TSUGA: 理论付诸实践—除氮氧化物（DeNOx）解决方案
在半导体生产中，有效去除氮氧化物至关重要。这些有害化合物在生产过程中产生，会对环境和健康构成重大威胁。DAS Environmental Experts致力于为客户提供有效净化有害废气的创新解决方案。
DeNOx是一种去除半导体生产过程中产生的氮氧化物的工艺，也适用于subfab附属设备中工艺气体的后续净化。氮氧化物是危害环境和人类的有害化合物。DeNOx工艺利用催化剂和还原剂来吸收或化学转化气体中的氮氧化物，然后将其释放到大气中。这有助于减少环境污染。
DAS Environmental Experts（DAS EE）早在2017年就率先解决了半导体生产中的高效氮气处理问题，并迅速开发了用于二次废气净化的独立解决方案TSUGA。TSUGA源自一篇硕士论文的设想，现如今已成为一项内部开发项目，并迅速发展起来。DAS EE研发团队与萨克森州的杰出研究生态系统强强联合，在德累斯顿技术大学和弗莱贝格工业大学的鼎力支持下，致力于开发利用二次消减系统实现更高效的废气处理，此系统可连接到废气净化系统的下游，如燃烧与水洗系统。
实验装置
第一步，建立一个带有上游滤尘器的简化实验室系统。此系统基于使用氨气的选择性催化还原(SCR)。半导体生产中产生的废气流首先会在使用集成燃烧工艺的燃烧器-洗涤器系统中进行处理，然后被冲洗。接下来，冲洗过的废气会通过下游DeNOx系统中的高效薄膜过滤器，然后进入SCR反应器，与还原剂氨(NH3)混合，随后会被加热到180°C-300°C，废气会流过蜂窝状催化转化器，其中氨会被还原成氮气和水蒸气。
旁边的图表显示了TSUGA的功能原理。
高还原效率
此系统可实现高达95%的氮氧化物还原效率，以及高达99.9%的总粉尘除尘效率。处理后的气体可以安全地释放到环境中。多种因素促成了这一令人满意的效果：首先是特别设计的SCR反应器，其结构紧凑、实用高效。此外，对各参数的精密调整，如氨的混合、正确的温度选择以及工艺热量的高效利用等发挥了辅助作用，让TSUGA能够以较低的额外能量需求和极少的氨泄漏实现上述效果。集成颗粒过滤器，为催化转化器提供最大保护。
许多其他学生论文提到了进一步优化工艺的可能性，特别提出了一个基于还原效率和氨泄漏的在线测量控制概念。针对这一概念进行了全面测试，以便能够在尽可能接近现实的条件下评估系统中各部件的相互作用。除了研究系统在分离和热量回收方面的效率之外，我们还关注敏感压力下的运行稳定性。
从实验室到中试工厂
2021年，这种方法引起了一家知名半导体制造商的兴趣，其正在寻找创新解决方案来大幅减少氮氧化物排放。此公司选择DAS EE作为长期合作的环境技术解决方案提供商。在与此客户的密切合作下，我们的实验室项目在短短六个月内进展到开始中试生产，并于2022年在制造商的subfab附属设备接受了初始耐久性试验。DAS Environmental Experts能够快速调整技术以适应客户的具体要求，展示了这一尚不知名的测试系统性能。
然而，一个意想不到情况是，SCR系统（后来被命名为TSUGA*）并没有像最初设想的那样连接到DAS EE的燃烧/水洗系统的下游，而是连接到另一个供应商系统的下游。通过对试验工厂进行必要的调整，系统适应了工艺气体体积流量和上游工艺的其他细节，环境专家从中获得了宝贵的经验，促使TSUGA能够以不同的方式适应不同的工艺顺序。
技术规格
DeNOx：氨选择性催化还原
- 高还原效率，无论氮氧化物来源：高达95%**
- 低NH3泄漏：精确控制还原剂剂量，10 ppm**
- 灵活的一氧化氮和二氧化氮解决方案，在高达5000 slm的总体积流量下，浓度高达4000 ppm
- 低能源需求：低温工艺，通过热交换器回收能源
除尘：薄膜过滤器（表面过滤）
- 催化剂的必要预处理
- 针对PM2.5、PM10、总含尘量的高还原效率（最高99.9%）
- 适用于典型的燃烧后PM污染物
**氮氧化物DRE和NH3泄漏之间的完美平衡：增加DRE将导致泄漏增加，反之亦然。
DAS废气（BUG）和废水（BUW）事业部之间的良好合作铸就了这一系统的快速开发。传统上，废水业务是一个项目业务，要求在规定的时间框架内在规定的地点精准实现客户要求。这种特殊形式的项目管理已经被成功应用于由实验室向成熟客户产品的快速开发。这种协同努力终获回报：在中试项目完成之前，DAS EE就收到了一份购买大批量生产（HVM）用SUGA系统的订单。
DAS EE深受客户信任，这是我们在智能环境解决方案开发方面取得成功的有力证明!
必知趣闻：
和所有DAS产品名称一样，*TSUGA源自植物学，指的是铁杉树的属名，而铁杉树的主要特点是耐用和防潮。