CN102388432A - 处理排出液的方法与设备 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种在处理系统中用于处理排出液的方法及设备。在一些实施例中，一种用于处理排出液的系统包括：处理腔室，其具有处理空间；排放导管，其连接至该处理腔室以从该处理空间移除排出液：及反应物种产生器，其连接至该排放导管以将反应物种注入该排放导管来处理该排出液，其中该反应物种产生器产生包含下列至少一者的反应物种：单态氢、氢离子或氢自由基。在一些实施例中，一种用于处理排出液的方法包括以下步骤：从处理系统的处理空间经由与该处理空间流体连接的排放导管使排出液流动；在该排放导管中通过反应物种来处理该排出液，其中该反应物种包含下列至少一者：单态氢、氢离子或氢自由基；及使经处理的排出液流动至减弱系统。

Description

处理排出液的方法与设备

技术领域

本发明大体关于处理排出液的方法及设备。

背景技术

在诸如半导体、显示器、太阳能、或发光二极管(LED)制造过程中产生的排出液需要在被排放至环境中之前进行处理。典型的排出液可包括过全氟化碳、氮氧化物等。典型的排出液处理可包括使用燃料(例如，甲烷、丙烷等)来燃烧及(或)热处理排出液。不幸地，用于燃烧的燃料(例如碳氢化合物燃料)可能会危害安全，而可导致火灾或爆炸。再者，碳氢化合物燃料可能由于燃烧所得的副产物(例如氧化碳(CO)、二氧化碳(CO₂)等)而非所欲地增加碳足迹(carbon foot print)。此外，在一些进行这些制造过程的区域中，提供、储存、及传递所需燃料以用于排出液处理的相关基础架构花费可能相当昂贵。

因此，在此领域中需要用于处理排出液的提高方法及设备。

发明内容

本文提供在处理系统中用于处理排出液的方法与设备。在一些实施例中，一种用于处理排出液的系统包括：处理腔室，其具有处理空间；排放导管，其连接至该处理腔室以从该处理空间移除排出液；及反应物种产生器，其连接至该排放导管以将反应物种注入该排放导管中来处理该排出液，其中该反应物种产生器产生包含下列至少一者的反应物种：单态氢(singlet hydrogen)、氢离子、或氢自由基。

在一些实施例中，一种处理排出液的方法，包含以下步骤：从处理系统的处理空间经由与该处理空间流体耦合的排放导管使排出液流动；在该排放导管中通过反应物种来处理该排出液，该反应物种包含下列至少一者：单态氢、氢离子或氢自由基；以及将经处理的排出液流动至减弱系统。

上述简要说明不欲限制本发明。在下文的实施方式中讨论其它及进一步的多个实施例。

附图说明

所以，上述简介的本发明的特征可参考对本发明更具体描述的实施例进一步理解和叙述，部分实施例示出于附图中。然而要指出的是，附图仅说明本发明的典型实施例，因此不应被视为其范围的限制，本发明亦适用于其它具有同等功效的实施例。

图1示出根据本发明一些实施例的处理系统的示意图。

图2A-E示出根据本发明一些实施例的排放导管的多种态样。

图3示出根据本发明一些实施例的用于处理排出液的方法的流程图。

为了使其容易了解，已尽可能指定使用相同的组件符号来代表各图中的相同组件。为清晰起见已简化且未按比例绘制附图。可预期一个实施例中的组件与/或处理步骤可有益于结合在其它实施例中，而无需多加说明。

具体实施方式

本文揭示用于一种在处理系统中处理排出液的方法及设备。本发明的方法及设备有利地提高减弱效率并降低碳足迹(carbon foot print)。

本发明实施例关于使用氢气(或原位，例如局部，产生的氢气)来协助处理排出液、全氟化碳、及三氟化氮(NF₃)的减弱。已非预期的发现单态氢(H)及(或)氢自由基的存在对于催化排放排出物、全氟化碳(PFC)及三氟化氮的热分解是有效的，且较传统氧化反应更为有效并在较低的熔炉温度。相对于一般预期的结果，在AMAT R&D设施中获得验证，其中低化学计量的氢气添加至PFC减弱装置中而展现了意外高的PFC或其它需要减弱的物种的破坏去除移除效率(DRE)。

