[實用新型]單晶硅生產中氬氣回收純化裝置

有效

• 申請號: 201220111489.6
• 申請日: 2012-03-23
• 公開（公告）號: CN202519029U
• 公開（公告）日: 2012-11-07
• 發明（設計）人: 周智勇;顧燕新;翟暉;何暉;張振友;夏紅麗
• 申請（專利權）人: 杭州杭氧股份有限公司
• 主分類號: C01B23/00
• 分類號: C01B23/00
• 代理公司: 杭州九洲專利事務所有限公司 33101
• 代理人: 翁霽明

1.一種單晶硅生產中氬氣回收純化裝置，其特征在于該裝置包括：一用于對從單晶爐中收集的氬氣（100）進行粗油過濾并可當氣體緩存罐使用的粗油過濾器（101）；

在所述粗油過濾器（101）之后依次相連有氬氣壓縮機（102）和一水冷卻器（103），并在其后相連有可除去氬氣中油霧和固體顆粒高精度除油系統（104）；

一依次通過加熱器（108）和回熱器（107）相接于所述高精度除油系統（104）的一級催化反應器（109），該催化反應器（109）選用氧化鈦或氧化鋁為載體的金屬鈀催化劑，并使甲烷、一氧化碳、烷烴類雜質同氧氣反應生成水和二氧化碳；

另一通過所述回熱器（107）相接于所述一級催化反應器（109）的二級催化反應器（114），也選用氧化鈦或氧化鋁為載體的金屬鈀催化劑，并使氧氣和氫氣反應生成水；

一組至少由兩只吸附器構成的常溫吸附單元（117）相接于所述的二級催化反應器（114），用于吸附氬氣中的水和二氧化碳；所述常溫吸附單元（117）通過一低溫板式換熱器（119）以及節流閥（121）連通于低溫精餾塔（122），該低溫精餾塔（122）的底部為蒸發器單元（141），頂部為冷凝器單元（144），在該低溫精餾塔的底部設置有純液氬產品（123）出口，而在低溫精餾塔的頂部設置有精餾廢氣（127）出口。

2.根據權利要求1所述的單晶硅生產中氬氣回收純化裝置，其特征在于所述的高精度除油系統（104）包括高效除油器、精密過濾器、活性碳過濾器和高效除塵過濾器中的至少兩種串聯構成，并可將通過的氬氣除去其中的油霧和固體顆粒；所述的高精度除油系統（104）之后經過了一級催化反應器和二級催化反應器后相接有由三個吸附器構成的常溫吸附單元（117），該常溫奶吸附單元（117）包括三臺常溫吸附器（202），并經過粗氬氣進口閥（201）、粗氬氣出口閥（203）、置換氣進口閥（204）、再生空氣進口閥（205）、均壓閥（206）、再生氣和置換氣出口閥（207）、泄壓閥（208）、放空消聲器（209）、再生加熱器（210）相接組成；三臺常溫吸附器（202）中的一臺進行吸附工作、一臺進行再生、一臺進行氣體置換，相互之間通過時間程序控制器進行自動控制切換。

3.根據權利要求1或2所述的單晶硅生產中氬氣回收純化裝置，其特征在于所述的高精度除油系統（104）之后并接有一對氬氣（105）中的甲烷、一氧化碳等氧化性雜質進行分析，從而計算反應需氧量，同時檢測氬氣（105）中雜質氧氣含量的一級分析控制單元（106），所述一級分析控制單元（106）通過比較計算確定是否需要加入壓縮空氣補充氧氣量進氬氣（105），所述一級分析控制單元（106）單元的位置也可以加在粗油過濾器（101）上；在所述二級催化反應器（114）之前并接有對氬氣（111）中的氧氣進行分析確定氧氣反應所需氫氣量的二級分析控制單元（112），以便加入過量氫氣使氧氣反應完全。