CN215490697U - 环保的硅环干燥装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种环保的硅环干燥装置，针对干燥后无法对异丙醇和氮气进行循环使用的问题，提供了以下技术方案，包括用于干燥硅环的干燥室、与干燥室连接用于气化异丙醇的异丙醇加热器、与干燥室连接的氮气加热器，还包括与干燥室连接用于液化异丙醇蒸汽的冷凝组件、与冷凝组件连接用于分离异丙醇和水的异丙醇蒸馏室、与异丙醇蒸馏室连接用于分离氮气和异丙醇气体的氮气回收组件，异丙醇蒸馏室连接用于回收异丙醇的异丙醇回收管，异丙醇和氮气经过冷凝组件进入异丙醇蒸馏室，分馏出异丙醇气体，氮气回收组件滤出氮气并收集，剩余的异丙醇进入异丙醇回收管中后收集。

Description

环保的硅环干燥装置

技术领域

本实用新型涉及硅环清洗后的干燥工艺领域，更具体地说，它涉及一种环保的硅环干燥装置。

背景技术

硅元素是地壳中储量最丰富的元素之一，在电子行业中常作为半导体件，随着集成电路工艺向更高集成度发展，硅环作为半导体器件，对硅环质量的要求也更加苛刻，半导体器件生产中硅环须经严格清洗，微量污染也会导致器件失效，在清洗完成后，硅环表面往往会附带水膜，干燥后会在硅环上留下水纹。

目前，申请号为201420268737.7的中国专利公开了一种干燥硅片用异丙醇干燥装置，它包括石英缸、石英缸上盖、双层喷管、蒸汽腔、异丙醇加热器、液位传感器、氮气排放阀、异丙醇排放阀、压力表、异丙醇蒸汽供应阀、三通阀、异丙醇供应阀、氮气加热器、废液气收集腔。清洗完成后，通过机械吊臂夹持片盒将其放在干燥腔石英缸的底部，关闭石英缸上盖，打开异丙醇蒸汽供应阀，异丙醇蒸汽靠氮气携带从蒸汽腔进入双层喷管中，异丙醇蒸汽先进入双层喷管的细石英喷管，通过内管开孔喷出再进入双层喷管的粗石英喷管，在外管内回旋后再从外管的开孔喷出，干燥时通过双层喷管中喷出的异丙醇蒸汽，不断冷凝在硅片水膜表面，水膜在异丙醇低表面张力和重力作用下，顺着竖立放置的硅片表面滑落，打开三通阀将经过氮气加热器加热的热氮气从双层喷管中喷出，吹扫硅片表面，使残留的异丙醇受热蒸发，得到完全干燥的硅片，硅片上滑落的水和冷凝的异丙醇被收集到石英缸底部，沿着管路进入废液气收集腔。

这种干燥硅片用异丙醇干燥装置虽然能够通过异丙醇蒸汽对硅片进行干燥，但是在对硅片干燥完毕后，异丙醇和氮气会进入废液气收集腔后排出，既污染环境，又无法对异丙醇和氮气进行回收利用从而造成资源浪费，不符合环保的理念。

实用新型内容

针对现有技术存在的不足，本实用新型的目的在于提供一种环保的硅环干燥装置，具有能够循环利用的优点。

为实现上述目的，本实用新型提供了如下技术方案：

一种环保的硅环干燥装置，包括用于干燥硅环的干燥室、与所述干燥室连接用于气化异丙醇的异丙醇加热器、与所述干燥室连接的氮气加热器，还包括与所述干燥室连接用于液化异丙醇蒸汽的冷凝组件、与所述冷凝组件连接用于分离异丙醇和水的异丙醇蒸馏室、与所述异丙醇蒸馏室连接用于分离氮气和异丙醇气体的氮气回收组件，所述异丙醇蒸馏室连接用于回收异丙醇的异丙醇回收管。

采用上述技术方案，异丙醇加热器能够将异丙醇气化，气化后的异丙醇将硅环表面的水置换掉，氮气加热器能够将氮气加热并将附着在硅环表面的异丙醇吹干，完成硅环的干燥，冷凝组件能够将异丙醇气体液化后进入异丙醇蒸馏室进行异丙醇蒸馏分离，氮气回收组件能够将氮气和蒸馏出的异丙醇气体分离，从而分离出氮气进行回收，异丙醇回收管能够将蒸馏出的异丙醇进行回收，符合环保的理念，既减少了异丙醇排放对环境的污染，又能使异丙醇和氮气循环利用。