因此，发明人提出了将等离子体氢气注射入口用于减弱装置，使得能量化的单态氢与氢自由基与传入的排出液混合以实现期望的破坏移除/转换效率。将能量化自由基及单态氢的流提供并混合至含有物种的排出液流的方法随着在泵前(pre-pump)(提供前泵DRE)、在泵处(at the pump)、或泵后(post-pump)而有所不同。

例如，在一些实施例中，可在同心环管(annual)(例如，导管)内传输道的管腔中提供排出液，且经由外传输道引入能量化试剂。在下游立即发生混合。在一些实施例中，同心环管可经由内传输道的管腔引入能量化试剂，并经由外传输道引入排出液。在下游立即发生混合。在一些实施例中，可以正切方向或成角将试剂注入排出液中以促进混合。在一些实施例中，可以正切方向或成角将排出液注入试剂中以促进于混合。在这些实例中，多个同心环管的相对长度是可改变的。在一些情况中，内环管可比外环管短或长以提供最佳的减弱效能并使沉积物或该传输道的腐蚀减到最少。

在一些实施例中，可围绕该排放导管提供同心环形套管以允许在排出液与试剂之间能提供惰性气体套管，直到两物种都在反应器中并距实体入口组件一段距离。此配置使沉积物减到最少且使在传输设备的两端的非常高的温度减到最低。

制造氢气及(或)氢气/氧气源的方法是可改变的。例如，在一些实施例中，原子氢焊接(Atomic Hydrogen Welding，AHW)(示例包括使用高电压及例如钨电极的电极)是一种用于提供能量化单态氢与能量化氢自由基的方法。AHW设备可局部地产生能量化氢以在泵前、泵内、或泵后中混合排出液流以提高破坏去除或转换效率。在一些实施例中，可利用电容、电感、电弧、微波、或驻波等离子体来分解氢气或水并形成能量化自由基以协助排出液减弱并减少GWP(全球暖化产物)。

在一些实施例中，可利用Brown’s气体(HHO气体)在原位形成优选物质以利有效的减弱。HHO(亦称为Brown’s气体)、氧气-氢气、或氢氧气体，具有氢氧焰的可能热能的约3.8倍，且每公升的水可膨胀成1866公升的燃烧气体。由于HHO不会对环境产生负面影响且没有储存、运输、或使用的危险，故可以HHO来置换甲烷或其它减弱燃料气体的使用。在一些实施例中，可使用电能来局部地形成氢气或氢氧混和物，因此使空间与运送距离最小化。由于使用大空间及高压可燃气体，此方法及设备使起火危险减到最小。Brown’s气体产生器或传统电解设备为局部形成氢气的设备的实例。

举例而言，在一些实施例中，燃料产生器可使用电力在使用处附近将水电解成纯氢气与氧气。氢氧气体可经由过滤器及压力检测器运行至火焰装置(具有抗逆火安全阀)并经由喷嘴以在反应器中的期望减弱位置点燃气体至高达介于800至4000℃的温度。回火防爆器(flash back arrestor)的使用、工程设计、压力梯度、温度控制、及气体流速可使用来管理局部可燃问题。

在图1中示意性示出示例处理系统100。处理系统100包括处理腔室102，其具有经由排放导管104连接至减弱系统106的处理空间103。排出液(例如处理气体、反应物种、蚀刻副产物等)可从处理空间103排放至减弱系统106。示例排出液包括，但不限于，全氟化碳、三氟化氮(NF₃)、及(或)氮氧化物(NO_x)。反应物种产生器108可连接至排放导管104，用于形成及传递反应物种至排放导管104，其中反应物种通过(例如)将排出液转换成较期望的形式来处理排出液，以排放至环境及中(或)用于更进一步的减弱处理。经处理的排出液可随后进一步在减弱系统106中被处理，例如，燃烧、刷洗、或其它适当的减弱处理。反应物种可在排放导管104的排出液流中产生或在传输连接器104的外部产生，反应物种在后腔室泵之前、之后或之内被注射。

