一种气体吸附除杂设备制造技术

本实用新型专利技术公开一种气体吸附除杂设备，待净化气体从气体入口通入，依次经过活性炭吸附段和树脂吸附段吸附除杂，活性炭吸附段可以去除待净化气体中的水、粉尘等固体颗粒物以及易预冷液化的杂质，所述树脂吸附段内填充有两性离子交换树脂颗粒，可以吸附待净化气体中的阳离子和阴离子，通过吸附即可以完成气体除杂净化，具有除杂效率高、气体空放率低的优点，提高气体利用率，降低了企业生产中气体净化的成本。

A Gas Adsorption De-impurity Equipment

【技术实现步骤摘要】
一种气体吸附除杂设备
本技术涉及气体提纯装置领域，具体涉及一种气体吸附除杂设备。
技术介绍
高纯度多晶硅广泛应用于电子信息产业和半导体集成电路产业，但国内目前行业的多晶硅纯度仍然达不到半导体集成电路的要求，高纯度多晶硅中的主要杂质硼和磷的含量明显高于国外行业的杂质含量。第三代改良西门子法是目前生产多晶硅的主流技术。该技术以三氯氢硅和氢气为原料，在高温环境下获得多晶硅。在此过程中，杂质氯化硼和氯化磷，在氢气气氛下也以单质B和P的形式沉积在多晶硅上，降低了多晶硅的纯度。三氯氢硅在还原反应过程中，随着氢气不断循环，使硼和磷随循环氢气一起进入还原炉，从而对多晶硅产品纯度和质量产生危害的影响。现行业内一般通过变压吸附技术进行氢气提纯，该吸附工艺通过活性炭进行吸附，有一定提纯效果，但仍存在明显的痕量杂质，无法满足行业内日益增长的多晶硅制备工艺的纯度要求。
技术实现思路
有鉴于此，本申请提供一种气体吸附除杂设备，无需变压吸附除杂，仅通过吸附即可以完成气体除杂净化，具有除杂效率高、纯度高的优点，且吸附材料可以重复利用，降低了企业生产中气体净化的成本。为解决以上技术问题，本技术提供的技术方案是一种气体吸附除杂设备，包括筒体，所述筒体的两端分别设置有气体入口和气体出口，所述气体入口和气体出口之间的所述筒体上依次设置有活性炭吸附段和树脂吸附段，所述树脂吸附段内填充有特制的两性离子交换树脂颗粒。优选的，所述筒体的内壁覆盖有聚四氟乙烯层。优选的，所述活性炭吸附段和所述树脂吸附段的轴向两端分别设置有固定组件，所述固定组件密封设置于相邻的所述法兰之间。优选的，所述固定组件包括两平行设置的丝网压板，所述丝网压板上分布有孔，两丝网压板之间压紧有丝网。优选的，所述丝网与所述丝网压板之间焊接。优选的，所述气体入口处设置有流量控制阀。优选的，所述气体入口与所述活性炭吸附段之间设置有第一取样口，所述气体出口和树脂吸附段之间设置有第二取样口。优选的，所述第一取样口和所述第二取样口上设置有阀门。本申请与现有技术相比，其详细说明如下：本申请公开了一种气体吸附除杂设备，待吸附净化的氢气依次经过活性炭吸附段和树脂吸附段，所述活性炭吸附段用于去除遇冷液化的液态三氯氢硅及固体颗粒物杂质，所述树脂吸附段用于去除氢气中混杂的阳离子和阴离子，获得的氢气纯度高，杂质浓度小于100μg/L。所述树脂吸附段中的两性离子交换树脂颗粒可在洗涤后重新使用，具有重复利用率高的优点。附图说明图1为本技术的结构示意图；图2为图1中固定组件(6)的结构示意图；图3为图1中A处的局部放大图。具体实施方式为了使本领域的技术人员更好地理解本技术的技术方案，下面结合附图和具体实施例对本技术作进一步的详细说明。如图1至图3所示，一种气体吸附除杂设备，包括圆柱形的筒体(1)，所述筒体(1)的两端密封有盖板，在所述筒体(1)两侧的所述盖板上有分别设置有气体入口(2)和气体出口(3)，所述气体入口(2)用于通入待吸附净化气体，所述气体出口(3)用于送出吸附净化后的氢气。在所述气体入口(2)和气体出口(3)之间的所述筒体(1)内依次嵌装有活性炭吸附段(4)和树脂吸附段(5)，所述活性炭吸附段(4)内填充有活性炭颗粒，所述树脂吸附段(5)内填充有两性离子交换树脂颗粒。待吸附净化的氢气依次经过活性炭吸附段(4)和树脂吸附段(5)，所述活性炭吸附段(4)用于去除遇冷液化的液态三氯氢硅及固体颗粒物杂质，所述树脂吸附段(5)用于去除氢气中混杂的阳离子和阴离子，获得杂质浓度小于100μg/L的氢气。