Descontaminación de gases de escape mediante combinación Quemador-Lavador

Este tipo de sistema de tratamiento de gases de escape consta de varias partes. En un primer paso, los gases solubles y corrosivos se eliminan mediante un lavador para proteger el quemador aguas abajo. La serie SWB de depuradores incluye esta opción; la serie SBW no. Además de estos sistemas quemador-lavador, ofrecemos otros tipos de depuradores para distintos procesos, que puede encontrar en nuestra página de visión general de productos de depuradores.

La instalación de un lavador de este tipo se recomienda siempre cuando el gas de escape o el aire de ventilación contenga halogenuros de hidrógeno fuertemente corrosivos como HCl o HBr, o cuando el gas de escape contenga haluros metálicos como hexafluoruro de tungsteno WF6.

El segundo paso de purificación es la parte esencial del depurador: la cámara de combustión calefactada eléctricamente, donde tiene lugar la descomposición térmica de los componentes no solubles en agua del gas de escape. El gas se calienta y se añade oxígeno para oxidar los componentes tóxicos. La distribución de la temperatura en esta sección es muy importante. Debe alcanzar un valor mínimo para eliminar todos los componentes tóxicos. Durante la descomposición de estas sustancias suele generarse una cantidad considerable de polvo. A veces se liberan de nuevo gases solubles y corrosivos. Este polvo debe eliminarse en los pasos siguientes.

Tras pasar un ciclón, el gas alcanza un segundo lavador. El agua se hace circular a través de un depósito de recirculación que opcionalmente puede enfriarse. La humedad restante después de este paso se elimina en un deshumidificador.

Tratamiento de gases con combustión y lavador

SemiAn puede suministrar varios tipos diferentes de depuradores en caliente-húmedo, que se enumeran en la tabla siguiente. Todas las piezas esenciales están fabricadas en acero inoxidable, el reactor en Inconel y la bomba de recirculación está recubierta de PTFE. El reactor está equipado con un calentador que puede adaptarse a los requisitos del cliente. Puede limpiarse automáticamente. El control se realiza mediante PLC y un regulador de potencia del calentador. La operación y visualización se realiza a través de un monitor TFT. Opcionalmente está disponible una unidad de control central que muestra el estado de todos los depuradores conectados. Se instalan numerosas funciones de seguridad, enclavamientos y sistemas de control de fugas. La huella de la planta se ha minimizado para mantener los costes operativos lo más bajos posible.

Visión general de los tipos de depuradores caliente-húmedo

Nuestros limpiadores de gas están diseñados específicamente para tratar de forma fiable y eficiente los gases de escape industriales. Ayudan a reducir las emisiones y a cumplir los requisitos normativos. Mediante tecnologías de última generación se eliminan los contaminantes de las corrientes de gas o se convierten en compuestos inofensivos.

A continuación encontrará una tabla con una selección de gases de escape típicos y los métodos correspondientes con los que pueden ser tratados. Esto le proporciona una visión práctica del rendimiento de nuestros sistemas.

MIDAS-I

El depurador MIDAS-I combina tecnología de quemador de gas con limpieza húmeda y ofrece un tratamiento eficiente de hasta 200 SLM de gases de proceso que contienen CFC.

Especificación
Características técnicas Datos del producto
Entrada de gas NW40, 1-4 PORT
Salida de gas NW63, 1 PORT / -25 a -75 mmH2O
Extracción del armario Ø 150 mm BRIDA / -50 a -125 mmH2O
Consumo eléctrico 2 kW
Tensión / fase 208 V / 2‑50/60 Hz, 10 A
LNG Máx. 65 SLM; Máx. 500 mmAq; 3/4" BRASS LOK FITTING
CDA (aire comprimido) Máx. 200 SLM; 2-3 Kgf/cm² (2-3 bar); 1/4" BRASS LOK FITTING
Agua de red Máx. 8 SLM; 2-3 Kgf/cm² (2-3 bar); 1/2" BRASS LOK FITTING
N₂ (nitrógeno) Máx. 60 SLM; 4-6 Kgf/cm² (4-6 bar); 1/4" BRASS LOK FITTING
Drenaje de aguas residuales 3/4" PVC UNION CONNECTION
Dimensiones 1050 (W) × 880 (D) × 1980 (H) mm
Peso 460 kg
Certification CE
Aplicación FDP, I+D, Semiconductores
Depurador MIDAS-I

SemiAn Burn-Wet Depurador SWB 200

Depurador de gases con lavador de entrada para la descomposición térmica y oxidación de componentes tóxicos. La limpieza de los gases se realiza en tres pasos: lavado de los componentes solubles, descomposición pirofórica de fracciones tóxicas o inflamables y limpieza posterior con un lavador y un sistema de recirculación de agua. Este tipo de instalación se utiliza para la limpieza de gases de escape de procesos PE-CVD (fabricación de semiconductores y LCD), LP-CVD y AP-CVD, así como gases de escape de reactores MO-CVD (optoelectrónica).

