超纯氦纯化装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术涉及一种超纯氦纯化装置，包括纯化器，所述纯化器的内腔设置有抛光管，所述抛光管内填充有吸气剂，所述抛光管的外壁缠绕有电加热管，所述抛光管的一端设置有用以5N氦气进入的第一进气口，所述抛光管的另一端设置有用以6N氦气排出的第一出气口。本实用新型专利技术结构设计简单、合理，利用吸气剂将纯度为5N氦气纯化为6N氦气，高效便捷，节能环保，具有广阔的应用前景。

Ultra Pure Helium Purification Device

The utility model relates to an ultrapure helium purification device, which comprises a purifier. The inner cavity of the purifier is provided with a polishing tube filled with an aspirator. The outer wall of the polishing tube is wound with an electric heating tube. One end of the polishing tube is provided with a first air inlet into which 5N helium enters, and the other end of the polishing tube is provided with a first air outlet discharged by 6N helium. \u3002 The structure of the utility model is simple and reasonable. The purity of 5N helium is purified into 6N helium by using getter, which is efficient, convenient, energy saving and environmental protection, and has broad application prospects.

【技术实现步骤摘要】
超纯氦纯化装置
本技术涉及一种超纯氦纯化装置。
技术介绍
电子级超纯氦在半导体制造中用作清洗气、加压气，也用作载气和保护气。广泛应用于半导体集成电路IC、液晶显示器LCD、半导体发光器件LED以及太阳能电池PV等行业。近年来，随着全球石油等能源资源逐渐减少和环境污染，温室效应对气候的影响，世界各国大力发展清洁能源以及节能技术，重点关注低碳经济。在此背景之下，我国的太阳能电池和半导体发光器件及相关产业得到了迅猛发展，电子级超纯氦市场非常广阔。5N氦气指的是纯度为99.999%的氦气，6N氦气指的是纯度为99.9999%的氦气，现有的超纯氦纯化装置结构设计不合理，具有很大的局限性。
技术实现思路
鉴于现有技术的不足，本技术所要解决的技术问题是提供一种超纯氦纯化装置，不仅结构设计合理，而且高效便捷。为了解决上述技术问题，本技术的技术方案是：一种超纯氦纯化装置，包括纯化器，所述纯化器的内腔设置有抛光管，所述抛光管内填充有吸气剂，所述抛光管的外壁缠绕有电加热管，所述抛光管的一端设置有用以5N氦气进入的第一进气口，所述抛光管的另一端设置有用以6N氦气排出的第一出气口。进一步的，所述纯化器通过出气管顺序经过换热器、冷却器与膜压机相连接。进一步的，所述换热器内设置有5N氦气换热通道与6N氦气换热通道，所述5N氦气换热通道上设置有第二进气口与第二出气口，所述第二进气口经进气管与5N氦气原料瓶相连接，所述第二出气口经出气管与第一进气口相连接，所述6N氦气换热通道上设置有第三进气口与第三出气口，所述第三进气口经进气管与第一出气口相连接，所述第三出气口经出气管与冷却器相连接。进一步的，所述电加热管外设置有保温层，所述保温层外设置有封闭铝板。进一步的，所述膜压机经出气管与6N氦气瓶相连接。进一步的，连接所述冷却器与膜压机之间的出气管、连接膜压机与6N氦气瓶之间的出气管上均设置有分析阀与放空阀。进一步的，连接所述5N氦气原料瓶与5N氦气换热通道之间的进气管上设置有减压阀。进一步的，所述吸气剂采用锆钒铁吸气剂。与现有技术相比，本技术具有以下有益效果：本技术结构设计简单、合理，利用吸气剂将纯度为5N氦气纯化为6N氦气，高效便捷，节能环保，具有广阔的应用前景。下面结合附图和具体实施方式对本技术做进一步详细的说明。附图说明图1为本技术实施例的构造示意图。图2为本技术实施例纯化器的构造示意图。图3为本技术实施例换热器的构造示意图。图4为本技术实施例图3A-A方向的剖视示意图。图中：1-纯化器，101-抛光管，102-吸气剂，103-电加热管，104-第一进气口，105-第一出气口，106-保温层，107-封闭铝板，108-固定架，109-热电偶，2-换热器，201-第二进气口，202-第二出气口，203-第三进气口，204-第三出气口，3-冷却器，4-膜压机，5-5N氦气原料瓶，6-6N氦气瓶，7-分析阀，8-放空阀，9-减压阀。具体实施方式为让本技术的上述特征和优点能更明显易懂，下文特举实施例，并配合附图，作详细说明如下。