的吸收物質(zhì)部分曝露于廢氣流中。轉(zhuǎn)輪吸收廢氣中的揮發(fā)性污染物,并使用蒸汽或熱將其脫附。脫附的氣流中富集了較gaonongdu的揮發(fā)物,這種低流量、gaonongdu的氣流能很好地被氧化。旋轉(zhuǎn)濃縮系統(tǒng)用于半導(dǎo)體行業(yè)的一個缺點是它對甲醇親和力較差,去除率僅為 40-60%。
總而言之,廢氣治理方面,半導(dǎo)體行業(yè)酸、堿廢氣一般采用相應(yīng)的堿液吸收和酸液吸收進(jìn)行處理, 工藝方法已非常成熟,只要適當(dāng)優(yōu)化相關(guān)工藝參數(shù),能夠滿足本標(biāo)準(zhǔn)的要求,需要關(guān)注的有 機(jī)廢氣的處理。目前處理有ji廢氣的工藝有吸附法、吸收法、直接燃燒法、催化燃燒法、冷凝法等,吸附法采用活性炭直接吸附,凈化效果好,但是運(yùn)營成本會很高;吸收法適合于溫度低、中g(shù)ao濃度的廢氣;直接燃燒法適合于gao濃度、小風(fēng)量廢氣治理;冷凝法適用于成分相 對單一、濃度gao、且有yiding回收價值的有ji廢氣。對于半導(dǎo)體行業(yè)低濃度、大風(fēng)量、成分復(fù)雜的有ji廢氣,吸附法、吸收法、燃燒法、冷凝法均不適用,比較適用的是吸附——催化燃燒法。目前省內(nèi)一些大型半導(dǎo)體企業(yè)已采用沸石轉(zhuǎn)輪濃縮后燃燒,該方法適用于大風(fēng)量、低濃度、常溫的有ji機(jī)廢氣處理,凈化效率達(dá)到90%以上,濃縮比達(dá)20﹕1,運(yùn)行費用較低,設(shè)備處理風(fēng)量大,占地面積小,不產(chǎn)生二次污染,可持續(xù)脫附并處理污染物。根據(jù)企業(yè)實際運(yùn) 行情況,有ji廢氣進(jìn)氣濃度在200mg/m3以上時,處理效率達(dá)到%95;200mg/m3以下時處理 后濃度控制在20mg/m3,可baozheng廢氣達(dá)標(biāo)排放。
內(nèi)容參考江蘇省生態(tài)環(huán)境廳相關(guān)文件