DE102005022101A1

DE102005022101A1 - Filtering combustible dust contained in process waste gases from crystal growing production plant comprises removing dust during production process and deviating the while bypassing filter container

Info

Publication number: DE102005022101A1
Application number: DE102005022101A
Authority: DE
Inventors: Kurt Dipl.-Ing. Kronberger; Martin Dipl.-Ing. Möller (Univ.); Paul Dipl.-Ing. Thaler (Univ.)
Original assignee: Siltronic AG
Current assignee: Siltronic AG
Priority date: 2005-05-12
Filing date: 2005-05-12
Publication date: 2006-05-24

Abstract

Filtering combustible dust contained in process waste gases from a crystal growing production plant comprises removing the dust during the production process when a filter resistance has reached a determined limiting value and deviating the process waste gases while bypassing the filter container. An independent claim is also included for a device for carrying out the above filtration.

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Filterung von brennbaren Stäuben aus Prozessabgasen von einer Prozessanlage eines Kristallzüchtungsprozesses sowie auf eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens.The This invention relates to a method of filtering combustible matter Dust from process exhaust gases from a process plant of a crystal growth process and to an apparatus for carrying out the method.

Im Zuge der industriellen Herstellung von Kristallen entstehen regelmäßig Abgase, die brennbare Stäube enthalten. Dies gilt beispielsweise für das Ziehen von Einkristallen nach der Czochralski-Methode und durch Zonenziehen, ebenso wie für die Herstellung von Kristallen mit polykristalliner Struktur. Zum Ziehen von Einkristallen aus Silizium nach der Czochralski-Methode wird Silizium, gegebenenfalls unter Zusatz von Dotierstoffen, wie beispielsweise Antimon, Arsen, Bor oder Phosphor, in einem heizbaren Quarztiegel vorgelegt und geschmolzen. Durch Eintauchen eines Impfkristalls in die Schmelze wächst unter Drehung und vertikalem Ziehen des Impfkristalls an dessen Ende ein einkristalliner Kristallstab. Der Schmelze wird durch den Kontakt zur Oberfläche des Quarztiegels Sauerstoff zugeführt, der durch die Konvektion infolge der Wärmezuführung und der Rotation in der Schmelze verteilt wird. Dadurch werden Oxide der Schmelzeninhaltsstoffe gebildet, die über die Schmelzoberfläche verdampfen. Neben unterschiedlicher Siliziumoxide SiOx (x = 0 bis 2) werden so insbesondere, aufgrund ihres hohen Dampfdruckes, die Sauerstoffverbindungen von Antimon und Arsen sowie Phosphor und bedingt auch Bor freigesetzt. Da die Kristallzüchtungsanlagen in der Regel unter leichtem Vakuum von Schutzgas, vorzugsweise Argon, durchströmt werden, gelangen die Oxide der Schmelzeninhaltsstoffe in unterschiedlichen Oxidationsstufen in den Abgasstrom der Anlage. Sie bilden brennbare Industriestäube, die in nachgeschalteten Abgasfiltern Filterbrände oder Staubexplosionen verursachen können. Diese Stäube wirken auch abrasiv, weshalb insbesondere die Abgase fördernden Pumpen durch eine Filterung vor ihnen geschützt werden müssen.in the As a result of the industrial production of crystals, waste gases are regularly produced. the combustible dusts contain. This applies, for example, to the pulling of single crystals according to the Czochralski method and by zoning, as well as for the production of crystals with polycrystalline structure. For pulling single crystals Silicon according to the Czochralski method is silicon, if necessary with the addition of dopants, such as antimony, arsenic, Boron or phosphorus, presented in a heatable quartz crucible and melted. By immersing a seed crystal in the melt grows with rotation and vertical pulling of the seed crystal at its End a single crystal crystal bar. The melt is made by the contact to the surface supplied by the quartz crucible oxygen, by convection due to the heat supply and the rotation is distributed in the melt. This will be oxides the melt ingredients are formed which evaporate over the melt surface. In addition different silicon oxides SiOx (x = 0 to 2) become in particular, due to their high vapor pressure, the oxygen compounds of antimony and arsenic as well as phosphorus and also released boron. Since the crystal growing plants usually under a slight vacuum of inert gas, preferably argon, flows through become, get the oxides of the melt ingredients in different Oxidation levels in the exhaust stream of the plant. They form flammable Industrial dusts, which cause filter fires or dust explosions in downstream exhaust filters can. These dusts also have an abrasive effect, which is why the exhaust gases are particularly beneficial Pumps must be protected from them by filtering.

