摘要:介紹了大功率半導體器件生產(chǎn)線的酸霧凈化系統(tǒng)設(shè)計,該系統(tǒng)可靠性高,結(jié)構(gòu)合理,實現(xiàn)了對酸堿廢氣的凈化處理,為類似工程的設(shè)計提供了參考。

關(guān)鍵詞:酸霧凈化系統(tǒng),設(shè)計,凈化吸收塔

0　引言

株洲時代電氣股份有限公司位于株洲市石峰區(qū)田心工業(yè)區(qū)。它經(jīng)過四十年的發(fā)展,已成為國內(nèi)電力電子行業(yè)最大的大功率半導體器件制造商,主要產(chǎn)品有4英寸和3英寸硅片。現(xiàn)有生產(chǎn)能力及生產(chǎn)裝置已不能滿足日益擴大的市場需求,擬在半導體廠內(nèi)建設(shè)半導體生產(chǎn)Ⅱ線。

設(shè)計年產(chǎn)20萬片3英寸硅片能力,主要產(chǎn)品有3英寸以下, 3 400 V以下普通晶閘管等。在生產(chǎn)過程中有較多酸堿尾氣排出,主要為HCl、HF和部分NH3 氣體,為了保護環(huán)境需對尾氣進行凈化處理以達到國家允許排放標準。

1　酸霧凈化系統(tǒng)設(shè)計思路

酸堿廢氣主要來源于硅片處理工序,廢氣中的主要污染物為HCl、HF 和NH3 ,工藝流程簡述為: 投片→電阻率測試→清洗→閉管鋁沉積→檢驗1 →閉管鎵擴散→氧化→一次光刻→磷沉積→檢驗2→二次光刻→硼擴散→割圓→清洗→燒結(jié)→蒸發(fā)→合金化→鋁刻蝕→噴砂→磨角→噴腐→保護→中測→封裝→出廠測試→噴砂→入庫。

1.1　酸霧凈化系統(tǒng)抽風管道設(shè)計

1.2　酸霧凈化系統(tǒng)管徑的選擇

1.3　酸霧凈化系統(tǒng)管道內(nèi)氣體流動的壓力損失

1.4　酸霧系統(tǒng)凈化吸收裝置的設(shè)計

2　酸霧凈化系統(tǒng)吸收塔的選型

公司派員到各地進行調(diào)研考察,選用合適的凈化吸收塔,經(jīng)過一段時間調(diào)研考察和招投標等一系列過程,最終確認常州市武進凈化設(shè)備有限公司生產(chǎn)的玻璃鋼酸霧凈化塔DGS2B215 型符合公司廢氣處理項目的設(shè)計需要。

DGS2B系列玻璃鋼酸霧凈化吸收塔適用于處理化工、機械電子、冶金等行業(yè)在生產(chǎn)中產(chǎn)生的氯化氫氣體、硫化氫氣體、氟化氫氣體、氨氣等水溶性氣體的凈化設(shè)備,它具有結(jié)構(gòu)緊湊,耐腐蝕,耐老化,凈化效率高,便于維護管理等特點。凈化后的氣體達到國家排放標準: GB16297 - 1996《大氣污染物綜合排放標準》二級。

2.1　DGS2B215型凈化吸收塔

2.2　主要幾種氣體的凈化效率

2.3　凈化吸收塔工作原理

2.4　凈化吸收塔的使用與維護保養(yǎng)

3　總結(jié)

大功率半導體器件生產(chǎn)Ⅱ線的酸霧凈化系統(tǒng),執(zhí)行了同主體工程同時設(shè)計,同時施工,同時使用的三同時原則。整個系統(tǒng)實現(xiàn)了當年設(shè)計,當年施工,當年投產(chǎn),設(shè)備經(jīng)正常使用六個月后,由有關(guān)權(quán)威部門進行了驗收監(jiān)測,結(jié)果見表2。玻璃鋼凈化塔的HCl、F- 、NH3 監(jiān)測結(jié)果均能達到GB16297 - 1996中一級標準。

設(shè)備經(jīng)過兩年多時間使用證明:該系統(tǒng)運行穩(wěn)定,可靠性高,設(shè)備操作簡單,維護管理方便,運行成本低,能耗小,效果滿意。

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