NL8601691A - ARGON GAS PURIFIER AND METHOD FOR PURIFYING ARGON GAS. - Google Patents
ARGON GAS PURIFIER AND METHOD FOR PURIFYING ARGON GAS. Download PDFInfo
- Publication number
- NL8601691A NL8601691A NL8601691A NL8601691A NL8601691A NL 8601691 A NL8601691 A NL 8601691A NL 8601691 A NL8601691 A NL 8601691A NL 8601691 A NL8601691 A NL 8601691A NL 8601691 A NL8601691 A NL 8601691A
- Authority
- NL
- Netherlands
- Prior art keywords
- gas
- binder
- alloy
- argon gas
- argon
- Prior art date
Links
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C01—INORGANIC CHEMISTRY
- C01B—NON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF; METALLOIDS OR COMPOUNDS THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASS C01C
- C01B23/00—Noble gases; Compounds thereof
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Inorganic Chemistry (AREA)
- Gas Separation By Absorption (AREA)
- Separation Of Gases By Adsorption (AREA)
- Solid-Sorbent Or Filter-Aiding Compositions (AREA)
- Manufacture And Refinement Of Metals (AREA)
Description
VO 8239VO 8239
Zuiveringsinrichting voor argongas en werkwijze voor het zuiveren van argongas.Argon gas purifier and argon gas purification method.
Argon dat in lucht aanwezig is en ongeveer 1 gew.% van het volume daarvan uitmaakt wordt van stikstof en zuurstof gescheiden door lage-temperatuur-gefractioneerde destillatie. Het wordt hetzij in vloeibare of gasvormige vorm afgevuld in cylinders en verhandeld.Argon, which is present in air and makes up about 1% by weight of its volume, is separated from nitrogen and oxygen by low temperature fractional distillation. It is filled in cylinders and traded in either liquid or gaseous form.
5 Als inert gas van hoge kwaliteit wordt argon veel ge bruikt om een atmosfeer voor de warmtebehandeling van metalen te leveren, alsmede voor de vervaardiging van halfgeleidersubstraten enzovoorts.As a high quality inert gas, argon is widely used to provide an atmosphere for the heat treatment of metals, as well as for the manufacture of semiconductor substrates and so on.
Voor gebruik bij superfijne microtechnieken moet het echter nog verder worden gezuiverd door de onzuiverheden direct voor het gebruik in nog IQ sterkere mate te verwijderen. Voor grootschalig gebruik in industriële processen is het gebruikelijk vloeibaar argon te verdampen en het verkregen gas toe te voeren door pijpleidingen. Het probleem is hier hoe men zo snel mogelijk onzuiverheden zoals stikstof, zuurstof, waterstof, kooldioxyde, koolmonoxyde, water, methaan en andere koolwaterstoffen, uit 15 het argongas kan verwijderen.However, for use in super fine micro techniques, it must be further purified by removing the impurities to an even greater degree immediately before use. For large-scale use in industrial processes, it is common to evaporate liquid argon and feed the resulting gas through pipelines. The problem here is how to remove impurities such as nitrogen, oxygen, hydrogen, carbon dioxide, carbon monoxide, water, methane and other hydrocarbons as quickly as possible from the argon gas.
Ter verwijdering van deze onzuiverheden is voorgesteld twee trappen te combineren d.w.z. argongas door een bed van actieve kool of actief alumina of door een moleculaire zeef of zeoliet en dergelijke te passeren om water, kooldioxyde en koolwaterstoffen te verwijderen en 20 daarna het gas in aanraking te brengen met een metallische gasbinder (getter) van koper of nikkel, die is vóórverhit tot een temperatuur in het gebied van 150 - 300°C. Naar keuze wordt de tweetraps-werkwijze gevolgd door een extra trap van het onder druk in contact brengen van het gas met een moleculaire zeef, type 5A, onder een druk van 5 - 50 atmos-25 feer ter verdere zuivering door verwijdering van reststikstof, zuurstof, t ' waterstof en koolmonoxyde. Uit de beschrijving van de Japanse Octrooi- » aanvrage 107910/1984 t.a.v. de voorgestelde werkwijze blijkt tevens dat argongas dat de onzuiverheden als vermeld in de volgende tabel bezit, 5601591 S } 2To remove these impurities, it has been proposed to combine two stages, ie argon gas, to pass through a bed of activated carbon or active alumina or through a molecular sieve or zeolite or the like to remove water, carbon dioxide and hydrocarbons and then contact the gas with a metallic gas binder (getter) of copper or nickel, which has been preheated to a temperature in the range of 150 - 300 ° C. Optionally, the two-stage process is followed by an additional stage of pressurizing the gas with a molecular sieve, type 5A, at a pressure of 5 - 50 atmospheres for further purification by removal of residual nitrogen, oxygen hydrogen and carbon monoxide. It is also apparent from the description of Japanese Patent Application 107910/1984 regarding the proposed process that argon gas which has the impurities listed in the following table, 5601591 S} 2
Bestanddeel CO H^O DauwpuntIngredient CO H ^ O Dew point
(dpm) 1 100 200 200 60°C(ppm) 1 100 200 200 60 ° C
in de voornoemde wijze werd gezuiverd tot een samenstelling als hieronder aangegeven:in the aforementioned manner, it was purified to a composition as indicated below:
5 Bestanddeel 02 CO H2 N2 ^0 Dauwpunt (dpm) 1 - 1 20 -72°C5 Component 02 CO H2 N2 ^ 0 Dew point (ppm) 1 - 1 20 -72 ° C
Het argongaszuiveringsproces als beschreven in de voornoemde Japanse octrooiaanvrage 107910/1984 is uitstekend voor het verkrijgen van argongas met hoge zuiverheid. De recente voortgang van de half-10 geleider-industrie vereist echter steeds nauwkeurige microtechnieken zodat dat argon met een nog hogere zuiverheid voor de toekomstige produktie van hoog-geintegreerde ketens nodig is. Er bestaat in feite reeds een sterke vraag naar zeer zuiver argongas voor onderzoeksdoeleinden. Het technische probleem van de onderhavige uitvinding is gericht op het ver-15 lagen van de huidige bekende niveaus van onzuiverheden tot nog veel lagere niveaus, nl, hooguit tot honderdsten in delen per millioen.The argon gas purification process as described in the aforementioned Japanese patent application 107910/1984 is excellent for obtaining high purity argon gas. The recent progress of the semiconductor conductor industry, however, continues to require precise micro-techniques so that even higher purity argon is needed for future production of highly integrated chains. In fact, there is already a strong demand for high purity argon gas for research purposes. The technical problem of the present invention is aimed at lowering the currently known levels of impurities to much lower levels, viz., At most to hundredths in parts per million.
Methoden voor het zuiveren van argongas ter verlaging van zijn onzuiverheidsconcentraties met twee grootte-ordes dpm ten opzichte van de gebruikelijke niveaus als boven vermeld zijn bestudeerd.Methods for purifying argon gas to reduce its impurity concentrations by two orders of magnitude ppm compared to the usual levels mentioned above have been studied.
20 Ontdekt is een gasbinder die zelfs nog beter voldoet dan de bovenvermelde metallische gasbinder van koper of nikkel, waarbij een inrichting en de werkwijze zijn ontwikkeld, die in staat zijn op de meest effectieve wijze argongas door gebruik van een specifieke gasbinder te zuiveren.A gas binder which is even more satisfactory than the above-mentioned metallic copper or nickel metallic gas binder has been discovered, developing an apparatus and method capable of most effectively purifying argon gas using a specific gas binder.
De inrichting volgens deze uitvinding is een superzuiveringsinrichting 25 voor argongas die daardoor is gekenmerkt dat een buitenmantel is voorzien van een inlaat voor het te zuiveren argongas, een uitlaat voor het gezuiverde argongas, tenminste een gasbinderkamer gepakt met een gasbinderlege-ring van een zircoon-vanadium-ijzersysteem en opgesteld midden tussen de twee openingen, en zodanig gevormde stroompassage dat het argongas dat 30 door de inlaat binnenkomt door de gasbinderkamer naar de uitlaat stroomt 960 1 63 1 fc .* 3 alsmede vernitterorganen opgenomen in de buitenmantel om de gasbinder-legering vast te houden op een temperatuur waarbij deze op de gewenste wijze functioneert, waarbij de gewichtssamenstelling van de zircoon-vana-dium-ij zerlegering van de gasbinder zodanig is dat de gewichtspercenta-5 ges van de drie elementen, uitgezet in een temair samenstellingsdia-gram, binnen een veelhoek vallen (figuur 1) die als hoekpunt de punten gedefinieerd door a. 75% Zr - 20% V - 5% Fe, b. 45% Zr - 20% V - 35% Fe, en 10 c. 45% Zr - 50% V - 5% Fe heeft.The apparatus of this invention is a super-purifier for argon gas characterized in that an outer jacket is provided with an inlet for the argon gas to be purified, an outlet for the purified argon gas, at least one gas-binder chamber packed with a gas-binder alloy of a zirconium vanadium -iron system and arranged midway between the two openings, and flow passage formed in such a way that the argon gas entering through the inlet flows through the gas-binder chamber to the outlet 960 1 63 1 fc. * 3 as well as heater elements incorporated in the outer jacket to fix the gas-binder alloy to maintain a temperature at which it functions in the desired manner, the weight composition of the zirconium vanadium iron alloy of the gas binder being such that the weight percentages of the three elements are plotted in a temperature compound diagram, fall within a polygon (figure 1) that as vertices the points defined by a. 75% Zr - 20% V - 5% Fe, b. 45% Zr - 20% V - 35% Fe, and 10 c. 45% Zr - 50% V - 5% Fe.
De werkwijze volgens de uitvinding is een werkwijze voor het vergaand zuiveren van argongas gekenmerkt door het op de juiste wijze dehydrateren van het te zuiveren argongas tot een vochtgehalte van 15 1 dpm of minder, en het daarna verwijderen van de onzuiverheden uit het gas met het lage vochtgehalte door adsorptie door het gas te passeren door een gasbinderbed gepakt met een gasbinderlegering van een zircoon-vanadium-ijzer-systeem dat op een temperatuur van 20 - 400°C wordt gehandhaafd, welke gasbinderlegering een zodanige gewichtssamenstelling 20 heeft dat de gewichtspercentages van de drie elementen, uitgezet in een temair samenstellingsdiagram, binnen een veelhoek vallen (figuur 1) met als hoekpunten de punten gedefinieerd door a. 75% Zr - 20% V - 5% Fe, b. 45% Zr - 20% V - 35% Fe, en 25 c. 45% Zr - 50% V - 5% Fe.The process of the invention is a process for the extensive purification of argon gas characterized by properly dehydrating the argon gas to be purified to a moisture content of 15 ppm or less, and then removing the impurities from the low gas moisture content by adsorption by passing the gas through a gas binder bed packed with a gas binder alloy of a zircon vanadium iron system which is maintained at a temperature of 20-400 ° C, which gas binder alloy has such a weight composition that the weight percentages of the three elements, plotted in a temporal composition diagram, fall within a polygon (figure 1) with vertices as points defined by a. 75% Zr - 20% V - 5% Fe, b. 45% Zr - 20% V - 35% Fe, and 25 c. 45% Zr - 50% V - 5% Fe.
