[实用新型]一种单晶硅生产中的氩气循环装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种运用于单晶硅生产的系统，尤其是一种单晶硅生产中的氩气循环装置。

背景技术

据调查显示全球目前有1万台左右单晶炉在中国有8千余台，到2020年，单晶炉将达到2万台，而一台单晶炉平均一年大约需要使用5.76×10⁵L - 8.64×10⁵L氩气。目前市面上氩气回收装置的成本远远高于氩气的购买成本，面对高额的成本，很多生产方多选择将单晶硅生产过程中产生的废氩气直接排放于大气中不加以回收利用。然而这样做的结果将造成我们仅有的地球资源的不断浪费，巨大的浪费不仅让我们的资源越来越少还将造成我们环境的危害。

申请号为201210078306.X，发明名称为单晶硅生产中氩气会说纯化的方法与装置中采用的方法是：先对来自单晶炉回收的氩气进行粗除油，再经压缩冷却后高精度除油除尘；接着通过高温催化反应使甲烷等烃类和一氧化碳同氧气反应生成水和二氧化碳，催化反应中保证氧气过量；再通过冷却后再催化剂作用下使过量氧气同加入的氢气反应生成水，经过两次催化反应之后的氩气经过常温吸附单元以便吸附水和二氧化碳；将上述氩气冷却后送入低温精馏塔，使氩气与氮气和氢气产生精馏分离，得到纯液氩，再经复热后得到纯氩产品。该发明系统复杂，设备价格高，而且在回收过氩气的同时不断在消耗氧气、氢气，增加成本。

申请号为201580006723.5，发明名称为单晶硅制造装置的氩气回收精致方法及氩气回收精致装置，该方法具有从单晶硅制造装置向废氩气贮槽导入含有氮气、氧气及一氧化碳的废氩气的工序、用去除所述废氩气中的固形物的预处理设备来去除所述固形物的工序、通过催化反应分别将所述氧气转化为水、将说述一氧化碳转化为二氧化碳的工序、及去除所述水、所述二氧化碳及所述氮气得到回收气体的工序，在通过将催化剂配置于双级压缩机内，仅用压缩热进行所述催化反应来得到所述回收气体的工序中，在预先用干燥机去除所述水后，用常温吸附塔去除所述氮气、所述二氧化碳，得到所需氩气产品。此方法设备成本高，在回收氩气的同时在不断消耗氧气、氢气，增加成本。

实用新型内容

因此，为了克服上述不足，本实用新型在此提供一种设计合理，结构简单，使用方便，以低成本的方式对单晶硅生产过程中产生的废氩气进行过滤回收循环利用，从而减少氩气损失，节约生产成本。

本实用新型是这样实现的，构造一种单晶硅生产中的氩气循环装置，包括氩气存储罐，汽化器、单晶炉、真空泵、固化物处理器、氧化铜反应器、石灰水反应装置、干燥器、以及精馏设备；

所述氩气存储罐通过管道与汽化器连接；

所述汽化器通过管道与单晶炉连接并在该连接管道上分别设置有阀门；

所述单晶炉再通过管道与真空泵和精馏设备连接，同时在该管道上设置有阀门；

所述真空泵通过管道分别与氧化铜反应器和石灰水反应装置连接，并分别在该管道上均设置有阀门，同时该真空泵还通过管道与固化物处理器连接，在该管道上设置三通管路，且均设置有阀门；

所述固化物处理器通过管道与氧化铜反应器连接，并在该管道上设置有阀门；

所述氧化铜反应器通过管道与石灰水反应装置连接，并在该管道上安装有阀门；

所述石灰水反应装置再通过管道与干燥器连接，在该管道上设置阀门；

所述干燥器再通过管道与精馏设备连接。

优选地，还包括水解装置，该水解装置通过管道与氧化铜反应器连接，并在该管道上设置有阀门。

优选地，所述固化物处理器为静电除尘除油器，并在底部设置有收集贮存装置。

本实用新型使用方法如下：

从单晶炉出来的废氩气经真空泵送至固化物处理器，该固化物处理器为电除尘除油器利用静电吸附的原理将油、硅类固化物除掉；再将前期5%的废氩气排至空气，后期95%废氩气通过灼热的氧化铜使废气中的氢气、一氧化碳、甲烷等烃类物质与灼热氧化铜发生化学反应生成二氧化碳、水、铜；接着将废氩气通过石灰水反应装置除掉其中的二氧化碳，进入干燥器干燥后，再精馏除掉氮气，最终将处理后的纯氩气送回单晶炉内循环利用。

本实用新型具有如下有益效果：

本实用新型设计合理，结构简单，使用方便，能够合理的以低成本的方式对单晶硅生产过程中产生的废氩气进行过滤回收循环利用，从而减少氩气损失，节约生产成本；