Im Patent DE 10218491 B3 wird ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Vermeidung der Selbstentzündung von brennbaren Stäuben in Prozessabgasen beschrieben. Die Stäube werden während des Prozesses ohne die Prozessparameter zu beeinträchtigen an mindestens einem in einem Druckbehälter angebrachten, bis mindestens 250°C temperaturbeständigen und gesinterten Filterelement zurückgehalten und nach der Beendigung des Prozesses inertisiert, indem ein Sauerstoff enthaltendes Gas schlagartig in einer Richtung entgegen einer Filtrierrichtung in den Druckbehälter einströmt. Dieses Verfahren vermeidet zwar die Gefahr der Selbstentzündung der im Prozess entstehenden Stäube, kann jedoch nicht verhindern, dass diese Stäube das Filterelement zunehmend belegen. Der Filterwiderstand steigt mit zunehmender Belegung des Filterelements an und mit ihm der Druck in der Prozessanlage. Die Prozessparameter, insbesondere der Gasdruck in der Prozessanlage, müssen jedoch unbedingt im vorgesehenen Bereich gehalten werden, damit der herzustellende Einkristall die spezifizierten Eigenschaften erhält. Das Verfahren eignet sich daher nur, wenn die Prozesslaufzeit ausreichend kurz ist, so dass bis zum Ende des Prozesses noch kein störender Druckanstieg erfolgt ist. Die Züchtung von schweren Einkristallen mit einem Gewicht von mehreren hundert Kilogramm, die wegen ihrer Wirtschaftlichkeit besonders interessant ist, erfordert jedoch vergleichsweise lange Prozesslaufzeiten, und es fällt eine solche Menge von Stäuben an, dass ein den Erfolg der Kristallzüchtung gefährdender Druckanstieg wegen der Belegung des Filters beachtet werden muss. Der Druckanstieg ließe sich zwar vermeiden, indem die Filterfläche erhöht wird. Dies ist jedoch nicht nur mit zusätzlichen Investitionskosten verbunden, sondern oftmals überhaupt nicht möglich, weil zu wenig Raum zur Verfügung steht, um die zusätzlich benötigte Filterfläche unterzubringen.In the patent DE 10218491 B3 describes a method and a device for preventing the spontaneous combustion of combustible dusts in process exhaust gases. The dusts are retained during the process, without affecting the process parameters, on at least one filter element mounted in a pressure vessel and temperature-sintered to at least 250 ° C. and rendered inert after completion of the process by abruptly blowing an oxygen-containing gas in a direction opposite to a filtering direction flows in the pressure vessel. Although this method avoids the risk of spontaneous combustion of the dusts arising in the process, it can not prevent these dusts from increasingly occupying the filter element. The filter resistance increases with increasing occupancy of the filter element and with it the pressure in the process plant. However, the process parameters, in particular the gas pressure in the process plant, must necessarily be kept within the intended range so that the single crystal to be produced acquires the specified properties. The method is therefore only suitable if the process runtime is sufficiently short, so that no disturbing pressure increase has occurred until the end of the process. However, the breeding of heavy single crystals weighing several hundred kilograms, which is particularly interesting because of their economic efficiency, requires comparatively long process times, and such an amount of dusts arises that a rise in pressure jeopardizing the success of crystal growth due to the occupancy of the filter must be considered. The increase in pressure could indeed be avoided by increasing the filter area. However, this is not only associated with additional investment costs, but often not possible at all, because too little space is available to accommodate the additional filter surface needed.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, diese Nachteile zu überwinden und die Filterung von Stäuben aus Prozessabgasen von Kristallzüchtungsanlagen unabhängig von der anfallenden Staubmenge so zu erreichen, dass der empfindliche Kristallzüchtungsprozess nicht gestört wird.task The object of the present invention is to overcome these disadvantages and the filtering of dusts from process exhaust gases from crystal growing plants independently from the accumulating amount of dust so that the sensitive Crystal growth process not disturbed becomes.