所述树脂吸附段(5)中的两性离子交换树脂颗粒可在洗涤后重新使用，具有重复利用率高的优点。所述活性炭吸附段(4)和所述树脂吸附段(5)的轴向两端分别设置有固定组件(6)，分别用于固定活性炭吸附段(4)和所述树脂吸附段(5)。以图1中任意一固定组件(6)的结构为例：所述固定组件(6)包括两平行设置的丝网压板(61)，所述丝网压板(61)上分布有孔(62)，两丝网压板(61)之间压紧有丝网(63)，所述丝网(63)上丝网孔的孔径小于活性炭颗粒和两性离子交换树脂颗粒，所述丝网(63)用于防止活性炭颗粒或两性离子交换树脂颗粒脱落，且能够保证气体通过。所述丝网(63)两侧的丝网压板(61)用于增加丝网(63)的结构的强度，便于固定、安装丝网(63)，便于保证丝网(63)与筒体(1)之间的固定安装，同时，丝网压板(61)上的孔(62)不仅可以保证气体通过，还可以避免活性炭颗粒或两性离子交换树脂颗粒直接接触丝网(63)，造成丝网(63)上的丝网(63)孔(62)堵塞。所述丝网(63)与所述丝网压板(61)之间焊接固定，并通过焊层(64)密封，所述固定组件(6)轴向两端面通过法兰(13)压紧在筒体(1)上，所述固定组件(6)和所述筒体(1)之间还压紧有密封垫。所述筒体(1)内壁覆盖有聚四氟乙烯层(14)，所述聚四氟乙烯层(14)用于防止待净化气体与筒体(1)内壁的金属接触，防止待净化气体中的酸性离子与金属发生反应，进一步保证氢气的纯度。所述气体入口(2)处设置有流量控制阀(21)，所述流量控制阀(21)用于根据工况调节待吸附净化气体的流量。所述气体入口(2)与所述活性炭吸附段(4)之间设置有第一取样口(7)，所述气体出口(3)和树脂吸附段(5)之间设置有第二取样口(8)，所述第一取样口(7)和所述第二取样口(8)上设置有阀门(9)。在氢气净化过程中，可通过第一取样口(7)对待吸附气体取样检测杂质成分和氢气浓度，也可通过第二取样口(8)对吸附除杂后的氢气进行取样，检测氢气纯度是否达到要求，此外，还可以通过第二取样口(8)的取样判断是否要对活性炭吸附段(4)或所述树脂吸附段(5)进行更换。以上仅是本技术的优选实施方式，应当指出的是，上述优选实施方式不应视为对本技术的限制，本技术的保护范围应当以权利要求所限定的范围为准。对于本
的普通技术人员来说，在不脱离本技术的精神和范围内，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本技术的保护范围。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种气体吸附除杂设备，包括筒体(1)，其特征在于，所述筒体(1)的两端分别设置有气体入口(2)和气体出口(3)，所述气体入口(2)和气体出口(3)之间的所述筒体(1)上依次设置有活性炭吸附段(4)和树脂吸附段(5)，所述树脂吸附段(5)内填充有两性离子交换树脂颗粒。

【技术特征摘要】
1.一种气体吸附除杂设备，包括筒体(1)，其特征在于，所述筒体(1)的两端分别设置有气体入口(2)和气体出口(3)，所述气体入口(2)和气体出口(3)之间的所述筒体(1)上依次设置有活性炭吸附段(4)和树脂吸附段(5)，所述树脂吸附段(5)内填充有两性离子交换树脂颗粒。2.根据权利要求1所述的一种气体吸附除杂设备，其特征在于，所述筒体(1)的内壁覆盖有聚四氟乙烯层(14)。3.根据权利要求1所述的一种气体吸附除杂设备，其特征在于，所述活性炭吸附段(4)和所述树脂吸附段(5)的轴向两端分别设置有固定组件(6)，所述固定组件(6)密封设置于相邻的法兰(13)之间。4.根据权利要求3所述的一种气体吸附除杂设备，其特征在于，所述固定组件(6...

【专利技术属性】
技术研发人员：冉祎，魏强，余涛，罗轩，袁中华，
申请(专利权)人：四川永祥多晶硅有限公司，
类型：新型
国别省市：四川,51