举例来说，泵110可设置在排放导管104中以从处理空间103移除排出液并用于将排出液经由排放导管104流动至减弱系统。如图1所示，反应物种产生器108可在处理腔室102与泵110之间、在泵110及减弱系统106之间、或在泵110处连接至排放导管104。再者(并未示出)，反应物种产生器108可连接至减弱系统106或减弱系统106的一部分。反应物种产生器或反应物种注射器可直接连接至反应腔室或至反应腔室(例如，减弱系统的反应腔室)的入口。

控制器112可连接至处理腔室102以控制处理腔室102的操作，并进一步控制系统100的操作。或者(并未示出)，控制器可连接至减弱系统106及反应物种产生器108，或至减弱系统106与产生器108的单独的控制器(未示出)以控制各自的操作。上述的半导体处理系统100仅为示例性，且其它处理系统亦为可能，例如，具有二或多个连接至相同减弱系统的处理腔室，连接至多个减弱系统的处理腔室，其中各个减弱系统可经配置以处理特定排出液或其类似物。

处理腔室102可为任何腔室，其中存在包括全氟化碳(PFC)、三氟化氮(NF₃)、氧化氮、或任何其它有害空气污染物(hazardous air pollutants，HAPS)。在一些实施例中，处理腔室102可为任何用于处理及(或)制造半导体、显示器、太阳能面板、发光二极管(LED)等的适当腔室(尽管可详细地设想出在其它工业中利用的处理腔室或反应器)。举例来说，处理腔室102可经配置以实行气相或液相处理。这些气相处理的非限制示例可包括干化学蚀刻、化学气相沉积、物理气相沉积、等离子体蚀刻、等离子体氧化、等离子体氮化、快速热氧化、磊晶沉积等。这些液相处理的非限制示例可包括湿化学蚀刻、物理液相沉积等。示例处理腔室102可(例如)包括基材支撑件、用于提供一或多个处理气体的气体面板、及用于在处理腔室中分配处理气体的构件(例如，喷淋头或喷嘴)。腔室可经配置以提供电容耦合、电感耦合或远程等离子体。腔室可包括一或多个热灯(例如，当其经配置以用于快速热处理(RTP)或磊晶沉积处理)。尽管所揭示的是单一处理腔室，具有多个处理腔室(丛集或独立)(其连结至一共享的排放口)的处理系统也可根据本文所提供的教导进行修改。

在处理腔室102中处理的基材可为任何适合在处理腔室中处理的基材。例如，基材可为待处理的任何适合材料，例如结晶硅(例如，硅<100>或硅<111>)、氧化硅、应变硅、锗化硅、掺杂或未掺杂的多晶硅、掺杂或未掺杂的硅晶圆、图案化或未图案化的晶圆、绝缘层覆硅(SOI)、碳掺杂氧化硅、氮化硅、掺杂硅、锗、砷化镓、玻璃、蓝宝石、显示器基材(例如液晶显示器(LCD)、平板显示器(FPD)、等离子体显示器、电致发光(EL)灯显示器等)、太阳能电池数组基材(例如，太阳能电池或太阳能板)、发光二极管基材(例如，LED、OLED、FOLED、PLED等)、有机薄膜晶体管、主动数组、被动数组、顶部发光装置、底部发光装置等。基材可具有多种尺寸，例如，直径200mm(毫米)或300mm的晶圆，以及矩形或方形的平板。