Gegenstand der Erfindung ist ein Verfahren zur Filterung von brennbaren Stäuben aus Prozessabgasen von einer Prozessanlage eines Kristallzüchtungsprozesses, bei dem die Stäube während des Prozesses von mindestens einem Filter zurückgehalten werden, der in einem Filterbehälter untergebracht ist, und die Stäube mindestens einmal vom Filter getrennt werden, indem ein Sauerstoff enthaltendes Gas schlagartig in einer Richtung entgegen einer Filtrierrichtung in den Filterbehälter einströmt, das dadurch gekennzeichnet ist, dass die Stäube während des Prozesses getrennt werden, wenn ein Filterwiderstand einen bestimmten Grenzwert erreicht hat, und die Prozessabgase währenddessen unter Umgehung des Filterbehälters abgeleitet werden.object The invention relates to a method for filtering combustible dusts Process exhaust gases from a process plant of a crystal growth process, where the dusts while the process of at least one filter to be retained in one filter container is housed, and the dusts at least once separated from the filter by an oxygen containing gas abruptly in a direction opposite to a Filtrierrichtung in the filter container flows, characterized in that the dusts are separated during the process when a filter resistance reaches a certain threshold has, and the process exhausts meanwhile bypassing the filter container be derived.

Das Trennen der Stäube vom Filter noch während des Prozesses stellt die ursprüngliche Aufnahmekapazität und Leistungsfähigkeit des Filters im Wesentlichen wieder her. Dieser Vorgang, der im Weiteren als Rückspülung des Filters bezeichnet wird, wird beim Erreichen eines bestimmten Filterwiderstands automatisch eingeleitet. Der noch tolerierbare Filterwiderstand gilt gemäß einer Ausführungsform der Erfindung als erreicht, wenn der Druck in der Prozessanlage, der laufend kontrolliert wird, einen bestimmten Schwellenwert erreicht hat. Dann wird bewirkt, dass ein Sauerstoff enthaltendes Gas innerhalb kürzester Zeit und mit hoher Geschwindigkeit in den Filterbehälter und entgegen der Filtrierrichtung durch den Filter strömen kann, wobei es den Filter von abgeschiedenen Stäuben befreit und die Stäube durch Oxidation inertisiert. In der Praxis wird eine Druckdifferenz ausgenutzt, die zwischen dem Druck im Filterbehälter und dem Druck des Sauerstoff enthaltenden Gases besteht, und die nach dem Öffnen eines Ventils dafür ursächlich ist, dass das Gas in der gewünschten Richtung schlagartig durch den Filter strömt. Als Sauerstoff enthaltendes Gas sind Luft oder Pressluft besonders bevorzugt. Erfindungsgemäß erfolgt die Rückspülung des Filters mindestens einmal während des Kristallzüchtungsprozesses. Die aus der Prozessanlage währenddessen austretenden Prozessabgase werden vorübergehend unter Umgehung des Filterbehälters abgeleitet, solange die Rückspülung des Filters noch nicht abgeschlossen ist. Dieser Zeitraum ist verhältnismäßig kurz und dauert vorzugsweise nicht mehr als 120 bis 150 s, so dass die Prozessgase ohne Gefährdung der Umwelt direkt in die Atmosphäre abgegeben werden können. Es ist jedoch bevorzugt, die Prozessabgase zuvor wenigstens grob von enthaltenen Stäuben zu reinigen, vorzugsweise indem sie einem Staubabscheider zugeführt werden. Nach der Rückspülung des Filters und bevor das Prozessabgas wieder in Filtrierrichtung durch den Filter geschickt wird, ist es bevorzugt, den Druck im Filterbehälter an den Druck in der Prozessanlage anzugleichen, um Druckstöße zu vermieden, die das Kristallwachstum stören würden.Separating the dusts from the filter still during the process essentially restores the original absorption capacity and efficiency of the filter. This process, which will be referred to as backwashing the filter, is initiated automatically when a certain filter resistance is reached. The still tolerable filter resistance is considered to be achieved according to an embodiment of the invention when the pressure in the Process plant that is under constant control has reached a certain threshold. Then, an oxygen-containing gas is caused to flow into the filter container and against the filtering direction through the filter within a short time and at high speed, freeing the filter of separated dusts and rendering the dusts inert by oxidation. In practice, a pressure difference is used, which exists between the pressure in the filter container and the pressure of the oxygen-containing gas, and which is the cause after opening a valve that the gas flows in the desired direction abruptly through the filter. As the oxygen-containing gas, air or compressed air is particularly preferable. According to the invention, the backwashing of the filter takes place at least once during the crystal growth process. The process gases exiting the process plant during this process are temporarily discharged, bypassing the filter tank, as long as the backwash of the filter has not yet been completed. This period is relatively short and preferably takes no longer than 120 to 150 s, so that the process gases can be discharged directly into the atmosphere without endangering the environment. However, it is preferred that the process exhausts are at least roughly cleaned of dusts present, preferably by being fed to a dust separator. After the backwashing of the filter and before the process exhaust gas is again sent through the filter in the direction of filtration, it is preferable to equalize the pressure in the filter vessel with the pressure in the process plant to avoid pressure surges that would disturb crystal growth.

