一种新型分离式气体纯化器制造技术

本发明专利技术涉及一种新型分离式气体纯化器，包括填料壳体和滤芯壳体，两个壳体用接头连接。所述填料壳体内设置有至少一种填料，所述填料壳体两端设置有进口和出口，所述填料壳体靠近所述的气体进口和出口端设置有滤网；所述滤芯壳体两端设置有进口和出口；所述滤芯壳体靠近所述的气体出口处设置有封头及法兰，所述的滤芯壳体内靠近所述的气体出口端设置有凹槽，所述的凹槽内设置有垫片，所述的垫片上设置有至少一个安装孔，所述的安装孔中设置有滤芯。

A new type of separation gas purifier

The invention relates to a new separating gas purifier, which comprises a stuffing shell and a filter core shell, wherein the two shells are connected by joints. The packing shell is provided with at least one kind of filler, and the two ends of the packing shell are provided with imports and exports, the packing case is close to the gas inlet and outlet, and the inlet and outlet are arranged at both ends of the filter core shell, and the filter core housing is close to the gas outlet and is provided with a seal head and a method. A groove is arranged near the gas outlet end of the filter core, and the grooves are provided with a gasket. At least one mounting hole is arranged on the gasket, and a filter core is arranged in the installation hole.

【技术实现步骤摘要】
一种新型分离式气体纯化器
本专利技术涉及一种纯化器，特别涉及一种可以去除电子气体中微量杂质的新型分离式气体纯化器。
技术介绍
对微电子，半导体等高新技术行业来说，电子气体是不可缺少的的原料气或工艺气。从超大规模集成电路制造到太阳能光伏，半导体照明LED产业再到现在的微机电产业，都以半导体工艺为产品的制造工艺，其中包括气相外延，氧化均使用到大量的电子气体。电子气体的纯度和光电子原件器件的性能决定半导体对器件性能，其价格左右半导体和光电子元器件的竞争成本。即便是电子气体中的痕量杂质（例如O2、H2O、CO2、CO等）也可导致产品缺陷，严重影响产品性能和成品率。电子工业中，经常需要化学气体（砷化氢、氢气、磷化氢、硅烷等）、惰性气体(氮气、氖气、甲烷、氩气等)、腐蚀性气体(氯气、氟气、氯化氢、氨气、三氟化硼、四氯化硅等)，并且需要这些气体具有“超高纯度”，尤其是需要具有低级含量的氧气、水、二氧化碳、一氧化碳等杂质。近年来，发达国家均在积极研发电子气体纯化技术，在使用端对5N的电子气体进行现场纯化，不仅有效去除电子气体的痕量杂质，使电子气体纯度由ppm级提高到ppb、ppt级。Carrea在美国专利第5,902,561号中揭示一种两阶段方法，其用于在环境温(0℃至60℃)下自惰性气体移除诸如一氧化碳、二氧化碳、氧气、水、氢气及甲烷之类的杂质。在第一阶段中，使惰性气体与镍催化剂接触，且在第二阶段中，使惰性气体通过集气剂合金。第二阶段的经纯化气体含有少于十亿分之一(ppb)含量的杂质。然而，目前的气体纯化器一般为单一填料式、单一滤芯式或填料及滤芯组合式。单一填料式或滤芯式过滤器过滤效率较低。填料及滤芯组合式过滤器将滤芯和填料安装在一个壳体内，滤芯只能一次性使用，堵塞的滤芯不能随时取出更换纯化器的使用寿命较低；另外，滤芯只有一个，没有采用复合滤芯，过滤效率大大降低。
技术实现思路
本专利技术针对现有技术的不足之处，提供一种结构更高，纯化效率更高，拆卸及可操作性更加方便、可以循环使用、环保的过滤器。为解决上述技术问题，本专利技术采用的技术方案为：一种新型分离式气体过滤器，包括填料壳体和滤芯壳体，两个壳体用接头连接。所述填料壳体内设置有填料，所述填料壳体两端设置有进口和出口，所述填料壳体靠近所述的气体进口和出口端设置有滤网；所述滤芯壳体两端设置有进口和出口；所述滤芯壳体靠近所述的气体出口处设置有封头及法兰，所述的滤芯壳体内靠近所述的气体出口端设置有凹槽，所述的凹槽内设置有垫片，所述的垫片上设置有至少一个安装孔，所述的安装孔中设置有滤芯。本专利技术的气体纯化器的特征在于填料和滤芯分属于不同的壳体，具有耐高温、耐腐蚀、净化深度高、使用寿命长、可以再生，具有强大的吸附能力，可以控制及高纯气体中的微量杂质，纯化后，气体中杂质（氧气、二氧化碳、水、一氧化碳、甲烷等）的分项含量小于1ppb。