CN106211790B - 用于难分解性有害气体焚烧处理的节能型燃烧装置及其方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及用于难分解性有害气体焚烧处理的燃烧装置(110)及使用该燃烧装置的燃烧方法。更具体而言,涉及如下的用于难分解性有害气体焚烧处理的燃烧装置(110):该燃烧装置(110)设在焚烧废气的洗涤塔***1中,上述燃烧装置(110)包括第一多孔体(141)、第二多孔体(142)及用于在内部形成火焰面(143)的点火器,上述点火器配置在上述第一多孔体(141)及上述第二多孔体(142)之间而在上述第一多孔体(141)及上述第二多孔体(142)之间形成火焰面(143),为了形成上述火焰面(143),上述第一多孔体(141)及上述第二多孔体(142)中至少一个移动而两个多孔体相接,通过2级多孔体燃烧生成超焓燃烧火焰。
Description
技术领域
本发明涉及用于难分解性有害气体焚烧处理的燃烧装置110及利用了该燃烧装置110的燃烧方法。更具体而言,涉及用于焚烧半导体及显示器制造工艺中使用且排出的难分解性处理气体(PFCs系列(CF4,C2F6,C2F4,SF6)及NF3)及化学工艺中排出的其他多种难分解性有害气体的***中具备的燃烧装置110。
背景技术
半导体及显示器制造工艺中较多采用的PFCs(全氟化碳)气体是诱发地球温室化的温室气体,其温室化指数是CO2的数千~数万倍,因此需要经过适当的处理设备之后排放到大气中。
一般来说,半导体制造工艺中为了在晶片上形成薄膜或进行蚀刻而使用的多种反应气体具有***性、剧毒性、窒息性,若直接排放到大气中,则不仅对人体有害,还会诱发地球温室化和环境污染。因此,在半导体设备的排气线路上设置气体净化装置即洗涤塔,用于将难分解性有害气体安全分解消除后排出到大气中。这些难分解性有害气体,与为维持工序内负压而使用的真空泵的工作流体即氮(N2)一起被稀释为数百~数千ppm以下浓度之后流入洗涤塔。下面,将用惰性气体稀释难分解性有害气体后状态定义为废气。
已知难分解性PFCs中,CF4在1600度以上温度下进行热分解,SF6在1200度以上温度下进行热分解,NF3在800度以上温度下进行热分解。
PFCs中的CF4、SF6、NF3在以与氟结合的状态分解处理后以氟(F2)及氢氟酸(HF)的形态排出,这些也是剧毒性***性气体,必需进行后续处理,一般用水进行清洁反应后排出。
CF4(g)+O2(g)-->CO2(g)+2F2(g)
SF6(g)+O2(g)-->SO2+3F2(g)
2NF3(g)+O2(g)-->2NO+3F2(g)
2F2+2H2O-->4HF+O2
通过氧化反应分解的F2主要与周边水分或燃烧后生成物H2O反应而以HF(g)或HF(l)形态排出。
如上所示,半导体制造工艺中用于除去半导体废气的洗涤塔大体可分为三种。1,间接氧化湿式,即通过引导加热或电加热器加热方式氧化废气之后,通过采用水的后处理对氧化后生成的粒子或水溶性气体进行处理的方式,也称作热-湿式洗涤塔(heat-wetscrubber)。2,湿式,即用水处理废气内包含的水溶性气体之后排出的方式,也称作湿式洗涤塔(wet scrubber)。3,直接燃烧湿式,即,通过天然气或丙烷燃烧焚烧废气之后用水捕集水溶性气体及粒子的方法,也称作燃烧湿式洗涤塔(burn-wet scrubber)。
此外,上述半导体废气,主要包含硅的气体(SiF4,SiH4等)与PFCs同时大量流入,当采用上述热湿式洗涤塔或燃烧湿式方法时,具有在洗涤塔内部生成大量粉末的特性。这种粉末生成化学式的一例如下所示。