De ternaire legering van zircoon-vanadium-ijzer die in de uitvinding wordt toegepast kan dezelfde zijn als beschreven in het Amerikaanse Octrooischrift nr. 4.312.669.The ternary zirconium vanadium iron alloy used in the invention may be the same as described in U.S. Patent No. 4,312,669.
De gewichtssamenstelling die een gasbinder met een 30 goede capaciteit geeft is zodanig dat de gewichtspercentages van de drie elementen, uitgezet in een temair samenstellingsdiagram (figuur 1) binnen een veelhoek vallen met als hoekpunten de punten gedefinieerd door a. 75% Zr - 20% V - 5% Fe, b. 45% Zr - 20% V - 35% Fe, en 35 c. 45% Zr - 50% V - 5% Fe.The weight composition that gives a good capacity gas binder is such that the weight percentages of the three elements, plotted in a temar composition diagram (Figure 1), fall within a polygon with the points defined by a. 75% Zr - 20% V - 5% Fe, b. 45% Zr - 20% V - 35% Fe, and 35 c. 45% Zr - 50% V - 5% Fe.
Een dergelijke ternaire legering adsorbeert karakte- 860 1 69 1 4 i t ristiek kwantitatief vocht en waterdamp bij temperaturen in het traject van 20 - 400°C, bij voorkeur in het gebied van 200 - 350°C zonder dat waterstof wordt ontwikkeld, terwijl over een breder temperatuurtraject waterstof, CO, CO^ en andere gassen worden geadsorbeerd. Deze eigenschap-5 pen blijken voordelig te zijn voor de argongas-zuiveringsinrichting van de uitvinding. De gewichtsverhouding van de elementen die de ternaire legering ten gebruike in de zuiveringsinrichting van de uitvinding voorstellen kunnen desgewenst in het bovenvermelde traject worden gevarieerd. Het is echter steeds raadzaam de beste samenstellingverhouding te kie-10 zen die met het oog op de gasbindereigenschappen mogelijk is. Het zircoon-gehalte in de ternaire legering dient niet te hoog noch te laag' te zijn omdat de legering anders waterstof zou gaan ontwikkelen onder adsorptie van vocht en tevens plastisch zou worden, waardoor deze moeilijk in een poeder is om te zetten.Such a ternary alloy adsorbs characteristic quantitative moisture and water vapor at temperatures in the range of 20 - 400 ° C, preferably in the range of 200 - 350 ° C without developing hydrogen, while over a wider temperature range hydrogen, CO, CO 2 and other gases are adsorbed. These properties have been found to be advantageous for the argon gas purifier of the invention. The weight ratio of the elements representing the ternary alloy for use in the purifier of the invention may be varied in the above range if desired. However, it is always advisable to choose the best composition ratio that is possible in view of the gas-binding properties. The zircon content in the ternary alloy should not be too high nor too low, because otherwise the alloy would develop hydrogen under moisture adsorption and also become plastic, making it difficult to powder.
15 Het vanadiumgehalte mag niet te laag zijn omdat dan de legering niet in staat zou zijn een volledig bevredigende gasadsorp-tiecapaciteit te ontwikkelen.The vanadium content should not be too low because then the alloy would not be able to develop a fully satisfactory gas absorption capacity.
Op basis van het ijzergewicht is het gewenst dat het gewichtspercenrage vanadium in het gebied van 75 - 85% ligt.Based on the iron weight, it is desirable that the weight percent vanadium be in the range of 75-85%.
20 De optimale ternaire legeringssamenstelling van de gas binder voor de superzuiveringsinrichting van de uitvinding kan zodanig zijn dat de gewichtspercentages van de drie elementen, afgezet in een ternair samenstellingsdiagram, binnen een veelhoek vallen (figuur 1) die als zijn hoekpunten de punten gedefinieerd door 25 d. 70% Zr - 25% V - 5% Fe, e. 70% Zr - 24% V - 6% Fe, f. 66% Zr -24% V - 10% Fe, g. 47% Zr - 43% V - 10% Fe, h. 47% Zr - 45% V - 8 % Fe, en 30 i. 50% Zr - 45% V - 5 % Fe heeft.The optimal ternary alloy composition of the gas binder for the super-purifier of the invention may be such that the percentages by weight of the three elements, deposited in a ternary composition diagram, fall within a polygon (Figure 1) which, as its vertices, are the points defined by 25 d . 70% Zr - 25% V - 5% Fe, e. 70% Zr - 24% V - 6% Fe, f. 66% Zr -24% V - 10% Fe, g. 47% Zr - 43% V - 10% Fe, h. 47% Zr - 45% V - 8% Fe, and 30 i. 50% Zr - 45% V - 5% Fe.
De werkwijze ter bereiding van deze legering wordt beschreven in het voornoemde Amerikaanse Octrooischrift nr. 4.312.669. De produkten die door SAES Getters S.p.A. van Milaan, Italië worden gefabri-35 ceerd en verhandeld worden met voorkeur gebruikt.The process for preparing this alloy is described in the aforementioned U.S. Patent No. 4,312,669. The products sold by SAES Getters S.p.A. from Milan, Italy are manufactured and traded are preferably used.
Het is wenselijk dat de legering wordt gebruikt in de 860 1 60 1 5 c % vorm van een intermetallische verbinding die gemakkelijk wordt verpulverd en gemakkelijk kan worden gehanteerd.It is desirable that the alloy be used in the 860 1 60 1 5 c% form of an intermetallic compound that is easily pulverized and easy to handle.
Bovendien wordt het poedervormige materiaal door het verhoogde specifieke oppervlak actiever.In addition, the powdered material becomes more active due to the increased specific surface.
5 De ternaire legering wordt in tenminste één gasbinder- kamer gepakt die in het midden in een gasstroompassage tussen de inlaat van het te zuiveren argongas en de uitlaat voor het gezuiverde gas is geplaatst. De gepakte kamer of kamers worden gecombineerd met verhitter-organen, geïnstalleerd als een hulpmiddel voor de buitenmantel om de 10 gasbinder op zijn werktemperatuur te houden en een argongas-superzuive-ringsinrichting volgens de uitvinding te verkrijgen.The ternary alloy is packed in at least one gas binder chamber which is placed in the middle in a gas flow passage between the inlet of the argon gas to be purified and the outlet for the purified gas. The packed chamber or chambers are combined with heater means installed as an outer sheath aid to maintain the gas binder at its operating temperature and obtain an argon gas super purifier of the invention.
Het gezuiverde argongas wordt door deze zuiveringsinrichting gepasseerd waar dit in aanraking komt met de gasbinder en door adsorptie van zijn onzuiverheden wordt bevrijd.The purified argon gas is passed through this purifier where it contacts the gas binder and is freed from its impurities by adsorption.
15 De in de kamer te pakken gasbinder heeft bij voorkeur de vorm van pellets in plaats van fijne deeltjes aangezien bij de eerste gemakkelijker voldoende tussenruimtes daartussen voor de gasstroom aanwezig zijn. Tevens kan men met de gasbinder in de vorm van pellets met uniforme afmeting, in plaats van kleine klonten met onregelmatige groot-20 te, gemakkelijker een constante lege-ruimte-verhouding in het gasbinderbed handhaven, de apparatuur ontwerpen en de rendementen reproduceren. Hoewel aldus in de gasbinder fijne deeltjes of kleine klonten niet bezwaarlijk zijn heeft toepassing van een gepelletiseerde gasbinder, samengeperst uit het legeringspoeder, de voorkeur aangezien duidelijk beter wordt 25 tegemoet gekomen aan de eisen van het industrieel ontwerpen en fabriceren van de argongas superzuiveringsinrichting.The gas binder to be packaged in the chamber is preferably in the form of pellets rather than fine particles, since the former more readily provides sufficient gaps between them for the gas flow. Also, the gas binder in the form of pellets of uniform size, rather than small lumps of irregular size, makes it easier to maintain a constant void ratio in the gas binder bed, design the equipment, and reproduce the efficiencies. Thus, although fine particles or small lumps are not objectionable in the gas binder, use of a pelletized gas binder compressed from the alloy powder is preferred since the requirements of industrial design and manufacture of the argon gas super purifier are clearly better met.
Het in de inrichting van de uitvinding op te nemen orgaan, om de gasbinder heet genoeg te houden om de adsorptiereactie te laten plaatsvinden, kan verschillende vormen aannemen zoals later in samen-30 hang met voorkeursuitvoeringsvormen van de uitzinding zal worden toegelicht. De verhittingsmethode kan electrisch of indirect onder toepassing van een verhittingsmedium, dat in een dubbele wandstructuur wordt gecirculeerd, en dergelijke zijn. Tevens kan de verhittingszone op een geschikte plaats worden gekozen, bijvoorbeeld in het gasvóórverhittingsge-35 bied stroomopwaarts van het gasbinderbed of de kamer of rondom of binnen de gasbindermassa. Aangezien voldoende verhitting gewenst is om een ge- 3601691 6 makkelijke adsorptiereactie van de gasbinder met het gas tot stand te brengen en een zo uniform mogelijke temperatuurverdeling te produceren, kan de combinatie van de verhittingsmethode en zone zonodig worden gevarieerd om het beste dit doel te bereiken.The means to be incorporated in the apparatus of the invention to keep the gas binder hot enough to allow the adsorption reaction to take place can take various forms as will be explained later in conjunction with preferred embodiments of the invention. The heating method can be electrical or indirect using a heating medium circulated in a double wall structure, and the like. Also, the heating zone may be selected at a suitable location, for example, in the gas preheating area upstream of the gas binder bed or chamber or around or within the gas binder mass. Since sufficient heating is desired to effect an easy adsorption reaction of the gas binder with the gas and to produce the most uniform temperature distribution, the combination of the heating method and zone can be varied as necessary to best accomplish this goal .
5 Hoewel het mogelijk is dat de gasbinderkamer in de inrichting van de uitvinding in de buitenmantel wordt voorzien, bijvoorbeeld direct gepakt in de laatste, is de voorkeursopstelling zodanig dat het gasbinderbed bestaat uit tenminste één patroon gepakt met het gasbindermateriaal, dat is aangepast om losneembaar voor gemakkelijke vervanging te passen in 10 de buitenmantel.Although it is possible for the gas-binding chamber in the device of the invention to be provided in the outer jacket, for example, packed directly into the latter, the preferred arrangement is such that the gas-binding bed is comprised of at least one cartridge packed with the gas-binding material, which is adapted to be detachable for easy replacement to fit in 10 outer jacket.
