一种有毒电子混合气体的配制装置及其配制方法制造方法及图纸

本发明专利技术涉及一种有毒电子混合气体的配制装置及其配制方法，包括配制室、设置于配制室内带有PLC控制单元的配气面板、回收甁、有毒气体甁和混合气体甁，回收甁、有毒气体甁和混合气体甁分别经回收管路、有毒气体管路和混合气体管路与位于配气面板上的主管路相连通，主管路与氮气管路、氦气管路和氢气管路相连通，主管路还连通有抽空管路和尾气排放管路；主管路上还连通设有压力检测计，混合气体甁下方还设置有电子秤，并且第一至第十控制阀、第一至第四减压阀、压力检测计和电子秤与PLC控制单元电连。本发明专利技术的有益效果在于：通过配气面板上的第一至第十控制阀、第一至第四减压阀、压力检测计，以及电子秤实现有毒电子混合气体的配制，安全可靠。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及有毒电子气体的配制领域，尤其涉及一种有毒电子混合气体的配制装置及其配制方法。
技术介绍
电子工业用的气体统称电子气体，按其门类可分为纯气，高纯气和半导体特殊材料气体三大类。高纯气体主要用作稀释气和运载气，特殊材料气体主要用于外延，掺杂和蚀刻工艺。有毒电子混合气是特殊材料气体的一部分，是指用有毒电子气砷烷、磷烷、锗烷等与氢气、氮气、氦气等纯气体按一定比例混合配制的气体。由于这些电子气属剧毒气体，在配制过程中绝对不允许有泄漏，稍有疏忽就可能对人体造成伤害。随着我国超大规模集成电路、平板显示器、光伏发电等产业的迅速发展，电子气体市场需求量明显增长，电子气体的国产化已是大势所趋。常见的高纯和超高纯气体都可以作电子气使用，但一般习惯将电子工业中应用较多的气体分为氢化物气体、氟化物气体、碳氟化合物气体三类，其中氢化物气体毒性很大。氢化物气体是指由氢元素和其它元素组成的二元化合物，电子工业常用的有硅烷、磷烷、砷烷、锗烷和乙硼烷。由于氢化物气体的毒性，空气中含有3ppm以上磷烷时即可感到有特殊的臭味，当空气中磷烷浓度为几百ppm对生命有一定危险，达到2000ppm可立即致死。砷烷毒性比磷烷更大，当空气中砷烷浓度为几十ppm对生命就有危险，达到250ppm可立即致死。有毒电子混合气的配制是将有毒电子气砷烷、磷烷、锗烷等与氢气、氮气、氦气等纯气体按一定比例混合，配制过程中要将装有原料砷烷、磷烷、锗烷的气瓶瓶阀打开，通过管道和阀门将有毒气体充入混合气体钢瓶，并控制一定的充装量，然后将氢气、氮气、氦气等纯气体按一定比例充入混合气体钢瓶。为了使配制过程中人身绝对安全，必须将有毒电子混合气配制装置与人隔离，完全封闭在一个有效的空间内，防止毒气泄漏向外扩散。同时，为满足配气的需要，装置的所有阀门采取自动控制，而装有原料砷烷、磷烷、锗烷的气瓶瓶阀需要手动打开。另外，有毒电子混合气配制过程中还存在有毒尾气的排放，必须采取有效措施对有毒尾气进行处理，避免对环境造成污染。
技术实现思路
本专利技术的目的是针对以上不足之处，提供了一种有毒电子混合气体的配制装置及其配制方法，实现安全配制，同时对有毒尾气进行处理，避免对环境造成污染。本专利技术解决技术问题所采用的方案是：一种有毒电子混合气体的配制装置，包括一密闭的配制室、设置于配制室内的带有PLC控制单元的配气面板、用于回收剩余气体的回收甁、用于存储有毒气体的有毒气体甁和用于配制有毒电子混合气体的混合气体甁，所述回收甁、有毒气体甁和混合气体甁分别经一回收管路、有毒气体管路和混合气体管路与位于配气面板上的主管路相连通，所述主管路还与分别连通有氮气、氦气和氢气的氮气管路、氦气管路和氢气管路相连通，所述氮气管路、氦气管路和氢气管路分别经第一控制阀、第三控制阀和第五控制阀与所述主管路相连通，所述氮气管路还依次经第二控制阀和第一减压阀与所述主管路相连通，所述氦气管路还依次经第四控制阀和第二减压阀与所述主管路相连通，所述回收管路经第十控制阀与所述主管路相连通，所述有毒气体管路依次经第八控制阀和第四减压阀与所述主管路相连通，所述混合气体甁经第九控制阀与所述主管路相连通；还包括与所述主管路相连通的抽空管路和尾气排放管路，所述抽空管路经第六控制阀与所述主管路相连通，所述尾气排放管路依次经第七控制阀和第三减压阀与所述主管路相连通，所述主管路上还连通设有一用于检测主管路之间压力的压力检测计，所述混合气体甁下方还设置有一电子秤，并且第一至第十控制阀、第一至第四减压阀、压力检测计和电子秤与所述PLC控制单元电连，所述尾气排放管路还与一尾气处理系统相连通。