SiH4(气体)+2O2-->SiO2(粉末)+2H2O
但是,如上所示,半导体废气燃烧后生成的粉末,因人力和摩擦力,随着时间经过在燃烧腔内壁上逐渐沉淀为较厚,从而具有更加坚硬的结构。
基于这种洗涤塔的废气处理方法,目前有燃烧焚烧法,触媒分解法,热等离子体焚烧法,电分解法等。
燃烧焚烧法,采用化石燃料(例如LNG),存在有较低的PFCs处理效率和火焰稳定性(焚烧处理稳定性)确保问题及燃烧后生成物(例如,NOx,CO)减少的问题。
触媒分解法,存在高浓度酸性气体(HF,HCL等)造成的触媒中毒问题,较短的触媒更换周期造成的运营费用加大问题,针对粒子流入的***压力上升问题。
此外,热等离子体焚烧法和电热分解法将电用作能源,与处理容量相比消耗过多电力,并且,热等离子体焚烧法存在内部结构吹管部件需要频繁更换,且产生大量热性NOx,在高容量处理时存在伴随电力增大的附属设备(变压器等)大型化的问题;电分解法则存在发热体内部结构问题(电加热器腐蚀)造成的较短的更换周期,且很难加热到1600℃以上高温。
图1简单示出现有的废气处理用洗涤塔***1。如图1所示,半导体废气处理用洗涤塔1包括:多个废气流入口112,连接在半导体制造生产线上;燃烧器5,连接在上述废气流入口112上;燃烧装置110,结合到上述燃烧器5上;水槽箱4,结合到上述燃烧装置110的下端,使得燃烧装置110生成的粉末被水捕集和沉淀;以及湿式塔3,与上述燃烧装置110及水槽箱4一同结合,用水对通过了燃烧装置110的微细粉末和水溶性气体进行处理。在此,上述燃烧装置110和湿式塔3可通过特别的连接管相互连接,在上述湿式塔3的上部形成有排出管。
这种半导体废气处理用洗涤塔***1,通过上述废气流入口112从半导体制造生产线被供给多种废气。这样通过废气流入口112被供给的废气,通过燃烧器5被供应到燃烧装置110。上述燃烧装置110内侧的废气通过上述燃烧器5燃烧,通过这种燃烧生成大量氟酸、氟及粉末。在如上所述的粉末中较重的粉末因重力下降到下部,降落的粉末在下部的水槽箱4中沉淀到水里。另一方面,不下降到上述水槽箱4的较轻的微细粉末,通过连接在燃烧装置110和湿式塔3之间的连接管移动到湿式塔3。如上所述移动到湿式塔3的微细粉末,再次在上述湿式塔3被水捕集,被捕集的微细粉末再次降落到上述水槽箱4而沉淀在水中。当然,通过上述湿式塔3被净化的废气,通过排出管排放到大气中。
如上所示,为了焚烧废气,需要在最高1600℃(CF4时)以上高温下进行氧化,如前所述,对于废气,用99%以上的惰性气体(大部分N2)稀释难分解性有害气体后投入到洗涤塔中进行焚烧,所以存在连同不需要处理的惰性气体也需要一起加热的问题,从而存在不仅处理效率低,能量利用效率也非常低的问题。
如图1所示,在大部分现有技术中,燃料和氧化剂(氧气)通过燃料流入口111、氧化剂流入口113,再经存在于洗涤塔内部的燃烧装置110上附着的喷嘴供应到燃烧装置110之后,点火形成喷嘴附着火焰(nozzle-attached flame),废气通过另外的追加性废气流入口112被投入到燃烧装置110内部。
图2示出现有的产生旋转流动的废气和火焰的示意图。此外,图3示出现有的与废气的流动交错喷射的火焰的示意图,图4示出图3的火焰照片。