’ De gasbindercomponenten volgens deze uitvinding adsor beren en verwijderen onzuiverheden uit argongas door chemische adsorptie waarin chemische veranderingen zijn betrokken. Zij worden derhalve stoe-chiometrisch verbruikt en hebben een beperkte levensduur. Na gebruik gedu-15 rende een voorafbepaalde periode moet de gasbinder door een nieuwe worden vervangen; anderszins zal het doel van het superzuiveren van argongas niet meer worden bereikt. Voor dit doel van de superzuiverings-inrichting met inbegrip van de buitenmantel gepakt met de gasbinder als een enkele eenheid worden gehanteerd en als zodanig van tijd tot tijd 20 worden vervangen. Het is tevens mogelijk in plaats daarvan de gasbinder in een patroon op te vullen en het patroon uit de buitenmantel te demonteren en op geschikte tijdsintervallen te vervangen. Het patroontype is voor een grootschalige apparatuur praktischer.The gas binder components of this invention adsorb and remove impurities from argon gas by chemical adsorption involving chemical changes. They are therefore consumed stoichiometrically and have a limited life. After use for a predetermined period, the gas tie must be replaced with a new one; otherwise the goal of super-purifying argon gas will no longer be achieved. For this purpose the super-purifier including the outer jacket packed with the gas binder are handled as a single unit and are replaced as such from time to time. It is also possible instead to fill the gas binder in a cartridge and to disassemble the cartridge from the outer jacket and replace it at suitable time intervals. The cartridge type is more practical for large-scale equipment.
Voor het patroon wordt gewenst gebruik gemaakt van een 25 metalen huls die zodanig is geperforeerd dat de gasstroom wordt vergemakkelijkt.The cartridge desirably uses a metal sleeve which is perforated to facilitate gas flow.
Omdat de superzuiveringsinrichting van de uitvinding bestemd is voor het zuiveren van argongas tot de concentraties van elk van zijn ingrediënten als onzuiverheden tot 0,01 dpm of minder is ge-30 reduceerd is het raadzaam dat het binnenwandgedeelte van de inrichting, waarmee het gezuiverde gas dat uit de gasbinderkamer ontwijkt, in aanraking komt gemaakt wordt uit een metaal waarvan het oppervlak zodanig is gepolijst dat het een kleine korrel heeft en glad genoeg is om gas-adsorptie minimaal te maken, terwijl evenmin door corrosie poeder zal wor-35 den gevormd. Dergelijke metalen omvatten bijvoorbeeld, maar zijn niet beperkt tot, roestvrijstaal-soorten en beschermde legeringen zoals 860 1 S3 1 » % 7Since the super purifier of the invention is for purifying argon gas to the concentrations of each of its ingredients, as impurities have been reduced to 0.01 ppm or less, it is recommended that the inner wall portion of the device with which the purified gas is escapes from the gas-binder chamber, comes into contact with a metal the surface of which is polished to have a small grain and smooth enough to minimize gas adsorption, nor will powder be formed by corrosion. Such metals include, but are not limited to, stainless steel grades and protected alloys such as 860 1 S3 1 »% 7
Hastelloy, IncoXoy en monelmetaal. Elk ander metaalmateriaal dat aan de bovenstaande eisen voldoet kan geschikt worden gekozen en toegepast. Het gekozen metaal kan vóór het gebruik worden verhit of "gebakken" om het volume gas dat uit het metaalmateriaal zelf wordt afgegeven te verminderen.Hastelloy, IncoXoy and monel metal. Any other metal material that meets the above requirements can be suitably selected and used. The selected metal can be heated or "baked" before use to reduce the volume of gas released from the metal material itself.
5 Als boven vermeld is het wenselijk dat het binnenwand- materiaal van de inrichting/ dat in contact komt met het gezuiverde ar-gongas, een dicht en gladgepolijst oppervlak heeft om de gasadsorptie minimaal te maken.As mentioned above, it is desirable that the interior wall material of the device / which comes in contact with the purified argon gas has a dense and smoothly polished surface to minimize gas adsorption.
De gewenste graad van gladheid van het gepolijste oppervlak wordt numeriek 10 gedefinieerd en is zodanig dat de ruwheid van het binnenwandoppervlak bij het contact met argongas 0,5 micrometer of bij voorkeur 0,25 micrometer of minder is, uitgedrukt in middellijn gemiddelde hoogte (R ) (Japan-The desired degree of smoothness of the polished surface is defined numerically and is such that the roughness of the inner wall surface upon contact with argon gas is 0.5 micrometers or preferably 0.25 micrometers or less, expressed in diameter mean height (R) (Japan-
Cl §e Industriële norm (JIS)B 0601 - 1970). Dit numerieke traject is niet altijd kritisch maar wordt als een betrouwbaar veilig traject aanbevolen.Cl §e Industrial Standard (JIS) B 0601 - 1970). This numerical trajectory is not always critical but is recommended as a reliable safe trajectory.
15 Hoewel het gepolijste binnenwandmateriaal met voordeel wordt toegepast in de zone waar het gas, dat uit de patroonkamer stroomt, mee in aanraking komt is het uiteraard ook mogelijk dit materiaal in de zone te gebruiken waar het gas dat door het patroon stroomt mee in aanraking komt. In veel gevallen is het nogal ongemakkelijk het gepo-20 lijste materiaal alleen in een zone te gebruiken waar het gas, dat door het patroon is gestroomd, daarmee in contact komt. Het polijsten en bakken van het oppervlak zal opmerkelijk de tijdsperiode, die nodig is alvorens sterk gezuiverd gas met constante snelheid wordt verkregen, verkorten, zelfs voor nieuwe apparatuur.Although the polished inner wall material is advantageously used in the zone where the gas flowing out of the cartridge chamber comes into contact, it is of course also possible to use this material in the zone where the gas flowing through the cartridge comes into contact . In many cases, it is rather inconvenient to use the polished material only in an area where the gas that has flowed through the cartridge comes into contact with it. Surface polishing and firing will remarkably shorten the period of time required to obtain highly purified gas at a constant rate, even for new equipment.
25 Het is duidelijk dat de uitvinding niet beperkt is tot de specifieke uitvoeringsvormen en dat verscheidene modificaties kunnen worden aangebracht zonder buiten de uitvinding te treden.It is clear that the invention is not limited to the specific embodiments and that various modifications can be made without departing from the invention.
De dehydratering in de werkwijze van de uitvinding is gebaseerd op de volgende gronden. Het vochtgehalte in onzuiver argongas 30 is gewoonlijk veel hoger dan de niveaus van de andere onzuiverheden. Wanneer er speciale aandacht wordt gevestigd op de vochtverwijdering, zal de levensduur van de gasbinder en derhalve de bedrijfslevensduur van de argongas superzuiveringsinrichting aanmerkelijk worden verlengd of anders gesteld zal een opvallende verhoging in het volume van gezuiverd argon-35 gas worden gerealiseerd. Men kan elke bekende dehydratatietechniek toepassen onder voorwaarde dat daarmee de uitvoering van de onderhavige uit- 3SC163 1 0 ï 8 vinding niet wordt belemmerd. Dehydratering kan bijvoorbeeld door adsorptie met een moleculaire zeef of een synthetische zeoliet en dergelijke, met aluminagel of met fosforpentoxyde of door bevriezing tot een cryogene temperatuur beneden -160°C of door adsorptie met silicagel, actieve houts-5 kool of andere adsorbentia bij lage temperaturen beneden -40°C worden uitgevoerd. Figuur 11 toont de samenhang tussen het vochtgehalte en het te zuiveren gas en de gasbinder-levensduur. Omdat het gas een hoog vochtgehalte heeft wordt dit vóór de superzuivering gedehydrateerd, bij voorkeur tot een vochtgehalte van 1 dpm of minder.Dehydration in the method of the invention is based on the following grounds. The moisture content in crude argon gas 30 is usually much higher than the levels of the other impurities. When special attention is drawn to the moisture removal, the life of the gas binder and therefore the operating life of the argon gas super purifier will be significantly extended or put differently, a marked increase in the volume of purified argon-35 gas will be realized. Any known dehydration technique may be used provided that it does not interfere with the practice of the present invention. Dehydration can be, for example, by adsorption with a molecular sieve or a synthetic zeolite and the like, with aluminum gel or with phosphorus pentoxide or by freezing to a cryogenic temperature below -160 ° C or by adsorption with silica gel, activated charcoal-5 carbon or other adsorbents at low temperatures. below -40 ° C. Figure 11 shows the relationship between the moisture content and the gas to be purified and the gas binder service life. Because the gas has a high moisture content, it is dehydrated before super purification, preferably to a moisture content of 1 ppm or less.
10 Teneinde het vochtgehalte binnen het traject van 1 dpm of minder in te stellen wordt het systeem als volgt ontworpen. Het vochtgehalte in het gedehydrateerde argongas wordt automatisch bewaakt door gebruik van een meter die in staat is continu sporen vocht te meten. Wanneer het vochtgehalte in het argon na de dehydratering geleidelijk is 15 opgelopen tot nabij 1 dpm wordt de dehydrateerinrichting ingeschakeld alvorens het 1 dpm niveau is bereikt, zodat het vochtgehalte in het argongas alvorens dit het gasbinderbed betreedt binnen het traject van 1 dpm of minder wordt gehouden,10 In order to set the moisture content within the range of 1 ppm or less, the system is designed as follows. The moisture content in the dehydrated argon gas is automatically monitored using a meter capable of continuously measuring traces of moisture. When the moisture content in the argon after dehydration has gradually increased to near 1 ppm, the dehydrator is turned on before reaching the 1 ppm level, so that the moisture content in the argon gas before entering the gas binder bed is kept within the range of 1 ppm or less ,
Analysatoren die geschikt zijn voor een dergelijke continue automatische 20 meting van sporen vocht zijn bijvoorbeeld vochtmeters vervaardigd door Endress en Hauser GmbH van West-Duitsland en verhandeld onder de handels-aanduidingen "ENDRESS-HAUSER HYGROLOG, WMY 170" en WMY 370", produk-ten met de handelsnaam "PANAMETRICS Hygrometer, Model 2100", "- Model 700", en "- System I" door Panametrics Inc. Ü.S.A., en een ander Ameri-25 kaans produkt "Du Pont 510 Moisture Analyzer" van E.I. Du Pont de Nemours & Co. Andere analysatoren met een prestatie die vergelijkbaar is met of beter dan de bovenstaande kunnen uiteraard in plaats daarvan worden gebruikt.Analyzers suitable for such a continuous automatic measurement of moisture traces are, for example, moisture meters manufactured by Endress and Hauser GmbH of West Germany and sold under the trade designations "ENDRESS-HAUSER HYGROLOG, WMY 170" and WMY 370 ", products. under the trade name "PANAMETRICS Hygrometer, Model 2100", "- Model 700", and "- System I" by Panametrics Inc. Ü.SA, and another American product "Du Pont 510 Moisture Analyzer" from EI Du Pont de Nemours & Co. Other analyzers with performance comparable to or better than the above can of course be used instead.
Een dergelijke vochtmeter is tevens bruikbaar voor het 30 meten en het bewaken van het vochtgehalte in het argongas na de zuivering .Such a moisture meter is also useful for measuring and monitoring the moisture content in the argon gas after purification.
De resultaten van de analyse worden als gegevens benut die een indicatie zijn voor het afnemende adsorptievermogen van de gasbinder en voor het beslissen op welk tijdstip een eventuele omschakeling van de superzuive-35 ringsbehandeling of vervanging van het met gasbinder gevulde patroon moet plaatsvinden.The results of the analysis are used as data indicative of the decreasing adsorption capacity of the gas binder and of deciding at what time a potential switchover of the super purification treatment or replacement of the gas binder-filled cartridge should take place.
