[发明专利]用于热处理包括有害物质的废气的装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于热处理包括有害物质的废气的装置。这样的废气通常在不同的制造过程中形成并且包括有毒的化合物，例如在真空条件下的表面改性过程中，该废气不能直接排放到环境中。这样的废气例如可能出现在CVD或者PVD设备和工艺过程中，当然通过本发明的装置也可以处理其他工艺过程中的废气。

背景技术

在此，氯、氟、硅、砷、镓以及它们的化合物是特别关键的。它们的健康危害性和环境危害性可以通过热处理(例如通过氧化)而降低，使得有害化合物降低危害性或者变成无害的。

DE 10342692B4描述了一种用于热处理包括有害物质的废气的装置。其中，废气流入燃烧室中并且在其中被热处理。已知在燃烧室中使用洗液，例如水，从而防止热处理时出现的颗粒附着在燃烧室内部。

然而，所述洗液可能因热处理时出现的高温而蒸发，且由此燃烧室中的温度降低。

此外，在燃烧室中产生废气的体积流量，这可能导致待处理的废气在燃烧室中的滞留时间不足。由此，可能仅实现了对包括有害物质的废气的不充分处理，或者甚至需要反复循环。

发明内容

本发明的目的在于，实现一种用于热处理包括有害物质的废气的装置，该装置在燃烧室内部中实现更好的有害物质清除效果，且成本较低。

根据本发明，所述目的通过具有权利要求1所述的特征的装置实现。所述装置的其他有利实施方式和改进实施方式可以通过在从属权利要求描述的特征实现。

根据本发明的装置具有燃烧室、至少一个燃烧器、至少一个用于废气的入口以及至少一个用于热处理后的废气的出口。其中，根据本发明，用于热处理后的废气的出口通过其至几何主轴线一定距离的空间布置、或者通过其通往燃烧室的开口的开放截面与燃烧室的开放截面的比例的大小、和/或通过在燃烧室中的平面的影响废气流的附加元件构成，使得在燃烧室中实现废气的动压(Staudruck)，在燃烧室中形成废气流的更强的涡流和/或降低燃烧室中的废气流的流速。在此，该出口的开口的开放截面相对于燃烧室的开放截面的比例最大为30％，优选小于25％。

用于废气的出口的开口或者缝隙形的开口至燃烧室的几何主轴线的距离应为燃烧室的内直径或者面对角线的至少5％，优选大于10％，其中，这与各开口至几何主轴线的最小距离有关。这种截面规定和距离规定也适用于环形缝隙形的开口或者为环形缝隙段的多个开口，这些环形缝隙段在底部元件与距其一定距离布置的板形元件之间形成一个或者多个缝隙形开口。在此这些开口未被布置在底部元件的平面中或者与其平行的平面中，使得废气流在此被转向。在此板形元件不必是平坦的。这至少适用于被燃烧室中的废气流冲击的表面。该表面也可以被凸出地或者凹入地成拱形，由此可以额外更加有利地影响用于废气后处理的燃烧室中的流比

盖元件至底部元件的距离应大于燃烧室的内直径或者最大面对角线。在此，燃烧室优选被构建成圆柱形。然而，至少在燃烧室的内部可以选择多边形或椭圆形的截面。在此也可以考虑燃烧室的部分锥形布置，例如在燃烧室的内部中的截面从盖元件开始锥形变大，以及在燃烧室内部中的截面在底部元件方向上的区域中锥形变小。在这两个区域之间可布置具有恒定截面的区域。

通过距几何主线轴线一定距离的出口的开口或者缝隙形开口的布置，废气流不能通过从用于废气的入口和燃烧器至用于废气的出口的直接路径流出。

在流体力学方面，在用于热处理废气的装置的燃烧室中总是形成废气流，并且此外取决于燃烧器和废气入口的布置形成与温度、湿度、有害物质和/或氧气的含量相关的局部不同情况。通过根据本发明的装置和由其形成的反压(Rückstau)或者燃烧室中对废气流的引导(这也可以部分地在有害物质进入的方向上实现)，可以延长热处理有害物质和有害化物质合物的可用的滞留时间。由此实现了有害物质和有害物质化合物的更好的转化。也使得更易于转化为其他化合物，因为各个分子均在燃烧室中经过更长的路径和/或在燃烧室中滞留更长时间。

也可以通过提高在燃烧室中的废气流的涡流实现类似的优点。由此也局部提高了废气的流动速度，且废气更好地被搅匀，且通过地点方面不同的条件而被更好的分配，例如给每个有害物质分子更可能被引导通过最佳处理温度区域。而且在燃烧室区域中实现废气流的流速局部降低，提高了各种有害物质化合物在燃烧室中的滞留时间，这也使得可以更好地进行热处理。