一种半导体专用的H2纯化系统技术方案

本实用新型专利技术公开了一种半导体专用的H2纯化系统，包括常温吸附反应器，其入口与原料气入口相连，出口通过第二加热器与高温吸气反应器的入口连接，高温吸气反应器的出口通过脱水反应器与产品气出口相连，高温吸气反应器与脱水反应器的之间设有第一冷却器，常温吸附反应器的出口通过第一加热器与再生气入口相连，常温吸附反应器的入口通过放空阀与放空口相连，常温吸附反应器的入口与放空口之间的管路上设有第二冷却器。本实用新型专利技术所述的半导体专用的H2纯化系统采用设置外置加热器、高温吸气反应器以及脱水反应器，使得加热气体均匀，催化剂利用率高，并且可以有效的除去产品气中的水气，提高了产品气的纯度。提高了产品气的纯度。提高了产品气的纯度。

【技术实现步骤摘要】
一种半导体专用的H2纯化系统


[0001]本技术涉及气体纯化设备
，具体涉及一种半导体专用的H2纯化系统。

技术介绍

[0002]随着集成电路等行业的高速发展，在集成电路成品制作工艺过程中对使用气体纯度的要求越来越高，杂质要求小于1ppb。目前的氢气纯化技术多采用前端催化后端干燥吸附的技术，前端催化工艺可使杂质反应生成二氧化碳和水，后端深度吸附工艺吸附脱除二氧化碳和水等杂质。此技术虽然在一定程度上脱除杂质烃类、一氧化碳、二氧化碳和水，但脱除深度已经不能满足生产使用需求。