8601691 98601691 9
Voor de detectie en de bepaling van sporen onzuiverheden anders dan vocht in argongas, kan een analysator voor ultramicro-hoeveelheden gassen (massa-filtertype massaspectrometer voor hoog-gevoe-lige continue analyses) vervaardigd door Nichiden-ANELVA Corporation {in 5 Japan) onder de handelsnaam "TE-360B" worden gebruikt. De analytische waarden worden als een maat voor de dalende prestatie van de gasbinder benut alsmede voor de beslissing van het tijdstip voor het overschakelen van de superzuiveringsbehandeling of vervanging van het gasbinderpatroon.For the detection and determination of trace impurities other than moisture in argon gas, an ultra micro gas analyzer (mass filter type mass spectrometer for highly sensitive continuous analyzes) manufactured by Nichiden-ANELVA Corporation {in 5 Japan) under the trade name "TE-360B" may be used. The analytical values are used as a measure of the decreasing performance of the gas binder as well as for the decision of the time for switching the super purification treatment or replacing the gas binder cartridge.
Wat betreft die analytische waarden is het raadzaam 10 een zuiveringssysteem zodanig op te zetten dat wanneer één van de voorgefixeerde bovengrenzen of niveaus van individuele onzuiverheden wordt bereikt/ een overschakeling van de werking automatisch op schema wordt uitgevoerd. Een dergelijk systeem garandeert een hoge kwaliteit van het uiteindelijk verkregen argongas. Teneinde de onzuiverheden uit het gedehy-15 drateerde argongas te verwijderen door passage en adsorptie door het gas-binderbed van zircoon-vanadium-ijzerlegering, wordt de reactietemperatuur in het traject van 20 - 400°C gehouden. Bij een temperatuur beneden 20 eC worden de onzuiverheden door het getteroppervlak geadsorbeerd maar men kan niet verwachten dat zij in de gasbindermassa diffunderen.Regarding those analytical values, it is advisable to set up a purification system such that when one of the pre-fixed upper limits or levels of individual impurities is reached / an operation changeover is automatically performed on schedule. Such a system guarantees a high quality of the argon gas ultimately obtained. In order to remove the impurities from the dehydrated argon gas by passage and adsorption through the zirconium vanadium iron alloy gas binder bed, the reaction temperature is maintained in the range of 20-400 ° C. At a temperature below 20 eC, the impurities are adsorbed through the getter surface, but cannot be expected to diffuse into the gas binder mass.
20 Aldus komt de adsorptie praktisch tot stilstand bij de verzadigingstoe-stand op het oppervlak, zonder dat volledig gebruik wordt gemaakt van de gasbindercapaciteit.Thus, the adsorption practically comes to a standstill at the saturation state on the surface, without full use of the gas binder capacity.
In het specifieke traject van 20 - 400°C geeft de gasbinder een volledige adsorptie, waardoor de onzuiverheden daarin grondig worden gediffun-25 deerd. De schijnbare levensduur van de gasbinder wordt aldus verlengd.In the specific range of 20-400 ° C, the gas binder gives complete adsorption, thereby thoroughly diffusing the impurities therein. The apparent life of the gas binder is thus extended.
Aan de andere kant kan in het temperatuurgebied boven 400°C de waterstof, die eenmaal door de gasbinder is geadsorbeerd, worden gedesorbeerd omdat deze een evenwichts-adsorptiedruk heeft die hoger is dan die van andere onzuiverheden. Het is derhalve ongewenst een reac-30 tietemperatuur boven 400°C in te stellen. In het specifieke temperatuurs-traject van 20 - 400°C heeft een nauwer traject van 220 - 380°C de meeste voorkeur. Een temperatuur in het laatste traject is de meest aanbevolen reactietemperatuur doordat hierbij een hoge adsorptiesnelheid en een grondige diffusie van de onzuiverheden in het bed van de gasbinder 35 worden verkregen zonder de mogelijkheid van waterstofdesorptie.On the other hand, in the temperature range above 400 ° C, the hydrogen once adsorbed by the gas binder can be desorbed because it has an equilibrium adsorption pressure higher than that of other impurities. It is therefore undesirable to set a reaction temperature above 400 ° C. In the specific temperature range of 20-400 ° C, a narrower range of 220-380 ° C is most preferred. A temperature in the latter range is the most recommended reaction temperature in that it achieves a high adsorption rate and a thorough diffusion of the impurities in the bed of the gas binder 35 without the possibility of hydrogen desorption.
De argongaszuiveringsinrichting van de onderhavige uit- 8601δ§1 10 w ·#.The argon gas purifier of the present 8601δ§1 10 w · #.
vinding is geschikt voor het vergaand zuiveren van het conventioneel gezuiverde argongas tot een nog betere zuiverheid. Argongas kan worden gezuiverd door passge door de inrichting waarbij de concentraties van onzuiverheden in de toevoer, zoals zuurstof, (0^), koolmonoxyde (CO), 5 kooldioxyde (CC^) , stikstof (^) , waterstof (^) , methaan (CH^) en water (E^O) tot minder dan 0,01 dpm worden verlaagd.the invention is suitable for the thorough purification of the conventionally purified argon gas to an even better purity. Argon gas can be purified by passing through the device at which the concentrations of impurities in the feed, such as oxygen, (0 ^), carbon monoxide (CO), carbon dioxide (CC ^), nitrogen (^), hydrogen (^), methane ( CH ^) and water (E ^ O) to less than 0.01 ppm.
Aldus wordt een superzuivering van argongas gerealiseerd tot een zuiverheid die met geen van de bestaande zuiveringsinrichtingen tot dusver is bereikt. De levensduur van de gasbinder die in argongas-zuiveringsinrich-10 ting van de uitvinding wordt toegepast kan bovendien aanmerkelijk worden verlengd en het volume van de argongaszuivering aanzienlijk worden verhoogd door eerst het vochtgehalte in het onzuivere argongas tot 1 dpm of minder te verlagen door een geschikte dehydratering in overeenstemming met de werkwijze van de uitvinding, waarna het gedehydrateerde gas door 15 de superzuiveringsinrichting van de uitvinding wordt geleid.Thus, super-purification of argon gas is achieved to a purity that has not been achieved with any of the existing purifiers to date. In addition, the life of the gas binder used in argon gas purifier of the invention can be remarkably extended and the volume of argon gas purification increased significantly by first lowering the moisture content in the crude argon gas to 1 ppm or less by an appropriate dehydration in accordance with the method of the invention, after which the dehydrated gas is passed through the super purifier of the invention.
De uitvinding zal nu in meer bijzonderheden worden toegelicht in samenhang met uitvoeringsvormen daarvan.The invention will now be explained in more detail in connection with embodiments thereof.
Argongas superzuiveringsinrichtingen volgens de uitvinding worden geïllustreerd in figuren 2 - 10. Figuur 2 toont een argon-20 gas-zuiveringsinrichting bestaande uit een buitenmantel 3 gemaakt van een roestvrijstalen buis (kwaliteit SUS 304 TP volgens de Japanse Industriële norm JIS G 3448) met een argongasinlaat 1 bij de top en een argongasuit-laat 2 bij de bodem, welke mantel over het gehele oppervlak is bedekt met een warmteïsolerende mantel 12; een deksel 14 bevestigd boven de buiten-25 mantel 3; een verhitter 6 die door het deksel 14 is ingebracht in de ruimte 25 binnen de mantel; een bed van gasbinder 4 gepakt in een ruimte vastgelegd onder verhitter 6 tussen boven- en onderbuffer 16, 15; en een geperforeerde plaat 7 gesteund door een drager 13 die op zijn beurt is bevestigd aan de binnenwand van de buitenmantel en het bed alsmede de geper-30 foreerde plaat ondersteunt.Argon gas super purifiers according to the invention are illustrated in figures 2 - 10. Figure 2 shows an argon-20 gas purifier consisting of an outer jacket 3 made of a stainless steel tube (quality SUS 304 TP according to Japanese Industrial standard JIS G 3448) with an argon gas inlet 1 at the top and an argon gas outlet 2 at the bottom, which jacket is covered over its entire surface with a heat-insulating jacket 12; a cover 14 mounted above the outer shell 3; a heater 6 inserted through the cover 14 into the space 25 within the jacket; a bed of gas binder 4 packed in a space captured under heater 6 between upper and lower buffer 16, 15; and a perforated plate 7 supported by a carrier 13 which in turn is attached to the inner wall of the outer jacket and supports the bed as well as the perforated plate.
De toegepaste gasbinder was een ternaire legering -van zircoon (63 - 72 gew.%), vanadium (24 - 25 gew.%) en ijzer (5-6 gew.%) vervaardigd en verhandeld door SAES Getters S.p.A., Type nr. "ST 707" in de vorm van kolomvormige pellets met een diameter van 3 mm en een hoogte van 4 mm.The gas binder used was a ternary alloy - of zircon (63 - 72 wt%), vanadium (24 - 25 wt%) and iron (5-6 wt%) manufactured and traded by SAES Getters SpA, Type No. " ST 707 "in the form of columnar pellets with a diameter of 3 mm and a height of 4 mm.
35 De buffers aangegeven bij 16 en 17 bestaan elk uit een laag kleine aluminabolletjes met een diameter van 4 mm gepakt tot een 8201 691 11 hoogte van ongeveer 5 cm. Zij corrigeren elke eventuele niet-uniforme gasstroming door het gasbinderbed, voorkomen dat de fijne deeltjes van de gasbinder worden verspreid en geven een uniforme temperatuursverde-ling.The buffers indicated at 16 and 17 each consist of a layer of small alumina beads with a diameter of 4 mm packed to a height of 8201 691 11 of about 5 cm. They correct any non-uniform gas flow through the gas binder bed, prevent the fine particles from dispersing from the gas binder and provide a uniform temperature distribution.
5 Hoewel in de beschreven uitvoeringsvorm gebruik wordt gemaakt van kleine aluminabolletjes bij het vormen van de buffers, kunnen in plaats daarvan ook kleine roestvrijstalen kogels of een stapeling van fijn gaas en roestvrijstalen mazen of schermen worden toegepast. Tevens behoeven de buffers niet altijd te worden gebruikt; een buffer-10 loze uitvoeringsvorm zal later worden beschreven.Although small alumina spheres are used in forming the buffers in the described embodiment, small stainless steel balls or a stack of fine mesh and stainless steel meshes or screens may also be used instead. Also, the buffers do not always have to be used; a buffer-10-less embodiment will be described later.
In de bovendelen van de buffers 15, 16 zijn kokers 20, 19 ingebed die respectievelijk thermometers 17 en 18 bevatten. Chromel-Alumel thermokoppels worden als thermometers gebruikt.Tubes 20, 19 are embedded in the upper parts of buffers 15, 16 and contain thermometers 17 and 18, respectively. Chromel-Alumel thermocouples are used as thermometers.
Het te zuiveren argongas 9 wordt in het vat via inlaat 15 1 ingevoerd, door verhitter 6 verhit, door de bovenste buffer 16 geleid en vandaar als een uniforme stroom door een bed van de gasbinder 4 geleid waar het door adsorptie wordt bevrijd van onzuivere gassen. Het gezuiverde gas wordt door geperforeerde plaat 7 geleid en uit het vat verwijderd door uitlaat 2.The argon gas 9 to be purified is introduced into the vessel through inlet 15, heated by heater 6, passed through the upper buffer 16 and then passed as a uniform stream through a bed of gas binder 4 where it is freed from impure gases by adsorption. The purified gas is passed through perforated plate 7 and removed from the vessel through outlet 2.
