CN109723967A - 一种硅烷充装的气化增压系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种硅烷充装的气化增压系统,包括:硅烷气化罐和气化器;所述硅烷气化罐一端与硅烷储罐相连,另一端与所述气化器相连;所述气化器的另一端与钢瓶充装系统连接;所述硅烷气化罐上安装有液位计;所述气化器上安装有压力计。通过硅烷气化罐和气化器实现了对液态硅烷进行气化、增压,不需要单独使用压缩机等对硅烷进行增压,解决了增压环节中容易出现泄露的问题,实现电子级硅烷零二次污染,同时降低了设备投资成本,降低了能耗。
Description
技术领域
本发明涉及硅烷气化和增压技术领域,更具体的说是涉及一种硅烷充装的气化增压系统。
背景技术
硅烷,又名甲硅烷、四氢化硅,分子式SiH4,SiH4是强还原性物质,与氧化性物质、碱或重金属盐类溶液接触,会显示出很强的活泼性,属易燃、易爆的危险性气体。硅烷是生产单晶硅、多晶硅、非晶硅、金属硅化物、氮化硅、碳化硅和氧化硅等一系列硅化合物的基本原料,广泛应用电子及半导体工业中。
目前,传统的硅烷气化、增压一般采用压缩机进行增压,该种工艺设备投资大、能耗高、容易发生泄漏,对环境造成污染。
因此,如何提供一种投资小、能耗低且不易泄漏的硅烷增压和气化系统是本领域技术人员亟需解决的问题。
发明内容
有鉴于此,本发明提供了一种硅烷充装的气化增压系统,解决了增压环节中容易出现泄露的问题,同时降低了设备投资成本,降低了能耗。
为了实现上述目的,本发明采用如下技术方案:
一种硅烷充装的气化增压系统,包括:硅烷气化罐和气化器;
所述硅烷气化罐一端与硅烷储罐相连,另一端与所述气化器相连;所述气化器的另一端与钢瓶充装系统连接;
所述硅烷气化罐上安装有液位计;所述气化器上安装有压力计;
将液态硅烷从所述硅烷储罐输送到硅烷气化罐内,当所述液位计检测到所述硅烷气化罐内的液位达到预设值时,停止进液,之后液态硅烷进入气化器,在气化器内将液态硅烷进行加热气化和增压,当气化后的硅烷达到预设压力值后,将硅烷输送到硅烷充装站进行充装。
优选的,所述硅烷气化罐上设置有泄压阀和压力表。
优选的,所述液位计两端通过阀门与硅烷气化罐的顶部和底部相连。
优选的,所述硅烷气化罐上还安装有温度计和安全阀。
优选的,所述气化器包括:壳体,所述壳体上设置有热媒进口、热媒出口、进口和出口,所述壳体内部还安装有传热管;
所述进口与所述硅烷气化罐相连,所述出口与所述钢瓶充装系统连接,且在所述出口处设置有所述压力计。
优选的,所述进口压力范围为0.1~15MPa,所述出口压力范围为0.5~20MPa。
优选的,还包括:回气管道,所述回气管道一端与硅烷气化罐连接,另一端与所述出口连接。
优选的,所述硅烷气化罐为金属材质,其工作压力为0~20MPa,工作温度为-100℃~50℃。
优选的,所述气化器采用盘管式气化器或列管式气化器,其工作温度范围为-90℃~80℃,最高工作压力为20MPa。
经由上述的技术方案可知,与现有技术相比,本发明公开提供了一种硅烷充装的气化增压系统,通过硅烷气化罐和气化器实现了对液态硅烷进行气化、增压,不需要单独使用压缩机等对硅烷进行增压,解决了增压环节中容易出现泄露的问题,实现电子级硅烷零二次污染,同时降低了设备投资成本,降低了能耗。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本发明的实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据提供的附图获得其他的附图。
图1为本发明提供的一种硅烷充装的气化增压系统的结构示意图;
图2为本发明提供的气化器的结构示意图。
其中,在附图1~2中:
1、硅烷气化罐,2、气化器,3、液位计,4、压力计,5、泄压阀,6、压力表,7、温度计,8、安全阀,9、回气管道,21、壳体,22、热媒进口,23、热媒出口,24、进口,25、出口,26、传热管。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。
参见附图1,本发明实施例公开了一种硅烷充装的气化增压系统,包括:硅烷气化罐1和气化器2;
