阅读说明：本技术 一种放空尾气中三氟化氮气体的回收设备和回收方法 (Recovery device and recovery method for nitrogen trifluoride gas in vented tail gas ) 是由 马朝选 纪振红 王振宇 林坤 张明杰 王军岭 宋忠华 赵志刚 于 2021-09-24 设计创作，主要内容包括：本发明提供了一种放空尾气中三氟化氮气体回收设备,包括一级回收塔和二级回收塔,所述一级回收塔的上端连接有第一连接管,所述二级回收塔的上端连接有第二连接管,所述一级回收塔的一端连接有第一模压机,所述二级回收塔的一端连接有第二模压机,所述第二模压机的一端连接有纯化输送管线；本发明还公开了一种放空尾气中三氟化氮气体回收方法,包括以下步骤。本发明利用模压机将放空尾气进行加压至回收塔,利用液氮控制回收塔温度,进而实现尾气中三氟化氮回收,实现排放尾气中三氟化氮达标排放,本发明的回收工艺中,既保证尾气达标排放,符合环保要求,又提高了生产中三氟化氮收集率,提高经济效益。(The invention provides equipment for recovering nitrogen trifluoride gas from vented tail gas, which comprises a primary recovery tower and a secondary recovery tower, wherein the upper end of the primary recovery tower is connected with a first connecting pipe, the upper end of the secondary recovery tower is connected with a second connecting pipe, one end of the primary recovery tower is connected with a first mould press, one end of the secondary recovery tower is connected with a second mould press, and one end of the second mould press is connected with a purification conveying pipeline; the invention also discloses a method for recovering nitrogen trifluoride gas from the vented tail gas, which comprises the following steps. According to the invention, the vented tail gas is pressurized to the recovery tower by using the mould press, the temperature of the recovery tower is controlled by using liquid nitrogen, so that the recovery of nitrogen trifluoride in the tail gas is realized, and the standard emission of nitrogen trifluoride in the emitted tail gas is realized.)

一种放空尾气中三氟化氮气体的回收设备和回收方法

技术领域

本发明属于及三氟化氮回收技术领域，具体涉及一种放空尾气中三氟化氮气体的回收设备和回收方法。

背景技术

三氟化氮在常温下是一种无色、无臭、性质稳定的气体，是一种强氧化剂，三氟化氮在微电子工业中作为一种优良的等离子蚀刻气体，在离子蚀刻时裂解为活性氟离子，这些氟离子对硅和钨化合物，高纯三氟化氮具有优异的蚀刻速率和选择性(对氧化硅和硅)，它在蚀刻时，在蚀刻物表面不留任何残留物，是非常良好的清洗剂，同时在芯片制造、高能激光器方面得到了大量的运用。

三氟化氮具有非常优异的蚀刻速率和选择性，在被蚀刻物表面不留任何残留物，同时也是非常良好的清洗剂。随着纳米技术的发展和电子工业大规模的发展技术，它的需求量将日益增加。

但是，目前在三氟化氮的制备过程中收集率低，放空尾气中三氟化氮的含量排放不达标，污染空气；为此，我们提出了一种放空尾气中三氟化氮气体回收设备及方法来解决上述问题。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于针对上述现有技术的不足，提供一种放空尾气中三氟化氮气体回收设备，以解决上述背景技术中提出的问题。

为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：

第一方面，一种放空尾气中三氟化氮气体回收设备，包括一级回收塔和二级回收塔，所述二级回收塔的一端连接有第二模压机，所述第二模压机的一端连接有纯化输送管线，所述一级回收塔的上端连接有第一连接管，所述第一连接管的一端连接在纯化输送管线的一侧，所述二级回收塔的上端连接有第二连接管，所述纯化输送管线的一端连接在第二连接管的上端，所述第二连接管的一端连接有固定管，所述纯化输送管线上连接有导出管；