20 Figuur 3 en de volgende figuren tonen andere uitvoe ringsvormen van de uitvinding. In al deze figuren hebben gelijke delen gelijke cijfers en wordt de beschrijving daarvan weggelaten of voor elk daarvan zo kort mogelijk gemaakt.Figure 3 and the following figures show other embodiments of the invention. In all these figures, like parts have like numbers and the description thereof is omitted or made as short as possible for each of them.
Figuur 3 toont een zuiveringsinrichting met dezelfde 25 constructie als de uitvoeringsvorm van figuur 2 met uitzondering dat de electrische verhitter 21 rondom de buitenmantel 3 is gewikkeld en een thermokoppel 22 is geïnstalleerd voor het meten van de verhittertempe-ratuur.Figure 3 shows a purification device of the same construction as the embodiment of Figure 2 except that the electric heater 21 is wound around the outer jacket 3 and a thermocouple 22 is installed to measure the heating temperature.
Door deze modificatie wordt de temperatuurregeling van het gasbinderbed 30 vergemakkelijkt. Hoewel figuren 2 en 3 illustraties zijn van uitvoeringsvormen waarbij het bed 4 direct is gepakt in de buitenmantel 3, kan het bed eveneens afzonderlijk worden voorzien.This modification facilitates the temperature control of the gas binder bed 30. Although Figures 2 and 3 are illustrations of embodiments in which the bed 4 is directly packed into the outer jacket 3, the bed can also be provided separately.
Figuur 4 toont een opstelling van patroon 5 waarbij de gasbinder 4 en buffers 15, 16 zijn opgenomen in een cylinder aan beide 35 uiteinden uitgerust met geperforeerde platen 7.Figure 4 shows an arrangement of cartridge 5 in which the gas binder 4 and buffers 15, 16 are accommodated in a cylinder at both ends equipped with perforated plates 7.
Na gebruik gedurende een bepaalde periode kan het patroon 5 worden wegge- 350 1 6 9 1 12 nomen door het deksel 14 te verwijderen en een nieuw patroon in te brengen·. Hierdoor is een meer efficiënte behandeling mogelijk dan bij de opstellingen van figuren 2 en 3.After use for a certain period of time, the cartridge 5 can be removed by removing the cover 14 and inserting a new cartridge. This allows a more efficient treatment than with the arrangements of Figures 2 and 3.
Figuur 5 toont een andere uitvoeringsvorm 11 waarin de 5 buitenmantel een dubbelwandige constructie heeft, die bestaat uit een binnenwand 24 en een buitenwand 23. De ruimte tussen de wanden levert een passage waardoor een verhittingsmedium, zoals stoom uit een verhit-tingsmediuminlaat 30 naar een uitlaat 31 vloeit. Men kan een koelmiddel in plaats van een verhittingsmedium doorleiden afhankelijk van wat ge-10 wenst is.Figure 5 shows another embodiment 11 in which the outer jacket has a double-walled construction consisting of an inner wall 24 and an outer wall 23. The space between the walls provides a passage through which a heating medium, such as steam, from a heating medium inlet 30 to an outlet. 31 flows. A coolant can be passed instead of a heating medium depending on what is desired.
In de ruimte die wordt vastgelegd door de binnenwand is een patroon 5 opgenomen dat een gasbinder 4 bevat, waarbij een wikkeling van een elec-trische verhitter 6 in de gasbinder is ingebed. De verhitter 6 is aan een uitwendige spanningsbron, niet weergegeven, via draden 8 (waarvan er 15 slechts een wordt getoond) en een contactdoos 10 bevestigd. Het patroon 5 bevat inwendige en uitwendige poreuze wanden 26 die concentrisch in een onderlinge ruimtelijke verhouding worden vastgehouden door een drager 13. •De binnenwand 24 van de buitenmantel steunt bij zijn onderkant tegen een bodemplaat met de flens 27, waardoor een gasinlaatpijp 1 en uitlaatpijp 2 20 lopen. De pijp 2 dient tevens ter ondersteuning van patroon 5. Het te zuiveren argongas 9 wordt door de inlaat 1 in de buitenruimte 25 gevoerd, daar tot een juiste temperatuur verhit en vandaar door de poreuze wand 26 in de gasbinderlaag 4 geperst voor zuivering. Het gezuiverde gas stroomt weg in de inwendige ruimte 25' en wordt afgevoerd via uitlaat 2.Included in the space defined by the inner wall is a cartridge 5 containing a gas binder 4, with a winding of an electric heater 6 embedded in the gas binder. The heater 6 is attached to an external voltage source, not shown, via wires 8 (only 15 of which are shown) and a socket 10. The cartridge 5 includes internal and external porous walls 26 which are held concentrically in a mutual spatial relationship by a support 13. • The inner wall 24 of the outer casing rests at its bottom against a bottom plate with the flange 27, through which a gas inlet pipe 1 and exhaust pipe 2 20 walking. The pipe 2 also serves to support cartridge 5. The argon gas 9 to be purified is passed through the inlet 1 into the outer space 25, there it is heated to a correct temperature and from there it is pressed through the porous wall 26 into the gas binder layer 4 for purification. The purified gas flows out into the inner space 25 'and is discharged through outlet 2.
25 Figuur 6 toont nog een andere uitvoeringsvorm van de superzuiveringsinrichting 11. De buitenmantel 3 heeft opnieuw een dubbelwandige constructie, waarbij daartussen een ruimte is gevormd waarin een verhittingsmedium, dat bij een inlaat 30 wordt ingevoerd, wordt gecirculeerd en wordt afgevoerd bij een uitlaat 31 om temperatuurregeling tot 30 stand te brengen. Binnen de inwendige wand is een patroon 5 opgesteld gepakt met een gasbinder 4 tussen geperforeerde platen. Aan beide kanten van het patroon zijn verhitters 6 opgesteld die op een uitwendige bron zijn aangesloten via draden 8. Onzuiver argongas 9 wordt bij inlaat 1 toegevoerd, vóórverhit door het verhittingsmedium, gezuiverd door passage 35 door gasbindermassa 4, die op een gegeven temperatuur wordt gehouden door verhitters 6, en daarna via een uitlaat 2 afgevoerd.Figure 6 shows yet another embodiment of the super-purification device 11. The outer jacket 3 again has a double-walled construction, with a space formed therebetween in which a heating medium introduced at an inlet 30 is circulated and discharged at an outlet 31 to temperature control up to 30. Within the inner wall, a cartridge 5 is arranged packed with a gas binder 4 between perforated plates. On both sides of the cartridge are placed heaters 6 connected to an external source via wires 8. Impure argon gas 9 is supplied at inlet 1, preheated by the heating medium, purified by passage 35 through gas binder mass 4, which is kept at a given temperature through heaters 6, and then discharged through an outlet 2.
8S01 69 1 138S01 69 1 13
Nog een andere uitvoeringsvorm van de zuiveringsinrichting 11 wordt in figuur 7 weergegeven. Door een cylindrische buitenmantel 3 wordt een patroon 5 gesteund door middel van boven-en onderplaten (niet weergegeven). Het patroon 5 omvat een ingebouwde electrische verhitter 6 5 met draden 8 en een gasbindermassa 4 opgevuld in de ruimte tussen de geperforeerde boven- en onderplaten of bufferlagen, waarbij de verhitter daartussen is ingebed.Yet another embodiment of the purification device 11 is shown in Figure 7. A cartridge 5 is supported by a cylindrical outer jacket 3 by means of top and bottom plates (not shown). The cartridge 5 comprises a built-in electric heater 6 with wires 8 and a gas binder mass 4 filled in the space between the perforated top and bottom plates or buffer layers, the heater being embedded therebetween.
Figuur 8 illustreert een andere inrichting 11 van de uitvinding. Een inwendige cylinder wordt geplaatst binnen een buiten-10 mantel 3 die bestaat uit binnen- en buitenwanden en een warmteisolator 12, die de ruimte tussen de wanden opvult. Een gasbinder 4 is in de ruimte tussen de inwendige cylinder en de buitenmantel gepakt, terwijl electrische verhitter 6 rondom een keramische staaf 36 is gewikkeld en in de centrale ruimte in de inwendige cylinder wordt ingebracht. Het te zuive-15 ren argongas 9 treedt het vat bij inlaat 1 binnen, passeert door een gasbinder 4 waarbij het gezuiverde gas het vat bij uitlaat 2 verlaat.Figure 8 illustrates another device 11 of the invention. An internal cylinder is placed within an outer shell 3 consisting of inner and outer walls and a heat insulator 12 that fills the space between the walls. A gas binder 4 is packed in the space between the inner cylinder and the outer jacket, while electric heater 6 is wrapped around a ceramic rod 36 and is inserted into the inner space in the central space. The argon gas 9 to be purified enters the vessel at inlet 1, passes through a gas binder 4 with the purified gas leaving the vessel at outlet 2.
Figuur 9 toont weer een andere uitvoeringsvorm die een modificatie van de superzuiveringsinrichting geïllustreerd in figuur 4 is en die wordt gekenmerkt door middelen voor het terugwinnen van de warm-20 te van het gezuiverde argon.Figure 9 shows yet another embodiment which is a modification of the super-purification device illustrated in Figure 4 and is characterized by means for recovering the heat from the purified argon.
Het te zuiveren argongas 9 treedt in warmtewisselaar 28 binnen, die onder het huis van de zuiveringsinrichting is geïnstalleerd, ondergaat warmtewisseling met het uitgaande gas waarbij het aldus voorverhitte gas door een pijp 29, omringd door een warmteisolator 12, en door een bo-25 venste inlaat 1 in het bed van gasbinder 4 arriveert. Het gezuiverde gas wordt in de warmtewisselaar gekoeld en verlaat de zuiveringsinrichting bij de uitlaat 2.The argon gas 9 to be purified enters heat exchanger 28 installed below the purifier housing, undergoes heat exchange with the outgoing gas with the thus preheated gas passing through a pipe 29 surrounded by a heat insulator 12, and through an upper inlet 1 arrives in the bed of gas binder 4. The purified gas is cooled in the heat exchanger and leaves the purifier at the outlet 2.
Figuur 10 illustreert een andere uitvoeringsvorm.Figure 10 illustrates another embodiment.
De buitenmantel 3 is een dubbelwandige cylinder; het verhittingsmedium 30 wordt in de ruimte tussen de wanden ingevoerd bij inlaat 33 en afgevoerd via uitlaat 34. Binnen de buitenmantel 3 bevindt zich een gasdicht patroon 35. De ruimte in de patroonhuls is horizontaal door een veelvoud van geperforeerde platen 7 verdeeld waarbij een veelvoud van gasbinderbedden 4 wordt gevormd, die elk de ruimte, gevormd door een paar van geperforeer-35 de platen, opvult. In de bedden zijn electrische verhitters 6 ingebed, één per bed, met electrische aansluitdraden 37 en 38. Het te zuiveren argongas 8 6 0 ! 3 9 1 ψ ♦ 14 9 stroomt bij inlaat 1 naar binnen terwijl het gezuiverde gas bij uitlaat 2 wegstroomt.The outer jacket 3 is a double-walled cylinder; the heating medium 30 is introduced into the space between the walls at inlet 33 and discharged through outlet 34. Inside the outer jacket 3 there is a gastight cartridge 35. The space in the cartridge sleeve is divided horizontally by a plurality of perforated plates 7 with a plurality of gas binder beds 4 are formed, each filling the space formed by a pair of perforated plates. Electric heaters 6 are embedded in the beds, one per bed, with electrical connection wires 37 and 38. The argon gas to be purified 8 6 0! 3 9 1 ψ ♦ 14 9 flows in at inlet 1 while the purified gas flows out at outlet 2.
