一种用于氢化物气相外延反应炉的尾气处理系统技术方案

本实用新型专利技术公开了一种用于氢化物气相外延反应炉的尾气处理系统。本实用新型专利技术采用进气管路系统、一级系统和二级系统，在一级系统和二级系统中分别设置有过滤器，逐级过滤尾气中的粉尘，并且在过滤器内设置有旋转叶片，将沉淀的粉尘刮下并掉入设置在底部的粉尘收集仓中；尾气依次经过一级系统和二级系统过滤后通过排气管路进入干泵，过滤效率高，对干泵损伤小；同时对一级和二级过滤器的维护不需要停机，只需要定期清理一级和二级过滤器底部的一级和二级粉尘收集仓；本实用新型专利技术设备单位时间内可处理大量尾气，防火性能强；此外，本实用新型专利技术结构简单成本低廉，使用寿命长，经济可靠，运行成本低，对尾气的处理干净不污染环境。对尾气的处理干净不污染环境。对尾气的处理干净不污染环境。

【技术实现步骤摘要】
一种用于氢化物气相外延反应炉的尾气处理系统


[0001]本技术涉及半导体晶体生长设备的尾气处理技术，具体涉及一种用于氢化物气相外延反应炉的尾气处理系统。

技术介绍

[0002]III
‑
V族氮化物材料具备良好的光学和电学性质，使其在高效率发光器件、光电转换器件、功率电子器件、集成电路和传感器件等领域具有极大的应用价值。近年来，氮化物晶体生长技术已成为各国高技术产业战略性发展的核心，而氢化物气相外延HVPE反应炉是常见的一种氮化物晶体生长设备。用于氮化物晶体生长的HVPE反应炉的尾气中通常含有H2、N2、NH3、HCl、III
‑
Cl
X
(III为任一Ga、B、In、Al等III族金属和非金属元素)和NH4Cl等气体，这些气体直接排放到环境中会对环境造成污染。
[0003]目前的尾气处理系统只能处理尾气中的一种或几种有害物质，而无法全面地处理所有有害气体，故仍然会对环境的不同方面造成不同程度的损害。此外，由于尾气处理需要经过几种不同的工序进行处理，设备的集成性差，对日常的操作和运行维护也造成了一定的麻烦。

