專利名稱：超純液氨充裝設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及超純液氨成品充裝方法。特別涉及一種能使成品氨鋼瓶氣純度確保穩(wěn)定可靠于7N電子級超純液氨純度的改進充裝法。
背景技術(shù)：
用于微電子和光電子行業(yè)7N電子級超純液氨產(chǎn)品，過去全靠國外進口。近兩年利用原料液氨，采用精鎦、吸附純化法獲以7N電子級的超純液氨成品已成功?？墒菍⒊善饭薜?N電子級超純液氨產(chǎn)品充裝到微電子和光電子行業(yè)用戶使用的幾種成品氨鋼瓶中時，鋼瓶氨氣純度常會有所下降，影響用戶使用。傳統(tǒng)的充裝是按說明書附圖1流程設(shè)備，先用真空泵將成品氨鋼瓶抽真空以達清洗，再用機械泵(通常為屏蔽泵或低溫液體泵)將成品罐中的超純液氨成品打入用戶的成品氨鋼瓶中。但是，這種傳統(tǒng)法充裝有下列不足1、對用戶的成品氨鋼瓶難以抽到高度真空。同時對成品氨鋼瓶內(nèi)壁沒有獲得使用超純氨成品氣流的充分置換清洗，用戶成品氨鋼瓶氣純度常會降低一個多數(shù)量級。2、使用機械泵和真空泵充裝，一是易存有泄漏，不安全。二是易造成泵的二次污染，用戶成品氨鋼瓶氣純度會降低。3、系統(tǒng)有運動部件，操作較麻煩和耗能較大。為了解決傳統(tǒng)充裝法的不足2011年，CN201110309471. 7專利“一種電子級超純氨的全自動充裝裝置及充裝方法”，系統(tǒng)泵閥開關(guān)等操作實現(xiàn)了全自動化，解決了傳統(tǒng)法充裝的操作麻煩，并提高了充裝操作的安全性。但是，用戶關(guān)鍵的純度下降問題，沒獲解決。2011年，CN102213362A專利“超純氨免污染充裝方法”，采用了無泵充裝。這種改進，克服了傳統(tǒng)法充裝易存有泄漏和易造成泵二次污染及耗能較大的不足。然而該法實施中，因不同用戶被充裝的多種類成品氨鋼瓶內(nèi)部的潔凈，仍為真空泵抽真空法，成品氨鋼瓶內(nèi)壁吸附深牢的污染物難以潔凈，并會無規(guī)律性地放出，用戶關(guān)鍵的成品氨鋼瓶氣純度比傳統(tǒng)充裝法提高了近一數(shù)量級，但是不能確保純度的穩(wěn)定可靠。本改進充裝法為對不同用戶的多種類的成品氨鋼瓶，內(nèi)壁一律先用超純液氨成品的熱氨氣流，進行充分熱沖擊、置換清洗，然后再冷卻至常溫后，實施正式充裝。這樣，用戶關(guān)鍵的成品氨鋼瓶氣純度可確保穩(wěn)定可靠于7N電子級超純液氨成品的高純度。
發(fā)明內(nèi)容本實用新型針對傳統(tǒng)超純液氨成品充裝法和CN201110309471. 7專利“一種電子級超純氨的全自動充裝法”及CN102213362A專利“超純氨免污染充裝方法”的不足，實施了改進充裝法。目的是確保用戶成品氨鋼瓶氣純度穩(wěn)定可靠于7N電子級超純液氨成品的高純度。本實用新型的技術(shù)方案是一種超純液氨充裝設(shè)備，該裝置包括超純液氨成品罐、溫控循環(huán)熱水汽化器、加熱溫控裝置、成品氨鋼瓶、在線氨純度分析監(jiān)測儀、液相管閥、氣相管閥，所述溫控循環(huán)熱水汽化器設(shè)置于超純液氨成品罐內(nèi)的中下端位置，所述成品氨鋼瓶外部包裹有易拆裝式的加熱溫控裝置，所述超純液氨成品罐的底端出口設(shè)有液相管閥與成品氨鋼瓶連接，所述在線氨純度分析監(jiān)測儀的一端為進樣氣管閥連接成品氨鋼瓶，另一端為排放氣管閥。所述溫控循環(huán)熱水汽化器為電加熱式溫控循環(huán)熱水汽化器或蒸汽式溫控循環(huán)熱水汽化器或燃氣式溫控循環(huán)熱水汽化器。利用溫控的循環(huán)熱水，汽化超純液氨成品罐內(nèi)升壓的壓力與鋼瓶間的壓力差和加熱鋼瓶后汽化的熱氨氣，按上規(guī)定的生產(chǎn)工藝步驟，完成對成品氨鋼瓶內(nèi)壁的置換潔凈和對成品氨鋼瓶超純液氨的高質(zhì)量充裝。本實用新型的有益效果是采用該系統(tǒng)不需機械泵、也不需真空泵運動件，使得耗能減小、系統(tǒng)簡單、不易泄漏，不會對成品氨鋼瓶造成二次污染；同時用80°C超純液氨成品的熱氨氣流沖擊、置換、充分清洗成品氨鋼瓶內(nèi)壁污染后，對用戶關(guān)鍵的成品氨鋼瓶氣純度，比CN102213362A專利充裝法，可確保穩(wěn)定可靠于7N電子級超純液氨成品的高純度；用熱氨氣流沖擊、置換、充分清洗潔凈成品氨鋼瓶后的氨氣入低溫液氨回收罐，回收為工業(yè)液氨使用，不會造成污染環(huán)境或不需再處理。

