CN115445309A - 一种三氯化硼提纯设备 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种三氯化硼提纯设备，属于三氯化硼技术领域。本发明包括制取机构、输送管、尾气处理机构，输送管与制取机构相连通，输送管上安装有减速装置，尾气处理机构包括主体，主体内设置有进气筒，输送管一端穿过主体侧壁与进气筒相连通，进气筒内滑动连接有活动管，主体上安装有驱动活动管上下移动的动力机构，主体顶部固定有安装座，安装座底部具有限位槽，限位槽内转动安装有穿过主体并位于活动管内的转杆，转杆上安装有能与活动管内壁相抵靠的刮板。本发明通过设置减速装置有效减缓尾气的输送速度，提高尾气反应时间和反正质量，通过设置动力机构和转杆，实现对活动管内产生的硼酸固体进行清洁，保证气体可以正常通过，提高处理效果。
Description
技术领域
本发明属于三氯化硼技术领域，涉及一种三氯化硼提纯设备。
背景技术
三氯化硼，分子式为BCl3，应用范围广泛。在半导体制造中，三氯化硼可与其他气体混用，通过化学气相沉积形成薄膜，是制造光导纤维、集成电路材料的基本物质。在半导体集成电路制造行业中广泛用作掺杂剂或蚀刻剂。随着半导体行业的迅猛发展，集成电路精细度越来越高，因此，三氯化硼作为集成电路制造过程使用的原辅助料，它的纯度要求也会越来越高。
经检索，公开号为CN202020276964.X的实用新型，公开了一种制取高纯三氯化硼的装置。包括原料罐、吸附系统、过滤系统、精馏系统、接收系统以及充装系统，吸附系统包括并联的两组吸附器、热氮气管线以及抽真空管线,每组吸附器包括串联的两级所吸附器，过滤系统包括并联的两个过滤器，精馏系统包括塔体、顶部冷凝器、底部再沸器以及高位槽，高位槽入口连接顶部冷凝器的液相出口，高位槽出口连接回流管线和成品管线，回流管线连接塔体上部，接收系统包括成品罐，成品罐连接成品管线，充装系统与成品罐连接。
上述装置存在以下不足；上述装置在电子工业用高纯三氯化硼纯化过程中,存在尾气排放问题，电子工业用高纯三氯化硼净化装置排出的尾气主要成分为三氯化硼，如果直接对外放空，三氯化硼与空气中的水分发生剧烈反应，可形成白色的腐蚀性浓厚烟雾，放出具有刺激性的氯化氢气体，对环境造成恶劣影响。但是现在的三氯化硼尾气处理装置中，由于在向尾气处理装置输送气体时，往往一次性输送过快导致过多的尾气进入尾气处理装置内，从而影响处理效果，影响到尾气吸收效率，同时进气管内壁容易由于反应而产生的硼酸固体，容易造成堵塞，造成尾气输送堵塞，引起反应迟缓乃至暂停。
发明内容
本发明的目的是针对现有的技术存在上述问题，提出了一种三氯化硼提纯设备，已解决上述背景技术中提到的问题。
本发明的目的可通过下列技术方案来实现：一种三氯化硼提纯设备，包括可制备高纯度三氯化硼的制取机构、输送管、尾气处理机构，所述输送管与制取机构相连通，所述制取机构包括原料罐、吸附系统、过滤系统、精馏系统、接收系统以及充装系统，其特征在于，所述输送管上安装有可对气体流速进行调节的减速装置，所述尾气处理机构包括主体，所述主体内部呈中空状，所述主体内设置有进气筒，所述输送管一端穿过主体侧壁并通过法兰与进气筒相连通，所述进气筒内滑动连接有活动管，所述主体上安装有驱动活动管上下移动的动力机构，所述主体顶部固定有安装座，所述安装座底部具有限位槽，所述限位槽内转动安装有穿过主体并位于活动管内的转杆，所述转杆上安装有能与活动管内壁相抵靠的刮板。
