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尾气处理收集装置

阅读：553发布：2020-05-11

专利汇可以提供尾气处理收集装置专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且本实用新型涉及环境保护技术领域，提供一种尾气处理收集装置，包括处理腔室，所述处理腔室内设冷却腔室，所述处理腔室的尾气输入口与所述冷却腔室连通，所述冷却腔室沿尾气输入方向的两侧分别设有一组冷却件，所述冷却腔室内设有刮板件，所述刮板件与所述冷却腔室的内壁相切设置，所述冷却腔室通过收集管道与收集腔室连通。通过将MOCVD工艺中产生的尾气通入处理腔室内的冷却腔室内，其两侧的冷却件对冷却腔室内的尾气进行低温冷却，将尾气中的有毒物质凝结为固体颗粒物，通过设置刮板件，对附着在冷却腔室内壁上的有毒物质进行挂取收集，有效减少有毒物质的排放，保护环境。，下面是尾气处理收集装置专利的具体信息内容。

权利要求

1.一种尾气处理收集装置，其特征在于，包括处理腔室(1)，所述处理腔室(1)内设冷却腔室(5)，所述处理腔室(1)的尾气输入口与所述冷却腔室(5)连通，所述冷却腔室(5)沿尾气输入方向的两侧分别设有一组冷却件(6)，所述冷却腔室(5)内设有刮板件(7)，所述刮板件(7)与所述冷却腔室(5)的内壁相切设置，所述冷却腔室(5)通过收集管道(10)与收集腔室(3)连通。
2.根据权利要求1所述的尾气处理收集装置，其特征在于，所述刮板件(7)包括阿基米德螺旋刮片(15)，所述阿基米德螺旋刮片(15)上沿周向均匀设有多个支撑杆(16)。
3.根据权利要求2所述的尾气处理收集装置，其特征在于，所述阿基米德螺旋刮片(15)的中心端与所述收集管道(10)连接，所述收集管道(10)上设有与所述阿基米德螺旋刮片(15)适配的切口(17)。
4.根据权利要求3所述的尾气处理收集装置，其特征在于，还包括驱动电机(18)，所述驱动电机(18)的驱动端与中空旋转平台(19)的中心轴连接，所述中空旋转平台(19)的转盘与所述收集管道(10)的端部连接。
5.根据权利要求4所述的尾气处理收集装置，其特征在于，还包括氮气输送管道(11)，所述氮气输送管道(11)的一端安装在密封护罩(12)上，所述氮气输送管道(11)与所述收集管道(10)连通。
6.根据权利要求1所述的尾气处理收集装置，其特征在于，所述冷却件(6)包括多根冷却盘管(8)和多个冷却翅片(9)，多根所述冷却盘管(8)并联。
7.根据权利要求1所述的尾气处理收集装置，其特征在于，所述收集管道(10)通过气固输送管道(21)与所述收集腔室(3)连通，所述气固输送管道(21)内设有防回流导向片(13)。
8.根据权利要求7所述的尾气处理收集装置，其特征在于，所述收集腔室(3)内设有与所述气固输送管道(21)适配的围板(22)，所述围板(22)的上端与所述收集腔室(3)的顶侧连接，所述围板(22)的下端悬空设置，所述围板(22)的两侧分别设有格栅(23)，所述格栅(23)的下端与所述收集腔室(3)的底侧连接，所述格栅(23)的上端悬空。
9.根据权利要求8所述的尾气处理收集装置，其特征在于，所述收集腔室(3)的一侧设有废气输出管道(14)。
10.根据权利要求1-9任一项所述的尾气处理收集装置，其特征在于，还包括支撑架(4)，所述处理腔室(1)安装在所述支撑架(4)上。

说明书全文

尾气处理收集装置

技术领域

[0001] 本实用新型涉及环境保护技术领域，特别是涉及一种尾气处理收集装置。

背景技术

[0002] 随着半导体生产和光伏生产工艺技术的发展，气相外延生长技术逐渐成为其生产工艺中的主流技术。同时，在气相外延生长的基础上发展起来的一种新型气相外延生长技术即MOCVD工艺(金属有机化合物化学气相沉淀)。

[0003] MOCVD是以Ⅲ族、Ⅱ族元素的有机化合物和V、Ⅵ族元素的氢化物等作为晶体生长源材料，以热分解反应方式在衬底上进行气相外延，生长各种Ⅲ-V族、Ⅱ-Ⅵ族化合物半导体以及它们的多元固溶体的薄层单晶材料，MOCVD生长使用的源材料为易燃、易爆、有毒物质。MOCVD反应气体经过反应室后大部分被热分解，但是还有部分未完全分解，因此未经处理的尾气不得排放到大气中。

