[發明專利]一種超純氬氣在線凈化系統及方法

有效

• 申請號: 201410526169.0
• 申請日: 2014-10-09
• 公開（公告）號: CN104291284A
• 公開（公告）日: 2015-01-21
• 發明（設計）人: 榮百煉;韓福忠;孔金丞;曹興國;嚴順英;郭云成;高成萬;李秋妍
• 申請（專利權）人: 昆明物理研究所
• 主分類號: C01B23/00
• 分類號: C01B23/00;B01D53/04
• 代理公司: 昆明今威專利商標代理有限公司 53115
• 代理人: 賽曉剛

1.一種超純氬氣在線凈化系統，包括終端設備，終端設備包括真空室（7）、前級泵（9）、分子泵（8）和真空計，其特征在于：高壓氣瓶（17）中的高純氬氣經減壓閥（16）調至工作氣壓，經輸入閥（15）至凈化器（11）凈化后，經由輸出調節閥（12）調至工作氣壓，輸送到終端設備的真空室（7）；凈化器（11）通過隔離閥（13）與終端設備的真空室（7）相連，通過初抽閥（14）與分子泵（8）和前級泵（9）相連，其目的在于：充分利用終端設備的真空系統，對凈化器（11）進行工作前的清洗、激活和活化除氣，以確保凈化器（11）潔凈的工作環境；溫控器（10）與凈化器（11）連接，在凈化器（11）激活、活化、凈化過程中，提供溫度檢測與控制。

2.根據權利要求1所述的超純氬氣在線凈化系統，其特征在于：上述凈化器（11）的結構為：不銹鋼圓筒（1）內設置法蘭盤，將涂有吸氣劑的吸氣片（3），端部安裝于法蘭盤的支架（5），周圍由骨架（6）固定，中間裝有加熱器（4）和溫度傳感器（2），形成非蒸散型氬氣凈化裝置。

3.根據權利要求1所述的超純氬氣在線凈化系統，其特征在于：上述吸氣劑為鋯釩鐵。

4.根據權利要求1所述的超純氬氣在線凈化系統，其特征在于：上述吸氣片為合金條打褶成折疊形狀，再將其兩端點焊成閉環圓柱筒。

5.一種基于上述超純氬氣在線凈化系統的氬氣凈化方法，其他特征在于：包括以下步驟：

步驟1：在系統處于真空待機狀態時，關閉減壓閥（16）、輸出調節閥（12）、隔離閥（13），打開輸入閥（15）；

步驟2：緩慢開啟初抽閥（14），利用終端設備的前級泵（9）對凈化器（11）及管道抽真空；

步驟3：當凈化器（11）的壓力小于1.5Pa時，關閉初抽閥（14），緩慢開啟隔離閥（13），利用終端設備的分子泵（8）對凈化器（11）及管道抽真空；

步驟4：當凈化器（11）的壓力小于1.5×10^-5Pa時，即可對凈化器（11）進行激活或活化；

步驟5：開啟溫控器（10），加熱凈化器（11）至150℃~250℃后，再恒溫20~40分鐘，觀察壓力變化，若壓力升至1.5×10^-2Pa及以上，則重復步驟1～3，否則進行后續步驟；

步驟6：加熱凈化器（11）至350℃~450℃后，再恒溫20~40分鐘，觀察壓力變化，若壓力升至1.5×10^-2Pa及以上，則重復步驟1～4，否則進行后續步驟；

步驟7：加熱凈化器（11）至450℃~550℃后，再恒溫30~60分鐘，對凈化器（11）的吸氣材料進行激活處理；

步驟8：激活完畢，關閉隔離閥（13）和輸入閥（15），打開減壓閥（16），并調至0.1~0.3MPa，再慢慢打開輸入閥（15），使凈化器（11）充滿高純氬氣；

步驟9：關閉輸入閥（15），緩慢開啟初抽閥（14），利用前級泵（9）抽取凈化器（11）及管道中的氬氣；

步驟10：當凈化器（11）的壓力小于1.5Pa時，關閉初抽閥（14），緩慢開啟隔離閥（13），利用分子泵（8）對凈化器（11）及管道排氣；

步驟11：當凈化器（11）的壓力小于1.5×10^-5Pa時，關閉隔離閥（13）；

步驟12：重復步驟8～11五次以上，以高純氬氣置換吹掃凈化器（11）、管道及相關閥門；

步驟13：置換吹掃完畢，打開輸入閥（15），調節減壓閥（16）至0.1~0.3MPa，根據所需去除的雜質設置工作溫度，便可開始對瓶裝高純氬進行在線凈化；

步驟14：緩慢開啟輸出調節閥（12），當進入終端設備的超純氬氣壓力保持在1.5×10^-2Pa以下60分鐘以上，終端設備即可實時使用超純氬氣，或關閉輸出調節閥（12）待機。

6.根據權利要求5所述的超純氬氣在線凈化方法，其特征在于：在凈化前，吸氣劑在10^-5Pa以下的真空下進行450℃~550℃較高溫度的激活處理，加熱表面吸附的氣體及形成的化合物向體內擴散溶解，使吸氣劑露出新鮮的活性表面。