[發(fā)明專利]壓縮法回收LED制造中廢氨氣再利用的方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201210485266.0
• 申請日: 2012-11-26
• 公開（公告）號: CN102963910A
• 公開（公告）日: 2013-03-13
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 金向華;李荷慶
• 申請（專利權(quán)）人: 蘇州金宏氣體股份有限公司
• 主分類號: C01C1/12
• 分類號: C01C1/12
• 代理公司: 南京眾聯(lián)專利代理有限公司 32206
• 代理人: 周新亞

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種廢氣回收再利用的方法，特別涉及一種壓縮法回收LED制造中廢氨氣再利用的方法，具體涉及一種LED制造過程中廢氨氣用隔膜壓縮機負壓吸入，增加壓出，經(jīng)冷凝器用冷卻水冷凝為液氨，用二道精餾分離提取＞99.99999%成品液氨，經(jīng)汽化再給LED制造MOCVD爐繼續(xù)使用。

背景技術(shù)

超純氨是太陽能電池、LED發(fā)光二極管、半導(dǎo)體工業(yè)中重要的電子氣體。特別是?在MOCVD設(shè)備上，氨同三甲基鎵作用在藍寶石上通過汽相生長形成氮化鎵發(fā)光二極管即LED。LED發(fā)光二極管是節(jié)能產(chǎn)品，國內(nèi)外正在大力發(fā)展，國家也給予大力支持。到目前為止我國用于制造LED發(fā)光二極管的MOCVD爐已達到上千臺，每臺MOCVD每天使用超純氨約40㎏，幾乎全部需要排出。行業(yè)中為了達到國家排污標準：廢水中氨氮含量只能在25?mg/l，只能采取用自來水稀釋的辦法，這樣每臺MOCVD每天要排放的含廢氨水量約在1600噸左右。按照我國擁有1000臺MOCVD爐計算，每天需要使用超純氨40噸，每年約需要12000噸超純氨，年排放的廢氨水總量約48000萬噸。給LED行業(yè)帶來了極大的環(huán)保負擔，也給環(huán)保部門帶去了沉重的負擔，更給我國環(huán)境造成了極大的影響。因此，解決MOCVD爐排放廢氨氣的回收問題已成為LED生產(chǎn)廠家、屬地環(huán)保部門、社會環(huán)境迫切需要解決的問題。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明是為了解決這一重大環(huán)保問題而提出的。其目的是提供一種回收LED制造中廢氨氣的回收、再利用的方法。

本發(fā)明的發(fā)明目的是通過如下技術(shù)方案實現(xiàn)的。

一種壓縮法回收LED制造中廢氨氣再利用的方法，該方法包括以下幾個步驟：

（1）廢氨氣壓縮與冷凝：由MOCVD爐排出的廢氨氣進入緩沖罐入口,緩沖罐出氣口與隔膜壓縮機入口相連通,在-0.05～0.01Mpa的微負壓下范圍內(nèi)吸入廢氨氣，通過壓縮機將廢氨氣壓縮增壓到1.3～1.6Mpa。增壓以后的廢氨氣經(jīng)過過濾器，將廢氨氣中的金屬離子過濾掉，再進入冷凝器，由于氨氣經(jīng)過增壓以后只需要經(jīng)0～40℃的冷卻水冷凝為液氨，不需要使用冷凍水冷凝，冷凝的液氨進入液氨接收槽，給下道提純作原料，液氨主含量＞98%。冷凝器中不凝氣體由冷凝器排放口排出，進入尾氣中和排放塔。從而完成廢氨氣的回收任務(wù)；

（2）回收液氨的初級提純：將上述含量＞98%的液氨由重力作用輸入氨氣蒸發(fā)器，經(jīng)20～30℃熱水加熱汽化為含水量＜100ppb?的氨氣，氨氣經(jīng)過二道能去除0.1um顆粒的不銹鋼除沫器，將氨氣中的顆粒物體再次擋在氨氣蒸發(fā)器內(nèi)，從氨氣蒸發(fā)器頂排出的純氨氣進入初品精餾提純塔作為加料，進行精餾提純。保持精餾提純塔塔頂、塔釜溫度在20～40℃范圍內(nèi)，壓力在1.0～1.6Mpa范圍內(nèi)，冷卻水溫度控制在20～40℃范圍內(nèi)，塔頂輕組份的放空與回流量之比在1:30～50范圍內(nèi)，加料量與塔頂放空量之比在1:50～100范圍內(nèi)，在此操作條件下精餾分離，進一步降低了原料中的輕組份、重組份、水份、金屬離子的含量。初品精餾塔提純塔塔頂冷凝器下方的高位槽中的液氨可達到大于99.9999%的超純氨初品含量，一部分進入初品精餾塔提純塔，一部分進入成品精餾塔提純塔，其比例為1：3～5。從而完成回收液氨的初級提純?nèi)蝿?wù)；

（3）成品提純：將上述大于99.9999%的超純氨初品由成品精餾塔提純塔進行精餾提純，保持精餾提純塔塔頂、塔釜溫度在20～40℃范圍內(nèi)，壓力在1.0～1.6Mpa范圍內(nèi)，冷卻水溫度控制在20～40℃范圍內(nèi)，塔頂輕組份的放空與回流量之比在1:30～50范圍內(nèi)，加料量與塔頂放空量之比在1:80～120范圍內(nèi)，在此操作條件下精餾分離，更進一步降低了原料中的輕組份、重組份、水份、金屬離子的含量，在精餾塔中上部的產(chǎn)品出口可以生產(chǎn)出含量大于99.99999%的超純氨成品；成品精餾塔塔頂冷凝器下方的高位槽中的液氨可達到大于99.99999%的超純氨成品含量，一部分進入初品精餾塔提純塔，一部分進入成品接收罐，其比例為1：2～6。從而完成回收液氨的全部提純?nèi)蝿?wù)；

（4）成品液氨接收與汽化再利用：由上述提純的含量大于99.99999%的超純氨成品經(jīng)成品高位槽，由重力作用流入成品接收罐，成品接收罐的液氨成品由重力作用流入成品汽化器，汽化器經(jīng)20～30℃熱水加熱汽化為成品氨氣，成品氨氣經(jīng)減壓至0.1～0.2Mpa范圍內(nèi)供給MOCVD爐使用。完成了全部回收、提純、再利用過程。