TW434038B - Adsorption-desorption apparatus and process for supplying a fluid reagent - Google Patents

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TW434038B
TW434038B TW086115282A TW86115282A TW434038B TW 434038 B TW434038 B TW 434038B TW 086115282 A TW086115282 A TW 086115282A TW 86115282 A TW86115282 A TW 86115282A TW 434038 B TW434038 B TW 434038B
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Glenn M Tom
W Karl Olander
James V Mcmanus
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Advanced Tech Materials
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Description

. , _ΓΜ^ιιι _" _ Γ 434038 丨 修正 ;等爲5 Λ , _ 五、發明説明(ί) [發明背景] [發明領域] (讀先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 概略而言,本發明係關於一種由容器或貯存容器選擇性 配送流體之貯存與配送糸統*其中該流體成分係與固體吸 附介質保持圼吸附闞係*而於配送作業中由吸附介質脫附 釋放。 [相關技術之說明] 廣泛多棰工業製程與應用中需要有可靠的製程流體源。 此等製程和懕用領域包含半導體製造、離子植入、平板 顯示器製造、醫藥技術與治療、水處理、急救呼吸設備、 熔接操柞、液體和氣體之空間相闢輪送等。 1 9 8 8年5月1 7日頒予K a r* 1 0 . 1U ο 1 1 a u e H e r之美國專利 第4,744,221號揭示一種貯存與陲後輸送胂之方法,係經 由胂與孔徑約5-15埃範圍之沸石於約-30-+ 3〇υ溫度接觸 而吸附胂於沸石上 > 然後,經由加熱沸石至高達約175t: 之升溫歷足夠由沸石材料釋放胂的時間而配送胂。 經濟部中央標準局貝工消费合作社印製
Knollmvieller專利案揭示之方法之缺點為:需設置沸石 材料加熱裝置,其構造與設置須可加熱沸石至夠高溫而可 Μ爾要量由沸石脱附先前已吸附的胂。 於盛装載有胂之沸石的容器外部使用加熱夾套或其它加 熱裝置成問題*原因是容器典型具顯著熱容•因此,造成 配送作業的顧著遅延。又•加熱胂使胂分解•導致生成氫 氣•造成製程系統的燿炸風險。此外,熱媒介之胂分解造 成製程系統内氣壓升高,其由系統薷命和作業效率Μ及安 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) Α4規格(210Χ297公楚) 4 434038 Λ7 \ . Β7 I-——
Γ iE 五、發明説明(2) 全度考量觀點看來乃極大缺點。 内部加热媒圈或其它加熱元件設置於沸石床本身成問題 ,原因是難Μ藉此棰手段均匀加熱沸石床俾得所爾胂氣釋 故之均匀度。 採用熱載氣流通過沸石床於其盛装容器可克腋前述缺陷 ,但達成熱載氣脫附胂所需溫度可能非期望地高*或不 適合胂氣的最终用途*故餺冷卻或其它處理調理經配送氣 艚供最終用途。 經濟部中央梯準局員工消費合作社印製 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 1 996年 5月 21 日頒予 Glenn M. Tom和 Ja«es V. McManus 之美國專利第5,518,52 8號敘逑一種氣髖貯存與配送系統 供貯存與配送氣暖*其可克服前述Knollnuelle「揭示的氣 體供應方法缺點。Ton等之氣髏貯存與配送系铳包括一種 吸附-脫附装置供貯存與配送氣顦,例如*選自氳化物氣 髂,鹵化物氣體,和有機金屬V族化合物之氣體;該裝置 包含:一個貯存與配送容器,其構造與配置係供盛装固相 物理吸附介質*及供使氣體選擇性汲進與流出該容器;一 個固相物理吸附介質*其儳設置於該貯存與配送容器於其 内部氣壓;一種吸著钧氣SK物理方法吸附於固相物理吸 附介質上;一個配送總成,其係呈氣流連通式偁合貯存與 配送容器,及其構造與鼦置係於貯存與配送容器外部提供 低於内壓之Μ力*俾執行吸著物氣體由固相物理吸附介質 的脫附*及脫附氣髏氣流經過配送總成;其中該固相物理 吸附介質不含會使貯存與配送容器内的吸著物氣體分解的 微霣成分,例如•水、金屬、和氧化過渡金饜物種(例如 本紙悵尺度適用中國國家標芈(CNS ) Α4規格(210Χ 297公潑) 5 434038 Λ7 Η 7 i 7 .--Ί ,·為 經濟部中央標準局貝工消费合作社印製 五、發明説明( 3) 1 1 1 1 氧 化 物 亞 硫 酸 鹽 > 及/或硝酸鹽) 0 1 1 1 藉 由 從 固 相 物 理 吸 附 介 質 去 除 微 虽 成 分 1 吸 著 物 氣 體 於 r—v 1 1 2 5¾和 内 & 條 件 下 經 - 年 後 3 吸 著 物 氣 逋 的 分 解 維 持 於 極 請 先 1 閱 1 低 程 度 7 例 如 t 不 大 於 1- 5%重量 比 0 讀 背 1 1 如 此 > Toa等專利案之貯存與配送容器比較先前技術之 之 注 1 I 意 i 使 用 高 壓 Η 缸 顧 示 技 術 大 抵 進 展 〇 習 知 高 壓 汽 缸 對 調 節 器 事 項 1 1 再 1 -JL 澳 成 受 損 或 功 能 不 良 的 洩 漏 敏 感 1 及 對 破 裂 敏 感 1 當 内 部 填 % 本 广飞 衣 m 體 分 解 導 致 汽 缸 内 部 氣 壓 快 速 升 高 時 9 有 汽 缸 破 裂 或 其 頁 1 I 它 非 期 望 的 氣 體 由 汽 缸 内 大 量 釋 出 的 風 險 0 1 1 I To m等專利案之氣體貯存與配送容器可減低貯存的吸著 1 物 氣 體 壓 力 係 經 由 可 逆 式 吸 附 吸 著 物 氣 體 至 載 m 吸 附 介 1 訂 質 如 沸 石 或 活 性 碳 材 料 上 0 本 發 明 之 其 它 巨 的 和 優 點 由 下 f I 文 揭 示 與 附 随 之 申 請 專 利 範 圍 將 更 完 全 明 瞭 0 1 I 業 界 仍 持 壤 需 要 鑑 別 與 利 用 改 良 的 吸 附 材 料 於 前 述 該 型 I ! 丄 流 骽 貯 存 與 配 送 糸 統 如 此 本 發 明 之 巨 的 係 提 供 一 種 利 用 高 效 率 吸 附 材 料 之 流 體 貯 存 與 配 送 % 統 其 可 提 供 成 本 t 令 容 易 使 用 與 性 能 特 點 等 顯 著 儇 點 〇 1 I 本 發 明 之 其 它 百 的 和 優 點 由 後 文 揭 示 内 容 和 随 附 之 申 請 i 1 專 利 範 圍 將 更 加 明 瞭 〇 1 1 [發明概述] 1 1 本 發 明 涵 Μ 種 可 吸 附 流 體 t 例 如 * 氣 體 蒸 氣 > 液 通 1 1 > 多 相 流 體 等 * 包 括 流 體 混 合 物 Μ 及 單 成 分 流 體 之 貯 存 與 1 I 配 送 系 統 〇 1 I 本 發 明 之 流 髑 貯 存 與 配 送 % 統 包 括 一 JH 1E9 貯 存 與 配 送 容 器 1 1 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) Α4说格(210Χ297公浼) 6 434038 Λ7 B7
r?J 4 V; 經濟部中央標隼局貝工消费合作社印製 五、發明説明( i) •1 * 1 1 I t 其 係 携 造 輿 配 置 成 供 期 装 對 可 吸 附 滾 艚 具 有 吸 附 親 和 力 1 1 1 的 固 相 钧 理 吸 附 介 質 t 及 其 係 供 選 擇 性 使 可 吸 附 流 體 滾 進 請 先 閲 1 [ 興 流 出 該 容 器 0 對 該 流 糖 具 有 吸 附 親 和 力 的 固 相 物 理 吸 附 1 1 介 質 設 置 於 貯 存 與 配 送 容 器 内 部 於 内 部 氣 整 下 0 » 個 m 送 讀 背 1 J I m 成 係 與 貯 存 與 配 送 容 器 呈 氣 流 連 通 式 偁 合 0 配 送 總 成 可 之 注 索 1 J 構 造 與 配 置 成 於 貯 存 與 配 送 容 器 外 部 9 提 供 低 於 内 壓 之 腔 事 項 1 再 J 力 俾執行流骽由固相物理吸附介質的脫附 9 和 脫 附 流 通 % 本 策 1 的 流 MW 經 配 送 檐 成 0 S 外 貯 存 與 配 送 系 统 包 括 裝 置 供 m 擇 頁 1 I 性 加 热 吸 附 材 料 9 俾執行流醴由固相物理吸附介霣的脫附 1 I * 連 同 配 送 灌 成 係 與 貯 存 與 配 送 容 器 呈 氣 聚 連 通 式 偁 合 f 1 1 1 · 其構造與配置成當脫附流體藉熱脫附時 * 可容納脘附流體 1 1Τ 之 流 體 流 經 配 送 m 成 0 至 於 又 替 代 之 道 * 本 發 明 之 貯 存 1 輿 配 送 系 統 可 構 造 與 鼦 置 成 執 行 流 體 由 固 相 物 理 吸 附 介 質 1 | 的 熱 脫 附 與 差 壓 脫 附 的 組 合 0 配 送 澳 成 包 括 任 何 通 當 導 1 | 管 管 > 管 路 流 道 閥 裝 備 監 測 裝 置 % 流 量 調 節 器 r % 泵 、 鼓 輪 抽 取 器 等 視 何 者 m 合 本 發 明 之 貯 存 與 U 送 1 音 m 成 之 特 定 终 用 途 而 定 0 本 發 明 具 有 任 何 逋 當 貯 存 與 配 送 1 1 容 器 之 構 型 或 尺 寸 * 例 如 9 内容S約0.01至20升之容器 0 1 I 一 個 特 定 態 揉 中 * 本 發 明 係 闞 於 — 種 前 述 類 型 流 髖 貯 存 1 1 I 與 配 送 系 統 $ 利 用 碳 吸 附 材 料 作 為 固 相 物 理 吸 附 介 質 0 多 1 1 種 碳 吸 附 劑 用 於 本 發 明 之 貯 存 與 配 送 % 統 作 為 有 效 吸 附 介 1 1 質 0 1 | 本 發 明 之 一 個 態 樣 係 a 於 棰 短 小 可 钃 式 現 壜 使 用 的 淀 1 I 體 貯 存 與 配 送 % 統 » 於 内壓低於1200托耳含有物理吸附流 1 1 本紙張尺度適用中國國家梯準(CNS ) A4規格(210X29?公浚) 43403 8 sl λ7 87.12*17 五、發明説明(5 ) 體於高效吸附介質。 此處使用的「短小可攜式現場使用的流體貯存與配送系 統」一辭表示如前文廣義敘述的系統,其中貯存與配送容 器具有内容積約0.01升至約20升。 本發明於業界達成一大進展在於提供真正小尺寸低應流 «源,而可全然替代高壓流體汽钲,汽缸過去一成不變地 用於各型需要氣«的用途,例如,涉及熔接氣骽、麻醉氣 體、氧氣或宙氧呼吸氣埋、半導體製造氣髏、惰性氣R氣 髓如防止燃燒或化學反應之氮氣等用途。 特別,於半導體製造等產業用途•如供離子植入、摞雜 等之反應物氣體量極小且搔價昂;而半導驩製造設施端 短小,播板面橫乃其前提要件,設置低懕氣體源乃優於伴 有缺點的目灼使用高壓氣體汽缸的一大改良。 本發明之低懕貯存與配送系統之含吸附劑容器內懕低於 1200托耳。較佳低於800托耳,最佳低於700托耳。經由提 供被吸附流艚於貯存與配送容器低於大氣壓,可減少吸著 物流體洩漏與大量分敗於周園環境的風險*此乃與先前技 術實務相反*先前技術中高K式容納流暖造成恆常而明確 洩漏與對應安全性與處置議題。 又另一特定態樣中,本發明係關於一種包括高工作量吸 附材料之前文廣義敘述的該型流體貯存與sa送糸統β 通用於本發明之貯存與送用途之性能特微包含吸附劑 負載量(每單位重鼉吸附材科*貯存於吸附®的®著物流 體數s),和吸附劑工作SCw •定義為於特定85力與溫度 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS M4規格(2i0X297公發) ----Γ--/--(笨------訂------^ V---Ur (請先聞讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部中央標隼局貝工消費合作社印製
五、發明説明(f;) 條件下,每單ΐί容積吸附材料,原先載於(流體配送作業 由吸附材科移出的吸附材料的)吸著物重里,亦即, Cw =[吸著物重量一脫附後殘餘吸著物重量] 經濟部中央標隼局貝工消費合作社印装 (吸附劑容積) 此處•吸著物重虽和脫附後殘餘吸著物重霣係Μ克测蛋, 而吸附材料容積Κ升測量。用於測量,吸附材料容積為吸 附材料床容積。吸附材料典型圼丸粒、粒狀物、旖塑物、 顆粒、或其它细分形式提供*因此*測定工作量的容積須 考慮吸附材科之填充密度與空隙(間隙空間)容積。 另一種概略可用於廣泛實施本發明之吸附材料效果測童 值為吸附材料的可脫附吸著物百分率,定義為最初於760 托耳載於吸附材料上的吸著物氣體,其陳後於251C單純藉 降力下降至10托耳而可脫附之百分率,亦即, 可脫附吸著物百分率=[(吸著物重量一脫附後殘餘吸著 物重S) / (吸著物重l)}x 100¾ 可脫附吸著物百分率希望至少15¾,較佳至少25ίϊι更佳至 少50¾,最佳至少60¾。 此外·用於本發明之吸附材料較佳具有下列特點:首先 可以適當高速率快速吸附吸著物流體:及當貯存與配送系 統於流體配送作業棋式時*回應於(1)貯存與配送容器内 容積與較低壓的外部處所間之差壓*及/或(2)加热吸附劑 ,而相對地以快速方式釋放出先前被吸附流體。 可用於本發明之流髏貯存與配送系統之較佳吸附材料包 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 笨· ,1 t -
S 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) A4規格U10X297公浼) 經濟部中央標準局員工消費合作社印掣 43403 8 年肩 _:: _ 五、發明説明(7) 含具有孔隙容稹(累進空隙容積)為約0.1至約5.0立方厘米 孔隙容積/克吸附材料,較佳約0.5至約2.0立方厘米孔隙容 積/克吸附材科的材科。 吸附材料希望大半亦即,多於50¾孔隙容積包括直徑由 約2埃至100埃之孔,較佳多於80¾,最佳大抵全部吸附劑 之孔隙容積皆於此一範圍。 較佳材料包含平均孔隙直徑於約2至約20埃之範圍的吸 附劑,而大半孔隙容積皆屬此一範圍,更佳多於80¾,最 佳大抵全部吸附劑之孔隙容積皆於此一範圍。 可用於本發明之廣義實務之高效能吸附劑包含具有吸附 劑工作量C« (對40托耳和650托耳之胂氣測量)至少50,較 佳至少1〇〇 >更佳至少150,最佳至少200克胂/升吸附材料 ,測置方式為
Cw=(於650托耳和25t)於一升吸附劑的胂氣重虽,克) ~ (於40托耳和25C於一升吸附劑的胂氣重量,克) 此處胂為此種特擞的參考流體,而如所述,基於吸附 劑之升數乃床形式容積之升數*包含吸附介質床之空隙或 間隙空間。須注意可藉降低壓力至低抵1托耳值而增高工 作量。 可用於本發明之流體貯存與配送系統之吸附材料具有任 何逋當尺寸、形狀與構型,包含珠粒、顆粒、丸粒、錠、 粉末、粒狀物、擠塑物、布或網形材料、蜂巢形基體單晶 、和(吸附劑與其它成分之)複合物•以及前述吸附材料構 型之研细或軋碎型。 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) A4規格(210X297公鈒) (請先閲讀背面之注意事項再填寫本瓦) .(装. 丁 - -"
>’ 4 3 4. η 3 A
