一种采用吸附法去除氧化亚氮中甲烷和乙炔的装置制造方法及图纸

本方案属于气体除杂技术领域，具体涉及一种采用吸附法去除氧化亚氮中甲烷和乙炔的装置

【技术实现步骤摘要】
一种采用吸附法去除氧化亚氮中甲烷和乙炔的装置


[0001]本方案属于气体除杂
，具体涉及一种采用吸附法去除氧化亚氮中甲烷和乙炔的装置
。

技术介绍

[0002]氧化亚氮作为一种
IC
制造中的重要的气体，用于半导体生产中的氧化
、
化学气相沉积工艺，通常低纯氧化亚氮中含有浓度较高的甲烷和乙炔等烃类杂质气体，这些杂质气体严重影响着氧化亚氮的品质
。
随着
IC
制造工艺及技术的发展，芯片尺寸不断增大，特征尺寸线宽不断减少，要求
IC
制程用的各种电子气体的纯度
、
特定指标不断提高，目前要求的纯度大都需要在
99.999
％
(5
出气管道
)
以上，因此如何提纯氧化亚氮气体则是电子气体国产化的重要方向
。
[0003]甲烷和乙炔是氧化亚氮气体中的常见杂质，甲烷和乙炔的存在会影响氧化亚氮的纯度
。
因此，为了提高氧化亚氮的纯度，必须优先脱除氧化亚氮原料气中的甲烷和乙炔
。
[0004]申请号为
CN202111639928.0
的专利提供了一种氧气吸附剂，包括多孔二氧化硅骨架，所述多孔二氧化硅骨架通过化学键连接有硼元素；所述多孔二氧化硅骨架上还物理负载有铂化合物以及低价态锰化合物
。
[0005]该专利技术在多孔二氧化硅骨架上通过化学键连接有硼元素，同时表面负载有低价态锰化合物，能够有效吸附氧化亚氮中的氧气，提升了氧化亚氮气体的纯度
。
[0006]但是，该方案中的吸附剂在吸附目标气体中的杂质气体时，只能针对性的对于个别特定的杂质气体进行吸附，而不能对甲烷和乙炔进行吸附，导致吸附剂的适用性较低
。
同时在吸附过程中整体气体的流速较大，因此难以将目标气体中包裹的杂质气体完全吸附，导致吸附效率较低
。

