VOC浓度降低处理设计方案
一、项目背景及设计技术要求
本工程项目增加HVA2生产线。本次设计方案的范围主要包括L20层生产
车间：HVA2、ODF、PI、STOCK区域。产生VOC的区域主要是PI核心区域。VOC对HVA2的影响如下：
本次设计的具体区域分隔见以下附图
STOCK区域 HVA2预留区域 PI区域 ODF核心区 本期HVA2实施区域 PI核心区域PPO PI核心区域PIP
PI核心区，VOC发生源
CELL厂HVA2工艺流程、VOC发源地、气流方向及各房间压差关系流程图（1）
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各区域温湿度及压力控制要求（1）（2） 序号 1 2 3 4 区域 PI HVA2 STOCK ODF 温度(℃) 23+/-2 23+/-1 23+/-1 23+/-2 湿度(RH%) 50+/-10 50+/-10 50+/-5 50+/-5 相对压差(Pa) - + ++ + 洁净等级 设备上方100，大环境1K 设备上方100，大环境1K 设备上方100，大环境1K 设备上方100，大环境1K 备注 压差相对于室外大气压 压差相对于室外大气压 压差相对于室外大气压 压差相对于室外大气压 本次设计压差分布图（1）（2）
CFU、沸石转轮、水洗空调机组处理风量计算依据表（1）（2） 序号 1 2 3 4 区域 PI HVA2 STOCK ODF VOC处理循环风量计算依据 5次换气次数 10次换气次数 10次换气次数 20次换气次数 计算经济体积 剔除洁净区部分设备占用体积 2 / 13
二、PI区VOC浓度降低所采用的水洗方案与沸石转轮方案系统技术及经济比较
鉴于南京熊猫的施工方案及夏普的工厂现状。我们采用的是水洗的方案控制VOC的浓度。水洗方案工作原理如下：
水洗机组原理图，水洗除去VOC的效率在60%左右（1）
PI核心区PPO部分水洗原理图
PI核心区水洗风系统原理图
水洗设备的计算步骤主要有：
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1、确认需要处理的风量2、根据所确定的循环风量，计算所需的循环水量3、根据循环水量及流程图选择管路大小及循环水泵型号规格4、确认水洗室的大小及压损，选择空气加湿器及洗涤箱的大小5、根据系统的要求选择合适的制造材料。6、设计选择好一套补水装置，一般由正常补水和快速补水系统构成。7空气加湿器之自控系统的设计及选型及调试。
水洗方案经济及效果分析
投资费用（万元） 厂房设施运维费用 材料费（万总费用电费（万元） 元） （万元） 设计方案 设计内容 水洗系统方案：从再释放到空气中吸收，符合夏普的设计制程条件。去除效率50%。 水洗系统：处理风量2套。 回风隔墙：5666.9m2 414.0 54.9 25.0 79.9 20PPM处理到10PPM，22000CMH，14000CMH, 共随着方案讨论的细化以及结合夏普公司及华星一期的使用现状，经过各方探讨，研究了沸石转轮的方式处理VOC.（3）
沸石转轮的处理原理如下：
1.处理区: 对空气中的VOC进行吸附的区域；
2.再生区: 将附着在Rotor上的VOC通过高温进行解析并脱离的区域；
3.冷却区: 将由于高温脱离变热的再生区冷却到洁净室的空气的区域 通过冷却区的Rotor冷却，加热空气 (加热器的电力消 耗减少)； 4.加热器: 将通过冷却区的预热空气加热到再生温度的区域。
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设备及配管模拟图 设备现场安装图纸
Manage EQ
沸石转轮方案效果及费用分析
投资费厂房设施运维费用
