一種用膜組分離回收led生產(chǎn)中排放廢氨氣的裝置及其操作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種用膜組分離回收LED生產(chǎn)中排放廢氨氣的裝置及其操作方法，其主要通過空溫式氣體冷卻器將排放廢氣進(jìn)行冷卻到常溫，由增壓風(fēng)機(jī)將壓力提升到0.01MPa～0.05MPa進(jìn)入中空纖維纖維膜組，由于只有氨氣能透過中空纖維膜的另一則，由水組成的循環(huán)吸收液體，將透過的氨氣吸收為氨水，氨水由冷凍劑吸收氨氣的放出的熱量，保證了氨氣的正常吸收達(dá)到飽和，氨水循環(huán)系統(tǒng)中安裝的氨水濃度檢測(cè)儀，指示達(dá)到飽和的氨水自動(dòng)打入濃氨水罐，不溶于水的氮?dú)?、氫氣由膜組件的另一則排出，進(jìn)入無害氣體排放煙囪；膜組件能將LED生產(chǎn)中排放廢氨氣吸收為氨水的吸收率可達(dá)到99.9%，氨水濃度可達(dá)到25%左右，解決了LED生產(chǎn)中排放廢氨氣的環(huán)保問題。
【專利說明】—種用膜組分離回收LED生產(chǎn)中排放廢氨氣的裝置及其操作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于電子行業(yè)的環(huán)保技術(shù)，具體涉及一種在LED生產(chǎn)中排放的廢混合氣體，通過增壓風(fēng)機(jī)增壓，進(jìn)入中空纖維膜組成的膜組件，使氮?dú)?、氫氣、氨氣的混合氣體中的氨氣在膜組件的另一則與水吸收為氨水，而混合氣體中不溶于水的氮?dú)?、氫氣則在膜的另一則排出，使LED生產(chǎn)廢氣得以回收和凈化，回收的氨水可以達(dá)到25%的飽和濃度。
【背景技術(shù)】
[0002](LED)發(fā)光二極管在氣相沉積工藝中的主要原材料是超純氨、氮?dú)?、氫氣、MO源。三甲基鎵與氨氣在高溫下氣相沉積生成氮化鎵。
[0003]而為了充分利用價(jià)格較貴的MO源，超純氨氣相沉積中需要大大過量，在整個(gè)反應(yīng)過程中的利用率還不到1%，多余部分的氨氣與載氣氮?dú)?、氫氣一起排出。而氨氣是有害氣體必須加以環(huán)保處理，方能合法排放。目前處理LED生產(chǎn)排放廢氣的方法有:一是將排放氨氣用硫酸中和，中和以后廢液排入污水處理廠再處理；二是采用填料塔將排放氨氣吸收為氨水，氨水低價(jià)出售；三是采用降膜吸收塔將排放氨氣吸收成氨水，氨水低價(jià)出售；
由于上述方法中的中和法是轉(zhuǎn)移污染，環(huán)保問題沒有得到根本解決。而二個(gè)吸收氨水的方法，由于LED排放廢氣中的氨氣濃度只有不到20%，其余氮?dú)狻錃鉂舛冗_(dá)到了 80%左右，造成氨氣在水中的溶解度大大降低，還不到10%，沒有商品價(jià)值，氨水的很難處理。為在最后達(dá)標(biāo)排放還得使用硫酸進(jìn)行中和。還是嚴(yán)重影響了環(huán)境。
【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的發(fā)明目的是為了克服上述【背景技術(shù)】的缺點(diǎn)，提供一種通過空溫式氣體冷卻器將LED生產(chǎn)中排放廢氣進(jìn)行冷卻到常溫，由增壓風(fēng)機(jī)將壓力提升到0.01MPa~0.05MPa進(jìn)入中空纖維纖維膜組，由于只有氨氣能透過中空纖維膜的另一則，由水組成的循環(huán)吸收液體，將透過的氨氣吸收為氨水，氨水由冷凍劑吸收氨氣的放出的熱量，保證了氨氣的正常吸收達(dá)到飽和，氨水循環(huán)系統(tǒng)中安裝的氨水濃度檢測(cè)儀，指示達(dá)到飽和的氨水自動(dòng)打入濃氨水罐。不溶于水的氮?dú)?、氫氣由膜組件的另一則排出，進(jìn)入無害氣體排放煙?。膜組件能將LED生產(chǎn)中排放廢氨氣吸收為氨水的吸收率可達(dá)到99.9%，氨水濃度可達(dá)到25%左右方法，解決了 LED生產(chǎn)中排放廢氨氣的環(huán)保問題。