Voorbeelden van de uitvinding waarbij een specifieke gasbindersamenstelling wordt gebruikt worden nu toegelicht. De voor de 5 gasanalyses in de voorbeelden gebruikte instrumenten waren de volgende:Examples of the invention using a specific gas tie composition are now illustrated. The instruments used for the 5 gas analyzes in the examples were the following:
Gasanalyse-instrument:Gas analysis tool:
Gaschromatografie-massaspectrometer, model TE-360 B (vervaardigd door Anelva Corp.)Gas Chromatography Mass Spectrometer, Model TE-360 B (Manufactured by Anelva Corp.)
Vochtmeter: 10 Hygrometer, model 700 (vervaardigd door PanametricMoisture meter: 10 Hygrometer, model 700 (manufactured by Panametric
Corp.)Corp.)
Oppervlakteruwheidsmeter:Surface roughness meter:
Surfcorder, model SE-3H (vervaardigd door Kosaka Laboratory Co., Ltd.).Surfcorder, model SE-3H (manufactured by Kosaka Laboratory Co., Ltd.).
15 Voorbeeld I ·15 Example I
Een poedervormige niet-verdampbare legering met een ge-wichtssamenstelling van 70% Zr - 24,6% V - 5,4% Fe en een deeltjesgrootte tussen 50 en 250 micrometer wordt in de superzuiveringsinrichting voor argongas weergegeven in figuur 2 geplaatst. De roestvrijstalen (SUS 304) 20 cylinder heeft een buitendiameter van 21,7 mm en een binnendiameter van 17,5 mm, waarbij de lengte daarvan 350 mm is. De lengte van de cylinder ingenomen door het gasbindermateriaal, met inbegrip van de hoogte, van elk 5 mm, van de boven-en onderbuffers van alumina bolletjes (bedhoogte) is 200 mm. Onzuiver argon werd in de superzuiveringsinrichting ingevoerd 25 bij een temperatuur van 25°C en een overdruk van 6 kg/cm2 bij een stroomsnelheid van 0,6 1/min. Het argon stroomde door het niet-verdampbare gasbinderbed dat op 350°C werd gehouden en verliet dit bij een overdruk ^an 4 kg/cm2 via de uitlaat, waar zijn onzuiverheidsniveau voor verschillende gassen werd gemeten. Dit onzuiverheidsniveau werd 40 minuten na 30 de start van de argonstroming gemeten.A powdery non-evaporable alloy with a weight composition of 70% Zr - 24.6% V - 5.4% Fe and a particle size between 50 and 250 microns is placed in the argon gas super purifier shown in Figure 2. The stainless steel (SUS 304) 20 cylinder has an outer diameter of 21.7 mm and an inner diameter of 17.5 mm, the length of which is 350 mm. The length of the cylinder occupied by the gas-binding material, including the height, of 5 mm each, of the top and bottom buffers of alumina spheres (bed height) is 200 mm. Crude argon was introduced into the super purifier at a temperature of 25 ° C and an overpressure of 6 kg / cm 2 at a flow rate of 0.6 l / min. The argon passed through the non-evaporable gas binder bed held at 350 ° C and exited at an overpressure of 4 kg / cm 2 through the outlet where its impurity level for various gases was measured. This impurity level was measured 40 minutes after the start of the argon flow.
8501691 w ψ8501691 w ψ
TABEL ATABLE A
Onzuiverheidsniveau OnzuiverheidsniveauImpurity level Impurity level
Gas inlaat (dpm) uitlaat (dpm) 15 02 0/4 0,006 N2 0,5 0,011 5 GH4 0,06 0,007 CO 0,07 0,002 C02 0,04 0,002 H20 5,0 geen spoorGas inlet (ppm) outlet (ppm) 15 02 0/4 0.006 N2 0.5 0.011 5 GH4 0.06 0.007 CO 0.07 0.002 C02 0.04 0.002 H20 5.0 no trace
Het niveau van onzuiverheden in het uitlaatgas blijft 10 gedurende 39 uren constant.The level of impurities in the exhaust gas remains constant for 39 hours.
Voorbeeld IIExample II
Er werden pellets geproduceerd met een diameter van 3 mm en een hoogte van 4 mm door een niet-verdampbarê gasbinderlegering met een samenstelling en deeltjesgrootte identiek aan die van de legering 15 van voorbeeld I samen te persen. De pellets werden in de superzuiverings-inrichting van figuur 3 geladen. De roestvrijstalen (SUS 304) cylinder had een buitendiameter van 89,1 mm en een binnendiameter van 83,1 mm. De lengte daarvan was 660 mm. De lengte van de cylinder ingenomen door de pellets van gasbindermateriaal, met inbegrip van de diktes van de boven-20 en onderbuffers (alumina-bolletj es) elk met een bedhoogte van 5 mm was 185 mm. Er werd onzuiver argon in de superzuiveringsinrichting bij een temperatuur van 25°C en een overdruk van 4 kg/cm2 met een stroomsnelheid van 12 1/min ingevoerd. Het onzuivere argon stroomde door het niet-ver-dampbare gasbinderbed dat op een temperatuur van 350°C werd gehouden 25 door middel van een spiraalvormige weerstandsverhitter en trad uit bij een overdruk van 3,95 kg/cm2 via de uitlaat, terwijl zijn onzuiverheidsniveau voor verschillende gassen werd gemeten. Het onzuiverheidsniveau werd 40 minuten na de start van de argonstroom gemeten. De verkregen resultaten worden in tabel B aangegeven.Pellets having a diameter of 3 mm and a height of 4 mm were produced by compressing a non-vaporizable gas binder alloy with a composition and particle size identical to that of the alloy of Example I. The pellets were loaded into the super purifier of Figure 3. The stainless steel (SUS 304) cylinder had an outer diameter of 89.1 mm and an inner diameter of 83.1 mm. Its length was 660 mm. The length of the cylinder occupied by the pellets of gas binder material, including the thicknesses of the top 20 and bottom buffers (alumina spheres) each with a bed height of 5 mm, was 185 mm. Crude argon was introduced into the super-purifier at a temperature of 25 ° C and an overpressure of 4 kg / cm 2 at a flow rate of 12 1 / min. The crude argon flowed through the non-vaporizable gas binder bed maintained at a temperature of 350 ° C through a spiral resistance heater and exited at an overpressure of 3.95 kg / cm 2 through the outlet, while its impurity level for different gases were measured. The impurity level was measured 40 minutes after the start of the argon flow. The results obtained are shown in Table B.
30 -» -* J Λ Λ SöU ί 130 - »- * J Λ Λ SöU ί 1
Onzuiverheidsniveau OnzuiverheidsniveauImpurity level Impurity level
Gas inlaat (dpm) uitlaat (dpm) Ψ i►Gas inlet (ppm) outlet (ppm) Ψ i►
TABEL BTABLE B
16 02 6,0 0,01 N2 7,5 0,02 5 CH. 2,01 0,009 4 CO 9,5 0,003 C02 6,3 0,003 H20 5,0 geen spoor16 02 6.0 0.01 N2 7.5 0.02 5 CH. 2.01 0.009 4 CO 9.5 0.003 CO2 6.3 0.003 H2O 5.0 no trace
Het methaanonzuiverheidsniveau werd verkregen door doelbewust CH^ 10 aan het inlaatgas toe te voegen.The methane impurity level was obtained by deliberately adding CH 2 10 to the inlet gas.
Het niveau van de onzuiverheden in het uitlaatgas bleef gedurende 930 uren constant.The level of the impurities in the exhaust gas remained constant for 930 hours.
Voorbeeld IIIExample III
In dit voorbeeld werd de procedure van II in alle op-15 zichten herhaald met uitzondering dat het H20 onzuiverheidsniveau 1 dpm en niet 5 dpm was.In this example, the procedure of II was repeated in all respects except that the H 2 O impurity level was 1 ppm and not 5 ppm.
Tabel C geeft de resultaten.Table C gives the results.
TABEL CTABLE C
Onzuiverheidsniveau OnzuiverheidsniveauImpurity level Impurity level
Gas inlaat (dpm) uitlaat (dpm) 20 02 6,0 0,01 N2 7,5 0,02 CH. 2,01 0,009 4 CO 9,5 0,003 C02 6,3 0,003 25 H20 1,0 geen spoor 880 1 69 1Gas inlet (ppm) outlet (ppm) 20 02 6.0 0.01 N2 7.5 0.02 CH. 2.01 0.009 4 CO 9.5 0.003 CO2 6.3 0.003 25 H20 1.0 no trace 880 1 69 1
Het methaanonzuiverheidsniveau werd verkregen door doelbewust CH^ aan het inlaatgas toe te voegen.The methane impurity level was obtained by deliberately adding CH 2 to the inlet gas.
Het niveau van de onzuiverheden in het uitlaatgas bleef gedurende 670 uren constant.The level of the impurities in the exhaust gas remained constant for 670 hours.
30 Voorbeeld IVExample IV
Er werden op dezelfde wijze als in voorbeeld II pellets 17 geproduceerd die in het patroon weergegeven in figuur 4 werden geplaatst. Het patroon had een buitendiameter van 80 mm en een binnendiameter van 78 mm en de lengte was 244 mm. Dezelfde massa pellets ais in voorbeeld II werd toegepast. Het patroon werd in een cylinder geplaatst die identiek 5 was aan die van voorbeeld II (met de uitzondering dat de lengte 719 mm was). Men liet onzuiver argon door de superzuiveringsinrichting stromen bij dezelfde inlaatdruk, temperatuur en stroomsnelheid als beschreven in voorbeeld II. Het patroon werd op 350°C gehouden. De uitlaatgasdruk en de samenstelling bleken identiek te zijn aan die gevonden in voorbeeld 10 II op het tijdstip 40 minuten na de start van de argonstroming. Het niveau van de onzuiverheden in het uitlaa.gas bleef opnieuw gedurende 930 uren constant.Pellets 17 were produced in the same manner as in Example II and placed in the cartridge shown in Figure 4. The cartridge had an outer diameter of 80 mm and an inner diameter of 78 mm and the length was 244 mm. The same mass of pellets as in Example II was used. The cartridge was placed in a cylinder identical to that of Example II (except that the length was 719 mm). Impure argon was allowed to flow through the super-purifier at the same inlet pressure, temperature and flow rate as described in Example II. The cartridge was kept at 350 ° C. The exhaust gas pressure and composition were found to be identical to those found in Example 10 II at the time 40 minutes after the start of argon flow. The level of the impurities in the exhaust gas again remained constant for 930 hours.
