聊聊半导体工业高纯气体纯化器

什么是吸附纯化？

    吸附纯化是指某种气体，液体或者被溶解的固体的原子，离子或者分子附着在某表面上。这一过程使得表面上产生由吸附物构成的膜。吸附不同于吸收，吸收是指作为吸附物的液体浸入或者溶解于另一液体或固体中的过程。吸附仅限于固体表面，而吸收同时作用于表面和内部。吸附的逆向反应是解析

吸附的两种类型:

• 物理吸附

• 分子间吸附作用力较弱

• 不需要高的能量来打破分子键

• 化学吸附

• 较强的分子作用力

•  需要高能量打破分子键

吸附什么呢？

• 稀有气体：氩 氦 氖 氪 氙 

• 氮气

• 氢气

• 氧气

• 特种气体：CF4  C2F6  CHF3  NH3  SIH4  SF6  CH4

常见气体纯化流程图

SAES

气体纯化器外观示例

SAES

Getters纯化材料

• Getters - zirconium alloys  锆合金

• 氧化反应吸附氢和氮

• 分子毛细孔吸附  

运行温度

• 稀有气体 - 400oC

• 氮气 - 350oC(PS9  PS8 Regeneration 200oC )

• 氢气 - 600oC

• 氧气 - 300oC

材料特点

• 随着温度的升高反应和吸附能力增强

• 随着温度的降低反应和吸附能力减弱，但不会释放杂质

• 温度过高(>800oC) 会无区别反应吸附

镍催化剂纯化材料

• Nickel catalyst 镍催化剂

• 吸氧反应

• 分子毛细孔吸附  

材料特点

• 常温吸附

• 随着温度升高而反应增强，但吸附能力降低

• 如果温度超过 60-80oC，开始释放杂质

氧化钯催化剂纯化材料

• PdO - Palladium Oxide Catalyst 氧化钯催化剂

• 将CO 和H2催化反应生成CO2 和H2O

• 分子毛细孔吸附  

材料特点

• 反应温度 ---- - 300oC 

• 随着温度增加而反应增强，最佳反应温度为- 300oC 

•  常温下不反应

分子筛纯化材料

• Mole Sieve 分子筛

• 物理吸附-  H2O 和CO2

• 分子毛细孔吸附  

材料特点

• 常温吸附

• 随着温度升高而反应增强，但吸附能力降低

• 如果温度超过 60-80oC，开始释放杂质

吸附纯化工艺流程图

JPC

SAES

吸附纯化产品规格举例

SAES

吸附纯化技术特点

• 吸附与再生

• 两级吸附

• 吸附塔物理吸附

• Getter 内化学吸附反应

• 每套设备内有两个吸附塔和一个Getter

• 常温吸附去除CO, CO2, H2O and O2 

• 加热至200度再生去除 H2O, CO, CO2, O2  

系统安全特性

• 吸附塔和Getter 采用温度联锁保护

• 设备内排空管口设有氢气泄漏侦测器

• 设有过压释放保护系统

气体纯化组合拳

注： 如有侵权请告知 ，欢迎批评指正，谢谢