βΜ12. 1 ? 福穿J 五、發明説明(s) 吸附材料包括任何缠當材料,包含聚合物(例如I微孔 鐵氟龍*大網络聚合物,玻瑀領域聚合物等),矽代磷酸 鋁(ALPOS),黏土,沸石•多孔矽,蜂巢基髏材料,碳材 料等。 最佳吸附材料包含沸石吸附材料和碳吸附材料。較佳碳 吸附材科中,以具有粒徑於約0.1毫米至1厘米直徑之範圖 ,更佳約0.25-2毫米直徑的具高度均勻球形珠粒活性碳材 為最高度較佳。 另一態樣中,再次使用胂作為特激化用參考氣體,本發 明之流題貯存與配送系統有用的吸附材料包括下述材料* 具有胂氣吸附於25 υ等溫媒[K每升吸附劑吸附的胂克數 測量,圼壓力(托耳)之函數],具如下吸附負載特徴: 壓力(托耳) 負載(克胂/升吸附劑)至少 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部中央標準局負工消費合作社印製 25 30 50 62 100 105 200 145 300 168 400 177 500 185 550 188 650 約192 雖然通常希望用於本發明之貯存與配送系統的吸附材料 本紙張尺度適用中國國家標聲-(CNS > Α4現格(210X297公趙) -11 -
五、發明説明(9) 對吸著物流體(吸著物潦體貯存其上並鏟後由吸附劑配送) 具有儘可能高的負載特徴*但某些情況下,極高吸附劑負 載霣就製造貯存與配送糸統的吸热觀點看來不利。可吸附 流親吸附於吸附爾上典型放热°對胂氣和膦等氣ffl而言, 依氣髓於吸附劑的填充速率而定*可使溫度升高約100Ό 或K上。如此*希望利用一種吸附介質》具有高吸附S於 某種範匯,其於初步廚吸附介質負載K流艚(有将貯存於 吸附劑供隨後配送)期間不會造成大量吸熱效應。 據此*可用於本發明之吸附材料包含具有胂氣吸附等溫 嬢於25t:之材料,該拥(量係圼克被吸附胂/升吸附繭,圼 壓力(托耳)之函數測最,其係於_1由曲媒G1*G„包画的 吸附等溫媒範圃。此種吸附材料具有下述暇附劑負載特性。 壓力(托耳) 負載(克胂/升吸附劑) ---衣-- (請先閱讀背面之注意事項再填寫本I') 訂 經濟部中夬標準局員工消費合作社印裝 25 30-106 50 62-138 100 105-185 200 45-232 300 168-263 400 177-288 500 185-308 550 188-315 650 192-330 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) A4規格(210X:297公錄} 12 434038 Λ7 ΒΊ * * ' ™=·!·ητ»-»Π'ΐ -τν,„ .. 五、發明説明(10) 可用於本發明之流體貯存與配送系統的吸附劑希望為以 前文所述多種吸附劑特激之任何適當排列組合為其特微的 吸附劑。 用於本發明之流體貯存與配送系統之適當碳吸附材料例 如於25=溫度具如下吸附負載特激i 壓力(托耳) 負載(克胂/升吸附劑) 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 25 35-60 50 75-100 100 100-115 200 160-175 300 200-220 400 225-245 500 240-260 550 250-275 650 260-300 可用於本發明之廣義實務的高度較佳碳吸附材料包含於 25t:以克被吸附胂/升吸附劑*呈壓力之函数(托耳)測霣 之胂氣吸附等溫媒,吸附等溫媒特激如圖1曲線Α指示(所 謂吸附等溫媒持微表示_1吸附等溫線的大體外形,原因 是吸附等溫線嫌溫度改變•將於X和y方法移位*但其槪略 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁)
本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) A4規格(210X 297公簸) 13 r 43403 8 -i, ,, :r._Λ7 ; 8Z12. i 7 ^五、發明説明(11)形狀大體相同)。 可用於本發明之氣體貯存與配送糸統的碳吸附劑包含Μ 前文所述多棰吸附劑特徴之任何適當排列組合為其特激的 吸附劑。 一個態樣中*本發明預期包含一種供貯存與配送流體用 之短小可攮式現場使用的流體貯存與配送用吸附-脫附装 置,包括:—個貯存與配送容器|其構造與配置成可供盛裝固相物 理吸附介質,及供流體選擇性流進輿流出容器;一種吸附材料,其設置於貯存與配送容器於内部流體壓 力低於1 200托耳; 偶 式 : 通 上連 料流 材氣 附圼 吸器 於容 附送 吸配 式與 方存 理貯 物與 以係 , 其 撞, Ηβη 流成 物總 著送 吸配 1 1 附 吸 由0 流 介 媒 壓 差 及送 熱配 於要 成需 置視 配性 與擇 造選 構, 其後 及附 ’ 脫 合料 體 流 附 構 係 成 總 送 配 該 (諳先鬩讀背面之注意事項再填寫本頁) r Ϊ S . 成 置 配 與 造 力0 之 力 壓 部 內 於 低 供 提 部 外 器 容 送 配 與 存 貯 1 装------訂!----^ V - 經濟部中夬標準局負工消費合作社印製 物成流 相總體 固送流 由配附 髏 經脫 流流熱 行體使 執流I) 俾附{I , 脫 理 經 之 執 器 俾 容 料 自 材 源 附 與 吸 * 熱 附 加 脫 括 的 包 質 及 介或, 附"中 吸及其 送 體 配 氣 人 送 流 配 器 與 容 存 由 貯 體 供 流 種 附 一 脫 含 使 包 , 期 置 預 装 明 之 發 用 本 附 ’ 脫 中 中 揉 其 態 由 個 體 。 一 流成另 行總 括 包 置 裝 附 脫 - 附 吸 之 用 « JHH ϋ^ϋ mu 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) A4規格(210X297公漦) 14 4 3 4 0 3 Λ1 Β7
•t Λ η87.1^ i 7 ---------fm,rL 五、發明説明(丨2) —個貯存與配送容器,其構造與配置成可供盛裝固相物 理吸附介質I及供氣體選擇性溁進與流出容器; 一種吸附材料,其設置於貯存與配送容器於内部氣臞壓 力; 一種吸著物流體*以物理方式吸附於吸附材料上; 一棰配送總成*其係與貯存與配送容器呈氣流連通式偶 合,及其構造與配置成於熱及/或差應媒介流體由吸附材 科脫附後,選擇性視箱要配送脫附流體;該配送總成係構 埴與配置成: (I) 於貯存與S送容器外部,提供低於内部壓力之靨力 |俾執行流體由固相物理吸附介質的脫附,與源自容器之 脫附流皤流經配送總成;及/或 (II) 使熱脫附流體流經其中,及包括加熱吸附材料俾執 行滾體由其中脫附用之装置,使脫附流艟由容器流入配送 總成。 經濟部t央榡準局負工消費合作社印製 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 希望吸附材料不含濃度足Μ分解貯存與配送容器内的吸 著物淀體之微量成分,例如*選自水、金雇類、氧化過渡 金屬物種(例如,氧化物、亞硫酸期及/或硝酸Μ)。 本發明之貯存與配送糸统中’吸附材料上的選自水和氧 化過渡金臈物種之微最成分滬度(基於吸附材料重量)希望 於251C和該内部壓力經一年後,不足以分解多於5¾較佳多 於1¾重霣比吸著物流想。此種吸附劑的限制•確保吸著物 流鼉如氫化物氣通如胂、磷等於水、金屬類、氧化過渡金 騰物種(例如,氣化物、亞疏酸皤及/或硝酸鹽)存在下對 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) A4規格(210X297公發) 15
五、發明説明(丨_3) 分解敏感的吸著物流體,雄持大抵不暴霓於此等物種,故可 防止吸著物氣體顯著分解與结果導致壓力增高問題。 Μ吸附材料重量為基準,選自水、金屬類、和氧化過渡 金膳物種之微量成分湄度,於251C於貯存與配送容器内經 一遇後,不足Μ造成吸著物流體分解结果導致內部壓力升 高大於25¾,較佳大於10¾。 優異地應用於本發明之實務的碳吸附材料包含碳材料| 其希望含有少於350,較佳少於100,更佳少於10,最佳少 於Ipph重量比之選自水和氧化過渡金屬物種之微量成分( Μ吸附材料重虽為基準)。 實施本發明之較佳碳吸附劑也可以其灰分含量界定。碳 較佳具有灰分含量低於約7¾ *更佳低於約5«,最佳低於約 0.1¾,多種碳吸附劑具有灰分含量高達15¾。依特定碳材 來滬而定,灰分含董可有廣泛變化。 經濟部中央標準局負工消费合作社印裝 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 灰分為無機材料,包含矽石等成分,其可氯化氪和三氟 化磡等將不可逆地化學吸附於此型化合物上的可吸附流體 用途有害。此型化學吸附高度不佳,原因是會導致被化學 吸附的化合物損失。如此,特佳使用低灰分含量碳吸附劑。 前文討論使用高灰分含最碳吸附劑招致之問題於氟化物 情況特別嚴重。_化物被高灰分含量碳吸附劑攝取確實導 •致貯存與配送容器内部壓力随著反應產物下降,此時吸著 物與高灰分吸附劑内的雜質反應產生非揮發產物。 此吸附材科重霣為基準,較佳選自水、金屬類、和氧化 »渡金賜物種之微fi成分濃度•於25亡於貯存與配送容器 本紙張尺度適用中國國家標华(CNS ) A4規格(210X297公赴) 16 ^ 434038 五、發明説明(14 ) ——— 内經一週後,不足以造成吸著物流體分解结果専致内部® 力升高大於25¾,較佳大於10¾。 儍異地磨用於本發明之簧務的碳吸附材科包含碳材科, 其希望含有少於350 *較佳少於100 *更佳少於10 ·最佳少 於lppm重量比之選自水和氧化過渡金屬物種之微量成分( Μ吸附介質重S為基準 雖然本發明之流體貯存與配送糸統於後文主要係就藉差 壓由容器配送流髏敘述,但須瞭解本發明之貯存與配送系 統可單藉差壓脫附吸著物流饉配送,Μ及由流鼉事先已被 吸附的吸附材料藉熱脫附流體配送。另外,吸著物流體由 載有吸著物流體的吸附材科上脫附,可成功地以差壓與熱 媒介而由吸附介質釋放吸附劑的組合進行。 特定脫附橫式(差壓脫附及/或熱脫附)的選擇,及其栢 闞處理條件可由業界人士基於吸附材料性質、特定吸著物 流體、和被吸附流篇有特使用的終用途方便地選擇與測定 •而無箱經由不必要的實驗。 經濟部中央標準局負工消费合作社印裝 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 當本發明之滾體貯存與配送系統係構造與配置成可由容 器内之吸附材料热解畈附流體時,加熱装置工作式設置成 與貯存與S送容器翻瞄供選擇性加热吸附材科,俾執行吸 著物氣體由吸附材料的热增進脫附。加熱裝置包含笛阻加 熱元件、延县傅熱表面件、輻射加热件、或其它可热引動 加熱装置設置於貯存與配送容器的吸附商I床;或Μ其它方 式設置成可供傳热或原位產热給吸附材料*俾執行吸附劑 溫度上升與吸著物流體的脫附。 本紙張尺度適用中國國家標準{〇阳}八4規格(210'/297公浼) -17 - i 434038 五、發明説明(丨5 ) 本發明之簧務採用的吸附材料可經適當加工或處理俾確 保不含成分或污染物如前述微虽成分,否則就吸著物流體 的吸附與脫附而言,此等微虽成分將對氣體貯存與配送系 統效能產生不良影響。舉例言之,吸附劑可接受洗滌處理 如Μ氫氟酸處理俾使其充分不含微量成分,例如•金靥類 和氧化過渡金靥物種。 吸附材料亦可Μ多種方式處理俾增進吸附萷的吸附量及 /或其它性能特點。舉例言之,吸附劑可經處理或反應而 使吸附劑表面有化學部分官能化,該等官能化部分有助於 或增進:U)當吸附劑原先載有隨後有待配送的流體時, 促進特定流體吸附吸附介質上;及/或(2)當吸附劑接受處 理條件供由貯存與配送容器配送流體時,促進流逋的脫附。 此外,處理可改良脫附物純度。例如表面氧化基接受 還原處理可用Κ降低脫附物内之一氧化碳、二氧化碳、 和烴雑質含量。 又,多種溫度範圍可用於除氣過程。典型地碳材於高達 500 °C除氣,但可採用更高溫處理。 經濟部中央標隼局員工消費合作社印装 (請先鬩讀背面之注意事項再填寫本頁) 額外修改吸附材科之方法可用於本發明之廣義實務,包 含施用吸附增進材料於表面上*含材料之多孔内表面。例 如吸附增進液艟、固體、或半固體材料如巴西棕擱樋可施 用於吸附劑,俾輔助流體之物理方式吸附於吸附劑表面上 的固體吸附位置|从及吸附於或增溶於業已施用於吸附劑 表面的吸附增進材料本身。 此外·本發明之貯存與配送系統包括吸附材料於貯存與 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) A4規格(210X297公浼) 18
經濟部中央標準局貝工消費合作社印製 S3送容器,埋同化學吸附材科於容器,該化學吸附材料對 其中所含吸著物氣髖之污染物如分解產物具有親和力。化 學吸附劑例如包括對非惰性大氣氣體具有化學吸附親和力 的固髏吸附劑組成物。可能適用的化學吸附材料實例包含 選自下列之任一種清除劑: (A)清除劑包含一個撐體,其帶有與其结合但非共價鍵 结的一種化合物其於此種污染物存在下可提供一種陰離子 ,陰雛子可反應而去除污染物,該化合物係選自下列一或 多個成員: (i)碳陰離子源化合物,其對應霣子化碳陰離子化合物 具有pKa值約22至約36 ;及 (Π)陰鐮子源化合物*其係經由碳陰離子源化合物與吸 著物氣體反懕形成ί及 (Β )清除劑包括: (i) 一種惰性撐Η,具有表面積於約50至約1000平方张/ 克之範圍*而高達至少約250¾具有熱安定性:及 UU—種活性濟除物種*存在於撐體上之濃度為約0.01 至約1.0莫耳/升撐體,及係經由選自納、鉀、铷、和絶之 IA族金颺及其混合物及其合金沉槙於撐體上,並於撐體上 熱解形成。 至於其它特定例,化學吸附材料較佳包括選自三苯甲鋰 和砷化鉀之清除劑成分。 就此等化學吸附材料用於去除有待配送的吸著物流《之 污染物而言•廣泛多種濟除劑或化畢吸附材料皆可採用包 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS } A4規格(210X297公兑) _ ! 〇 _ {請先閲婧背面之注意事項再填寫本頁)
含1 998年8月2日頒予Glenn H. Ton等之美國専利第4,761, 經濟部中央橾隼局貝工消費合作社印製 359 號和 Glenn M. Tora 和 James V.. McManus 於 1994年 6 月 29 日提出申謫之美國專利申請案第08/084,414號(併述於此 以供參考)揭示與申請專利之該類型淸除劑組成物。 化學吸附材料使用時可圼分開床與吸附材料床里流艟流 動連通;或另外•化學吸附劑可散亂或選擇性分散遍布貯 存與配送容器内的吸附材料床。 本發明亦包含一種供應流體反應劑之方法,該方法包括: 提供一個貯存與配送容器,其容納有一種吸附材料,其 對該流體反應劑具有物理吸附親和力; 以物理方式吸附負載流酱反懕劑於吸附材科上,而獲得 載有吸著物流體之吸附材料; 藉減懕(差壓)脫附及/或加熱吸附材科而由載有吸著物 流體的吸附材料脫附吸著物流體;及 由貯存與配送容器配送脫附流體。 又一較佳態樣中,吸附材料可圼任何特殊構型(例如, 珠粒、顆粒、丸粒、粉末、擠型等)*且具前文敘述之多 種吸附劑特緻。 可用於貯存K及皤後由本發明之貯存與®送糸統配送的 流體包含任何適當對吸附材料具有吸附親和力的流體,例( 如,氣題、蒸氣、液腰、多相流通。範例包含酸和氳化物 氣體*鹵化物氣體•氣相有櫬金屬化合物、氧化氣驩等。 可用於本發明貯存與配送之吸著物氣體物棰特例包含: 矽烷.箱烷,胂,璘,光氣,乙硼烷’鍺烷’氨,銻烷, 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) Α4规格(210Χ297公趁) 20 (請先閣讀背面之注意事項再填寫本頁) 衣