技术实现思路

[0007]本方案提供一种气体流速慢的采用吸附法去除氧化亚氮中甲烷和乙炔的装置
。
[0008]为了达到上述目的，本方案提供一种采用吸附法去除氧化亚氮中甲烷和乙炔的装置，包括吸附器，所述吸附器包括壳体
、
浮板
、
滚珠丝杠和固定板，所述壳体内设有用于吸附甲烷和乙炔的液体吸附剂以及分散在液体吸附剂内部的固体吸附剂，所述固体吸附剂呈螺旋状，所述滚珠丝杠上端固定位于固定板上，所述固体吸附剂上设有尖刺，所述滚珠丝杠下端与固定吸附剂固定连接，所述浮板位于固体吸附剂和固定板之间，所述固定板上设有用于气体通过的第一通孔，所述浮板上设有第二通孔，所述螺母固定位于第二通孔内，所述滚珠丝杠与螺母相匹配，所述壳体上设有进气管道和出气管道，所述浮板与壳体内壁滑动连接，所述浮板上设有出气孔，所述浮板上铰接有用于关闭出气孔的孔塞，所述壳体上设有用于打开出气孔的支撑杆，所述浮板设置有用于防止孔塞往上移动的限位块
。
[0009]本方案的原理：将吸附器抽负处理，除去吸附器中的空气，然后通入高纯氧化亚氮气体，向吸附器中通入氧化亚氮原料气，使得氧化亚氮原料气与液体吸附剂接触，然后氧化
亚氮原料气则将浮板往上顶起，进而螺旋状的固体吸附剂旋转，对液体吸附剂进行搅拌，使得液体吸附剂和固体吸附剂与气体充分接触，旋转的固体吸附剂使得气体从直线上升运动变成曲线上升，进而使得气体的流速变得缓慢，与液体吸附剂和固体吸附剂的接触时间变长，吸附效果更好，同时，气体在液体中上浮的过程中，由于受到的压强逐渐减小，因此气泡在上浮过程中体积会逐渐增大，使得在气泡内部的甲烷和乙炔等杂质气体难以与液体吸附剂相接触
。
因此，还在液体吸附剂的内部分散了一定量的固体吸附剂，并在固定吸附剂上设置了尖刺，因此氧化亚氮气泡在上浮过程中会与这些固体吸附剂和尖刺相接触，从而实现了对于氧化亚氮气泡的剪切作用，从而把大尺寸的气泡分割成小体积的气泡
。
这样便有效增加了氧化亚氮原料气与液体吸附剂之间的接触面积，从而提升了对于氧化亚氮原料气中的杂质气体的吸附效果
。
此外浮板被气体往上顶起，使得支撑杆将通气孔打开，被除杂的气体从通气孔出去后，浮板因为重力作用往下落下，进而落在液体吸附剂上，产生振动，将液体吸附剂中的气泡震碎
。
并且浮板往下运动过程中，滚珠丝杠再次转动，再次进行搅拌
。
然后去除甲烷和乙炔的氧化亚氮气体从出气管中排出
。
[0010]本方案的有益效果：通过设置吸附器，使得气体在液体中流速缓慢，增加了气体与吸附剂的接触时间，而且通过将液体吸附剂中的气泡刺破，使得气体与液体吸附剂和固体吸附剂充分接触，吸附更彻底，吸附效果更好
。
此外将固体吸附剂设计成螺旋线形状，可以快速搅拌液体悬浮剂，使得液体悬浮剂与气体混合得更好更彻底，而且搅拌产生的波动也能将气泡震碎，使得气体中的杂质更好的被吸附剂吸附
。
[0011]进一步，所述固体吸附剂为空心设置
。
气体从空心设置的吸附剂下端移动至上端，能够沿着固体吸附剂的多孔结构，进入到固体吸附剂的内部，延长了气泡上浮时的运动路径
。
并且在上浮过程中由于杂质气体能够与多孔结构之间形成范德华力，从而实现了对于杂质气体的物理吸附
。
[0012]进一步，所述尖刺设有多个，多个尖刺倾斜设置，多个所述尖刺倾斜的方向并不相同
。
不同方形的尖刺旋转时可以更好的将大气泡刺破
。
[0013]进一步，所述壳体的内部固定板上端连接有吸水层，所述吸水层的上表面固定连接有过滤层，所述过滤层的上表面固定连接有净化层
。
吸水层对氧化亚氮内部水分子进行有效的去除，过滤层将氧化亚氮内部的有害物质进一步去除
。
净化层对氧化亚氮气体进行净化和干燥的
。
[0014]进一步，所述吸水层采用海绵层，过滤层采用活性炭层，净化层采用碱石灰层
。
[0015]进一步，还包括水箱，所述进气管道位于水箱内
。
通过将氧化亚氮气体进行降温，且采用水循环降温的方式，将氧化亚氮气体内部热量带走，通过水箱内部水溶液的循环使得管道内氧化亚氮气体保持低温的状态，使得除杂效果更好
。
[0016]进一步，所述壳体上还设有固定杆，所述固定杆位于吸水层和固定板之间，所述固定板上设有弹簧，所述通气孔内设有空心管，所述空心管与固定板固定连接，所述支撑杆滑动位于空心管内，所述空心管的直径大于支撑杆的直径，所述支撑杆的材质为永磁铁，所述空心管外周缠绕有线圈，所述线圈上设有输出电线和输入电线，所述水箱上设有半导体制冷片，所述半导体制冷片
、
输入电线
、
输出电线和线圈组成闭合回路
。
当浮板往上被顶起时，支撑杆也因为浮板往上移动而往上移动，然后弹簧压本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种采用吸附法去除氧化亚氮中甲烷和乙炔的装置，其特征在于：包括吸附器（1），所述吸附器（1）包括壳体（2）
、
浮板（3）
、
滚珠丝杠（4）和固定板（
29
），所述壳体（2）内设有用于吸附甲烷和乙炔的液体吸附剂以及分散在液体吸附剂内部的固体吸附剂（6），所述固体吸附剂（6）呈螺旋状，所述滚珠丝杠（4）上端固定位于固定板（
29
）上，所述固体吸附剂（6）上设有尖刺（7），所述滚珠丝杠（4）下端与固定吸附剂固定连接，所述浮板（3）位于固体吸附剂（6）和固定板（
29
）之间，所述固定板（
29
）上设有用于气体通过的第一通孔（
28
），所述浮板（3）上设有第二通孔，所述螺母固定位于第二通孔内，所述滚珠丝杠（4）与螺母相匹配，所述壳体（2）上设有进气管道（8）和出气管道（9），所述浮板（3）与壳体（2）内壁滑动连接，所述浮板（3）上设有出气孔，所述浮板（3）上铰接有用于关闭出气孔的孔塞（
10
），所述壳体（2）上设有用于打开出气孔的支撑杆（
11
）， 所述浮板（3）设置有用于防止孔塞（
10
）往上移动的限位块（
12
）
。2.
根据权利要求1所述的一种采用吸附法去除氧化亚氮中甲烷和乙炔的装置，其特征在于：所述固体吸附剂（6）为空心设置
。3.
根据权利要求1所述的一种采用吸附法去除氧化亚氮中甲烷和乙炔的装置，其特征在于：所述尖刺（7）设有多个，多个尖刺（7）倾斜设置，多个所述尖刺倾斜的方向并不相同
。4.
根据权利要求1所述的一种采用吸附法去除氧化亚氮中甲烷和乙炔的装置，其特征在于：所述壳体（2）的内部固定板（
29
）上端连接有吸水层（
13
），所述吸水层（
13
）的上表面固定连接有过滤层（
14
），所述过滤层（
14
）的上表面固定连接有净化层（
15
）
。5.
根据权利要求4所述的一种采用吸附法去除氧化亚氮中甲烷和乙炔的装置，其特征在于：所述吸水层（
13
）采用海绵层，过滤层（
14
）采用活性炭层，净化层（
15
）采用碱石灰层
。6.
根据权利要求1所述的一种采用吸附法去除氧化亚氮中甲烷和乙炔的装置，其特征在于：还包括水箱（
16
），所述进气管道（8）位于水箱（
16
）内
。7.
根据权利要求6所述的一种采用吸附法去除氧化亚氮中甲烷和乙炔的装置，其特征在于：所述壳体（2）上还设有固定杆（
17
），所述固定杆（
17
）位于吸水层（
13
）和固定板（
29
...

【专利技术属性】
技术研发人员：雷海平，肖成城，张建长，
申请(专利权)人：欧中电子材料重庆有限公司，
类型：发明
国别省市：