电子工业中的VOCs种类常见的有30多种,主要来自半导体器件、电子元器件、电子组件、平板显示器、整机机壳的表面涂层工艺使用溶剂型涂料、清洗工艺(包括芯征清洗、玻璃基板清洗、电路板清洗、电子组件清洗等)使用有机脱脂剂、脱水剂,感光成像工艺中的光刻胶稀释剂、显影剂、脱胶剂、液态阻焊膜剂、去膜剂等使用有机溶剂,去光刻胶类化合物如DMSO、MEA、NMP、DMAC、DGA则属于高沸点的硫类和胺类之有机溶剂。
在日本电机、电子行业VOCs排放量排名位居前二十名的物质群依次是异丙醇、丁酮、甲苯、醋酸丁酯、甲醇、乙醇、丙酮、二甲苯、丙二醇单甲醚、苯乙烯、乙酸乙酯、正丁醇、甲基异丁基甲酮、二氯甲烷、环已酮、乙苯、正庚烷、甲氢呋喃、三氯乙烯和氯仿。
电子工业废气VOCs排放主要特点
电子工业是VOCs排放的主要行业之一,电子工业废气VOCs排放种类多,组分复杂。一般来说,废气排放中风量较大,VOCs浓度较低。半导体工艺过程中有机废气具有排放流量大(通常大于11000m3/h)和浓度低(通常小于25ppmv)的特点。排放VOCs废气中还含有酸性气体、碱性气体和一些有毒气体。
VOCs污染防控对策建议
1、加强源头控制
加强研究,建立原材料选材及认可数据库,选用高性能、环保型原材料,寻找替代品,控制配方等多方面减少VOCs使用量,鼓励VOCs排放企业积极使用环保型材料,推进落后传统工艺的升级换代,使用低挥发原材料,改善生产操作条件以减少无组织逸散,采用新工艺以减少有机溶剂用量,从源头控制VOCs排放。
2、推行清洁生产机制
根据《清洁生产审核暂行办法》的要求,进一步推动工业企业在生产、运输、储存、产品等全过程的VOCs的监管,从原材料、生产工艺和产品环节,推荐和鼓励采用无毒低毒的替代性原材料,推行利用率高、可循环回收的生产工艺,改进结构和成分设计减轻产品使用中的VOCs排放,逐步完善VOCs控制方面的清洁生产指标体系。国内目前没有相应清洁生产指标体系的行业或技术,可根据实际情况研究制定清洁生产方案。
3、强化VOCs的末端治理
对电子工业VOCs废气加装末端废气治理设施,减少排放到大气中的VOCs。针对电子行业VOCs排放特点,主要采用的是吸附法、焚烧法。
焚烧法(RTO):能耗大、运行成本高,适合处理高浓度、小风量有机废气。
吸附法(活性炭):投资小、工艺简单,易饱和,必须与脱附、冷凝、焚烧等方法联用才能满足排放要求。
南京永研环保科技公司首先提出“高温等离子焚烧”概念(发明专利),是****掌握该技术并实际应用的企业(世界范围)。为有机废气治理开辟了一条全新的途径。
高温等离子焚烧技术是高频(30KHz)高压(100KV)大功率电源在特定条件下的聚能放电,产生3千℃等离子态高温气流。
有机废气在反应器中经过压缩、高压聚能放电成为高温等离子体。反应器压力增高,气体体积急剧膨胀,在高温、高电势的双重作用下,有机废气瞬间(万分之5秒)成为高温等离子体,其中长分子链裂解成单质原子,有机物清除率大于98%。
高温等离子焚烧装置无需浓缩,便可直接处理低浓度、大风量有机废气。每处理1万立方米/小时有机废气,仅消耗10kW电力。
从资金投入和营运成本考量,高温等离子焚烧方案要优于浓缩吸附+RTO焚烧方案。
工艺流程示意图:
高温等离子焚烧”技术优势:
模块化设计,配置灵活,经济高效,可处理从几百立方到几十万立方不同浓度、流量的有机废气。
无需预热,即开即用。
能效比高,高温等离设备废气排放口温度,比进气口温度仅提高几十度。能够处理高浓度、成分复杂、易燃易爆及含有水分、固态、油状物的工业废气,实现达标排放。
风阻小,能耗低,不消耗天然气,无碳排放问题。没有阀门等运动部件,能够无故障,不间断运行上万小时。
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