[發(fā)明專利]鍺烷氣體的提純收集系統(tǒng)和方法

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201110230532.0
• 申請日: 2011-08-12
• 公開（公告）號: CN102390808A
• 公開（公告）日: 2012-03-28
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 陳國富;施宏偉
• 申請（專利權(quán)）人: 福建博純材料有限公司
• 主分類號: C01B6/06
• 分類號: C01B6/06
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及氣體生產(chǎn)技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及一種用于鍺烷氣體的提純收集系統(tǒng)和方法。

背景技術(shù)

在光伏器件的制造和半導(dǎo)體器件制造的過程中會用到多種反應(yīng)氣體，例如在利用化學(xué)氣相沉積(CVD)工藝沉積薄膜時。在薄膜太陽能電池的制造過程中也會使用大量的硅烷(SiH₄)氣體和鍺烷(GeH₄)氣體，利用等離子體增強化學(xué)氣相沉積(PECVD)工藝沉積各種非晶硅、微晶硅和納米硅、非晶鍺以及非晶硅鍺薄膜。

鍺烷是有毒、易燃和無色的氣體。在室溫和大氣壓力下，具有特有的刺激性氣味。在鍺烷生產(chǎn)過程中，經(jīng)過多道除雜工序后的氣體中還含有少量的雜質(zhì)，主要成分為氫氣、鍺烷、二氧化碳、氦氣、氧氣和氮氣等。在這些混合氣體中需要將鍺烷與其它氣體進(jìn)行分離，以便將純凈的鍺烷氣體裝瓶交付使用。分離的過程既要安全可靠又要高效可控，如何實現(xiàn)安全有效地分離是氣體生產(chǎn)廠家需要解決的問題。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于提供一種鍺烷氣體的提純收集系統(tǒng)和方法，可以直接應(yīng)用于鍺烷等氣體產(chǎn)品的提純收集。

本發(fā)明的鍺烷氣體的提純收集系統(tǒng)，包括：

冷凝裝置，對含鍺烷氣體進(jìn)行冷凝；和

排空裝置，將未被所述冷凝裝置冷凝的氣體排除；以及

加注裝置，將被所述冷凝裝置冷凝提純的鍺烷氣體注入鋼瓶。

所述冷凝裝置包括冷卻液存放容器和置于其中的一個或復(fù)數(shù)個并聯(lián)的冷阱，所述含鍺烷氣體經(jīng)閥門和管路進(jìn)入所述冷阱。

所述復(fù)數(shù)個并聯(lián)的冷阱并聯(lián)后再串聯(lián)。

所述排空裝置為尾氣吸收塔。

所述加注裝置包括冷卻液存放容器和置于其中的至少一個鋼瓶，所述鋼瓶通過管路和閥門與所述冷凝裝置連接。

所述鋼瓶通過管路和閥門與所述冷阱連接。

所述系統(tǒng)還包括真空泵和真空度計。

所述冷卻液包括液態(tài)氬、液態(tài)氮、或者干冰與檸檬酸的混合物。

本發(fā)明的利用鍺烷氣體提純收集系統(tǒng)對鍺烷氣體進(jìn)行提純和收集的方法，包括步驟：

將包含鍺烷氣體的混合氣體通入冷凝裝置中，鍺烷被冷凝于冷凝裝置中；

利用排空裝置將未被冷凝的其它氣體排除；

連接鋼瓶并對鋼瓶進(jìn)行冷卻；

對冷凝裝置升溫，將冷凝于其中的鍺烷氣化，并注入鋼瓶。

所述方法還包括對系統(tǒng)進(jìn)行抽真空的步驟。

附圖說明

通過附圖中所示的本發(fā)明的優(yōu)選實施例的更具體說明，本發(fā)明的上述及其它目的、特征和優(yōu)勢將更加清晰。在全部附圖中相同的附圖標(biāo)記指示相同的部分。并未刻意按比例繪制附圖，重點在于示出本發(fā)明的主旨。

圖1為說明本發(fā)明核心思想的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為本發(fā)明系統(tǒng)優(yōu)選實施例的結(jié)構(gòu)示意圖。

所述示圖是示意性的，而非限制性的，在此不能過度限制本發(fā)明的保護(hù)范圍。

具體實施方式

為使本發(fā)明的上述目的、特征和優(yōu)點能夠更加明顯易懂，下面結(jié)合附圖對本發(fā)明的具體實施方式做詳細(xì)的說明。在下面的描述中闡述了很多具體細(xì)節(jié)以便于充分理解本發(fā)明。但是本發(fā)明能夠以很多不同于在此描述的其它方式來實施，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以在不違背本發(fā)明內(nèi)涵的情況下做類似推廣。因此本發(fā)明不受下面公開的具體實施例的限制。

圖1為說明本發(fā)明核心思想的結(jié)構(gòu)示意圖。如圖1所示，本發(fā)明的鍺烷氣體的提純收集系統(tǒng)包括冷凝裝置10，用于對含鍺烷氣體A進(jìn)行冷凝；和排空裝置20，例如尾氣吸收塔，用于將未被所述冷凝裝置冷凝的氣體排除；以及加注裝置30，將被所述冷凝裝置冷凝提純的鍺烷氣體注入鋼瓶。其中，所述冷凝裝置包括冷卻液存放容器和置于其中的一個或復(fù)數(shù)個并聯(lián)的冷阱，所述含鍺烷氣體經(jīng)閥門和管路進(jìn)入所述冷阱。

在一個實施例中，所述復(fù)數(shù)個并聯(lián)的冷阱并聯(lián)后再串聯(lián)。

所述加注裝置包括冷卻液存放容器和置于其中的至少一個鋼瓶，所述鋼瓶通過管路和閥門與所述冷凝裝置連接。所述鋼瓶通過管路和閥門與所述冷阱連接。所述系統(tǒng)還包括真空泵和真空度計。所述冷卻液包括液態(tài)氬、液態(tài)氮、或者干冰與檸檬酸的混合物。

本發(fā)明的利用上述鍺烷氣體提純收集系統(tǒng)對鍺烷氣體進(jìn)行提純和收集的方法，首先將包含鍺烷氣體的混合氣體A通入冷凝裝置10中，鍺烷被冷凝于冷凝裝置10中；然后利用排空裝置(尾氣吸收塔)將未被冷凝的其它氣體排除；連接鋼瓶并對鋼瓶進(jìn)行冷卻；對冷凝裝置進(jìn)行升溫，將冷凝于其中的鍺烷氣化，并注入鋼瓶。在一個實施例中，所述方法還包括對系統(tǒng)進(jìn)行抽真空的步驟。