[0005]本發(fā)明的技術(shù)方案是:一種用膜組分離回收LED生產(chǎn)中排放廢氨氣的裝置，它包括:空溫式氣體冷卻器、精密過濾器、增壓風(fēng)機(jī)、膜分離組件、氨水循環(huán)罐、氨水循環(huán)泵、板式換熱器、冷凍機(jī)組、冷凍水循環(huán)泵、飽和氨水罐、飽和氨水輸出泵，所述的空溫式氣體冷卻器出氣口與精密過濾器入口連接，精密過濾器出口連接增壓風(fēng)機(jī)入口，增壓風(fēng)機(jī)出口連接膜分離組件入口，膜分離組件出口連接氨水循環(huán)罐入口，氨水循環(huán)罐出口處設(shè)有氨水循環(huán)泵，氨水循環(huán)泵設(shè)有兩條管路，其中一條管路連接板式換熱器入口，板式換熱器出口連接冷凍機(jī)組入口 ；另一條管路連接飽和氨水罐入口，所述的冷凍機(jī)組出口處設(shè)有冷凍水循環(huán)泵，飽和氨水罐出口處設(shè)有飽和氨水輸出泵。
[0006]一種用膜組分離回收LED生產(chǎn)中排放廢氨氣的方法，該方法包括以下幾個(gè)步驟: (O混合氣體的冷卻:從LED生產(chǎn)中排放出的高于氣溫的氮?dú)狻錃狻?br> 氣混合氣體，經(jīng)過空溫式氣體冷卻器將排放混合廢氣冷卻到常溫，以保證后道增壓風(fēng)機(jī)能正常工作；
(2)混合氣體的增壓:冷卻到氣溫的混合氣體，通過增壓風(fēng)機(jī)將壓力提升 到0.01MPa~0.05MPa,以保證下道膜組分離時(shí)透過壓力的要求；
(3)混合氣體中氨氣的吸收:透過膜組的氨氣被用水組成的溶劑吸收為氨
水，由冷凍機(jī)保證氨水的溫度在0°C~10°C，經(jīng)板式換熱器冷凝使氨氣能吸收到25%左右的飽和濃度；
(4)混合氣體中氮?dú)?、氫氣的分離:混合氣體中的氮?dú)狻錃庥捎诓蝗苡?br> 水，因此在膜組的進(jìn)入則通過并得到排出，排出氮?dú)?、氫氣混合氣體中的氨氣含量可小于25ppm/Nm3，達(dá)到國家環(huán)保排放標(biāo)準(zhǔn)；
(5)氨水的循環(huán):氨水在膜組的透過則循環(huán)，在達(dá)到25%達(dá)飽和濃度后在氨水濃度檢測(cè)儀的指揮下，自動(dòng)打入飽和氨水罐。
[0007]所述的空溫式氣體冷卻器為翅片式空氣汽化器。
[0008]所述的增壓風(fēng)機(jī)為鋁合金增壓風(fēng)機(jī)其壓力值最小為0.01MPa,最大為0.05MPa。
[0009]所述的膜分離組件采用親水性中空纖維膜。
[0010]所述的冷凍機(jī)組的水溫控制范圍為最低為0°C，最高為2 V。
[0011]所述的膜分離組件最少為一組，每組膜分離組件都連接氨水循環(huán)罐再連接氨水循環(huán)泵，氨水循環(huán)泵連接板式換熱器。
[0012]本發(fā)明的有益效果是:本發(fā)明方法能將LED生產(chǎn)中排放廢氨氣吸收為氨水的吸收率可達(dá)到99.9%，氨水濃度可達(dá)到25%左右方法，解決了 LED生產(chǎn)中排放廢氨氣的環(huán)保問題。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0013]圖1為本發(fā)明采用的五組膜分離組件結(jié)構(gòu)示意圖；
