一种LED芯片生产过程中MOCVD废气的资源化处理工艺系统技术方案

本实用新型专利技术公开了一种LED芯片生产过程中MOCVD废气的资源化处理工艺系统，该系统包括脱氢塔、换热器、氨水提浓塔、氨气纯化塔和氨气净化器，脱氢塔的液体出口通过换热器与氨水提浓塔进料口相连，氨水提浓塔与氨气纯化塔相连；氨气纯化塔与氨气净化器相连；本工艺系统针对MOCVD过程中排放的含氨含氢废气采用吸收、提浓、纯化、净化等工艺，实现了氨气的高效回收，回收率达99％以上，整个工艺过程无二次污染产生，真正实现了废气的资源化循环回收利用和废水零排放，获得的高纯度液氨市场价值高，具有良好的市场前景。

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及LED行业环保领域，特别是涉及一种LED芯片生产过程中MOCVD废气的资源化处理工艺系统。
技术介绍
目前大多数LED芯片加工企业，对于MOCVD废气往往是不经过处理直接排放，或仅进行简单的淋洗处理后排放大气。若废气不处理直接排放不仅会给环境造成污染，而且会白白浪费废气中的册13资源。淋洗吸收处理MOCVD废气中的NH3是应用比较广泛的方法，淋洗液根据其吸收原理包括水淋洗液和酸性淋洗液。其中，以稀酸溶液为淋洗液的氨的吸收效果较好，相比单纯采取清水吸收氨气的情况，用水量会相对减小。另外，由于稀酸和氨气反应形成的盐比较稳定，经过一次吸收的液体还可以继续循环使用，极大的节约了成本，该方法虽然可以使废气达标排放，但同时存在弊端，主要表现为回收的硫酸铵浓度较低，浓缩结晶耗费的能源较大，且该产品市场销售情况欠佳；另外，该方法所涉及的介质既有酸又有碱，淋洗塔若要长期工作在有酸和碱的腐蚀环境中，对塔体的材质要求就很苛刻，设备投资成本较高。专利201210001529.6公开了一种含氨废气处理方法，包括含氨废气冷凝工序、含氨废气母液一级吸收工序、含氨废气母液三级喷淋工序，在所述含氨废气冷凝工序中，首先将含氨废气进行冷凝，在随后的含氨废气母液一级吸收工序中，将冷凝后的含氨废气通过浓硫酸与硫酸氨组成的母液进行一级吸收，在接下来的含氨废气母液三级喷淋工序中，经一级吸收后的含氨废气通过浓硫酸与硫酸氨组成的母液进行三级喷淋，最后含氨废气达到国家规定的排放标准，本专利技术虽然可得到大量廉价铵盐，但工艺流程较复杂。相较于酸性淋洗液，以水作为淋洗液处理低浓度的MOCVD含氨废气，可以低浓度氨水的形式将MOCVD废气中的NH3回收，低浓度氨水也可通过提浓得到高浓度氨水。该方法氨回收价值高，设备投资成本低，但用水量稍大，氨吸收效果稍差。针对以上MOCVD含氨废气处理现状的不足，为了使MOCVD含氨废气能得到达标处理并以较高价值回收其中的NH3，实现各种资源的循环利用和废水零排放，本技术针对MOCVD含氨废气的特点，结合精馏蒸氨技术，开发出一种符合LED行业特点的MOCVD含氨含氢废气处理装置。
技术实现思路
针对上述技术问题，本技术提供了一种LED芯片生产过程中MOCVD废气的资源化处理工艺系统，该处理工艺系统预先将氢气脱除后，再进一步对含氨废气进行资源化回收，获得的高纯度液氨市场价值高，整个工艺过程无二次污染产生，实现了资源的循环利用和废水的零排放，开发成本低，具有良好的市场前景。为了解决上述问题，本技术采用以下技术方案:一种LED芯片生产过程中MOCVD废气的资源化处理工艺系统，所述系统包括脱氢塔、换热器、氨水提浓塔、氨气纯化塔和氨气净化器；所述脱氢塔的液体出口通过换热器与氨水提浓塔进料口相连；所述氨水提浓塔与氨气纯化塔相连；所述氨气纯化塔与氨气净化器相连。所述脱氢塔塔顶设有氢气排出口，其上部设有进水口，底部设有液体出口，所述脱氢塔通过进水口与清水池相连，通过液体出口与稀氨水储罐相连，所述稀氨水储罐与换热器相连。所述氨水提浓塔塔顶设有气体出口和回流氨水入口，塔底还分别设有导热油入口、导热油出口和出水口。所述氨水提浓塔塔顶蒸汽出口连接塔顶冷凝器入口，所述塔顶冷凝器的出口与回流氨水入口相连，所述塔顶冷凝器出口还连接有氨水储罐，氨水储罐与氨气纯化塔相连。所述氨水提浓塔塔底出水口与所述换热器相连，所述换热器与清水池相连，以使从氨水提浓塔排出的脱氨残液循环利用。所述氨水提浓塔塔底导热油出口与第一导热油炉入口相连，导热油入口与第一导热油炉出口相连。