訂I Λ 經濟部中央標準局w工消費合作社印製 &午Λ爾1鈐以17摘充__五、發明説明(丨S) 硫化氫,硒化氫,碲化鬣,氧化亞氮,氰化氫,環氧乙烷 ,氘化氫化物*鹵化物(氛、溴、氟、和碘)化合物包含F2 ,SiF*,Ciz,ClF3,GeG*,SiF*,硼鹵化物等化合物;和鋁、 鋇、缌、鎵、絪、銻、鎢、銀、金、鈀、釓、等金屬之有 機金屬化合物。 另一特定慇樣中,本發明係闞於一種前述一般類型貯存 與配送系統,包括三氟化硼作為吸附劑流體;及其中由貯 存與配送系統配送的三氟化麵接觸氫化劑,供轉化三氣化 磡成乙硼烷。氫化劑包括可用於進行轉化的任何逋當氫化 反應物如氫化鎂。 另一態樣中,本發明係醑於一種供貯存與配送可吸附於 碳吸附材科之流體用之吸附-脫附裝置。此種裝置包括: 一個貯存與配送容器,其構造與配置成可供盛装碳吸附 材料,及供流SIS擇性流進與流出容器ί 一種碳吸附材料,其設置於貯存與配送容器於内部流體 一種吸著物流體,以物理方式吸附於碳吸附材科上; 一種配送總成與貯存與配送容器呈流體流動連通式偶合 *及其構造與配置成於貯存與配送容器外部提供比較外部 壓力更低的内部壓力,俾執行吸著物氣體由碳吸附材科 盹附*及脫附氣體之氣流通過配送嬅成:及 一個低溫泵,其係偁聯至配送總成供加壓脫附氣體•及 洩放所得加癱氣體。 又一製程態揉中,本發明佻1«於一種貯存與配送可吸附 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 衮 訂 Λ 本紙張尺度適用中國國家梯準(CNS ) Α4規格(210Χ 297公炝) 21 經濟部中央樣準局員工消費合作社印製 434038 1 — 知 一· 修土 補充 五、發明説明 (19) 於 m 吸 附 材 料 之 流 體 之 方 法 » 包 括 • • 提 供 個 盛 裝 碳 吸 附 材 料 之 貯 存 與 配 送 容器 * » 吸 附 該 流 體 於 碳 吸 附 材 料 上 9 於 貯 存 與 配 送 容 器 外 部 9 建 立 低 於 内 部 懕力 之 壓 力 俾 執 行 吸 著 物 流 體 由 碳 吸 附 材 料 的 脫 附 及 脫附 流 體 流 出 貯 存 與 配 送 容 器 之 外 1 及 低 溫 増 壓 脫 附 流 强 由 貯 存 與 配 送 容 器 至 預定 m 力 t 其 中 此 種 預 定 壓 力 係 高 於 流 出 貯 存 與 配 送 容 器 之外 的 脫 附 流 傾 壓 力 ύ 本 發 明 之 貯 存 與 配 送 系 铳 可 用 於 廣 泛 多 種终 用 途 * 包 含 離 子 植 入 9 矽 半 導 體 製 造 * 化 合 物 半 導 钃 製造 9 平 板 顯 示 器 製 埴 » 有 機 合 成 之 氣 體 供 應, 滅 菌 氣 體 之S 送 如 裝 氧 乙 烷 m 蒸 除 蟲 * 麻 醉 氣 艤 赖 送 9 水 和 其 它 包括 氣 -液接面 的 流 髖 處 理 f 熔 接 園 藝 和 作 物 保 謅 配 方 之配 送 9 瓦 斯 供 應 * 空 氣 運 載 用 途 9 敗 裝 化 學品 和 氣 體 _ 送 f 呼 吸 用 氣 之 氧 氣 供 應 « Μ 及 氧 氣 作 用 劑 用 途 等 0 本 發 明 之 其 它 態 樣 特 點 和 具 通 例 由 下 文 堪 示 和 随 附 之 申. 請 專 利 範 圍 將 顯 然 易 明 〇 [圖式之簡單說明] 画 1顯示對碳吸附劑 (曲 媒 A)和 對 沸 石 5/ ί (曲媒E 丨)胂之吸 附 等 溫 媒 t 圼 負 載 胂 (克胂/升吸 附 材 料 )對壓力 (托 耳 )之 函 數 作 m t 以 及 等 溫 帶 G【 ]和 G 1 1 表 示 本 發 明 之 —* 種 態 樣 之 等 溫 情 況 0 鼷 2為本發明之廣義實務有 用的若- f示例說明活性碳吸 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) > I 叫. TV 本紙張尺度適用中國國家梯準{ CNS } A4規格(210X 297公旋) -22 - ,装. 訂 4- 3 4· U 3 β 修 補充 經濟部中央梯準局員工消費合作社印裝 五、發明説明GO ) ' 附劑之累進孔隙容積(立方厘米/克)呈孔徑之函數作®。 13為根據本發明之一個具體例之貯存與配送系統之示 意代表圔。 圖4為汽缸壓力(斥耳)里時間(小時)之函數作圖’圖解 顧示根摟圖3具體例之貯存與配送系統,於胂填充作業结 束後,碳吸附劑上胂氣之壓力衰減。 圈5為根據本發明之貯存與配送系統對胂之壓力衰減速 率(托耳/小時)呈時間之函數(小時)作圖’其填充後壓力 特點顧示於画4。 圖6為珠粒碳吸附材料上胂吸附等溫嬢之作圈,對胂負 載(克/升)呈貯存與配送容器壓力之函數作圖。 圔7為根據本發明之另一具體例之貯存與配送系統之示 意透視圖。 圔8為根據本發明之一個具賭例,供配送氣涯之離子植 入用之製程糸統,包含一種输送氣賵之貯存與配送配置。 匾9為圖8之貯存與配送容器之透視部面圈,顯示此種容 器之内部構造。 圖10為根捶本發明之又一具®例之低溫泵貯存與配送系 統裝置之示意透視圖。 SU為評估根據本發明之貯存與配送糸統性能用之输送 澜量裝置之示意代表圔。 圖12為包括5埃分子篩作為吸附材料之貯存與配送系統( 曲線Μ,資料點符號4)和包括珠粒活性碳作為吸附材料之 貯存與Κ送糸統(曲線Μ,資科點符號ν)之性能圃解,顧示 (請先閲婧背面之注意事項再填寫本頁) 本紙浪尺度適用中國囷家標準(CNS )規格(210X297公t ) ,43403 Γ一hilLLil7— 'Ψζ jj;.. 7 補充j 經濟部中央標準局員工消费合作社印製 五、‘發明説明(2 i) 於Ml檷準立方厘米胂/分鐘作業時*貯存與配送系統之壓 力(托耳)圼小時之函数。 [發明之詳细說明及其較佳具髖例] ·., 1995年10月13日提出申請之國際專利申請案PC T/1/S95/ 13040(於美國呈指定態並於1996年4月25日公告):1994年 10月13日申薄之美國專利申請案第08/322,224號並於1996 年5月21日獲頒為美國專利第5,518,528號:1 996年5月20 日提出申請之美國專利申請菜第0 8/650,634K;及1996年 5月20日提出申講之美國專利申誘菜第08/650,633號之掲 示内容皆併述於此以供參考。 本發明提供一種新潁低壓貯存輿配送系統作為氫化物 鹵化物氣髓和有檄金靥V族化合物之離子植入等應用用途 之來源流髓供應裝置。前述範例包含胂,膦,緒烷,氯’ HF3,BF3,BCU,乙硼垸(Β2Ηβ及其氘化類似物B2De),HC1 ,HBr,HF,HI,六氟化鎢,及(CH3)3Sb。本發明亦提供一 種貯存輿配送系統圼短小可》式現場使用的來源流賴供® 装置。 此處使用的Γ低颸」一辭表示大抵不超過1大氣壓的靡 力,例如,S1.25大氣壓,更佳S1.0大氣壓及最佳妁〇.15 至約0.8大氣懕範靨之壓力。 須瞭解本發明之貯存與配送枭統,於本發明之廣義實務 範園內可於比較前述低®方荼更高懕操作*但此種貯存與 配送系铳特別可用於流體用於低於大氣壓之用途•例如用 於離子植人。於此種終用途,本發明之系統可使流通於低 本紙張尺度適用中國國家梯準(CNS ) Α4規格(210X297公蝥) ---i--#--(装 訂 . 产 (請先閱讀背面之注$項再填寫本頁) 24
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五、發明説明(Ο 9) 壓貯存與配送。 藉由此種低壓操作,本發明之枭統可免除過去用於此等 用途之先前技術之箱要使用高壓流通容器的多種用途之箱 求。特別有關危險性氣體,使用高壓容器帶來對人員及/ 或產業的洩漏與危險性加大,相較於本發明之使用低壓系 統,可使流體介質貯存於近周壓,而Μ容易方便而可控制 之方式配送。 本發明之流體源系統包括一個防漏容器如汽缸,内含有 待配送流體吸附於包括物理吸附材料的吸附材料上。Μ氣 態被吸附物如胂和膦為例,吸附劑可減低吸著物氣體蒸氣 壓至S 1大氣體。 經濟部中央橾準局員工消費合作社印製 {請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 雖然後文中本發明主要係就胂氣和膦氣的貯存與配送討 論,但須瞭解本發明之用途非僅限於此,反而延伸至廣泛 多種其它氣體及液體、液-氣混合物等。示例說明例包含 矽烷,乙硼烷,胂,膦•光氣,氛,bci3,BF3,B2Ds, WFe,氟化氫,氯化氫,碘化氫·漠化氫,鍺烷,氨*銻 烷,硫化氫,氰化氮|硒化氫,碲化氬,氘化氫化物,鹵 化物(氛、溴、碘及氟)氣態化合物如NF3,C1F3,Geh, SiF*,有櫬化合物和有櫬金靥V族化合物如(CH3)3Sb。 本發明之於SOpsig貯存與配送流體的新穎手段及方法 可大為減少氣體造成的危害。本發明之技術包括流體吸附 於含碳物理吸附劑。藉由流體吸附入含碳固體物理吸附劑 •流體蒸氣壓可降至蠤OpsU。因壓力消除故,由此糸統 洩放的可能大滅。 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) A4^格(210X 297公婕) 25 ^ 4 3 4 0 3 8 ,~^ :h dJj’1 __S7.1Zi7 #;|j___ 五、發明説明(23) 本發明之廣義實務採用的吸附劑可為任何適當類型吸附 劑,對有待由本發明之吸附劑貯存與配送的流體具有吸附 親和力。吸附劑例如包括多孔矽材,磷酸鋁,黏土,沸石 ,聚合物(含多孔鐵氟龍,巨網聚合物,和玻璃硪聚合物) ,矽代磷酸鋁,碳材等。 本發明之較佳吸附材料包含沸石和碳吸附劑。 較佳形式碳吸附材料包含:經由熱解合成烴樹脂如聚丙 烯腸、磺化聚苯乙烯-二乙烯笨等形成之碳;缴维素系炭 ;本炭;由天然來源材料如椰子殻、瀝青、木、石油、煤 等形成的活性碳。 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 雖然碳吸附材料本身為已知,且曾用於例如處理源自多 種產業製程的放流氣流,例如,半導體業界藉吸附源自排 放流的V0C至極大碳床而回收V0C,但未曾有Μ碳吸附材料 為基礎的貯存與配送糸統供應流體反應劑和製程氣體。如 此,本發明表示業界一大進展,利用商業上可Μ廣泛多種 尺寸、形狀、表面積、組成獲得的碳吸附材料,提供一種 有效流體供應糸统其可鍰和先前技術實務由加壓缸供應製 程氣體和流體反應劑的風險、缺點與短處。 先前技術廣為利用汽缸供應熔接氣體、麻醉氣體、氧氣 、化學處理劑氣體等,且使用具極厚壁之汽缸容器容納相 關高壓•原因是汽缸供應虽(可配送流體1)乃汽缸壓力大 小的函數,壓力愈高則可增加汽缸配送量。 本發明利用吸附介質即含碳吸附劑可避免製程困難[包 括高壓汽缸破裂風險,氣體原位分解之過壓風險,和監測 本紙張尺度適用中國國家標箪(CNS ) Α4規格(210X297公飨) 0 „ 43403 8 Λ7鍤方_gjia. 17 h? 年x魏 經濟部中央標準扃負工消费合作社印製 五、發明説明 (24) 1 1 與 節 極 高 m 氣 體 之 相 鼷 困 雞 1 其 於有 害氣髏之例箱要特 1 1 殊 安 全 處 置 措 施 >λ 補 倌 相 Μ 危 險 ]。 本發明之吸附介質方 1 便 流 體 之 貯 存 與 易 執 行 差 懕 及 /或熱脫附式配送。 請. 先 1 1 此 處 使 用 的 厂 含 碳 J — 辭 用 於 本 發明 之物理吸附材料時 閲 讀 背 1 Ji 表 示 吸 附 材 料 包 括 元 素 碳 作 為 吸 附 劑主 要成分。較佳形式 A 1 I m 吸 附 材 料 包 括 » • 經 由 热 解 合 成 烴 樹脂 如聚丙晞腈、碩化 事 項 | 聚 苯 乙 烯 -二乙烯苯等形成之碳 纗維素系庚;木炭;由 再 填 1 天 然 來 源 材 料 如 椰 子 m 涯 青 Ν 木 、石 油、媒等形成的活 寫 本 頁 味 1 性 碳 〇 1 1 較 佳 m 吸 附 材 料 為 活 性 碳 * 此 乃 加热 粒狀木炭至瘇當升 1 I 溫 產 生 的 高 度 吸 附 型 碳 0 最 佳 為 所 葫珠 粒活性碳,此處之 訂 珠 粒 亦 即 直 徑 高 度 均 勻 球 粒 具 有 直徑 於約0.1至約1厘米 I 9 更 佳 約 〇 · 25至 約 2毫米之範圍< > 1 1 用 於 本 發 明 之 廣 泛 實 務 之 市 售 碳 吸附 材料包含珠粒碳材 1 1 9 定 名 為 BAC- HP .BAC -LP, 和 BAC- G- 70R >得自美國紐約州 約 吳 羽 公 司 t 安 伯 索 (Anber S 0 rb)含碳吸附劑,得自霣州 \ \ 費 城 羅 門 哈 斯 公 司 9 分 等 级 安 伯 索 563 •安伯索5 6 4,安伯 1 1 I % 348F 安 伯 % 575 ,安伯索572和 安伯 索 1500: Calgon 1 1 Fi 11 r a S 0 r b 4 0 0 和 BPL GAC碳吸附材料 •市售得自Calgon 1 i 碳 公 司 和 珠 粒 活 性 碳 吸 附 材 料 得 自德 國 Erkrath, I 1 B J u C h € Γ G At b ΐ 前 述 碳 吸 附 劑 中 安 伯索 材料之孔隙容積大 1 I 抵 大 於 50埃 t 通 常 大 孔 材 科 比 較 孔 隙不 超過約40埃者不佳。 1 | 用 於 本 發 明 之 貯 存 與 配 送 % 統 之 吸附 劑可具有任何逋當 1 1 尺 寸 > 形 狀 與 通 合 特 定 终 用 途 與 特 定相 闢吸著物流暖物種 I t 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) Λ4現格(210X297公漤) 27 經濟部中央標準局員工消費合作社印掣 434038 五、發明説明(25) 的構型。吸附材科例如可圼珠粒、顆粒、丸粒、錠、粉末 、粒吠物、擠塑物、布或網形材料、蜂巢形基體單晶、吸 附劑與其它成分之複合物,前述之研细或軋碎型。 集合而言,本發明之貯存與配送系統可包括標準汽缸, 和汽跹閥門或其它流配送總成(調節器,監視器,感測器 ,専流装置,壓力控制器*質量流控制器I導管*閥門, 儀器,自動起止裝置等)偁聯至汽缸*而汽缸内盛装碳吸 附材料。吸附劑装載人貯存與配送容器後,陲後汽缸Μ吸 著物流體例如填裝至低於1大氣壓而得產物貯存與配送系 統。 使用中,流體流藉差壓脫附由本發明之貯存與配送系統 脫附,易藉由貯存與配送系統内容積壓力與含吸附劑容器 外側之較低壓間之差Μ進行。 舉例言之,含吸附劑容器可盛裝反應劑氣體如膦於低於 大氣壓如6 00托耳供用於雛子植入製程*此處供植入磷成 分的離子植入室維持真空或低壓如低於100托耳,且低於 貯存與配送容器内容積壓力條件下。结果當介於離子植入 室與内部容納吸著物氣餵膦氣的貯存與配送容器間建立氣 流連通時*膦氣由容器内的吸附劑脫附而流至離子植入室 。如此,貯存與配送系統執行膦氣流經連接管路、閥與儀 器,易控制於所箱流速。利用質量流控制器等装置,當吸 附劑容器壓力隨連續配送作業減低時可得择定流。 此外或另外·本發明之貯存與配送糸統之流體配送缌成 包含加熱吸附材料使吸著物流賭由其脫附之装置》此種加 本紙張尺度適用中國國家楯準(CNS ) Α4規格(210X 297公發) 28 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁)
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If^l補充 Y\1 Ϊ7 五、發明説明(% ) 熱装置包含任何適當傳热或熱交換装置、構造、或裝置, 其工作或结合吸附材料俾進行加熱供由吸附介質熱脫附吸 著物。如此,本發明預期包括吸著物流髏由貯存該流體的 吸附劑進行熱-及/或壓力-媒介配送。 現在參照附圖,圖1顯示對各檯範例碳吸附劑(曲線A* 資料點符號D)和對沸石5A分子篩(曲線B,資料點符號幻胂 之吸附等溫線,圼負戦胂(克胂/升吸附材科)對壓力(托耳 )之函數作醑。碳吸附材料為吳羽BAC-G-70R碳材具有下表 I陳述之物理性質。