In einer bevorzugten Ausführungsform des Verfahrens wird nach Beendigung des Kristallzüchtungsprozesses das in der DE 102018491 B3 beschriebene Verfahren angewendet. Es umfasst gegebenenfalls eine weitere Rückspülung und ein Belüften des Filterbehälters, bei dem ein Sauerstoff enthaltendes Gas in Filtrierrichtung durch den Filterbehälter geschickt wird, um Reste noch nicht oxidierter Stäube zu inertisieren.In a preferred embodiment of the method, after completion of the crystal growth process, the in the DE 102018491 B3 described method applied. It optionally comprises a further backwashing and a venting of the filter container, in which an oxygen-containing gas is sent in the direction of filtration through the filter container in order to inert the remains of unoxidized dusts.

Gegenstand der Erfindung ist auch eine Vorrichtung zur Durchführung der Filterung von brennbaren Stäuben aus Prozessabgasen eines Kristallzüchtungsprozesses, umfassend

a) eine Prozessanlage, in der Abgase entstehen, die die Stäube enthalten,
b) eine an die Prozessanlage angeschlossene Abgasleitung,
c) einen Filterbehälter, der in Verbindung mit der Abgasleitung steht und in dem mindestens ein Filter untergebracht ist,
d) ein Vakuumsystem zum Einstellen eines Drucks in der Prozessanlage und dem Filterbehälter,
e) ein Ventil zum Herbeiführen eines schlagartigen Druckausgleichs im Filterbehälter durch Einströmen eines Sauerstoff enthaltenden Gases in einer Richtung entgegen einer Filtrierrichtung, die gekennzeichnet ist durch
f) eine Umgehungsleitung mit Verbindungen zur Abgasleitung und zum Vakuumsystem unter Umgehung des Filterbehälters, und
h) eine Steuerung zum Herbeiführen des schlagartigen Druckausgleichs im Filterbehälter beim Erreichen eines bestimmten Widerstandes des Filters.

