氟气生成装置制造方法及图纸

本发明专利技术提供一种氟气生成装置（100），该氟气生成装置（100）包括：筒状构件（31a），其使主产气体流通；气体导入口（51a），其用于将上述主产气体导入到筒状构件（31a）；气体导出口（52a），其用于从筒状构件（31a）导出主产气体；吸附剂保持器（201），其以形成用于确保在筒状构件（31a）中流通的主产气体流路的空间的方式配置；搅拌叶片（202），其用于搅拌从气体导入口（51a）流入的主产气体；以及气流引导筒（203），其用于使主产气体在筒状构件（31a）内的空间中循环或者扩散。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】氟气生成装置
本专利技术涉及一种能够没有浪费地有效使用吸附剂的氟气生成装置。
技术介绍
以往公知有一种这样的氟气生成装置:包括用于使氟化氢在由含有氟化氢的熔融盐构成的电解浴中电解的电解槽，使阳极侧产生以氟气为主要成分的主产气体，并且使阴极侧产生以氢气为主要成分的副产气体。在这种氟气生成装置中，在从电解槽的阳极产生的氟气中混入了自熔融盐气化而成的氟化氢气体(HF)。因此，为了自从阳极产生的气体中分离氟化氢而精制氟气，设有精制装置，该精制装置包括填充有氟化钠(NaF)等吸附剂(除害剂)的除害塔。在自电解槽产生的氟气、氢气中含有自电解槽中所含有的熔融盐气化而成的氟化氢、熔融盐自身的雾气成分，这些成分成为吸附剂劣化的原因。特别是，由于与浓度较高的氟化氢的接触而导致除害塔入口附近的吸附剂因熔化而固化、因体积膨胀而微粉化，存在因这些原因而发生吸附剂的堵塞的情况。若发生这样的堵塞，则会发生以下问题，气体的流动受到抑制，引起除害塔闭塞。作为改善该问题点的技术，在专利文献I中公开了一种这样的技术:将在除害塔中填充有氟化钠(NaF)等吸附剂的氟气生成装置做成这样的结构，即，设有使气体导入口和吸附剂之间形成空间的隔离部件，使雾气成分的液滴扩散、沉降到该空间内，使熔融盐的雾气成分的液滴和吸附剂难以接触，抑制吸附剂的堵塞从而减少除害塔的维护频率。专利文献1:日本特·开2009 - 215588号公报
技术实现思路
_7] 专利技术要解决的问题但是，在专利文献I所述的密实地填充有吸附剂的除害塔的结构中，一旦气体导入口附近的吸附剂发生堵塞，则不能使HF充分地吸附于气体导出口附近的吸附剂，除害塔会闭塞。一旦除害塔闭塞，则需要将除害塔解体而对填充在内部的吸附剂全部进行更换。在将除害塔解体而更换吸附剂的情况下，从混入到吸附剂中的杂质等质量的观点考虑，通常是一旦使用过的吸附剂含有无法充分吸附HF的吸附剂，就要将吸附剂全部废弃、更换。因此，在专利文献I的结构中，在更换吸附剂的过程中，存在由废弃全部吸附剂引起的未吸附HF的吸附剂的损失，存在难以没有浪费地有效使用填充在除害塔中的全部吸附剂这样的问题点。本专利技术是鉴于上述的问题点而完成的，其目的在于，提供一种能够没有浪费地有效使用用于吸附除去氟化氢的吸附剂的氟气生成装置。用于解决问题的方案即，本专利技术是一种氟气生成装置，其通过将含有氟化氢的熔融盐中的氟化氢电解而生成氟气，其特征在于，上述氟气生成装置包括:电解槽，其通过在由含有氟化氢的熔融盐构成的电解浴中将氟化氢电解而使阳极侧产生以氟气为主要成分的主产气体，并且使阴极侧产生以氢气为主要成分的副产气体；以及精制装置，其利用吸附剂除去混入到上述主产气体中的氟化氢，上述精制装置包括:筒状构件，其使上述主产气体流通；气体导入口，其用于将上述主产气体导入到上述筒状构件；气体导出口，其用于从上述筒状构件导出上述主产气体；吸附剂保持器，其以形成用于确保在上述筒状构件中流通的上述主产气体流路的空间的方式配置；搅拌部件，其用于搅拌从上述气体导入口流入的上述主产气体；以及气流引导筒，其用于使上述主产气体在上述筒状构件内的空间中循环或者扩散。此外，本专利技术优选的是，上述气流引导筒是两端面开口的筒形状，其以沿着上述筒状构件的内周面延伸的方式设置。此外，本专利技术优选的是，上述搅拌部件在从上述气体导入口流入的上述主产气体的流入方向上位于上述气体导入口和上述吸附剂保持器之间。此外，本专利技术也可以是，设有循环路径，该循环路径使从上述筒状构件内排出来的上述主产气体的一部分循环并将其再次导入到上述筒状构件内。专利技术的效果采用本专利技术，由于供主产气体流通的筒状构件的内部空间被搅拌，在该内部空间中具有高效地使主产气体循环或者扩散的气流引导筒，因此，能够防止高浓度的氟化氢与吸附剂直接接触而使吸附剂劣化。因而，能够提供一种没有浪费地有效使用吸附剂的氟气生成装置。 【附图说明】图1是本专利技术的实施方式的氟气生成装置的系统图。图2是本专利技术的实施方式的精制装置的概略图。【具体实施方式】下面，参照附图对本专利技术的实施方式进行说明。参照图1对本专利技术的实施方式的氟气生成装置100进行说明。