[0004] 在尾气处理工艺中经过高温热解炉加热分解后，进行有毒物质收集处理，常用的四种处理方法：1)用硅油或用高锰酸钾溶液过滤对高温热解后废气进行过滤处理；2)用装有硫酸、水、氢氧化钠的过滤瓶对废气进行化学过滤处理；3)冷却处理后固体吸附剂吸附处理；4)水淋处理。上述1)和2)方法需要使用大量的化学物品，不适合大批量的MOCVD工艺生产；上述3)方法需要更换及时滤芯影响MOCVD生产设备的生产时间；上述4)方法需要使用大量的水资源，易产生大量污染水，需要进行有毒污染水的二次处理。实用新型内容

[0005] (一)要解决的技术问题

[0006] 本实用新型的目的是提供一种尾气处理收集装置，以解决现有MOCVD工艺生产中产生的含有毒物质的尾气无法有效处理的问题。

[0007] (二)技术方案

[0008] 为了解决上述技术问题，本实用新型提供一种尾气处理收集装置，包括处理腔室，所述处理腔室内设冷却腔室，所述处理腔室的尾气输入口与所述冷却腔室连通，所述冷却腔室沿尾气输入方向的两侧分别设有一组冷却件，所述冷却腔室内设有刮板件，所述刮板件与所述冷却腔室的内壁相切设置，所述冷却腔室通过收集管道与收集腔室连通。

[0009] 其中，所述刮板件包括阿基米德螺旋刮片，所述阿基米德螺旋刮片上沿周向均匀设有多个支撑杆。

[0010] 其中，所述阿基米德螺旋刮片的中心端与所述收集管道连接，所述收集管道上设有与所述阿基米德螺旋刮片适配的切口。

[0011] 其中，还包括驱动电机，所述驱动电机的驱动端与中空旋转平台的中心轴连接，所述中空旋转平台的转盘与所述收集管道的端部连接。

[0012] 其中，还包括氮气输送管道，所述氮气输送管道的一端安装在密封护罩上，所述氮气输送管道与所述收集管道连通。

[0013] 其中，所述冷却件包括多根冷却盘管和多个冷却翅片，多根所述冷却盘管并联。

[0014] 其中，所述收集管道通过气固输送管道与所述收集腔室连通，所述气固输送管道内设有防回流导向片。

[0015] 其中，所述收集腔室内设有与所述气固输送管道适配的围板，所述围板的上端与所述收集腔室的顶侧连接，所述围板的下端悬空设置，所述围板的两侧分别设有格栅，所述格栅的下端与所述收集腔室的底侧连接，所述格栅的上端悬空。

[0016] 其中，所述收集腔室的一侧设有废气输出管道。

[0017] 其中，还包括支撑架，所述处理腔室安装在所述支撑架上。

[0018] (三)有益效果

[0019] 本实用新型提供的一种尾气处理收集装置，通过将MOCVD工艺中产生的尾气通入处理腔室内的冷却腔室内，其两侧的冷却件对冷却腔室内的尾气进行低温冷却，将尾气中的有毒物质凝结为固体颗粒物，通过设置刮板件，对附着在冷却腔室内壁上的有毒物质进行挂取收集，有效减少有毒物质的排放，保护环境。附图说明

[0020] 为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

[0021] 图1为本实用新型实施例尾气处理收集装置的结构示意图；

[0022] 图2为本实用新型实施例尾气处理收集装置的剖视图；

[0023] 图3为本实用新型实施例尾气处理收集装置的冷却腔室的剖视图；

[0024] 图4为本实用新型实施例尾气处理收集装置的刮板件的结构示意图；

[0025] 图5为本实用新型实施例尾气处理收集装置的氮气输送管道的剖视图；

[0026] 图6为本实用新型实施例尾气处理收集装置的收集腔室的结构示意图。

[0027] 图中，1：处理腔室；2：尾气输入口；3：收集腔室；4：支撑架；5：冷却腔室；6：冷却件；7：刮板件；8：冷却盘管；9：冷却翅片；10：收集管道；11：氮气输送管道；12：密封护罩；13：防回流导向片；14：废气输出管道；15：阿基米德螺旋刮片；16：支撑杆；17：切口；18：驱动电机；
19：中空旋转平台；20：旋转管道；21：气固输送管道；22：围板；23：格栅。

具体实施方式

[0028] 为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

[0029] 在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

[0030] 此外，在本实用新型的描述中，除非另有说明，“多个”、“多根”、“多组”的含义是两个或两个以上，“若干个”、“若干根”、“若干组”的含义是一个或一个以上。