The invention also provides an apparatus for carrying out the filtration of combustible dusts from process exhaust gases of a crystal growth process, comprising

(a) a process plant which produces waste gases containing the dusts;
b) an exhaust pipe connected to the process plant,
c) a filter container, which is in communication with the exhaust pipe and in which at least one filter is housed,
d) a vacuum system for adjusting a pressure in the process plant and the filter container,
e) a valve for causing a sudden pressure equalization in the filter container by flowing an oxygen-containing gas in a direction opposite to a Filtrierrichtung, which is characterized by
f) a bypass line with connections to the exhaust pipe and the vacuum system, bypassing the filter tank, and
h) a controller for causing the sudden pressure equalization in the filter container upon reaching a certain resistance of the filter.

Die Rückspülung des Filters wird ausgelöst, wenn der Filterwiderstand einen bestimmten Grenzwert erreicht hat. Dies geschieht gemäß einer Ausführungsform der Erfindung dann, wenn der Druck in der Prozessanlage auf einen vorgegebenen Schwellenwert gestiegen ist. Der Druck in der Prozessanlage wird mit einem Drucksensor verfolgt und mit dem vorgegebenen Schwellenwert verglichen. Ist der Schwellenwert erreicht, löst die Steuerung die Rückspülung des Filters aus, zunächst, indem die Umgehungsleitung für den Durchfluss von Prozessabgasen geöffnet und die Zuführung der Prozessabgase zum Filterbehälter am Eingang des Filterbehälters und zum Vakuumsystem am Ausgang des Filterbehälters unterbrochen wird. Anschließend, indem ein Ventil am Ausgang des Filterbehälters geöffnet und ein Sauerstoff enthaltendes Gas schlagartig in den evakuierten Filterbehälter eingeleitet wird. Nach der dadurch erfolgenden Rückspülung des Filters, stellt die Steuerung den Zustand bezüglich der Führung der Prozessabgase wieder her, der vor dem Auslösen der Rückspülung bestand. Um zu gewährleisten, dass dies ohne Störung des Kristallzüchtungsprozesses geschieht, ist bevorzugt, eine vom Vakuumsystem unabhängige Saugeinrichtung einzusetzen, die den Druck im Filterbehälter an den Druck in der Prozessanlage angleicht, bevor die Abgasleitung am Eingang des Filterbehälters wieder geöffnet wird.The Backwashing the Filters will be triggered when the filter resistance has reached a certain limit. This happens according to one embodiment The invention then when the pressure in the process plant on a predetermined threshold has risen. The pressure in the process plant is tracked with a pressure sensor and with the preset threshold compared. When the threshold is reached, the controller releases the backwash of the Filters out, first, by the bypass line for open the flow of process gases and the supply of the Process exhaust gases to the filter tank at the entrance of the filter tank and is interrupted to the vacuum system at the outlet of the filter container. Subsequently, by a valve at the outlet of the filter container opened and an oxygen-containing Gas is suddenly introduced into the evacuated filter container. To the resulting backwashing of the Filters, the controller restores the status regarding the management of process emissions ago, before the trigger the backwashing was. To ensure that this without disturbance of the crystal growth process happens, is preferred, independent of the vacuum system suction use the pressure in the filter container to the pressure in the process plant equalizes before the exhaust pipe at the entrance of the filter tank again open becomes.

