【技術實現步驟摘要】
本申請屬于化工，具體涉及一種高純電子氣體的純化裝置及方法。
技術介紹
1、電子氣體是發展集成電路、光電子、微電子，特別是超大規模集成電路、液晶顯示器件、半導體發光器件和半導體材料制造過程中不可缺少的基礎性支撐源材料，它被稱為電子工業的“血液”和“糧食”，它的純度和潔凈度直接影響到光電子、微電子器件的質量、集成度、特定技術指標和成品率，并從根本上制約著電路和器件的精確性和準確性。現有電子氣體的純化主要是通過吸附和精餾結合方式來實現的，在實際生產中，與主成分沸點接近的雜質尤難去除，需要更高的回流比，但是在更高的能耗下，純化效果依舊不盡如人意，難除雜質的含量制約著產品純度的提升。
2、公告號為cn113735683b的中國專利技術專利公開了一種電子級二氟甲烷的純化裝置及其純化方法，該裝置包括預反應器和與預反應器連接的二級精餾系統，預反應器為鼓泡反應器，二級精餾系統包括依次連接的脫輕塔和脫重塔，該專利先將二氟甲烷經鼓泡反應器處理，可有效降低用精餾方法難以脫除的雜質，降低精餾的難度，使塔板數和回流比降低。但是制備的氣體純度在99.998％，且由于鼓泡反應器的單位體積液相的相界面積較小，可能限制了氣液相際傳質的效率。公告號為cn213913041u的中國技術專利公開了一種含氟c4f8電子氣體純化設備，包括分子篩裝置、多級吸附裝置、精餾裝置，通過分子篩裝置的吸附除雜及第一吸附裝置、第二吸附裝置至第n吸附裝置的多次吸附除雜，然后再經精餾裝置的精餾、冷凝和再沸脫去雜質，得到高純的含氟c4f8電子氣體；該裝置雖然設有分子篩除雜裝置，但是
3、綜上所述，為了能夠得到純度更好的高純電子氣，滿足工業生產的需求，因此亟待提出一種電子氣純化效果更好的裝置和方法。
技術實現思路
1、針對現有技術電子氣體提純裝置復雜，且提純氣體的純度不高，本申請提供一種電子氣純化效果更好的裝置和方法。
2、本申請的技術方案：
3、第一方面本申請提供一種高純電子氣體的純化裝置，包括儲料罐、脫輕塔、脫重塔、精品儲罐和廢氣吸收池；
4、所述儲料罐設有粗品電子氣入口和粗品電子氣出口；所述脫輕塔上部設有脫輕氣體入口，所述脫輕塔下部設有脫輕氣體出口；所述脫重塔下部設有脫重氣體入口，所述脫重塔上部設有脫重氣體出口；所述精品儲罐設有精品氣體收集口；所述廢氣吸收池設有廢氣入口；
5、所述儲料罐上粗品電子氣出口與脫輕塔的脫輕氣體入口通過第一管道連通，所述脫輕塔的脫輕氣體出口通過第二管道與脫重塔的脫重氣體入口連通，所述脫重塔的脫重氣體出口通過第三管道與精品儲罐的精品氣體收集口連通；
6、所述第三管道上連通有不少于6個氣體過濾管道，所述氣體過濾管道設有氣動閥門和氣體分離膜，每個氣動閥門對應一種氣體分離膜，所述氣體過濾管道遠離第三管道的一端延伸至廢氣吸收池的底部。
7、優選的，所述脫重塔頂部連接有氣體分析儀，用于檢測通過脫重塔中出來的物料含有的雜質種類。
8、優選的，所述脫輕塔和脫重塔內部傾斜設有多層填料層，所述填料層的填料為波紋填料、網孔填料和絲網填料中的任意一種。
9、第二方面，本申請提供一種高純電子氣體的純化方法，包括如下步驟：
10、步驟s1.將儲料罐的粗品電子氣通過脫輕塔除去沸點比粗品電子氣低的輕組分；
11、步驟s2.經過脫輕塔除去輕組分的物料通過脫重塔除去沸點比粗品電子氣高的重組分；
12、步驟s3.經過脫重塔除去重組分的物料經過氣體分析儀進行分析檢測，依據檢測結果中雜質氣體的種類和含量，開啟氣動閥門，雜質氣體通過氣體分離膜進入廢氣吸收池，精品氣體進入精品儲罐。
13、優選的，所述粗品電子氣的純度≥99.9％，所述粗品電子氣是三氟化氮、六氟化鎢、氯化氫、四氟化硅、氟化氫、八氟環丁烷、六氟乙烷、溴化氫、三氯化硼、二氧化硫、一氟甲烷、二氟甲烷、三氟甲烷、一氧化碳、乙烯、硅烷和乙硅烷中的任意一種。