技术实现思路

[0004]针对以上现有技术中存在的问题，本技术提出了一种用于氢化物气相外延反应炉的尾气处理系统。
[0005]本技术的用于氢化物气相外延反应炉的尾气处理系统包括：进气管路系统、一级系统和二级系统；进气管路系统连接至一级系统；一级系统连接至二级系统；其中，
[0006]进气管路系统包括进气导管、加热器、保温材料、温度传感器、加热电路和计算机；进气导管的外壁包裹有加热器，加热器连接至外部的加热电路；包裹着加热器的进气导管外包裹有保温材料；在进气导管的外壁与保温材料之间设置有温度传感器，温度传感器连接至计算机，计算机连接至加热电路；
[0007]一级系统包括一级筒状壳体、冷却水循环系统、一级过滤器、一级粉尘收集仓、进气导管接口、可拆卸一级真空密封接口和出气接口；一级筒状壳体的顶部设置有进气导管接口，进气导管的末端连接至进气导管接口；一级筒状壳体的底部设置有可拆卸一级真空密封接口；在一级筒状壳体的侧壁的下部设置有出气接口；在一级筒状壳体的底部外设置有一级粉尘收集仓，一级粉尘收集仓的入口连接至可拆卸一级真空密封接口；在一级筒状壳体内设置有一级过滤器，一级过滤器的顶端连接进气导管接口，底端通过可拆卸一级真空密封接口连通至一级粉尘收集仓；一级过滤器包括一级过滤结构、一级旋转叶片和一级旋转电机，一级过滤结构为内部中空的筒状，一级过滤结构上均匀分布有滤孔，气体能够从滤孔中穿过；在一级过滤结构内且位于筒状的一级过滤结构的中心设置有一级旋转叶片，一级旋转叶片的旋转轴位于一级过滤结构的中心轴上，筒状的一级过滤结构的内径大于一级旋转叶片的半径；一级旋转叶片连接至位于一级筒状壳体外的一级旋转电机；在一级过
滤器的外壁上设置有冷却水循环系统；
[0008]二级系统包括二级筒状壳体、二级过滤器、二级粉尘收集仓、进气接口、可拆卸二级真空密封接口和排气管路；二级筒状壳体的顶部设置有进气接口，进气接口与一级系统的出气接口通过管路相连通；在二级筒状壳体的底部设置有可拆卸二级真空密封接口；在二级筒状壳体的侧壁的下部设置有连通至外部的排气管路；在二级筒状壳体的底部外设置有二级粉尘收集仓，二级粉尘收集仓的入口连接至可拆卸二级真空密封接口；在二级筒状壳体内设置有二级过滤器，二级过滤器的顶端连接进气接口，底端通过可拆卸二级真空密封接口连通至二级粉尘收集仓；二级过滤器包括二级过滤结构、二级旋转叶片和二级旋转电机，二级过滤结构为内部中空的筒状，二级过滤结构上均匀分布有滤孔，气体能够从滤孔中穿过；在二级过滤结构内且位于筒状的二级过滤结构的中心设置有二级旋转叶片，二级旋转叶片的旋转轴位于二级过滤结构的中心轴上，筒状的二级过滤结构的内径大于二级旋转叶片的半径；二级过滤结构的滤孔孔径小于一级过滤结构的滤孔孔径；二级旋转叶片连接至位于二级筒状壳体外的二级旋转电机。
[0009]冷却水循环系统包括进水口、冷却水管和出水口；其中，冷却水管的两端分别设置有进水口和出水口，冷却水管缠绕在一级滤筒外壁；冷却水从进水口流入，经过冷却水管，从出水口流出，进水口和出水口分别连接至外部的冷却水泵的低压侧和高压侧。进水口位于筒状壳体顶部的进气导管接口附近，出水口位于筒状壳体的侧壁出气口附近。
[0010]加热器采用加热电阻丝。
[0011]温度传感器采用测温热电偶。
[0012]一级和二级真空密封接口采用螺纹接口或者国际标准快卸法兰真空接口(ISO
‑
KF真空接口)接口。
[0013]一级滤网的网孔孔径为1～5μm；二级滤网的网孔孔径为0.1～1μm。
[0014]进气导管的温度稳定在400℃～450℃范围内。
[0015]一级过滤结构采用一级滤桶，一级滤桶为筒状，在一级滤桶上均匀分布有滤孔，一级过滤结构的滤孔孔径为1～5μm；或者一级过滤结构采用一级支架和一级滤网；一级支架为内部中空的筒状的支架，气体能够从支架的空隙中穿过，在一级支架内侧壁设置有一级滤网，即一级滤网围成筒状，一级滤网的网孔即为一级过滤结构的滤孔，一级滤网的网孔孔径为1～5μm。