表I (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 1 —I— I ―― - - - - J· 1- -----Z^J .......... - - -- 1 I - 一ffJ1 經濟部中央標準局貝工消費合作社印策 珠粒碳吸附材科 具正密度 1 . 9-2 . 1克/毫升 體密度 0.5-0.62克/奄升 表面積 800-1 300平方米/克 四氯化碳活性 S 55¾ 燃點 400 ^ 自行引火點(於空氣中) 400 1 灰分含量 3 0.5¾ 顆粒大小利用率 0 , 4-0 . 7奄米 BAC-G-70R顆粒大小 平均0.7毫米;>0.84¾米 (25¾) : <0.59奄米(5¾) 水含虽 <5% 本紙張尺度適用中國國家標導(CNS > Λ4規格(210X 297公欢) ^^^^1 »·*— HH4 ftn^i 1---1 —^ϋ Jl- 29 434038 修正丨 H7 五、發明説明(27 ) (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 注意前文中*珠粒碳材的水含量藉加热與抽真空如供應 商原先供應的碳至低抵ο.οιχ及以下而進一步降低。此種 碳吸附劑的前處理對其它碳材非期望的吸附雜質亦有肋益 圔2為對可用於本發明之廣義實務之表I珠粒碳吸附材料 (曲媒C)和若干其它示例說明之市售活性碳吸附劑(曲媒D, Ε,和F>之累進孔隙容積(立方厘米/克)圼孔徑(埃)之函數 作匾。如所示,曲線C珠粒碳材具有於孔徑10-10000埃範 圍之累進孔隙容積約0.3至約0.7。曲線D,E,和F等其它碳 吸附材科具有更寬廣的累進孔隙容植箱圃。 一般希望使用具有大抵、較佳至少50X孔隙於約10-1000 埃孔徑範圍的吸附材料。更希望吸附材料含有大半亦即大 於50¾孔隙容積係由直徑約2-100埃的孔隙組成•較佳大於 80X,最佳大抵全部孔隙容積係於該範圍。 較佳吸附材料包含平均孔隙直徑於約10至妁20埃之範圍 而大半孔隙容積係於該範圍的吸附劑,較佳大於80¾及最 佳大抵全部孔隙容積係於該範1。 經濟部中央標準局男工消费合作社印製 希望吸附劑包含材科具有孔隙容積(累進空隙容潰)於約 0.2至約2.0立方厘米孔隙容漬/克吸附材料之範团。 本發明之低暖貯存與配送系統的含吸附劑容器內壓低於 約1200托耳。較佳低於δΟΟ托耳及最佳低於700托耳。經由 提供一種低於大氣壓的經吸附流髓於貯存與配送容器,可 免除吸著物流S之洩皤與本體分散對周困瑁境埴成的風險 ,此與先前技術之實務相反,後者採用高壓盛装流體,造 成恆常明顧風險與對應的安全性與處置問趙。 30 本紙張尺度適用中國國家楳率(CNS ) A4ii格(210X297公f ) Λ7 B? 五___ 經濟部中央標準局負工消费合作社印繁 補充 發明説明(2S) 另一特定態樣中 > 本發明係關於一種前文廣義敘述之該 型流體貯存與配送糸統1包括高吸附劑負載虽、高可解吸 附吸著物百分率,和高吸附劑工作量。 百分可脫附吸著物希望約為至少15¾,較佳至少25%* 更佳至少50¾,及最佳至少60ΪΪ。 吸附材科希望具有易即刻以適當高速吸附吸著物的特性 ί Μ及當貯存與配送系統於流體配送作業棋式時*回應於 (1)貯存與配送容器内容積與較低壓的外部處所間之差壓 ,及/或(2)加熱吸附劑,而相對地以快速方式釋放出先前 被吸附流髓的特性。 可用於本發明之流趙貯存與配送系統之較佳吸附材科包 含具有孔隙容積(累進空隙容積)為約〇·1至約5.0立方厘米 孔隙容積/克吸附材料,較佳約0.5至約2,0立方厘米孔隙 容積/克吸附材料的材料。 高度較佳材料包含平均孔隙直徑於約2至约20埃之範圍 的吸附劑,而大半孔隙容積皆羼此一範圃•更佳多於80¾ ,最佳大抵全部吸附劑之孔隙容積皆於此一範固。 可用於本發明之廣義實務之高效能吸附劑包含具有吸附 劑工作量Cw (對40托耳和650托耳之作為參考流體的胂氣 測量)至少50,較佳至少100*更佳至少150,最佳至少200 克胂/升吸附材料。百分可脫附吸著物約為至少15X*較佳 至少25¾,更佳至少50¾,及最佳至少60X。 具有高度均勻球形的珠粒活性碳材K具有粒徑於約0.1 奄米至1厘米直徑之範圃,更佳妁0.25-2¾米直徑高度較 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) Α4ϋ格(2丨0X 297公婊) (請先聞讀背面之注意事項再填寫本頁) 裝- •τ) -31 -
經濟部中央標準局員工消費合作社印製 五、發明説明 (: 23) 1 1 佳 用 於 本 發 明 0 須 瞭 脫 附 劑 粒 徑 飞 形 狀 與 孔 徑 分 布 於 本 1 1 | 發 明 可 X& 揭 立 且 有 顯 著 變 化 俾 調 整 吸 附 劑 顆 粒 的 填 塞 與 吸 1 I 附 材 料 於 床 的 装 載 密 度 〇 請 1 1 聞 I 可 用 於 本 發 明 之 流 體 貯 存 與 配 送 % 統 之 吸 驸 材 科 具 有 任 讀 背 -ί 面 I 何 逋 當 尺 寸 形 狀 與 構 型 > 包 含 珠 粒 顆 粒 丸 粒 錠 、 之 注 1 I 意 «ί [ 粉 末 粒 狀 物 擠 塑 勒 布 或 網 形 材 料 蜂 巢 形 基 體 m 晶 事 項 1 1 再 1 s 和 (吸附劑與其它成分之) 複 合 物 以 及 前 述 吸 附 材 料 構 Λ 本 裝 型 之 研 细 或 軋 碎 型 0 頁 1 1 吸 附 材 料 包 括 任 何 適 當 材 料 包 含 聚 合 物 (例如 微孔 i 1 趙 氟 龍 大 網 络 聚 合 物 玻 璃 領 域 聚 合 物 等 ) 矽代磷酸 i 鋁 (ALP0S) 黏土 沸石 多孔矽 蜂巢基體材料 碳材 1 訂 科 等 0 I 最 佳 吸 附 材 料 包 含 沸 石 吸 附 材 科 和 碳 吸 附 材 料 0 較 佳 碳 1 i I 吸 附 材 料 中 » >1 具 有 粒 徑 於 約 0 . 1奄米至1 厘 米 直 徑 之 範 画 1 1 者 更 佳 約 0 . 25 -2毫 米 直 徑 的 具 高 度 均 匀 球 形 珠 粒 活 性 碳 材 為 最 高 度 較 佳 〇 1 f 再 次 使 用 胂 作 為 特 徽 化 用 參 考 氣 體 » 本 發 明 之 流 體 貯 存 1 1 與 配 送 系 統 特 別 有 用 的 吸 附 材 科 包 括 下 述 材 料 1 具 有 胂 氣 1 ! ( 吸 附 於 251C 等 溫 線 [M每升吸附劑吸附的胂克数测量 ,圼 1 1 I 壓 力 (托耳) 之 數 ] |具如下吸附負載特激 ♦ 1 i 壓 力 (托耳) 負載 :克 胂 /升吸附劑)至 少 1 1 1 25 30 1 1 | 50 62 1 1 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) A4規格(2i〇X297公t ) -3 2 一 X4 3 4 0 3 8 Λ7 Β7 五、發明説明(:ίϋ) 100 105 200 1 45 300 168 400 177 500 185 550 188 650 192 經濟部中央橾準局貝工消費合作社印裝 雖然通常希望用於本發明之貯存與配送糸統的吸附材科 對吸著物流體(吸著物流體貯存其上並陲後由吸附劑配送) 具有儘可能高的負載特激,但某些情況下,極高吸附劑負 載量就製造貯存與配送系統的吸热觀點看來不利。可吸附 流體吸附於吸附劑上典型放熱。對胂氣和膦等氣體而言, 依氣暖於吸附劑的填充速率而定。可使溫度升高約loot 或K上。如此,希望利用一種吸附介質,具有高吸附霣於 某種範圍,其於初步對吸附介質負載K流體(有待貯存於 吸附劑供随後配送)期間不會造成大量吸熱效應。 據此*可用於本發明之吸附材料包含具有胂氣吸附等溫 線於25υ之材料,該測量係呈克被吸附胂/升吸附劑,里 壓力(托耳)之函數測董,其係於圈1由曲線01和0。包圍的 吸附等溫線範圍。此種吸附材料具有下述吸附劑負載特性。 壓力(托耳) 負載(克胂/升吸附劑): (請先閲請背面之注意事項再填寫本頁)
HI - - _ 二 I n^i ^^^1 Ι· —sy ^^^1 I 1 : = - - 1— ^^^1 iti. li - -- - - JJ-— -I · - - I- Λ ^ - I 25 50 30-106 62-138 本紙悵尺度逋用中國國家標準(CNS ) A4規格(210X297公漦) 33 ψΛΐ l 7 p _.,I Λ7 U Β7 五、發明説明(31) 100 105-185 200 145-232 300 168-263 400 177-288 500 185-308 550 188-315 650 192-330 本發明之流體貯存與配送系統特別有用的吸附材料包括 下述材料*具有胂氣吸附於25Τ等溫媒[Μ每升吸附劑吸 附的胂克数測量|圼壓力(托耳)之函數],具如下吸附負 載特戡: 壓力(托耳) 負載(克胂/升吸附劑)至少: (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 策. -1Τ 經濟部中央橾準局員工消费合作社印製 25 35 50 75 100 100 200 160 300 200 400 225 500 240 550 250 650 約300 用於本發明之流髄貯存與配送系統之通當碳吸附材料例 如於251C溫度具如下吸附負載特激: 本紙張尺度適用中國國家標準{ CNS ) Α4規格(210 X 297公釐) 34 4 3 4 0 3 8 ·- 〕 ί 'Λ 7
Ku2*a.二》7 五、發明説明(32) 壓力(托耳) 負載(克胂/升吸附劑>: 25 35-60 50 75-100 100 100-115 200 160-175 300 200-220 400 225-245 500 240-260 550 250-275 650 260-300 (請先閣讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部中央標準局貝工消費合作社印製 可用於本發明之廣義實務的高度較佳碳吸附材科包含於 251CM克被吸附胂/升吸附劑,圼壓力之函數(托耳)測量 之胂氣吸附等溫媒I吸附等溫線特激如圃1曲線A指示。 須瞭解於本發明之廣義範圍,吸附劑之孔隙大小、孔隙 容積、和表面積特性可甩廣泛變化,業界人士無需經由不 當的實驗,可對本發明之貯存與配送系統終用途方便抉定 逋當吸附劑特性,使用表面積和孔隙度等測定,例如,對 尋求由特定候遘吸附材料貯存與配送的特定流體使用汞孔 隙計技術|和親和力研究。 再度參照圖1*吸附材料與特定吸著物氣體的等溫線通 常可用於預測可於特定懕力去除的吸著物里。原因是物理 吸附流體物種的吸附-脫附過程乃可逆。舉例言之,對曲 線A之珠粒碳吸附材料而言,若其上方吸附有胂流體的吸 本紙張尺度適用中國國家標卒(CNS ) A4規格(210X297公楚) _ o c _ 434038 Λ7 Η7 五、發明説明(:]3) 附材料係於由650托耳壓力至100托耳壓力脫附,則由等溫 線預测脫附140克胂/升吸附材科(275克-135克=140克)》 相反地,當沸石5Α分子篩歷相同差壓脫附時,僅脫附87.5 克吸著物流體(215克-127. 5克=87.5克)。 如此,當經由650托耳至100托耳的特定壓力範圍藉壓力 脫附工作時,本發明之貯存與配送糸統中由碳吸附劑可回 收的吸著物霣,fcb較先前技術之貯存與配送系統中沸石5Α 材料高60¾。如此*圖1曲線A之碳吸附材料(作為本發明之 廣義實務的代表性碳吸附介質)性能證實由吸附劑材料脫 附吸著物流體供記送效能的驚人且出乎意外的改菩。 圈3為根據本發明之一個具體例之貯存與配送系統之示 意代表圈》 圖3所示窻說明用貯存與配送系铳中,設置有氣體貯存 汽缸10,汽赶10可填充以適當物理吸附材料床17,如一型 容後詳述的珠粒活性碳物理吸附介質。汽缸10含有吸附材 料床17,而吸附材科帶有吸附於其表面(包含吸附介質孔 隙和外表面)之物理吸附氣體成分如胂或膦。 經濟部中央標準局貝工消費合作社印製 汽S10聪结至歧管12,歧管12設置有一個汽缸閥14供由 汽缸10K控制方式釋放氣體*汽缸閥14位於汽缸隔«閥16 上游,閬16可選擇性引動而闕閉汽缸10之與歧管12埋通。 歧管12有個分支配件18,藉此配件歧管12與分支掃除管 路20呈氣流連通式偶合,管路20内部有情氣播除隔離閥22 ,藉此由汽缸10主動輪送氣體前*歧管12可Μ憤性氣钃掃 除。 36 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) Α4規格(210X297公处) r 43403 8 β?·ιζ k ? d,: : Λ7 --- - - *ΙΤ· J J '
經濟部中央標隼局員工消費合作社印I 五、發明説明(:]‘1 ) 1 1 於配件1 8下游 , 歧 管12含 有 兩 個 連 績氣體 過 逋器28和 30 1 I | 9 介於其間設置 一 個 壓力 轉 換 器 32 9 例如懕 力 工作範 圍 為 1 1 約 0至約 25psia 。 請 1 1 歧管12於氣骽 過 器30下 游 聯 结 一 偁分支 配 件34, 配 件 閱 讀 背 1 1 3 4偶聯一個具有 旁 通 隔Μ 閥 38的 旁 通 管36 〇 配 件34下 游 的 之 1 J 歧 管12具有氣體 流 動 開關 閥 40 其 下 游設置 個質量 流 量 意 事 項 1 控 制器42,其係 供 控 制式 調 整 經 由 歧 管12配 送 的氣體 流 速 再 填 1 寫 裝 1 〇 於質量滾量控 制 器 42下 游 末 端 歧 管12藉 偶 聯配件 44聯 本 頁 结 至洩放管路46 V 其 中設 置 流 最 控 制 闊48 * 及 亦經由 偶 聯 1 [ 配 件50與旁通管 36作 氣體 流 動 連 通 〇 洩放管 路 46顯示 為 接 1 | 合 至難子源產生 装 置 ,示 意 顯 示 為 元 件52。 洩 放管路 46另 1 訂 —1 端54可適當偁 聯 成 與另 — 個 氣 體 配 送裝置 作 氣暖流 動 連 | 通 ,如跚3之貯存與配送系統裝置之特殊終用途所需或必 1 1 需 0 1 | 顯示為圈3具體例中貯存與配送容器10之非必要配備 ψ Λ 為 一根熱交換通 道 11 ,其 垂 直 向 上 延 伸通過 吸 附材料 床 17 1 1: 0 熱交換通道11 於 其 下端 與 上 端 個 別 接合至 執 交換流 體 餵 1 1 J 進 入流管13和熱 交 換 流體 出 流 排 放 管 15。熱 交 換流髖 餵 進 1 1 人 流管1 3又接合 至 熱 父換 流 體 (未顯示出)之 缠 當來源 » 其 1 1 可 工作式结合燃 焼 器 、霄 阻 加 熱 器 Λ 或其它 加 熱裝置 供 於 i i 希 望由容器10配 送 體時 選 擇 性 加 熱 吸附材 料 床17 〇 如 此 1 I * 熱脫附之執行 方 式 僑經 由 適 當 熱 交 換流體 通 過餵進 入 流 1 1 \ 管 13、熱交換通 道 1 1 、和 出 流 排 放 管 15俾循 瓖 (例如 ,藉 1 1 未 顯示的泵和貯 器 裝 置循 環 )通過熱交換回路 。因此此等 1 1 本紙張尺度適用中國國家標準 ( CNS ) A4規格(210X297公釐) 434038
Λ7 R7 五、發明説明(35) 加熱裝置之功能係绅熱床17的吸附介質至充分升溫供進行 熱輔肋之脫附作用1 經由鼷3示意顧示設置,吸著物流體之熱輔助脫附與配 送可與吸著物流體的差壓媒介脫附交替進行或合併進行 業界人士無需經由不當實驗即易選用及/或決定特定解横 經濟部中央標準局員工消費合作社印3i 式0 本發明之貯存與gi: 送容器經清潔俾確促 容器壁之可氣化散Si 配送工作產生不良剽 劑去脂、或其它方式 理步嫌,俾提供_後 然後,吸附材料軋 裝與密封容器。吸IT 理*而使吸附材科&; 質可於原位清潔或力丨 由於夠高溫和歷足鉀 脫附與清潔吸附材f 器可使用適當真空窜 送系統製造中,若有所需,貯存與配 其中不存在有任何污染物或物種,含 物種,其可能對容器内進行的貯存與 W。供此目的之用*希望採烘出、溶 使容器和其内面接受清潔、去除或處 盛裝吸附材料用妥適乾淨容器。 人貯存與配送容器内部容積*最終組 材科可於引進容器前經清潔或加工處 吸附1最大化。此外或另外*吸附介 工處理確保吸附畺之最大化,例如經 時間,烘烤盛裝有吸附劑之容器,俾 所含額外吸著物物種。舉例言之,容 或其它抽取装置於通當升溫如200〜 400¾抽真空(除氣)歷長時間如48小時。抽真空後,容器 歷逋當時間如約6至 於抽真空/除氣程 1 2小時冷卻至室溫。 序後|抽真空後的吸附劑容器聯结至 填充Μ吸著物流體&;歧管。須瞭解因吸附热效應|流體物 種之吸附顯著故熱 因此,希望維持容器和吸附材料於適 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) A4U格(2ίΟΧ 297公你} (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁)
經濟部中央標準局貝工消費合作社印製 η 4 ο 4 φ^3ΐΙ〇 補充 ;; 五、發明説明(3G) 當溫度|使吸著物沒體初步由吸附材料攝取後不因此種熱 效應而被脫附。 欲維持適當恆溫條件,汽缸例如可浸沒於熱鎮液體如維 持於25 °C恆溫之乙二酵水液混合物。 於配送吸著物流髖前,填充Μ吸著物流體的歧管可抽取 至適當低壓如低於10_3托耳|俾去除可能存在於填充歧 管流道的非可冷凝頮饉。如此抽取後,含碳吸附劑容器可 Μ適當速率填充Μ吸著物流體至達所霜壓力程度。欲求效 率起見,可能褥於塙充工作期間,Κ適當懕力監視器或其 它(例如,Κ轉換器為基礎的)感测器監測容器懕力。 垓充過程中,容器和熱鎮槽溫度可與吸著物流體溫度獨 立監測供製程控制目Ϊ的。監測壓力俾決定終點。 可能希望分期對容器填充以吸著物流體|並使系統平衡 ,故溫度效應至少部分散逸至周圍環境,或至傳熱介質如 前述熱鎮液體。 另外,容器逋合塡充至特定壓力,然後I使容器冷卻至 吸附劑床和相關容ΙΪ的最终溫壓條件。 如此,可進行吸著物流體的單劑填充或連緬填充俾將吸 著物流體引進容器内供由其中所含吸附材料作吸附攝取。 於填充步驟後,容器與填充技管拆卸後,容器可蓮送、脯 存、或經由於配送Si場搭接於管路、偶聯和配送回路而設 置供隨後配送之用。 圈14為汽缸壓力(托耳)圼時間(小時)之函数作圓,圖解 顯示本發明之貯存與配送系統中•於胂«充作業结束後,
