用于薄膜太陽能電池的尾氣處理系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及薄膜太陽能電池制造技術(shù)領(lǐng)域，具體是指一種用于薄膜太陽能電池的尾氣處理系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]在進(jìn)行薄膜太陽能電池的制備中通常需要用到二乙基鋅液體(二乙基鋅簡稱DEZ)或三甲基鋁液體(三甲基鋁簡稱TMA)，DEZ和TMA均為液態(tài)有機金屬物質(zhì)，在常溫常壓下為無色透明有惡臭的液體，加熱后易蒸發(fā)和分解。遇空氣能自然，DEZ燃燒時產(chǎn)生氧化鋅白煙，TMA燃燒時會產(chǎn)生氧化鋁白煙。與水激烈反應(yīng)，并分解發(fā)生可燃性乙烷氣而著火。
[0003]在目前薄膜太陽能電池的制造中，DEE或TMA通常通過鋼瓶儲存氣體供應(yīng)站房中，在日常使用中經(jīng)常需要進(jìn)行換鋼瓶操作。在換瓶吹掃和填充的過程中會有少量DEZ揮發(fā)氣體，目前此揮發(fā)氣體通過真空泵再由氮氣稀釋后送置反應(yīng)罐，通過反應(yīng)液吸收后排放。反應(yīng)液是一種國外供應(yīng)商特制的混合石油榴類液體。
[0004]由于反應(yīng)液的吸附能力有限，吸收用反應(yīng)液需要定期更換(以DEZ為例，供應(yīng)商提供標(biāo)準(zhǔn)每使用20瓶DEZ就更換一次，每瓶包含反應(yīng)液470KG)，而該反應(yīng)液必須進(jìn)口并且需要空運才能到達(dá)國內(nèi)，同時更換液體時需要供應(yīng)商技術(shù)支持。更換下來的廢棄反應(yīng)液還需要進(jìn)行專業(yè)處廢物理，所以運行成本極高。
【實用新型內(nèi)容】
[0005]本實用新型的目的是提供一種用于薄膜太陽能電池的尾氣處理系統(tǒng)，無需使用反應(yīng)液，具有尾氣處理能力強、尾氣處理速度快、安全性高、成本低廉和操作簡單的特點。
[0006]本實用新型可以通過以下技術(shù)方案來實現(xiàn):
[0007]本實用新型公開了一種用于薄膜太陽能電池的尾氣處理系統(tǒng)，包括與氣體供應(yīng)站房真空泵排氣管連通的尾氣入口和與尾氣排放口連通的尾氣出口。所述尾氣處理系統(tǒng)還包括可調(diào)式恒溫加熱的加熱裝置，所述加熱裝置設(shè)置在尾氣入口和尾氣出口之間，所述加熱裝置包括用于可調(diào)式恒溫加熱的管道式外壁，所述管道式外壁的內(nèi)腔設(shè)有阻隔式風(fēng)道。通過在尾氣處理系統(tǒng)中設(shè)置可調(diào)式恒溫加熱的加熱裝置和阻隔式風(fēng)道，DEZ、TMA尾氣在通過真空泵抽取后進(jìn)入阻隔式風(fēng)道內(nèi)，可調(diào)式恒溫加熱的管道式外壁產(chǎn)生高溫，熱量傳導(dǎo)到加熱管道內(nèi)部并使熱外壁內(nèi)部和阻隔翅片表面處于高溫狀態(tài)，從而使用DEZ氣體在高溫狀況下發(fā)生氧化或分解反應(yīng)。由于DEZ、TMA在溫度越高的情況下分解速率越高，但是危險性也會相應(yīng)增大，因此，所述加熱裝置的加熱分解溫度一般設(shè)置在150?350°C之間。