进一步，所述的主体内安装有隔板，所述进气筒位于隔板上方，所述主体内安装有位于隔板下方的可对三氯化硼尾气进行处理的尾气处理系统，所述尾气处理机构顶部连接有连通管，所述活动管一端穿过进气筒底部和隔板，所述活动管下端位于连通管内并与连通管滑动连接，所述连通管开口处内壁固定有密封圈，所述活动管外壁与密封圈内圈相贴靠，所述尾气处理机构一侧连接有排气管，所述排气管一端穿过主体侧壁，所述活动管一侧具有滑块，所述进气筒内壁固定有供滑块卡嵌的竖直设置的滑轨，所述排气管上安装有阀门。
进一步，所述的减速装置包括传动轴、螺纹杆，所述输送管上垂直焊接有固定环，所述固定环内安装有轴承，所述传动轴穿过轴承，并通过键连接，所述传动轴一端穿过一侧固定环形连接有位于输送管外侧的减速盘，所述输送管一侧固定有支撑板，所述支撑板上开有供减速盘放置的矩形槽，所述矩形槽内壁固定有减速片，所述支撑板顶部开有连通矩形槽的螺纹孔，所述螺纹杆穿过螺纹孔并与螺纹孔活动连接，所述螺纹杆底部同样固定有位于矩形槽内的减速片，所述螺纹杆上端固定有位于支撑板上方的旋钮，所述传动轴外壁固定有若干个位于输送管内的叶片。
通过螺纹杆的旋转，可以使螺纹杆前进后退，改变减速片与减速盘的摩擦力，进而改变叶片的转动速度，调节尾气输送的速度，有效避免尾气处理装置内尾气过多，导致反应不充分反应不及时。
进一步，所述的进气筒顶部固定在主体内顶壁上，所述动力机构包括电机、转辊、安装块、限位块，所述电机固定在主体顶部，所述转辊一端转动连接在主体内顶壁，另一端转动连接在进气筒内底壁，所述电机的输出轴穿过主体顶部与转辊上端的转轴相连，所述安装块一侧与活动管一侧相固定，所述安装块底部能与进气筒内底壁相抵靠，所述安装块另一端固定有固定轴，所述限位块一侧转动连接在固定轴上，所述转辊上开有两组反向和不同斜度的供限位块卡嵌的螺旋槽。
进一步，所述的进气筒内壁固定有挡块一，所述活动管外壁固定有能与挡块一相抵靠的挡块二，所述挡块二位于滑块上方。
进一步，所述的安装座内具有连通限位槽两侧的滚槽，所述滚槽内活动安装有限位球，所述转杆外壁与限位球相贴靠，所述安装座内具有连通限位槽顶部的固定槽，所述转杆顶部固定有转动块，所述转动块卡嵌在固定槽内。
进一步，所述的转杆外壁固定有位于进气筒的齿轮一，所述转辊上端的转轴的外壁上固定有同步转动的齿轮二，所述齿轮一与齿轮二通过齿链动力连接。
进一步，所述的叶片总共有六组，叶片的直径小于输送管的管道直径。
与现有技术相比本发明具有以下有益效果：
1、本发明通过设置减速装置，通过调节旋钮，可以控制螺纹杆转动，通过螺纹杆的旋转，可以使螺纹杆前进后退，改变减速片与减速盘的摩擦力，进而改变叶片的转动速度，调节尾气输送的速度，有效避免尾气处理装置内尾气过多，导致反应不充分反应不及时。
2、本发明通过设置转杆、刮板、以及滑动设置的活动管，通过转杆带动刮板转动和活动管的上下移动，可有效对活动管内的固体杂质进行全面清洁，避免造成堵塞，影响后续处理。
3、本发明通过设置动力机构，齿轮一、齿轮二、齿链，通过电机驱动转辊转动，同时利用转辊上开有两组反向和不同斜度的供限位块卡嵌的螺旋槽和限位块相配合，可实现带动活动管沿竖直方向上下移动，同时通过齿轮一、齿轮二、齿链相配合带动转杆转动，一个电机带动多个不同功能作用的结构，使得结构更简单，节省电力并节约能源。
附图说明
图1是本发明三氯化硼提纯设备的结构示意图。
图2是本发明三氯化硼提纯设备的减速机构的结构示意图。
图3是本发明三氯化硼提纯设备的尾气处理机构的结构示意图。
图4是本发明三氯化硼提纯设备的安装块、固定轴和限位块的结构示意图。
