一种制备硒化锌的化学气相沉积系统中的尾气处理装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术公开了一种制备硒化锌的化学气相沉积系统中的尾气处理装置，包括依次连接的一级逆流吸收系统、二级逆流吸收系统、活性炭吸附装置、风机和硒化氢检测仪，一级逆流吸收系统包括筛板式喷淋塔和一级碱液池，二级逆流吸收系统包括柱式喷淋塔和二级碱液池；一级碱液池和二级碱液池内均设置有过滤网，一级碱液池与筛板式喷淋塔的喷淋端和出液端连接形成液体循环通道，筛板式喷淋塔与尾气管道连接，筛板式喷淋塔的出气端与柱式喷淋塔的进气端连接，二级碱液池与柱式喷淋塔的喷淋端和出液端连接形成液体循环通道，柱式喷淋塔的出气端与活性炭吸附装置连接。本实用新型专利技术吸收效果好、吸收量大、处理过程安全、稳定可靠。稳定可靠。稳定可靠。

【技术实现步骤摘要】
一种制备硒化锌的化学气相沉积系统中的尾气处理装置


[0001]本技术涉及化学气相沉积
，具体涉及一种制备硒化锌的化学气相沉积系统中的尾气处理装置。

技术介绍

[0002]硒化锌(ZnSe)是一种重要的红外光学材料，在红外热成像领域和CO2激光器领域具有广泛地应用，其中采用化学气相沉积技术制备的ZnSe光学材料，具有纯度高、致密度高、吸收小，光学性能优异等优点，并且易于实现大尺寸材料制备，是目前生产高质量ZnSe材料的主流技术。
[0003]化学气相沉积技术制备ZnSe材料，主要原材料为金属锌(Zn)和硒化氢(H2Se)，其中H2Se气体为易燃的刺激性有毒气体，暴露于含H2Se气体的环境内，会对上呼吸道、眼睛、皮肤会造成严重伤害，吸入可能会致命，在空气中允许的极限浓度为0.05ppm。采用化学气相沉积技术制备ZnSe材料时，反应不能完全进行，因此在尾气中会存在一定浓度的H2Se残余气体，为避免泄露污染和对人体造成伤害，必须对尾气进行处理。
[0004]常见的含H2Se废气的处理方法有热分解法、吸附法和吸收法等。由于H2Se易溶于水形成水合物，溶液呈弱酸性，因此采用碱的水溶液的吸收法由于吸收效果好、吸收量大、成本低等特点，应用最为广泛。通常的吸收装置包括碱液池、循环泵、喷淋塔、风机等，循环泵将碱液池内的碱溶液导入喷淋塔上口，利用喷淋头形成水膜自上而下撒落经喷淋塔下口流入碱液池，含H2Se废气由喷淋塔下端进入，在风机作用下自下而上由喷淋塔上端排出，在此过程中H2Se和碱液发生反应，如采用氢氧化钠(NaOH)水溶液吸收含H2Se尾气时，发生如下反应：H2Se+2NaOH＝Na2Se+2H2O，Na2Se水溶液在和空气接触时，又会缓慢发生如下化学反应：2Na2Se+2H2O+O2＝2Se+4NaOH，单质硒(Se)不溶于水，会在碱溶液中形成固态沉淀。
[0005]化学气相沉积ZnSe材料的生产周期比较长，通常为15
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30天，在生产过程中，随着碱液(如NaOH)和H2Se反应的进行，产生硒盐(如Na2Se)，而硒盐(如Na2Se)水溶液在和空气接触后氧化生成Se单质，由于硒盐(如Na2Se)的氧化反应过程比较缓慢，造成一方面随着碱液(如NaOH)的消耗，碱液的浓度也在降低，会影响尾气处理效果，另一方面生成的Se单质会导致循环泵泵口、管道以及喷淋塔内填料堵塞，导致尾气处理效果差甚至无法顺利排出，严重时导致生产被迫停止甚至安全事故。
[0006]为解决上述问题，通常在生产过程中通过定期投放碱(如NaOH)以保持碱溶液的浓度，通过投放氧化剂H2O2加快Se单质的生成并在碱液池设过滤沉淀装置避免阻塞现象，但由于H2O2易将Se氧化成有毒物质SeO2，因此上述操作还是存在比较大的安全隐患。