3.1纯化器壳体（包括填料壳体及滤芯壳体）用于本专利技术的纯化器的壳体采用无缝焊接，内壁经过电化学抛光。对于不同的条件可选择不锈钢（316L、304L、347、430）、哈氏合金(c-276，c-22、X、N、B、B2)、或者镍洛铁合金（600、625、690）或钛合金20等。本专利技术的纯化器材质优选316L不锈钢及哈氏合金。用于本专利技术的纯化器进出口接口采用电抛光VCR垫片密封、螺纹连接。用于本专利技术新型纯化器的壳体直径优选2-10厘米。用于本专利技术新型纯化器壳体长度优选10-30厘米。用于本专利技术新型纯化器气体进出口尺寸优选0.3175-2.54厘米。3.2滤网用于本专利技术的滤网为网格结构，密封填料。用于本专利技术的滤网材质优选316L不锈钢。用于本专利技术的滤网优选50-200目。3.4填料用于本专利技术的填料吸附高纯气体中的微量大分子杂质。填料为以碳质为原料的各种吸附剂和金属、非金属氧化物类吸附剂，优选氧化铝、活性炭、分子筛、吸氧剂、脱除二氧化碳或一氧化碳剂。⑴氧化铝用于本专利技术氧化铝为一种对微量水深度干燥用的吸附剂，优选γ-氧化铝。⑵活性炭用于本专利技术的活性炭具有发达的有效微孔，中、大孔所占比例少，高机械强度、高表观密度、低灰份。用于本专利技术的活性炭优选超级活性炭。⑶分子筛用于本专利技术的分子筛具有均匀的微孔，其孔径与一般分子大小相当，具有选择吸附、干燥度高、高稳定性、再生能力强、强度高、不掉粉等优点。在低分压或低浓度、高温等十分苛刻的条件下仍有很高的吸附容量。用于本专利技术的分子筛优选3A型、4A型、13XAPG。⑷吸氧剂用于本专利技术除去原料气中氧方法为吸附除氧和化学除氧。吸附除氧利用多孔物质对氧气的吸附作用除去微量的氧气。吸氧剂可以选择改良沸石分子筛、非极性碳分子筛、分子筛负载复合吸氧剂等。优选分子筛负载复合吸氧剂。化学除氧主要采用催化加氢、利用变价氧化物类还原剂、催化过滤技术、无氢催化等方法。这种脱氧方法在惰性气体或惰性气体加H2的环境下进行。用于本专利技术的化学吸氧剂优选金属吸氧剂。⑸二氧化碳、一氧化碳吸附剂用于本专利技术的二氧化碳、一氧化碳吸附剂可以选择金属负载的氧化物催化剂。这些催化剂吸附高纯气体中的二氧化碳或一氧化碳，迅速甲烷化，达到提纯目的。这类催化剂由活性组分和载体组成，活性组分一般指一般为元素周期表的Ⅷ族元素，例如铁、钴、铷，镍、钯、铑等金属；载体可以使活性组分更均匀的分散,使得活性组分最大化地与反应物接触,从而提高催化剂的催化效果。载体优选Al2O3、碳纳米管、TiO2、ZrO2、海泡石等。3.5滤芯用于本专利技术的滤芯具有介质截留的微孔结构，允许进口高纯气体在较小的压力、较低的流量状态下可以通过。截留气体中的微量小分子杂质及填料的粉末，最终得到超高纯度的气体（各种杂质气的分项含量<1ppb）。本专利技术可选用的滤芯材质可以选择304L、310、316L、347和430不锈钢；哈氏合金；铬镍铁合金600、625和690；蒙乃尔合金等。金属滤芯性质稳定，具有较好的抗摩擦性能、很容易清洗使用寿命长、不需要频繁的更换。以316L不锈钢为材质的滤芯可以在温度为350-560℃条件下使用；以蒙乃尔合金为材质的滤芯可以在温度为560-1000℃下使用；以镍、哈氏合金、蒙乃尔合金为材质的滤芯具有较好的抗腐蚀性能。本专利技术的滤芯材质优选316L不锈钢、哈氏合金。滤芯直径可以选择1/4英寸（0.635厘米）、1/2英寸（1.27厘米）、1英寸（2.54厘米）、3/2英寸（3.81厘米）、2英寸（5.08厘米）、5/2英寸（6.35厘米）、11/4英寸（6.985厘米）、3英寸（7.62厘米）。更优选1/2英寸（1.27厘米）、1英寸（2.54厘米）、3/2英寸（3.81厘米）。用于本专利技术的滤芯充满整个滤芯壳体，长度优选10-30厘米。本专利技术滤芯的过滤精度优选0.001-0.008微米。用于本专利技术的滤芯经过使用饱和后可以再生。滤芯结合方式优选单一滤芯和多个滤芯复合式。3.6垫片用于本专利技术的垫片固定滤芯，将滤芯直接连接到垫片上，增加过滤器的可操作性。垫片插入到壳体的凹槽中，加强其牢固性。垫片材质优选316L不锈钢。垫片与滤芯的结合方式优选焊接、螺纹连接。3.7封头及法兰用于本专利技术的封头及法兰起作用为密封填料及方便拆卸垫片及滤芯。封头和法兰材质和纯化器壳体材质相同。3.8操作条件⑴气体流速用本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种新型分离式气体过滤器，其特征在于:包括填料壳体3和滤芯壳体8，两个壳体用接头6连接，所述填料壳体内设置有填料4，所述填料壳体两端设置有进口1和出口5，所述填料壳体靠近所述的气体进口和出口端设置有滤网2；所述滤芯壳体两端设置有进口7和出口15；所述滤芯壳体两端设置有封头14及法兰13，所述的滤芯壳体内靠近所述的气体出口端设置有凹槽11，所述的凹槽11内设置有垫片10，所述的垫片上设置有至少一个安装孔12，所述的安装孔12中设置有滤芯9。

