半导体电子厂活性炭更换周期为何要按季节缩短

7月中旬,长三角一家做芯片封装测试的工厂设施负责人联系过来,说车间尾气处理装置的出风口这几天能闻到明显的溶剂味,担心是不是活性炭该换了。这家厂主要做封装环节的清洗、点胶工序,废气里以异丙醇、丙酮为主,平时靠一套风量6000m³/h的活性炭吸附箱处理后排放。

到现场先用便携式检测仪在吸附箱进出口各测一遍,进口浓度大约380mg/m³,出口读数到了58mg/m³,换算成去除率不到85%,明显低于这套设备正常应有的95%以上。掀开箱体检查,活性炭层表面已经发黑发潮,抓一把在手里能闻到很浓的溶剂味,说明这批炭基本已经吸附饱和穿透了。

一问才知道,这批活性炭是今年3月换的,按常规工况计算,4个月的更换周期本来留了余量。但进入7月之后,车间为控制洁净度和作业环境温度,空调负荷持续加大,吸附箱本身安装在车间外的屋顶,箱体内部实测温度已经接近40℃。活性炭的吸附能力和温度大致成反比,温度每升高10℃,穿透时间往往会缩短两到三成,这也是明明还没到常规周期、炭层却提前失效的主要原因。

跟厂方沟通后,双方定了两个调整方向:一是这一批全部更换,用的是椰壳基活性炭,碘值820mg/g左右,按箱体1.2米×1.2米×1.5米的尺寸核算,一次性装填量将近960公斤;二是把夏季6月到9月的更换周期从常规4个月压缩到6到8周一次,秋冬季节再恢复到常规周期。

更换当天从早上8点开始,先停机断电、通风置换半小时,确认箱内可燃气体浓度降到安全范围才开箱作业。旧炭清出来实测重量890公斤左右(部分吸潮增重),新炭分四层装填,每层压实后都测了厚度,确保气流通过时不出现短路通道。装填完成重新开机后连续监测72小时,进口浓度稳定在350到400mg/m³区间,出口浓度控制在12mg/m³以内,去除率回升到97%左右。

这个案例后来厂方自己也总结出一条经验:夏季高温月份,活性炭吸附箱不能只按常规周期换,得结合箱体实测温度和进出口浓度动态调整,尤其屋顶安装、日晒直接的箱体,内部温度往往比预想的高出不少。现在这家工厂每年6月初就会提前排一次比对检测,数据不对劲就提前更换,不再等到闻出异味才处理。