其中:1、空溫式氣體冷卻器，2、精密過濾器，3、增壓風(fēng)機(jī)，4、膜分離組件，5、氨水循環(huán)罐，6、氨水循環(huán)泵，7、板式換熱器，8、冷凍機(jī)組，9、冷凍水循環(huán)泵，10、飽和氨水罐，11、飽和氨水輸出泵。
【具體實(shí)施方式】
[0014]本實(shí)施例為一種用膜組分離回收LED生產(chǎn)中排放廢氨氣的裝置，它包括:空溫式氣體冷卻器(1)、精密過濾器(2)、增壓風(fēng)機(jī)(3)、膜分離組件(4)、氨水循環(huán)罐(5)、氨水循環(huán)泵(6)、板式換熱器(7)、冷凍機(jī)組(8)、冷凍水循環(huán)泵(9)、飽和氨水罐(10)、飽和氨水輸出泵(11)。
[0015]如圖1所示，空溫式氣體冷卻器(1)為翅片式空氣汽化器其出氣口與精密過濾器
(2)入口連接，精密過濾器(2)出口連接增壓風(fēng)機(jī)(3)入口，增壓風(fēng)機(jī)(3)出口連接膜分離組件(4)入口，所述的膜分離組件(4)采用親水性中空纖維膜，膜分離組件(4)出口連接氨水循環(huán)罐(5 )入口，氨水循環(huán)罐(5 )出口處設(shè)有氨水循環(huán)泵(6 )，氨水循環(huán)泵(6 )設(shè)有兩條管路，其中一條管路連接板式換熱器(7 )入口，板式換熱器(7 )出口連接冷凍機(jī)組(8 )入口，所述的冷凍機(jī)組(8)出口處設(shè)有冷凍水循環(huán)泵(9);另一條管路連接飽和氨水罐(10)入口，飽和氨水罐(10)出口處設(shè)有飽和氨水輸出泵(11)。
[0016]一種用膜組分離回收LED生產(chǎn)中排放廢氨氣的方法，該方法包括以下幾個(gè)步驟:(O混合氣體的冷卻:從LED生產(chǎn)中排放出的高于氣溫的氮?dú)?、氫氣、氨氣混合氣體，經(jīng)過空溫式氣體冷卻器(I)將排放混合廢氣冷卻到常溫，以保證后道增壓風(fēng)機(jī)(3)能正常工作；
(2)混合氣體的增壓:冷卻到氣溫的混合氣體，通過增壓風(fēng)機(jī)(3)將壓力提升到
0.01MPa~0.05MPa，以保證下道膜分離組件(4)分離時(shí)透過壓力的要求；
(3)混合氣體中氨氣的吸收:透過膜分離組件(4)的氨氣被用水組成的溶劑吸收為氨水，由冷凍機(jī)組(8)保證氨水的溫度在0°C~10°C，經(jīng)板式換熱器(7)冷凝使氨氣能吸收到25%左右的飽和濃度；
(4)混合氣體中氮?dú)?、氫氣的分離:混合氣體中的氮?dú)?、氫氣由于不溶?br> 水，因此在膜分離組件(4)的進(jìn)入則通過并得到排出，排出氮?dú)?、氫氣混合氣體中的氨氣含量可小于25ppm/Nm3，達(dá)到國家環(huán)保排放標(biāo)準(zhǔn)；
(5)氨水的循環(huán):氨水在膜分離組件(4)的透過則循環(huán)，在達(dá)到25%達(dá)飽和濃度后在氨水濃度檢測(cè)儀的指 揮下，自動(dòng)打入飽和氨水罐(10)。
【權(quán)利要求】