Gemäß einer besonders bevorzugten Ausgestaltungsform der Erfindung, wird die Rückspülung bei einer bestimmten Stellung der Drosselklappe eines Druckregelventils ausgelöst. Das Druckregelventil ist in der zum Eingang des Filterbehälters führenden Abgasleitung angeordnet und hält den Druck im zur Prozessanlage führenden Teil der Abgasleitung unabhängig von der Größe des Vordrucks durch Drosseln des Zulaufs konstant. Ein vom Drucksensor registrierter Druckanstieg in der Prozessanlage als Folge einer zunehmenden Belegung des Filters wird zunächst dadurch zurückgeführt, indem sich die Drosselklappe des Druckregelventils entsprechend öffnet. Die Steuerung löst die Rückspülung des Filters erst aus, wenn die Drosselklappe bis zu einem bestimmten Grad geöffnet ist, vorzugsweise dann, wenn die Drosselklappe eine Stellung erreicht hat, bei der 35% bis 45%, be sonders bevorzugt 40 % des Querschnitts der Abgasleitung geöffnet ist. Bei dieser Ausgestaltungsform der Erfindung bleibt der Druck in der Prozessanlage weitgehend unbeeinflusst von der Belegung des Filters mit Stäuben.According to a particularly preferred embodiment of the invention, the backwashing is triggered at a certain position of the throttle valve of a pressure control valve. The pressure regulating valve is arranged in the exhaust pipe leading to the inlet of the filter container and keeps the pressure in the part of the exhaust pipe leading to the process plant constant, irrespective of the size of the admission pressure, by throttling the inlet. A pressure increase registered by the pressure sensor in the process plant as a result of an increasing occupancy of the filter is initially due to the fact that the throttle valve of the pressure control valve opens accordingly. The controller triggers the backwashing of the filter only when the throttle is open to a certain degree, preferably when the throttle has reached a position at the 35% to 45%, be particularly preferably 40% of the cross-section of the exhaust pipe opened is. At this Embodiment of the invention, the pressure in the process plant remains largely unaffected by the occupancy of the filter with dusts.

Als Filter kommen herkömmliche Gewebe- oder Faserfilter in Frage, vorzugsweise in Kombination mit einem vorgeschalteten Zyklonabscheider. Besonders bevorzugt sind jedoch ein oder mehre Filterelemente, wie sie in der DE 102018491 B3 beschrieben sind. Solche Filterelemente, die bis mindestens 250°C temperaturbeständig sind, bestehen aus porösem und gesintertem Edelstahl oder entsprechender Keramik. Des Weiteren haben sie eine Filterrate von 0,3 bis 12 μm, besonders bevorzugt von 3 bis 11 μm. Die Filterfläche beträgt vorzugsweise 0,5 bis 5 m², besonders bevorzugt 1 bis 3 m². Der Filterbehälter besteht vorzugsweise aus Edelstahl und ist bis mindestens 250°C temperaturbeständig. In Filtrierrichtung strömen die Prozessabgase von einem Eingang des Filterbehälters zu einem Ausgang des Filterbehälters.Suitable filters are conventional fabric or fiber filters, preferably in combination with an upstream cyclone separator. However, one or more filter elements, as they are in the DE 102018491 B3 are described. Such filter elements, which are temperature resistant up to at least 250 ° C, consist of porous and sintered stainless steel or corresponding ceramic. Furthermore, they have a filter rate of 0.3 to 12 microns, more preferably from 3 to 11 microns. The filter area is preferably 0.5 to 5 m ² , more preferably 1 to 3 m ² . The filter container is preferably made of stainless steel and is temperature resistant to at least 250 ° C. In the filtration direction, the process exhaust gases flow from an inlet of the filter container to an outlet of the filter container.

Es ist bevorzugt, die Erfindung bei der Herstellung von Kristallen aus Silizium einzusetzen, besonders bevorzugt bei der Herstellung von Einkristallen nach der Czochralski-Methode.It is preferred, the invention in the production of crystals use of silicon, particularly preferably in the production of single crystals according to the Czochralski method.

Die Figur zeigt eine besonders bevorzugte Ausführungsform der Erfindung.The Figure shows a particularly preferred embodiment of the invention.

