盲目安装“沸石转轮”废气处理设备,不注意这些问题,随时会爆炸
现在***内外对VOC的结尾处理办法有:冷凝、吸附、氧化、生物处理、吸收、等离子体净化等。以沸石材料为载体的吸附浓缩法处理VOC废气(沸石转轮)得到了较为广泛的运用。
全***对VOCs污染物防治的要求和力度逐步加强,低浓度废气处理的沸石转轮吸附浓缩法成为了许多企业的***选处理计划。
总结沸石转轮系统运转过程中潜在的危险危险,寻觅防备、改进或处理途径,对沸石转轮系统在芯片制作业更安全、安稳、高效地运转具有非常重要的含义。
焖烧事端剖析:经过对业界某次沸石转轮焖烧事端展开的查询剖析发现,导致焖烧事端的原因***要有如下几个方面:
(1)发生焖燃的沸石转轮系统因为长时间运转,其转轮内部积累了较高浓度的高沸点物质。
(2)沸石转轮的脱附风机运转频率设置偏低,使得脱附效率降低,更多VOCs残留在沸石转轮内部,未有用脱除,在长时间运转已有的VOCs残留基础上进一步积累。
(3)该套沸石转轮虽内置水喷淋头,并设有自动控制系统,但在焖燃过程中失效,无法正常运转,导致燃烧延伸。
为防备此类沸石转轮焖烧事情,应侧重从以下几个方面加强危险防控:
(1)降低VOCs残留,强化脱附效率;
(2)强化监控办法;
(3)强化危险防备及设备保护保养。
降低VOCs残留
降低沸石转轮内部VOCs残留可从改进VOCs废气的进气质量和加强脱附效率两方面下手。
(1)废气预处理
废气预处理办法一般有除尘、除湿、除雾、除高沸物等。针对待处理的VOCs废气实践状况,选取恰当的废气预处理办法。比方,半导体生产制作过程对生产场所的颗粒物有严厉的要求,生产场所一般为洁净车间。因而,有机废气中的颗粒物含量很少,一般无需进行除尘预处理。
比方,芯片制作业生产过程中运用的***要有机质料经过具有低沸点、易挥发的***点,但仍不扫除少数高沸点物质,如剥离液的***要成分二甘醇胺(沸程218~224℃)等。可在高沸点物质***要运用工序增设冷凝、前道活性炭吸附等预处理设备,以降低VOCs废气中难脱附高沸点物质进入沸石转轮。
高沸点VOCs进入废气管道后简单发生凝聚,然后使废气湿度增***。当进入沸石转轮系统的有机废气湿度***于80%时,将对疏水性沸石分子筛发生较为严峻的影响。因而,主张企业对高湿度废气增设枯燥除湿预处理设备,使得进入废水转轮系统的废气湿度坚持在安稳、可控的范围内。
(2)高温再生
依据对***内芯片制作典型企业展开的调研可知,芯片制作业常用的有机物质有异丙醇(沸点为82.45℃)、丙二醇单甲醚乙酸酯(沸点为146℃);一起还含有少数的高沸点物质,例如二甘醇胺(沸程218~224℃)。
一般芯片制作业沸石转轮的再生温度为180-200℃,在此再生温度下,高沸点的二甘醇胺等物质将无法从沸石转轮上有用脱附,然后逐步积累在转轮内部。
某沸石转轮设备供货商对沸石转轮系统的高沸点物质集合状况展开了研讨,由图1可知,当沸石转轮系统运转1个月后,转轮内部的确有较很多的有机物积累,其有机物积累量即达6wt。进行有用的高温脱附之后,其内部的有机物积累量可降低约40%~60%。因而,高温脱附可较为有用地去除沸石转轮内部积累的高沸点有机物质。
企业应依据废气的实践发生状况,剖析废气组成散布,剖析高沸点物质占比状况,以及废气的发生总量等内容,然后确认高温再生频次。较为适合的高温再生频次为2~3个月一次。
高温再生的温度也会影响高温脱附作用。若高温脱附温度选取过低,则高沸点物质仍无法有用脱除;若高温脱附温度选取过高,将对沸石分子筛的骨架结构发生必定的影响,然后降低其运用寿命。高温脱附温度宜选取300℃左右,而且,相应的沸石转轮内部配件均需选用可耐300℃高温的密封配件。
(3)水洗再生
芯片制作业常用的有机物质(如异丙醇、丙二醇单甲醚乙酸酯等)一般具有较***的水溶性,可选用水洗再生的办法去除沸石转轮内部集合的高沸点物质。