本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) A4規格(210:< 297公麓) _ ,Q (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁)
4 3 4;03 8 导λ费87.12. 1.7.
修玉補3U 經濟部中央橾隼局負工消費合作社印製 Λ7 ιυ五、發明説明(:ί7) 胂氣於碳吸附劑的颸力衰減。如所示,含吸附劑容器壓力 由初壓750托耳(時間零時)衰減至10小時後688托耳。 圖4作圖顯示胂填充作業结束時,存在於容器的非平衡 情況。此時,吸附热效應產生極高壓(相較於冷卻後的終 平衡壓)。隨後壓力衰滅原因是填充作業结束後的吸附劑 床與容器冷卻。如此,於吸附熱效應平息後,適合評估填 充步驟後貯存與配送容器的壓力。 圖5為根據本發明之胂貯存與配送糸統之壓力衰減速率 (托耳/小時)圼時間(小時)之函數作圖,該糸統之填充後 壓力特戡顧示於圓4。圖5顯示褒減速率曲媒,係由圖4曲 媒推衍決定。圖5之速率曲線指示於約2小時後*當衰減速 率趨近於零時,貯存與配送容器内部的壓力起伏波動平息 為穩態。 又,圖4和5之線1顯示吸著物氣體填充後,貯存與配送 容器内部壓力不增反減,由此推斷胂吸著物未於容器内原 位分解。此種情況重要原因是吸附材料可能含有污染物或 激量物種而可能媒介或促進吸著物氣體的分解。 欲確保胂或其它吸著物氣體物種不會不當地分解,希望 本發明之實務中之碳吸附材料不含湄度足以分解貯存與配 送容器内的吸著物流體之微量成分,例如,選自水、金賵 類、氧化過渡金屬物種(例如,氧化物。亞硫酸鹽及/或硝 酸盥)。 本發明之貯存與配送糸統中,碳吸附材料上的選自水和 氧化通渡金屬物種之微量成分澹度(基於碳吸附材料重量) (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) Λ 本紙浪尺度適用中國國家榇隼(CNS ) Α4说格(2丨ΟΧ297公婕) 40 \ . I等㉝% . Λ 7 __補 fj_Η:_________ 五、發明説明(:]S) 希望於25 °C和該内部壓力經一年後,不足以分解多於5¾較 佳多於UM虽比芨著物流通。 此種檷準確保吸著物流體如氫化物氣體如胂、膦等於水 、金靨類、氧化過渡金臛物種(例如,氧化物、亞硫酸鹽 及/或硝酸鹽)存在下對分解敏感的吸著物流體,維持大抵 不暴露於此等物棰,故可防止吸著物氣體顯著分解與婼果 導致壓力增高問題。 以碳吸附材料重S為基準,較佳選自水、金靨類、和氧 化過渡金靥物種之徹量成分湄度,於25TC於貯存輿配送容 器内經一遇後,不足以造成吸著物流體分解结果導致内部 壓力升高大於251C,較佳大於10%。 儍異地應用於本發明之實務的碳吸附材料包含碳材料· 其希望含有少於350,較佳少於100·更佳少於10,最佳少 於Ippib重Ifcb之選®水和氧化過渡金臛物種之微量成分( Μ碳吸附材料重量為基準)。 經濟部中央標芈局負工消费合作社印製 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 圖6為於珠粒碳吸附材料上《胂之吸附等溫媒蒯*係Κ 胂負載(克/升)圼貯存與配送容器壓力(托耳)之函數作圖 。由此吸附等溫線(其彤狀大抵同圖1胂之吸附等溫媒曲線 Α) *工作吸附劑工作量C w於40托耳及650托耳對胂氣測童 得
Cw =(於650托耳和251C於一升吸附劑上的胂氣重霣,克) 一(於40托耳和:! 5 °C於一升吸附劑上的胂氣重量•克) 為278 - 70 = 208克胂/升吸附劑。 如前討論*本發明實務之較佳碳吸附介質包含吸附劑其 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) A4規格(210X297公漪} _ Α ι _ .:..μ
.V Λ7 Η 7 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 五、發明説明(39) 胂(用作參考测霣用吸著物氣體物種)吸附等溫媒之形狀對 懕於圄1曲線A之吸附等溫線特徴,亦圼画6所示吸附等溫 線形狀。 國7為根逋本發明之另一具體例之貯存與配送系統200之 示意透視圄。 如所示,貯存與配送系統20 0包括一個貯存與配送容器 204,其於上部接合至闕頭206*包括部分配送德成含汽缸 的閥頭用手動引動器208。賊頭利用偶瞄件21〇接合至配送 導管212,配送導管212內部設置有壓力轉換器214;情性 濟除單元216,其係供以惰氣掃除K送總成;質霣流躉控 制器220’其係供配送作業中維持穩定淀速流經配送導管 212;和一個過濾器222,其係供配送的氣嫌由配送雄成洩 放前•先由經配送的氣體去除粒狀物。 配送總成又包括一俚偶瞄件224,其係供匹配轚合配送 缌成與下游管路、閥門、或其它脫附流鳢使用處所相鼸構 造。 圖8為處理系統30 0,包含根據本發明之—_個具體例之貯 存與配送配置供輸送氣體,甩於經配送氣體的離子植入。 如所示,装置包含一個貯存與配送容器3〇2,其上端接 合一個閥頭304,偶据Μ手動閥引動輪306。閥頭偁聪至 VCRift濾襯套308,其又偁聯流導管312。流専管312連通應 力轉換器310’和止回閥314’和氮氣掃除入口。氮氣掃除 入口用於引進·級或其它掃除氣髓供潸潔配送總成流通道, 供随後由容器302配送氣體之用。 本紙浪尺度適用中國國家標準(CMS ) A4規格(210X297公处) .Λ -4 2 - (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) -----「裝------訂·------ 藏也; Λ7 五、發明説明(40 ) 流導管312内部又設置一個流量控制閥307,開度計320 ,流量控制器322,和流董控制閥309。流導管312亦圼流 動回路形成闞係偶聯至旁通導管3 25,其内含有旁通閥324 。如所示*流専管312於右端接合至氣體箱歧管導管326。 導管326内部設置一涸閥311,且於與氣體箱歧管連通的反 端有個偶聯件330,其係供偶聯貯存與配送糸统與離子植 入室。 作業中,來自貯存與配送容器302內吸附劑床(未顯示出 )的氣體* Μ可控制速率如由流量控制器322控制的速率, 流入滾導管312和氣體箱歧管導管326而流至離子植人室。 懕力轉換器310圼工作偶聯鼷係偁聯於流量控制器322 · Κ 及流動回路的其它元件如閥,俾以適當方式進行離子植入 用氣體的配送。 圔9為圖8之貯存與配送容器302之透視剖面圖,願示此 種容器之内部構造。 經濟部中央標隼局員工消費合作社印製 如所示,容器302包括一 Η壁346,包圍容器之内容積 352,其中盛裝粒狀吸附材料350。於容器上端,於閥頭 304接合孔,該孔可構型為多孔中管360或其它有孔或其它 透氣性構造,俾防止來自吸附材料床的粒狀固體夾帶於經 配送氣體。 圈10為根據本發明之又一具體例之低溫泵貯存與配送糸 統裝置之示意透視圖。 雖然已於前文參照低溫配送用途如離子植入敘述本發明 之流體貯存與配送系統•於該用途被脫附吸著物氣體的 本紙張尺度適用中國國家揉.準(CNS ) AW見格(210Χ 297公楚) (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) -43 - Γ 43 4 03 8 經濟部中央標準局員工消費合作社印製
Al B7 五、發明説明(41) 使用處所係處於真空或極低壓,但須瞭解本發明之用途非 僅囿限於此,亦涵藍貯存與配送容器供應吸著物氣體至高 於大氣壓的下游使用點的用途。 希望由貯存與配送系統的貯存與配送容器,提供氣體用 於比較洩放壓力更高壓力的用途,較佳採用多種增壓回路 、加壓設備、或其它装置或方法。 舉例言之,文氏管泵可提高供氣壓力至高於(内含吸附 劑结合有待配送氣體的汽缸)汽缸頭選定的壓力大小。雖 然此種文氐管泵配置可獲得於選定的較高壓之經配送氣體 ,但此種配置仍導至有待配送氣體被載氣稀釋,原因是載 氣夾帶於來自汽缸的經配送氣®。 此種載氣稀釋作用於某些用途令人滿竄,但於某呰用途 ,此種稀釋表示整個處理系統的顯著夾帶,例如,希望由 貯存與配送系統供懕高純度淨氣的用途。機械泵可用Μ替 代文氐管泵裝置,但櫧械泵的缺點為太多運動部件,造成 於泉内肜成粒狀物及/或潤滑劑夾帶於氣流的相闞問題。 再度,於某些用途如此乃可忍受的伴隨效應,但於其它某 些用途,供氣需保捋高純度而不含粒狀物或其它異物。 於貯存與配送系統供應的氣體須以高純度、淨條件、於 高懕供懕時,於貯存與配送条統設置低溫泵總成為較佳。 圖10為根據本發明之又一具通例之此棰低溫泵貯存與配 送系統装置40 0之示意透視圃。 低溫泵系統中,主汽缸402含有適當碳吸附材料(未顯示 出)其上載有隴後有待配送的適當吸著物氣體物種。汽缸 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁)
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五、發明説明(42) 402配備有閥頭缌成40 4 *包含主汽缸閥406,其於配送過 程開始時位於「關」位置。 閥頭404偶聯至導管408,導管408含有隔雛閥410、質 童流量控制器412、隔離閥414、和低溫泵416。専管408 又偶聯至導管4 09,導管409含有隔離閥41 8和422,和產 物配送調節器總成430,其具有洩放口 434可埋通至下游 處理糸铳。導管40 9又接合中壓貯存容器420。 偶聯至導管408的低溫泵416設置有液態氮(或其它通當 低溫產生性疲體或流體)入口 428和液態氮出口 426,液態 低溫源流徑設置於入Q 428與出口 426中間,如所示流徑外 包園有加熱元件424。低溫泵之液態低溫源入口和出口可 適當接合至液態低溫源,例如,低溫源空氣分雛設備或液 態氮或其它冷卻劑之低溫汽缸源。如此低溫泵形成低溫阱 裝置。如此,低溫泵出口設置有隔離閥422·而中壓汽缸 420利用隔雜閥422隔離。 懕力轉換器411設置於導管408内|並圼壓力監測關係偶 聯於汽缸402,供監測汽缸内部壓力•與反懕性調整隔離 經濟部中失標準局負工消費合作社印黎 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 閥 4 1 8 〇 圖10示意顯示的貯存與配送系統作業將舉例說明如下, Μ矽烷作為汽缸402內吸附於碳吸附劑上的氣體,並有待 於適當升壓输送,而氮氣作為低溫源,有待用於低溫泵 416作為工作流體。矽烷沸點-111.5Τ:,熔點1851C,而 氮沸點-1 9 5 . 8 C。 選用矽烷供舉例說明,原因是其於逋當升壓相當難以 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) Α4規格(2丨〇/297公趂) -45 - r 4340p 細 補充 Λ7 Η 7 經 中 央 標 準 局 Ά X. 消 费 合 作 社 五、發明説明 (43) m 送 (相較於其它氫化物氣體如胂, 胂具較高沸ϋ i和冰 點 , 因 而 更 易 低 溫 泵 送 而 較 少 箱 要 低 溫 源 冷 卻 )0 若 於 開 □ 處 f 閥 410 , 414和406開 放 而 閥 418和422鼷閉 且 處 於 真 空 下 9 而 低 溫 泵 溫 度 降 至 液 態 氮 溫 度 , 則 砂烧 將 於 低 溫 泵 冷 凝 與 冰 m f 即 使 供 氣 Η a 402內部懕力相 當 低 亦 如 此 0 質 霣 流 量 控 制 器 412可精確瀾定轉運至低溫泵416的氣 强 遒 0 此 種 精 確 測 定 要 緊 f 原 因 是 需 避 免 低 溫 泵 的 過壓 〇 於 此 種 工 作 條 件 下 9 矽 烷 高 於 其 臨 界 溫 度 f 故 低 溫 泵的 终 壓 可 能 變 極 高 0 正 η 数 1 氣 體 轉 m 入 低 溫 泵 416後 閥410和 414闢閉<= 肤 汐、、i 後 « 冷 凝 矽 烷 溫 熱 至 接 近 周 溫 0 加 熱 係 採 加 熱 装 置424 進 行 於 所 示 具 體 例 中 加 熱 裝 置 包 括 帶 式 加 熱 器 ,但 亦 可 為 任 何 趣 當 適 用 於 此 功 能 的 加 熱 裝 置 0 因 此 矽 烷氣 體 無 爾 加 熱 至 高 溫 9 m 此 增 高 有 待 配 送 的 產 物 氣 體 安 定性 和 純 度 9 原 因 是 加 熱 可 能 m 致 矽 焼 氣 顦 分 解 因 而 對 其純 度 和 安 定 性 造 成 不 良 影 響 〇 於 低 溫 泵 溫 熱 後 « 矽 垸 氣 體 壓 力 顧 著 升 高 > 藉 此 氣體 於 高 Μ 度 狀 態 被 有 效 m 縮 f 無 需 暴 m 於 具 有 許 多 活 動 部件 的 襪 械 泵 1 否 則 使 用 櫬 械 泵 可 能 導 致 產 物 氣 體 污 染 0 此 時 整 個 系 統 的 氣 體 存 量 相 當 低 • 大 半 矽 院 停 駐 於吸 附 爾 容 器 汽 缸 4021 勺於低壓下 0 開 啟 閥 418 » · £氣蠼流進 ΐ壓汽缸420 : 若 閥 422開放 9 則 如 藉 調 節 器 澳 成 430聯结1 β監測裝置 (例 如 1 流 m 力)監 本紙伕尺度通用中國國家標隼(CN 5)八4况格(210><297公簸〉· L 16 - 請 先 閱 *4 · > Λ 1& 之 注 意 事 項 再 填 寫 本 頁
装 訂
經濟部中央榡準局員工消費合作社印裝 本紙張尺度適用中國國家梯準(CNS ) Α4規格(210Χ 297公梵) r 434 03 8 f— —__I峨,補充k;____ 五、發明説明(.14) 測,產物矽烷氣體可經洩放口 434流至下游製程。調節器 缌成430瞄结壓力轉換器432 *懕力轉換器可於整體糸統工 作式偶聯其它閥和低溫泵組件•使產物氣體於選定壓力和 容積流速輸送。 對懕地*各個閥、質量流量控制器、低溫泵、壓力轉換 器、和調節器可Μ任何適當方式工作式互聯,例如與周期 定時器和製程安全系統互聯,俾Κ易控制且可再現方式依 需求輸送矽烷或其它吸著物氣體。 如此,圖10示意顯示的条統作業較佳排序而避免中斷或 妨礙下游製程流。源自低溫泵和中壓槽的質量流量控制器 和壓力轉換器信號可用於自動化處理糸統。低溫泵可周期 循環俾由貯存與配琺系统移動氣髓至中壓汽缸420,而於 調節器出口維持稱颳。 圖11為評估根據本發明之貯存與配送糸铳502效能用輸 送測量裝置500之示意代表圖。貯存與配送系統502包括一 個貯存與配送容器504其含有吸附材料(未顯示出和一 種流體配送總成•包括洩放流管路5 12附有汽缸閥506、汽 缸隔離閥508、和(0-1000托耳)懕力轉換器510設置於其中 且配置如所示。 管路512藉適當聯结器裝置聯結至聯结管路5 22*瞄结管 路522具有Τ形聯桿516*接合惰性氣體掃除管路518,管路 518含有惰性氣體掃除隔離閥520聯结至惰性掃除氣體源514 。管路512亦含質量流量控制器524供雄持聪結管路522的稱 鱷和流速用。氣體開Μ閥526於管路512内用來使氣賭選擇 -47 - (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) Γ —訂^------^ λ-------------- 一 43403 b-xajLz. Μ Η 7 經濟部中央標準局員工消費合作社印裝 五、發明説明(45 ) 性浪經瞄结管路522·流至藉聃结器装置接合至聪結管路 522的管路530。 管路530之一端聯结至異空系絞538 ·而反端瞄结至液態 氮急冷接收器容器53 4。如示例說明,介於兩端間設置閥 536和 532 〇 _11所示輸送測霣装置可使吸著物流骽利用質量汲量控 制器524而Μ控制速率滾出貯存與配送容器504之外。然後 ,經脫附且烴配送氣體於經由整鱧系統各個管路的逋當 閥門的遴當啟/閉設定,流經管路512,522和530至液態氮 急冷接收器容器53 4後,收集於液態氮急冷接收器容器534。 於液態氮溫度,吸著物氣題蒸氣颸大抵為零托耳*而使 吸著物流通由碳吸附介質脫附,即使貯存與配送容器內 鄧懕力低亦如此。實驗典型進行至試驗容器504壓力約50 托耳。此時典型壓力差不止以维持流經質量流量控制器的 缠當流速(約5 seem)。 然後,由容器504流至急冷接收器534的吸著物流II量係 經由分別於脫附前與後,(使用質霣流量控制器524) έδ 計求出質量流fi和稱重貯存與配送容器504測定。 使用鼸11之輸送測悬系統之範例實驗中*胂氣係由貯存 與S送容器配送,咨器内含有碳材作為吸附爾,具有表1 所示特酤。實驗结果示於了表2。 胂由珠粒活性碳之脫附最 藉質量流董控制器测量之解 132克胂/升吸附劑吸附量 藉重悬差測量之脫附量 166克胂/升吸附劑 (請先聞讀背面之注意事項再填寫本頁) ---5一--^裝-----.-訂 ^-- --- 本紙張尺度適用中國國家標隼(CNS ) A4说格(2I0X297公势) 48 43403 9