投入到燃烧装置110的废气与火焰一致或倾斜地流动的同时被加热和氧化,在由燃料和氧化剂喷嘴的喷射角度决定的火焰的长度方向和废气的流动方向一致时,如图2所示,高温火焰和废气的混合变慢,因此,为了增进混合,使其旋动(swirl),即产生旋转流动(增进混合方式),或者如图3及图4所示,采用使得燃料及氧化剂喷嘴的喷射方向与废气的流动方向交错的方法(Cross-flow方式),以使得废气抵住高温火焰排出。
但是,在图2的情况下,即使施以充分的旋动,在有限大小的燃烧室内燃烧气体和废气很难充分混合,一般废气的流量大于燃烧气体的流量,所以废气的大动量(momentum)使得火焰不稳定,甚至灭火,从而发生处理效率低下的问题。此时,为了形成稳定的火焰,提高其处理效率,需要追加使用燃料及氧化剂,这导致低效利用能源的问题。
此外,图3及图4的情况下,形成为倒圆锥斜面形态的火焰没能形成闭合的圆锥斜面,因废气的动量具有开放的形状,因此废气不经过高温火焰而流出,造成分解效率降低的问题。
(在先技术文献)
(专利文献0001)韩国专利第0750406号
(专利文献0002)韩国专利第0623368号
(专利文献0003)韩国专利申请公开第2013-0086925号
(专利文献0004)韩国专利申请公开第2005-0044309号
(专利文献0005)韩国专利申请公开第2005-0113159号
发明内容
技术课题
本发明是为了解决如上所述的现有技术问题而提出的,其目的在于提供一种用于难分解性有害气体焚烧处理的燃烧装置110及使用该燃烧装置110的焚烧方法,其在用于难分解性有害气体焚烧处理的燃烧装置110中,能够实现较高的效率和较高的能源利用效率,燃料使用量最少且使得所有废气充分达到自身能够分解的高温。
此外,其目的在于提供一种用于难分解性有害气体焚烧处理的燃烧装置110及使用该燃烧装置110的焚烧方法,其为了增加能源利用效率,且形成高温火焰,在不使用如热交换机那样的追加装置的情况下在多孔体内部形成燃烧,从而通过多孔体自身的传导及辐射热传导产生热再循环,最终能够容易实现超焓燃烧的高温燃烧。
此外,其目的在于提供一种用于难分解性有害气体焚烧处理的燃烧装置110及使用该燃烧装置110的焚烧方法,其在对难分解性有害气体进行焚烧处理时,将用惰性气体(主要为N2)过分稀释的废气与燃料及氧化剂进行混合之后,供应到多孔体内部来进行焚烧,从而通过内部热再循环以通过一般的燃烧技术无法达到的超高温火焰进行焚烧,因此能够提高废气处理效率,进而仅用少量燃料就可进行处理,所以还能够提高能源利用效率。
此外,为了初期高效形成火焰,以多孔体中的一部分移动为其特点。在多孔体内形成火焰面143时,存在温度变稳定为止所需时间较长且效率降低的问题。因此,在本研究中,为了高效形成火焰面143,不是在多孔体内部形成火焰面143,而是多孔体的一部分移动而确保用于形成火焰面143的空间。此时,其目的在于,确保用于形成火焰面143的充分的空气,以在短时间内高效形成火焰面143。
再有,其目的在于,在燃烧装置110被驱动而火焰面143的温度降低,燃烧装置110的效率降低的情况下,为了将火焰面143的温度维持一定而多孔体的一部分移动时,火焰面143的空间增大而确保用于形成火焰面143的充分的空气,且火焰面143的温度维持一定,从而燃烧装置110的效率增加。
本发明的其他目的、特定的优点以及新特征与附图相关,将通过下面的详细说明和优选实施例变得更加明确。
课题解决方案
本发明的目的可通过如下的用于难分解性有害气体焚烧处理的燃烧装置110来实现:用于焚烧废气的洗涤塔***1上具备的燃烧装置110,上述燃烧装置110包括第一多孔体141、第二多孔体142及用于在内部形成火焰面143的点火器,由上述点火器形成的上述火焰面143配置在上述第一多孔体141及上述第二多孔体142之间,为了形成上述火焰面143,上述第一多孔体141及上述第二多孔体142中至少一个移动而生成超焓燃烧火焰。
