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半导体行业废气处理方案

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半导体行业废气处理方案

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  半导体行业作为***技术产业,往往被人误解为“清洁”产业,但事实上,半导体生产过程中使用了大量有机物和无机物,包括许多有毒有害物质,对环境危害较为严重,如不加以控制,将会产生较大的环境污染。一些半导体产业发达的***和地区,如美国、德国和台湾地区等,都针对半导体行业制定了相应的排放标准。

  上海早于2006年就颁布了《半导体行业污染物排放标准》(DB31/374-2006,),对于督促企业采用国际先进生产技术和治理措施,推行清洁生产技术,提高污染控制水平起到了积极作用。其后,江苏省环境保护厅于2015年正式下达了《江苏省半导体行业污染物排放标准》制定任务,目前正在征求意见中。

  半导体行业中使用的清洁剂、显影剂、光刻胶、蚀刻液等溶剂,含有大量的有机物成分。在制程工艺过程中,这些有机溶剂大部分通过挥发成为废气排放。

  半导体行业有机废气处理,目前一般采用吸附、焚烧或两者相结合的处理方法。吸附是利用多孔性固体吸附剂处理混合气体,使其中所含的一种或多种组分吸附在固体表面,达到分离的目的。吸附剂选择性高,能分开其它过程难以分开的混合物,有效地清除或回收浓度很低的有害物质,净化效率高,设备简单,操作方便,且能实现自动控制。

  但是,固体吸附剂的吸附容量小,需要大量的吸附剂,设备庞大,且吸附后吸附剂需要再生处理,是吸附处理的主要缺点。半导体生产场所挥发出来的有机废气通过局部排风罩收集,经管道送至吸附净化系统。一般采用活性炭作为吸附剂。因为活性炭是非极性吸附剂,对废气中水蒸气的灵敏度不高,且价格便宜。焚烧的方法也广泛用于半导体行业处理各种有机废气,通过热氧化将有机物转化为CO2和H20。同时,焚烧对处理稳定流量和浓度的废气也是一种很好的方法。在热氧化中,有机废气流经过加热,气相中的有机物被氧化。为节省燃料使用,通常还使用热交换器,回收焚烧产生的热量对进口气体进行预热。对于处理大流量、低浓度的气体,通常都要采用这种方法。由于半导体行业废气焚烧会产生SiO2,且SiO2会使催化剂钝化,因此半导体行业中很少采用接触氧化的方法。

  在废气治理方面,半导体行业酸、碱废气一般采用相应的碱液吸收和酸液吸收进行处理,工艺方法已非常成熟,只要适当优化相关工艺参数,能够满足本标准的要求。

  目前,有机废气处理常用工艺有:吸附法、吸收法、直接燃烧法、催化燃烧法、冷凝法等。吸附法采用活性炭直接吸附,净化效果好,但是运营成本会很高;吸收法适合于温度低、中高浓度的废气;直接燃烧法适合于高浓度、小风量废气治理;冷凝法适用于成分相对单一、浓度高、且有一定回收价值的有机废气。而对于半导体行业低浓度、大风量、成分复杂的有机废气,吸附法、吸收法、燃烧法、冷凝法均不适用,比较适用的是吸附+催化燃烧法。

  半导体行业有机废气处理,目前国内一些大型半导体企业已采用沸石转轮吸附浓缩后燃烧,该方法适用于大风量、低浓度、常温的有机废气处理,净化效率达到90%以上,浓缩比达20﹕1,运行费用较低,设备处理风量大,占地面积小,不产生二次污染,可持续脱附并处理污染物。根据企业实际运行情况,有机废气进气浓度在200mg/m3以上时,处理效率达到95%;200mg/m3以下时处理后浓度控制在20mg/m3,可保证废气达标排放。


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  上海早于2006年就颁布了《半导体行业污染物排放标准》(DB31/374-2006,),对于督促企业采用国际先进生产技术和治理措施,推行清洁生产技术,提高污染控制水平起到了积极作用。其后,江苏省环境保护厅于2015年正式下达了《江苏省半导体行业污染物排放标准》制定任务,目前正在征求意见中。

  半导体行业中使用的清洁剂、显影剂、光刻胶、蚀刻液等溶剂,含有大量的有机物成分。在制程工艺过程中,这些有机溶剂大部分通过挥发成为废气排放。

  半导体行业有机废气处理,目前一般采用吸附、焚烧或两者相结合的处理方法。吸附是利用多孔性固体吸附剂处理混合气体,使其中所含的一种或多种组分吸附在固体表面,达到分离的目的。吸附剂选择性高,能分开其它过程难以分开的混合物,有效地清除或回收浓度很低的有害物质,净化效率高,设备简单,操作方便,且能实现自动控制。

  但是,固体吸附剂的吸附容量小,需要大量的吸附剂,设备庞大,且吸附后吸附剂需要再生处理,是吸附处理的主要缺点。半导体生产场所挥发出来的有机废气通过局部排风罩收集,经管道送至吸附净化系统。一般采用活性炭作为吸附剂。因为活性炭是非极性吸附剂,对废气中水蒸气的灵敏度不高,且价格便宜。焚烧的方法也广泛用于半导体行业处理各种有机废气,通过热氧化将有机物转化为CO2和H20。同时,焚烧对处理稳定流量和浓度的废气也是一种很好的方法。在热氧化中,有机废气流经过加热,气相中的有机物被氧化。为节省燃料使用,通常还使用热交换器,回收焚烧产生的热量对进口气体进行预热。对于处理大流量、低浓度的气体,通常都要采用这种方法。由于半导体行业废气焚烧会产生SiO2,且SiO2会使催化剂钝化,因此半导体行业中很少采用接触氧化的方法。

  在废气治理方面,半导体行业酸、碱废气一般采用相应的碱液吸收和酸液吸收进行处理,工艺方法已非常成熟,只要适当优化相关工艺参数,能够满足本标准的要求。

  目前,有机废气处理常用工艺有:吸附法、吸收法、直接燃烧法、催化燃烧法、冷凝法等。吸附法采用活性炭直接吸附,净化效果好,但是运营成本会很高;吸收法适合于温度低、中高浓度的废气;直接燃烧法适合于高浓度、小风量废气治理;冷凝法适用于成分相对单一、浓度高、且有一定回收价值的有机废气。而对于半导体行业低浓度、大风量、成分复杂的有机废气,吸附法、吸收法、燃烧法、冷凝法均不适用,比较适用的是吸附+催化燃烧法。

  半导体行业有机废气处理,目前国内一些大型半导体企业已采用沸石转轮吸附浓缩后燃烧,该方法适用于大风量、低浓度、常温的有机废气处理,净化效率达到90%以上,浓缩比达20﹕1,运行费用较低,设备处理风量大,占地面积小,不产生二次污染,可持续脱附并处理污染物。根据企业实际运行情况,有机废气进气浓度在200mg/m3以上时,处理效率达到95%;200mg/m3以下时处理后浓度控制在20mg/m3,可保证废气达标排放。


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