进一步，所述氮气回收组件包括与所述异丙醇蒸馏室连接的氮气回收管、与所述氮气回收管缠绕连接的第二螺旋冷凝管、与所述氮气回收管连接的防水透气膜、与所述氮气回收管连接的第二抽吸器，所述氮气回收管内安装氮气排放阀。

采用上述技术方案，第二螺旋冷凝管能够将蒸馏出的气态异丙醇液化，防水透气膜能够阻止异丙醇继续沿氮气回收管移动，第二抽吸器用于抽气并加快氮气的流动，氮气排放阀能够控制氮气和异丙醇气体在氮气回收管中的进出。

进一步，所述氮气回收管相对于地面斜朝上设置。

采用上述技术方案，氮气回收管相对于地面斜朝上设置能够将液化后的异丙醇回流至异丙醇蒸馏室。

进一步，所述冷凝组件包括连通所述干燥室与所述异丙醇蒸馏室的输送管、与所述输送管缠绕连接的第一螺旋冷凝管，所述输送管安装用于控制异丙醇和氮气进出的排放阀。

采用上述技术方案，第一螺旋冷凝管能够将异丙醇液化后汇集至异丙醇蒸馏室进行蒸馏，排放阀能够控制异丙醇和氮气的进出。

进一步，所述异丙醇回收管内安装异丙醇排放阀和第一抽吸器。

采用上述技术方案，第一抽吸器能够抽吸异丙醇进入异丙醇回收管并加快异丙醇的移动，异丙醇排放阀能够控制异丙醇在异丙醇回收管中的进出。

进一步，所述异丙醇回收管斜朝向地面设置。

采用上述技术方案，异丙醇回收管斜朝向地面设置能够防止进入到异丙醇回收管中的异丙醇回流至异丙醇蒸馏室。

进一步，所述异丙醇蒸馏室安装多组用于水溶异丙醇蒸汽的喷淋头。

采用上述技术方案，利用异丙醇易溶于水的特性，喷淋头喷水能够将未液化的异丙醇溶于水中汇成异丙醇溶液方便对异丙醇蒸馏分离。

进一步，所述干燥室的底部倾斜设置并斜朝向所述冷凝组件。

采用上述技术方案，干燥室的底部倾斜设置能够将部分液化的异丙醇流至冷凝组件，防止其存留在干燥室中。

综上所述，本实用新型具有以下有益效果：

1.冷凝组件能够将异丙醇液化并将异丙醇和氮气输送至异丙醇蒸馏室，异丙醇蒸馏室能够将异丙醇分馏出得到异丙醇气体，氮气回收组件能够将异丙醇气体和氮气中分离出氮气，异丙醇回收管能够将异丙醇蒸馏室中的异丙醇回收，从而达到异丙醇和氮气的分离回收，既防止了异丙醇排放对环境的污染，又能够使氮气和异丙醇能够循环利用，具有环保的优点；

2.喷淋头喷水一方面利用异丙醇易溶于水的特性，将经过冷凝组件未液化的异丙醇进行水溶形成异丙醇溶液，将异丙醇汇集，另一方面能够方便对异丙醇溶液进行分馏得到异丙醇气体，从而分离出异丙醇。

附图说明

图1为该实用新型的结构示意图；

图2为该实用新型中干燥室去除部分侧壁的结构示意图；

图3为该实用新型中冷凝组件的结构示意图；

图4为该实用新型中异丙醇蒸馏室的爆炸示意图；

图5为该实用新型中氮气回收组件去除部分氮气回收管的结构示意图；

图6为该实用新型中异丙醇回收管的结构示意图；

图7为该实用新型的工作示意图。

图中：1、干燥室；11、第一封盖；12、硅环存放槽；13、第一通孔；14、第二通孔；15、第三通孔；2、异丙醇加热器；21、异丙醇输送管；22、异丙醇供应阀；3、氮气加热器；31、氮气输送管；32、氮气供应阀；4、冷凝组件；41、输送管；42、第一螺旋冷凝管；43、排放阀；5、异丙醇蒸馏室；51、第二封盖；52、加热炉；53、喷淋头；6、氮气回收组件；61、氮气回收管；62、第二螺旋冷凝管；63、防水透气膜；64、第二抽吸器；65、氮气排放阀；7、异丙醇回收管；71、异丙醇排放阀；72、第一抽吸器。