设计方案 设计内容 用（万电费（万材料费元） 总费用元） （万元） （万元） 沸石吸附脱附系统： VOC处理设备本身消耗电力（风机和电加热脱附），每台300CMM风量的设备电力消耗约26.67KW（SETS提供的测试数据） 风机功率：7.5KW/set*2set=15.0KW； 热脱附：1800*1.2*48/3600*2set=57.6KW FAB内的电力消耗大部分转化为热（暂按70%估算），成为冷负荷。中温冰机综合COP约6.0，消耗电功率约：72.6KW*0.7/6.0=8.47KW 沸石吸附脱附方案：从20PPM处理到2PPM，再释放到空气中吸收，符合夏普的设计制程条件。去除效率约等于90%。 维持设备运转和FAB温度的电量消耗：72.6KW+8.47KW=81.1KW 年运行电费：81.1KW*24h/d*365d/y*0.78元/KWH=55.4万元/年 脱附再生气量按5%计算，由此造成的MAU补风量增加，(22000+14000)*5%=1800CMH。 MAU风机耗能：2KW*0.85*24h/d*365d/y*0.78元/KWH=1.2万元 MAU除湿耗能：[(1800*1.2*55/3600)]*24*180*0.78=11.1万元 加湿耗水：0.2万元/年 滤网耗材：[30*1000*0.5（高效）+40*330*4（中效）+40*60*8（初效）+2*6*600（卷帘）+1*6*500（卷414.0 (110万/台，2台） 67.7 0.5 68.2 5 / 13
帘）]/30=0.3万元 年运行费用为：68.2万元 水洗与沸石转轮的方案经济技术分析
方案 投资、运行费用 Strength(优势) Weakness(劣势) Opportunity(机会) Threaten(威胁) VOC处理效率1. 去除效率比沸石差，水洗处理效率50%。 低，室内残留更贴近现有工场设VOC浓度高计。 （50%），对周边环境污染威胁大。 应用效率更1. 不能同时去除高、更节能的VOC等正、负离子。 夏普未曾采用这种方溶于水的VOC，效率约471.97万元 RAU50%。 运行费用：水洗 2. 能够同时去79.91万元NOx,SO4,Cl-,F- ,NH4+/Y 等阴阳离子。 投资费用：1. 能够去除大量投资费用：沸石469.7万元 68.2/Y 转轮 运行费用：1. 能够去除大量溶于水的VOC， 效率约90%。 2. 运行费用低。 NOx,SO4,Cl-,F- ,NH4+处理方法，领先于法，未能保证夏普现有的设计方新方案的可靠案。 性。 另根据技术顾问指出，PI区只有降低VOC的要求。拟建议采用处理效率高（约90%），运行费用更低。因此最后采用沸石转轮方案
三、采用CFU过滤VOC方案探讨
针对HVA2、STOCK、ODF区域的可能潜在产生的VOC，为了降低其浓度，根据以往的设计施工经验，采取的方案是在下夹层设置Chemical Filter Unit(CFU)的方式循环处理回风。具体计算参照前面所述的计算方式
针对现场与设计图纸相矛盾的时候，现场安装中往往发生CFU位置错开放的情况，为了CFU不发生窜风的情况，可采取在出风口末端连接风管的方式，使最终的出风位于同一位置，详见所附的ODF、STOCK设计图片。
STOCK区域CFU安装方向调整及附加风管施工示意图
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ODF区域CFU安装方向调整及附加风管施工示意图
ODF、HVA2、STOCK区域所需的来自室外新风中包含的VOC的处理方案探讨
为了维持房间内的正压、补充排气以及保持现场人员健康需求，需要向各房间通入新风，如何保证室外新风中VOC不扩散到各个隔间，由于本次机房内的MAU暂未设置化学过滤器。本次设计的方案是单独配置一套处理新风的CFU（chemical Filter Unit）, MAU处理过的新风经过CFU（chemical Filter Unit）处理后送入各个隔间。以下附图为处理平面图及流程图
新风供给
HVA2区域 新风供给ODF区域 新风供给Double-Skin 气动开关旁通阀，CFU故障开启 新风接自L25层MAU空调机房 新风供给STOCK区域
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四、FFU马达运转产生的VOC泄露的预防方案探讨
洁净室一般采用FFU+MAU+DCC配置形式，FFU马达运转产生的VOC也会对生产环境产生影响，如何预防，本次采取的方案是采购的FFU的马达为封闭式，同时在安装FFU的时候，FFU与龙骨进行硅胶密封。
五、核心区域VOC防扩散方案探讨
