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电子工业VOCs废气特点及治理工艺简述

VOCs对大气质量和人体健康的危害较大,对该类污染物进行有效控制具有重要意义。目前我国工业源VOCs的排放量约占人为源VOCs排放量的50%,涉及涂装、农药医药、涂料油墨染料生产、电子工业、石油化工、家具制造、印刷等行业,是重点控制对象。

电子工业一般可分为电子专用材料、半导体器件、电子元件及印制电路板、电真空器件、平板显示器件、光电子器件、电子终端产品几个方面

1 电子工业废气VOCs特征

电子工业VOCs废气具有风量大、浓度低的特点。废气种类繁多,成分复杂,常见成分有苯、甲苯、丙酮、正丁醇、丙醇单甲醚、环己酮、正庚烷、甲基氢呋喃、三氯乙烯和氯仿等。排放VOCs废气还含有酸性气体、碱性气体和有毒气体。如果不处理这些废气,不仅会对周围环境产生较大危害,还会严重影响工人健康,长时间接触这些气体,会对肺部和皮肤黏膜产生刺激作用,从而导致呼吸道和皮肤疾病。

2 电子工业产生VOCs的工艺环节

电子工业VOCs废气主要来自于半导体设备、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的溶剂型涂料、清洗工艺使用有机脱脂剂、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的工艺环节。电子工业行业涉及VOCs产生较多的主要是光伏制造和电子元件制造。

1)光伏行业典型生产工艺为多晶硅电池的生产工艺流程,产生VOCs的环节包括切割、粘结、清洗、印刷、烧结等过程。

2)电子元件包括电容器、电阻器、电位器、电感器、电子变压器、控制元件、电子敏感元件、传感器和印制电路板等,其工艺流程中涉及注塑、喷涂/印刷、烘干、清洁等环节均会产生VOCs。
3 VOCs污染防控对策

1)加强源头控制
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)强化末端治理
针对电子行业VOCs排放特点采用的末端治理技术主要是吸附法和焚烧法。吸附法利用多孔性固体吸附剂(如沸石转轮、活性炭)处理混合气体,活性炭属非极性吸附剂,对非极性化合物有较强的吸附能力,一般可净化低浓度VOCs,净化效率约90%。沸石转轮与活性炭使用条件和原理相似,但沸石转轮以其净化效率高、浓缩倍数高、可连续运行等优点得到广泛运用,沸石浓缩转轮+焚烧方法的去除效率可达90%;RTO设备净化效率可达到99%。

对于半导体、TFT—LCD和LED、PCB等企业,有机废气一般还含有酸性气体、碱性气体和一些有毒气体,治理技术一般采用“预处理+吸附浓缩焚烧法”组合方式,即前端通过喷淋塔淋洗,后接沸石浓缩转轮+焚烧的方法。

(以上内容参考《电子工业废气VOCs排放特征及防治对策探讨》、《浙江省挥发性有机物污染防治可行技术指南电子工业》)

4 电子行业应用案例

某半导体制造企业转轮+RTO废气处理系统

针对该行业废气的特点,需要用到浓缩+焚烧的工艺。使用浓缩转轮对大风量、低浓度废气进行浓缩,浓缩后的尾气进入到RTO进行焚烧;焚烧产生的余热可用于转轮的脱附,实现了能源尽可能的回用,节省运行费用。相比于直燃炉而言,该方案能够大大节省运行费用(节省60%以上的运行费用)。
此外,由于该行业中含有腐蚀性气体,需要注意预处理及热能利用方案的选择;若采取不当的措施,极容易在运行阶段对设备本体造成无法修复的影响和损伤。

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