技术实现思路

[0007]本技术要解决上述技术问题并提供一种制备硒化锌的化学气相沉积系统中的尾气处理装置，吸收效果好、吸收量大、处理过程安全、稳定可靠。
[0008]为了解决上述技术问题，本技术提供了一种制备硒化锌的化学气相沉积系统
中的尾气处理装置，包括依次连接的一级逆流吸收系统、二级逆流吸收系统、活性炭吸附装置、风机和硒化氢检测仪，所述一级逆流吸收系统包括筛板式喷淋塔和一级碱液池，所述二级逆流吸收系统包括柱式喷淋塔和二级碱液池；
[0009]所述一级碱液池和二级碱液池内均设置有过滤网，所述一级碱液池与筛板式喷淋塔的喷淋端和出液端连接形成液体循环通道，所述筛板式喷淋塔的进气端与尾气管道连接，所述筛板式喷淋塔的出气端与柱式喷淋塔的进气端连接，所述二级碱液池与柱式喷淋塔的喷淋端和出液端连接形成液体循环通道，所述柱式喷淋塔的出气端与活性炭吸附装置连接，所述硒化氢检测仪设置在风机的出风口上。
[0010]进一步的，所述过滤网数量为2，过滤网纵向布置，且将一级碱液池和二级碱液池的内部空间划分为第一区域、第二区域和第三区域，所述筛板式喷淋塔的喷淋端以及和柱式喷淋塔的喷淋端与对应的第三区域连接，所述筛板式喷淋塔的出液端以及和柱式喷淋塔的出液端与对应的第一区域连接。
[0011]进一步的，所述一级碱液池和二级碱液池内均设置有鼓气管道，所述鼓气管道与空气鼓泡器连接，所述空气鼓泡器包括依次连接的空压机、气体流量计和单向阀，所述鼓气管道设置在第一区域内。
[0012]进一步的，所述一级碱液池与筛板式喷淋塔的喷淋端之间以及二级碱液池与柱式喷淋塔的喷淋端之间均设置有碱液循环泵。
[0013]进一步的，所述筛板式喷淋塔内设置有至少两层筛板，所述筛板表面覆盖设置有第一抗腐蚀填料。
[0014]进一步的，所述柱式喷淋塔内的填料柱内填充有第二抗腐蚀填料。
[0015]进一步的，所述一级碱液池和二级碱液池内设置有碱性水溶液，且浓度为5
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50％。
[0016]进一步的，所述碱性水溶液为浓度15％的NaOH水溶液。
[0017]本技术的有益效果：
[0018]本技术中的一级逆流吸收系统采用筛板式喷淋塔，由于筛板式喷淋塔内部空隙较大，即保证大部分H2Se气体被吸收处理，又不会造成堵塞，而二级逆流吸收系统采用柱式喷淋塔，内部的空隙较小，将一级逆流吸收系统未完全吸收掉的H2Se气体与碱液充分接触，反应完全，最后再经过活性炭吸附装置吸附，确保排空的尾气中H2Se气体的浓度远低于极限，吸收效果好。
附图说明
[0019]图1是本技术的整体结构示意图；
[0020]图2是本技术的一级逆流吸收系统结构框图；
[0021]图3是本技术的二级逆流吸收系统结构框图。
具体实施方式
[0022]下面结合附图和具体实施例对本技术作进一步说明，以使本领域的技术人员可以更好地理解本技术并能予以实施，但所举实施例不作为对本技术的限定。
[0023]参照图1至图3所示，本技术的制备硒化锌的化学气相沉积系统中的尾气处理装置的一实施例，包括依次连接的一级逆流吸收系统1、二级逆流吸收系统2、活性炭吸附装
置3、风机4和硒化氢检测仪5，一级逆流吸收系统包括筛板式喷淋塔6和一级碱液池7，二级逆流吸收系统包括柱式喷淋塔8和二级碱液池9，一级碱液池和二级碱液池内均有有碱性水溶液，且浓度为5
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50％，优选碱性水溶液为浓度15％的NaOH水溶液。含有H2Se的尾气首先进入一级逆流吸收系统进行吸收处理，其次进入二级逆流吸收系统进行吸收处理，然后经活性炭吸附装置吸附，最后经风机排空，硒化氢检测仪对排空的气体进行检测。
[0024]其中，一级逆流吸收系统采用筛板式喷淋塔，由于筛板式喷淋塔内的筛板及填料的空隙较大，即保证大部分H2Se气体被吸收处理，又不会造成填料堵塞，二级逆流吸收系统采用柱式喷淋塔，筛板式喷淋塔内的填料的空隙较小，将一级逆流吸收系统未完全吸收掉的H2Se气体与碱性水溶液充分接触，反应完全，最后再经过活性炭吸附装置吸附，确保排空的尾气中H本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种制备硒化锌的化学气相沉积系统中的尾气处理装置，其特征在于，包括依次连接的一级逆流吸收系统、二级逆流吸收系统、活性炭吸附装置、风机和硒化氢检测仪，所述一级逆流吸收系统包括筛板式喷淋塔和一级碱液池，所述二级逆流吸收系统包括柱式喷淋塔和二级碱液池；所述一级碱液池和二级碱液池内均设置有过滤网，所述一级碱液池与筛板式喷淋塔的喷淋端和出液端连接形成液体循环通道，所述筛板式喷淋塔的进气端与尾气管道连接，所述筛板式喷淋塔的出气端与柱式喷淋塔的进气端连接，所述二级碱液池与柱式喷淋塔的喷淋端和出液端连接形成液体循环通道，所述柱式喷淋塔的出气端与活性炭吸附装置连接，所述硒化氢检测仪设置在风机的出风口上。2.如权利要求1所述的制备硒化锌的化学气相沉积系统中的尾气处理装置，其特征在于，所述过滤网数量为2，过滤网纵向布置，且将一级碱液池和二级碱液池的内部空间划分为第一区域、第二区域和第三区域，所述筛板式喷淋塔的喷淋端以及和柱式喷淋塔的喷淋端与对应的第三区域连接，所述筛板式喷淋塔的出液端以及和柱式喷淋塔的出液端与对应的第一区域连接。3.如权利要求2所述的制备硒化锌的化学气相沉积...

【专利技术属性】
技术研发人员：甄西合，张树玉，刘伟，徐超，张钦辉，熊加丽，邰超，
申请(专利权)人：江苏布拉维光学科技有限公司，
类型：新型
国别省市：