进一步的，所述主管路还连通一真空泵，所述真空泵与所述PLC控制单元电连。进一步的，所述配制室内还设有一抽风机，所述抽风机的抽风口伸入至配制室内，所述抽风机的出风口设置于配制室外，所述抽风机与所述PLC控制单元电连。进一步的，所述配制室内还设有一用于探测有毒气体外泄的有毒气体探测器，所述有毒气体探测器与所述PLC控制单元电连，所述PLC控制单元还电连有一报警模块和触摸显示模块。进一步的，所述配制室还设有一个以上用于方便操作人员操作的手套，所述手套靠近有毒气体甁和混合气体甁设置。进一步的，所述回收甁容置于一液氮桶内，所述液氮桶内的液氮温度为-196℃。进一步的，所述尾气处理系统包括用于吸收尾气的尾气吸收塔、盛放有高锰酸钾溶液的容置槽、用于将高锰酸钾溶液泵入尾气吸收塔塔顶内的循环泵，所述尾气排放管路与尾气吸收塔的尾气入口管相连通，所述容置槽经一输液管与尾气吸收塔塔釜相连通，所述循环泵的入口端经一入口管与尾气吸收塔塔釜相连通，出口端经一循环管路与尾气吸收塔塔顶内相连通，所述循环管路还连通设有一支管路，所述支管路与一废液回收槽相连通；所述输液管与所述入口管相连通。进一步的，所述尾气吸收塔塔顶还设有一排风机，所述尾气吸收塔塔釜内还设有一用于检测塔釜内高锰酸钾液位的液位传感器，所述排风机、循环泵和液位传感器与所述PLC控制单元电连。本专利技术还提供一种如上述所述的有毒电子混合气体的配制装置的配制方法，包括以下步骤：步骤S1：配制前，调节第一至第四减压阀，控制主管路压力为0.5MPa;依次对氮气管路、氦气管路、氢气管路以及主管路进行吹除抽真空处理，并且对混合气体甁和回收甁进行加热干燥抽空处理；步骤S2：将配制室通过抽风机抽风成负压状态；步骤S3：开始配制混合气体，此时第一至第十控制阀处于关闭状态，具体包括以下步骤，步骤S31:打开有毒气体瓶的瓶阀，并且打开第八控制阀和第九控制阀，向混合气体瓶内充入有毒气体；步骤S32：通过电子秤监测混合气体瓶是否达到所需重量，若是，则关闭第八控制阀,转至步骤S33；否则继续充入有毒气体；步骤S33:关闭混合气体甁的甁阀，打开第八控制阀，关闭第九控制阀；步骤S34：依次打开第一控制阀、第三控制阀或第五控制阀，当主管路中压力达1～2MPa时，关闭对应的第一控制阀、第三控制阀或第五控制阀，打开第九控制阀，氮气、氦气或氢气进入混合气体瓶，然后关闭第九控制阀；步骤S35：重复步骤S34，直至将主管路中的有毒气体充入混合气体瓶；步骤S36：关闭第八控制阀，打开第九控制阀，再依次打开第一控制阀、第三控制阀或第五控制阀，依次向混合气体甁中充入特定量的氮气、氦气或氢气；步骤S37:直至混合气体甁达到特定重量后，关闭第一控制阀、第三控制阀和第五控制阀，同时关闭混合气体瓶的瓶阀；步骤S4：打开第七控制阀，通过尾气排放管路将尾气排至尾气处理系统的尾气吸收塔进行吸收处理。进一步的，在步骤S4中，通过压力检测计检测主管路的压力降为0MPa时，关闭第七控制阀，打开第二控制阀；若压力检测计检测到压力上升至0.5MPa时，关闭第二控制阀，打开第七控制阀；根据压力检测计检测的压力，反复控制第二控制阀和第七控制阀，直至将主管路内的有毒气体置换干净后，关闭第九控制阀。与现有技术相比，本专利技术有以下有益效果：将回收甁、有毒气体甁和混合气体甁放置于密闭的配制室内，配制室与外界隔绝，由抽风机抽成负压。配制室还设有可以伸入配制室内的手套，操作人员在配制室外利用手套将有毒气体甁和混合气体甁的甁阀打开或者关闭。