此外,上述燃烧装置110的特征在于,在一端形成燃料流入口111、废气流入口112及氧化剂流入口113,另一端形成排出口150,该排出口150用于排出废气焚烧后的排出气体。
再有,上述燃烧装置110的特征在于,燃料流入口111、废气流入口112及氧化剂流入口113形成的一端为燃烧装置110的上部,形成了排出气体排出的排出口150的另一端为下部。
此外,其特征在于,还包括预混合器,用于将通过上述燃料流入口111流入的燃料、通过上述废气流入口112流入的废气及通过上述氧化剂流入口113流入的氧化剂进行混合来制造混合气体。
此外,其特征在于,还包括分配器,该分配器设在上述预混合器和上述多孔体燃烧装置110之间,从而使得在上述预混合器混合的气体均匀地流入上述多孔体燃烧装置110。
此外,其特征在于,上述第一多孔体141及上述第二多孔体142被导入到上述燃烧装置110的中段部。其特征在于,上述第一多孔体141及上述第二多孔体142抵接燃烧装置110内部的所有内壁而设置,以使得上述混合气体通过上述多孔体。
此外,其特征在于,上述混合气体依次接触上述第一多孔体141、上述火焰面143及上述第二多孔体142,其特征还可在于,混合气体先接触的上述第一多孔体141的气孔大小小于上述第二多孔体142的气孔大小。
此外,其特征在于,在用于形成上述火焰面143的点火步骤,上述第一多孔体141及上述第二多孔体142的间隔增加。还可以包括用于测定上述点火步骤的上述火焰面143的温度的单元。若测定的火焰面143的温度为规定温度以上,则上述第一多孔体141及上述第二多孔体142的间隔可减小。
再有,其特征在于,上述第一多孔体141及上述第二多孔体142由蜂窝陶瓷、泡沫陶瓷及陶瓷球床(ceramic ball bed)中至少一个构成。
此外,其特征在于,通过上述氧化剂流入口流入的氧化剂是氧气或空气。其特征在于,流入的废气包括在半导体或显示器制造工艺中排出的难分解性有害气体及用于稀释上述有害气体的惰性气体。
再有,本发明的其他目的是以包括上述燃烧装置110为特征的洗涤塔***1。
此外,本发明的其他目的可通过采用了用于难分解性有害气体焚烧处理的燃烧装置110的废气处理方法来实现,采用了用于焚烧废气的洗涤塔***1中具备的燃烧装置110的废气处理方法,包括如下的步骤来执行超焓燃烧:为了驱动燃烧装置110而增大包含在燃烧装置110的中段部的第一多孔体141及第二多孔体142的间隔的第一步骤;由上述第一多孔体141及上述第二多孔体142之间存在的点火器形成火焰面143的第二步骤;用于测定上述火焰面143的温度的第三步骤;以及若上述火焰面143的温度为规定温度以上,则减小上述第一多孔体141及上述第二多孔体142的间隔的第四步骤。
此外,其特征在于,还包括燃料、废气和氧化剂分别通过燃烧装置110一端形成的燃料流入口111、废气流入口112及氧化剂流入口113流入上述燃烧装置110内部的第五步骤。
此外,其特征在于,还包括将上述流入的燃料、废气、氧化剂导入预混合器来制造混合气体的混合步骤,在上述混合步骤之后,还可包括上述混合气体通过设在上述预混合器和上述第一多孔体141之间的分配器而均匀流入上述第一多孔体141的步骤。
此外,其特征在于,还包括上述流入的燃料、废气、氧化剂依次接触第一多孔体141、火焰面143及第二多孔体142的步骤。