MiImm Μ 經濟部中央標隼局員工消費合作社印装 五、發明説明(46)脫附後吸附量 167克丨申/升®附劑 前述吸附/脫附量資科反映比較利用典型分子篩吸附材 科如5A分子篩的對應貯存與配送系統約改良兩倍,又證實 本發明比較先前技術之大實質出乎意外的特點。 匾12為包括5A分子篩作為吸附材科之貯存與配送系統( 曲線資科點符號△)和包括珠粒活性碳作為吸附材料之 貯存與配送系統(曲媒資料點符號v)之性能圓解,顯示 於以1標準立方厘米胂/分鏟作業時•貯存興®送系統之歷 力(托耳)圼時間(小時)之函數。曲媒顧不於胂配送流速极 定1 seem時,包括珠粒活性碳的貯存與配送系統(曲線N) 提供配送工作薷命改良趨近2000小時’而曲線貯存與 配送系統的配送工作壽命趨近10()0小時。 本發明之貯存與配送系統装置及方法可作為目前使用高 壓汽缸供貯存與配迸吸著物氣艚的顯然更安全的替代之道 。本發明可湄自處於零Psi8的汽缸或其它容器運送、貯存 與输送吸著物流體。 本發明之S務中*僅低度加热吸附材料,所謂熱輔助输 送,可放大脫附氣髓之輸送速率,故易得高達500 scc 及 Μ上的流速。雖言如此’本發明之廣義實務中’高速氣趙 输送可以絕熱作桊逛成(未補充輸入熱最或熱能至載有吸 著物的吸附介質),單純藉吸附劑容器與外部配送處所(例 如,半導體或其它工業或製程工廠,如難子植入室、分子 東晶膜增長單元、或化學蒸氣沈積反應器)低暖間之懕力 差達成。 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) Α4〖兄格(210X297公矩) 49 (請先閲讀背面之注^^項再填寫本頁) Τ 装· 4340
Λ7 五、發明説明(17 本發明之裝置易提供成整合一體裝置,例如 本發明之貯存與配迸糸統設置於氣體櫪内。此 括多個吸附劑容器*各容器可藉歧管連通供由 器選擇性輸送吸著物氣體。«内又可包含獨立 感溫/監測設備和組件μ防氣體疆之容器及/或 件於使用中過熱。 此種氣體源櫃可額外包含可熔合西加熱器元 放大容器及其中所含吸附劑的加熱ί噴灑器系 測器;有毒氣體監視器,其功能係於檢知有毒 装置;滌氣器本體吸附裝置;和過壓和溫度控 用此種貯存與配送系統装置易達氣體输送速率 為 500 sccb0 本發明之較佳資務中I固相碳物理吸附介質不含選自水 、金靥類、氧化過渡金靥物種之微量成分*而其含量澹度 不足以貯存與配送容器内的吸著物流體。就此方面而言, 須注意吸附材科中存在有有意義量之水、金羼類、氧化過 渡金屬物種易促成吸著物氣體非期望的高度分解。 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 ,一或多個 種氣體櫃包 一或多個容 熱偶或其它 其它內部組 件供選擇性 統;廢熱感 氣體時藺閉 制装置。採 於 1 5 p s i g (锖先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 本發明之較佳實務之固相碳锪理吸附介質含有低於350 ρρϊ>重虽比(以物理吸附介質為準)選自水和氧化過渡金》 物種之微量成分,更佳低於100 PPm重量比,又更佳低於 10 PPm*及最佳不超過1 ppm重量比(以物理吸附介質為準 )選自水和氧化過渡金屬物種之微量成分。 如此*基於物理吸附介質菫最,固相碳物理吸附介質所 含選自水和氧化過渡金雇物棰(例如*氧化物、亞硫酸鹽 50 本紙張又度適用中國國家標孳(CNS ) A4%格(210X297公始)
4 3 4 0 3'8 ™' ^ :i ^ i _ 五、發明説明(,IS) 及/或硝酸鹽)之撤t成分瀟度較佳為於25t於内部壓力條 件下矬一年後不足Μ分解大於5¾重霣比吸著物氣體。 本發明之特點及概點由下文非限制實例將更顯然易明。 實例1 74.7克(130罨升)吳羽碳載於乾淨150毫升虎克不鏞鋼樣 品汽缸。汽缸装配Nupro DS系列隔旗閥。閥人口經修改而 安装30微米Mott冶金公司之燐结金屬聚合物。聚合物濾膜 用來容納樣品汽缸內钿的碳粒。 然後,汽缸於30 0Ό溫度抽真空(除氣)48小時。用於除氣 的真空泵(Alcatel分子曳引泵)之终壓為IX 1〇~ e托耳° 除氣後任汽缸於室溫冷卻約6小時。 使用吳羽碳之概略性質如前表1所示。 除氣過程结果示於下表3 : ------··-:--叫装-- (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部中央橾準局員工消費合作社印製 51 本紙乐尺度適用中國國家梯準(CNS ) A4規格(210 Χ:297公绝) _ 434獄:
>·;·· ;^iJ Λ7 η 7 五、發明説明(.13) 表 碳吸附劑除氣特性 汽缸空重 1195.4克 汽赶重量+碳 1 270. 1 克 汽缸重量+除氣後之碳 1268, 1 克 ----Jn n<i— n 1-- (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 除氣去除的揮發物質量 2· 0克 碳濕重 74. 7克 碳乾重 72 . 7克 Η 碳濕容積 130奄升
-II 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 本紙浪尺度適用中國國家標準(CNS ) Λ4%格(210X297公焚) 52 id Λ7 Η 7 經濟部中央標準局貝工消費合作社印製 五、發明説明 (50) 1 1 實 例 2 1 1 經 實 驗 1之除氣程序後, 經抽真空的碳樣品汽缸連通至 1 1 胂 填 充 歧 frfr 官 之 胂 填 η 部 〇 欲 維 持 逋 當恆 溫 條 件 , 汽 浸 沒 請 先 1 1 於 2510 恆 溫 之 含 乙 二: 酵 混 合 物 之 杜 爾瓶 内 0 流 體 使 用 N e slab 閲 讀 背 1 RTE- 100循環恆溫浴循環通過杜爾瓶。 面 之 注 1 I 然 後 9 整 條 歧 管 抽 真 空 管 至 低 於 10 - 3 托 耳 而 去 除 非 可 意 事 項 1 冷 凝 氣 體 ΰ 抽 真 空 後 碳 樣 品 填 充 Μ 胂速 率 25 S C C 至達760 再 填 寫 叫 装 1 托 耳 應 力 〇 壓 力 係 MKS 0- 1 000 托 耳Ba r a tr 〇 m 壓 力 轉 換 器 本 頁 監 測 0 填 充 過 程 中 9 杜 爾 瓶 溫 度 碳汽 缸 壓 力 > 和 周 圍 罩 1 1 斗 溫 度 (進行填充的罩斗環境) 經 監 现廿 棚亚 使 用 F1 uk e電子資 1 I 料 對 數 儀 求 出 對 數 值 0 訂 選 用 25 S C C m填充速率俾加速測最吸附量時間< >但因吸 附 熱 效 應 故 無 法 達 Ιί 正 等 溫 ΰ 即 使 汽缸 浸 沒 於 恆 溫 流 體 $ 1 1 流 體 與 吸 附 劑 間 之 熱 父 換 速 率 仍 不 夠快 结 果 導 致 填 充 過 1 1 程 之 人 為 高 壓 〇 此 顧 示 於 圖 4 *證實於填充後條件非平衡。 1 1 壓 力 的 衰 減 歸 因 於 胂 流 中 止 後 吸 附床 冷 卻 0 填 充 過 程 床 放 熱 係 來 § 吸 附 熱 〇 典 型 地 9 經 由 於達 壓 力 資 料 點 Μ. 刖 任 + 1 1 吸 附 程 達 平 衡 可 得 真 正 等 溫 線 0 圖5顧示圖4之 衍 生 曲 線 1 I 其 獲 得 壓 力 褒 減 速 率 〇 速 率 曲 線 顯 不當 衰 滅 速 率 於 約 2小 i 時 内 趨 近 於 零 時 3 腔 力 的 波 動 平 息 為毽 態 0 具 有 Μ 鍵 重 要 1 性 者 為 壓 力 未 增 高 證 實 胂 未 分 解 〇 1 I 播 成 估 值 等 溫 線 並 示 於 圖 4 ΰ 1 1 吸 附 衋 係 於 霣 驗 期 間 tSOf 將 胂 質 量 流 速橫 分 求 出 〇 吸 附 測 量 1 1 終 點 取 作 76 0托耳或1大 氣 壓 0 吸 附 量亦 由 質 ft 證 贲 f 取 未 1 1 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) A4規格(210X 297公雄) -53 - y 434038 87.12. i 7 fi, >i;| λ 7 一一一—'一 Η 7 五、發明説明(51 ) 填充汽缸空重與装載胂760托耳的滿載汽缸重量差值證實 。吸附量測量结果示於表4。 表4 吸附量结果 空載吸附汽缸空Μ 1268 _ 1克 裝載胂至760托耳後汽缸重量 1307.3克 每升碳吸附胂克數,Κ重量計 301 . 5克 克胂/升,以缌 質量流量表 示 290.63克 經濟部中央標準局負工消费合作社印製 (請先閲讀背面之注意事項苒填寫本頁) 先前技術之胂貯存與配送系统技術(基於胂吸附沸石分 子篩吸附劑)驗證氫氣產率每日約5托耳。本發明利用碳吸 附材料,其組成和功能皆與沸石分子篩材料有別,顯示具 有高度安定性且不璉成吸著物物種的分解。 如此,與本發明之貯存與配送系統之碳吸附劑工作量改 良、脫附和其它功硅特激改良符合一致*顯然本發明之系 統可達成業界儍於Μ沸石為基礎的貯存與配送系統Μ及先 前技術實務由高壓汽缸配送氣體材料的顯著進展。 本發明之貯存與配送糸統可工作式聯结任何適當下游製 程供利用經配送氣iS。例如貯存與配送系統可以流體供應 本紙張尺度適用中國國家標牟(CNS ) Αί規格(210X297公t ) -5 4 - I 二U補充i 43Λ03 8 :: 經濟部中央標準局員工消費合作社印裝 五、發明説明(52) 翮係接合至離子植入室、矽半導體製造廠、化合物半導體 製造廠、平板顯示器製造廠、有機合成設備、藥物製造廠 、麻醉氣體配送面罩和空氣處理或水污染處理廠、爐或燃 燒器(以家庭用瓦斯為例)*或任何其它適當下游裝置或處 理設備供用於由本發明之貯存與配送系統配送的氣體最終 用途。 本發明之貯存與配送系統可κ多種吸附材料實施,可具 多變化的孔徑、孔隙度、形態與化學組成。 本發明之貯存與配送系統可用K輪送液體以及氣體、蒸 氣、多成分式流體流、和多相式流S流等。貯存與配送系 統亦可用於配送可昇華固體,貯存與配送系統可偶睇反應 容器用於反應經配钱流體成中間產物或终產物供最終使用 。舉例言之*貯存與配送系統可配送三氟化硼氣體給下游 氫化室,其中三氟化硼於適當反應條件下接觸氫化劑如氫 化鎂,獲得乙硼烷供隨後用於例如離子植人、攙雜或其它 用途。 離子植入用途乃本發明之貯存與配送系統用於配送乙硼 烷、緒烷、四氟化矽、和含銻氣體之特佳用途。 供於貯存與配送容器由吸附劑床熱輔助脫附可吸附流 體,可採用任何適镥能源進行加熱包含RF,Ιϋ*和UV照附 ,超音波和微波照肘* Μ及藉直接或間接裝置及方法加熱 ,例如,電咀加熱•擴大傳熱面或延長吸附劑床的熱交換 通道等。 本發明可應用於半導體材料和裝置之製造及其它氣體消 (請先聞讀背面之注意事項再填寫本頁) ----------4--Λ „--^裝-----♦-訂 ^-- < ij. % 4_^_· 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) Μ規格(210X 297公货) 55
五、發明説明(53) 經濟部中央梯準局負工消費合作社印製 耗性 作 業 9 本 發 明 可 提 供 可 靠 的 厂 依 需 求 供 給 的 J 氣 體 源 -例 如 氫 化 物 氣 骽 鹵 化 物 氣 體 氣 m 有 機 金 m V族化 合物 等 包 含 例 如 砂 烷 f 乙 珊 烷 f 緒 烷 , 氟 t 氨 9 膦 t 胂 ,銻 燒 » 硫 化 氫 , m 化 氣 碲 化 氫 $ 三 氟 化 硼 t 三 氟 化 硼 ,六 氟 化 鎢 f 氛 9 氣 化 m > 溴 化 氫 9 碘 化 氫 f 和 氟 化 氫 〇 經 由 提 供 經 濟 可 m 的 氣 體 源 1 其 中 氣 體 安 全 維 持 於 相 對 低壓 « 於 碳 吸 附 介 質 上 里 吸 附 狀 態 f 陲 後 易 配 送 至 氣 體 使 用點 ϊ 本 發 明 可 避 免 使 用 習 知 高 壓 氣 體 汽 缸 關 聯 的 危 險 和 氣體 處 理 問 題 0 【元 件 媚 號 之 說 明 ] 10 氣 體 儲 存 汽 缸 12 歧 管 13 流 體 餓 進 入 流 管 14 用 於 控 制 由 10所 釋 放 氣 暖 之 汽 缸 閥 15 用 於 循 環 流 體 出 流 排 放 管 16 汽 隔 離 閥 17 吸 附 材 料 18 分 支 配 件 20 分 支 掃 除 if 路 22 惰 氣 掃 除 隔 離 閥 28 連 續 氣 賵 過 瀘 器 30 連 m 氣 體 過 薄 器 32 壓 力 轉 換 器 34 分 支 配 件 本紙張尺度適用中國國家橾準(CNS ) A4規格(210 X297公f ) (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) ..!Γ 装-----訂"H, -56 - 補充j 43^038 Λ7 Η 7 五、發明説明(Γνΐ ) 經濟部中央標準局員工消費合作杜印製 36 旁 通 管 40 氣 體 流 動 開 m 閥 42 質 量 流 量 控 制 器 44 偶 聯 配 件 46 洩 放 管 路 52 離 子 源 元 件 54 連 至 46之 排 放 管 路 200 貯 存 與 配 m 系 統 204 貯 存 與 配 m 容 器 206 閥 頭 208 手 動 引 動 器 210 接 合 至 配 送 導 管 2 1 2之聯偶件 212 配 送 導 管 214 壓 力 轉 換 器 216 惰 性 清 除 躍 元 220 質 Μ 流 S 控 制 器 222 粒 狀 物 去 除 過 濾 器 224 偁 聯 件 300 處 理 糸 統 302 貯 存 與 配 送 容 器 304 閥 頭 306 手 Ml. 動 閥 引 動 ** 稱 307 流 量 控 制 拽 308 VCR 過 ί 嫌襯套 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) Α4規格(210Χ29?公趁) (請先閱請背面之注意事項再填寫本頁) --------------「-裝-- 訂---- Ί 57 f 一 —I---------- ιιι^Ι — _______ L 4 ·ϊ 修玉 十參"補充
I 43403 B Λ7 B7 五、發明説明(5Γ)) 經濟部中央標準局員工消費合作社印褽 309 流 量 控 制 U 310 壓 力 轉 換 311 閥 312 流 導 管 314 止 回 閥 320 開 度 計 322 流 量 控 制 器 324 旁 通 閥 325 旁 通 導 管 326 氣 髏 箱 歧 11 導 管 330 偶 聯 件 346 片 壁 350 粒 狀 吸 附 材 料 352 包 圍 容 器 之 内 容積 360 多 孔 中 管 400 配 送 % 統 裝 置 402 主 汽 缸 404 閥 頭 缠 成 406 主 汽 缸 閥 408 導 jftLfr W 409 導 管 410 隔 離 閥 411 壓 力 轉 換 器 412 質 董 流 量 控 制 器 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) -Φ 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) A‘丨規格(210X 297公漦) 58