氟气生成装置100通过将含有氟化氢的熔融盐电解而生成氟气，将生成的氟气供给到外部装置4。作为外部装置4，例如是半导体制造装置，在这种情况下，氟气例如在半导体的制造工序中用作清洁气体。氟气生成装置100包括通过电解生成氟气的电解槽1、用于将自电解槽I生成的氟气供给到外部装置4的氟气供给系统2以及用于对随着氟气的生成而生成的副产气体进行处理的副产气体处理系统3。首先，对电解槽I进行说明。在电解槽I中储存有含有氟化氢(HF)的熔融盐。通过改变储存在电解槽I中的熔融盐的组成，能够适当地改变自电解槽I产生的氟化合物气体的组成。作为熔融盐，可采用以通式KF.nHF (η = 0.5~5.0)表示的组成。例如在使用NH4F.HF熔融盐的情况下能够得到三氟化氮(NF3),或者在使用NH4F -KF-HF熔融盐的情况下能够得到F2和NF3的混合物。下面，在本专利技术的实施方式中，使用氟化氢和氟化钾的混合熔融盐(KF.2HF)作为熔融盐来进行说明。电解槽I的内部被浸溃在熔融盐中的区划壁6区划为阳极室11和阴极室12。在阳极室11的熔融盐中浸溃有阳极7，在阴极室12的熔融盐中浸溃有阴极8。通过从电源9向阳极7和阴极8之间供给电流，在阳极7处生成以氟气(F2)为主要成分的主产气体，在阴极8处生成以氢气(H2)为主要成分的副产气体。阳极7例如采用碳电极，阴极8采用熟铁(日语:軟鉄)、蒙乃尔合金或者镍。在电解槽I内的熔融盐液面上，利用区划壁6以彼此的气体无法往来的方式区划有第I气室Ila和第I气室12a，该第I气室Ila用于导入在阳极7处生成的氟气，该第2气室12a用于导入在阴极8处生成的氢气。这样，为了防止由氟气和氢气的混合接触引起的反应而利用区划壁6完全隔离第I气室Ila和第2气室12a。相对于此，阳极室11和阴极室12的熔融盐未被区划壁6隔离，而经由区划壁6的下方相连通。由于KF.2HF的熔点为71.7°C，因此，优选将熔融盐的温度调节到91°C~93°C。氟化氢自熔融盐气化与蒸气压的量相当的量而分别混入自电解槽I的阳极7生成的氟气和自阴极8生成的氢气中。这样，在阳极7处生成且被导入到第I气室Ila中的氟气及在阴极8处生成且被导入到第2气室12a中的氢气中均含有氟化氢气体。接着，对氟气供给系统2进行说明。在第I气室Ila上连接有用于将氟气向外部装置4供给的第I主通路15。在第I主通路15中设有用于自第I气室Ila导出氟气而输送该氟气的第I泵17。第I泵17可采用波纹管泵、隔膜泵等容积式泵。在第I主通路15中的第I泵17的上游设有用于收集混入到氟气中的氟化氢而精制氟气的精制装置20。精制装置20之后详细说明。 接着，对副产气体处理系统3进行说明。在第2气室12a上连接有用于将氢气向外部排出的第2主通路30。在第2主通路30中设有用于自第2气室12a导出氢气而输送该氢气的第2泵31。在第2主通路30中的第2泵31的下游设有除害部34，由第2泵31输送来的氢气在除害部34中被吸附除去氟化氢，进行无害化后被排出。氟气生成装置100还包括原料供给系统5，该本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种氟气生成装置，其通过将含有氟化氢的熔融盐中的氟化氢电解而生成氟气，其特征在于，上述氟气生成装置包括：电解槽，其通过在由含有氟化氢的熔融盐构成的电解浴中将氟化氢电解而使阳极侧产生以氟气为主要成分的主产气体，并且使阴极侧产生以氢气为主要成分的副产气体；以及精制装置，其利用吸附剂除去混入到上述主产气体中的氟化氢，上述精制装置包括：筒状构件，其使上述主产气体流通；气体导入口，其用于将上述主产气体导入到上述筒状构件；气体导出口，其用于从上述筒状构件导出上述主产气体；吸附剂保持器，其以形成用于确保在上述筒状构件中流通的上述主产气体流路的空间的方式配置；搅拌部件，其用于搅拌从上述气体导入口流入的上述主产气体；以及气流引导筒，其用于使上述主产气体在上述筒状构件内的空间中循环或者扩散。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2011.06.10 JP 2011-1296631.一种氟气生成装置，其通过将含有氟化氢的熔融盐中的氟化氢电解而生成氟气，其特征在于， 上述氟气生成装置包括: 电解槽，其通过在由含有氟化氢的熔融盐构成的电解浴中将氟化氢电解而使阳极侧产生以氟气为主要成分的主产气体，并且使阴极侧产生以氢气为主要成分的副产气体；以及精制装置，其利用吸附剂除去混入到上述主产气体中的氟化氢， 上述精制装置包括: 筒状构件，其使上述主产气体流通； 气体导入口，其用于将上述主产气体导入到上述筒状构件； 气体导出口，其用于从上述筒状构件导出上述主产气体； 吸附剂保持器，其以形成用于确保在上述筒状构件中...

【专利技术属性】
技术研发人员：北拓也，宫崎达夫，八尾章史，
申请(专利权)人：中央硝子株式会社，
类型：
国别省市：