处理腔室102可经配置(例如)以在基材上沉积材料层、以将掺杂剂引入基材、以蚀刻基材或沉积在基材上的材料、以处理基材等。这些沉积在基材上的层可包括用于半导体组件(例如，金属氧化半导体场效晶体管(MOSFET)或闪存组件)的层。这些层可包括含硅层(例如多晶硅、氮化硅、氧化硅、氮氧化硅、硅金属)，或替代性地，含金属层(例如铜、镍、金、含锡层)，或氧化金属层(例如氧化铪)。其它沉积层可包括例如像是蚀刻停止层、光阻层、硬光罩层等的牺牲层。

处理腔室102可使用任何适合的处理气体及(或)处理气体混和物，(例如)以在基材上形成层、以从基材移除材料、或与暴露在基材上的材料层反应等。这些处理气体可包括含硅气体，例如硅烷(SiH₄)、二氯硅烷(Cl₂SiH₂)等；及(或)含金属气体，例如，有机金属、金属卤化物等。其它处理气体可包括惰性气体，例如氦(He)、氩(Ar)、氮气(N₂)等；及(或)反应气体，例如含卤素气体、氧气(O₂)、氟化氢(HF)、氯化氢(HCl)、溴化氢(HBr)、三氟化氮(NF₃)等。

因此，可包含及(或)结合任何处理气体或液体、处理气体或液体混和物、基材、沉积材料、移除材料、或其组合物，以形成可从处理腔室排放的排出液。排出液可包括使用于处理基材或清洁腔室及(或)腔室部件(例如，重复使用的处理套组或处理套组屏蔽)的处理气体或化学试剂的未反应或过量部分。在这些处理中产生的排出液可包括可燃及(或)腐蚀化合物、次微米尺寸的处理残余粒子及气相成核材料的不同组成，以及其它有害或污染环境的化合物。例如，排出液可包括含卤素气体、全氟化合物(PFC)、氯氟化合物(CFC)、有害空气产物(HAP)、挥发性有机化合物(VOC)、全球暖化气体(GWG)、可燃及有毒气体等的不同组成。

从处理空间103经由排放导管104排放的排出液可在到达减弱系统106之前被处理。举例来说，排出液(诸如具有反应物种的PFC、氢自由基)的处理可将排出液转换成期望形式，例如较短链的分子、分裂的氢、或其它可进一步在减弱系统106处理及(或)排放至环境中的形式。

可通过将反应物种产生器108产生的反应物种注入至排放导管104中来处理排出液。反应物种产生器108(例如)可进行下列一或多种处理以产生反应物种：产生电容耦合、感应耦合、远程、或驻波等离子体、或电弧处理(例如那些使用在(例如)氢原子焊接的电弧处理)、或电解处理(例如那些使用在水炬(water torch)中或以产生HHO或Brown’s气体的电解处理)。反应物种可由燃料产生，例如氢气(H₂)、氧气(O₂)、水(H₂O)、或其组合。在一些实施例中，燃料是氢气(H₂)。在一些实施例中，燃料是水(H₂O)。从燃料产生的反应物种可包括下列物种的一或多个：氢气(H₂)、氢离子(H⁺)、氢自由基、氧气(O₂)、氧离子(O^-)、氧自由基、氢氧基(OH)、氢氧自由基、或水(H₂O)。

可将反应物种注入排放导管104中以处理排出液。如上述，可在一或多的位置(例如泵110的上游、在泵110中、泵110的下游)将反应物种注入减弱系统106中。可视情况选择或添加，反应物种可在反应器(减弱系统106)的入口中产生或注入反应器的入口中，或选择性直接注入反应器中(减弱系统106)。

可以任何利于有效混和反应物种与排出液的适合方法来注入反应物种。例如，可将反应物种注入到排放导管的中央位置(例如，导管的轴向位置)以成为围绕排放导管中央流的环形鞘(例如，以环绕排放导管的管腔或鞘)，或注入到排放导管内的任何适当位置以成为一或多个反应物种的流。如图2A-E所示，部分排放导管的非限制性示例实施例包括反应物种引入或产生点。这些实施例可利于有效混和由产生器108产生的反应物种及在排放导管中流动的排出液。