另外配制室内设置有毒气体探测器，一旦配制室有毒气体含量超过设定值，配制室外的报警模块进本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种有毒电子混合气体的配制装置，其特征在于：包括一密闭的配制室、设置于配制室内的带有PLC控制单元的配气面板、用于回收剩余气体的回收甁、用于存储有毒气体的有毒气体甁和用于配制有毒电子混合气体的混合气体甁，所述回收甁、有毒气体甁和混合气体甁分别经一回收管路、有毒气体管路和混合气体管路与位于配气面板上的主管路相连通，所述主管路还与分别连通有氮气、氦气和氢气的氮气管路、氦气管路和氢气管路相连通，所述氮气管路、氦气管路和氢气管路分别经第一控制阀、第三控制阀和第五控制阀与所述主管路相连通，所述氮气管路还依次经第二控制阀和第一减压阀与所述主管路相连通，所述氦气管路还依次经第四控制阀和第二减压阀与所述主管路相连通，所述回收管路经第十控制阀与所述主管路相连通，所述有毒气体管路依次经第八控制阀和第四减压阀与所述主管路相连通，所述混合气体甁经第九控制阀与所述主管路相连通；还包括与所述主管路相连通的抽空管路和尾气排放管路，所述抽空管路经第六控制阀与所述主管路相连通，所述尾气排放管路依次经第七控制阀和第三减压阀与所述主管路相连通，所述主管路上还连通设有一用于检测主管路之间压力的压力检测计，所述混合气体甁下方还设置有一电子秤，并且第一至第十控制阀、第一至第四减压阀、压力检测计和电子秤与所述PLC控制单元电连，所述尾气排放管路还与一尾气处理系统相连通。...

【技术特征摘要】
1.一种有毒电子混合气体的配制装置，其特征在于：包括一密闭的配制室、设置于配制室内的带有PLC控制单元的配气面板、用于回收剩余气体的回收甁、用于存储有毒气体的有毒气体甁和用于配制有毒电子混合气体的混合气体甁，所述回收甁、有毒气体甁和混合气体甁分别经一回收管路、有毒气体管路和混合气体管路与位于配气面板上的主管路相连通，所述主管路还与分别连通有氮气、氦气和氢气的氮气管路、氦气管路和氢气管路相连通，所述氮气管路、氦气管路和氢气管路分别经第一控制阀、第三控制阀和第五控制阀与所述主管路相连通，所述氮气管路还依次经第二控制阀和第一减压阀与所述主管路相连通，所述氦气管路还依次经第四控制阀和第二减压阀与所述主管路相连通，所述回收管路经第十控制阀与所述主管路相连通，所述有毒气体管路依次经第八控制阀和第四减压阀与所述主管路相连通，所述混合气体甁经第九控制阀与所述主管路相连通；还包括与所述主管路相连通的抽空管路和尾气排放管路，所述抽空管路经第六控制阀与所述主管路相连通，所述尾气排放管路依次经第七控制阀和第三减压阀与所述主管路相连通，所述主管路上还连通设有一用于检测主管路之间压力的压力检测计，所述混合气体甁下方还设置有一电子秤，并且第一至第十控制阀、第一至第四减压阀、压力检测计和电子秤与所述PLC控制单元电连，所述尾气排放管路还与一尾气处理系统相连通。2.根据权利要求1所述的一种有毒电子混合气体的配制装置，其特征在于：所述主管路还连通一真空泵，所述真空泵与所述PLC控制单元电连。3.根据权利要求1所述的一种有毒电子混合气体的配制装置，其特征在于：所述配制室内还设有一抽风机，所述抽风机的抽风口伸入至配制室内，所述抽风机的出风口设置于配制室外，所述抽风机与所述PLC控制单元电连。4.根据权利要求1所述的一种有毒电子混合气体的配制装置，其特征在于：所述配制室内还设有一用于探测有毒气体外泄的有毒气体探测器，所述有毒气体探测器与所述PLC控制单元电连，所述PLC控制单元还电连有一报警模块和触摸显示模块。5.根据权利要求1所述的一种有毒电子混合气体的配制装置，其特征在于：所述配制室还设有一个以上用于方便操作人员操作的手套，所述手套靠近有毒气体甁和混合气体甁设置。6.根据权利要求1所述的一种有毒电子混合气体的配制装置，其特征在于：所述回收甁容置于一液氮桶内，所述液氮桶内的液氮温度为-196℃。7.根据权利要求1所述的一种有毒电子混合气体的配制装置，其特征在于：所述尾气处理系统包括用于吸收尾气的尾气吸收塔、盛放有高锰酸钾溶液的容置槽、用于将高锰酸钾溶液泵入尾气吸收塔塔...

【专利技术属性】
技术研发人员：何经余，许少鹏，
申请(专利权)人：福建久策气体集团有限公司，
类型：发明
国别省市：福建;35