再有,其特征在于,还包括在因上述流入的燃料、废气、氧化剂通过上述火焰面143而上述火焰面143的温度降低的情况下切断燃料、废气、氧化剂的流入的步骤,还包括:在切断的状态下,增加上述第一多孔体141及第二多孔体142的间隔的步骤;利用上述第一多孔体141及上述第二多孔体142之间存在的点火器追加形成火焰面143的步骤;测定上述火焰面143的温度的步骤;若上述火焰面143的温度为规定温度以上,则减小上述第一多孔体141及上述第二多孔体142的间隔的步骤。
发明效果
根据本发明的一实施例,在用于难分解性有害气体焚烧处理的燃烧器设计中,能够实现较高的处理效率和较高的能源利用效率,具有燃料使用量最少的同时使得所有废气充分到达自身能够被分解的高温的效果。
此外,具有如下效果:在不使用如热交换机那样的追加装置的情况下在多孔体内部形成燃烧,从而通过多孔体自身的传导及辐射热传导产生热再循环,最终能够容易实现超焓燃烧。
此外,具有如下效果:在对难分解性有害气体进行焚烧处理时,将用惰性气体(主要为N2)过分稀释的废气与燃料及氧化剂进行混合之后,供应到多孔体内部来进行焚烧,从而通过内部热再循环,以通过一般的燃烧技术无法达到的超高温火焰进行焚烧,从而能够提高废气的处理效率,进而仅用少量燃料就可进行处理,因此还能够提高能源利用效率。
此外,为了初期高效形成火焰,以多孔体中的一部分移动为其特点。在多孔体内形成火焰面143时,产生温度变稳定为止所需时间较长且效率降低的问题。因此,在本研究中,为了高效形成火焰面143,不是在多孔体内部形成火焰面143,而是多孔体的一部分移动而确保用于形成火焰面143的空间。此时,具有如下效果:确保用于形成火焰面143的充分的空气,以在短时间内高效形成火焰面143。
再有,在燃烧装置110被驱动而火焰面143的温度减小,燃烧装置110的效率降低的情况下,具有如下效果:为了将火焰面143的温度维持一定而多孔体的一部分移动时,火焰面143的空间增大而确保用于形成火焰面143的充分的空气,且火焰面143的温度维持一定,从而燃烧装置110的效率增加。
虽然结合上述的优选实施例说明了本发明,但只要是本领域的技术人员,将会容易认识到在不脱离本发明的主旨和范围的情况下可进行多种其他修改和变形,这种变更和修改显然均属于后附的权利要求范围内。
附图说明
图1是现有废气处理用洗涤塔***1的主视图。
图2是现有的产生旋转流动的废气和火焰的示意图。
图3是现有的与废气的流动交错喷射的火焰的示意图。
图4是图3的火焰照片。
图5是采用本发明的一实施例的用于难分解性有害气体焚烧处理的燃烧装置110的废气处理方法的流程图。
图6示出本发明的用于难分解性有害气体焚烧处理的燃烧装置110的动作方法。
图7示出现有燃烧装置110中流动的废气的理论温度(焓)和本发明的一实施例的燃烧装置110中流动的废气的温度(焓)的图表。
<附图标记说明>
1:洗涤塔*** 2:火焰 3:湿式塔
4:水槽箱 5:燃烧器 110:燃烧装置
111:燃料流入口 112:废气流入口 113:氧化剂流入口
141:第一多孔体 142:第二多孔体 150:排出口
具体实施方式
下面,参照附图,对本发明所属技术领域的普通技术人员容易实施本发明的实施例进行详细说明。在详细说明本发明的优选实施例的动作原理的过程中,当判断为对关联公知功能或结构的具体说明有可能没必要地使本发明的主旨变得不清楚时,省略其相关说明。