所述氨气纯化塔通过顶部的气体出口与氨气净化器相连，并且所述氨气纯化塔与氨气净化器之间设有氨气罐。所述氨气纯化塔底部出水口与所述稀氨水储罐相连。所述氨气纯化塔底部还设有导热油入口和导热油出口，所述导热油入口与第二导热油炉出口相连，导热油出口与第二导热油炉入口相连。所述氨气净化器与氨气压缩机相连，氨气压缩机与液氨储罐相连，以使氨气净化后进一步压缩，从而获得高纯度的液氨用于回用。与现有技术相比，本技术具有以下有益效果:1、本技术公开了一种LED芯片生产过程中MOCVD废气的资源化处理工艺系统；2、本技术预先将废气中的氢气脱除分离后，再对含氨废气进一步提浓、纯化、净化、压缩获得高纯度液氨，氨气回收率达99%以上，市场价值高；3、本技术工艺系统开发成本低，操作方便，整个过程无二次污染产生，真正实现了含氨、含氢MOCVD废气的资源化处理循环利用和废水的零排放，具有良好的市场前景。【附图说明】图1是本技术处理MOCVD废气的工艺系统流程图。图中:1_脱氛塔；2_换热器；3-氛水提浓塔；4_氛气纯化塔；5_氛气净化器；6_清水池；7_稀氨水储罐；8_冷凝器；9_氨水储罐；10_第一导热油炉；11-氨气储罐；12_第二导热油炉；13_氨气压缩机；14-液氨储罐。【具体实施方式】下面结合附图和实施例来进一步说明本技术的技术方案:如图1所示，一种LED芯片生产过程中MOCVD废气的资源化处理工艺系统，该系统包括脱氢塔1、换热器2、氨水提浓塔3、氨气纯化塔4和氨气净化器5 ；脱氢塔I的液体出口通过换热器2与氨水提浓塔3进料口相连；氨水提浓塔3与氨气纯化塔4相连；氨气纯化塔4与氨气净化器5相连。其中，脱氢塔I塔顶设有氢气排出口，氢气排出后进入催化燃烧工艺，其上部还设有进水口，底部设有液体出口，脱氢塔I通过进水口与清水池6相连，为脱氢塔I进行淋洗提供清水；通过液体出口与稀氨水储罐7相连，所述稀氨水储罐7与换热器2相连。氨水提浓塔3塔顶设有蒸汽出口和回流氨水入口，塔底还分别设有导热油入口、导热油出口和出水口 ；氨水提浓塔3塔顶蒸汽出口连接塔顶冷凝器8入口，塔顶冷凝器8的出口与回流氨水入口相连，所述塔顶冷凝器8出口还连接有氨水储罐9，氨水储罐9与氨气纯化塔5相连，经氨水提浓塔3提浓后的氨水进入氨水储罐9，然后进入氨气纯化塔4制取高纯度的氨气；氨水提浓塔3塔底出水口优选与换热器2相连，换热器2与清水池6相连，以使从氨水提浓塔3排出的脱氨残液循环利用。优选地，氨水提浓塔3塔底导热油出口与第一导热油炉10入口相连，导热油入口与第一导热油炉10出口相连，优选利用导热油炉为氨水提浓塔3提供热交换热源；所述氨气纯化塔4通过顶部的气体出口与氨气净化器5相连，氨气进入氨气净化器5进一步纯化干燥，并且所述氨气纯化塔4与氨气净化器5之间设有氨气储罐11，氨气纯化塔4底部还设有导热油入口和导热油出口，导热油入口与第二导热油炉12出口相连，导热油出口与第二导热油炉12入口相连。另外，氨气纯化塔4底部出水口与稀氨水储罐7相连，氨气净化器5还与氨气压缩机13相连，氨气压缩机13与液氨储罐14相连，以使氨气净化后进一步压缩，从而获得高纯度的液氨用于回用。实施例1某半导体研宄所生产过程中产生的MOCVD含氨含氢废气，氨含量为15g/m3。(I)含氨含氢废气首先从脱氢塔进气口进入塔中，以清水池中的清水为淋洗液。清水自上而下喷淋，与上升的含氨含氢废气逆流接触并淋洗吸收其中的氨气。没能被吸收的含氢废气(氨浓度〈0.5mg/cm3)从脱氢塔顶部出气口而出进入催化燃烧工艺，用作燃料。吸收氨后的淋当前第1本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种LED芯片生产过程中MOCVD废气的资源化处理工艺系统，其特征在于，所述系统包括脱氢塔、换热器、氨水提浓塔、氨气纯化塔和氨气净化器；所述脱氢塔的液体出口通过换热器与氨水提浓塔进料口相连；所述氨水提浓塔与氨气纯化塔相连；所述氨气纯化塔与氨气净化器相连。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：刘晨明，李志强，陶莉，
申请(专利权)人：北京赛科康仑环保科技有限公司，
类型：新型
国别省市：北京;11