1.一種用膜組分離回收LED生產(chǎn)中排放廢氨氣的裝置，它包括:空溫式氣體冷卻器、精密過濾器、增壓風(fēng)機(jī)、膜分離組件、氨水循環(huán)罐、氨水循環(huán)泵、板式換熱器、冷凍機(jī)組、冷凍水循環(huán)泵、飽和氨水罐、飽和氨水輸出泵，其特征是所述的空溫式氣體冷卻器出氣口與精密過濾器入口連接，精密過濾器出口連接增壓風(fēng)機(jī)入口，增壓風(fēng)機(jī)出口連接膜分離組件入口，膜分離組件出口連接氨水循環(huán)罐入口，氨水循環(huán)罐出口處設(shè)有氨水循環(huán)泵，氨水循環(huán)泵設(shè)有兩條管路，其中一條管路連接板式換熱器入口，板式換熱器出口連接冷凍機(jī)組入口；另一條管路連接飽和氨水罐入口，所述的冷凍機(jī)組出口處設(shè)有冷凍水循環(huán)泵，飽和氨水罐出口處設(shè)有飽和氨水輸出泵。
2.一種用膜組分離回收LED生產(chǎn)中排放廢氨氣的方法，其特征是該方法包括以下幾個(gè)步驟: (O混合氣體的冷卻:從LED生產(chǎn)中排放出的高于氣溫的氮?dú)?、氫氣、? 氣混合氣體，經(jīng)過空溫式氣體冷卻器將排放混合廢氣冷卻到常溫，以保證后道增壓風(fēng)機(jī)能正常工作； (2)混合氣體的增壓:冷卻到氣溫的混合氣體，通過增壓風(fēng)機(jī)將壓力提升 到0.01MPa~0.05MPa,以保證下道膜組分離時(shí)透過壓力的要求； (3)混合氣體中氨氣的吸收:透過膜組的氨氣被用水組成的溶劑吸收為氨 水，由冷凍機(jī)組保證氨水的溫度在(TC~10°C，經(jīng)板式換熱器冷凝使氨氣能吸收到25%左右的飽和濃度； (4)混合氣體中氮?dú)狻錃獾姆蛛x:混合氣體中的氮?dú)?、氫氣由于不溶? 水，因此在膜組的進(jìn)入則通過并得到排出，排出氮?dú)?、氫氣混合氣體中的氨氣含量可小于25ppm/Nm3，達(dá)到國家環(huán)保排放標(biāo)準(zhǔn)； (5)氨水的循環(huán):氨水在膜組的透過則循環(huán)，在達(dá)到25%達(dá)飽和濃度后在氨水濃度檢測(cè)儀的指揮下，自動(dòng)打入飽和氨水罐。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種用膜組分離回收LED生產(chǎn)中排放廢氨氣的裝置，其特征是所述的空溫式氣體冷卻器為翅片式空氣汽化器。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種用膜組分離回收LED生產(chǎn)中排放廢氨氣的裝置，其特征是所述的增壓風(fēng)機(jī)為鋁合金增壓風(fēng)機(jī)其壓力值最小為0.01MPa,最大為0.05MPa。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種用膜組分離回收LED生產(chǎn)中排放廢氨氣的裝置，其特征是所述的膜分離組件采用親水性中空纖維膜。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種用膜組分離回收LED生產(chǎn)中排放廢氨氣的裝置，其特征是所述的冷凍機(jī)組的水溫控制范圍為最低為0°C，最聞為2°C。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種用膜組分離回收LED生產(chǎn)中排放廢氨氣的裝置，其特征是所述的膜分離組件最少為一組，每組膜分離組件都連接氨水循環(huán)罐再連接氨水循環(huán)泵，氨水循環(huán)泵連接板式換熱器。
【文檔編號(hào)】C01C1/14GK103818930SQ201310568451
【公開日】2014年5月28日 申請(qǐng)日期:2013年11月15日 優(yōu)先權(quán)日:2013年11月15日
【發(fā)明者】金向華, 李荷慶 申請(qǐng)人:蘇州金宏氣體股份有限公司