14、優選的，所述氣體分析儀為氣相色譜儀和氫氣火焰離子色譜儀中的任意一種，氣體分析儀的進樣壓力為-20～20kpa，氣體分析儀檢測的雜質氣體種類為氫氣、氧氣、氮氣、甲烷、一氧化碳、二氧化碳、乙烷、乙炔、四氯化硅和四氟化碳。
15、優選的，所述氣體分離膜為離子交換膜、超濾膜、納濾膜和反滲透膜中的任意一種。
16、優選的，所述廢氣吸收池的壓力低于精品儲罐。
17、本申請的有益效果：
18、本申請采用的氣體純化裝置，粗品電子氣通過脫輕塔和脫重塔的連續處理，去除粗品電子氣中的輕組分和重組分，初步保證產品的純度，并通過儀器檢測經過脫輕和脫重處理的氣體中雜質的種類，并依據雜質氣體的種類，選擇性的開啟氣動閥門及氣體分離膜去除特定的雜質氣體，提高了純化的針對性和效率，并節約了資源。采用精餾和分離膜協同作用除去電子氣體中的雜質氣體，經過純化后的電子氣體的雜質含量小于1ppm，電子氣體的純度達到6n級。相較于傳統除雜裝置，本申請的裝置不僅可以適用于多種氣體的除雜，而且裝置簡單，操作方便，可以大規模連續化生產。
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1.一種高純電子氣體的純化裝置，其特征在于，包括儲料罐、脫輕塔、脫重塔、精品儲罐和廢氣吸收池；
2.根據權利要求1所述的一種高純電子氣體的純化裝置，其特征在于，所述脫重塔頂部連接有氣體分析儀，用于檢測通過脫重塔中出來的物料含有的雜質種類。
3.根據權利要求1所述的一種高純電子氣體的純化裝置，其特征在于，所述脫輕塔和脫重塔內部傾斜設有多層填料層，所述填料層的填料為波紋填料、網孔填料和絲網填料中的任意一種。
4.一種高純電子氣體的純化方法，基于權利要求1～3任一所述的一種高純電子氣體的純化裝置，其特征在于，包括如下步驟：
5.根據權利要求4所述的一種高純電子氣體的純化方法，其特征在于，所述粗品電子氣的純度≥99.9％，所述粗品電子氣是三氟化氮、六氟化鎢、氯化氫、四氟化硅、氟化氫、八氟環丁烷、六氟乙烷、溴化氫、三氯化硼、二氧化硫、一氟甲烷、二氟甲烷、三氟甲烷、一氧化碳、乙烯、硅烷和乙硅烷中的任意一種。
6.根據權利要求4所述的一種高純電子氣體的純化方法，其特征在于，所述氣體分析儀為氣相色譜儀和氫氣火焰離子色譜儀中的任意一種，氣
7.根據權利要求4所述的一種高純電子氣體的純化方法，其特征在于，所述氣體分離膜為離子交換膜、超濾膜、納濾膜和反滲透膜中的任意一種。
8.根據權利要求4所述的一種高純電子氣體的純化方法，其特征在于，所述廢氣吸收池的壓力低于精品儲罐。
...【技術特征摘要】
1.一種高純電子氣體的純化裝置，其特征在于，包括儲料罐、脫輕塔、脫重塔、精品儲罐和廢氣吸收池；
2.根據權利要求1所述的一種高純電子氣體的純化裝置，其特征在于，所述脫重塔頂部連接有氣體分析儀，用于檢測通過脫重塔中出來的物料含有的雜質種類。
3.根據權利要求1所述的一種高純電子氣體的純化裝置，其特征在于，所述脫輕塔和脫重塔內部傾斜設有多層填料層，所述填料層的填料為波紋填料、網孔填料和絲網填料中的任意一種。
4.一種高純電子氣體的純化方法，基于權利要求1～3任一所述的一種高純電子氣體的純化裝置，其特征在于，包括如下步驟：
5.根據權利要求4所述的一種高純電子氣體的純化方法，其特征在于，所述粗品電子氣的純度≥99.9％，所述粗品電子氣是三氟化氮、六...
【專利技術屬性】
技術研發人員：白犇，賈靜姍，韓闖，王云飛，呂隨強，姚剛，田建紅，張軒，
申請(專利權)人：中船邯鄲派瑞特種氣體股份有限公司，
類型：發明
國別省市：
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