图2A示出根据本发明一些实施例的排放导管200。排放导管200包含第一导管202，其用于在处理腔室102的处理空间103与减弱系统106之间排放排出液。第二导管204进入第一导管202且可实质平行第一导管202定向。第二导管204在第二导管的第一端部203连接至产生器108。第二导管进一步包含设置在第一导管202中的相对端部205，且利用相对端部205以使反应物种进入第一导管202中。第一导管与第二导管可同心设置。例如，第二导管204的部分207可同心设置在第一导管202中。如图2A中所示，第二导管204的部分207包括第二导管204的相对端部205。

图2B示出根据本发明一些实施例的排放导管210。排放导管210包含第一导管212，其用于将排出液排放至第二导管214中。第一导管212包括第一端部211及相对端部213，其中第一端部连接至处理腔室102，相对端部213用于将排出液提供至第二导管214。第二导管214包括第一端部215及相对端部216，第一端部215用于从第一导管212的第一端部211接收排出液，相对端部216连接至减弱系统106。在一些实施例中，第一导管及第二导管可如图2B所示呈平行及同心，其中第一导管212的部分218(包括第一导管212的相对端部213)同心设置在第二导管214的部分219(包括第二导管214的第一端部215)中。产生器108可在第二导管214处连接至排放导管210，如图2B中所示邻近第二导管214的第一端部215，以将反应物种注入排放导管210中。第二导管214可在第二导管214的相对端部216连接至减弱系统106。

图2C示出根据本发明一些实施例的排放导管220。排放导管220包括第一导管222，其用于在处理腔室102的处理空间103与减弱系统106之间流动排出液。可使用第二导管224注射反应物种。第二导管224包括第一端部223及相对端部225，其中第一端部223连接至产生器108，相对端部225在第一导管222的壁226处连接至第一导管222。第二导管224可与第一导管222成角设置。上述角度可为任何利于反应物种与排出液混和的角度，例如相对第一导管222的中心轴(未示出)的夹角介于约0度至180度之间。在一些实施例中，第二导管224可正交第一导管222的表面设置，例如，以利于在导管内产生涡流以利于提高反应物种和排出液的混和。

第二导管224可沿着两个方向相对第一导管222成角设置。例如，可界定两个参考平面：第一参考平面，其含有第一导管222的中心轴及第二导管224与第一导管222的交叉点；及第二参考平面，其垂直第一参考平面并亦含有第一导管222的中心轴。随后，两个角度可界定为介于第一导管222的中心轴与投射在第一参考平面的第二导管224的中心轴间的第一角度，与介于第一导管222的中心轴与沿着第二参考平面的第二导管224的中心轴的第二角度。

图2D示出根据本发明一些实施例的排放导管230。排放导管230包括第一导管232，其将产生器108连接至减弱系统106。第一导管232包括第一端部231及相对端部233，其中第一端部231连接至产生器108，相对端部233连接至减弱系统106。可使用第二导管234注射排出液，其中第二导管234将处理腔室102的处理空间103连接至第一导管232。例如，第二导管234包括第一端部235及相对端部236，第一端部235连接至处理腔室102，相对端部236在第一导管232的壁238处连接至第一导管232。第一排放导管与第二排放导管232、234可如图2C的实施例所述类似配置。例如，第二导管234可如图2D所示与第一导管232成角设置。

图2E示出根据本发明一些实施例的排放导管240。排放导管240包括中央导管242，其(例如)将处理腔室102的处理空间103连接至减弱系统106。环形的第二导管244可径向设置在部分中央导管242周围。第二导管244可(例如)包括多个埠口246，其用于将来从反应器108(或从燃料或试剂源，例如H₂气体或水蒸气)的反应物种注入中央导管242中。或者，可围绕中央导管242在各端口的位置提供多个第二导管。