如图1~4所示，一种超纯氦纯化装置，包括纯化器1，所述纯化器1的内腔设置有抛光管101，所述抛光管101内填充有吸气剂102，所述抛光管101的外壁缠绕有电加热管103，所述抛光管101的一端设置有用以5N氦气进入的第一进气口104，所述抛光管101的另一端设置有用以6N氦气排出的第一出气口105；所述电加热管103对吸气剂102进行加热，对吸气剂进行激活，直到吸气剂全部饱和，从而提高超纯氦纯化效率。在本技术实施例中，所述纯化器1通过出气管顺序经过换热器2、冷却器3与膜压机4相连接。在本技术实施例中，所述换热器2内设置有5N氦气换热通道与6N氦气换热通道，所述5N氦气换热通道上设置有第二进气口201与第二出气口202，所述第二进气口201经进气管与5N氦气原料瓶5相连接，所述第二出气口202经出气管与第一进气口104相连接，所述6N氦气换热通道上设置有第三进气口203与第三出气口204，所述第三进气口203经进气管与第一出气口105相连接，所述第三出气口204经出气管与冷却器3相连接；5N氦气自5N氦气原料瓶5、进气管、第二进气口201、5N氦气换热通道、第一进气口104进入吸气剂102进行吸附式纯化，得到6N氦气经第一出气口105、出气管、第三进气口203、6N氦气换热通道、第三出气口204、冷却器3进入膜压机4，在检测合格后进行利用6N氦气瓶6进行装瓶；所述换热器2对高温的6N氦气进行第一次降温，所述冷却器3对高温的6N氦气进行第二次降温，所述换热器2降低了冷气器的能耗，同时所述换热器2将6N氦气的热量传递至5N氦气，提高了5N氦气的温度，从而降低了电加热管103的能耗，节能环保。在本技术实施例中，所述换热器2内采用列管式换热器，附图3中A-A为上下两端的孔板，孔板之间距离为1.5米，用长1.5米的1/4不锈钢EP管插入孔板上分布的17个孔内并焊接，共17根；上下两端的孔板圆周与¢89×4.5不锈钢抛光管101内壁焊接，形成1/4不锈钢EP管内和管外两个通道；1/4不锈钢EP管内通6N氦气形成6N氦气换热通道，管外通5N氦气形成5N氦气换热通道，两股气通过管壁进行热量交换。在本技术实施例中，所述电加热管103外设置有保温层106，所述保温层106外设置有封闭铝板107；所述纯化器1内还设置有固定架108与热电偶109。在本技术实施例中，所述膜压机4经出气管与6N氦气瓶6相连接。在本技术实施例中，连接所述冷却器3与膜压机4之间的出气管、连接膜压机4与6N氦气瓶6之间的出气管上均设置有分析阀7与放空阀8；入口分析点的作用是监测纯化器1的纯化效果，当纯度合格后再进膜压机4压缩充瓶，出口分析点的作用是监测通过膜压机4的气体是否被污染，以便纯度异常的判断分析。在本技术实施例中，所述冷却器3上设置有第四进气口与第四出气口，所述膜压机4上设置有第五进气口与第五出气口，所述第四进气口经出气管与第三出气口204相连接，所述第四出气口经出气管与第五进气口相连接，所述第五出气口经出气管与6N氦气瓶6相连接。在本技术实施例中，连接所述5N氦气原料瓶5与5N氦气换热通道之间的进气管上设置有减压阀9。在本技术实施例中，所述吸气剂102采用锆钒铁吸气剂。在本技术实施例中，锆钒铁吸气剂的吸气机理如下：锆钒铁吸气剂吸气过程分为三个步骤：首先是活性气体分子进到锆钒铁吸气剂表面并分解，然后活性气体与锆钒铁吸气剂表面产生化学吸附，最后是在一定温度下活性气体分子向锆钒铁吸气剂颗粒内部扩散；当锆钒铁吸气剂工作一段时间或暴露大气后，活性气体分子停止向锆钒铁吸气剂体内扩散，在锆钒铁吸气剂颗粒表面形成了一层由氧化物和碳化物组成的钝化层；为了恢复锆钒铁吸气剂的吸气功能，通过加热方式提高扩散过程的动能，使锆钒铁吸气剂颗粒表面的气体分子向体内扩散，从而消除钝化层，恢复锆钒铁吸气剂的吸气能力；这个过程叫做锆钒铁吸气剂的激活，锆钒铁吸气剂可以反复激活数次，直到全部饱和为止。锆钒铁吸气剂能在温度为500℃左右被激活，所以在气体纯化中得到应用；锆钒铁吸气剂被激活后，当活性气体碰到清本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种超纯氦纯化装置，其特征在于：包括纯化器，所述纯化器的内腔设置有抛光管，所述抛光管内填充有吸气剂，所述抛光管的外壁缠绕有电加热管，所述抛光管的一端设置有用以5N氦气进入的第一进气口，所述抛光管的另一端设置有用以6N氦气排出的第一出气口。

【技术特征摘要】
1.一种超纯氦纯化装置，其特征在于：包括纯化器，所述纯化器的内腔设置有抛光管，所述抛光管内填充有吸气剂，所述抛光管的外壁缠绕有电加热管，所述抛光管的一端设置有用以5N氦气进入的第一进气口，所述抛光管的另一端设置有用以6N氦气排出的第一出气口。2.根据权利要求1所述的超纯氦纯化装置，其特征在于：所述纯化器通过出气管顺序经过换热器、冷却器与膜压机相连接。3.根据权利要求2所述的超纯氦纯化装置，其特征在于：所述换热器内设置有5N氦气换热通道与6N氦气换热通道，所述5N氦气换热通道上设置有第二进气口与第二出气口，所述第二进气口经进气管与5N氦气原料瓶相连接，所述第二出气口经出气管与第一进气口相连接，所述6N氦气换热通道上设置有第三进气口与...

【专利技术属性】
技术研发人员：许少鹏，何经余，
申请(专利权)人：福建久策气体集团有限公司，
类型：新型
国别省市：福建,35