SMT(表面贴装技术)是电子制造的核心工艺,涉及锡膏印刷、贴片、回流焊、波峰焊等工序。其废气主要来源于焊料(锡膏/锡条)、助焊剂、清洗剂等材料的挥发及高温反应,成分复杂且包含颗粒物、VOCs及潜在有害物质。以下为SMT废气处理的详细方案:
一、废气来源与特性
(一)废气来源
锡膏印刷:溶剂型锡膏(含松香、树脂、有机溶剂如异丙醇、乙醇)挥发产生VOCs。
回流焊/波峰焊:
焊料(锡铅或无铅)高温熔融时产生焊锡烟尘(金属氧化物、微小颗粒物)。
助焊剂(含活性剂、树脂、有机溶剂)受热挥发,释放VOCs(松香类、醇类、酯类)。
清洗工序(若需):使用清洗剂(如异丙醇、氟氯烃)清洗焊后残留,产生VOCs。
(二)废气特性
成分复杂:
VOCs:松香、异丙醇、乙醇、乙酸乙酯、甲苯等(助焊剂/锡膏挥发)。
颗粒物:焊锡烟尘(粒径0.1-10μm,含Sn、Pb、Cu等金属氧化物)。
潜在酸性气体:若助焊剂含卤素(Cl、Br),可能生成HCl、HBr等。
浓度波动:
颗粒物浓度:波峰焊工序可达100-500mg/m³(未处理时)。
VOCs浓度:锡膏印刷工序低(<500mg/m³),回流焊/波峰焊中等(500-3000mg/m³)。
温度与湿度:回流焊废气温度较高(150-250℃),需预处理降温;湿度因车间环境而异(通常洁净车间湿度控制30%-60%)。
二、处理工艺设计
SMT废气处理需遵循“分质收集、预处理优先、组合工艺达标”原则,核心工艺为:收集→预处理(颗粒物+VOCs前处理)→核心处理(VOCs去除)→深度处理(异味/残留)→排放。
(一)废气收集
目标:高效捕集各工序废气,避免无组织排放,同时维持洁净车间环境。
收集方式:
锡膏印刷机:顶部吸风罩(风速0.5-1.0m/s),覆盖印刷区域。
回流焊炉:炉体密闭,设排风接口(风量按炉膛体积×换气次数计算,通常8-12次/h)。
波峰焊机:焊锡槽上方吸风罩(风速1.0-1.5m/s),结合炉体密闭。
清洗工序:局部排风罩(风速0.3-0.5m/s)。
风量计算:根据设备尺寸、罩口风速、换气次数综合确定,确保捕集效率>90%。
(二)预处理
目标:去除颗粒物、降温除湿,保护后续处理设备。
颗粒物处理:
初效过滤:金属网过滤器(去除大颗粒焊锡渣,粒径>5μm)。
中高效过滤:袋式过滤器/滤筒过滤器(去除细颗粒物,粒径>0.5μm,效率>90%)。
HEPA过滤(可选):对粒径<0.3μm的颗粒物,效率>99.97%(若排放标准对颗粒物要求极严)。
降温除湿:
喷淋塔:若废气温度>60℃(如波峰焊废气),通过水喷淋降温(温度降至40℃以下),同时去除部分水溶性VOCs(如乙醇、异丙醇)。
换热器:高温废气经板式/管式换热器与新风换热,回收热量(可用于预热新风或车间供暖)。
酸碱中和(若含酸性气体):喷淋塔内添加NaOH溶液(中和HCl、HBr),或H?SO?溶液(中和碱性气体)。
(三)核心处理(VOCs去除)
根据VOCs浓度、风量选择技术,SMT废气VOCs浓度中等(500-3000mg/m³),推荐吸附浓缩+催化燃烧或活性炭吸附+定期再生工艺。
典型组合工艺:
预处理+活性炭吸附:低浓度废气经过滤、降温后进入活性炭吸附箱(两级串联,效率>90%),饱和活性炭定期更换(危废处置)或蒸汽再生(再生气进入催化燃烧)。
预处理+吸附浓缩+催化燃烧:低浓度废气经活性炭/分子筛吸附浓缩(浓缩比5-15倍),解吸气(浓废气)进入催化燃烧装置,氧化为CO?和H?O(效率>95%)。
(四)深度处理(可选)
若排放标准对异味(如松香焦糊味)或极低浓度VOCs有要求,可增设:
光催化氧化:UV光解(185nm/254nm)结合TiO?催化剂,分解残留VOCs(效率30%-50%)。
生物滤池:利用微生物降解VOCs(适合水溶性好的物质,如乙醇、异丙醇)。
三、设计要点与合规性
安全设计:
焊锡烟尘属可燃粉尘,设备需防爆(电机、仪表防爆等级≥ExdⅡBT4),配置泄爆口、阻火器、可燃气体报警仪。
催化燃烧装置需设置紧急稀释系统(当VOCs浓度接近爆炸下限时自动稀释)。
排放标准:
符合《大气污染物综合排放标准》(GB16297)、《挥发性有机物无组织排放控制标准》(GB37822)及地方电子行业专项标准。
关注非甲烷总烃(<60mg/m³)、颗粒物(<120mg/m³)、锡及其化合物(<8.5mg/m³)、苯系物(如甲苯<40mg/m³)的排放限值。
能源回收:
回流焊/波峰焊废气余热通过换热器回收,用于预热新风或车间供暖(节省能耗20%-30%)。
催化燃烧余热可回用(如加热解吸空气或生产用水)。
四、运行维护
过滤器维护:监测压差,初效过滤器每1-2个月更换,中高效过滤器每3-6个月更换(依颗粒物浓度而定)。
活性炭管理:定期检测吸附效率(如碘值),更换周期3-6个月(低浓度工况可延长至1年),饱和活性炭按危废处置或再生。
催化燃烧催化剂:每2-5年检测活性(如CO转化率),中毒后需更换(避免含S/Cl物质进入)。
喷淋塔维护:每1-2个月清理喷嘴、更换循环水(防堵塞),定期检测pH值(酸碱中和工况)。
鑫蓝环保科技(昆山)有限公司多年来专注于SMT废气处理设计、制造和安装。我们产品有RTO蓄热焚烧、RCO蓄热催化燃烧、CO催化燃烧、TO直燃炉、有机废气处理设备、冷凝回收、防爆除尘器、酸碱废气处理、滤筒除尘器、防爆除尘器、单机除尘器、仓顶除尘器、旋风除尘器、洗涤塔、活性炭吸附箱、静电除油设备等。
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