[0016]二级过滤结构采用二级滤桶，二级滤桶为筒状，在二级滤桶上均匀分布有滤孔，二级过滤结构的滤孔孔径为0.1～1μm；或者二级过滤结构采用二级支架和二级滤网；二级支架为内部中空的筒状的支架，气体能够从支架的空隙中穿过，在二级支架内侧壁设置有二级滤网，即二级滤网围成筒状，二级滤网的网孔即为二级过滤结构的滤孔，二级滤网的网孔孔径为0.1～1μm。
[0017]本技术的优点：
[0018]本技术采用进气管路系统、一级系统和二级系统，尾气依次经过一级系统和二级系统过滤后通过排气管路进入干泵，过滤效率高，对干泵损伤小；同时对一级和二级过滤器的维护不需要停机，只需要定期清理一级和二级过滤器底部的一级和二级粉尘收集仓；本技术设备单位时间内可处理大量尾气，防火性能强；此外，本技术结构简单成本低廉，使用寿命长，经济可靠，运行成本低，对尾气的处理干净不污染环境。
附图说明
[0019]图1为本技术的用于氢化物气相外延反应炉的尾气处理系统的一个实施例的示意图；
[0020]图2为本技术的用于氢化物气相外延反应炉的尾气处理系统的一个实施例的进气管路系统的示意图；
[0021]图3为本技术的用于氢化物气相外延反应炉的尾气处理系统的一个实施例的一级系统的示意图；
[0022]图4为本技术的用于氢化物气相外延反应炉的尾气处理系统的一个实施例的二级系统的示意图。
具体实施方式
[0023]下面结合附图，通过具体实施例，进一步阐述本技术。
[0024]如图1所示，本实施例的用于氢化物气相外延反应炉的尾气处理系统包括：进气管路系统100、一级系统200和二级系统300；进气管路系统本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种用于氢化物气相外延反应炉的尾气处理系统，其特征在于，所述用于氢化物气相外延反应炉的尾气处理系统包括：进气管路系统、一级系统和二级系统；进气管路系统连接至一级系统；一级系统连接至二级系统；其中，进气管路系统包括进气导管、加热器、保温材料、温度传感器、加热电路和计算机；进气导管的外壁包裹有加热器，加热器连接至外部的加热电路；包裹着加热器的进气导管外包裹有保温材料；在进气导管的外壁与保温材料之间设置有温度传感器，温度传感器连接至计算机，计算机连接至加热电路；一级系统包括一级筒状壳体、冷却水循环系统、一级过滤器、一级粉尘收集仓、进气导管接口、可拆卸一级真空密封接口和出气接口；一级筒状壳体的顶部设置有进气导管接口，进气导管的末端连接至进气导管接口；一级筒状壳体的底部设置有可拆卸一级真空密封接口；在一级筒状壳体的侧壁的下部设置有出气接口；在一级筒状壳体的底部外设置有一级粉尘收集仓，一级粉尘收集仓的入口连接至可拆卸一级真空密封接口；在一级筒状壳体内设置有一级过滤器，一级过滤器的顶端连接进气导管接口，底端通过可拆卸一级真空密封接口连通至一级粉尘收集仓；一级过滤器包括一级过滤结构、一级旋转叶片和一级旋转电机，一级过滤结构为内部中空的筒状，一级过滤结构上均匀分布有滤孔，气体能够从滤孔中穿过；在一级过滤结构内且位于筒状的一级过滤结构的中心设置有一级旋转叶片，一级旋转叶片的旋转轴位于一级过滤结构的中心轴上，筒状的一级过滤结构的内径大于一级旋转叶片的半径；一级旋转叶片连接至位于一级筒状壳体外的一级旋转电机；在一级过滤器的外壁上设置有冷却水循环系统；二级系统包括二级筒状壳体、二级过滤器、二级粉尘收集仓、进气接口、可拆卸二级真空密封接口和排气管路；二级筒状壳体的顶部设置有进气接口，进气接口与一级系统的出气接口通过管路相连通；在二级筒状壳体的底部设置有可拆卸二级真空密封接口；在二级筒状壳体的侧壁的下部设置有连通至外部的排气管路；在二级筒状壳体的底部外设置有二级粉尘收集仓，二级粉尘收集仓的入口连接至可拆卸二级真空密封接口；在二级筒状壳体内设置有二级过滤器，二级过滤器的顶端连接进气接口，底端通过可拆卸二级真空密封接口连通至二级粉尘收集仓；二级过滤器包括二级过滤结构、二级旋转叶片和二级旋转电机，二级过滤结构为内部中空的筒状，二...

【专利技术属性】
技术研发人员：王新强，刘强，刘放，盛博文，
申请(专利权)人：北京大学，
类型：新型
国别省市：