Voorbeeld VExample V
In dit voorbeeld werd de procedure van voorbeeld II ge-15 volgd met uitzondering dat de ruwheid van het inwendige oppervlak van de cylinder R - 0,5 micrometer was (normaal R =2,5 micrometer z terwijl de cl 3.In this example, the procedure of Example II was followed except that the roughness of the internal surface of the cylinder R was - 0.5 micron (normally R = 2.5 micron z while the cl 3.
roestvrijstalen uitlaatbuis (buitendiameter 9,5 mm en binnendiameter 7,5 mm) een inwendige oppervlakte-ruwheid van R =0,3 micrometer had.stainless steel exhaust tube (outer diameter 9.5 mm and inner diameter 7.5 mm) had an internal surface roughness of R = 0.3 micrometers.
clcl
De resultaten als weergegeven in tabel D werden 40 mi-20 nuten na de start van de argonstroom verkregen.The results as shown in Table D were obtained 40 minutes after the start of the argon flow.
TABEL DTABLE D
Onzuiverheidsniveau OnzuiverheidsniveauImpurity level Impurity level
Gas inlaat (dpm) uitlaat (dpm) 02 6,0 0,003 N2 7,5 0,002 25 CH4 2,0 0,009 CO 9,5 0,003 C02 6,3 0,003 H20 5,0 geen spoorGas inlet (ppm) outlet (ppm) 02 6.0 0.003 N2 7.5 0.002 25 CH4 2.0 0.009 CO 9.5 0.003 C02 6.3 0.003 H20 5.0 no trace
Het niveau van onzuiverheden in het uitlaatgas bleef 30 gedurende 930 uren constant.The level of impurities in the exhaust gas remained constant for 930 hours.
Voorbeeld VIExample VI
In dit voorbeeld werd de procedure van voorbeeld V gevolgd met uitzondering dat het waterdampgehalte van het te zuiveren ar- S6Ö1S91 18 gongas tot beneden 0,6 dpm was teruggebracht door het eerst te passeren door een droogbed bestaande uit een roestvrijstalen (SUS 304) cylinder met een buitendiameter van 89,1 mm, een binnendiameter van 83,1 mm en een lengte van 830 mm, gevuld tot een bedhoogte van 500 mm met een mole-5 culaire zeeftype 5-A. De uitlaatdruk van het droogbed en derhalve de in-laatdruk naar de superzuiveringsinrichting bleek 3,7 kg/cm2 (overdruk) en de superzuiveringsinrichting-uitlaatdruk 3,7 kg/cm2 (overdruk) te zijn.In this example, the procedure of Example V was followed except that the water vapor content of the ar-S6Ö1S91 18 gong gas to be purified was reduced to below 0.6 ppm by first passing through a drying bed consisting of a stainless steel (SUS 304) cylinder with an outer diameter of 89.1 mm, an inner diameter of 83.1 mm and a length of 830 mm, filled to a bed height of 500 mm with a molecular sieve type 5-A. The outlet pressure of the drying bed, and therefore the inlet pressure to the super-purifier, was found to be 3.7 kg / cm2 (gauge) and the super-purifier outlet pressure was 3.7 kg / cm2 (gauge).
Dit onzuiverheidsniveau werd 40 minuten na de start van de argonstroming 10 gemeten.This impurity level was measured 40 minutes after the start of argon flow.
De resultaten worden in tabel E samengevat.The results are summarized in Table E.
TABEL ETABLE E
Onzuiverheidsniveau OnzuiverheidsniveauImpurity level Impurity level
Gas inlaat (dpm) uitlaat (dpm) 02 6,0 0,003 15 N2 7,5 0,002 CH4 2,0 0,009 CO 9,5 0,003 C02 6,3 0,003 H20 0,6 geen spoor 20 Het niveau van onzuiverheden in het uitlaatgas bleef gedurende 2670 uren constant.Gas inlet (ppm) outlet (ppm) 02 6.0 0.003 15 N2 7.5 0.002 CH4 2.0 0.009 CO 9.5 0.003 CO2 6.3 0.003 H20 0.6 no trace 20 The level of impurities in the exhaust gas remained constant for 2670 hours.
De procedure van voorbeeld VI werd herhaald met uitzondering dat de temperatuur werd gevarieerd om het effect van een andere gasbindertemperatuur waar te nemen.The procedure of Example VI was repeated except that the temperature was varied to observe the effect of another gas binder temperature.
25 De resultaten worden in tabel F aangegeven.The results are shown in Table F.
30 860169130 8601691
Onzuiverheids- Onzuiverheidsniveau uitlaat (dpm) niveau inlaat bij temperatuurImpurity Outlet impurity level (ppm) inlet level at temperature
(dpm) 20°C 200°C 350°C 400°C(ppm) 20 ° C 200 ° C 350 ° C 400 ° C
TABEL FTABLE F
19 02 6,0 0,003 0,003 0,003 0,003 5 N2 7,5 0,002 0,002 0,002 0,002 CH4 2,0 2,0 0,2 0,009 0,006 CO 9,5 0,003 0,003 0,003 0,003 C02 6,3 0,003 0,003 0,003 0,003 H20 0,6 geen spoor geen spoor geen spoor geen spoor 10 Uitlaatgas bleef constant gedu- 30 uren 390 uren 2670 uren 2900 uren rende19 02 6.0 0.003 0.003 0.003 0.003 5 N2 7.5 0.002 0.002 0.002 0.002 CH4 2.0 2.0 0.2 0.009 0.006 CO 9.5 0.003 0.003 0.003 0.003 C02 6.3 0.003 0.003 0.003 0.003 H20 0.6 no trace no trace no trace no trace 10 Exhaust gas ran continuously for 30 hours 390 hours 2670 hours 2900 hours
Energieverbruik 0 0,56 kW/uur 1,04 kW/uur 1,2 kW/uur 15 De tabel geeft aan dat er een uitstekend effect werd verkregen in hettemperatuurstraject van 20 - 400°C, in het bijzonder in het traject van 200 - 400°C.Energy consumption 0 0.56 kW / hour 1.04 kW / hour 1.2 kW / hour 15 The table indicates that an excellent effect was obtained in the temperature range of 20 - 400 ° C, in particular in the range of 200 - 400 ° C.
Voorbeelden VII, VIII, IX en XExamples VII, VIII, IX and X
Er werden pellets geproduceerd met een diameter van 3 20 mm en een lengte van 4 mm door niet-verdampbare gasbinder-poeders met een gewichtssamenstelling als in de volgende tabel aangeduid en met deeltjesgroottes van 50 - 250 micrometer (150 micrometer gemiddeld) samen te persen. Genoemde pellets werden op dezelfde wijze geladen in een super-zuiveringsinrichting met dezelfde constructie als in voorbeeld II. Argon-25 gas met onzuiverheden werd in de superzuiveringsinrichting bij een temperatuur van 25°C, inlaatdruk van 4 kg/cm2 (overdruk) en een stroomsnelheid van 121/min ingevoerd. Het onzuiverheden-bevattende argongas werd door een bed van de niet-verdampbare gasbinder gepasseerd, die op een temperatuur van 350 °C werd gehouden door middel van een spiraalvormige 30 weerstandsverhitter, waarbij het gas uit de uitlaat tevoorschijn kwam bij een overdruk van 3,95 kg/cm2.Pellets having a diameter of 3 20 mm and a length of 4 mm were produced by compressing non-evaporable gas binder powders with a weight composition as indicated in the following table and with particle sizes of 50 - 250 µm (150 µm on average). Said pellets were similarly loaded into a super-purifier of the same construction as in Example II. Argon-25 gas with impurities was introduced into the super purifier at a temperature of 25 ° C, inlet pressure of 4 kg / cm2 (gauge pressure) and a flow rate of 121 / min. The impurity-containing argon gas was passed through a bed of the non-evaporable gas binder, which was kept at a temperature of 350 ° C by means of a spiral resistance heater, the gas emerging from the outlet at an overpressure of 3.95 kg / cm2.
Het onzuiverheidsniveau werd 40 minuten na de start van de argonstroming gemeten waarbij de verkregen resultaten in tabel GThe impurity level was measured 40 minutes after the start of the argon flow with the results obtained in Table G.
860183 1 20 worden samengevat.860183 1 20 are summarized.
TABEL GTABLE G
Voorb. VII Voorb. VIII Voorb. IX Voorb. XEx. VII Ex. VIII Ex. IX Ex. X
Gasbinder- Zr(%) 65 48 46 46 legerings- v(%) 25 44 21 37 5 samenstellingGas binder Zr (%) 65 48 46 46 alloy v (%) 25 44 21 37 5 composition
Fe(%) 10 8 33 17Fe (%) 10 8 33 17
Gas inlaat uitlaat onzuiverheden onzuiv.- (dpm) heden 10 _(dpm)_____ 02 6,0 0,01 0,01 0,02 0,03 N2 7,5 0,02 0,02 0,02 0,02 CH4 2,0 0,006 0,01 . 0,01 0,01 CO 9,5 0,003 0,003 0,008 0,005 15 C02 6,3 0,003 0,003 0,006 0,006 H20 5,0 geen spoor geen spoor geen spoor geen spoorGas inlet outlet impurities impurities (ppm) 10 _ (ppm) _____ 02 6.0 0.01 0.01 0.02 0.03 N2 7.5 0.02 0.02 0.02 0.02 CH4 2.0 0.006 0.01. 0.01 0.01 CO 9.5 0.003 0.003 0.008 0.005 15 CO2 6.3 0.003 0.003 0.006 0.006 H20 5.0 no trace no trace no trace no trace
Tijdsperiode gedurende welke onzuiverheid 780 530 900 810 constant was (uren) 20 Het uitlaat-onzuiverheidsniveau was gedurende de tijds duur als in de tabel aangegeven constant.Time period during which impurity was 780 530 900 810 constant (hours). The exhaust impurity level was constant over time as indicated in the table.
4. Korte beschrijving van de tekeningen4. Brief description of the drawings
Figuur 1 is een ternair samenstellingsdiagram van gas-binderlegering als toe'gepast in de uitvinding; 25 figuren 2-10 zijn verticale doorsnedeaanzichten van verschillende uitvoeringsvormen van de inrichting van de uitvinding terwijl figuur 11 een grafiek is die het verband tussen het vochtgehalte in het argongas en de gasbinderlevensduur aangeeft.Figure 1 is a ternary composition diagram of gas-binder alloy used in the invention; Figures 2-10 are vertical sectional views of various embodiments of the device of the invention, while Figure 11 is a graph showing the relationship between the moisture content in the argon gas and the gas binder life.