在一些实施例中，(例如)用于产生局部试剂，一或多个电极(示出两个电极248)可设置在中央导管242中并紧靠彼此，或紧靠一些其它适合的电弧表面。在图2E所示的实施例中，两个电极248径向对准且彼此相对，并在其相对顶部之间设置间隙250。间隙250可具有任何适于维持这些电极248(或单一电极与电弧表面)间的电弧的尺寸。例如，在一些实施例中，间隙250可约0.25英寸。也可利用其它间隙尺寸或电极配置。电极可由任何适当材料制造，非限制性示例包括钨及氮化硅。在操作中，可将这些电极连接至功率源(未示出)，以在这些电极之间形成电弧。可经由入口252将试剂前驱物气体(例如H₂或水蒸气)经由埠口246提供至中央导管242中，其中试剂前驱物气体可经激发以形成一或多个单态氢、氢自由基、氢氧自由基、单态氧、氧离子等。

上述在图2E中的配置可和来自处理系统的排出液排放导管共轴地设置(例如，沿着在处理腔室102与减弱系统106间的导管)。其它或结合的情况下，示出于图2E的排放导管240可非共轴地设置并可利用排放导管240通过上述一或多个实施例来产生及引入试剂。例如，标示为“从102”的部份中央导管242可被覆盖，且标示为“至106”的部份中央导管可另外通往一导管，以如上述(例如，参照图2A-D)提供反应物种。

在一些实施例中，可提供爆炸预防装置。例如，爆炸预防装置(例如，回火防爆器)可设置在试剂传递传输道系统中或邻近注射点设置。爆炸预防装置可为任何装置或多个装置的结合以预防可爆炸的毒物。此外，在感测到非所欲的燃烧之后，这些装置提供在上游注入惰性气体以停止火焰传播的技术。此装置也可为从传播的火焰中简单移除足够热量以消灭非所欲反应的技术。在其它示例中，爆炸预防装置可为下列装置中的至少一者：回火防爆器、逆止阀、隔离阀、或一些其它单向流动装置。此外，也可使用或替代性使用工程设计、压力梯度、温度控制、及气体流率来管理排放导管及减弱系统二者中至少之一的局部可燃问题。

可个别或结合使用上述及示于图2A-E中的排放导管实施例以利于提高反应物种及排出液的混合。在一些实施例中，排放导管可进一步包括惰性气体导管(未示出)以将惰性气体注入排放导管中。惰性气体可利于使沉积在导管壁及(或)泵或其它表面上的排出液减到最小，且可进一步利于降低邻近处理空间的排出液的温度。

减弱系统106可为任何适于接收及处理来自处理腔室(例如，处理腔室102)的排出液的减弱系统。示例减弱系统106为可从加州圣塔克拉拉应用材料公司的Marathon获得减弱系统。也可利用其它的减弱单元。可采用减弱系统106以减弱单一处理腔室或工具，或多处理腔室或工具。减弱系统106可使用(例如)热、湿刷洗、干刷洗、触媒、等离子体及(或)相似构件来处理排出液，并可使用将排出液转换成低毒性形式的处理。减弱系统106可进一步包括多个减弱系统以处理从处理腔室102的特定类型排出液。

示例减弱系统(例如)可包括一或多个洗涤器、热反应器(例如，燃烧反应器)、加氢合成反应器等。例如，来自用于蚀刻处理的腔室排放的排出液可包括卤素及(或)含卤素分子，例如氯(Cl₂)、三氟化氮(NF₃)、及(或)全氟化碳(PFC)及未饱和碳氢化合物(例如，乙烯(C₂H₄)、丙烯(C₃H₆))。可如上述(例如，将排出液还原至更期望的形式)在排放导管104中处理排出液，或者，反应物种产生器108可连接至减弱系统106以处理进入减弱系统106中的排出液。

