[发明专利]一种等离子炬、尾气处理系统

说明书

本发明公开了一种等离子炬，包括：安装座，其内设有冷却腔室；载气进气结构，设于安装座上方，载气进气结构包括本体、设于本体内的气室以及设于气室内的弧根室，弧根室连通气室，本体通过其下端进入至冷却腔室中；阴极，设于本体上方，阴极通过其下端进入至弧根室中；阳极，设于安装座下方，阳极通过其上端进入冷却腔室，并进一步进入至弧根室中与阴极的下端相对设置；阳极上下贯通设有弧柱通道，弧柱通道包括设于上端的第一扩口结构和设于下端的第二扩口结构，第二扩口结构为按台阶式递延的多重扩口结构并从安装座下方露出。本发明结构紧凑，安装维护方便，具有大功率、长寿命、高温度、高效率及运行稳定的特点。

技术领域

本发明涉及工业尾气处理技术领域，特别是涉及一种等离子炬及含有该等离子炬的尾气处理系统。

背景技术

现代制造业中，尤其是半导体集成电路制造业中会排放大量含氟化合物尾气，例如：CF₄、C₂F₆、SF₆、NF₃、C₃F₈等。这些气体不但是温室气体，而且有毒性，对环境危害特别巨大，是国家严格限制排放的有害气体。

目前，针对含氟化合物尾气处理，一般采用高温燃烧裂解，水或碱性水吸收，中和聚凝沉降，沉积物过滤等方法。其中高温处理尾气的方法有：电加热、天然气燃烧和直流等离子加热等。但C-F键能达515KJ/mol，化学键很稳定，采用电加热和天然气燃烧的方法，由于温度较低和设备容易腐蚀等原因，使得含氟气体除去效率低，能耗高。

等离子炬加热采用惰性气体等离子放电，中心温度可达10000K，气体平均温度大于3000K，尾气含氟化学物除去效率大于98％。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术存在的上述缺陷，提供一种等离子炬、尾气处理系统。

为实现上述目的，本发明的技术方案如下：

一种等离子炬，包括：

安装座，其内设有冷却腔室；

载气进气结构，设于所述安装座上方，所述载气进气结构包括本体、设于所述本体内的气室以及设于所述气室内的弧根室，所述弧根室连通所述气室，所述本体通过其下端进入至所述冷却腔室中；

阴极，设于所述本体上方，所述阴极通过其下端进入至所述弧根室中；

阳极，设于所述安装座下方，所述阳极通过其上端进入所述冷却腔室，并进一步进入至所述弧根室中与所述阴极的下端相对设置；所述阳极上下贯通设有弧柱通道，所述弧柱通道包括设于上端的第一扩口结构和设于下端的第二扩口结构，所述第二扩口结构为按台阶式递延的多重扩口结构，所述第二扩口结构从所述安装座下方露出。

进一步地，所述阴极上端罩有阴极帽，所述阴极帽上设有阴极散热片；所述阳极进入所述冷却腔室中的部分的外侧上设有阳极散热片。

进一步地，所述阴极上端具有扩径部，所述扩径部容于所述阴极帽内，阴极调节螺丝自所述阴极帽上端旋入所述阴极帽中并接触所述扩径部上端，所述扩径部下方的所述阴极帽内设有弹性结构。

进一步地，所述阴极与所述本体之间设有绝缘套。

进一步地，所述气室内设有旋流器，所述旋流器包括旋流器主体，所述旋流器主体环绕所述阴极和阳极设置，并将所述阴极的下端和所述阳极的上端封闭，在所述旋流器主体内的封闭空间形成所述弧根室，所述旋流器主体的侧壁上设有多个气孔，将所述弧根室与所述气室连通。

进一步地，所述气孔在所述旋流器主体的侧壁圆周上均匀分布，并按侧壁圆周的径向切向设置。

进一步地，所述第二扩口结构下端突出于所述安装座的底面，磁环环绕所述阳极设于所述第二扩口结构下端，压盖将所述磁环固定在所述阳极的下端上。