图中，1、制取机构；2、输送管；3、尾气处理机构；4、主体；5、进气筒；6、活动管；7、安装座；8、限位槽；9、转杆； 10、刮板；11、隔板；12、尾气处理系统；13、连通管；14、密封圈；15、排气管；16、传动轴；17、螺纹杆；18、固定环；19、减速盘；20、支撑板；21、矩形槽；22、减速片；23、旋钮；24、叶片；25、电机；26、转辊；27、安装块；28、限位块；29、固定轴；30、螺旋槽；31、挡块一；32、挡块二；33、滚槽；34、限位球；35、固定槽；36、转动块；37、齿轮一；38、齿轮二； 39、齿链；40、滑块；41、滑轨；42、阀门。
具体实施方式
以下是本发明的具体实施例并结合附图，对本发明的技术方案作进一步的描述，但本发明并不限于这些实施例。
如图1-3所示，本三氯化硼提纯设备，包括可制备高纯度三氯化硼的制取机构1、输送管2、尾气处理机构3，所述输送管2 与制取机构1相连通，所述制取机构1包括原料罐、吸附系统、过滤系统、精馏系统、接收系统以及充装系统，所述输送管2上安装有可对气体流速进行调节的减速装置，所述尾气处理机构3 包括主体4，所述主体4内部呈中空状，所述主体4内设置有进气筒5，所述输送管2一端穿过主体4侧壁并通过法兰与进气筒5 相连通，所述进气筒5内滑动连接有活动管6，所述主体4上安装有驱动活动管6上下移动的动力机构，所述主体4顶部固定有安装座7，所述安装座7底部具有限位槽8，所述限位槽8内转动安装有穿过主体4并位于活动管6内的转杆9，所述转杆9上安装有能与活动管6内壁相抵靠的刮板10。通过转杆9带动刮板10 转动，可使刮板10对活动管6内壁进行周向清洁，其中制取机构 1，原料罐、吸附系统、过滤系统、精馏系统、接收系统以及充装系统为现有技术，在此不多做解释。
如图3所示，所述主体4内安装有隔板11，所述进气筒5位于隔板11上方，所述主体4内安装有位于隔板11下方的可对三氯化硼尾气进行处理的尾气处理系统12，所述尾气处理机构3顶部连接有连通管13，所述活动管6一端穿过进气筒5底部和隔板11，所述活动管6下端位于连通管13内并与连通管13滑动连接，所述连通管13开口处内壁固定有密封圈14，所述活动管6外壁与密封圈14内圈相贴靠，所述尾气处理机构3一侧连接有排气管 15，所述排气管15一端穿过主体4侧壁，所述活动管6一侧具有滑块40，所述进气筒5内壁固定有供滑块40卡嵌的竖直设置的滑轨41，所述排气管15上安装有阀门42，活动管6沿着滑轨41 上下移动。其中尾气处理系统12为现有技术，在此不多做解释。
如图2所示，所述减速装置包括传动轴16、螺纹杆17，所述输送管2上垂直焊接有固定环18，所述固定环18内安装有轴承，所述传动轴16穿过轴承，并通过键连接，所述传动轴16一端穿过一侧固定环18形连接有位于输送管2外侧的减速盘19，所述输送管2一侧固定有支撑板20，所述支撑板20上开有供减速盘 19放置的矩形槽21，所述矩形槽21内壁固定有减速片22，所述支撑板20顶部开有连通矩形槽21的螺纹孔，所述螺纹杆17穿过螺纹孔并与螺纹孔活动连接，所述螺纹杆17底部同样固定有位于矩形槽21内的减速片22，所述螺纹杆17上端固定有位于支撑板 20上方的旋钮23，所述传动轴16外壁固定有若干个位于输送管 2内的叶片24，所述叶片24总共有六组，叶片24的直径小于输送管2的管道直径，通过调节旋钮23，可以控制螺纹杆17转动，通过螺纹杆17的旋转，可以使螺纹杆17前进后退，改变减速片 22与减速盘19的摩擦力，进而改变叶片24的转动速度，调节尾气输送的速度，有效避免尾气处理装置内尾气过多，导致反应不充分反应不及时。