具体实施方式

下面结合附图及实施例，对本实用新型进行详细描述。

本具体实施例仅仅是对本实用新型的解释，其并不是对本实用新型的限制，本领域技术人员在阅读完本说明书后可以根据需要对本实施例做出没有创造性贡献的修改，但只要在本实用新型的权利要求范围内都受到专利法的保护。

一种环保的硅环干燥装置，如图1所示，用于对清洗后的硅环进行干燥并对异丙醇和氮气进行回收，包括用于干燥硅环的干燥室1、用于气化异丙醇的异丙醇加热器2、用于加热氮气的氮气加热器3、用于液化异丙醇蒸汽的冷凝组件4、用于分离异丙醇和水的异丙醇蒸馏室5、用于分离氮气和异丙醇气体的氮气回收组件6、用于回收异丙醇的异丙醇回收管7，异丙醇加热器2和氮气加热器3分别连接干燥室1，干燥室1与冷凝组件4连接，冷凝组件4与异丙醇蒸馏室5连接，氮气回收组件6和异丙醇回收管7分别连接异丙醇蒸馏室5。

具体的，如图2所示，干燥室1为一个方形腔室，干燥室1的顶部设有第一封盖11，干燥室1中安装用于盛放硅环的硅环存放槽12，硅环存放槽12由支架支撑，其中，硅环存放槽12为一网状长条形槽以保证异丙醇气体和氮气能够与硅环的表面接触，干燥室1的一侧开设第一通孔13和第二通孔14，干燥室1的相对侧开设第三通孔15，第三通孔15位于干燥室1侧壁的底部，干燥室1的底部倾斜朝向第三通孔15，异丙醇输送管21穿过异丙醇加热器2，异丙醇输送管21安装异丙醇供应阀22，异丙醇加热器2通过异丙醇输送管21连接第一通孔13，氮气输送管31穿过氮气加热器3，氮气输送管31安装氮气供应阀32，氮气加热器3通过氮气输送管31连接第二通孔14。

如图3所示，冷凝组件4包括用于输送异丙醇蒸汽和氮气的输送管41、用于液化异丙醇蒸汽的第一螺旋冷凝管42、用于控制异丙醇和氮气进出的排放阀43，输送管41的一端连接第三通孔15（见图2），输送管41的另一端连通异丙醇蒸馏室5（见图1），第一螺旋冷凝管42在临近干燥室1的一端缠绕连接输送管41，排放阀43安装于输送管41并临近异丙醇蒸馏室5（见图1）。

如图4所示，异丙醇蒸馏室5为一方形腔室，异丙醇蒸馏室5的顶部设有第二封盖51，第二封盖51安装多组喷淋头53以保证异丙醇能够充分水溶于水中，异丙醇蒸馏室5的底部安装用于蒸馏的加热炉52。

如图5所示，氮气回收组件6包括用于回收氮气的氮气回收管61、用于液化异丙醇气体的第二螺旋冷凝管62、用于防止液体通过的防水透气膜63、用于吸取氮气并回收的第二抽吸器64、用于控制氮气进出的氮气排放阀65，氮气回收管61连通异丙醇蒸馏室5（见图1），氮气排放阀65安装于氮气回收管61并临近异丙醇蒸馏室5（见图1），第二螺旋冷凝管62缠绕连接氮气回收管61并临近氮气排放阀65，防水透气膜63连接氮气回收管61并临近第二螺旋冷凝管62，第二抽吸器64连接氮气回收管61并临近防水透气膜63，氮气回收管61相对于地面斜朝上安装以保证液体能够沿氮气回收管61流至异丙醇蒸馏室5（见图1）中。

