[发明专利]一种钢瓶处理系统及其使用方法和应用

说明书

本发明公开了一种钢瓶处理系统及其使用方法和应用，包括四个单元，第一，钢瓶单元：一只或多只包裹有加热毯的钢瓶、隔膜阀、真空计和压力传感器；第二，分析单元：包括隔膜阀和分析设备；第三，测试气体单元：包括隔膜阀、单向阀、过滤器和纯化设备；第四，抽空单元：包括隔膜阀和真空设备；从钢瓶出来的主管路上依次连接有隔膜阀V1、真空计、压力传感器、分析单元、测试气体单元、抽空单元；真空计通过隔膜阀V2连接于主管路，压力传感器通过隔膜阀V3连接于主管路；分析设备通过隔膜阀V4连接于主管路，通过隔膜阀V7与测试气体单元连接；纯化设备依次通过过滤器F1、单向阀C1、隔膜阀V5连接于主管路；真空设备通过隔膜阀V6连接于主管路。

技术领域

本发明涉及一种钢瓶处理系统及其使用方法，特别涉及高纯电子特气用钢瓶的处理。

背景技术

电子气体是超大规模集成电路(LSI)、平面显示器件、化合物半导体器件、太阳能电池、光纤等电子工业生产不可缺少的原材料，被广泛用于薄膜、刻蚀、掺杂、气相沉积、扩散等工艺。随着行业的快速发展，电子工业界对电子气体纯度的要求越来越高，其中杂质如水分、氧气、氮气的要求越发苛刻，一般超高纯气体的纯度在99.9999％以上，杂质水分、氧气、氮气的指标通常要求低于1ppmv，部分气体的水分指标甚至低于50ppbv。作为电子气体生产商，包装容器充装气体的钢瓶处理是气体提纯过程中一个重要的组成部分，杜绝钢瓶发生二次污染显得尤为重要。

目前常见的钢瓶处理方式是采用对钢瓶加热升温，再向钢瓶充入惰性气体，抽空，反复多次充气-抽空处理钢瓶内的杂质，但使用的处理系统洁净度低、气密性差，处理后的钢瓶内的水分、氧气和氮气杂质气体含量仍较高，无法满足电子工业的使用要求。

专利申请201710060733.8公开了一种钢瓶处理系统，将钢瓶置入烘箱内加热，系统配置有氮气管、排气管、真空泵和处理池，该方法目的在于将充装有不明成分物料的钢瓶进行安全处置，消灭潜在危险源，但处理后的钢瓶无法满足电子工业的使用要求。

专利ZL201720854287.3公布了一种钢瓶内的水分含量降低装置，包括空气置换器、烘干机构、氮气瓶、抽气管和输气管，该钢瓶内的水分含量降低装置通过加热钢瓶，使钢瓶内壁上的水分变成水蒸汽，氮气与瓶内水蒸汽充分混合，通过真空泵排出瓶外，虽然达到降低瓶内水分含量的目的，但是并未去除钢瓶内的氧气和氮气杂质气体，也无法满足电子工业的使用要求。

发明内容

本发明要解决的第一个技术问题是提供一种钢瓶处理系统，通过该系统可以实现痕量杂质水分、氧气、氮气的去除与检测，满足电子工业的使用要求。

本发明要解决的第二个技术问题是提供该系统的使用方法。

为解决第一个技术问题，本发明的技术方案是：一种钢瓶处理系统，包括四个单元，第一，钢瓶单元：一只或多只包裹有加热毯的钢瓶、隔膜阀、真空计和压力传感器；第二，分析单元：包括隔膜阀和分析设备；第三，测试气体单元：包括隔膜阀、单向阀、过滤器和纯化设备；第四，抽空单元：包括隔膜阀和真空设备；从钢瓶1出来的主管路上依次连接有隔膜阀V1、真空计3、压力传感器4、分析单元、测试气体单元、抽空单元；真空计3通过隔膜阀V2连接于主管路，压力传感器4通过隔膜阀V3连接于主管路；分析设备5通过隔膜阀V4连接于主管路，通过隔膜阀V7与测试气体单元连接；纯化设备6依次通过过滤器F1、单向阀C1、隔膜阀V5连接于主管路；真空设备7通过隔膜阀V6连接于主管路。真空计优选冷阴极电离真空计。

进一步的，该钢瓶处理系统引入PLC控制柜8，可以实现自动控制，PLC控制柜8包含钢瓶处理程序、加热毯2的温度控制模块；加热毯2、真空计3和压力传感器4接入PLC控制柜8，PLC控制柜8控制钢瓶温度和隔膜阀的开闭，隔膜阀为带远程控制的隔膜阀。

分析设备5用于完成钢瓶内气体中的痕量水分和微量氧气、氮气的检测。水分最低检出极限不大于2ppbv，氧气最低检出极限不大于0.01ppmv，氮气最低检出极限不大于0.01ppmv。