[0031] 如图1和图2所示，本实用新型实施例提供一种尾气处理收集装置，包括处理腔室1，处理腔室1内设冷却腔室5，冷却腔室5的设置个数可以根据处理腔室1的大小和实际需要进行设计。处理腔室1的尾气输入口2与冷却腔室5连通，冷却腔室5沿尾气输入方向的两侧分别设有一组冷却件6，冷却腔室5内设有刮板件7，刮板件7与冷却腔室5的内壁相切设置，冷却腔室5通过收集管道10与收集腔室3连通。

[0032] 可以理解的，如图3所示，本实施例中，处理腔室1内设置三个冷却腔室5，尾气输入口2沿水平方向设置在处理腔室1的左侧，三个冷却腔室5均沿尾气输入方向水平均匀设置在处理腔室1内，使得进入处理腔室1内的尾气可以均匀的分散，提高处理效果。每个冷却腔室5的两侧，即本实施例中冷却腔室5的上下两侧分别设有冷却件6，共设置四个，用以对相对应的冷却腔室5内的尾气中的有毒物质进行低温冷却凝结。可以理解的，冷却件6的个数并非如本实施例中设置四个，可以根据实际需要设置多个冷却件6，同时，冷却件6的设置位置也并非局限于冷却腔室5的上下两侧，也可设置在冷却腔室5的其他位置，以实现对冷却腔室5冷却为目的。

[0033] 进一步的，如图4所示，刮板件7包括阿基米德螺旋刮片15，阿基米德螺旋刮片15上沿周向均匀设有多个支撑杆16。可以理解的，阿基米德螺旋刮片15与冷却腔室5的内壁相切设置，本实施例中，阿基米德螺旋刮片15为右旋螺旋，顺时针旋转后可将冷却腔室5内壁上沉积和粘附的固体有毒颗粒物刮取下来，阿基米德螺旋刮片15的高度与冷却腔室5的高度一致。支撑杆16设置为四个，沿阿基米德螺旋刮片15的周向均匀分布设置在阿基米德螺旋刮片15上，起到支撑整个阿基米德螺旋刮片15保持该形状的作用，同时确保旋转过程中阿基米德螺旋刮片15仅发生较小的变形，且不影响阿基米德螺旋刮片15的刮取工作。值得说明的，支撑杆16的个数可根据实际阿基米德螺旋刮片15的尺寸设置，以实现最佳支撑作用。

[0034] 其中，阿基米德螺旋刮片15的中心端与收集管道10连接，收集管道10上设有与阿基米德螺旋刮片15适配的切口17。收集管道10沿垂直于尾气输送方向的方向贯穿整个处理腔室1，收集管道10与每个冷却腔室5相对应的设有切口17，阿基米德螺旋刮片15的旋转刮取作用下，被刮取的固体颗粒，沿着阿基米德螺旋刮片15由外向内推送至中心端处，并由切口17进入收集管道10内，落入收集腔室3内。

[0035] 进一步的，如图5所示，还包括驱动电机18，驱动电机18的驱动端与中空旋转平台19的中心轴连接，中空旋转平台19的转盘与收集管道10的端部连接。具体的，驱动电机18的驱动端与中空旋转平台19的中心轴连接，实现旋转动力的传输。旋转管道20的上端外侧与中空旋转平台19的转盘的动力输出孔过盈配合，实现旋转管道20与中空旋转平台19的同步转动；旋转管道20的下端与收集管道10的上端焊接，实现收集管道10的同步转动，阿基米德螺旋刮片15的中心端与收集管道10焊接，实现阿基米德螺旋刮片15的旋转，由此，驱动电机
18带动阿基米德螺旋刮片15的旋转。本实施例中，驱动电机18优选为伺服驱动电机。

[0036] 其中，还包括氮气输送管道11，氮气输送管道11的一端安装在密封护罩12上，且实现氮气输送管道11与收集管道10连通。氮气输送管道11沿竖直方向设置，即垂直于尾气输送方向，用以向处理腔室1内输送氮气，为尾气流动提供一定动力。氮气输送管道11内设有多个防回流导向片13，防止冷却腔室5内的气固混合物回流到氮气输送系统中。可以理解的，氮气输送管道11的下端密封安装在密封护罩12上，保证密封护罩12的密封性，使进入处理腔室1的氮气的压强适中，氮气的压强大于处理腔室1内气体的压强，小于尾气输入口2处的尾气压强，保证整个尾气处理工艺的正常进行。在本实用新型的其他实施例中，氮气输送管道11与收集管道10可直接连通，不通过旋转管道20转接。

[0037] 本实施例中，氮气输送管道11的下端出气口焊接在密封护罩12上的开口处，中空旋转平台19的转盘设置在密封护罩12的内侧，且转盘与氮气输送管道11相对应，收集管道10插设在转盘的动力输出孔中，实现收集管道10与氮气输送管道11的承接连通。

