【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于尾气处理，具体涉及一种处理六氟化钨合成尾气的系统及方法。
技术介绍
1、六氟化钨主要用作电子工业中金属钨化学气相沉积(cvd)工艺的原材料,用它制成的wsi2可用作大规模集成电路(lsi)中的配线材料,另外还可以作为半导体电极的原材料、氟化剂、聚合催化剂及光学材料的原料等。随着世界电子工业的飞速发展,wf6的需求量呈现稳定快速增长的势头。
2、目前六氟化钨合成主要是用三氟化氮或氟气作为氟化剂与钨反应生成wf6，中国专利cn101070189b公开了六氟化钨气体的制备方法，该方法是将三氟化氮与高纯氮混合后送入裂解器中进行裂解，然后进入反应器与原料钨进行反应，反应得到的六氟化钨气体由低温收集器液化收集，因三氟化氮较氟气有较高的安全性，国内生产六氟化钨企业大多数采用三氟化氮与钨反应合成。该方法在制备六氟化钨过程中由于三氟化氮未完全反应，反应物通过低温冷却分离后排放的尾气中含有5％～12％的三氟化氮；同时会夹杂少量wf6。
3、三氟化氮随尾气排放造成一定浪费，更重要的是三氟化氮是一种温室气体，随着环保形势的要求，需要对三氟化氮进行处理后排放，达到氟化物排放标准要求。目前在三氟化氮的排放处理上，一般采用低温回收、加热分解或等离子体裂解的方法，低温回收使用液氮降温将三氟化氮尾气冷却吸收，该方法工艺复杂、操作繁琐且能耗较大，不适用于六氟化钨合成尾气中少量nf3的回收；中国专利cn116425118a裂解三氟化氮生产高纯氟气的方法及其裂解反应器公开加热分解方法，加热分解方法一般在高温型分解，但该方法触媒失活
技术实现思路
1、本专利技术所要解决的技术问题在于针对上述现有技术的不足，提供一种处理六氟化钨合成尾气的系统及方法，以解决工艺复杂、操作繁琐且能耗高，成本高，无法长时间连续处理六氟化钨合成持续排放的尾气的问题。
2、为解决上述技术问题，本专利技术采用的技术方案是：
3、一种处理六氟化钨合成尾气的系统，包括进气管道；所述进气管道的一端与六氟化钨合成尾气排放管相连通，所述进气管道的另一端分为两路管路，两路管道分别连接吸附塔a和吸附塔b，所述的吸附塔a和吸附塔b并联设置，所述吸附塔a和吸附塔b顶部均连接废气吸收塔，所述吸附塔a和吸附塔b底部均连接等离子体反应器，所述等离子体反应器出口连接产品收集罐。
4、优选的，所述的吸附塔a和吸附塔b内部填装5a分子筛填料，塔体设保冷层。
5、优选的，所述进气管道的两路管道上分别设置吸附塔a进口阀和吸附塔b进口阀；
6、吸附塔a顶部设有压力检测点p1和温度检测点t1；吸附塔b顶部设有压力检测点p2和温度检测点t2；
7、吸附塔a顶部设有吸附塔a出口阀，吸附塔b顶部设有吸附塔b出口阀，吸附塔a出口阀和吸附塔b出口阀出口连接废气吸收塔；
8、废气吸收塔内部设置碱液喷淋，顶部设有烟囱排放口。
9、优选的，吸附塔a下部设有再生管道，再生管道上设置吸附塔a再生阀，吸附塔a再生阀出口连接真空泵入口和旁通管道，旁通管道上设有旁通阀；
10、吸附塔b下部设有再生管道，再生管道上设置吸附塔b再生阀，吸附塔b再生阀出口连接真空泵入口和旁通管道。
11、优选的，真空泵出口设有真空泵出口阀；
12、真空泵出口管道和旁通管道汇合后连接等离子体反应器。
13、优选的，产品收集罐包括产品收集罐a和产品收集罐b，等离子体反应器出口分别连接产品收集罐a和产品收集罐b，等离子体反应器与产品收集罐a之间设置有第一产品收集罐进口阀，等离子体反应器与产品收集罐b之间设置有第二产品收集罐进口阀。