水洗再生可有用进步沸石转轮系统的处理效率,关于工厂1,当水洗再生次数到达4~6次/年时,沸石转轮系统的处理效率可达95%~99%。因而,恰当添加定时水洗再生频次,可有用防止高沸点物质在沸石转轮内部的集合,坚持高效的处理效率。
因为沸石转轮一般选用无机粘合剂将分子筛涂覆在陶瓷纤维纸外表制作而成。故水洗时不只转轮不会发生龟裂形变,也不会发生因为分子筛掉落所导致的功能劣化、运用寿命缩短等问题。
可是,水洗时需求注意水质状况,若其间很多含有钙、镁等离子,将或许在沸石内部构成碳酸盐,堵塞沸石转轮的蜂窝状孔道;水中所含微量重金属物质、氯等也会毒化沸石。
值得注意的是,并非一切沸石转轮原料均可耐水洗,企业应在水性再生之前,向沸石转轮设备的制作厂商做***相关的咨询作业。
(4)高压空气吹扫
企业在停机检修理期间,选用高压空气对沸石转轮进行吹扫。但是,高压空气吹扫一般只可清楚沸石转轮外表附着的尘埃,而VOCs有机质一般吸附在分子筛孔道内部,无法得到有用的脱除,还需与上述其他处理办法合作选用。
危险事端发生往往并非一蹴即至,而是经过长时间的累积,从量变到骤变的过程。因而,经过加强监控,可在必定程度上及时发现问题,及时处理问题,及时处理问题,然后防止危险事端的发生。
系统监控能够从以下几个方面展开。
(1) 加强废气浓度的监测
在废气系统规划前,要对各废气吸入点的可燃物浓度进行检测剖析,控制各废气吸入点的易燃物质的浓度低于爆炸下限,并要进行正常作业状况或非正常作业状况下的可燃气体浓度检测。
(2) 加强设备管路湿度监控,获取管道内物质凝聚状况、获取管路湿度状况,及时发现高湿度废气,做***防备预警办法。
(3) 加强设备压降监控,及时发现设备超压、管路堵塞等反常状况。
(4) 加强再生区温度监控,并将监控信号接入中控系统或
报警系统,及时发现温度反常状况。经过定时监测或在线监控等手法,对以上内容展开监控。若以上监控因子呈现骤变或反常状况,则或许存在结尾处理设备反常或处理效率降低等事端,经过及时对监控状况进行剖析并展开问题排查,可有用降低危险事端发生的概率。
强化危险防备及设备保护保养
(1) 氮气保护
发生焖燃事端的另一个重要原因是因为沸石转轮系统中含有氧气。当系统在200℃下脱附时,若系统反常中止无气流流转、且无外加氧气供给,废气中的VOCs成分及在转轮上聚合的高沸点物质,将借由转轮中沸石与原残留于转轮孔道及沸石孔隙中的氧气发生触媒反响,然后构成放热发生闷燃。
因而,主张企业以纯气(如氮气)作为系统反常停机时的保护气,置换转轮系统中残留的氧气,以降低事端概率。
除此之外,氮气保护系统还可经过自动控制系统与水喷淋系统串联。当系统反常时,通入氮气保护,充氮30s后若系统反常仍未消除,则当即敞开水喷淋系统,进一步降低事端概率。
(2) 沸石转轮保护保养
沸石转轮即便定时进行高温再生,其内部积累的高沸点物质仍无法做到彻底脱除。因而,沸石转轮系统经过常年的吸附浓缩,其内部仍会残留必定量的高沸点物质,且高沸点物质含量越来越多,然后影响沸石转轮的功能。
除此之外,重复吸附、脱附,屡次高温再生或水洗再生,均会对沸石分子筛形成必定的损害。因而,沸石转轮虽在理论上可重复地吸附脱附,但实践运用中,却往往存在必定的运用寿命。
①替换沸石
定时替换沸石是坚持沸石转轮系统有用、安全的运转的***有用的办法。但是,替换整个沸石转轮的本钱较高。一般状况下,一个沸石转轮的价格约100万元左右;而沸石分子筛的价格则廉价不少,且转轮上的吸附剂填料往往是可替换式的。
②加强设备保养
企业可定时托付设备供货商进厂进行检查、保护,检查设备运转过程中是否存在安全危险,设备各部件是否存在老化、松动、设备走漏等状况。经过专业性、专攻性的检查,可及时发现问题,并供给问题的处理计划。
企业还应要点重视设备的密封功能以及密封程度。选用可耐脱附高温、可耐老化的***质的密封材料,并注意密封材料的定时检查和定时替换。