[发明专利]液氨的杂质气体去除装置

说明书

本发明为一种液氨的杂质气体去除装置，包括一冷却槽、一高压低温储存槽、一排气管线及一暂存槽，其中排气管线位在冷却槽内，并连接高压低温储存槽及暂存槽。高压低温储存槽用以存放液氨，其中液氨会存在少量的杂质气体。在氨气及杂质气体由高压低温储存槽输送至排气管线时，冷却槽内的低温流体会吸收排气管线的热量，使得氨气液化成液氨，并回流至高压低温储存槽，而杂质气体则会经由排气管线输送到外界。此外有部分的液氨可能会被输送到暂存槽内，并由暂存槽经由排气管线输送回高压低温储存槽内。透过本发明液氨的杂质气体去除装置的使用，可有效去除溶解在液氨中的杂质气体，并减少处理过程中液氨的耗损。

技术领域

本发明是有关于一种液氨的杂质气体去除装置，可有效去除溶解在液氨中的杂质气体，并可减少处理过程中液氨的耗损。

背景技术

氨气是半导体制程中重要的材料，以发光二极体(LED)为例，纯氨是制造LED的氮化镓晶体的重要材料，一般LED厂使用的纯氨虽为6N5(99.99995％)以上的等级，但纯氨仍无法避免含有微量的有机物，例如丙酮、异丙醇、甲烷、乙烷、丙烷、乙烯、丙烯等等。当LED厂以MOCVD制程在高温下(750～1050℃)合成氮化镓时，有机物将会裂解为烷类、烯类、一氧化碳、二氧化碳、碳粒、烯酮等等的衍生杂质。

在提供100公斤的纯氨进入LED制程时，将会有80公斤的氨气被排出制程，而一般排出制程的氨气浓度约为10％～15％，并包括氢气、氮气、甲烷、微量气体(一氧化碳、二氧化碳、烯酮)及粒状物(碳粒及金属镓)，传统上大都将这些排出的氨气视为废弃物而不再利用。

为了减少对环境的污染，目前一些设备厂会对氨水进行提高浓度及纯化，以产生纯氨并回收再次使用。然而经过处理的氨气往往还是会混合其他的杂质气体，例如氢气(H2)、氮气(N2)、碳氧化物(CxOy)、总碳氢化物(THC)、氩气(Ar)、水(H2O)及碳氢化合物(CxHy)等。在将氨气加压冷却成液氨时，这些杂质气体便会溶解在液氨中，并降低液氨的纯度。

发明内容

本发明提出一种液氨的杂质气体去除装置，主要用以去除溶解在液氨中的杂质气体，并可有效减少处理过程中液氨的耗损。

本发明提出一种液氨的杂质气体去除装置，主要将一高压低温储存槽连接一排气管线，并将排气管线设置在一冷却槽内。高压低温储存槽用以储存液氨，其中液氨内溶解少量的杂质气体。氨气及杂质气体离开液氨，并输送至排气管线内，冷却槽内的低温流体会透过热传导的方式由排气管线吸收热量，并降低排气管线内的氨气及杂质气体的温度，使得氨气凝结在排气管线的管壁上，而杂质气体则会经由排气管线输出。

本发明提出一种液氨的杂质气体去除装置，其中排气管线连接暂存槽，使得部分的液氨被输送至暂存槽内暂存，而后由暂存槽经由排气管线回流至储存槽内。

本发明提出一种液氨的杂质气体去除装置，主要将高压低温储存槽连接一震动装置，并透过震动的方式搅动高压低温储存槽内的液氨，以提高杂质气体离开液氨的效率。

为了达到上述的目的，本发明提出一种液氨的杂质气体去除装置，包括：一冷却槽，容置一低温流体；一高压低温储存槽，存放一液氨及至少一杂质气体；一排气管线，流体连接高压低温储存槽，并设置在冷却槽内，与冷却槽内的低温流体接触，其中一氨气及杂质气体离开液氨，并由高压低温储存槽输送到排气管线，使得氨气凝结在排气管线的一内表面，以形成液氨并经由排气管线回流至高压低温储存槽，而杂质气体则经由排气管线输送至外界；及一暂存槽，连接排气管线，并位于冷却槽内，与冷却槽内的低温流体接触，其中暂存槽的截面积大于排气管线的截面积，并用以暂存由排气管线所传送的液氨。

所述的液氨的杂质气体去除装置，包括一震动单元连接高压低温储存槽，并震动或搅动高压低温储存槽内的液氨。

所述的液氨的杂质气体去除装置，其中震动单元为一超音波震动单元、一磁石搅拌器或一敲击器。