一、半导体工厂废气概述

二、半导体工厂废气处理方法

（一）酸性、碱性气体处理

1. 处理原理
   酸性气体通常采用 “碱液喷淋塔” 进行处理，以一定浓度（如 10%）的氢氧化钠溶液作为吸收液。当酸性气体通过喷淋塔时，与碱液发生化学反应，生成相应的盐类和水，从而达到去除酸性气体的目的。碱性气体则采用 “酸液喷淋塔” 处理，以 10% 的硫酸溶液为吸收液，其原理与酸性气体处理类似，通过酸碱中和反应将碱性气体净化。
2. 优点
   这种酸碱洗涤净化法在半导体工厂废气处理中应用广泛，具有运行稳定可靠的特点，能够持续有效地处理废气，保证处理效果。同时，其投资成本相对较低，设备和工艺相对简单，易于操作和维护。处理费用也较为经济，适合大规模应用于半导体工厂废气处理。

（二）有机废气处理

1. 活性炭吸附法

• 原理：利用多孔固体吸附剂（如活性炭、硅胶、分子筛等）的吸附性能，通过化学键力或分子引力，将有机废气中的有害成分吸附在吸附剂表面，从而实现净化有机废气的效果。
• 适用范围：适用于大风量、低浓度（≤800mg/m³）、无颗粒物、无粘性物、常温的低浓度有机废气净化处理。在半导体工厂中，对于一些浓度较低且风量较大的有机废气排放点，活性炭吸附法是一种较为有效的处理方式。
• 优缺点：优点是净化率高，活性炭吸附可达到 90% 以上，且设备实用广泛，操作简单，投资成本较低。然而，其缺点也较为明显，吸附饱和后的活性炭需要定期更换，这会产生一定的费用。并且，替换下来的饱和活性炭属于危险废物，需要专业人员进行处理，增加了运行成本。

2. 燃烧法

• 原理：挥发性有机物在高温及空气充足的条件下进行完全燃烧，分解为 CO₂和 H₂O。根据废气浓度和工况的不同，燃烧法可分为直接燃烧、热力燃烧和催化燃烧。
• 适用范围及特点
• 直接燃烧法适用于排放浓度大于 5000mg/m³ 的高浓度废气，将 VOCs 废气作为燃料进行燃烧，燃烧温度一般控制在 1100℃左右，处理效率高，可达到 95％ - 99％。
• 热力燃烧法适合处理浓度在 1000 - 5000mg/m³ 的废气，由于废气中 VOCs 浓度较低，需要借助其他燃料或助燃气体，燃烧温度大约为 540 - 820℃。
• 催化燃烧则是在催化剂的作用下，使有机物在较低温度下发生氧化反应，其投资和运营费用相对热力燃烧较低，但净化效率也相对略低。
• 优缺点：燃烧法处理有机废气的效率较高，但也存在一些问题。若有机废气中含有 S、N 等元素，燃烧后产生的废气直接外排可能会导致二次污染。此外，燃烧装置需要多套且占地面积较大，投资运营成本极高。对于废气排放点多且分散的半导体工厂来说，集中收集较为困难。热力燃烧适合 24 小时连续运行且浓度较高且稳定的废气工况，不太适合间断性生产产线工况。催化燃烧的贵金属催化剂容易因废气中的杂质（如硫化物）中毒失效，更换催化剂费用高昂，且对废气进气条件控制严格，否则可能导致催化燃烧室堵塞，引发安全事故。

3. UV 光解净化法

• 原理：利用高能 UV 紫外线光束分解空气中的氧分子产生游离氧（即活性氧），游离氧与氧分子结合产生臭氧。臭氧具有强氧化性，通过臭氧对有机废气、恶臭气体进行协同光解氧化作用，使有机废气、恶臭气体物质降解转化为低分子化合物、CO₂和 H₂O。
• 适用范围及特点：具有高效处理效率，可达到 95% 以上，适应性强，可处理中低浓度、大气量、不同有机废气以及恶臭气体物质。产品性能稳定，运行可靠，可 24 小时连续工作。运行成本低，设备耗能低，无需专人管理维护，只需定期检查。因其采用光解原理，模块经过隔爆处理，消除了安全隐患，防火、防爆、防腐蚀性能高，特别适用于化工、制药等防爆要求高的行业，在半导体工厂中也有广泛的应用前景。