此外,在所有附图中,对发挥类似功能和作用的部分使用相同的附图标记。在整个说明书中,若某些部分与其他部分连接,则不仅包括其直接连接的情况,还包括在他们之间隔着其他部件间接连接的情况。此外,所谓包括某些构成要素,只要没有特别相反的记载,不表示排除其他构成要素,而表示可包括其他构成要素。
下面,对本发明的一实施例的洗涤塔***1上具备的用于难分解性有害气体焚烧处理的燃烧装置110的结构及利用了该燃烧装置110的废气处理方法进行说明。首先,图5示出利用了本发明的一实施例的用于难分解性有害气体焚烧处理的燃烧装置110的废气处理方法的流程图。此外,图6示出本发明的第一实施例的用于难分解性有害气体焚烧处理的燃烧装置110的工作步骤。
如图6所示,本发明的第一实施例的用于难分解性有害气体焚烧处理的燃烧装置110,一端包括燃料流入口111、废气流入口及氧化剂流入口,另一端包括用于排出废气焚烧后的排出气体的排出口150,中段部包括第一多孔体141、第二多孔体142及火焰面143。
上述用于难分解性有害气体焚烧处理的燃烧装置110的特征在于,在投入燃料、废气及氧化剂之前,首先在第一多孔体141及第二多孔体142之间形成火焰面143。为了高效形成火焰,第二多孔体142移动,从而第一多孔体141及第二多孔体142的间隔增大。随着第一多孔体141及第二多孔体142的间隔增大,确保形成火焰面143的空间,供应用于形成火焰面143的充分空气,从而能够在短时间内高效形成火焰面143。测定此时形成的火焰面143的温度,若测定为规定温度以上,则为了焚烧处理,第二多孔体142重新移动到第一多孔体141侧,从而第一多孔体141及第二多孔体142的间隔减小。
此外,在第一多孔体141及第二多孔体142之间形成火焰面143时,本发明的第一实施例的用于难分解性有害气体焚烧处理的燃烧装置110具备预混合器,由该预混合器混合的气体流入上述多孔体燃烧装置,所述预混合器用于将通过上述燃料流入口111流入的燃料、通过上述废气流入口流入的废气和通过上述氧化剂流入口113流入的氧化剂进行混合。
实施方式
本发明的第一实施例的用于难分解性有害气体焚烧处理的燃烧装置110,在预混合器和上述陶瓷多孔体燃烧装置110之间具备分配器,以使得在上述预混合器混合的气体均匀地流入上述陶瓷多孔体燃烧装置。
此外,多孔体燃烧装置110由具有特定大小气孔的陶瓷多孔体构成,这种陶瓷多孔体构成为可抵接上述燃烧装置110的中段部侧的所有内壁,从而从分配器流入的所有预混合气体可通过上述多孔体。此外,这种多孔体的厚度方向中心面上形成火焰。
此外,优选构成这种燃烧装置110的陶瓷多孔体由蜂窝陶瓷、泡沫陶瓷及陶瓷球床中至少一个构成。
此外,本发明的用于难分解性有害气体焚烧处理的燃烧装置110可包括用于对燃烧装置主体外壁进行隔热的隔热层。
此外,如前所述,通过废气流入口流入的废气包括:从半导体或显示器制造工艺排出的难分解性有害气体;以及用于稀释上述有害气体的惰性气体。
首先,整体上,采用了本发明的一实施例的用于难分解性有害气体焚烧处理的燃烧装置110的废气处理方法,燃料、废气和氧化剂分别通过在燃烧装置主体一端形成的燃料流入口111、废气流入口以及氧化剂流入口113流入上述燃烧装置主体内部所具备的预混合器中。通过氧化剂流入口流入的氧化剂为了高温反应优选使用氧气,但是由于能够实现热再循环及超焓燃烧,根据情况用于稀释难分解性有害气体的惰性气体的量相对少时,即难分解性有害气体的浓度较高的情况下,将空气代替氧气用作氧化剂,从而还能够削减氧气消耗费用。此外,在本发明的一实施例中,作为通过燃料流入口111流入的燃料,使用LNG、LPG。
