[发明专利]一种含砷蒸气的尾气的处理装置及方法

说明书

技术领域

本发明涉及工业废气回收处理技术领域，尤其涉及一种含砷蒸气的尾气的处理装置及方法。

背景技术

砷，俗称砒，是一种类金属元素，砷单质以灰砷、黑砷和黄砷这三种同素异性体的形式存在。砷主要与铜、铅及其他金属形成合金；氧化砷、砷酸盐可作杀虫剂，木材防腐剂；高纯砷用于半导体和激光技术中。砷元素剧毒，无臭无味，致癌，极难根除毒性。我国电子工业气体标准GB/T 26250-2010规定，含砷三废在排放前必须进行解毒处理。

含砷微粒的尾气包括砷蒸气、N₂、H₂及少量其他气体，如Si₂H₆等，目前，对含砷微粒的尾气处理方法很多，大体是湿法、火法和干式处理三种，其中涉及湿法的方法容易引入含砷溶液的后续处理问题；火法一般是采用高温燃烧或还原的方法，产生氧化砷烟尘，引入到尾气的后续处理中；干式方法较有优势，但是成本高，不适于大产能生产设备。

发明内容

(一)要解决的技术问题

本发明要解决的技术问题是解决现有的含砷尾气处理装置成本高，砷回收难，且难以应用于较大产能的生产过程中处理大流量的高温尾气的问题。

(二)技术方案

为了解决上述技术问题，本发明提供了一种含砷蒸气的尾气的处理装置，包括套筒和冷却水套，所述套筒包括内套筒和外套筒，所述内套筒的外壁与所述外套筒的内壁之间形成气体通道，所述冷却水套包括外层冷却水套和内层冷却水套，所述外层冷却水套设置于所述外套筒的外壁上，所述内层冷水套设置于所述内套筒的内壁上。

其中，所述气体通道内设有翅片，所述翅片沿所述套筒的轴向设置，且沿所述套筒的周向分布。

其中，所述翅片沿所述套筒的周向均匀分布。

其中，所述冷却水套包括套体和分割件，所述分割件位于所述套体内，且所述分割件沿所述套筒的轴向设置。

其中，所述套筒的底部设有进气口，所述套筒的顶部设有出气口，所述套体的底部设有进水口，所述套体的顶部设有出水口，冷却水通过所述进水口进入所述套体内，流经所述套体后，由所述出水口流出。

其中，所述分割件沿所述套筒的周向均匀分布。

其中，所述翅片与所述外套筒的内壁或所述内套筒的外壁连接。

其中，所述内套筒的顶端与所述外套筒的顶端通过法兰连接。

本发明还提供一种应用上述含砷蒸气的尾气的处理装置进行含砷蒸气的尾气的处理方法，包括以下步骤：

S1，向冷却水套中通入冷却水；

S2，将含砷蒸气的高温尾气通入套筒的气体通道内；

S3，砷蒸气凝结为固体后，将剩余尾气排出套筒；

S4，将内套筒与外套筒分离，并分别通过刮削的方式将内套筒与外套筒上的砷固体刮除回收。

其中，在步骤S3中，所述剩余尾气中包括Si₂H₆。

(三)有益效果

本发明的上述技术方案具有如下优点：本发明含砷蒸气的尾气的处理装置，通过内套筒与外套筒套设组合形成夹层作为气体通道，内层冷却水套和外层冷却水套分别设置于内套筒的内壁和外套筒的外壁上，为气体通道提供冷却温度。含砷蒸气的高温尾气进入套筒内并沿气体通道流动，与具有冷却水温度的套筒进行热交换，在低温条件下砷蒸气凝结为固体，附着在套筒内，剩余的气体经过气体通道后排出，当尾气中含有Si₂H₆时，也可以实现砷蒸气与Si₂H₆的分离，得到的较高纯度的砷；本发明采用水冷结构，冷凝成本低廉，冷却效率高，可以有效地净化真空设备含腐蚀性气体的高温大流量尾气中的砷成分，并回收利用。生产线上可采用多套冷却处理装置交替使用，定期清理，进一步满足了大流量、高温尾气的生产线线上处理、回收的需求。含砷蒸气的高温尾气在经过本发明中含砷蒸气的高温尾气的冷却处理装置的冷凝处理后，砷以固体的形式凝结在内套筒与外套筒上，将套筒分离拆下，分别通过刮削的方式将内套筒与外套筒上的砷固体刮除。以此实现真空设备的低成本回收高温尾气中砷蒸气，达到尾气解毒的目的，同时得到粗金属产物。

除了上面所描述的本发明解决的技术问题、构成的技术方案的技术特征以及有这些技术方案的技术特征所带来的优点之外，本发明的其他技术特征及这些技术特征带来的优点，将结合附图作出进一步说明。

附图说明

图1是本发明实施例含砷蒸气的高温尾气的冷却处理装置的结构示意图；