[發明專利]一種砷烷磷烷尾氣干式處理媒介及安全處理系統

在審

• 申請號: 201810903022.7
• 申請日: 2018-08-09
• 公開（公告）號: CN109012020A
• 公開（公告）日: 2018-12-18
• 發明（設計）人: 朱顏;王陸平;王仕華;王智;孫建;陶偉
• 申請（專利權）人: 全椒南大光電材料有限公司
• 主分類號: B01D53/04
• 分類號: B01D53/04
• 代理公司: 合肥市浩智運專利代理事務所(普通合伙) 34124
• 代理人: 施興華

本發明公開了一種砷烷磷烷尾氣干式處理媒介及安全處理系統，具體包括由氧化物、氫氧化物為主的大容量吸附系統，和以高活性銅鹽、鋅鹽及銀鹽負載型為主的快速吸附系統，及由此構成的包含報警系統連控的閥切換偶聯系統。該閥控偶聯系統能夠保證主吸附桶突發穿透情況下自動切換，達到劇毒氣體應急處理至TLV值以下，最大程度保障安全且最低程度降低客戶停機風險。該干式安全處理系統可適用于低于5％磷烷或砷烷混合氣的處理吸收，且該安全處理系統的安全設計理念還普適于其他劇毒氣體的應急處理，應用范圍廣。

技術領域

本發明屬于尾氣處理裝置技術領域，具體涉及一種砷烷磷烷尾氣干式處理媒介及安全處理系統。

背景技術

砷烷磷烷屬于易燃易爆劇毒氣體，且伴隨半導體行業的發展，國內對于磷烷砷烷的需求日益增大。從傳統LED、太陽能電池到集成電路產業，作為典型的n型摻雜源，磷烷砷烷國內年均需求量高達100噸。但實際機臺使用過程，磷烷砷烷等劇毒氣體的利用率不足15％，整個工藝過程產生大量廢氣。對于磷烷混合尾氣可采用干式法、濕法和燃燒法，而砷烷因生成氧化物的劇毒性，及含砷物質最終以固態形式掩埋的最終標準，限制了濕法和燃燒法的應用，大量砷烷尾氣應優選為干式處理工藝。

如專利CN205965430U和專利CN102728182A均采取高錳酸鉀溶液通過濕法噴淋達到磷烷砷烷的氧化處理。但在實際運行過程中，高錳酸鉀溶解度有限且反應后生成不溶性錳氧化物，容易導致噴嘴堵塞；同時錳離子本身對環境產生二次污染，故在實際運行過程，應優選為次氯酸鈉溶液。除此外，針對砷烷的處理，還需要堿石灰及氯化鋁等將砷從液態絮凝成固態。同時，濕法噴淋對于高濃度磷烷砷烷的瞬間排放(體積濃度>1％)，很難達到TLV值以下。因此，包含高活性吸附劑的干式處理系統無論在大容量磷烷的應急處理，還是針對砷烷的日常排放均具有實際意義。

干式處理工藝通常采取氧化性物質作為吸收媒介，借助于磷烷砷烷的還原性起到尾氣吸收凈化的目的。其活性成分為高活性金屬氧化物和金屬氫氧化物，比表面積大。在實際吸附過程中發生以下化學反應

2AsH₃+MO→M₃As+As+3H₂O+Δ

2PH₃+MO→M₃P+P+3H₂O+Δ

并進一步氧化，導致部分金屬氧化物活性復原：

4M₃As+4As+14O₂→2M₃(AsO₄)₂+2As₂O₃+6MO+Δ

4M₃P+4P+16O₂→2M₃(PO₄)₂+2P₂O₅+6MO+Δ

發明內容

本發明所要解決的技術問題在于：如何保證主吸附桶突發穿透情況下自動切換，達到大容量砷烷磷烷尾氣的應急處理至TLV值以下，從而最大程度保障安全且最低程度降低客戶停機風險。

本發明采用以下技術方案解決上述技術問題：

一種砷烷磷烷尾氣干式處理媒介，包括由氧化物和氫氧化物為主的大容量吸附系統，和以高活性金屬鹽負載型為主的快速吸附系統。

進一步，所述的大容量吸附系統中氧化物和氫氧化物主要包括氧化銅、氫氧化銅、氧化錳、氧化鋅及堿石灰中的至少任意一種。