半導體電子廢氣排放，硫酸霧、氨氣等

酸堿氣體在線監(jiān)測解決方案

一、概述

隨著信息化時代的到來，半導體行業(yè)也在迅速發(fā)展，半導體廠給社會帶來的經濟效益及就業(yè)率有目共睹的，但隨之而來的還有對大氣的污染。由于半導體行業(yè)對操作室清潔度要求極高，通常使用風機抽取工藝過程中揮發(fā)的各類廢氣，因此半導體行業(yè)廢氣排放具有排氣量大、排放濃度小的特點。

主要成分：半導體行業(yè)廢氣主要為有機廢氣和酸堿廢氣兩類。有機類有：非甲烷總烴、氮氧化物、二氧化硫等；酸堿類有：氨氣、硫酸霧、氟化物、氯化物、氯氣等。

主要來源：在半導體行業(yè)中造成環(huán)境污染的有害氣體，主要來源于芯片或者是線路板生產的清洗、均膠、去膠、刻蝕、顯影過程中。

主要危害：半導體行業(yè)主要是元器件組裝焊接過程中對大氣的污染和電路板等器件清洗等表面處理過程中因使用一些化學藥劑（如硫酸、鹽酸、氟氯化碳、四氯化碳、三氯乙烷及其他有機鹵化物）揮發(fā)造成對大氣環(huán)境的污染，以及整機裝配過程中產生的機械噪聲和少量粉塵也會造成環(huán)境污染，這些污染氣體會造成人群慢性或急性中毒。

廢氣檢測解決方案是通過集成廢氣檢測系統(tǒng)對廢氣濃度等參數實時采集和精準檢測，達到超標排放快速預警預報，同時結合網格化管理，實現企業(yè)廢氣檢測與監(jiān)管高效聯動。廢氣在線監(jiān)測系統(tǒng)，廣泛應用于半導體制造、涂裝流水線、生物制藥、化工企業(yè)廢氣處理等。廢氣在線監(jiān)測項目主要有：非甲烷總烴監(jiān)測、砷烷監(jiān)測、酸霧、硫化物、NOX、顆粒物監(jiān)測、氨氣監(jiān)測等。

二、檢測原理

2.1 PID光離子檢測方法

光離子氣體傳感器(PID)采用光離子電離氣體原理進行氣體檢測，PID固定源揮發(fā)性有機氣體監(jiān)測系統(tǒng)適用于混合氣體中揮發(fā)性有機物總含量的測定。對于呼吸閥、儲罐呼吸孔等有機廢氣工藝排口采用此方法進行監(jiān)測。

2.2 電化學檢測方法

電化學傳感器通過與被測氣體發(fā)生反應并產生與氣體濃度成正比的電信號來工作。典型的電化學傳感器由傳感電極(或工作電極)和反電極組成，并由一個薄電解層隔開。氣體首先通過微小的毛管型開孔與傳感器發(fā)生反應，然后是疏水屏障層，最終到達電極表面。采用這種方法可以允許適量氣體與傳感電極發(fā)生反應，以形成充分的電信號，同時防止電解質漏出傳感器。無機物類型包括了HCL、CL2、NH3、CS2、H2S、丙烯晴等傳感器，對于焚燒爐、車間、實驗室、呼吸閥等工藝和非工藝排口將采用電化學監(jiān)測系統(tǒng)進行監(jiān)測。

三、設備選型

工藝排口的有機廢氣排口(包括VOC治理排口)監(jiān)測中存在有機污染物安裝PID在線監(jiān)測設備，無機廢氣排口安裝煙氣在線監(jiān)測設備；非工藝排口如呼吸閥、實驗室排放口、儲罐呼吸孔等安裝電化學傳感器監(jiān)測設備。

四、執(zhí)行標準

GB3836.1-2010《爆炸性氣體環(huán)境用電氣設備 第一部分：通用要求》

GB3836.2-2010《爆炸性氣體環(huán)境用電氣設備 第二部分：隔爆型“d” 》

GB 3836.15-2000 《爆炸性氣體環(huán)境用電氣設備第 15 部分：危險場所電氣安裝( 煤礦除外) 》

GBT50493-2019 《石油化工可燃氣體和有毒氣體檢測報警設計標準》

GB12358-2006 《作業(yè)場所環(huán)境氣體檢測報警儀通用技術要求》

GBZ/T 223-2009《工作場所有毒氣體檢測報警裝置設置規(guī)范》

GBZ 2.1-2007 《工作場所有害因素職業(yè)接觸限值》

GB 4208-2008 《外殼防護等級（IP 代碼）》

GB 16297－1996《大氣污染物綜合排放標準》

GB/T 16157-1996《固定污染源排氣中顆粒物測定與氣態(tài)污染物采樣方法》

HJ/T 76-2017《固定污染源排放煙氣連續(xù)監(jiān)測系統(tǒng)技術要求及檢測方法》

HG/T 20507-2014 《自動化儀表選型設計規(guī)范》

五、廢氣在線監(jiān)測系統(tǒng)組成

采樣系統(tǒng)：采樣管、伴熱管、取樣探頭

預處理系統(tǒng)：采樣單元、過濾單元、反吹單元、加熱單元

控制系統(tǒng)及軟件：上位機工控系統(tǒng)、系統(tǒng)控制軟件、數采儀，可與環(huán)保局聯網

輔助監(jiān)測：氣象參數，包括溫度、壓力、流量、濕度和顆粒物監(jiān)測

標定系統(tǒng)：標準氣體

六、廢氣在線監(jiān)測系統(tǒng)特點

6.1 標準化設計

6.2 結構設計合理，可實現連續(xù)自動監(jiān)測

6.3 運行穩(wěn)定安全，數據真實可靠。（根據現場工況，采樣管線選用聚四氟乙烯、硼硅酸鹽玻璃或耐腐蝕、惰性化等材質，減少管路吸附造成的損失。并采取管路保溫伴熱，有效防止全程采樣及預處理過程中易溶組分因冷凝而造成的丟失，避免高沸點烴類物質冷凝“積油”及部件腐蝕。）（設備的穩(wěn)定性和故障率小，降低維護人員工作維護強度，提高環(huán)保數據檢測平臺的連續(xù)性，降低故障排出時間，從而保證環(huán)保監(jiān)測準確性和有效時間，降低考核風險。）

6.4 精度高，量程范圍廣，適應多種量程需求

七、產品參數

八、應用案例