14、优选的，产品收集罐a和产品收集罐b结构形式相同，均为夹套式低温收集罐，底部设有加热瓦。
15、优选的，产品收集罐a顶部设有产品出口管道和尾气排放管道，产品收集罐a顶部的产品出口管道上设置有第一产品收集罐产品出口阀，产品收集罐a顶部的尾气排放管道上设置有第一产品收集罐尾气排放出口阀；
16、产品收集罐b顶部设有产品出口管道和尾气排放管道，产品收集罐b顶部的产品出口管道上设置有第二产品收集罐产品出口阀，产品收集罐b顶部的尾气排放管道上设置有第二产品收集罐尾气排放出口阀；
17、第一产品收集罐尾气排放出口阀和第二产品收集罐尾气排放出口阀均连接废气吸收塔。
18、一种处理六氟化钨合成尾气的方法，，包括以下步骤：
19、s1、尾气吸收：打开吸附塔a进口的吸附塔a进口阀和顶部吸附塔a出口阀，将六氟化钨合成反应的尾气通入吸附塔a，尾气中的nf3和wf6被吸附在吸附剂表面，氮气通过顶部管道进入废气吸收塔从顶部烟囱排放，当废气吸附塔a顶部压力达到一定数值时，吸附剂饱和，关闭吸附塔a进口吸附塔a进口阀和顶部吸附塔a出口阀，吸附塔a进入再生阶段，同时打开吸附塔b进口吸附塔b进口阀和顶部吸附塔b出口阀，吸附塔b进入吸附阶段；
20、s2、吸附塔再生：等离子体反应器中加入钨粉，启动等离子体反应器，打开吸附塔a底部吸附塔a再生阀和旁通阀，吸附塔a中含氟气体进入等离子体反应器并在高温下发生电离，分解出的f-与钨粉反应生成wf6产品；wf6随气流进入低温产品收集罐冷凝收集并与氮气进行分离，分离后的氮气进入废气吸收塔从顶部烟囱排放；
21、当吸附塔a的压力降到常压时，关闭旁通阀，开启真空泵使吸附塔a进一步实现负压解析再生，当吸附塔压力达到-0.098mpa时，再持续抽真空1小时后关闭等离子体反应器和真空泵，吸附塔a再生结束，准备进入下一次吸收阶段；
22、s3、吸附塔交替运行：吸附塔a和吸附塔b重复上述步骤，反复交替运行。
23、优选的，s1中当废气吸附塔a顶部压力达到0.18mpa-0.23mpa时，吸附剂饱和，关闭吸附塔a；
24、s2中冷凝收集的温度为-160—-140℃。
25、本专利技术的有益效果：
26、本专利技术利用低温环境下分子筛吸附分离nf3和n2，有效避免吸附放热产生的爆炸风险；利用低温负压解析实现吸附系统安全运行；同时减少通入等离子体反应器尾气量,利用等离子体技术在低温、负压环境下电离nf3，实现微量nf3与高纯钨粉反应，进一步回收尾气中的nf3，降低wf6生产成本和尾气处理成本。
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1.一种处理六氟化钨合成尾气的系统，其特征在于：包括进气管道(0)；所述进气管道(0)的一端与六氟化钨合成尾气排放管相连通，所述进气管道(0)的另一端分为两路管路，两路管道分别连接吸附塔A(1)和吸附塔B(2)，所述的吸附塔A(1)和吸附塔B(2)并联设置，所述吸附塔A(1)和吸附塔B(2)顶部均连接废气吸收塔(19)，所述吸附塔A(1)和吸附塔B(2)底部均连接等离子体反应器(4)，所述等离子体反应器(4)出口连接产品收集罐。
2.根据权利要求1所述的一种处理六氟化钨合成尾气的系统，其特征在于：所述的吸附塔A(1)和吸附塔B(2)内部填装5A分子筛填料，塔体设保冷层。
