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压缩空气除油领域的新型产品-超净压缩空气净化
发布时间:2019-11-12 00:36
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  电子芯片厂在生产过程中,部分设备如固晶机会使用压缩空气直接接触产品,如果压缩空气被污染,则产品的废品率将明显提高,影响产品的品质及生产的效率,因此对用气车间的压缩空气质量要求严苛,需洁净的压缩空气,主要指标为:含油量<0.01mg/m3,压力露点小于-40℃,颗粒物含量为ISO8573-1规定的2级。

  但在实际生产中,有的厂家因为各种原因仍然采用▪…□▷▷•喷油螺杆空压机,压缩空气品质不能达到用气品质要求。空压站后处理的改造升级成为电子芯片厂家需要解决的问题。超净压缩空气净化器CAC(以下简称净化器CAC)应用于压缩空气中油脂的去除,可稳定提供各种压力条件下的无油压缩空气。

  某电子芯片厂采用喷油螺杆压缩机生产压缩空气(气量16.5Nm3/min),净化采用常规的组合式干燥机(处理量为14.8Nm3 /min)+3级过滤器的配置,净化后压缩空气在固晶机显微成像下能明显看出边缘有流动的液态污染物质,如图1所示。

  根据目前的配置情况,组合式干燥机一直是处于超负荷运行状态,对处理效果影响较大,造成压缩空气压力露点无法达到-40℃。另外,空压机是喷油螺杆空压机,后端无除油净化设备,导致压缩空气中含有油脂,因此在生产过程▼▼▽●▽●中看见的液态物质,初步判断是油水的混合物。

  针对残油含量,分别采用检测设备德尔格油含量检测仪与SUTO公司S120油蒸气检测仪对压缩空气中的液态油、悬浮油和油蒸气分别进行了检测,检测结果见图2、图3。结果显示,用气端压缩空气残油总含量约为0.113mg/m3,其中液态油检测结果约为含油量0.1mg/m3,油蒸气结果显示含油量为0.013mg/m3。根据ISO8571-1的规定,其残油含量等级为3级水平。

  针对压力露点的检测结果为6.1bar压力下压力露点-1.0℃。检测结果如图4所示。

  根据以上测试结果,可以得出初▽•●◆步结论:芯片上出现的液态物质是油水混合物。产生原因判断如下:其一,在设备○▲-•■□运行★-●=•▽负荷方面,组合式干燥机的额定处理量小于压缩机排气量,干燥设备长时间超负荷运◇…=▲行状态,影响处理效果;其二,整个系统内没◁☆●•○△有配置除油净化设备,导致压缩空气中的油含量超标;其三,在设备配置方面,含油润滑压缩空气直接进入组合式干燥机,虽然运行初期系统中油、水含量均能达到要求,但吸干机中的吸附剂在逐渐吸附累积油脂后会出现“油中毒”现象,从而导致吸干机失去干燥功能,导致油、水指标超标。

  用气车间直接作用于芯片的高品质压缩空气用量占总气量的比例较小,其余用气设备就现有的压缩空气指标能满足生产要求。针对这一情况,在不更改现有☆△◆▲■压缩空气系统的情况下,针对作用于芯片的用气气路进行改造:增加1台净化器CAC、1支除尘精密过滤器和1支膜式干燥管,流程如图5所示。通过净化▪•★器CAC对压缩空气中的油脂进行脱除,使压缩空气残油含量控制在0.01mg/m3以下,再经除尘过滤器和膜式干燥管,确保进入用气设备的压力露点达到-40℃,满足生产车间严格的用气要求。

  通过对芯片生产设备前端的压缩空气系统进行改造后,油、水污染问题得到显著改善,如图6所□◁示。经仪器测试,压缩空气的气体指标也满足了用气设备的生产需求,设备运行稳定可靠。

  净化器CAC是利用催化氧化技术,专门用于压缩空气的除油设备,压缩空气中的油类物质(C6+碳氢化合物)在触煤孔隙表面与氧气在一定的温度条件下发生了深度催化氧化反应,将油脂转换为CO2和H2O,设备出口残油含量低至0.003mg/◆●△▼●m3,处理效果远优于《压缩空气第一部分杂质和质量等级》(ISO8573-1)规定的1级标准(残油含量≤0.01mg/m3)。

  净化器CAC的工作流程如图7所示,含油压缩空气经过除水过滤器,将液态水和液态油进行分离后进入高效换热器,与来自反应器的高温气体进行热量交换,回收热量的同时降低了加热器的负荷。加热后的压缩空气在反应器内一定的温度下,发生催化氧化反应,彻底的出去油类杂质。被净化后的高温气体经过高效换热器降温后供给下游用气设备,系统流程简单可靠。

  1)设备可将压缩空气中的C6+碳氢化合物彻底转化为二氧化碳和水,设备下游残油含量可低至0.003mg/m3,达到超ISO8573-1 1级水平(≤0.01mg/m3);

  2)设备适应性广,不受环境温度、湿度的影响,可方便的集成到已有设备系统中;同时设备可以为中压、高压的压缩空气提供可靠的无油净化保证;

  3)可配套普通油润滑空压机持续提供可靠的无油压缩空气,与压缩机结合使用后,与同规格的无油润滑螺杆式压缩机相比采购成本更低;

  4)设备采用高效换热器、多种低热导率材料以及热转换效率优异的加热元件,并配合使用高精度智能控制系统,设备更▪▲□◁节能。配合目前市面上的节能压缩机使用后,可比目前干式无油润滑压缩机节能15%以上的能耗;

  5)安全可靠,通过对系统的实时监测,多重独立温控系统确保设备在非正常或故障状态下,确保含油压缩空气不会通过设备进入下游;

  6)除油过程无噪音,净化后压缩空气冷凝水由于没有油脂的污染,水清洁可直接排放;

  7)设备一键操作,维护简单,大屏幕触屏式人机交互界面,大大提高了操作便利性;设备无动部件,磨损小,使用过程中维护简单,工作•□▼◁▼寿命长,后期维护费用低;

  8)净化器CAC系列已通过德国TüV的Class-0级无油认证以及合肥通用机电产品检测院的无油测试。

  超净压缩空气净化器CAC是一款应用于压缩空气除油领域的新型产品,同比无油润滑空压机,设备因其不受环境空气质量、温度、湿度的◆◁•影响,可稳定提供▷•●各种压力条件下的无油压缩空气,为电子芯片厂家空压站后处理的改造升级提供多一种的选择。

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