圖1為傳統(tǒng)超純液氨充裝設(shè)備結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為本實用新型結(jié)構(gòu)示意圖；其中1、超純氨成品罐，11、超純液氨純品入口，2、溫控?zé)崴h(huán)汽化器，21、循環(huán)熱水出口，22、循環(huán)熱水入口，3、易拆裝式鋼瓶外包裹溫控加熱裝置，4、成品氨鋼瓶，5、在線氨純度分析儀，6、液相管閥，7、氣相管閥，8、通向低溫液氨回收罐回收為工業(yè)液氨，9、屏蔽泵，10、真空泵，12、通向洗滌塔洗滌后放空。
具體實施方式
本實施例為一種超純液氨充裝設(shè)備，該裝置包括超純液氨成品罐1、溫控循環(huán)熱水汽化器2、加熱溫控裝置3、成品氨鋼瓶4、在線氨純度分析監(jiān)測儀5、液相管閥6、氣相管閥7，所述溫控循環(huán)熱水汽化器2設(shè)置于超純液氨成品罐I內(nèi)的中下端位置，所述成品氨鋼瓶4外部包裹有易拆裝式的加熱溫控裝置3，所述超純液氨成品罐I的底端出口設(shè)有液相管閥6與成品氨鋼瓶4連接，所述在線氨純度分析監(jiān)測儀5的一端為進樣氣管閥7連接成品氨鋼瓶4，另一端為排放氣管閥7。如圖一所示,為傳統(tǒng)的充裝超純液氨的流程設(shè)備,先用真空泵10將成品氨鋼瓶4抽真空以達清洗，再用機械泵9 (通常為屏蔽泵或低溫液體泵)將成品罐中I的超純液氨成品打入用戶的成品氨鋼瓶4中。如圖二所示，為本實用新型超純液氨充裝設(shè)備，將內(nèi)置于超純液氨成品罐I中的加熱汽化器2，用溫控30°C的熱水循環(huán)，讓其罐中超純液氨成品受熱汽化升壓；當(dāng)超純液氨成品罐I內(nèi)升壓到1.0-1.1MPa壓力(30°C左右相對應(yīng)的氨氣壓)后，打開超純液氨成品罐I與成品氨鋼瓶4的液相閥，讓罐與瓶的液相連通，利用罐與瓶的壓力差，先向成品氨鋼瓶4內(nèi)壓入少部分超純液氨成品，并關(guān)閉液相閥；開啟成品氨鋼瓶4外包裹的加熱裝置3的電加熱，并溫控在80°C，使鋼瓶受熱，讓鋼瓶內(nèi)已壓入的少部超純液氨成品不斷汽化，讓80°C的熱氨氣流沖擊、置換、充分清洗鋼瓶內(nèi)壁污染，再從鋼瓶上方的氣相口排出系統(tǒng)，清洗置換過后的氣流，入低溫液氨回收罐回收為工業(yè)液氨使用；當(dāng)在線氨純度分析監(jiān)測儀5顯示成品氨鋼瓶4排出口氨氣質(zhì)量達到7N電子級要求后，停止對鋼瓶加熱，拆除外包裹的加熱裝置3，讓成品氨鋼瓶4冷卻；等到成品氨鋼瓶4冷卻到常溫(20°C )后，正式進行對成品氨鋼瓶4的壓力差充裝，直至將成品氨鋼瓶4充滿(稱重法)。
權(quán)利要求1.一種超純液氨充裝設(shè)備，其特征是該裝置包括超純液氨成品罐、溫控循環(huán)熱水汽化器、加熱溫控裝置、成品氨鋼瓶、在線氨純度分析監(jiān)測儀、液相管閥、氣相管閥，所述溫控循環(huán)熱水汽化器設(shè)置于超純液氨成品罐內(nèi)的中下端位置，所述成品氨鋼瓶外部包裹有易拆裝式的加熱溫控裝置，所述超純液氨成品罐的底端出口設(shè)有液相管閥與成品氨鋼瓶連接，所述在線氨純度分析監(jiān)測儀的一端為進樣氣管閥連接成品氨鋼瓶，另一端為排放氣管閥。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的超純液氨充裝設(shè)備，其特征是所述溫控循環(huán)熱水汽化器為電加熱式溫控循環(huán)熱水汽化器或蒸汽式溫控循環(huán)熱水汽化器或燃氣式溫控循環(huán)熱水汽化器。
專利摘要本實用新型公開了一種超純液氨充裝設(shè)備，該裝置包括超純液氨成品罐、溫控循環(huán)熱水汽化器、加熱溫控裝置、成品氨鋼瓶、在線氨純度分析監(jiān)測儀、液相管閥、氣相管閥，所述溫控循環(huán)熱水汽化器設(shè)置于超純液氨成品罐內(nèi)的中下端位置，所述成品氨鋼瓶外部包裹有易拆裝式的加熱溫控裝置，所述超純液氨成品罐的底端出口設(shè)有液相管閥與成品氨鋼瓶連接，所述在線氨純度分析監(jiān)測儀的一端為進樣氣管閥連接成品氨鋼瓶，另一端為排放氣管閥，采用該系統(tǒng)不需機械泵、也不需真空泵運動件，使得耗能減小、系統(tǒng)簡單、不易泄漏，不會對成品氨鋼瓶造成二次污染。
文檔編號F17C13/00GK202884466SQ201220528270
公開日2013年4月17日 申請日期2012年10月16日 優(yōu)先權(quán)日2012年10月16日
發(fā)明者金向華, 朱同清, 李荷慶 申請人:蘇州金宏氣體股份有限公司