通過高溫分解后，DEZ、TMA尾氣會最終轉(zhuǎn)變?yōu)榉勰┖蜔o毒氣體，粉末沉積在加熱外壁內(nèi)部和阻隔翅片表面，無毒氣體通過尾氣出口迅速排出進(jìn)行后續(xù)收集處理，有效避免了 DEZ、TMA尾氣直接排出由于DEZ、TMA尾氣毒性對環(huán)境和人員人身安全的影響。通過尾氣處理系統(tǒng)可以對DEZ、TMA尾氣進(jìn)行連續(xù)式處理，無需吸收液，有效提升了 DEZ的尾氣處理能力；通過可調(diào)式溫度設(shè)置，可以根據(jù)實際需要調(diào)節(jié)處理的速度，有效加快尾氣處理的速度，同時，通過連續(xù)式高溫分解尾氣處理的方式，無需使用吸收液，無需頻繁的換瓶操作，既降低了吸收液的使用成本從而降低尾氣處理的成本，也簡化了操作的步驟，減少操作員工與尾氣接觸的機會提高了安全性。
[0008]所述管道式外壁包括外保溫層和內(nèi)保溫層，所述外保溫層和內(nèi)保溫層之間設(shè)有用于加熱的電磁發(fā)熱絲。在實際使用中，電磁加熱絲一般采用碳鋼材料，具有較強的機械強度和較好的電阻加熱性能；通過外保溫層，既實現(xiàn)保溫的目的也有效防止?fàn)C傷，兼顧處理系統(tǒng)的保溫性能和安全性；通過設(shè)置內(nèi)保溫層，既實現(xiàn)了加熱保溫的目的，有有效防止了 DEZ尾氣對電磁加熱絲的腐蝕，減少電磁加熱絲維護(hù)和更換的頻率，延長尾氣處理系統(tǒng)的使用壽命O
[0009]所述阻隔式風(fēng)道包括若干阻隔翅片，所述阻隔翅片相鄰錯位垂直設(shè)置在所述內(nèi)保溫層的內(nèi)壁上，所述阻隔翅片與內(nèi)部保溫層的內(nèi)壁之間形成迂回氣體流通風(fēng)道。通過阻隔翅片的設(shè)計，可以有效減緩DEZ、TMA尾氣在阻隔式的流通速度，延長DEZ、TMA尾氣的高溫分解時間，保證了 DEZ、TMA尾氣分解的完全性。同時，通過阻隔翅片形成迂回氣體流通風(fēng)道，擴充了 DEZ、TMA尾氣的處理容納空間、增大了 DEZ、TMA尾氣的受熱面積，提升了處理系統(tǒng)的處理能力。
[0010]所述尾氣處理系統(tǒng)還包括溫度傳感器，所述溫度傳感器為兩個或兩個以上，所述溫度傳感器分別設(shè)置在加熱裝置的中部，所述溫度傳感器與電磁加熱絲通過可調(diào)溫度開關(guān)電連接?？烧{(diào)溫度開關(guān)可以實現(xiàn)尾氣處理系統(tǒng)具備溫度上下限調(diào)節(jié)，上下限報警設(shè)置。過溫報警、保護(hù)等功能，實現(xiàn)正常-預(yù)警-報警-切斷電源的工作模式。在實際使用中，PID恒溫控制系統(tǒng)通過溫度設(shè)定上下限兩段報警，分別用于報警提示和報警關(guān)斷電源。在實際的電路連接中，所有溫度傳感器同時與PID恒溫控制系統(tǒng)連接，任一溫度傳感器進(jìn)行溫度報警即可切斷電源，保證了尾氣處理系統(tǒng)的穩(wěn)定性和安全性。
[0011 ] 所述真空泵排氣管和尾氣入口之間還設(shè)有阻火器，安裝阻火器可以防止加熱器內(nèi)出現(xiàn)異常燃燒回火，進(jìn)一步保證尾氣處理系統(tǒng)的安全性，防范DEZ被引燃的安全隱患。此夕卜，在排氣管末端加裝了粉塵過濾器，將有可能從管道式加熱段排除的粉塵過濾掉，保護(hù)了環(huán)境。