[0038] 其中，中空旋转平台19安装在密封护罩12上侧，氮气输送管道11的下端通过旋转管道20与收集管道10连通。氮气输送管道11、中空旋转平台19的转盘的动力输出孔、旋转管道20和收集管道10位于同一轴线上。

[0039] 具体的，中空旋转平台19的中心轴安装在密封护罩12的外侧，中空旋转平台19的转盘安装在密封护罩12的内侧，且两者之间设有两个密封圈，保证转盘、氮气输送管道11均与密封护罩12之间的密封连接。旋转管道20的上端外侧与中空旋转平台19的转盘的动力输出孔在密封护罩12内过盈配合，且旋转管道20的上端与氮气输送管道11的下端连通，实现氮气输送至旋转管道20内。

[0040] 可以理解的，氮气输送管道11固定在密封护罩12的上侧，不旋转；旋转管道20与设置在密封护罩12内的中空旋转平台19的转盘传动连接，实现与驱动电机18的同步旋转，进而带动收集管道10的旋转。

[0041] 进一步的，冷却件6包括多根冷却盘管8和多个冷却翅片9，多根冷却盘管8并联。具体的，四个冷却件6并联设置，均与同一根冷却液输入管道和冷却液输出管道连接。

[0042] 本实施例中，每个冷却件6包括三根冷却盘管8和二十层冷却翅片9，冷却盘管8沿尾气输送方向水平盘设，三根冷却盘管8沿竖直方向叠放，冷却翅片9竖直设置，每个冷却翅片9分别与三根冷却盘管8连接，二十层冷却翅片9沿尾气输送方向均匀设置，提高冷却件6的稳定强度，同时提高冷却件6与冷却腔室5的接触面积，保证冷却效果，提高对尾气中有毒物质的冷却凝结效果。

[0043] 进一步的，如图6所示，收集管道10通过气固输送管道21与收集腔室3连通，气固输送管道21内设有防回流导向片13。具体的，收集管道10的下端通过法兰盘与气固输送管道21密封连接，气固输送管道21的下端通过法兰盘与收集腔室3密封连通，实现将收集管道10内的有毒固体颗粒物质输送至收集腔室3内。气固输送管道21内沿竖直方向均匀设置多个防回流导向片13，用以防止气固物质回流至处理腔室1内。值得说明的，防回流导向片13呈漏斗状结构，两端开口，沿气体流向防回流导向片13的直径依次减小，保证气体或固体颗粒物质的流通顺畅，同时，有效防止气体或固体颗粒物质的回流。

[0044] 其中，收集腔室3内设有与气固输送管道21适配的围板22，围板22的上端与收集腔室3的顶侧连接，围板22的下端悬空设置，用以将气固输送管道21中输送的气固混合物集中下落至围板22的下端处空间内，防止在收集腔室3内随意飘散。

[0045] 其中，围板22的两侧分别设有格栅23，格栅23的下端与收集腔室3的底侧连接，格栅23的上端悬空，收集腔室3的一侧设有废气输出管道14。可以理解的，气固混合物在氮气的吹动力下，由气固输送管道21输送至收集腔室3内，在围板22的作用下，实现气固混合物的定向收集在围板22对应的下方收集腔室3的底侧壁上，有效防止气固混合物在收集腔室3内飘散，对有毒固体颗粒起到定向收集的作用；继续收集气固混合物，其中的氮气对有毒固体颗粒进行吹动作用，进而有毒固体颗粒由围板22下端悬空处进入格栅23之间，而废气沿着格栅23的竖直方向向上流动，最终由废气输出管道14排出，当收集腔室3中的固体有毒物质达到一定质量后由相关工作人员进行更换，此过程中，由于围板22的上端与收集腔室3的顶侧连接，所以废气无法由收集腔室3进入气固输送管道21内，保证气固混合物的正常收集。

[0046] 进一步的，还包括支撑架4，处理腔室1安装在支撑架4的上侧，密封护罩12安装在处理腔室1的上侧，密封护罩12用以保证氮气输送管道11和旋转管道20之间的密封连接，保证通入的氮气的压力，以提供足够的流动力。收集腔室3安装在支撑架4的下侧，支撑架4的底侧设有四个支撑脚，实现稳固支撑。

[0047] 本实用新型提供的一种尾气处理收集装置，通过将MOCVD工艺中产生的尾气通入处理腔室内的冷却腔室内，其两侧的冷却件对冷却腔室内的尾气进行低温冷却，将尾气中的有毒物质凝结为固体颗粒物，通过设置刮板件，对附着在冷却腔室内壁上的有毒物质进行刮取收集，有效减少有毒物质的排放，保护环境。

[0048] 以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，其中所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部模块来实现本实施例方案的目的。本领域普通技术人员在不付出创造性的劳动的情况下，即可以理解并实施。

[0049] 最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

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