Especificación
Características técnicas Datos del producto
Volumen de gas 200 - 400 SLM
Temperatura del calentador 800 - 850 °C
Consumo 10 kW
Dimensiones (An×F×Al) 800 × 850 × 2000 mm
Peso 450 kg
Certification CE
Sistema de neutralización de aguas residuales Disponible
Depurador SWB200

SemiAn Burn-Wet Depurador SBW 200-S

Depurador de gases para la descomposición térmica y oxidación de componentes tóxicos en combinación con un lavador para separar fracciones de gas solubles y un sistema de recirculación de agua. Este tipo de instalación es adecuado para la limpieza de gases de escape de implantadores iónicos, PE-CVD, LP-CVD y AP-CVD, así como de reactores MO-CVD (optoelectrónica).

Además de la versión estándar del SBW‑200, existe también un modelo especial con quemador de plasma, diseñado específicamente para la descomposición de clorofluorocarbonos (CFC). Más detalles se encuentran aquí.

Especificación
Características técnicas Datos del producto
Entrada de gas Brida NW40, 1-3 conexiones
Salida de gas Brida NW63, 1 conexión / -25 a -75 mmH2O
Extracción del armario Diámetro 150 mm brida
Consumo eléctrico Máx. 7.5 kW
Tensión / Fase 208-220 V / 3 Fase, 60 Hz, 30 A
CDA (aire comprimido) Máx. 200 SLM; 2-3 Kgf/cm²; racor 3/8"
Agua de red Máx. 6-8 SLM; 2-3 Kgf/cm²; racor 3/8"
Entrada/Salida de agua de refrigeración Máx. 12-16 SLM; 2-3 Kgf/cm²; racor 1/2"
N₂ (nitrógeno) Máx. 60 SLM; 4-6 Kgf/cm²; racor 1/4"
Dimensiones 1800 (W) × 900 (D) × 1800 (H) mm
Peso 560 kg
Certification CE
Aplicación R&D
Depurador SBW200

SemiAn Burn-Wet Depurador SBW III-202-S

Versión grande del depurador, compuesta por varias unidades de descomposición térmica en paralelo para la oxidación de componentes tóxicos y lavado posterior. La limpieza de gases se lleva a cabo en dos pasos: descomposición pirofórica de fracciones tóxicas o inflamables y limpieza posterior con un lavador y un sistema de recirculación de agua. Este tipo de planta se utiliza preferentemente para la limpieza de gases de escape en la producción de LCD para PE-CVD, para gases de reactores MO-CVD en optoelectrónica y para gases de reactores de epitaxia.

Especificación
Características técnicas Datos del producto
Temperatura de la cámara de calentamiento 800 - 850 °C
Conexión de entrada Brida ISO 63, 1 conexión
Conexión de salida Brida ISO 200, 1 conexión / -25 a -75 mmH2O
Conexión de extracción del armario Diámetro 100 mm brida / -25 a -125 mmH2O
Conexión de salida de aguas residuales Racor 1/2"
Potencia eléctrica 20 kW
Tensión / Frecuencia / Fase 208 V / 50/60 Hz / 3 Fase, corriente nominal 75 A
Corriente a plena carga 55 A
Corriente de operación 30-40 A
Entrada/Salida de agua de refrigeración 2-3 Kgf/cm²; 8-12 SLM; racor 3/8"
CDA (aire comprimido) 2-3 Kgf/cm²; máx. 750 SLM; racor 1"
Nitrógeno 4-6 Kgf/cm²; máx. 100 SLM; racor 1/4"
Conexión de muestreo de gases Racor 1/4"
Dimensiones 1800 (W) × 900 (D) × 2000 (H) mm
Aplicación Si-C, MO-CVD, PE-CVD
Certification CE
Peso 1200 kg
Depurador SBW 202

Datos de medición

Los siguientes productos químicos pueden eliminarse del gas de escape con este método. En la tabla se indica la concentración máxima de entrada y la concentración mínima de salida de los contaminantes, así como su MAK (concentración máxima en el puesto de trabajo; en inglés TLV). Se describe la reacción que tiene lugar en el reactor. En el lavador se eliminan los gases solubles como HF o HCl que se forman durante la oxidación. El cloro formado se transforma en el lavador en ácido clorhídrico HCl y ácido hipocloroso.