技术实现思路

[0003]本技术针对以上问题提出了一种半导体专用的H2纯化系统。
[0004]本技术采用的技术手段如下：
[0005]一种半导体专用的H2纯化系统，包括常温吸附反应器、第二加热器、高温吸气反应器以及脱水反应器；所述常温吸附反应器的入口与原料气入口相连，所述常温吸附反应器的出口与所述高温吸气反应器的入口连接，所述常温吸附反应器与所述高温吸气反应器之间设有所述第二加热器，所述高温吸气反应器的出口与所述脱水反应器的入口连接，所述脱水反应器的出口与产品气出口相连，所述高温吸气反应器与所述脱水反应器的之间设有第一冷却器，所述常温吸附反应器的出口与再生气入口通过再生气排入管相连，所述再生气排入管上设有第一加热器，所述常温吸附反应器的入口通过放空阀与放空口相连，所述常温吸附反应器的入口与放空口之间的管路上设有第二冷却器。
[0006]进一步地，所述常温吸附反应器与所述第二加热器之间还设有保护气入口。
>[0007]进一步地，常温吸附反应器与所述第二加热器之间还设有换热器，所述常温吸附反应器的出口与所述换热器的冷媒入口连接，所述换热器的冷媒出口与所述第二加热器连接，所述换热器的热媒入口与所述高温吸气反应器的出口连接，所述换热器的热媒出口与所述第一冷却器连接。
[0008]进一步地，所述换热器的冷媒入口与所述保护气入口连接。
[0009]进一步地，包括两个并联的常温吸附反应器，分别为第一常温吸附反应器和第二常温吸附反应器，所述第一常温吸附反应器的出口通过第一常温吸附反应器出口支管连接至常温吸附反应器出口主管，所述第二常温吸附反应器的出口通过第二常温吸附反应器出口支管连接至所述常温吸附反应器出口主管，所述常温吸附反应器出口主管与所述高温吸气反应器连接，所述再生气排入管包括再生气排入管主管、第一再生气排入管支管和第二再生气排入管支管，所述第一常温吸附反应器的出口通过所述第一再生气排入管支管与所述再生气排入管主管连接，所述第二常温吸附反应器的出口通过所述第二再生气排入管支管与所述再生气排入管主管连接，所述第一再生气排入管支管上设有第一加热器Ⅰ和第一
再生气控制阀，所述第二再生气排入管支管上设有第一加热器Ⅱ和第二再生气控制阀，所述常温吸附反应器出口主管与所述再生气排入管之间还设有加氢管路，所述加氢管路上设有单向阀、减压器和限流孔板，所述第一常温吸附反应器的入口与放空口之间的管路上设有第二冷却器Ⅰ，所述第二常温吸附反应器的入口与放空口之间的管路上设有第二冷却器Ⅱ。
[0010]进一步地，所述高温吸气反应器的外部设有加热套。
[0011]进一步地，所述加热套为电加热外套，所述加热套的分为上下两部分，所述加热套的下部分的功率大于上部分的功率。
[0012]进一步地，所述常温吸附反应器从入口侧到出口侧依次填充脱氧剂和镍催化剂，所述高温吸气反应器内填充有锆钒铁吸气剂。
[0013]进一步地，所述脱水反应器与产品气出口之间的管路上设有产品分析取样管路，所述产品分析取样管路与产品分析取样口相连。
[0014]与现有技术比较，本技术所述的半导体专用的H2纯化系统具有以下优点，通过设置常温吸附反应器、第二加热器、高温吸气反应器以及脱水反应器，加热气体均匀，催化剂利用率高，减少了死气或温度不到要求的问题，能对原料中的杂质进行深度脱除,同时由于设置了脱水反应器，脱水反应器可以有效的去除换热器、冷却器等因运输过程中管程与壳程接触空气附着的水分子，避免长时间大气量吹扫高温吸气反应器，快速降低杂质水指标。
附图说明
[0015]图1为本技术公开的半导体专用的H2纯化系统的结构图。
[0016]图中：1、原料气入口，2、再生气入口，3、放空口，4、保护气入口，5、产品分析取样口，6、产品气出口，7、第一常温吸附反应器，8、第二常温吸附反应器，9、换热器，10、高温吸气反应器，11、第二冷却器Ⅰ，12、第二冷却器Ⅱ，13、第一冷却器，14、加氢阀门，15、第一再生气控制阀，16、第二再生气控制阀，18、第一吸附器出口阀，第一放空阀19，20、第二放空阀，21、第二吸附器出口阀，22、再生气主控制阀，23、保护气控制阀，24、吸气工序控制阀，25、第一加热器Ⅰ，26、第一加热器Ⅱ，27、第二加热器，28、单向阀，29、减压器，30、限流孔板，31，加热套，33、加氢管路，34、产品分析取样管路，35、脱水反应器，36、第一常温吸附反应器出口支管，37、第二常温吸附反应器出口支管，38、常温吸附反应器出口主管，39、再生气排入管主管，40、第一再生气排入管支管，41、第二再生气排入管支管。
具体实施方式
[0017]如图1所示为本技术公开的半导体专用的H2纯化系统，包括常温吸附反应器、第二加热器27、高温吸气反应器10以及脱水反应器35；所述常温吸附反应器的入口与原料气入口1相连，所述常温吸附反应器的出口与所述高温吸气反应器10的入口连接，所述常温吸附反应器与所述高温吸气反应器10之间设有所述第二加热器27，所述高温吸气反应器10的出口与所述脱水反应器35的入口连接，所述脱水反应器35的出口与产品气出口6相连，所述高温吸气反应器10与所述脱水反应器35的之间设有第一冷却器13，所述常温吸附反应器的出口与再生气入口2通过再生气排入管32相连，所述再生气排入管上设有第一加热器，所
述常温吸附反应器的入口通过放空阀与放空口3相连，所述常温吸附反应器的入口与放空口3之间的管路上设有第二冷却器。脱水反应器35内的分子筛是一种人工合成的具有筛选分子作用的水和硅铝酸盐(泡沸石)货天然沸石，为白色粉末，粒度在0.5
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10微米，加入粘合剂可挤压成条状，片状和球状。分子筛无毒，无味，无腐蚀性，不溶于水及有机溶剂，能溶于强酸和强碱。分子筛加热后失去结晶水，晶体内形成许多孔穴，孔径大小与许多气体分子直径相近，且非常均匀。它能把小于孔径的气体分子吸进孔隙内，把大于孔径的分子排除在外。常温下可以快速脱除换热器、冷却器内因运输过程中管程与壳程接触空气附着的水分子，避免长时间大气量吹扫高温吸气反应器后端，快速降低杂质水指标，由于后端有过滤器，水分子不经过脱水反应器吹进聚四氟乙烯材质的过滤器中，滤芯上会残留水分子并且很难去除，导致产品气一直不合格，过程可能会长达半年左右。脱水反应器两端是螺纹连接便于拆卸，吸附饱和后可以更换，再生，达到循环利用的目的。相本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种半导体专用的H2纯化系统，其特征在于：包括常温吸附反应器、第二加热器、高温吸气反应器以及脱水反应器；所述常温吸附反应器的入口与原料气入口相连，所述常温吸附反应器的出口与所述高温吸气反应器的入口连接，所述常温吸附反应器与所述高温吸气反应器之间设有所述第二加热器，所述高温吸气反应器的出口与所述脱水反应器的入口连接，所述脱水反应器的出口与产品气出口相连，所述高温吸气反应器与所述脱水反应器的之间设有第一冷却器，所述常温吸附反应器的出口与再生气入口通过再生气排入管相连，所述再生气排入管上设有第一加热器，所述常温吸附反应器的入口通过放空阀与放空口相连，所述常温吸附反应器的入口与放空口之间的管路上设有第二冷却器。2.根据权利要求1所述的半导体专用的H2纯化系统，其特征在于：所述常温吸附反应器与所述第二加热器之间还设有保护气入口。3.根据权利要求2所述的半导体专用的H2纯化系统，其特征在于：所述常温吸附反应器与所述第二加热器之间还设有换热器，所述常温吸附反应器的出口与所述换热器的冷媒入口连接，所述换热器的冷媒出口与所述第二加热器连接，所述换热器的热媒入口与所述高温吸气反应器的出口连接，所述换热器的热媒出口与所述第一冷却器连接。4.根据权利要求3所述的半导体专用的H2纯化系统，其特征在于：所述换热器的冷媒入口与所述保护气入口连接。5.根据权利要求1至4中任意一项所述的半导体专用的H2纯化系统，其特征在于：包括两个并联的常温吸附反应器，分别为第一常温吸附反应器和第二常温吸附反...

【专利技术属性】
技术研发人员：侯鹏，李文强，杨荣博，韩江江，李文豪，李世海，田维峰，阮方，
申请(专利权)人：大连华邦化学有限公司，
类型：新型
国别省市：