燃燒式有害氣體處理裝置制造方法
【專利摘要】一種燃燒式有害氣體處理裝置，包含一用于儲存水液的儲液槽，及一與該儲液槽相連接的燃燒單元。該燃燒單元包括一圍繞出一燃燒區的主管、一用于將有害氣體導入該主管的燃燒區的導引管、一用于接受氫氧氣體并朝該主管的燃燒區噴出氫氧焰的噴火頭，及一連通該主管并伸入該儲液槽的水液內的排氣管。氫氧氣體燃燒時，熱值較瓦斯高，產生較高溫的火焰，對有害氣體的處理效率佳，且氫氧氣體燃燒后產生的是水，更減少二氧化碳的溫室效應氣體的產生，相較燃燒瓦斯更為環保。
【專利說明】燃燒式有害氣體處理裝置
【技術領域】
[0001]本發明涉及一種廢氣處理裝置，特別是涉及一種燃燒式有害氣體處理裝置。
【背景技術】
[0002]半導體工業制程中利用化學氣相沉積(CVD, ChemicalVapor Deposit1n)技術生成磊晶，原理是用反應氣體于基材上沉積薄膜，制程中需使用全氟化物(PFCs)氣體作為反應室的清洗用途(Chamber Clean)，而在蝕刻(Etch)過程也有使用PFCs氣體。
[0003]但半導體制程中使用的全氟化物(PFCs)，如CF4、C2F6, NF3> SF6, CHF3及C3F8等，其F-C、F-S及F-N的分子鍵具有相當高的紅外線吸收能力，為高溫室效應氣體，對溫室效應的影響遠高過CO2數倍，因此有愈來愈多國際組織管制PFCs氣體的排放，及制定溫室效應氣體的減量計劃。
[0004]目前處理PFCs氣體較為成熟的技術有燃燒法(熱處理法)、觸媒熱裂解及電漿破壞等。燃燒法是用燃燒頭產生高溫火焰去除污染物氣體；觸媒熱裂解法是利用觸媒分解PFCs氣體；電漿破壞是利用高能量的電子將PFCs氣體的化學鍵激發或打斷，讓PFCs氣體轉化。
[0005]其中燃燒法目前多是燃燒瓦斯(天然氣，甲烷)產生火焰以去除PFCs氣體，然而瓦斯燃燒后會產生出二氧化碳(CO2)，二氧化碳也屬于溫室效應氣體的一種，且瓦斯并不安定，在使用及儲放上都需要多加留意，以免工安意外發生，因此利用瓦斯的燃燒法還是有克服的空間。
【發明內容】
[0006]本發明的目的在于提供一種減少溫室效應氣體產生的燃燒式有害氣體處理裝置。
[0007]本發明燃燒式有害氣體處理裝置,包含一個用于儲存水液的儲液槽,及一個與該儲液槽相連接的燃燒單元。
[0008]該燃燒單元包括一個圍繞出一個燃燒區的主管、一個用于將有害氣體導入該主管的燃燒區的導引管、一個用于接受氫氧氣體并朝該主管的燃燒區噴出氫氧焰的噴火頭，及一個連通該主管并伸入該儲液槽的水液內的排氣管。
[0009]本發明的目的及解決其技術問題還可采用于下技術措施進一步實現。
[0010]較佳地，前述的該燃燒式有害氣體處理裝置還包含一個用于產生氫氧氣體的氫氧氣產生器，該氫氧氣產生器包括一個盛裝有電解水的電解槽、多個間隔設置在該電解槽內并浸泡在電解水中的電極板、一個連通該噴火頭與電解槽并將氫氧氣體導引至該噴火頭的氫氧管，及一個電連接所述電極板且用于對電解水通電而電解產生氫氧氣體的供電源。
[0011]較佳地，前述的該燃燒式有害氣體處理裝置還包含一個洗滌單元，該洗滌單元包括一個在該主管與排氣管末端間且朝該排氣管內噴出水霧的第一噴霧件。
[0012] 較佳地，前述的燃燒式有害氣體處理裝置，其中該燃燒單元還包括一個連通該儲液槽的輔助排氣管，及一個連通該排氣管與輔助排氣管的連接管，該連接管的一端是朝向該第一噴霧件，前述的該第一噴霧件由該排氣管朝該連接管的軸向噴出水霧。
[0013]較佳地，前述的燃燒式有害氣體處理裝置，其中該輔助排氣管具有一個與該儲液槽連通的進口段、一個相反該進口段的出口段，及一個連接該進口段與出口段的中間段，且該出口段是朝遠離該儲液槽的方向漸縮，該連接管的兩端分別連接在排氣管與輔助排氣管的進口段。
