[发明专利]一种高沸点有机物废气的处理方法及其处理设备

说明书

本申请涉及废气处理技术领域，公开了一种高沸点有机物废气的处理方法及其处理设备，其中，处理方法包括：对进风温度为常温的高沸点有机物废气进行冷凝处理，以对废气中的有机物进行冷凝收集；对冷凝处理后的高沸点有机物废气进行淋洗处理，对经冷凝处理后气体中的有机物中能溶于水的成分进行清除。本申请公开的高沸点有机物废气的处理方法，能够高效、稳定地处理光刻胶剥离工序生产过程中产生的高沸点有机物，达到减少大气污染，保护环境的目的。

技术领域

本申请涉及废气处理技术领域，特别涉及一种高沸点有机物废气的处理方法及其处理设备。

背景技术

当前，电子工业的主流产品为半导体芯片和新型显示器件，其生产过程光刻胶的剥离工序需要使用乙醇胺(MEA)、二甲基亚砜(DMSO)、二乙二醇丁醚(BDG)、N-甲基吡咯烷酮(NMP)等有机溶剂作为剥离液，这些有机溶剂的沸点分别为：MEA，170.5℃；DMSO，189℃；BDG，230.6℃；NMP，203℃。上述有机溶剂剥离液的沸点都在150℃～250℃之间，所以均属于高沸点挥发性有机物。目前，电子工业光刻胶剥离工序生产过程中产生的挥发性有机物(VOCs)废气大都具有风量大、浓度低的特点，所以这类废气通常采用沸石转轮吸附浓缩+焚烧的处理方式，其处理流程如图1，处理原理如下：含有剥离液的高沸点有机物废气进入处理装置中沸石转轮1的吸附浓缩区2，废气中的绝大部分的高沸点有机物被沸石转轮上的吸附材料捕捉，并附着在沸石转轮上。采用沸石转轮处理高沸点有机物废气，效率通常大于95％，所以，离开转轮的废气中，仅含有少量的高沸点有机物，由主排风机5将达到了排放标准的废气高空排放。处理装置中的沸石转轮是缓慢旋转的，转速通常根据废气中的高沸点有机物浓度等因素设定，当沸石转轮上的吸附材料吸附足量的高沸点有机物，并接近饱和时，沸石转轮上处于吸附区的这部分区域将随沸石转轮1旋转进入脱附区3。脱附区3的脱附气流通常来自室外空气，室外空气首先进入沸石转轮1的冷却区4，利用室外空气温度较低的特性冷却转轮，使经高温脱附气流加热后的转轮温度降低，使之进入下一吸附区域3时再次具有吸附能力，而冷却转轮的室外空气离开冷却区4后温度升高，再经加热器7加热至220℃左右后，接着进入沸石转轮1的脱附区3，利用脱附气流的高温将附着在转轮吸附材料的高沸点有机物脱附出来，并随脱附气流一起被吸入脱附风机6，经脱附风机6加压后进入焚烧炉8，含有高浓度高沸点有机物的脱附气流经焚烧炉热氧化处理，使脱附气流中有害的高沸点有机物大都氧化成CO₂、H₂O和其他无害物质，最终这部分脱附气流达到排放标准，并高空排放。

上述处理高沸点有机物废气方式，经电子工业多个工程实施后发现有以下问题：

由于光刻胶剥离工序使用的剥离液均为高沸点有机溶剂，这些有机溶剂的沸点有些接近沸石转轮的脱附温度(220℃左右)，如NMP沸点为203℃；有些甚至超过了转轮的脱附温度，如BDG沸点为230.6℃。造成沸石转轮处理上述有机物质时脱附不干净，甚至根本脱附不下来，导致上述的高沸点有机物质慢慢堆积于沸石转轮的吸附材料上，致使吸附材料逐渐失去吸附能力，从而影响有机物的处理效率，造成环境污染。实际工程中出现上述问题一般试图采用以下两个方法解决：

1、提高脱附温度，即将脱附温度提高至300℃左右，但有机物通常是易燃物质，实际工程中确实发生由于提高脱附温度而烧毁转轮的重大事故。

2、由于采用上述的提高脱附温度有发生火灾的危险，一些有机物废气处理设备厂家开发出了可清洗的转轮，即定期对积聚在沸石转轮吸附材料上的高沸点有机物质采用高压水枪冲洗，但此法存在以下缺陷：①冲洗沸石转轮的工作必须停机进行，故处理系统不能连续运行；②VOCs处理系统日常维护工作量增大；③由于转轮冲洗不是连续进行，且每次冲洗前吸附材料表面积聚大量的高沸点有机物，造成沸石转轮的处理效率不稳定；④由于转轮厚度较大，高压水只能冲洗掉靠近表面积聚的有机物，不能完全去除深层积聚的有机物，同样会影响沸石转轮的处理效率。

发明内容