硅烷气化罐1一端与硅烷储罐相连,另一端与气化器2相连;气化器2的另一端与钢瓶充装系统连接;
硅烷气化罐1上安装有液位计3;气化器上安装有压力计4;
将液态硅烷从硅烷储罐输送到硅烷气化罐1内,当液位计3检测到硅烷气化罐1内的液位达到预设值时,停止进液,之后液态硅烷进入气化器2,在气化器2内将液态硅烷进行加热气化和增压,当气化后的硅烷达到预设压力值后,将硅烷输送到硅烷充装站进行充装。
本发明提供的硅烷充装的气化增压系统通过硅烷气化罐和气化器实现了对液态硅烷进行气化、增压,不需要单独使用压缩机等对硅烷进行增压,解决了增压环节中容易出现泄漏的问题,实现了电子级硅烷零二次污染,同时大幅降低了设备投资成本,降低了能耗。
这里所述的实现电子级硅烷零二次污染是指整个流程中由于不需要单独的增压设备,因此避免了增压设备对硅烷的污染,相当于减少了硅烷与外部设备的接触环节,从而实现避免对硅烷的污染。
这里需要说明的是,液位计用于检测硅烷气化罐内液态硅烷的液位,当液位达到预设值后,可以通过手动的方式关闭进液阀,也可以通过自动的方式控制进液阀关闭,其中,自动控制进液阀的驱动方式为气动或电动;压力计用于检测气化器中气化硅烷的压力,当压力达到设定值时,同样也可以选择通过手动或者自动的方式打开阀门输送硅烷。
为了进一步优化上述技术方案,硅烷气化罐1上设置有泄压阀5和压力表6。
在硅烷气化罐1上设置泄压阀5和压力表6,当压力表6检测到罐内压力超过15MPa后,打开泄压阀5进行泄压,防止硅烷气化罐超压。
其中,泄压阀与硅烷储罐相连,其目的是为了在需要时,将硅烷气化罐内的硅烷输送回硅烷储罐,例如:在需要对硅烷气化罐进行检修或出现超压等情况时。
为了进一步优化上述技术方案,液位计3两端通过阀门与硅烷气化罐的顶部和底部相连。
为了进一步优化上述技术方案,硅烷气化罐1上还安装有温度计7和安全阀8。
为了进一步优化上述技术方案,安全阀处还连接有火炬系统,火炬系统是对排放的可燃或有毒有害气体进行燃烧处理的装置,安全阀出口与火炬系统连接的目的是当安全阀动作后,通过安全阀出口排出的气体由于不能直接排放到大气中,需要通过火炬系统燃烧处理达到环保标准后才能排放到大气中。
参见附图2,为了进一步优化上述技术方案,气化器2包括:壳体21,壳体21上设置有热媒进口22、热媒出口23、进口24和出口25,壳体21内部还安装有传热管26;
进口24与硅烷气化罐1相连,出口25与钢瓶充装系统连接,且在出口25处设置有压力计4。
为气化器2提供热源的介质为蒸汽、水、导热油等其中的一种或几种。
为了进一步优化上述技术方案,本发明提供的系统直接对液态硅烷进行气化、增压,气化器2进口压力范围为0.1~15MPa,出口压力范围为0.5~20MPa。
为了进一步优化上述技术方案,还包括:回气管道9,回气管道9一端与硅烷气化罐1连接,另一端与出口25连接,可以根据需要将气化器和管道内的硅烷送回到硅烷气化罐内,例如在需要对气化器进行检修或者气化器出现超压时。
为了进一步优化上述技术方案,硅烷气化罐1为金属材质,其工作压力为0~20MPa,工作温度为-100℃~50℃,传热管26的材料为普通或EP级不锈钢管。
为了进一步优化上述技术方案,气化器2采用盘管式气化器或列管式气化器,其工作温度范围为-90℃~80℃,最高工作压力为20MPa。
结合附图1,还需要说明的是,本发明提供的硅烷充装的气化增压系统多处都使用了阀门,对于阀门的控制可以是自动的也可以是手动的,自动控制阀门的驱动方式为气动或电动。阀门可以采用波纹管阀或隔膜阀。
本说明书中各个实施例采用递进的方式描述,每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处,各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。对于实施例公开的装置而言,由于其与实施例公开的方法相对应,所以描述的比较简单,相关之处参见方法部分说明即可。
对所公开的实施例的上述说明,使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的,本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下,在其它实施例中实现。因此,本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例,而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。