[0012]所述管道式外壁的側(cè)壁連接有氮氣輸送管道和壓縮空氣輸送管道，所述氮氣輸送管道、壓縮空氣輸送管道和所述阻隔式風(fēng)道通過閥門控制連通。通過設(shè)置氮氣輸送管道和壓縮空氣輸送管道，可以在DEZ、TMA尾氣濃度較高的情況下通入氮氣進(jìn)行稀釋，在DEZ、TMA尾氣充分加熱的情況下通入壓縮空氣進(jìn)一步實現(xiàn)DEZ、TMA尾氣的充分氧化反應(yīng)和分解，通過氧化分解，DEZ最終轉(zhuǎn)變成為氧化鋅和二氧化碳，TMA最終轉(zhuǎn)變成為氧化鋁和二氧化碳，保證了尾氣的處理的徹底性。
[0013]所述閥門控制連通所使用的閥門包括用于通斷控制的電磁閥和用于流量控制的針閥。電磁閥同時與電源連接，在電源被切斷的情況下，電磁閥也會被關(guān)斷，通過針閥可以有效調(diào)節(jié)氮氣和壓縮空氣的具體流量。
[0014]所述尾氣處理系統(tǒng)還包括PLC觸摸屏，所述PLC觸摸屏同時與溫度傳感器、電磁發(fā)熱絲、PID恒溫控制系統(tǒng)點連接。通過PLC觸摸屏，實現(xiàn)人機交互設(shè)置，簡化操作過程。
[0015]所述PLC觸摸屏還設(shè)有RS485數(shù)據(jù)接口。通過RS485數(shù)據(jù)接口實現(xiàn)通信功能，可以方便后期接入DEZ監(jiān)控系統(tǒng)實現(xiàn)智能化監(jiān)控和遠(yuǎn)程監(jiān)控。
[0016]所述阻火器與所述排氣管之間采用法蘭連接，方便后期對加熱裝置的清洗維護(hù)，通過法蘭上的孔可以加入檸檬酸或稀鹽酸等酸液進(jìn)行清洗。
[0017]一種利用所述尾氣處理系統(tǒng)的尾氣處理方法，包括以下步驟:
[0018]第一步、加熱裝置預(yù)熱，通過調(diào)節(jié)加熱裝置，使阻隔式風(fēng)道內(nèi)的溫度控制在150?350 °C之間；
[0019]第二步，尾氣處理加熱分解，待加熱裝置預(yù)熱的溫度符合要求后，開啟真空泵，從尾氣入口把尾氣輸送到阻隔式風(fēng)道，進(jìn)行尾氣的加熱分解。
[0020]所述第二步所述的尾氣處理加熱分解的過程中還通入氮氣進(jìn)行稀濃度稀釋處理和通入壓縮空氣進(jìn)行加速分解處理。
[0021]所述加熱裝置的加熱方式為電磁加熱，所述電磁加熱的功率為2?3.5KW。在實際使用中，一般使用2KW即可滿足實際要求，有效節(jié)省能耗
[0022]本實用新型一種用于薄膜太陽能電池的尾氣處理系統(tǒng)及處理方法，具有如下的有益效果:
[0023]第一、尾氣處理能力強，通過加熱裝置，實現(xiàn)了 DEZ、TMA尾氣的連續(xù)式高溫處理，阻隔式風(fēng)道擴充了 DEZ、TMA尾氣的容納空間，提高了尾氣處理系統(tǒng)的處理能力；
[0024]第二、尾氣處理速度快，通過采用連續(xù)式高溫分解處理，無需使用吸收液，無需進(jìn)行換瓶操作，尾氣處理連續(xù)性強，尾氣處理非常迅速；
[0025]第三、安全性高，通過連續(xù)式高溫分解處理，DEZ、TMA尾氣在封閉的管道內(nèi)進(jìn)行高溫分解處理，泄露風(fēng)險低，無需使用吸收液簡化換瓶步驟，降低操作人員與DEZ、TMA尾氣接觸風(fēng)險；
[0026]第四、成本低廉，DEZ、TMA尾氣