【技术特征摘要】
1.一种新型分离式气体过滤器，其特征在于:包括填料壳体3和滤芯壳体8，两个壳体用接头6连接，所述填料壳体内设置有填料4，所述填料壳体两端设置有进口1和出口5，所述填料壳体靠近所述的气体进口和出口端设置有滤网2；所述滤芯壳体两端设置有进口7和出口15；所述滤芯壳体两端设置有封头14及法兰13，所述的滤芯壳体内靠近所述的气体出口端设置有凹槽11，所述的凹槽11内设置有垫片10，所述的垫片上设置有至少一个安装孔12，所述的安装孔12中设置有滤芯9。2.根据权利要求1所述的新型气体纯化器，其特征在于可以控制及减少电子气体中的微量O2、H2O、CO2、CO、CH4以及微小固体颗粒等杂质，采用化学反应和物理吸附相结合的方法，纯化后，原料气体中的上述杂质的分项含量<1ppb。3.根据权利要求1所述的新型气体纯化器，其特征在于设置填料壳体和滤芯壳体，两个壳体采用接头连接。4...

【专利技术属性】
技术研发人员：叶向荣，陈刚，刘华平，张广第，
申请(专利权)人：浙江博瑞电子科技有限公司，
类型：发明
国别省市：浙江,33