摘要:在12英寸FAB量产提速、绿色制造考核趋严的当下,厂务中心洗涤器(Central Scrubber)排口若出现HF、HCl、Cl₂或VOCs瞬时超标,将直接触发Letters预警并面临高额罚款。本方案以“”系列多组分气体智能检测仪为核心,在洗涤塔末端构建“感知
中央洗涤器排气酸气VOCs智能检测仪,让FAB废气排放无忧
在12英寸FAB量产提速、绿色制造考核趋严的当下,厂务中心洗涤器(Central Scrubber)排口若出现HF、HCl、Cl₂或VOCs瞬时超标,将直接触发Letters预警并面临高额罚款。本方案以“”系列多组分气体智能检测仪为核心,在洗涤塔末端构建“感知-分析-预警-闭环”四位一体监测微站,实现0.1 ppm级酸性气与ppb级VOCs同步在线捕集,帮助企业在排气总量控制、溯源分析和节能运行上一步到位。
一、检测原理
1. 酸性气模块:采用“双光路非分散红外(NDIR)+紫外差分吸收(UV-DOAS)”融合技术,HF/HCl在2.5-4 µm特征峰吸收强度与浓度线性相关,Cl₂通过UV段292 nm差分算法排除水汽交叉干扰,检出限≤0.1 ppm。
2. VOCs模块:选用“高气压光电离(HP-PID)+预分离柱”方案,对甲烷、苯系物、卤代烃等35种特征因子进行5 s快速扫描,动态量程0-2000 ppm,线性优度R²>0.998,可分辨1 µg/m³的异味逸散。
3. 补偿算法:内置温湿度、负压补偿与交叉干扰矩阵,自动修正洗涤塔出口高湿(≥95 %RH)、负压(-5 kPa)工况下的读数漂移,年漂移
二、产品特点
1. 全金属防腐机壳:316L+ECTFE涂层,通过ASTM B117 1000 h盐雾测试,可直接安装于洗涤器后段高湿、含氟环境。
2. 模块化热插拔:检测单元、采样泵、过滤芯均可在不停机条件下3 min完成更换,年维护工时降低40 %。
3. 双冗余采样:主路0.8 L/min连续采样,辅路15 s快速反吹,防止硅尘、铵盐结晶堵塞;配合0.1 µm PTFE膜,滤芯寿命≥6个月。
4. 物联网原生:内置4G/5G/NBIoT与MQTT协议,支持MQTT over TLS1.3加密,数据可同时对接厂务FMCS、EHS平台和生态环境局在线申报接口。
5. 绿色节能:整机功耗
三、系统功能
1. 实时监控:秒级刷新HF、HCl、Cl₂、TVOC、流量、温度、湿度七参数,自动生成5 min均值、小时均值。
2. 超标预警:支持四段阈值、分级短信/邮件/微信推送;联动洗涤塔加药泵、变频风机,实现30 s内自动加碱或提转速。
3. 趋势分析:云端AI模型对排放峰值与工艺节拍进行关联,提前15 min预判超标风险,指导厂务调整循环水pH或优化配方气量。
4. 报表合规:一键输出符合HJ75-2017、HJ212-2017格式的日报、月报;数据双备份≥3年,随时接受飞行检查。
5. 远程校准:支持零气、量程气远程标定与偏差自动记录,减少人工登高作业,提升安全系数。
四、解决方案流程
① 排放特性诊断 → ② 检测点位计算与模拟 → ③ 防腐安装与热插拔采样 → ④ 数据接入FMCS/环保平台 → ⑤ 建立闭环控制模型 → ⑥ 持续运维与性能评估。整体交期2-3周,停机时间
五、选点与安装注意事项(括号大纲随机出现)
1. 测点应布置在洗涤塔除雾层后、风机前的直管段;水平管需选负压区,垂直管优先向上段。
2. 保证前直管段≥2 D、后直管段≥0.5 D(D为当量直径),远离弯头、变径、采样孔朝上30°防积液。
3. 采样探杆长度≈1/3 D,探头加热120 ℃,避免HF溶于冷凝水导致损失。
4. 平台宽度≥1.2 m,设双护栏与防爆照明;采样管、电缆分别穿PVDF管桥架,防止酸碱腐蚀。
5. 电气部分须满足GB3836.1-2010 2区防爆要求,所有接头采用Ex dⅡC T6认证。
6. 定期巡检:每周反吹一次,每月检查滤芯结晶,每季度手动比对(SRM罐或便携FTIR),相对误差
六、执行标准
- 排放限值:GB 31973-2015《电子工业污染物排放标准》表2—HF≤3 mg/m³、HCl≤10 mg/m³、Cl₂≤5 mg/m³、TVOC≤60 mg/m³;
- 在线监测:HJ 75-2017《固定污染源烟气(SO₂、NOx、颗粒物)排放连续监测技术规范》;
- 数据上报:HJ 212-2017《污染物在线监控(监测)系统数据传输标准》;
- 质量控制:HJ 630-2019《环境监测质量管理技术导则》。
七、产品关键参数(非表格)
检测组分:HF、HCl、Cl₂、SO₂、NOx、TVOC(可扩展NH₃、H₂S)
测量范围:HF/HCl/Cl₂ 0-20 ppm;TVOC 0-2000 ppm;SO₂/NOx 0-200 ppm
检出限:HF/HCl/Cl₂≤0.1 ppm;TVOC≤1 ppb(以苯计)
响应时间:T₉₀≤30 s(酸性气),≤5 s(VOCs)
线性误差:≤±2 %F.S.
重现性:≤1 %
零点漂移:≤±1 %F.S./7d
量程漂移:≤±2 %F.S./7d
环境温度:-20 ℃-+55 ℃
相对湿度:0-100 %RH(无冷凝)
样气温度:≤200 ℃
样气压力:-10 kPa-+5 kPa
防护等级:IP66
通讯:RS485(Modbus RTU)、4G/5G、NB-IoT
电源:DC 24 V±10 %,功耗
尺寸重量:450×350×180 mm,≈10 kg
八、项目收益
1. 环保合规率100 %,消除超标罚款风险;
2. 通过AI预警+联动加药,洗涤塔碱液消耗降低12 %,年节省运行费约35万元;
3. 数据可信度提升,政府飞行检查一次通过率100 %,减少停产整改损失;
4. 维护量大幅下降,年均人工登高
来源:三卫遥测