此外,预混合器对流入的废气、燃料和氧化剂进行预混合。此外,这种预混合器可构成为与多孔体燃烧装置110形成一个整体,也可以独立装置与多孔体燃烧装置110相结合。
此外,通过设在预混合器和陶瓷多孔体燃烧装置之间的分配器,在上述预混合器混合的气体均匀地流入上述多孔体燃烧装置110。预混合的所有气体在经过燃烧装置主体110内部具备的由多孔体构成的陶瓷多孔体燃烧装置的同时,废气通过陶瓷多孔体燃烧装置110内部形成的火焰焚烧。
由多孔体构成的多孔体燃烧装置110是本发明的核心结构,如前所述,在用于形成上述火焰面143的点火步骤,若上述第一多孔体141及上述第二多孔体142的间隔增大而形成火焰面143,且上述火焰面143的温度为规定温度以上,则第一多孔体141及上述第二多孔体142的间隔减小而实施焚烧。
预混合的所有气体通过上述第一多孔体141、火焰面143及上述第二多孔体142,从而能够利用多孔体内超焓燃烧实现能量集中。
图7是示出在现有燃烧装置110中流动的废气的理论温度(焓)和在本发明的一实施例的燃烧装置110中流动的废气的温度(焓)的图表。将在没有向外部的热损失时条件下的燃料和氧化剂燃烧而可达到的最大温度称作绝热火焰温度(adiabatic flametemperature),此时,若从高温燃烧气体向冷的未燃气体(unburned gas)形成热再循环,则能够达到绝热火焰温度以上的高温,将此时称作超焓燃烧。如图7所示,若不为热再循环而使用如热交换器那样的附加装置,而是在陶瓷多孔体内部形成燃烧,则通过多孔体自身的传导和辐射热传递发生热再循环,最终能够容易达到超焓燃烧。
因此,在对难分解性有害气体进行焚烧处理时,若将利用惰性气体过度稀释的废气与燃料及氧化剂混合之后供应到多孔体内部来进行焚烧,则可通过内部热再循环以通常的燃烧技术无法达到的超高温火焰进行焚烧,从而能够提高废气的处理效率,进而仅用少量的燃料就可进行处理,因此还能够提高能源利用效率。即,例如,通常要处理大约200LPM左右的难分解性有害气体需要大约50LPM左右的LNG,但是若使用具备本发明的一实施例的陶瓷多孔体燃烧装置的装置,则处理相同量的有害气体消耗大约20LPM左右的LNG。
以上参照上述实施例详细说明了本发明,但只要是本领域的普通技术人员当然能够在不脱离上述技术思想的范围内进行各种置换、添加和变形,这种变形的实施方式也应理解为属于后附的权利要求范围所定义的本发明的保护范围内。
Claims (19)
1.一种用于难分解性有害气体焚烧处理的燃烧装置(110),设在用于焚烧废气的洗涤塔***(1)中,其特征在于,
上述燃烧装置(110)包括第一多孔体(141)、第二多孔体(142)及用于在内部形成火焰面(143)的点火器,由上述点火器形成的上述火焰面(143)配置在上述第一多孔体(141)及上述第二多孔体(142)之间,为了形成上述火焰面(143),上述第一多孔体(141)及上述第二多孔体(142)中至少一个移动而执行超焓燃烧。
2.根据权利要求1所述的燃烧装置(110),其特征在于,
上述燃烧装置(110)在一端形成燃料流入口(111)、废气流入口(112)及氧化剂流入口(113),另一端形成排出口(150),该排出口(150)用于排出废气焚烧后的排出气体。
3.根据权利要求2所述的燃烧装置(110),其特征在于,
燃料流入口(111)、废气流入口(112)及氧化剂流入口(113)形成的一端为燃烧装置(110)的上部,形成了排出气体排出的排出口(150)的另一端为下部。
4.根据权利要求3所述的燃烧装置(110),其特征在于,