为了防止VOC从PI核心区扩散到其他区域，结合现场的条件，在下夹层和上夹层设置（Double-skin）双层隔墙的腔体，具体是在STOCK区域、ODF区域设置。通过向（Double-skin）双隔墙送入新风或者通过小型风机送风，另外通过气动阀控制保证送入的风量维持（Double-skin）双隔墙腔体内相对于PI区 5PA左右的正压。
Double-skin双隔墙南北方向 Double-skin双隔墙南北方向 Double-skin双隔墙东西方向
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维持正压的小型风机 维持正压的CFU处理过的新风支管 维持正压的气动调节阀 L25层Double-skin平面示意图
Double-skin Double-skin
L10层Double-skin平面示意图
Double-skin Double-skin
PI与ODF区域（Double-skin）双隔墙剖面示意图 PI与STOCK区域（Double-skin）双隔墙剖面示意图
六、现场施工技术方案探讨及实际效果展示
为了防止PI区域的VOC泄露至其他区域，对于用作隔墙的库板，为了保证库板与库板间的气密。对其施工采取以下的方案措施
1.库板与库板拼接时：
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1.1底板接触面涂一层硅胶 ，安装时使其溢出，接缝处抹平密封 1.2 针对stock 库板除了硅胶密封外 ，与接缝处再增加防静电密封板（采用与库板外表层同种材质和颜色） ，施工时涂一层硅胶与库板 贴合后溢出，自攻螺钉固定后， 抹平硅胶再次密封 。
库板与库板连接施工示意图
图
库板与楼板、地板连接施工示意
2.库板与楼板&底板拼接时
2.1铝轨与楼板底板接触面涂一层硅胶 ，安装时使其溢出，接缝处抹平密封 。
2.2 铝轨与库板接触侧涂上硅胶，库板安装时使其溢出，接缝处抹平密封
库板与楼板施工图 库板与库板施工图
库板与地板施工图 针对现场PI房间内产生的VOC防止泄露问题，鉴于一层属于技术夹层，有大量的电缆、桥架、水管、气管、风管穿越隔墙，针对这种情况，我们采取的密封方案是：裁剪合适大小镀锌铁皮用钉子固定在隔墙上，接缝处打上西卡胶密封。同时为了美观，在打完胶后用工具把胶抹平。对于隔墙与隔墙连接处，采取的方案是溢胶法，我们一般采用的是道康宁的胶，但是由于道康宁胶容易产尘及有少量挥发性VOC，根据以往类似的项目的经验，最后选择的密封胶是西卡牌的。
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下夹层工字钢穿墙密封效果图 下夹层槽式桥架穿墙密封效果图
下夹层母线穿墙密封效果图 下夹层桥架电缆穿墙密封效果
下夹层风管穿墙密封效果图 下夹空调水管穿墙密封效果图
下夹层废液管道穿墙密封效果图 下夹层废气管道穿墙密封效果
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下夹层气体管道密封 上夹层双C穿墙密封
上夹层铁皮隔墙密封效果图 上夹层龙骨穿墙密封效果图
七、测试效果
现场后期关于VOC浓度检测及压差调试情况如下：
实测：实测：实测：14PA 实测：实测：-3.1PA 实测：-0.2PA 实测：16PA 实测：-3PA 实测：-0.1PA
上述表格中的测试参数表明：本次设计方案能满足系统的压差要求。
现场方案检测结果：VOC沸石转轮：入风口：2.2PPM,出风口：0.6PPM，满足设计要求
结论：
综合以上的设计方案、施工工艺、及最后运行检测，在保证技术可行与经济实惠的情况下，最终采用了沸石转轮吸附处理的方案，对降低VOC浓度的效果明显，经过最后的技术检测。满足了生产要求。
本次设计方案结合了目前各大公司的先进技术并及时规避了以往方案中效果不是很好的方案，同时又有相关专业人员不断的参与技术论证，又采用了各专
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业厂家的目前技术水平所能达到的最好的产品。实现了调试及运行的要求。达到预期的设计效果。该方案可行。
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