经处理的排出液(例如)可在一开始注入热反应器或燃烧器中，以进一步将排出液简化成可燃或可处理的形式。在燃烧器中处理的排出液可接着流动至洗涤器(例如液体洗涤器(即水洗涤器))等中。例如，在水刷洗过程中，使用诸如将排出液经由水喷雾器来鼓泡等的方法使排出液接触水。一些可溶于水的排出液可通过洗涤器移除。例如，诸如HCl的排出液可溶解在水中并从排出液流中移除。在一些实施例中，(例如)当排出液起泡沫时，必须添加化学添加物至洗涤器中。起泡沫可能限制排出液的移除效率。详述于下文并参照图2，可通过本发明传递设备106提供这些化学添加物。例如，与预洗涤器使用的化学添加物可包括抗起泡试剂，例如Dow Corning抗起泡剂(anti-foamer)1410等。

未通过洗涤器移除的排出液(例如饱和碳氢化合物)，可流动至热反应器中(即燃烧反应器)。或者，在不需要加氢合成或刷洗的排出液的实施例中，排出液可从处理腔室直接流入热反应器中。示例热反应器可(例如)燃烧排出液，例如饱和碳氢化合物在大气环境中与含氧气体(例如氧气(O₂))燃烧，以形成二氧化碳(CO₂)及水(H₂O)，而可释放至环境中。

上述的减弱系统仅为示例性，且其它减弱系统可从本文所述的发明方法及设备获益。例如，触媒减弱系统(例如)可结合洗涤器使用。可在排出液流入触媒反应器之前或之后使用洗涤器，以移除可能破坏或降低触媒反应器效率的排出液的气态与粒子成份。触媒反应器包含可进行催化反应的催化表面，该催化反应可将排出液转换成环保材料或可通过(例如)洗涤器或燃烧反应器移除的材料。催化表面可由催化材料制成、或支撑磨碎的触媒、泡沫床或压粒床、或在催化反应器的部件或壁上的涂层。催化表面可位在包含陶瓷材料(例如堇青石、氧化铝(Al₂O₃)、碳化硅、氮化硅等)的支撑结构上。

在一些实施例中，可在系统中利用一或多个能量回收装置以增强整体系统的总效率且进一步降低碳足迹。可采用的能量回收装置示例包括热能后减弱(post abatement)的对向交换，并在注射试剂之前或将排出液注射至减弱系统之前使用回收热能来预热处理腔室的排出液。或者，可使用回收能量来加热腔室排放线路以使传输道系统、真空泵、及(或)鼓风机中的处理腔室副产物的凝结减到最小。热能回收的其它示例包括热能的对向交换回收并使用该能量来馈送吸附式或吸收式冷却机，以使经冷却的水回路中的能量需要减到最小，或使用余热来驱动斯特陵(sterling)能量回收装置。也可使用余热来制造蒸气或驱动涡轮。

图3示出根据本发明实施例用于处理排出液的方法300的流程图。方法300可使用图1及2A-E中描述的所述的处理系统100的实施例。方法300包括：在步骤302，从处理腔室102的处理空间103流动排出液。随后，在步骤304，可以从氢气(H₂)或水(H₂O)中至少一者所形成的反应物种来处理排出液。在步骤306，经处理的排出液可流动至减弱系统106中或从处理腔室102的排放系统移除。

本文所述的发明方法及设备可有利地在(例如)处理系统的排放导管中局部提供反应物种的产生。本发明方法及设备可提高减弱效率，且在一些实施例中，意外的提高减弱效率。例如，发明人已发现当使用如上述的减弱处理排出液时，上述氢燃料减弱系统及处理可相较于使用甲烷作为减弱燃料的传统减弱系统提供约四倍的增加效率。再者，使用诸如氢气(H₂)或水(H₂O)的燃料有利地降低整体处理的碳足迹。进一步说，通过这些燃料产生的反应物种可进一步有利地减少氮氧化物(NO_x)。

虽然前文针对本发明的实施例，但是在不脱离本发明的基本范围的情况下，可设计本发明的其它及另外实施例。

Claims (15)