Gas Concentración máx. de entrada (ppm) Concentración mín. de salida (ppm) MAK (ppm) Eficiencia (%) Reacción química en el quemador
AsH3 AsH3 5,000 0.01 0.05 >99.99 2 AsH3 + 3 O2 → As2O3 + 3 H2O
B2H6 B2H6 2,500 0.01 0.1 >99.99 B2H6 + 3 O2 → B2O3 + 3 H2O
C2F6 C2F6 50,000 1200 n.a. 97.60 C2F6 + 2 O2 + 3 H2 → 2 CO2 + 6 HF
Cl2 Cl2 10,000 1 1 99.99 estable
GeH4 GeH4 4,000 0.02 0.2 >99.98 GeH4 + 2 O2 → GeO2 + 2 H2O
H2 H2 125,000 0.5 5 >99.99 2 H2 + O2 → 2 H2O
HCl HCl 3,000 1 5 99.97 estable
NF3 NF3 50,000 5 10 99.99 4 NF3 + 3 O2 → 2 N2 + 6 OF2
NH3 NH3 10,000 5 25 99.95 4 NH3 + 3 O2 → 2 N2 + 6 H2O
PH3 PH3 6,000 0.01 0.3 >99.99 2 PH3 + 4 O2 → P2O5 + 3 H2O
SF6 SF6 5,000 75 1,000 98.50 SF6 + O2 + 3 H2 → SO2 + 6 HF
SiF4 SiF4 4,000 1 n.a. 99.98 SiF4 + O2 → SiO2 + 2 F2
SiH2Cl2 SiH2Cl2 1,000 1 5 99.90 2 SiH2Cl2 + 3 O2 → 2 SiO2 + 2 H2O + 2 Cl2
SiH4 SiH4 16,000 0.5 5 >99.99 SiH4 + 2 O2 → SiO2 + 2 H2O

Lista de recomendaciones de depuradores

La siguiente lista enumera los procesos más habituales de la industria de semiconductores que necesitan depuradores de gases. Los grabadores secos son fabricados, por ejemplo, por Applied Materials o Lam Research. Las capas típicas que deben grabarse son capas metálicas, polisilicio, nitruros, óxidos y capas de tungsteno. PECVD se usa para producir capas especiales a bajas temperaturas como óxidos, PSG y BPSG así como capas de tungsteno. LPCVD se realiza hoy en día habitualmente en hornos verticales, p.ej. de JTEKT Thermo Systems. La deposición de nitruros, polisilicio y TEOS son procesos típicos en este área. Los implantadores iónicos también generan gases tóxicos que deben descomponerse. MOCVD se emplea principalmente en la producción de semiconductores compuestos. Un fabricante conocido de estas instalaciones es Aixtron.

En algunos casos es necesario tomar medidas especiales para evitar la obstrucción del reactor por polvo.

Los métodos alternativos de depuración de gases de escape son la limpieza húmeda y la quimisorción. Puede encontrar una visión general de todos los sistemas de limpieza en nuestra página de depuradores SemiAn.

Proceso / material Gas típico Tipo de depurador recomendado
Grabado seco metales Cl2, BCl3, SiCl4, CHF3, CF4, SF6 SSD o SWB
Grabado seco polisilicio HBr, Cl2, NF3, SF6 SSD o SWB
Grabado seco nitruro HBr, CF4, SF6 SSD o SWB
Grabado seco W, óxido de Al Cl2, SF6, CHF3, CF4, NF3 SSD o SWB
PECVD BPSG TEOS, TMP, TMB, N2O, SiH4, B2H6, PH3, C2F6/NF3 SBW
PECVD PSG SiH4, PH3, N2O, TEOS, TMP, C2F6/NF3 SBW
PECVD Óxido/Nitruro SiH4, NH3, N2O, C2F6/NF3 SBW
PECVD Tungsteno WF6, NF3, SiH4 SBW
LPCVD Nitruro DCS, NH3 SBW
LPCVD polisilicio SiH4 SBW
LPCVD TEOS (dopado) TEOS, PH3 SBW
Implantadores iónicos B2H6, BF3, PH3, AsH3, Ar SSD o SBW
MOCVD GaAs H2, AsH3, fuentes MO SBW
MOCVD InP H2, PH3, AsH3, fuentes MO SBW
MOCVD GaN H2, NH3, fuentes MO SBW