Λ7 五、發明説明(56) 經濟部中央標準局負工消費合作社印製 414 隔 離 閥 416 低 溫 泵 418 隔 難 閥 420 中 壓 貯 存 容 器 422 隔 雄 閥 424 加 熱 元 件 426 液 態 氮 出 P 428 液 態 氮 入 P 430 產 物 配 送 m 節 器 癉 成 432 壓 力 轉 換 器 434 洩 放 P 500 输 送 测 量 裝 置 502 貯 存 與 配 系 統 504 貯 存 與 配 送 % 統 506 汽 缸 閥 508 汽 缸 隔 離 閥 510 壓 力 轉 換 器 512 連 结 官 路 514 惰 性 掃 除 氣 體 源 516 T肜職桿 518 惰 性 氣 體 掃 除 管 路 520 惰 性 氣 體 掃 除 隔 離 閥 522 理 結 管 路 524 質 霣 流 最 控 制 器 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) .「裝-----'—訂^------〈 -i n^i n 本紙乐尺度適用中國國家標準(CNS ) A‘l規格(2丨OX 297公苋) 59 I ^ B aW^ · 434 0 3 3 補 d__; 五、發明説明(57) 526 氣 體 開 關 m 530 連 至 管 路 5 2 2之連结管路 532 設 置 閥 534 液 態 氮 急 冷接收器容器 538 真 空 % 統 536 設 置 閥 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 裝 訂 經濟部中央標準局貝工消費合作社印製 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) A4規格(210X29"?公f ) 60

Claims (1)

  1. ί,43403TB----公告本 A8B8C8D8 -J ' I i.Alvt·' % 111Έ βt· 經濟部智慧財產局員工消费合作杜印製 六、申請專利範圍 1. 一種吸附-脫附裝置,用於貯存與配送可吸附流體,其 包含:一貯存與配送容器(10),其係構造及配置用於盛裝 固相物理吸附介質、及用於使流體選揮性地流進與流出該, 容器:一固相物理吸附介質( 3 50 ),其係設置於貯存與配送 容器中,處於內部可吸附流體壓力:一可吸附流體,以物 理方式被吸附於該固相物理吸附介質上;及一配送總成 (12而吸附-脫附裝置係配置用於選擇性地藉由至 少下列一項以配送該可吸附流體,(a)使可吸附流體從該固 相物理吸附介質差壓脫附,及(b)使可吸附流體從該固相物 理吸附介質熟脫附,其特徴在於:該固相物理吸附介質包 含一碳吸附材料,該碳吸附材料具有一吸附劑工作置C,, 於5,332.90巴斯卡(40托耳)及86,659.56E斯卡(650托 耳)對胂氣測童,至少爲50;其中,該可吸附流體包含一 流髋選自胂、磷、矽烷、三甲基矽烷、鍺烷'光氣、乙硼 烷、氨、銻烷、硫化氫、硒化氫、碲化氫、一氧化氮、氰 化氫、環氧乙烷、氣狀氫化物、氘化氫化物、含氯化合物、 含溴化合物、含氟化含物、含碘化合物、含硼化合物、有 機金屬化合物、三氟化硼、三氯化硼、十硼烷 (decaborane).' NF3、WF6、三甲基銻、氯化氫、溴化氫、 氟化氫 '碘化氫,B2D,;、C1F3,GeF4、SiF4、IFs ' Br2SbCiI3 和其混合物及衍生物, 2. 如申請専利範圔第1項之裝置•其中,該碳吸附材料 具有胂氣吸附等溫線,於25eC,呈壓力之函數,滿足下列 吸附負載特徵: 本紙張尺度適用中國國家標準<CNS>A4規格(210 X 297公釐) 1 〈靖先聞靖背面之注意#-¾再填窝本頁> t-------- 訂--------- 888β ABCra 434038 六、申請專利範圍 壓力’円斯卡丨良負戧(奄胂/升吸附窨m 3333,06 (25) 35-60 6666.12 (50) 75-100 13332.24 (100) 100-115 26664.48 (200) 160-175 39996.72 (300) 200-220 53328.96 (400) 225-245 66661.2 (500) 240-260 73327.32 (550) 250-275 86659.56 (650) 260-300 - f椅先閲讀背面之注意事項再填寫本頁} 經濟部智慧財產局員工消费合作社印,製 3. 如申請專利範圍第1項之裝置,其中,該碳吸附材料 具有孔隙容積爲0.2至2.0立方厘米孔隙容積/克吸附材料 之範圍· 4. 如申請專利範晒第1項之裝置,其中,該碳吸附材料 具有多於50$孔隙容積係由直徑爲0.2奈米(2埃)至奈 米(100埃)之範圍之孔所組成= 5_如申請專利範圍第1項之裝置,其中,該碳吸附材料 具有平均孔隙直徑爲0.2奈米(2埃)至2.0奈米(20埃 範圍。 6. 如申請專利範圍第1項之裝置,其中,該碳吸附材料 具有碳吸附材料對胂飄之可脫附吸著物百分率至少爲 15%。 7. 如申請專利範團笫1項之裝置♦其中,該碳吸附材料 具有下列吸附負載特徴: 本紙張尺度適用中國國家榡準(CNS)A4規格(210 x 297公釐) 2 A8B8C8D8 ^ 434038 六、申請專利範圍 壓力♦巴斯卡f托瓦) 食載(京_/升@附割)革小: 3333.06 (25) 35 6666.12 (50) 75 13332.24 (100) 100 26664.48 (200) 160 39996.72 (300) 200 53328.96 (400) 225 66661.2 (500) 240 73327.32 (550) 250 86659.56 (650) 〜300 8. 如申請專利範圍第1項之裝置*其中,該碳吸附材料 具有多於80%孔隙容粮係由直徑爲0.2奈米(2埃)至10奈 米(100埃)之範圍之孔所組成》 9. 如申請專利範圍笫〗項之裝置’其中,該碳吸附材料 具有至少50%孔陳容稂爲0.2奈米至2奈米(2埃至20埃) 之範圍。 10. 如申請專利範園第1項之裝置,其中,該碳吸附材料 具有實質上全部的孔隙容積爲0.2奈米至2奈米(2埃至2() 埃)之範圔。 11. 如申請專利範圍第1項之裝置’其中1該碳吸附材料 具有至少80%孔隙容稂爲0.2奈米至2奈米(2埃至20埃) 之範圍。 12. 如申請專利範圍第1項之裝置,其中,該碳吸附村料 具有平均孔隙直徑爲1·〇奈米至2.0奈米(10埃至2〇埃) 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規硌(210 X 297公釐) f%先閱讀背面之注专?事項再填寫本頁) -S4--------訂.,-------1 經濟部智慧財產易貝工消费合作杜印製 A8B8C8D8 ^ 434038 六、申請專利範圍 之範圍。 13·如申請專利範圈第1項之裝置,其中♦該碳吸附材料 具有一吸附劑工作量C*,於5,33 2.90巴斯卡(40托耳)及 86,659.56巴斯卡( 650托耳)對胂氣測量,至少爲100〇 14. 如申請專利範圖第1項之裝罱,其中,該碳吸附材料 具有一吸附劑工作量C,,於5,332.90巴斯卡(40托耳)及 86,659.56巴斯卡(650托耳)對胂氣測量,至少爲180 = 15. 如申請專利範圍第1項之裝置,其中,該碳吸附材料 具有一吸附劑工作置C,,於5,332.90巴斯卡(40托耳)及 86,659.5(5巴斯卡( 650托耳)對胂氣測置,至少爲200。 16. 如申請專利範圍第1項之裝置,其中,該碳吸附材料 具有選自下列之任一種構型:珠粒、頼粒、九粒、錠、粉 末、粒狀物、擠塑物•布、網形材料、蜂巣形基體單晶、 碳吸附劑與其它成分之複合物,及該吸附材料構型之硏細 或軋碎型》 17. 如申請專利範圍第1項之裝置,其中•該碳吸附材料 包含珠粒活性碳材料- 18·如申請專利範圍第17項之裝置,其中,該碳吸附材 料包含珠粒活性碳材料,其具有顆粒大小爲0.1毫米至1 厘米直徑之範圍。 19.如申請專利範圍第18項之裝置,其中,該碳吸附材 料包含珠粒活性碳材料,其具有顆粒大小爲0.25至2毫米 直徑之範圍。 I I Ί I I I I I I —I i I I--I 1 I — — — — —-- <請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部智慧財產局員工消費合作社印* 20.如申請專利範面第1項之裝置,其中,該碳吸附材料
    A8B8C8D8 ί 434038 六、申請專利範圍 不含選自水'金靥'和氧化過渡金屬物種中之微量成分澳 度足以分解該貯存與配送容器內的可吸附流體者· 21. 如申請専利範圔第20項之裝置,其中,於該碳吸附 材料上之選自水 '金龎、和氧化過渡金屬物種中之微量成 分濃度不足以於25°C和該內部壓力下、經一年後分解多於 5¾重量比之可吸附流鹘。 22. 如申請專利範圔第20項之裝置,其中,於該碳吸附 材料上之選自水、金闋、和氧化過渡金屬物種中之微置成 分濃度不足以於25eC和該內部壓力下、經一年後分解多於 1%重量比之可吸附流雔" 23. 如申請專利範圍第20項之裝置,其中,於該碳吸附 材料上之選自水、金屑、和氣化過渡金屜物捶中之微暈成 分滴度(以碳吸附材料重童爲基準)不足以於25°C和貯存 與配送容器內、經一週後使可吸附流體分解而導致內部壓 力升高大於25%。 24. 如申請專利範圍第20項之裝置,其中,於該碳吸附 材料上之選自水、金脯、和氧化過渡金龎物種中之微童成 分濃度(以碳吸附材料重置爲基準)不足以於25t和貯存 與配送容器內、經一週後使可吸附流體分解而導致內部壓 力升高大於10%» 25. 如申請專利範園第20項之裝置,其中*該碳吸附材 料含有低於350ppra(每百莴份之份數)重量比之選自水和 氧化過渡金屬物種中之微量成分(以碳吸附材料重量爲基 準)〇 本紙張尺度適用中S國家標準(CNS>A4规格(210 X 297公釐) {請先閱讀背面之注$項再填寫本頁) 裝--------訂i :-------線C 經濟部智慧財產局員工消费合作杜印製 A8B8C8D8 經濟部智慧財產局貝工消費合作杜印製 六、申請專利範圍 26. 如申請專利範圍笫20項之裝置,其中,該碳吸附材 料含有低於1 0〇ppm (每百萬份之份數)重置比之選自水和 氧化過渡金屬物種中之微量成分(以碳吸附材料重量爲基 準)。 27. 如申請專利範園第20項之裝置,其中,該碳吸附材 料含有低於ΙΟρρηι(每百萬份之份數)重童比之選自水和氣 化過渡金屬物種中之微量成分(以碳吸附材料重童爲基 準卜 28. 如申請專利範圍第20項之裝爾,其中,該碳吸附材 料含有低於lppm(每百萬份之份數)重置比之選自水和氧 化過渡金屬物種中之微童成分(以碳吸附材料重量爲基 準” 29. 如申請專利範圍第1項之裝置,其中,該可吸附流體 係選自矽烷、乙硼烷*胂、膦,氯、BC13、BF3、B2D6、六 氟化鎢' (CH3)3Sb、氟化氫、氣化氫' GeF4、SiF4、碘化氫、 溴化氫、氰化氫、鍺烷、氨、銻烷、硫化氫、硒化氫、碲 化氫、和NF3。 30. 如申請專利範圍第1項之裝置,其中,該碳吸附材料 具有一相異吸附材料於其表面以改良其吸附= 31. 如申請專利範圍第30項之裝置,其中,該相異材料 可增進:<1)當吸附劑原先載有流體以待隨後配送時,可增 進特定流體之吸附於吸附介質上,及/或(2)當吸附劑接受 由貯存與配送容器配送流體的製程條件時,可增進流髖之 脫附。 本紙張尺度遡用中囲囲家標準(CNS)A4規格(210 X 297公釐) <請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部智慧財產局貝工消费合作社印製 43403 8 A8 g D8 六、申請專利範圍 32. 如申請專利範圍第1項之裝置,其中,該碳吸附材料 在其表面上具有聚乙二醇之塗層,俾增進該材料之吸附特 性· 33. 如申請專利範圔第1項之裝置,其又包含一種化學吸 附材料於貯存與配送容器中,其對於對碳吸附材料的吸附 效果有不良影響的污染物具有親和力。 34·如申請專利範圍第33項之裝置•其中,該化學吸附 材料係選自: (A)淸除劑,包含一撐體,其帶有與其結合 '但非共價鍵 結的一種化合物,其於此種污染物存在下可提供一種陰離 子,陰離子可反應而去除此種污染物,該化合物係選自下 列一或多個成分: (i)碳陰離子源化合物,其對應質子化碳险離子化合物具 有pK(値從22至36 :及 (Η)陰離子源化合物,其係經由該碱陰離子源化合物與 吸著物氣髏反應形成:以及 (Β)淸除劑,包括: (i) 一種惰性撐體,具有表面稹爲50至1000平方米/克 之範圍,及具有高達至少250X:之熱安定性;及 <ii) 一種活性淸除物種,存在於撐體上之濃度爲0.01 至1.0莫耳/升撐體,及係經由將選自鈉、鉀、铷、和鉋之 IA族金屬1及其混合物與其合金沉稹於撐體上,並於該撐 體上熱解所形成。 35.如申請專利範圜第33項之裝置,其中,該化學吸附 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格I210 X 297公釐) 7 ί請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) ski!— — — — 訂-------- Γ 434.03 8 經濟部智慧財產局貝工消费合作社印製 A8 B8§_力、申請專利範圍 材料係選自三苯甲基鋰和砷化鉀。 36 .如申請専利範圍第33項之裝圃,其中,該化學吸附 材料係呈個別化學吸附材料床,且與該貯存與配送容器內 的碳吸附材料作流體流動連通。 37. 如申請專利範圈第33項之裝置*其中,該化學吸附 材料係分散於貯存與配遂容器內的碳吸附材料中。 38. 如申請專利範圔第1項之裝置,其中,該內部可吸附 流體壓力係低於1 59,986.88巴斯卡( 1200托耳)。 39. 如申請專利範圍第38項之裝置,其中,該可吸附流 體係選自氣雔、蒸氣、液體、多相流體、及流體混合物》 40. 如申請專利範圔第38項之裝置,其中*該可吸附流 體係選自氫化物、氘化氫化物、鹵化物氣態化合物、有機 化合物、和有機金屜化合物。 41. 如申請專利範圍第1項之裝置,其中,該碳吸附材料 之直徑係爲0.1至1厘米之範圍。 42. 如申請專利範圍第1項之裝置,其又包含一低溫泵 (416),其係接合至配送總成(404,406,408· 410),用於加 壓脫附氣體及洩放所得之加壓氣體。 43. 如申請專利範圍第1項之裝霣,其中,配送總成 (12.14.16) 係與一離子植入系統(52)呈流動連通式接合。 44 4如申請專利範園第1項之裝置•其中*配送總成 (12.14.16) 係與一半導體製造設備呈流動連通式接合。 45. —種供應流體反應劑之方法,其包含使用如申請專利 範園第〗項之裝匿,並包括下列步驂:以流體反應劑充填 <請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁》 -r版--------丨訂i -------線C 本紙張尺度適用中國Η家標準(CNS>A4規格(210 X 297公« ) 8 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 t 4 3 4 0 3 8 as B8 C8 D8 六、申請專利範圍 該容器而將該流體反應劑吸附於該固相物理吸附介質上, 將吸附在固相物理吸附介質上之流體反應劑之壓力保持在 不超過約大氣壓力*並且,藉由從固相物理吸附介質將流 體反應劑脫附以配送流體反應劑,以及,經由配送總成而 從流體配送被脫附的流體反應劑,其中,該流體反應劑包 含一流體選自胂、磷、矽烷、三甲基矽烷1鍺烷、光氣、 乙硼烷、氨、銻烷、硫化氫、硒化氫、碲化氫、一氧化氮、 氤化氫、環氧乙烷、氘化氫化物、含氯化合物、含溴化合 物、含振化合物、含确化合物、含硼化合物、有機金靥化 合物,三氟化硼' 三氣化硼、十硼烷(decaborane)、NF3、 WF6、三甲基銻、氯化氫、溴化氫、氟化氫 '碘化氫、B2D6、 C1F3、GeF4、SiF4、IF5、Br2SbCH3 和其混合物及衍生物。 46. 如申請專利範圍第45項之方法,其中,流體反應劑 包含一種流體選自:矽烷、乙硼烷、胂、膦、氯、bci3、 BF3、B2D6、六氟化鎢、(CH3)3Sb、氟化氫、氯化氫 '氘化 氣化物、GeF4、SiF4、捵化氫、溴化氣、錯焼、氛、鍊院、 硫化氫、硒化氫、碲化氫' NF3、及其混合物。" 47. 如申請專利範圍第45項之方法*其中,流體反應劑 係爲一種有機金届化合物,其包含一金屬部分選自:鋁、 鋇 '錁、鎵、銦 '鎢、銻、銀、金、鈀、釓、鈣、鋰、鉀、 铯、鈦、釔 '锆、鉛、鉅、鈮、釩、鉑、鉈,鉍、錫、碲、 硒、鎳、鋅、錳、鐵、鈷、鉬、鎂、钪、鉻、銅、鎘、鐦、 和铈。 4 8.如申請專利範圓第45項之方法,其又包含將脫附流 本紙張尺度適用中困國家楳準(CNS)A4規格(210 *297公釐) 9 1 J ! — ! —'^^i I — — I — 訂·! —----線'^ 《請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) A8B8C8D8 ^ 434038 六、申請專利範圍 體從貯存與配送容器低溫增壓至一預定壓力,其中該預定 壓力係高於流出貯存與配送容器外之脫附流雔的壓力· 49.如申請專利範圍第45項之方法,其又包含將脫附之 可吸附流體從貯存與配送容器流送至一離子植入區段。 5 0.如申請專利範圍第45項之方法,其又包含將脫附之 可吸附流體從貯存與配送容器流送至一半導體製造設備^ 閱 背 面 之 注 意 事 項 再 填 寫 百