Claims (9)
1.一种硅烷充装的气化增压系统,其特征在于,包括:硅烷气化罐和气化器;
所述硅烷气化罐一端与硅烷储罐相连,另一端与所述气化器相连;所述气化器的另一端与钢瓶充装系统连接;
所述硅烷气化罐上安装有液位计;所述气化器上安装有压力计;
将液态硅烷从所述硅烷储罐输送到硅烷气化罐内,当所述液位计检测到所述硅烷气化罐内的液位达到预设值时,停止进液,之后液态硅烷进入气化器,在气化器内将液态硅烷进行加热气化和增压,当气化后的硅烷达到预设压力值后,将硅烷输送到硅烷充装站进行充装。
2.根据权利要求1所述的一种硅烷充装的气化增压系统,其特征在于,所述硅烷气化罐上设置有泄压阀和压力表。
3.根据权利要求1所述的一种硅烷充装的气化增压系统,其特征在于,所述液位计两端通过阀门与硅烷气化罐的顶部和底部相连。
4.根据权利要求3所述的一种硅烷充装的气化增压系统,其特征在于,所述硅烷气化罐上还安装有温度计和安全阀。
5.根据权利要求4所述的一种硅烷充装的气化增压系统,其特征在于,所述气化器包括:壳体,所述壳体上设置有热媒进口、热媒出口、进口和出口,所述壳体内部还安装有传热管;
所述进口与所述硅烷气化罐相连,所述出口与所述钢瓶充装系统连接,且在所述出口处设置有所述压力计。
6.根据权利要求5所述的一种硅烷充装的气化增压系统,其特征在于,所述进口压力范围为0.1~15MPa,所述出口压力范围为0.5~20MPa。
7.根据权利要求5所述的一种硅烷充装的气化增压系统,其特征在于,还包括:回气管道,所述回气管道一端与硅烷气化罐连接,另一端与所述出口连接。
8.根据权利要求1所述的一种硅烷充装的气化增压系统,其特征在于,所述硅烷气化罐为金属材质,其工作压力为0~20MPa,工作温度为-100℃~50℃。
9.根据权利要求1所述的一种硅烷充装的气化增压系统,其特征在于,所述气化器采用盘管式气化器或列管式气化器,其工作温度范围为-90℃~80℃,最高工作压力为20MPa。
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PB01 | Publication | ||
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CB02 | Change of applicant information | ||
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Address after: 010400 Yidong Avenue North, industrial park, Shagedu Town, Zhungeer banner, Ordos City, Inner Mongolia Autonomous Region Applicant after: Inner Mongolia Xingyang Technology Co.,Ltd. Address before: North Yidong Avenue, Shagedu Town Industrial Park, Zhungeer Banner, Ordos City, Inner Mongolia Autonomous Region 017000 Applicant before: INNER MONGOLIA XINGYANG TECHNOLOGY Co.,Ltd. |
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RJ01 | Rejection of invention patent application after publication | ||
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Application publication date: 20190507 |