YMOCVD尾气中氨气的回收和循环利用课件.ppt

MOCVD的NH3尾气回收系统,目 录,前言MOCVD氨气背景资料氨气的理化性质现有氨气尾气处理方法正帆氨气回收系统介绍总结,MOCVD生长GaN的反应中氨气必须大量过量： 氨气的排出量通常约为进气量的70%80%。截止至2011年底，国内产业化的MOCVD机台数量已达 700多台。 （数据来源于高工LED产业研究院） 2011年国内的高纯氨消耗大约在20,000吨： 直接排放或者需要处理的氨气量每年多达14,000-16,000吨。 （数据来源于各大气体公司）,MOCVD背景资料,氨气的物化性质,在钢瓶内以液氨形式存在常温常压下，呈无色并具有刺激性的碱性气体极易溶于水氨是强结合的稳定化合物常压下，454以上会产生少量分解液氨沸点-33.43, 蒸发热为1,337kJ/kg在空气中的燃烧范围为16%25%半数致死浓度(LC50)为7,338ppm工作场所限制浓度阈值(TLV-TWA)为25ppm,现有氨气尾气的处理方法,喷淋吸收法 用硫酸水溶液吸收废气中的氨，为了提高氨的吸收效率，吸收液需保持一定的酸度，厂内需贮存大量的硫酸。吸收氨后，产生的洗涤塔废液为硫酸铵，目前大部分企业都是直接稀释排放，造成环境污染；少部分企业会委托专门的废弃物处理公司进行处理。,优点初期设备投入成本低处理方法简单,缺点对环境造成的污染大后续废弃物处理成本高设备占地面积大，噪声大，气味重,现有氨气尾气的处理方法,燃烧法 以天然气燃烧或电加热产生高温或低温催化的方法，将分解氨成氢气与氮气，氢气与空气中的氧气进行燃烧反应生成水，因此氨气燃烧处理后变成氮气和水，可直接排放。但燃烧分解时，氧气过量会产生氮氧化物(NOx)；氧气不足时，氨无法充分燃烧。,优点减少了氨氮的排放设备占地面积小,缺点初始设备成本高运行成本高，耗能大可能会产生氮氧化物，污染环境,工艺流程简图如下：,正帆集团的氨气回收系统,过滤系统 除去MOCVD尾气中可能含有的MO源和固体粉末 过滤器外壳：不锈钢 滤材：石英砂,正帆集团的氨气回收系统,吸附系统 采用吸附原理让MOCVD尾气经过一个吸附床，使用特定的吸附剂对NH3进行吸附； 吸附床设计为两个并联，一个吸附的同时另一个解吸； 吸附在较低温度下进行，NH3被吸附，而H2、N2则被排放，冷媒由冷冻机提供； 解吸在特定温度下进行，热源由热机提供给吸附床； 解吸出来NH3气通过压缩机加压冷凝成液氨收集至一个收集罐内。,吸附剂特点： 化学稳定性好 对氨选择性好 氨吸附容量大 易解吸 再生寿命长,正帆集团的氨气回收系统,我们选择的吸附剂： 碱土金属氯化物，如氯化钙、氯化镁、氯化锶等。,吸附床示意图,吸附床的换热模拟,正帆集团的氨气回收系统,冷凝液化系统,冷凝液化的换热模拟,精馏系统 液氨收集罐内收集到的液氨因纯度较低（2N左右）； 液氨中可能含有的杂质一般为水分、碳氢化合物等重组分，以及氢气、氮气等轻组分； 可以通过精馏的方法来将它们除去； 精馏塔体和填料均为316L不锈钢材质； 控制精馏温度； 连续放空塔顶轻组分杂质和塔底重组分杂质； 收集中间馏分即可得到高纯氨气； 分析产品质量可达6N-7N； 可供客户MOCVD机台直接使用。,正帆集团的氨气回收系统,精馏塔示意图,对氨气进行回收利用；采用吸附和精馏法；从根本上避免了氨气的排放或者处理；采用的吸附剂为常见的化合物，且吸附剂可以重复利用；吸附温度和解吸温度都比较容易控制实现；吸附回收的液氨精馏纯化属于常规的精馏过程；整个回收工序流程清晰，操作方便。,总结,初始成本跟燃烧法相当；年运行成本大大低于水洗法和燃烧法；真正意义上的环保回收，实现节能减排和保护环境。,总结,Thanks！,