如图3、4所示，所述进气筒5顶部固定在主体4内顶壁上，所述动力机构包括电机25、转辊26、安装块27、限位块28，所述电机25固定在主体4顶部，所述转辊26一端转动连接在主体 4内顶壁，另一端转动连接在进气筒5内底壁，所述电机25的输出轴穿过主体4顶部与转辊26上端的转轴相连，所述安装块27 一侧与活动管6一侧相固定，所述安装块27底部能与进气筒5 内底壁相抵靠，所述安装块27另一端固定有固定轴29，所述限位块28一侧转动连接在固定轴29上，所述转辊26上开有两组反向和不同斜度的供限位块28卡嵌的螺旋槽30，启动电机25带动转辊26转动，通过转辊26上设置的两组反向和不同斜度的供限位块28卡嵌的螺旋槽30带动限位块28沿着转辊26上下运动，同时限位块28通过固定轴29、安装块27带动活动管6上下移动，活动管6在上下移动的过程中，活动管6内壁与刮板10上下摩擦，实现活动管6内壁上下清洁，所述进气筒5内壁固定有挡块一31，所述活动管6外壁固定有能与挡块一31相抵靠的挡块二32，所述挡块二32位于滑块40上方。
如图3所示，所述安装座7内具有连通限位槽8两侧的滚槽 33，所述滚槽33内活动安装有限位球34，所述转杆9外壁与限位球34相贴靠，所述安装座7内具有连通限位槽8顶部的固定槽 35，所述转杆9顶部固定有转动块36，所述转动块36卡嵌在固定槽35内，所述转杆9外壁固定有位于进气筒5的齿轮一37，所述转辊26上端的转轴的外壁上固定有同步转动的齿轮二38，所述齿轮一37与齿轮二38通过齿链39动力连接，电机25带动转辊26转动时，转辊26带动上端转轴上的齿轮二38转动，齿轮二38通过齿链39带动齿轮一37转动，齿轮一37带动转杆9转动。
本发明的工作原理如下：
制取机构1向尾气处理机构3输送尾气时，可以通过旋转旋钮23控制螺纹杆17转动，通过螺纹杆17的旋转，可以使螺纹杆 17前进后退，改变减速片22与减速盘19的摩擦力，进而改变叶片24的转动速度，调节尾气输送的速度，有效避免尾气处理装置内尾气过多，导致反应不充分反应不及时；
驱动电机25带动转辊26转动，通过转辊26上设置的两组反向和不同斜度的供限位块28卡嵌的螺旋槽30带动限位块28沿着转辊26上下运动，同时限位块28通过固定轴29、安装块27带动活动管6上下移动，活动管6在上下移动的过程中，活动管6 内壁一刮板10上下摩擦，同时转辊26带动齿轮二38转动，齿轮二38通过齿链39带动齿轮一37转动，齿轮一37带动转杆9转动，转杆9带动刮板10转动并对活动管6内壁进行周向清洁，提高清洁效率，最后尾气通过尾气处理系统12处理，处理达标后打开阀门42通过排气管15排出。
本文中所描述的具体实施例仅仅是对本发明精神作举例说明。本发明所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，但并不会偏离本发明的精神或者超越所附权利要求书所定义的范围。
Claims (8)
1.一种三氯化硼提纯设备，包括可制备高纯度三氯化硼的制取机构(1)、输送管(2)、尾气处理机构(3)，所述输送管(2)与制取机构(1)相连通，所述制取机构(1)包括原料罐、吸附系统、过滤系统、精馏系统、接收系统以及充装系统，其特征在于，所述输送管(2)上安装有可对气体流速进行调节的减速装置，所述尾气处理机构(3)包括主体(4)，所述主体(4)内部呈中空状，所述主体(4)内设置有进气筒(5)，所述输送管(2)一端穿过主体(4)侧壁并通过法兰与进气筒(5)相连通，所述进气筒(5)内滑动连接有活动管(6)，所述主体(4)上安装有驱动活动管(6)上下移动的动力机构，所述主体(4)顶部固定有安装座(7)，所述安装座(7)底部具有限位槽(8)，所述限位槽(8)内转动安装有穿过主体(4)并位于活动管(6)内的转杆(9)，所述转杆(9)上安装有能与活动管(6)内壁相抵靠的刮板(10)。