还包括预混合器,用于将通过上述燃料流入口(111)流入的燃料、通过上述废气流入口(112)流入的废气及通过上述氧化剂流入口(113)流入的氧化剂进行混合来制造混合气体。
5.根据权利要求4所述的燃烧装置(110),其特征在于,
还包括分配器,该分配器设在上述预混合器和上述多孔体之间,从而使得在上述预混合器混合的气体均匀地流入上述多孔体燃烧装置(110)。
6.根据权利要求4所述的燃烧装置(110),其特征在于,
上述第一多孔体(141)及上述第二多孔体(142)被导入到上述燃烧装置(110)的中段部。
7.根据权利要求6所述的燃烧装置(110),其特征在于,
上述第一多孔体(141)及上述第二多孔体(142)抵接燃烧装置(110)内部的所有内壁而设置,以使得上述混合气体通过上述多孔体。
8.根据权利要求7所述的燃烧装置(110),其特征在于,
上述混合气体依次接触上述第一多孔体(141)、上述火焰面(143)及上述第二多孔体(142)。
9.根据权利要求1所述的燃烧装置(110),其特征在于,
上述第一多孔体(141)的气孔大小小于上述第二多孔体(142)的气孔大小。
10.根据权利要求1所述的燃烧装置(110),其特征在于,
在用于形成上述火焰面(143)的点火步骤,上述第一多孔体(141)及上述第二多孔体(142)的间隔增加。
11.根据权利要求10所述的燃烧装置(110),其特征在于,
包括用于测定上述点火步骤的上述火焰面(143)的温度的单元。
12.根据权利要求11所述的燃烧装置(110),其特征在于,
若火焰面(143)的温度为规定温度以上,则上述第一多孔体(141)及上述第二多孔体(142)的间隔减小。
13.根据权利要求1所述的燃烧装置(110),其特征在于,
上述第一多孔体(141)及上述第二多孔体(142)由蜂窝陶瓷、泡沫陶瓷及陶瓷球床中至少一个构成。
14.根据权利要求4所述的燃烧装置(110),其特征在于,
通过上述氧化剂流入口流入的氧化剂是氧气或空气。
15.根据权利要求4所述的燃烧装置(110),其特征在于,
上述废气包括:在半导体或显示器制造工艺中排出的难分解性有害气体;以及用于稀释上述有害气体的惰性气体。
16.一种包括权利要求1~15中任一项所述的燃烧装置(110)的洗涤塔***(1)。
17.一种采用了用于难分解性有害气体焚烧处理的燃烧装置(110)的废气处理方法,是利用了焚烧废气的洗涤塔***(1)中具备的燃烧装置(110)的废气处理方法,其特征在于,包括如下步骤来生成超焓燃烧火焰:
为了驱动燃烧装置(110)而增大包含在燃烧装置(110)的中段部的第一多孔体(141)及第二多孔体(142)的间隔的第一步骤;
由上述第一多孔体(141)及第二多孔体(142)之间存在的点火器形成火焰面(143)的第二步骤;
测定上述火焰面(143)的温度的第三步骤;及
若上述火焰面(143)的温度为规定温度以上,则减小上述第一多孔体(141)及第二多孔体(142)的间隔的第四步骤。
18.根据权利要求17所述的废气处理方法,其特征在于,
还包括燃料、废气和氧化剂分别通过燃烧装置(110)一端形成的燃料流入口(111)、废气流入口(112)及氧化剂流入口(113)流入上述燃烧装置(110)内部的第五步骤。
19.根据权利要求18所述的废气处理方法,其特征在于,
还包括将上述流入的燃料、废气、氧化剂导入预混合器来制造混合气体的混合步骤。
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