[发明专利]一种氯基碳化硅制程的尾气处理与能量回收设备

说明书

本发明涉及尾气处理与能量回收的技术领域，公开了一种氯基碳化硅制程的尾气处理与能量回收设备，包括：依次连接设置的固体颗粒处理装置、尾气分流处理装置、氢气提纯装置、氢气再利用装置；本发明令尾气依次通过固体颗粒处理装置、尾气分流处理装置、氢气提纯装置，获取高纯度的氢气，并将尾气中的固体颗粒、酸性物质分别进行分离与处理，再通过氢气再利用装置将氢气的化学能转化为电能，为反应炉提供电能，实现了对尾气的更高效率的利用，解决了尾气直接排放至大气中导致原料浪费的问题。

技术领域

本发明涉及尾气处理与能量回收的技术领域，尤其是一种氯基碳化硅制程的尾气处理与能量回收设备。

背景技术

碳化硅作为第三代半导体材料，因其具有宽禁带、耐高温与高压、高频大功率，及耐辐射等优异特性，已广泛应用于IT及电子消费品、汽车、光伏光电、核反应堆，以及系统工作条件苛刻的航空航天等领域的功率开关、变频变压、UPS等电力电子元器件，其中，单晶(晶体)或薄膜外延是碳化硅材料得以广泛应用的关键生产步骤。

目前，氯基碳化硅晶体与薄膜的生产制程中会产生以载气氢气、惰性吹扫/ 保护气体Ar、未反应的原料CH4+四氯化硅SiCl4或MTS(MTS)、副产物氯化氢、氯硅烷(SiHCl3、SiH2Cl2、SiH3Cl)、CO2、CO和SiO2、Si、C、碳化硅等固体颗粒物为主要成分的尾气。

现有技术中，氯基碳化硅晶体与薄膜生产制程当中需要使用大量的氢气作为载气，常规的处理方式为直接在工厂楼顶设置距离楼顶地面十米以上的排气装置直接排空至大气，造成原料的浪费和潜在的风险。

发明内容

本发明的目的在于提供一种氯基碳化硅制程的尾气处理与能量回收设备，旨在解决现有技术中尾气直接排放至大气中导致原料浪费的问题。

本发明是这样实现的，本发明提供一种氯基碳化硅制程的尾气处理与能量回收设备，包括：

依次连接设置的固体颗粒处理装置、尾气分流处理装置、氢气提纯装置、氢气再利用装置；

所述固体颗粒处理装置用于去除尾气中的固体颗粒；

所述尾气分流处理装置包括第一处理装置、第二处理装置以及第三处理装置，其中，所述第一处理装置分别与所述第二处理装置和所述第三处理装置连接设置，所述第一处理装置用于将尾气分流为不凝气和盐类溶液，所述第二处理装置用于接收所述盐类溶液并对所述盐类溶液进行过滤处理，所述第三处理装置用于接收所述不凝气并对所述不凝气进行脱水脱氯处理；

所述氢气提纯装置与所述第三处理装置连接设置，所述氢气提纯装置用于对通过所述第三处理装置的气体进行氢气提纯，并对剩余气体进行排放处理；

所述氢气再利用装置用于对提纯后的氢气进行再利用。

在一些实施例中，所述固体颗粒处理装置包括：

旋风分离器和真空泵；

所述旋风分离器具有金属织物网，用于分离尾气中的固体颗粒物，所述旋风分离器底部具有星形出料阀，用于排出被分离的固体颗粒物；

所述旋风分离器顶部与所述真空泵连接设置，所述真空泵用于接收去除固体颗粒物的尾气。

在一些实施例中，所述第一处理装置包括碱洗喷淋塔；

所述碱洗喷淋塔用于使用碱性溶液对尾气进行喷淋处理，以将尾气分流为不凝气和盐类溶液。

在一些实施例中，所述第二处理装置包括板框压滤机；

所述板框压滤机用于对所述盐类溶液进行分离处理，以分别对所述盐类溶液中析出的固体和剩余的液体进行处理。

在一些实施例中，所述第三处理装置包括依次连接设置的冷却器和精脱氯装置，所述精脱氯装置为填充满球状Ca(OH)2颗粒的容纳结构；