[0014]較佳地，前述的燃燒式有害氣體處理裝置，其中該洗滌單元還包括至少一個設置在該輔助排氣管的中間段且朝該輔助排氣管的中間段內噴出水霧的第二噴霧件。
[0015]本發明的有益效果在于:氫氧氣體燃燒時，熱值較瓦斯高，產生較高溫的火焰，對有害氣體的處理效率佳，且氫氧氣體燃燒后產生的是水，更減少二氧化碳等溫室氣體的產生，相較燃燒瓦斯更為環保。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0016]圖1是一示意圖，說明本發明燃燒式有害氣體處理裝置的一較佳實施例。
【具體實施方式】
[0017]下面結合附圖及實施例對本發明進行詳細說明。
[0018]參閱圖1，為本發明燃燒式有害氣體處理裝置的一較佳實施例，包含一儲液槽2、一與該儲液槽2相連接的燃燒單元3、一設置在該燃燒單元3上的洗滌單元4，及一產生氫氧氣體的氫氧氣產生器5。
[0019]該儲液槽2用于儲存水液。該燃燒單元3包括一圍繞出一燃燒區311的主管31、兩個用于將有害氣體導入該主管31的燃燒區311的導引管32、一用于接受氫氧氣體并朝該主管31的燃燒區311噴出氫氧焰的噴火頭33、一設置在該主管31上并伸入在該噴火頭33端緣的點火器34、一連通該主管31并伸入該儲液槽2的水液內的排氣管35、一由該儲液槽2向上延伸的輔助排氣管36，及一連通該排氣管35與輔助排氣管36的連接管37。在實施上，導引管32也可以是一個。
[0020]該輔助排氣管36具有一與該儲液槽2連通的進口段361、一相反該進口段361的出口段362，及一連接該進口段361與出口段362的中間段363，且該出口段362是朝遠離該儲液槽2的方向漸縮，其中該連接管37的兩端分別連接在該排氣管35與該輔助排氣管36的進口段361。
[0021]本實施例中，該有害氣體特別是指半導體制程中使用的全氟化物(PFCs)氣體，如CF4, C2F6, NF3> SF6, CHF3及C3F8等，對于溫室效應有重大影響的氣體。
[0022]該洗滌單元4包括一在該主管31與排氣管35末端間且朝該排氣管35內并噴出水霧的第一噴霧件41，及至少一個設置在該輔助排氣管36的中間段363且朝該輔助排氣管36的中間段363內噴出水霧的第二噴霧件42。本實施例中，該連接管37的一端是朝向該第一噴霧件41，該第一噴霧件41由該排氣管35朝該連接管37的軸向噴出水霧，第二噴霧件42為兩個，間隔設置在該輔助排氣管36的中間段363且朝該輔助排氣管36的中間段363內噴出水霧。
[0023]該氫氧氣產生器5包括一盛裝有電解水的電解槽51、多個間隔設置在該電解槽51內并浸泡在電解水中的電極板52、一連通該噴火頭33與電解槽51并將氫氧氣體導引至該噴火頭33的氫氧管53，及一電連接所述電極板52且用于對電解水通電而電解產生氫氧氣體的供電源54，該供電源54能與外界的電源(圖未示)電連接。
[0024]由于氫氧氣體在單位重量下的熱值相較于瓦斯(天然氣)高，且氫氧氣體燃燒后產生的氫氧焰溫度也較燃燒瓦斯的火焰的溫度高，因此在加熱、燃燒有害氣體的處理效率上更佳，同時氫氧氣體燃燒后產生的主產物是水，能夠避免產生二氧化碳而繼續造成溫室效應。
