[發明專利]一種用膜組分離回收LED生產中排放廢氨氣的裝置及其操作方法

無效

• 申請號: 201310568451.0
• 申請日: 2013-11-15
• 公開（公告）號: CN103818930A
• 公開（公告）日: 2014-05-28
• 發明（設計）人: 金向華;李荷慶
• 申請（專利權）人: 蘇州金宏氣體股份有限公司
• 主分類號: C01C1/14
• 分類號: C01C1/14
• 代理公司: 南京眾聯專利代理有限公司 32206
• 代理人: 周新亞

技術領域

本發明屬于電子行業的環保技術，具體涉及一種在LED生產中排放的廢混合氣體，通過增壓風機增壓，進入中空纖維膜組成的膜組件，使氮氣、氫氣、氨氣的混合氣體中的氨氣在膜組件的另一則與水吸收為氨水，而混合氣體中不溶于水的氮氣、氫氣則在膜的另一則排出，使LED生產廢氣得以回收和凈化，回收的氨水可以達到25%的飽和濃度。?

背景技術

（LED）發光二極管在氣相沉積工藝中的主要原材料是超純氨、氮氣、氫氣、MO源。三甲基鎵與氨氣在高溫下氣相沉積生成氮化鎵。?

而為了充分利用價格較貴的MO源，超純氨氣相沉積中需要大大過量，在整個反應過程中的利用率還不到1%，多余部分的氨氣與載氣氮氣、氫氣一起排出。而氨氣是有害氣體必須加以環保處理，方能合法排放。目前處理LED生產排放廢氣的方法有：一是將排放氨氣用硫酸中和，中和以后廢液排入污水處理廠再處理；二是采用填料塔將排放氨氣吸收為氨水，氨水低價出售；三是采用降膜吸收塔將排放氨氣吸收成氨水，氨水低價出售；?

由于上述方法中的中和法是轉移污染，環保問題沒有得到根本解決。而二個吸收氨水的方法，由于LED排放廢氣中的氨氣濃度只有不到20%，其余氮氣、氫氣濃度達到?了80%左右，造成氨氣在水中的溶解度大大降低，還不到10%，沒有商品價值，氨水的很難處理。為在最后達標排放還得使用硫酸進行中和。還是嚴重影響了環境。

發明內容

本發明的發明目的是為了克服上述背景技術的缺點，提供一種通過空溫式氣體冷卻器將LED生產中排放廢氣進行冷卻到常溫，由增壓風機將壓力提升到0.01MPa～0.05MPa進入中空纖維纖維膜組，由于只有氨氣能透過中空纖維膜的另一則，由水組成的循環吸收液體，將透過的氨氣吸收為氨水，氨水由冷凍劑吸收氨氣的放出的熱量，保證了氨氣的正常吸收達到飽和，氨水循環系統中安裝的氨水濃度檢測儀，指示達到飽和的氨水自動打入濃氨水罐。不溶于水的氮氣、氫氣由膜組件的另一則排出，進入無害氣體排放煙囪。膜組件能將LED生產中排放廢氨氣吸收為氨水的吸收率可達到99.9%，氨水濃度可達到25%左右方法，解決了LED生產中排放廢氨氣的環保問題。?

本發明的技術方案是：一種用膜組分離回收LED生產中排放廢氨氣的裝置，它包括：空溫式氣體冷卻器、精密過濾器、增壓風機、膜分離組件、氨水循環罐、氨水循環泵、板式換熱器、冷凍機組、冷凍水循環泵、飽和氨水罐、飽和氨水輸出泵，所述的空溫式氣體冷卻器出氣口與精密過濾器入口連接，精密過濾器出口連接增壓風機入口，增壓風機出口連接膜分離組件入口，膜分離組件出口連接氨水循環罐入口，氨水循環罐出口處設有氨水循環泵，氨水循環泵設有兩條管路，其中一條管路連接板式換熱器入口，板式換熱器出口連接冷凍機組入口；另一條管路連接飽和氨水罐入口，所述的冷凍機組出口處設有冷凍水循環泵，飽和氨水罐出口處設有飽和氨水輸出泵。?

一種用膜組分離回收LED生產中排放廢氨氣的方法，該方法包括以下幾個步驟：?

（1）混合氣體的冷卻：從LED生產中排放出的高于氣溫的氮氣、氫氣、氨

氣混合氣體，經過空溫式氣體冷卻器將排放混合廢氣冷卻到常溫，以保證后道增壓風機能正常工作；

（2）混合氣體的增壓：冷卻到氣溫的混合氣體，通過增壓風機將壓力提升

到0.01MPa～0.05MPa，以保證下道膜組分離時透過壓力的要求；

（3）混合氣體中氨氣的吸收：透過膜組的氨氣被用水組成的溶劑吸收為氨

水，由冷凍機保證氨水的溫度在0℃～10℃,經板式換熱器冷凝使氨氣能吸收到25%左右的飽和濃度；

（4）混合氣體中氮氣、氫氣的分離：混合氣體中的氮氣、氫氣由于不溶于

水，因此在膜組的進入則通過并得到排出，排出氮氣、氫氣混合氣體中的氨氣含量可小于25ppm/Nm³,?達到國家環保排放標準；

（5）氨水的循環：氨水在膜組的透過則循環，在達到25%達飽和濃度后在氨水濃度檢測儀的指揮下，自動打入飽和氨水罐。

所述的空溫式氣體冷卻器為翅片式空氣汽化器。?

所述的增壓風機為鋁合金增壓風機其壓力值最小為0.01MPa,最大為0.05MPa。?

所述的膜分離組件采用親水性中空纖維膜。?

所述的冷凍機組的水溫控制范圍為最低為0℃，最高為2℃。?

所述的膜分離組件最少為一組，每組膜分離組件都連接氨水循環罐再連接氨水循環泵，氨水循環泵連接板式換熱器。?