所述一级回收塔的另一侧端还连接有第一模压机。

进一步的，所述一级回收塔和二级回收塔的上端一侧分别连接有冷氮气排出管，所述一级回收塔和二级回收塔的下端一侧分别连接有液氮输送管。

进一步的，所述第一模压机和第二模压机的下端分别固定有安装支架。

进一步的，所述第一模压机的下端连接有尾气放空管。

进一步的，所述第一连接管和第二连接管的上端分别安装有减压阀。

第二方面，一种放空尾气中三氟化氮气体回收方法，包括以下步骤：

S1、将预处理阶段放空尾气先经过第一模压机加压，使放空尾气进入一级回收塔；

S2、在一级回收塔里利用液氮控制回收，将放空尾气中大部分三氟化氮液化；

S3、将经过一级回收塔处理的剩余尾气再经过第二模压机再次加压，使其进入二级回收塔，压力与温度与一级回收塔参数相同，实现剩余三氟化氮进一步回收；

S4、经过二级回收塔的二级回收，尾气中三氟化氮含量达到3ppm以下，当回收塔液位达到1/3时，对二级回收塔进行升温，气化后的三氟化氮通过导出管进纯化工段进一步提纯。

进一步的，在S1中，所述第一模压机的压力为5-7MPa。

进一步的，在S1中，放空尾气为生产中预处理阶段的放空尾气，其成分主要为氮气98％-98.5％、三氟化氮1％和余量的二氧化碳。

进一步的，在S2中，液氮控制回收的温度控制在-45℃到-95℃。

本发明与现有技术相比具有以下优点：

本发明通过模压机将放空尾气进行加压至回收塔，利用液氮控制回收塔温度，进而实现放空尾气中三氟化氮回收，实现排放尾气中三氟化氮含量达标排放要求，本发明的回收工艺中，既保证尾气达标排放，符合环保要求，又提高了生产中三氟化氮收集率，提高经济效益，实用性强。

附图说明

图1为本发明设备流程图。

1导出管、2纯化输送管线、3减压阀、4冷氮气排出管、5一级回收塔、6第一模压机、7尾气放空管、8安装支架、9第二模压机、10第二连接管、11固定管、12二级回收塔、13液氮输送管、14第一连接管。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

实施例1，如图1所示，本发明提供一种技术方案：一种放空尾气中三氟化氮气体回收设备，包括一级回收塔5和二级回收塔12，一级回收塔5的上端连接有第一连接管14，二级回收塔12的上端连接有第二连接管10，一级回收塔5的一端连接有第一模压机6，二级回收塔12的一端连接有第二模压机9，第二模压机9的一端连接有纯化输送管线2，第一连接管14的一端连接在纯化输送管线2的一侧，纯化输送管线2的一端连接在第二连接管10的上端，第二连接管10的一端连接有固定管11，固定管11的一端连接去放空塔，纯化输送管线2上连接有导出管1，气化后的三氟化氮通过导出管1进纯化工段进一步提纯。

在本实施例中，一级回收塔5和二级回收塔12的上端一侧均连接有冷氮气排出管4，一级回收塔5和二级回收塔12的下端一侧均连接有液氮输送管13。

在本实施例中，第一模压机6和第二模压机9的下端均固定有安装支架8，第一模压机6的下端连接有尾气放空管7，第一连接管14和第二连接管10的上端均设有减压阀3，方便内部压力调节。

实施例2，一种放空尾气中三氟化氮气体回收工艺，包括以下步骤：

S1、将预处理阶段放空尾气先经过第一模压机6加压，放空尾气为生产工艺中预处理阶段放空尾气，其成分主要为氮气98％-98.5％、三氟化氮1％和余量的二氧化碳，第一模压机6的压力为5-7MPa，使放空尾气进入一级回收塔5；

S2、在一级回收塔5里利用液氮控制回收，将放空尾气中大部分三氟化氮液化；

S3、将经过一级回收塔5处理的剩余尾气再经过第二模压机9再次加压，使其进入二级回收塔12，压力与温度与一级回收塔5参数相同，实现剩余三氟化氮进一步回收，液氮控制回收的温度控制在-45℃到-95℃；

S4、经过二级回收塔12的二级回收，尾气中三氟化氮含量达到3ppm以下，当回收塔液位达到1/3时，对二级回收塔12进行升温，气化后的三氟化氮通过导出管1进纯化工段进一步提纯。

本发明的最主要优点在于利用模压机对低浓度三氟化氮气体进行加压，高压下三氟化氮的沸点降低，利于三氟化氮更易液化回收，利用二级回收装置实现低浓度三氟化氮充分回收。

需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。