1.一种用于处理排出液的系统，包含：

处理腔室，其具有处理空间；

排放导管，其连接至所述处理腔室以从所述处理空间移除排出液；及

反应物种产生器，其连接至所述排放导管以将反应物种注入所述排放导管中来处理所述排出液，其中，所述反应物种产生器产生包含下列至少一者的反应物种：单态氢、氢离子、或氢自由基。

2.根据权利要求1所述的系统，还包括：

减弱系统，其连接至所述排放导管的相对端部以接收经处理的排出液；及

真空泵，其设置在所述排放导管中以利于所述排出液通过所述排放导管而流动；

其中，所述反应物种产生器在所述处理腔室与所述真空泵之间、在所述真空泵处、或在所述真空泵与所述减弱系统之间连接至所述排放导管。

3.根据权利要求2所述的系统，还包括：

第二导管，其将所述反应物种产生器连接至所述排放导管，其中，所述第二导管具有第一端部及相对端部，所述第二导管的第一端部连接至所述反应物种产生器，所述第二导管的相对端部设置在所述排放导管中以将所述反应物种提供至所述排放导管。

4.根据权利要求3所述的系统，其中，所述第二导管的包括所述第二导管的所述相对端部的一部分同心设置在所述排放导管中。

5.根据权利要求2所述的系统，其中所述排放导管还包括：

第一导管，其具有连接所述处理腔室的第一端部；及

第二导管，其用于从所述第一导管的相对端部接收所述排出液，其中，所述第二导管具有第一端部及相对端部，所述第二导管的第一端部用于从所述第一导管接收所述排出液，所述第二导管的相对端部连接至所述减弱系统，并且其中，所述反应物种产生器连接至所述第二导管。

6.根据权利要求5所述的系统，其中，所述第一导管的包括所述第一导管的所述相对端的一部分同心设置在所述第二导管的一部分中，其中，所述第二导管的一部分包括所述第二导管的第一端部。

7.根据权利要求2所述的系统，还包括：

第二导管，将所述反应物种产生器连接至所述排放导管，其中，所述第二导管具有第一端部及相对端部，所述第二导管的第一端部连接至所述反应物种产生器，所述第二导管的相对端部在所述排放导管的壁处连接至所述排放导管以将所述反应物种提供至所述排放导管。

8.根据权利要求2所述的系统，其中所述排放导管还包括：

第一导管，其具有第一端部及相对端部，所述第一导管的第一端部连接至所述反应物种产生器，所述第一导管的相对端部连接至所述减弱系统；及

第二导管，其具有第一端部及相对端部，所述第二导管的第一端部连接至所述处理腔室，所述第二导管的相对端部在所述第一导管的壁处连接至所述第一导管。

9.根据权利要求7或8所述的系统，其中，所述第二导管与所述第一导管成角设置，以沿朝向所述减弱系统的方向将所述反应物种提供至所述排放导管。

10.根据权利要求2所述的系统，还包括：

多个埠口，其径向设置在所述排放导管周围，以将所述反应物种注入所述排放导管中。

11.根据权利要求10所述的系统，其中所述排放导管还包括：

第二导管，其径向设置在所述排放导管的一部份周围并连接至所述多个埠口。

12.根据权利要求10所述的系统，还包括：

电极，其具有延伸至所述排放导管中的尖端且经定位以在所述电极与电弧表面间界定间隙，其中，所述间隙适合在对所述电极施加能量时维持电弧。

13.根据权利要求12所述的系统，其中，所述电弧表面是设置在所述排放导管中的第二电极。

14.一种用于处理排出液的方法，包含以下步骤：

使排出液从处理系统的处理空间通过与所述处理空间流体连接的排放导管流动；

在所述排放导管中用反应物种来处理所述排出液，所述反应物种包含下列至少一者：单态氢、氢离子或氢自由基；及

使经处理的排出液流动至减弱系统。

15.根据权利要求14所述的方法，其中，所述反应物种由氢气或水中至少一者形成。

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