2.根据权利要求1所述的一种三氯化硼提纯设备，其特征在于，所述主体(4)内安装有隔板(11)，所述进气筒(5)位于隔板(11)上方，所述主体(4)内安装有位于隔板(11)下方的可对三氯化硼尾气进行处理的尾气处理系统(12)，所述尾气处理机构(3)顶部连接有连通管(13)，所述活动管(6)一端穿过进气筒(5)底部和隔板(11)，所述活动管(6)下端位于连通管(13)内并与连通管(13)滑动连接，所述连通管(13)开口处内壁固定有密封圈(14)，所述活动管(6)外壁与密封圈(14)内圈相贴靠，所述尾气处理系统(12)一侧连接有排气管(15)，所述排气管(15)一端穿过主体(4)侧壁，所述活动管(6)一侧具有滑块(40)，所述进气筒(5)内壁固定有供滑块(40)卡嵌的竖直设置的滑轨(41)，所述排气管(15)上安装有阀门(42)。
3.根据权利要求2所述的一种三氯化硼提纯设备，其特征在于，所述减速装置包括传动轴(16)、螺纹杆(17)，所述输送管(2)上垂直焊接有固定环(18)，所述固定环(18)内安装有轴承，所述传动轴(16)穿过轴承，并通过键连接，所述传动轴(16)一端穿过一侧固定环(18)形连接有位于输送管(2)外侧的减速盘(19)，所述输送管(2)一侧固定有支撑板(20)，所述支撑板(20)上开有供减速盘(19)放置的矩形槽(21)，所述矩形槽(21)内壁固定有减速片(22)，所述支撑板(20)顶部开有连通矩形槽(21)的螺纹孔，所述螺纹杆(17)穿过螺纹孔并与螺纹孔活动连接，所述螺纹杆(17)底部同样固定有位于矩形槽(21)内的减速片(22)，所述螺纹杆(17)上端固定有位于支撑板(20)上方的旋钮(23)，所述传动轴(16)外壁固定有若干个位于输送管(2)内的叶片(24)。
4.根据权利要求3所述的一种三氯化硼提纯设备，其特征在于，所述进气筒(5)顶部固定在主体(4)内顶壁上，所述动力机构包括电机(25)、转辊(26)、安装块(27)、限位块(28)，所述电机(25)固定在主体(4)顶部，所述转辊(26)一端转动连接在主体(4)内顶壁，另一端转动连接在进气筒(5)内底壁，所述电机(25)的输出轴穿过主体(4)顶部与转辊(26)上端的转轴相连，所述安装块(27)一侧与活动管(6)一侧相固定，所述安装块(27)底部能与进气筒(5)内底壁相抵靠，所述安装块(27)另一端固定有固定轴(29)，所述限位块(28)一侧转动连接在固定轴(29)上，所述转辊(26)上开有两组反向和不同斜度的供限位块(28)卡嵌的螺旋槽(30)。
5.根据权利要求4所述的一种三氯化硼提纯设备，其特征在于，所述进气筒(5)内壁固定有挡块一(31)，所述活动管(6)外壁固定有能与挡块一(31)相抵靠的挡块二(32)，所述挡块二(32)位于滑块(40)上方。
6.根据权利要求5所述的一种三氯化硼提纯设备，其特征在于，所述安装座(7)内具有连通限位槽(8)两侧的滚槽(33)，所述滚槽(33)内活动安装有限位球(34)，所述转杆(9)外壁与限位球(34)相贴靠，所述安装座(7)内具有连通限位槽(8)顶部的固定槽(35)，所述转杆(9)顶部固定有转动块(36)，所述转动块(36)卡嵌在固定槽(35)内。
7.根据权利要求6所述的一种三氯化硼提纯设备，其特征在于，所述转杆(9)外壁固定有位于进气筒(5)的齿轮一(37)，所述转辊(26)上端的转轴的外壁上固定有同步转动的齿轮二(38)，所述齿轮一(37)与齿轮二(38)通过齿链(39)动力连接。
8.根据权利要求7所述的一种三氯化硼提纯设备，其特征在于，所述叶片(24)总共有六组，叶片(24)的直径小于输送管(2)的管道直径。
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