3.根据权利要求2所述的一种处理六氟化钨合成尾气的系统，其特征在于：所述进气管道(0)的两路管道上分别设置吸附塔A进口阀(7)和吸附塔B进口阀(10)；
4.根据权利要求2所述的一种处理六氟化钨合成尾气的系统，其特征在于：吸附塔A(1)下部设有再生管道，再生管道上设置吸附塔A再生阀(9)，吸附塔A再生阀(9)出口连接真空泵(3)入口和旁通管道，旁通管道上设有旁通阀(13)；p>
5.根据权利要求4所述的一种处理六氟化钨合成尾气的系统，其特征在于：真空泵(3)出口设有真空泵出口阀(18)；
6.根据权利要求5所述的一种处理六氟化钨合成尾气的系统，其特征在于：产品收集罐包括产品收集罐A(5)和产品收集罐B(6)，等离子体反应器(4)出口分别连接产品收集罐A(5)和产品收集罐B(6)，等离子体反应器(4)与产品收集罐A(5)之间设置有第一产品收集罐进口阀(14)，等离子体反应器(4)与产品收集罐B(6)之间设置有第二产品收集罐进口阀(15)。
7.根据权利要求6所述的一种处理六氟化钨合成尾气的系统，其特征在于：产品收集罐A(5)和产品收集罐B(6)结构形式相同，均为夹套式低温收集罐，底部设有加热瓦(22)。
8.根据权利要求6所述的一种处理六氟化钨合成尾气的系统，其特征在于：产品收集罐A(5)顶部设有产品出口管道和尾气排放管道，产品收集罐A(5)顶部的产品出口管道上设置有第一产品收集罐产品出口阀(20)，产品收集罐A(5)顶部的尾气排放管道上设置有第一产品收集罐尾气排放出口阀(16)；
9.一种处理六氟化钨合成尾气的方法，利用权利要求1-8任一项所述一种处理六氟化钨合成尾气的系统，其特征在于，包括以下步骤：
10.根据权利要求9所述的一种处理六氟化钨合成尾气的方法，其特征在于，S1中当废气吸附塔A(1)顶部压力达到0.18MPa-0.23MPa时，吸附剂饱和，关闭吸附塔A(1)；
...【技术特征摘要】
1.一种处理六氟化钨合成尾气的系统，其特征在于：包括进气管道(0)；所述进气管道(0)的一端与六氟化钨合成尾气排放管相连通，所述进气管道(0)的另一端分为两路管路，两路管道分别连接吸附塔a(1)和吸附塔b(2)，所述的吸附塔a(1)和吸附塔b(2)并联设置，所述吸附塔a(1)和吸附塔b(2)顶部均连接废气吸收塔(19)，所述吸附塔a(1)和吸附塔b(2)底部均连接等离子体反应器(4)，所述等离子体反应器(4)出口连接产品收集罐。
2.根据权利要求1所述的一种处理六氟化钨合成尾气的系统，其特征在于：所述的吸附塔a(1)和吸附塔b(2)内部填装5a分子筛填料，塔体设保冷层。
3.根据权利要求2所述的一种处理六氟化钨合成尾气的系统，其特征在于：所述进气管道(0)的两路管道上分别设置吸附塔a进口阀(7)和吸附塔b进口阀(10)；
4.根据权利要求2所述的一种处理六氟化钨合成尾气的系统，其特征在于：吸附塔a(1)下部设有再生管道，再生管道上设置吸附塔a再生阀(9)，吸附塔a再生阀(9)出口连接真空泵(3)入口和旁通管道，旁通管道上设有旁通阀(13)；
5.根据权利要求4所述的一种处理六氟化钨合成尾气的系统，其特征在于：真空泵(3)出口设有真空泵出口阀(18)；
6.根据权利要...
【专利技术属性】
技术研发人员：李海军，路光辉，张星池，朱姜涛，马朝选，张威，崔坤洋，
申请(专利权)人：中船邯郸派瑞特种气体股份有限公司，
类型：发明
国别省市：
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