[发明专利]再生干式除害媒介体的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种再生干式除害媒介体的方法，用于对半导体和其他电子元件生产中使用的砷烷、磷烷和其他有毒气体的处理，属于尾气体处理技术领域。

背景技术

大规模集成电路和发光二极管等电子行业的制造工艺中，像离子注入和化学沉积，需要使用大量的像砷烷(AsH₃）、磷烷(PH₃)和其他氢化物气体。由于其毒性和对环境的危害，这些工艺的尾气在排放到大气前必须采用尾气除害处理，以保证释放的尾气符合国家和地方的排放标准。目前有很多尾气除害技术，像湿法喷淋、燃烧法、干法反应吸附等等。根据工艺设备和其他的要求，干法反应吸附式使用比较普遍。其核心就是用除害媒介体（通常是固体金属氧化物）将有害气体吸附，并反应将其转化为固态物质，以达到从尾气中除去有害气体的目的。常用的媒介体金属氧化物包括CuO、MnO₂、Ag₂O、Co₂O₃等。干法的设备和操作都比较简单，更重要的是干法是一种被动式除害技术，安全性和可靠性能较佳。但是此技术使用的都是价格较高的金属氧化物媒介体，运作成本较高。通常固体金属氧化物与有害气体一次性反应完毕后，便替换下来作为有害废料处理。产生的大量有害废料也是较难处理的事项。因此增加媒介体的使用效率和减少废料的产生是更广泛使用干法除害技术的关键。

发明内容

本发明的目的是克服现有技术存在的不足，提供一种操作方便且低成本的再生干式除害媒介体的方法。

本发明的目的通过以下技术方案来实现：

再生干式除害媒介体的方法，特点是：金属氧化物媒介体与有害气体砷烷和磷烷反应，即：

AsH₃+MO→M₃As+As+H₂O

PH₃+MO→M₃P₂+H₂O

M为金属；

反应完毕后，用空气或含氧混合气将丧失活性的中间体M₃As和M₃P₂氧化成金属氧化物，即：

MAs+As+O₂→M₃[AsO₄]₂+As₂O₃+MO

MP+P+O₂→M[PO₄]+P₂O₅+MO

M为金属；

使其恢复部分活性，继续用于砷烷，磷烷的去除。

进一步地，上述的再生干式除害媒介体的方法，所述M为金属Cu、Mn、Ag、Co或Mg。

更进一步地，上述的再生干式除害媒介体的方法，所述金属氧化物媒介体为对砷烷磷烷以及氢化物有反应活性的物质。

更进一步地，上述的再生干式除害媒介体的方法，所述空气或含氧混合气的流速为10mL/min～500L/min。

再进一步地，上述的再生干式除害媒介体的方法，所述空气或含氧混合气活化温度为25℃～300℃。

本发明技术方案突出的实质性特点和显著的进步主要体现在：

采用除害媒介体将有害气体吸附并将其转化为固态物质，以达到从尾气中去除有害气体的目的。通常除害媒介体与有害气体一次性反应完毕后，便替换下来作为有害废料处理。本发明利用空气或含氧混合气将使用过的除害媒介体现场再生并重复使用。在对除害设备和媒介体不做任何更换的情况下，将去除有害气体的总量增加至少60%。有效地增加干式除害设备的效率，减少有害废料的排放数量，其工艺极为简单，就地取材，易于操作，成本低廉，适用于几乎所有的干式砷烷，磷烷除害装置。

具体实施方式

采用现场空气将吸附反应完毕后的媒介体重新氧化，恢复其与砷烷，磷烷气体反应的活性，从而提高媒介体使用的效率。