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
TWI495499B (zh) * 2009-12-21 2015-08-11 Southern Co Services Inc 高壓進料器及顆粒或細料物質進料之操作方法
TWI798553B (zh) * 2019-05-24 2023-04-11 美商恩特葛瑞斯股份有限公司 吸附有機金屬蒸氣之方法及系統
TWI829317B (zh) * 2021-09-15 2024-01-11 日商康肯環保設備有限公司 環氧乙烷氣體之除去方法及使用其之環氧乙烷氣體除去系統

Families Citing this family (31)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6083298A (en) * 1994-10-13 2000-07-04 Advanced Technology Materials, Inc. Process for fabricating a sorbent-based gas storage and dispensing system, utilizing sorbent material pretreatment
US6132492A (en) * 1994-10-13 2000-10-17 Advanced Technology Materials, Inc. Sorbent-based gas storage and delivery system for dispensing of high-purity gas, and apparatus and process for manufacturing semiconductor devices, products and precursor structures utilizing same
EP1064996A4 (en) * 1998-02-17 2006-05-10 Air Water Inc ACTIVE CARBON FOR ADSORPTION AND STORAGE OF A GASEOUS COMPOUND
US6101816A (en) 1998-04-28 2000-08-15 Advanced Technology Materials, Inc. Fluid storage and dispensing system
US6277342B1 (en) * 1999-08-23 2001-08-21 Air Products And Chemicals, Inc. Storage and safe delivery of hazardous specialty gases by acid/base reactions with ionic polymers
US6716271B1 (en) * 2002-10-29 2004-04-06 Advanced Technology Materials, Inc. Apparatus and method for inhibiting decomposition of germane
US6991671B2 (en) 2002-12-09 2006-01-31 Advanced Technology Materials, Inc. Rectangular parallelepiped fluid storage and dispensing vessel
US8002880B2 (en) 2002-12-10 2011-08-23 Advanced Technology Materials, Inc. Gas storage and dispensing system with monolithic carbon adsorbent
US6743278B1 (en) * 2002-12-10 2004-06-01 Advanced Technology Materials, Inc. Gas storage and dispensing system with monolithic carbon adsorbent
US7648682B2 (en) 2004-07-08 2010-01-19 Air Products And Chemicals, Inc. Wick systems for complexed gas technology
DE102006020847A1 (de) * 2006-05-04 2007-11-08 Robert Bosch Gmbh Verfahren und Vorrichtung zur Reinigung eines Gasspeichers
US8858819B2 (en) 2010-02-15 2014-10-14 Air Products And Chemicals, Inc. Method for chemical mechanical planarization of a tungsten-containing substrate
SG186406A1 (en) * 2010-06-25 2013-01-30 Advanced Tech Materials Recovery of xe and other high value compounds
US8679231B2 (en) 2011-01-19 2014-03-25 Advanced Technology Materials, Inc. PVDF pyrolyzate adsorbent and gas storage and dispensing system utilizing same
EP2678103A4 (en) 2011-01-31 2016-07-20 Entegris Inc CARBON PYROLYSATE ADSORPTION AGENTS FOR CO2 DETECTION AND METHOD FOR THE PRODUCTION AND USE THEREOF
US9126139B2 (en) 2012-05-29 2015-09-08 Entegris, Inc. Carbon adsorbent for hydrogen sulfide removal from gases containing same, and regeneration of adsorbent
US9186650B2 (en) 2013-04-05 2015-11-17 Entegris, Inc. Adsorbent having utility for CO2 capture from gas mixtures
KR102179776B1 (ko) 2013-08-05 2020-11-18 누맷 테크놀로지스, 인코포레이티드 전자 가스 저장을 위한 금속 유기 프레임워크
CN104267133B (zh) * 2014-09-02 2016-09-14 中国工程物理研究院材料研究所 一种测定气固表面吸附等温线的方法
WO2016069516A1 (en) 2014-10-27 2016-05-06 Entegris, Inc. Ion implantation processes and apparatus
KR102301071B1 (ko) * 2014-12-04 2021-09-14 누맷 테크놀로지스, 인코포레이티드 전자 가스의 저감 및 정제 및 탄화수소 스트림으로부터의 수은제거를 위한 다공성 중합체
RU173726U1 (ru) * 2016-12-21 2017-09-07 федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Московский государственный технический университет имени Н.Э. Баумана (национальный исследовательский университет)" (МГТУ им. Н.Э. Баумана) Устройство для хранения и подачи природного газа потребителю
EP3431859A1 (de) * 2017-07-21 2019-01-23 Covestro Deutschland AG Verfahren zur leckage-sicheren speicherung von verflüssigtem chlor
KR20200085744A (ko) * 2017-11-03 2020-07-15 바스프 코포레이션 아르신 흡착제
US11635170B2 (en) * 2017-11-17 2023-04-25 Rasirc, Inc. Method, system, and device for storage and delivery of process gas from a substrate
US10837603B2 (en) * 2018-03-06 2020-11-17 Entegris, Inc. Gas supply vessel
JP7324275B2 (ja) * 2018-09-13 2023-08-09 インテグリス・インコーポレーテッド 機械的に調節された吸着剤ベースのガス貯蔵送出容器
CN109827864B (zh) * 2019-03-06 2021-04-13 苏州市环境科学研究所 土壤中单一污染源voc热脱附动力学试验方法
US11577217B2 (en) * 2019-12-12 2023-02-14 Praxair Technology, Inc. Dopant fluid storage and dispensing systems utilizing high performance, structurally modified particulate carbon adsorbents
CN112744788B (zh) * 2020-12-16 2022-09-23 四川天采科技有限责任公司 一种氟硅酸法生产无水HF精制的FTrPSA深度脱水除杂的分离与净化方法
CN112591711B (zh) * 2020-12-16 2022-05-20 浙江天采云集科技股份有限公司 一种HF/HCl混合气体高纯度高收率的FTrPSA分离与净化提取方法

Family Cites Families (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4761395A (en) * 1987-03-24 1988-08-02 Advanced Technology Materials, Inc. Process and composition for purifying arsine, phosphine, ammonia, and inert gases to remove Lewis acid and oxidant impurities therefrom
US4749384A (en) * 1987-04-24 1988-06-07 Union Carbide Corporation Method and apparatus for quick filling gas cylinders
US4738693A (en) * 1987-04-27 1988-04-19 Advanced Technology Materials, Inc. Valve block and container for semiconductor source reagent dispensing and/or purification
US4723967A (en) * 1987-04-27 1988-02-09 Advanced Technology Materials, Inc. Valve block and container for semiconductor source reagent dispensing and/or purification
US4744221A (en) * 1987-06-29 1988-05-17 Olin Corporation Zeolite based arsine storage and delivery system
DE3843313A1 (de) * 1988-12-22 1990-06-28 Wacker Chemitronic Verfahren zur entfernung von gasfoermigen kontaminierenden, insbesondere dotierstoffverbindungen aus halogensilanverbindungen enthaltenden traegergasen
US5385689A (en) * 1993-06-29 1995-01-31 Novapure Corporation Process and composition for purifying semiconductor process gases to remove Lewis acid and oxidant impurities therefrom
US5518528A (en) * 1994-10-13 1996-05-21 Advanced Technology Materials, Inc. Storage and delivery system for gaseous hydride, halide, and organometallic group V compounds

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
TWI495499B (zh) * 2009-12-21 2015-08-11 Southern Co Services Inc 高壓進料器及顆粒或細料物質進料之操作方法
TWI798553B (zh) * 2019-05-24 2023-04-11 美商恩特葛瑞斯股份有限公司 吸附有機金屬蒸氣之方法及系統
TWI829317B (zh) * 2021-09-15 2024-01-11 日商康肯環保設備有限公司 環氧乙烷氣體之除去方法及使用其之環氧乙烷氣體除去系統

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Publication number Publication date
CA2225221A1 (en) 1997-11-27
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EP0854749B1 (en) 2003-01-02

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