[实用新型]一种提高硅烷气体充装效率的系统

说明书

技术领域

本实用新型公开一种提高硅烷气体充装效率的系统。

背景技术

 硅烷分子式为SiH₄。主要应用于半导体材料、电子产品、军事工业、节能玻璃以及新能源产业等领域。目前全世界对硅烷需求在年50000 吨以上，国内大约3000吨，在中宁硅业硅烷特气销售之前，国内95%的硅烷基本依赖进口。

原来硅烷充装需把原有残气回收，这个过程时间很长，回收结束后在对钢瓶抽真空，由于钢瓶内还有硅烷，抽真空时需加氮气稀释，同时会产生硅粉污染空气，操作上存在安全隐患。硅烷压缩过程中压力只有上升的过程而达不到维持压力不变。真空结束进硅烷稀释，回收，再才能充装，整个置换过程耗时八小时以上，同时会消耗较多的硅烷用于置换，阀门之间切换非常频繁，操作过程中极易发生误操作。

目前，国内硅烷充装处于初级阶段，尚无标准可借鉴，原有充装技术都处于低产量的状态下，目前随着硅烷使用越来越广，对充装无论是速度还是质量都提出了新的考验。

发明内容

本实用新型解决的目的是克服现有技术的不足，提供一种提高硅烷气体充装效率，提高充装质量，降低充装成本的设备及工艺方法。

提高硅烷气体充装效率的系统包括硅烷充装入口缓冲罐、硅烷压缩机、粗过滤器、精过滤器、多个钢瓶、多个多接头充装面板、出口缓冲罐、多接头分析面板，

硅烷充装入口缓冲罐、硅烷压缩机、粗过滤器、精过滤器、多个多接头充装面板、出口缓冲罐顺次相连，多接头充装面板经阀门与钢瓶相连，钢瓶经阀门与多接头分析面板相连。

所述的多个多接头充装面板以并联连接方式相连。

本实用新型在设备上利用压缩机压缩，抬高硅烷气体压力，经过两道过滤来保证硅烷里颗粒物的合格。利用GC分析来确保硅烷纯度的合格。

本实用新型在工艺上做到对每个瓶进行检验，充装过程中简化了过程，大大减少了整个充装时间，减少了对环境的污染，提高充装安全性。最大程度回收了可利用的硅烷。

附图说明

图1：提高硅烷气体充装效率的系统图；

图2：原有硅烷充装系统图；

图中，硅烷充装入口缓冲罐1、硅烷压缩机2、粗过滤器3、精过滤器4、钢瓶5、多接头充装面板6、出口缓冲罐7、多接头分析面板8。

具体实施方式

如图1所示，本实用新型的分析方法充装之前对每个钢瓶进行分析，

本实用新型工作过程如下：

1) 把钢瓶5连接到多接头充装面板6上；

2) 利用高压氮气检测钢瓶5的气密性；

3) 抽真空5分钟；

4) 多接头充装面板6通氦气并再次抽真空5分钟；

5) 硅烷经硅烷充装入口缓冲罐1、硅烷压缩机2、粗过滤器3、精过滤器4、多接头充装面板6进入钢瓶5并进行检测，精过滤器4彻底过滤硅粉等杂质，提高硅烷质量；

6) 检测好后，用硅烷对多接头充装面板6置换三次；利用火炬系统吸收置换的硅烷，减少大气污染的同时也提高的安全性；

7) 打开钢瓶阀进行硅烷充装。

图2为传统的分析方法硅烷充装系统图。

本实用新型方法的优势：

钢瓶无需经过返料，抽真空，进氦气，抽真空，硅烷置换这整个过程，对原先在以上几个步奏浪费掉的硅烷得到控制，对充装1吨最少能节约硅烷20公斤。

把多接口分析面板和多接口充装面板合二为一，它能同时接上多个钢瓶，同时置换，单个分析，能在最短的时间里对多个钢瓶作出准确分析，得出精确数据。分析结束后不需拆卸与重新接瓶，直接进行充装。

利用在线分析仪器可以在短时间得出待充的钢瓶里硅烷分析数据，减少了多个钢瓶之间的更换和面板置换时间，同时大大降低过程中所可能产生的危险性。

增加一道精过滤器，彻底过滤硅粉等杂质，提高产品质量。

增加高压氮系统，利用高压氮，检测钢瓶的气密，充分确保安全。

利用了利用氦气进行第一道置换，降低置换成本。

利用火炬系统吸收置换的硅烷，减少大气污染的同时也提高的安全性。

对每个钢瓶做到充前检测，不会盲目性。

 以上操作前后时间需要时间8小时以上，新系统使用除去分析时间还能节省6小时，在效率上能大大提高。