電子工業VOCs廢氣特點及治理工藝簡述

VOCs對大氣質量和人體健康的危害較大,對該類污染物進行有效控制具有重要意義。目前我國工業源VOCs的排放量約占人為源VOCs排放量的50%,涉及涂裝、農藥醫藥、涂料油墨染料生產、電子工業、石油化工、家具制造、印刷等行業,是重點控制對象。

電子工業一般可分為電子專用材料、半導體器件、電子元件及印制電路板、電真空器件、平板顯示器件、光電子器件、電子終端產品幾個方面

1 電子工業廢氣VOCs特征

電子工業VOCs廢氣具有風量大、濃度低的特點。廢氣種類繁多,成分復雜,常見成分有苯、甲苯、丙酮、正丁醇、丙醇單甲醚、環己酮、正庚烷、甲基氫呋喃、三氯乙烯和氯仿等。排放VOCs廢氣還含有酸性氣體、堿性氣體和有毒氣體。如果不處理這些廢氣,不僅會對周圍環境產生較大危害,還會嚴重影響工人健康,長時間接觸這些氣體,會對肺部和皮膚黏膜產生刺激作用,從而導致呼吸道和皮膚疾病。

2 電子工業產生VOCs的工藝環節

電子工業VOCs廢氣主要來自于半導體設備、電子元器件、電子組件、平板顯示器、整機機殼的表面涂層工藝使用的溶劑型涂料、清洗工藝使用有機脫脂劑、脫水劑、感光成像工藝中的光刻膠稀釋劑、顯影劑、脫膠劑、液態阻焊膜劑、去膜劑等使用有機溶劑的工藝環節。電子工業行業涉及VOCs產生較多的主要是光伏制造和電子元件制造。

1)光伏行業典型生產工藝為多晶硅電池的生產工藝流程,產生VOCs的環節包括切割、粘結、清洗、印刷、燒結等過程。

2)電子元件包括電容器、電阻器、電位器、電感器、電子變壓器、控制元件、電子敏感元件、傳感器和印制電路板等,其工藝流程中涉及注塑、噴涂/印刷、烘干、清潔等環節均會產生VOCs。
3 VOCs污染防控對策

1)加強源頭控制
鼓勵VOCs排放企業積極使用環保型材料,推進落后傳統工藝的升級換代,使用低揮發原材料,改善生產操作條件以減少無組織逸散,采用新工藝以減少有機溶劑用量,從源頭控制VOCs排放。

2)強化末端治理
針對電子行業VOCs排放特點采用的末端治理技術主要是吸附法和焚燒法。吸附法利用多孔性固體吸附劑(如沸石轉輪、活性炭)處理混合氣體,活性炭屬非極性吸附劑,對非極性化合物有較強的吸附能力,一般可凈化低濃度VOCs,凈化效率約90%。沸石轉輪與活性炭使用條件和原理相似,但沸石轉輪以其凈化效率高、濃縮倍數高、可連續運行等優點得到廣泛運用,沸石濃縮轉輪+焚燒方法的去除效率可達90%;RTO設備凈化效率可達到99%。

對于半導體、TFT—LCD和LED、PCB等企業,有機廢氣一般還含有酸性氣體、堿性氣體和一些有毒氣體,治理技術一般采用“預處理+吸附濃縮焚燒法”組合方式,即前端通過噴淋塔淋洗,后接沸石濃縮轉輪+焚燒的方法。

(以上內容參考《電子工業廢氣VOCs排放特征及防治對策探討》、《浙江省揮發性有機物污染防治可行技術指南電子工業》)

4 電子行業應用案例

某半導體制造企業轉輪+RTO廢氣處理系統

針對該行業廢氣的特點,需要用到濃縮+焚燒的工藝。使用濃縮轉輪對大風量、低濃度廢氣進行濃縮,濃縮后的尾氣進入到RTO進行焚燒;焚燒產生的余熱可用于轉輪的脫附,實現了能源盡可能的回用,節省運行費用。相比于直燃爐而言,該方案能夠大大節省運行費用(節省60%以上的運行費用)。
此外,由于該行業中含有腐蝕性氣體,需要注意預處理及熱能利用方案的選擇;若采取不當的措施,極容易在運行階段對設備本體造成無法修復的影響和損傷。

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