Ein während der Kristallzucht durch eine Prozessanlage 1 strömendes Schutzgas, vorzugsweise Argon, wird von einem Vakuumsystem 2 durch ein Leitungssystem 3 gesaugt. Das Vakuumsystem umfasst vorzugsweise eine Rootspumpe und eine Sperrschieberpumpe. Die in der Prozessanlage 1 entstehenden Gase bilden zusammen mit dem Schutzgas Prozessabgase, die durch das Leitungssystem 3 geführt werden. zum Leitungssystem 3 gehören eine von der Prozessanlage 1 zu einem Filterbehälter 7 führende Abgasleitung 6 und eine von der Abgasleitung 6 abzweigende Umgehungsleitung 12, die während der Phase der Rückspülung des Filters genutzt wird. Im Normalbetrieb gelangen die Prozessabgase über die Abgasleitung 6 in den Filterbehälter 7. In den Prozessabgasen enthaltene Stäube werden an Filterelementen eines Filters 8 zurückgehalten. Der Filter weist besonders bevorzugt eine Filterrate von 11 μm und eine Filterfläche von 2,5 m² auf. Das Vakuumsystem 2 hält einen bestimmten Prozessdruck von vorzugsweise 10 bis 500 mbar in der Prozessanlage 1 aufrecht. Ein Druckabfall, der mit zunehmender Abscheidung von Stäuben an den Filterelementen des Filters 8 hervorgerufen werden würde, wird zunächst mit Hilfe eines Drosselventils 4 kompensiert, indem durch Verändern der Klappenstellung des Ventils der Leitungsquerschnitt vergrößert wird. Zu diesem Zweck erhält eine Steuerung 9 von einem Drucksensor 10 den aktuellen Druck in der Prozessanlage 1 übermittelt und vergleicht ihn mit dem vorgegebenen Prozessdruck. Bei einer festgestellten Abweichung wird die Klappenstellung des Ventils 4 entsprechend verändert. Im Normalbetrieb sind die Sperrventile 5 und 11, die in Filtrierrichtung betrachtet am Eingang und am Ausgang des Filterbehälters 7 angeordnet sind, geöffnet.An during crystal growing through a process plant 1 flowing inert gas, preferably argon, is from a vacuum system 2 through a pipe system 3 sucked. The vacuum system preferably comprises a Roots pump and a gate valve pump. The in the process plant 1 Gases formed together with the protective gas process exhaust gases through the pipe system 3 be guided. to the management system 3 belong to one of the process plant 1 to a filter container 7 leading exhaust pipe 6 and one from the exhaust pipe 6 branching bypass line 12 , which is used during the phase of backwashing the filter. In normal operation, the process exhaust gases reach the exhaust pipe 6 in the filter container 7 , Dust contained in the process exhaust gases are sent to filter elements of a filter 8th retained. The filter particularly preferably has a filter rate of 11 μm and a filter area of 2.5 m ² . The vacuum system 2 holds a certain process pressure of preferably 10 to 500 mbar in the process plant 1 upright. A pressure drop, with increasing separation of dusts on the filter elements of the filter 8th would be caused, first with the help of a throttle valve 4 compensated by increasing the cross-section of the valve by changing the flap position of the valve. For this purpose receives a control 9 from a pressure sensor 10 the current pressure in the process plant 1 communicates and compares it with the specified process pressure. If a deviation is detected, the flap position of the valve becomes 4 changed accordingly. In normal operation, the check valves 5 and 11 , viewed in the direction of filtration at the inlet and at the outlet of the filter container 7 are arranged, opened.