如图6所示，异丙醇回收管7内安装用于控制异丙醇进出的异丙醇排放阀71和用于吸取异丙醇并回收的第一抽吸器72，其中，异丙醇排放阀71临近异丙醇蒸馏室5（见图1），异丙醇回收管7斜朝向地面安装以防止异丙醇回流。

本实施例的工作过程及原理：

如图7所示，在使用该实用新型时，打开干燥室1的第一封盖11并将硅环放置于干燥室1中的硅环存放槽12（见图2）后，向异丙醇输送管21中输送异丙醇，异丙醇经过异丙醇加热器2气化为异丙醇气体并通入干燥室1，异丙醇气体与硅环充分接触，异丙醇将附着在硅环表面残留的水置换，此时，关闭异丙醇供应阀22并打开氮气供应阀32，向氮气输送管31中输送氮气，氮气经过氮气加热器3后进入干燥室1将硅环表面的异丙醇吹干，随后异丙醇以及氮气进入冷凝组件4将异丙醇液化并进入异丙醇蒸馏室5，关闭异丙醇排放阀71并打开氮气排放阀65，部分氮气从氮气回收管61中排放至氮气回收处，喷淋头53喷水使异丙醇充分溶于水中，然后，关闭排放阀43并打开加热炉52，将异丙醇分馏出得到异丙醇气体，异丙醇气体和存留在异丙醇蒸馏室5中的氮气进入氮气回收管61，第二螺旋冷凝管62将异丙醇气体液化，液化后的异丙醇回流至异丙醇蒸馏室5，关闭氮气排放阀65并打开异丙醇排放阀71，异丙醇沿异丙醇回收管7排放至异丙醇回收处。

以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，本实用新型的保护范围并不仅局限于上述实施例，凡属于本实用新型思路下的技术方案均属于本实用新型的保护范围。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理前提下的若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本实用新型的保护范围。

Claims (8)

1.一种环保的硅环干燥装置，包括用于干燥硅环的干燥室(1)、与所述干燥室(1)连接用于气化异丙醇的异丙醇加热器(2)、与所述干燥室(1)连接的氮气加热器(3)，其特征在于：还包括与所述干燥室(1)连接用于液化异丙醇蒸汽的冷凝组件(4)、与所述冷凝组件(4)连接用于分离异丙醇和水的异丙醇蒸馏室(5)、与所述异丙醇蒸馏室(5)连接用于分离氮气和异丙醇气体的氮气回收组件(6)，所述异丙醇蒸馏室(5)连接用于回收异丙醇的异丙醇回收管(7)。

2.根据权利要求1所述的环保的硅环干燥装置，其特征在于：所述氮气回收组件(6)包括与所述异丙醇蒸馏室(5)连接的氮气回收管(61)、与所述氮气回收管(61)缠绕连接的第二螺旋冷凝管(62)、与所述氮气回收管(61)连接的防水透气膜(63)、与所述氮气回收管(61)连接的第二抽吸器(64)，所述氮气回收管(61)内安装氮气排放阀(65)。

3.根据权利要求2所述的环保的硅环干燥装置，其特征在于：所述氮气回收管(61)相对于地面斜朝上设置。

4.根据权利要求1所述的环保的硅环干燥装置，其特征在于：所述冷凝组件(4)包括连通所述干燥室(1)与所述异丙醇蒸馏室(5)的输送管(41)、与所述输送管(41)缠绕连接的第一螺旋冷凝管(42)，所述输送管(41)安装用于控制异丙醇和氮气进出的排放阀(43)。

5.根据权利要求1所述的环保的硅环干燥装置，其特征在于：所述异丙醇回收管(7)内安装异丙醇排放阀(71)和第一抽吸器(72)。

6.根据权利要求5所述的环保的硅环干燥装置，其特征在于：所述异丙醇回收管(7)斜朝向地面设置。

7.根据权利要求1至6任一项所述的环保的硅环干燥装置，其特征在于：所述异丙醇蒸馏室(5)安装多组用于水溶异丙醇蒸汽的喷淋头(53)。

8.根据权利要求1至6任一项所述的环保的硅环干燥装置，其特征在于：所述干燥室(1)的底部倾斜设置并斜朝向所述冷凝组件(4)。

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