[发明专利]一种LED生产中排放废氨气现场回收再利用的方法

说明书

技术领域

本发明涉及回收LED生产中排放废氨气的技术领域，具体涉及一种在半导体发光二极管（简称LED）在氨气和三甲基镓气相沉积成GaN，生产过程中排出氨气、氮气、氢气混合气体中少量的氨气，在用户现场用气体通过压缩机增压、冷冻将混合气中的有害气体氨气液化，将混合气中无害的氮气、氢气进入放空系统，液化的液氨再经过精馏塔提纯，继续给半导体发光二极管（简称LED）氨气和三甲基镓气相沉积成GaN时使用的方法。

背景技术

超纯氨作为发光二极管（LED）、平板显示器（FPD）、半导体和晶硅太阳能电池片（四大行业）的主要求原材料（可称为是四大行业的粮食），对于原材料的质量和成本与行业的发展有着密切的关系。

目前在半导体发光二极管（简称LED）在氨气和三甲基镓气相沉积成GaN，过程中氨气的利用率还不到1%，多余部分在排放过程中只是当作环保问题来解决，采取方式有：

1、将排放氨气用硫酸中和，中和以后废液排入污水处理厂再处理；

2、将排放氨气用降膜吸收塔用水吸收成氨水，氨水低价出售；

3、填料塔将排放氨气吸收为氨水，氨水低价出售。

上述方式只是解决LED生产厂家的环保问题，有的还将环保问题进行了转移，变成氨水以后的附价值相当低下，资源也没有得到很好的再利用。

发明内容

本发明的目的是为了克服上述背景技术的缺点，提供一种经气体压缩机将排放的混合气体进行压缩，以降低混合气体中氨气的冷冻需求；再由深度冷冻将压缩混合气体中的氨气液化成液氨，经气液分离器将冷凝的液氨与未冷凝的氮气、氢气分离；分离后的液氨再经精馏塔提纯。从而将本来（LED）企业在生产过程中排放的含氨废气变废为宝。混合气中氨气的回收率可达到99%以上。回收的氨气纯度可达到99.99999%，符合LED气相沉积的质量要求。

本发明的技术方案是：一种LED生产中排放废氨气现场回收再利用的装置，它包括：增压风机、气体精密过滤器、气体压缩机、气体预冷器、氨气深冷器、气液分离器、深度冷冻机、液氨接受兼高位槽、精馏塔釜兼汽化器、精馏塔提纯塔、塔顶冷凝器、塔顶高位槽、金属管占子流量计、自动调节阀、工业液氨接受罐，所述增压风机连接气体精密过滤器，气体精密过滤器连接气体压缩机，气体压缩机连接气体预冷器上端，气体预冷器右侧连接液氨接受兼高位槽，气体预冷器左侧连接气液分离器，气体预冷器下端连接氨气深冷器，氨气深冷器下方连接气液分离器，氨气深冷器右侧连接深度冷冻机，所述的液氨接受兼高位槽底部设有金属管占子流量计Ⅰ，金属管占子流量计Ⅰ连接自动调节阀Ⅰ并与精馏塔釜兼汽化器连接；所述的精馏塔釜兼汽化器上端中间位置处设有精馏塔提纯塔，所述的精馏塔提纯塔顶部通过导管连接塔顶冷凝器，，所述的塔顶冷凝器上方右侧位置处设有金属管占子流量计Ⅳ和自动调节阀Ⅳ，塔顶冷凝器下方设有塔顶高位槽，所述的精馏塔提纯塔顶端右侧位置处设有自动调节阀Ⅱ，自动调节阀Ⅱ通过金属管占子流量计Ⅱ连接塔顶高位槽底部；所述的塔顶高位槽右侧下方三分之一位置处设有工业液氨出料口，出料口与金属管占子流量计Ⅲ连接，金属管占子流量计Ⅲ连接自动调节阀Ⅲ并与两个工业液氨接受罐连接，所述的精馏塔釜兼汽化器底部设有工业液氨充装口，工业液氨接受罐底部设有工业液氨充装口连接充装泵，用于工业液氨成品钢瓶充装。

一种LED生产中排放废氨气现场回收再利用的方法，该方法包括以下几个步骤：

（1）、增压风机将排放混合废气增压：LED气相沉积过程中排出的接近常压的氨气、氮气、氢气混合气体，用增压风机将常压气体增加到0.01MPa～0.06 MPa，以减轻道压缩机的吸气负担；

（2）、气体精密过滤器过滤：用过滤精度达到1um的气体精密过滤器，将气体中的颗粒物去除；

（3）、气体压缩机将混合废气增压：用气体压缩机将混合气体增压到1.0MPa～3.0MPa压力范围内；

（4）、压缩混合气体预冷：压缩以后的混合气体进入气体预冷器，使压缩气体从30℃～80℃降温到0℃～20℃；

（5）、进入氨气深冷器冷凝为液氨：降温以后的混合气体进入零下50℃～80℃有冷冻液循环的氨气深冷器，使混合气中的氨气全部液化成液氨；

（6）、混合气液进入气液分离器：上述经过增压、深冷的混合气液进入气体和液体的气液分离器，由于旋风分离和重力分离二作用，已冷凝的液氨沉积在分离器底部，没有冷凝的氮气、氢气从分离器上部排出；排出的氮气、氢气进入无害气体排放系统；