Ab einer bestimmten Klappenstellung des Drosselventils 4, die erreicht ist, wenn vorzugsweise 40% des Leitungsquerschnitts geöffnet sind, schaltet die Steuerung 9 kurzzeitig von Normalbetrieb auf Rückspülungsbetrieb um. Hierzu werden zunächst die Sperrventile 5 und 11 geschlossen und gleichzeitig eine Umgehungsleitung 12 für die Prozessabgase freigeschaltet, indem ein Ventil 13 geöffnet wird. Die Umgehungsleitung 12 führt vorzugsweise durch einen Abscheider 14, in dem die Prozessabgase von Stäuben zumindest grob gereinigt werden, bevor sie vom Vakuumsystem 2 nach Außen transportiert werden. Zur Rückspülung des Filters 8 wird das Ventil 14 geöffnet und der unter reduziertem Druck stehende Filterbehälter 7 schlagartig mit Frischluft oder Pressluft geflutet. Dabei werden Stäube, die sich an den Filterelementen angelagert hatten, von den Filterelementen gelöst und im Filterbehälter 7 verwirbelt. Zur Rückkehr zum Normalbetrieb wird das Ventil 14 wieder geschlossen und, um Druckstöße zu vermeiden, der Druck im Filterbehälter 7 an den Druck in der Prozessanlage 1 angeglichen. Dies geschieht vorzugsweise mit Hilfe einer Drehschieberpumpe 16, die aktiviert wird, nachdem das Ventil 15 geöffnet wurde. Der Druck im Filterbehälter wird über einen weiteren Drucksensor 17, der mit der Steuerung 9 in Verbindung steht, kontrolliert. Nach dem Erreichen eines bestimmten Sollwerts, werden das Ventil 15 geschlossen und die Drehschieberpumpe 16 abgeschaltet. Anschließend wird nach dem Schließen des Ventils 13 und dem Öffnen der Ventile 5 und 11 der Normalbetrieb fortgesetzt.From a specific flap position of the throttle valve 4 , which is reached when preferably 40% of the line cross-section are open, the controller switches 9 briefly from normal operation to backwash operation. For this purpose, first the check valves 5 and 11 closed and at the same time a bypass line 12 for the process exhausts unlocked by a valve 13 is opened. The bypass line 12 preferably passes through a separator 14 in which the process off-gases of dusts are at least roughly cleaned before being released from the vacuum system 2 be transported to the outside. For backwashing the filter 8th becomes the valve 14 opened and the under reduced pressure filter container 7 flooded suddenly with fresh air or compressed air. In the process, dusts which had accumulated on the filter elements are released from the filter elements and in the filter container 7 swirled. The valve returns to normal operation 14 closed again and to avoid pressure surges, the pressure in the filter tank 7 to the pressure in the process plant 1 equalized. This is preferably done by means of a rotary vane pump 16 which is activated after the valve 15 was opened. The pressure in the filter container is via another pressure sensor 17 who with the controller 9 communicates, controls. After reaching a certain setpoint, the valve will 15 closed and the rotary vane pump 16 off. Subsequently, after closing the valve 13 and opening the valves 5 and 11 Normal operation continued.

Claims

A process for filtering combustible dusts from process exhaust gases from a process plant of a crystal growth process, wherein the dusts are retained during the process by at least one filter housed in a filter vessel and the dusts are separated from the filter at least once by an oxygen-containing gas abruptly flows in a direction opposite to a Filtrierrichtung in the filter container, characterized in that the dusts are separated during the process, when a filter resistance has reached a certain limit, and the process exhaust gases are thereby discharged, bypassing the filter container.

Method according to claim 1, characterized in that that the dusts within a maximum of 120 be separated from the filter for up to 150 s.

A method according to claim 1 or claim 2, characterized characterized in that the dusts be separated from the filter when a throttle valve of a pressure control valve open to a certain degree is.

Method according to one of claims 1 to 3, characterized that the process waste gases, which are derived by bypassing the filter container, fed to a dust collector become.

Method according to one of claims 1 to 4, characterized that after separating the dusts from the filter a pressure in the filter container to a pressure in the Process plant is adjusted, and the bypass of the filter tank suspended and the process exhaust gases are passed through the filter container again in the direction of filtration become.

Device for carrying out the filtering of combustible Dust from process offgases of a crystal growth process, comprising a) a process plant that produces waste gases containing the dusts b) an exhaust pipe connected to the process plant, c) one Filter container, which is in communication with the exhaust pipe and in which at least a filter is housed, d) a vacuum system for adjustment a pressure in the process plant and the filter container, e) a valve to induce a sudden pressure equalization in the filter tank by inflow of a Oxygen-containing gas in a direction opposite to a filtering direction, marked by f) a bypass with connections to the exhaust pipe and the vacuum system, bypassing the filter tank, and G) a control to bring about the sudden pressure equalization in the filter tank when reaching a certain Resistance of the filter.

Apparatus according to claim 6, characterized by one independent from the vacuum system Suction device for reducing the pressure in the filter container.

Apparatus according to claim 6 or claim 7, characterized by a pressure regulating valve, which in the exhaust pipe between the Process plant and an input of the filter container is arranged.

Device according to one of claims 6 to 8, characterized through a dust collector, which is integrated into the bypass is.