[发明专利]一种砷烷磷烷尾气干式处理媒介及安全处理系统

说明书

本发明公开了一种砷烷磷烷尾气干式处理媒介及安全处理系统，具体包括由氧化物、氢氧化物为主的大容量吸附系统，和以高活性铜盐、锌盐及银盐负载型为主的快速吸附系统，及由此构成的包含报警系统连控的阀切换偶联系统。该阀控偶联系统能够保证主吸附桶突发穿透情况下自动切换，达到剧毒气体应急处理至TLV值以下，最大程度保障安全且最低程度降低客户停机风险。该干式安全处理系统可适用于低于5％磷烷或砷烷混合气的处理吸收，且该安全处理系统的安全设计理念还普适于其他剧毒气体的应急处理，应用范围广。

技术领域

本发明属于尾气处理装置技术领域，具体涉及一种砷烷磷烷尾气干式处理媒介及安全处理系统。

背景技术

砷烷磷烷属于易燃易爆剧毒气体，且伴随半导体行业的发展，国内对于磷烷砷烷的需求日益增大。从传统LED、太阳能电池到集成电路产业，作为典型的n型掺杂源，磷烷砷烷国内年均需求量高达100吨。但实际机台使用过程，磷烷砷烷等剧毒气体的利用率不足15％，整个工艺过程产生大量废气。对于磷烷混合尾气可采用干式法、湿法和燃烧法，而砷烷因生成氧化物的剧毒性，及含砷物质最终以固态形式掩埋的最终标准，限制了湿法和燃烧法的应用，大量砷烷尾气应优选为干式处理工艺。

如专利CN205965430U和专利CN102728182A均采取高锰酸钾溶液通过湿法喷淋达到磷烷砷烷的氧化处理。但在实际运行过程中，高锰酸钾溶解度有限且反应后生成不溶性锰氧化物，容易导致喷嘴堵塞；同时锰离子本身对环境产生二次污染，故在实际运行过程，应优选为次氯酸钠溶液。除此外，针对砷烷的处理，还需要碱石灰及氯化铝等将砷从液态絮凝成固态。同时，湿法喷淋对于高浓度磷烷砷烷的瞬间排放(体积浓度>1％)，很难达到TLV值以下。因此，包含高活性吸附剂的干式处理系统无论在大容量磷烷的应急处理，还是针对砷烷的日常排放均具有实际意义。

干式处理工艺通常采取氧化性物质作为吸收媒介，借助于磷烷砷烷的还原性起到尾气吸收净化的目的。其活性成分为高活性金属氧化物和金属氢氧化物，比表面积大。在实际吸附过程中发生以下化学反应

2AsH₃+MO→M₃As+As+3H₂O+Δ

2PH₃+MO→M₃P+P+3H₂O+Δ

并进一步氧化，导致部分金属氧化物活性复原：

4M₃As+4As+14O₂→2M₃(AsO₄)₂+2As₂O₃+6MO+Δ

4M₃P+4P+16O₂→2M₃(PO₄)₂+2P₂O₅+6MO+Δ

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于：如何保证主吸附桶突发穿透情况下自动切换，达到大容量砷烷磷烷尾气的应急处理至TLV值以下，从而最大程度保障安全且最低程度降低客户停机风险。

本发明采用以下技术方案解决上述技术问题：

一种砷烷磷烷尾气干式处理媒介，包括由氧化物和氢氧化物为主的大容量吸附系统，和以高活性金属盐负载型为主的快速吸附系统。

进一步，所述的大容量吸附系统中氧化物和氢氧化物主要包括氧化铜、氢氧化铜、氧化锰、氧化锌及碱石灰中的至少任意一种。