[0025]所以氫氧氣產生器5以電解方式產生出氫氧氣體,并沿該氫氧管53進入該噴火頭33，該點火器34在該噴火頭33端緣觸發該氫氧氣體燃燒，使噴火頭33端緣形成朝向該燃燒區311的氫氧焰，同時，有害氣體由所述導引管32進入燃燒單元3的主管31的燃燒區311，因此在該燃燒單元3的燃燒區311中，有害氣體因高溫產生的自由基與有害氣體分解的氟(F)物種反應，形成氟化氫(HF)的最終產物，而氟化氫與水液接觸后會形成氫氟酸，因此能將有害的氟留在水液中，所以當氟化氫經由該連接管37流向該輔助排氣管36時，該第一噴霧件41與第二噴霧件42噴出的水霧洗滌氟化氫成為氫氟酸并流至儲液槽2儲存，讓其余排放出的廢氣由該輔助排氣管36排出時成為較干凈、無害的氣體，且該輔助排氣管36的出口段362形成漸縮的外形，能夠讓水氣凝結在管壁上，而有加強去除水氣、除霧的功用，另外，通過該連接管37的設計，使燃燒后的氣體不需直接進入該儲液槽2，讓該儲液槽2不需考慮因燃燒后氣體產生高溫而有安全性的疑慮，且該第一噴霧件41除了有洗滌氣體與降溫的作用外，若氣體經高溫反應有結晶粉末狀的副產品，該第一噴霧件41沿該連接管37軸向的噴霧方向也能夠同時刷洗該連接管37，降低該連接管37因結晶副產品而阻塞的機會，讓氣體的流動順暢。
[0026]本實施例除了有較環保、加熱(燃燒)有害氣體的效率高外，相較于【背景技術】更具安全性。
[0027]眾所周知，氫氣屬活潑的氣體，若外泄則十分容易產生爆炸的意外，而由于本實施例是用氫氧氣產生器5，以電解水的方式產出氫氣與氧氣的混合氣體，因此不需有如鋼瓶等用于儲放氫氣、氧氣的設備，相對減少氣體外泄的可能，且若設備停電后，就不會有電解作用持續產出氫氧氣體，不會有氣體蓄積的問題，所以本實施例的氫氧氣體是有需要時才產制出，提升安全性。
[0028]綜上所述，本發明燃燒式有害氣體處理裝置，利用氫氧氣產生器5產制出的氫氧氣體，以氫氧焰進行加熱、燃燒有害氣體，使有害氣體轉變成氟化氫的最終產物，再與水液結合去除氟，能夠有效地去除有害元素，而不管在加熱效率、安全性皆較現有技術更佳，且大幅減少二氧化碳的排放，減少溫室氣體而更環保。
【權利要求】
1.一種燃燒式有害氣體處理裝置，其特征在于，該燃燒式有害氣體處理裝置包含: 一個儲液槽，用于儲存水液；及 一個燃燒單元，與該儲液槽相連接，并包括一個圍繞出一個燃燒區的主管、一個用于將有害氣體導入該主管的燃燒區的導引管、一個用于接受氫氧氣體并朝該主管的燃燒區噴出氫氧焰的噴火頭，及一個連通該主管并伸入該儲液槽的水液內的排氣管。
2.根據權利要求1所述的燃燒式有害氣體處理裝置，其特征在于，該燃燒式有害氣體處理裝置還包含一個用于產生氫氧氣體的氫氧氣產生器，該氫氧氣產生器包括一個盛裝有電解水的電解槽、多個間隔設置在該電解槽內并浸泡在電解水中的電極板、一個連通該噴火頭與電解槽并將氫氧氣體導引至該噴火頭的氫氧管，及一個電連接所述電極板且用于對電解水通電而電解產生氫氧氣體的供電源。
3.根據權利要求2所述的燃燒式有害氣體處理裝置，其特征在于，該燃燒式有害氣體處理裝置還包含一個洗滌單元，該洗滌單元包括一個在該主管與排氣管末端間且朝該排氣管內噴出水霧的第一噴霧件。
4.根據權利要求3所述的燃燒式有害氣體處理裝置，其特征在于，該燃燒單元還包括一個連通該儲液槽的輔助排氣管，及一個連通該排氣管與輔助排氣管的連接管，該連接管的一端是朝向該第一噴霧件，該第一噴霧件由該排氣管朝該連接管的軸向噴出水霧。
5.根據權利要求4所述的燃燒式有 害氣體處理裝置，其特征在于，該輔助排氣管具有一個與該儲液槽連通的進口段、一個相反該進口段的出口段，及一個連接該進口段與出口段的中間段，且該出口段是朝遠離該儲液槽的方向漸縮，該連接管的兩端分別連接在排氣管與輔助排氣管的進口段。
6.根據權利要求5所述的燃燒式有害氣體處理裝置，其特征在于，該洗滌單元還包括至少一個設置在該輔助排氣管的中間段且朝該輔助排氣管的中間段內噴出水霧的第二噴霧件。
【文檔編號】C23C16/44GK104046956SQ201310081239
【公開日】2014年9月17日 申請日期:2013年3月14日 優先權日:2013年3月14日
【發明者】蔡孟修, 曾偉庭, 李建霖 申請人:友荃科技實業股份有限公司, 漢科系統科技股份有限公司