30 8601 69130 8601 691
Claims (15)
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP14062985 | 1985-06-28 | ||
| JP60140629A JPS623008A (en) | 1985-06-28 | 1985-06-28 | Argon super purification facilities and purification process |
Publications (3)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| NL8601691A true NL8601691A (en) | 1987-01-16 |
| NL192260B NL192260B (en) | 1996-12-02 |
| NL192260C NL192260C (en) | 1997-04-03 |
Family
ID=15273137
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| NL8601691A NL192260C (en) | 1985-06-28 | 1986-06-27 | Apparatus and method for purifying argon gas. |
Country Status (10)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS623008A (en) |
| KR (1) | KR930006691B1 (en) |
| BE (1) | BE904997A (en) |
| CA (1) | CA1300344C (en) |
| DE (1) | DE3621014C2 (en) |
| FR (1) | FR2584063B1 (en) |
| GB (1) | GB2177079A (en) |
| IT (1) | IT1190142B (en) |
| NL (1) | NL192260C (en) |
| SE (1) | SE463511B (en) |
Families Citing this family (30)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| IT1227219B (en) * | 1988-09-26 | 1991-03-27 | Getters Spa | APPARATUS AND RELATED METHOD TO REMOVE GASEOUS IMPURITIES FROM INERT GASES AND ENSURE EXTREMELY LOW HYDROGEN LEVELS |
| DE3835825C1 (en) * | 1988-10-21 | 1990-03-08 | Kernforschungsanlage Juelich Gmbh, 5170 Juelich, De | |
| DE3926015A1 (en) * | 1989-08-05 | 1991-02-07 | Messer Griesheim Gmbh | METHOD FOR THE FINE PURIFICATION OF GASES |
| IT1237944B (en) * | 1990-01-05 | 1993-06-19 | Getters Spa | METHOD FOR DETERMINING THE END OF THE USEFUL LIFE OF AN INERT GAS PURIFIER AND RELATED EQUIPMENT |
| IT1246358B (en) * | 1990-07-12 | 1994-11-17 | Getters Spa | PROCESS TO ELIMINATE IMPURITIES FROM A WATER GAS |
| IT1247110B (en) * | 1991-02-28 | 1994-12-12 | Getters Spa | PROCESS FOR THE PURIFICATION OF FLUORINATED GASES |
| IT1270875B (en) * | 1993-04-29 | 1997-05-13 | Getters Spa | HYDROGEN PURIFICATION PROCEDURE AND RELATIVE PURIFIER |
| US5238469A (en) * | 1992-04-02 | 1993-08-24 | Saes Pure Gas, Inc. | Method and apparatus for removing residual hydrogen from a purified gas |
| RU2123971C1 (en) * | 1993-04-29 | 1998-12-27 | Саес Геттерс С.П.А. | Method and apparatus for removing gas impurities from hydrogen flow |
| US6436352B1 (en) | 1993-04-29 | 2002-08-20 | Saes Getter, S.P.A. | Hydrogen purification |
| CA2117319A1 (en) * | 1993-07-12 | 1995-01-13 | John D. Baker | Method for the purification of noble gases, nitrogen and hydrogen |
| JP3462560B2 (en) * | 1994-03-04 | 2003-11-05 | 日本パイオニクス株式会社 | Hydrogen gas purification method |
| KR970008347B1 (en) * | 1994-04-12 | 1997-05-23 | 한국에너지기술연구소 | Method and apparatus for separating argon and hydrogen from purge gas of nh3 synthesis |
| WO1997003745A1 (en) * | 1995-07-21 | 1997-02-06 | Ultrapure Systems, Inc. | Single gas purifier vessel and heat exchanger |
| DE19528784C1 (en) * | 1995-08-04 | 1996-08-29 | Inst Neuwertwirtschaft Gmbh | Inert gas purificn. to purity suitable for laser and cryo-technology |
| US5895519A (en) * | 1996-03-28 | 1999-04-20 | Saes Pure Gas, Inc. | Method and apparatus for purifying hydrogen gas |
| US6059859A (en) * | 1997-09-19 | 2000-05-09 | Aeronex, Inc. | Method, composition and apparatus for water removal from non-corrosive gas streams |
| CN1112954C (en) | 1997-10-15 | 2003-07-02 | 赛斯纯净气体公司 | Gas purification system with safety device and method for purifying gases |
| US6068685A (en) * | 1997-10-15 | 2000-05-30 | Saes Pure Gas, Inc. | Semiconductor manufacturing system with getter safety device |
| WO1999019049A2 (en) * | 1997-10-15 | 1999-04-22 | Saes Pure Gas, Inc. | Semiconductor manufacturing system with getter safety device |
| US6733571B1 (en) * | 1999-07-12 | 2004-05-11 | Saes Pure Gas, Inc. | Gas purification system with an integrated hydrogen sorption and filter assembly |
| IT1319667B1 (en) | 2000-11-17 | 2003-10-23 | Getters Spa | METHOD FOR MEASURING THE CONCENTRATION OF NITROGEN IN ARGON BY MEANS OF IONIC MOBILITY SPECTROSCOPY. |
| ITMI20011193A1 (en) | 2001-06-06 | 2002-12-06 | Getters Spa | METHOD FOR MEASUREMENT USING IONIC MOBILITY SPECTROSCOPY OF THE CONCENTRATION OF WATER IN ARGON, HYDROGEN, NITROGEN AND HELIUM |
| JP4520372B2 (en) * | 2005-06-21 | 2010-08-04 | シーケーディ株式会社 | Refining cylinder and air or inert gas circulation purification device |
| DE102009024055A1 (en) | 2009-06-05 | 2010-12-09 | Netzsch-Gerätebau GmbH | Thermal analysis device and thermal analysis method |
| CN104291284B (en) * | 2014-10-09 | 2016-06-22 | 昆明物理研究所 | A kind of ultrapure argon in-line purification system and method |
| US10071336B1 (en) | 2017-01-24 | 2018-09-11 | Northrop Grumman Systems Corporation | Gas purification getter construction for airborne and space applications |
| JP2018150246A (en) * | 2017-03-10 | 2018-09-27 | 国立大学法人東北大学 | Organic compound deposition method |
| CN114193028A (en) * | 2021-11-26 | 2022-03-18 | 中国核工业第五建设有限公司 | Protective gas purity improving device, protective gas purifying method and welding protection method |
| CN115231533A (en) * | 2022-08-09 | 2022-10-25 | 上海交通大学 | Low radon emission rate high-temperature high-purity inert gas purifier |
Family Cites Families (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB961925A (en) * | 1959-04-10 | 1964-06-24 | Western Detail Manufacturers L | Improvements relating to the purification of argon and helium gas |
| FR1539693A (en) * | 1966-06-07 | 1968-09-20 | Japan Pure Hydrogen Company Lt | Process for removing impurities from noble gases |
| BE792561A (en) * | 1972-12-11 | 1973-03-30 | Getters Spa | Gas purifier - esp for rare gases and hydrogen with regeneration system for absorber cartridges |
| IT1110271B (en) * | 1979-02-05 | 1985-12-23 | Getters Spa | NON-EVAPORABLE TERNARY GETTERING ALLOY AND METHOD OF ITS USE FOR THE ABSORPTION OF WATER, WATER VAPOR, OTHER GASES |
| IT1115156B (en) * | 1979-04-06 | 1986-02-03 | Getters Spa | ZR-FE ALLOYS FOR HYDROGEN ABSORPTION AT LOW TEMPERATURES |
| IT1198325B (en) * | 1980-06-04 | 1988-12-21 | Getters Spa | STRUCTURE AND COMPOSITION GETTERANTS, PARTICULARLY SUITABLE FOR LOW TEMPERATURES |
| JPS59107910A (en) * | 1982-12-10 | 1984-06-22 | Toshiba Corp | Method for purifying gaseous argon |
| FR2557810A1 (en) * | 1984-01-05 | 1985-07-12 | Analyseurs Epurateur Sarl Ste | Noncontaminating process for removing the traces of impurities present in rare gases heated to a high temperature |
-
1985
- 1985-06-28 JP JP60140629A patent/JPS623008A/en active Granted
-
1986
- 1986-06-23 FR FR8609025A patent/FR2584063B1/en not_active Expired - Lifetime
- 1986-06-23 CA CA000512228A patent/CA1300344C/en not_active Expired - Fee Related
- 1986-06-23 DE DE3621014A patent/DE3621014C2/en not_active Expired - Lifetime
- 1986-06-26 BE BE2/61003A patent/BE904997A/en not_active IP Right Cessation
- 1986-06-26 KR KR1019860005145A patent/KR930006691B1/en not_active IP Right Cessation
- 1986-06-26 GB GB08615618A patent/GB2177079A/en active Granted
- 1986-06-27 NL NL8601691A patent/NL192260C/en not_active IP Right Cessation
- 1986-06-27 IT IT20962/86A patent/IT1190142B/en active
- 1986-06-27 SE SE8602869A patent/SE463511B/en not_active IP Right Cessation
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| SE8602869D0 (en) | 1986-06-27 |
| KR870000239A (en) | 1987-02-17 |
| GB2177079A (en) | 1987-01-14 |
| GB8615618D0 (en) | 1986-07-30 |
| DE3621014C2 (en) | 1995-05-11 |
| SE8602869L (en) | 1986-12-29 |
| KR930006691B1 (en) | 1993-07-22 |
| BE904997A (en) | 1986-10-16 |
| NL192260B (en) | 1996-12-02 |
| IT8620962A1 (en) | 1987-12-27 |
| CA1300344C (en) | 1992-05-12 |
| DE3621014A1 (en) | 1987-01-08 |
| IT8620962A0 (en) | 1986-06-27 |
| JPS623008A (en) | 1987-01-09 |
| IT1190142B (en) | 1988-02-10 |
| GB2177079B (en) | 1989-12-20 |
| NL192260C (en) | 1997-04-03 |
| JPH0456771B2 (en) | 1992-09-09 |
| FR2584063A1 (en) | 1987-01-02 |
| SE463511B (en) | 1990-12-03 |
| FR2584063B1 (en) | 1990-12-21 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| NL192260C (en) | Apparatus and method for purifying argon gas. | |
| NL192104C (en) | Apparatus and method for purifying nitrogen. | |
| JPS5953201B2 (en) | Hydrogen gas purification method | |
| JP3634115B2 (en) | Gas purification method and apparatus | |
| Rostrup-Nielsen et al. | Sulfur poisoning of Boudouard and methanation reactions on nickel catalysts | |
| US5492682A (en) | Hydrogen purification | |
| JP2001506960A (en) | Method for purifying cryogenic fluids by filtration and adsorption | |
| US6521192B1 (en) | Rejuvenable ambient temperature purifier | |
| EP1894611B1 (en) | Method for gas purification | |
| JP4845334B2 (en) | Purification method of raw material air in air liquefaction separation device | |
| JPH04209710A (en) | Purification of dilute gas | |
| JPS5953202B2 (en) | Hydrogen gas purification equipment | |
| JP2619839B2 (en) | Nitrogen gas separation method | |
| KR101190461B1 (en) | Production of High Purity and Ultra-High Purity Gas | |
| JPH02293310A (en) | Equipment for high-purity refining of rare gas | |
| JPS6244973Y2 (en) | ||
| JPH048362B2 (en) | ||
| KR19980024588A (en) | Method and apparatus for refining liquid inert fluid from impurities hydrogen (H₂) and / or carbon monoxide (CO) | |
| JPS61232210A (en) | Method of separating co | |
| JPS6020323B2 (en) | Nitrogen gas purification method | |
| Singleton | A rate model for the low temperature catalytic ortho-parahydrogen reaction | |
| JP2002060209A (en) | Method and device for purifying nitrogen | |
| JPS6313924B2 (en) |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| BA | A request for search or an international-type search has been filed | ||
| BB | A search report has been drawn up | ||
| BC | A request for examination has been filed | ||
| V4 | Discontinued because of reaching the maximum lifetime of a patent |
Effective date: 20060627 |