专利名称：分子筛再生设备的制作方法
技术领域：
本发明涉及硅烷提纯工艺技术领域，特别涉及一种分子筛再生设备。
背景技术：
硅烷经过一系列精馏设备后还含有微量的杂质，需要用分子筛进一步除去，经过分子筛吸附除杂后得到电子级硅烷。当分子筛吸附杂质到一定程度后吸附功能下降，此时需要分子筛离线再生。在现有技术中，分子筛再生一般有两种方法。第一种，专利号为“201110255542.
X”、专利名称为“一种利用产品氮气参与分子筛吸附器再生的工艺”的专利提供了一种利用产品氮气参与分子筛吸附器再生的工艺，将出空气分离塔的产品氮气管道和污氮气管道之间用管道连接，并加装控制阀门，将产品氮气引入加温再生用污氮管参与分子筛吸附器再生，不必过多食用节流空气，即可满足分子筛再生气体量的需求。可使更多空气进入塔内参与精馏，从而可以提高气体产量。但是该种再生方法与本发明提到的工艺相差较多，无可比性。现有技术中第二种再生的方法，就是先用氮气将分子筛内的硅烷置换出去，然后用热氢气加热分子筛方式将分子筛吸附的杂质脱附出去，被加热的气体流过分子筛，加热分子筛并将分子筛微孔内的杂质带走。上述第二种分子筛再生的方法与本发明较近，但是存在如下缺陷第一，分子筛硅烷置换步骤就需要氮气，而再生需要切换到氢气，由于氢气分子直径小，其易于进入分子筛的小孔中，易于给硅烷提纯工艺带来氢气杂质。第二，氢气安全性较差。氢气化学性质活泼，分子体积小，容易泄露，如果泄露将形成爆炸性混合物，对人员和设备造成安全隐患。第三，氢气成本高。用氮气置换完毕后用还需要用氢气再生，提高了再生分子筛的成本。有鉴于此，如何对现有技术中分子筛再生设备作出改进，从而一方面简化再生工艺和避免带来氢气杂质，另一方面能够保证安全和降低再生成本，是本领域技术人员亟需解决的问题。
发明内容本发明要解决的技术问题为提供一种分子筛再生设备，该再生设备设计能够一方面简化再生工艺和避免带来氢气杂质，另一方面能够保证安全和降低再生成本。为解决上述技术问题，本发明提供一种一种分子筛再生设备，包括吸附塔，所述吸附塔设有硅烷进口阀门和硅烷出口阀门，并所述吸附塔的内部还设有分子筛；该吸附塔连接有用于在分子筛再生过程中硅烷置换和硅烷杂质脱附的氮气输送装置。优选地，所述氮气输送装置的管路上还设有加热器。优选地，所述加热器为电加热器。[0014]优选地，所述电加热器上设有温度调节部件。优选地，所述吸附塔上还连接有温度显示器。优选地，所述氮气输送装置的管路上还设有调节氮气流量的调节阀。在本发明中，硅烷置换和硅烷杂质的脱附都适用氮气输送装置通过输送氮气来完成的，因而省却了现有技术中关闭氮气阀门和开启氢气阀门的工艺步骤，从而简化了再生工艺。此外，进行硅烷杂质脱附时，还是采用的氮气，因而能够避免再带来氢气杂质。还有，在本发明中，氮气为惰性气体，不易于与其他物质发生化学反应，不会燃烧和爆炸，操作安全。最后，氮气的成本比氢气低很多，因而能够节约再生成本。综上所述，本发明所提供的分子筛再生设备的设计能够一方面简化再生工艺和避免带来氢气杂质，另一方面能够保证安全和降低再生成本。
图I为本发明一种实施例中分子筛再生方法的流程框图；图2为本发明一种实施例中分子筛再生设备的结构示意图。
具体实施方式
本发明的核心为提供一种分子筛再生方法，该再生方法的设计能够一方面简化再生工艺和避免带来氢气杂质，另一方面能够保证安全和降低再生成本。此外，本发明另一个核心为提供一种分子筛再生设备。为了使本领域的技术人员更好地理解本发明的技术方案，
以下结合附图和具体实施例对本发明作进一步的详细说明。首先，对本发明所用到的专业术语进行解释。I、分子筛吸附硅烷中乙烯的吸附材料，类型为4A分子筛；2、吸附塔盛装有分子筛的设备。3、再生分子筛吸附杂质乙烯后，利用热气体加热方式除去分子筛内吸附的杂质(亦即本发明提到的硅烷杂质，比如，上述的乙烯)，达到分子筛再利用的一种方法。请参考图I和图2，图I为本发明一种实施例中分子筛再生方法的流程框图；图2为本发明一种实施例中分子筛再生设备的结构示意图。如图2所示，在本发明中，分子筛再生设备包括吸附塔I，吸附塔I设有硅烷进口阀门和硅烷出口阀门，并吸附塔I的内部还设有分子筛；该吸附塔I连接有用于在分子筛再生过程中硅烷置换和硅烷杂质脱附的氮气输送装置。此外，氮气输送装置的管路上还设有加热器2，该加热器2具体为电加热器。如图I所示，本发明所提供的分子筛再生方法包括如下步骤S I :关闭吸附塔I的硅烷进口阀门和硅烷出口阀门；具体地，使得吸附塔I离开生产线，并关闭吸附塔I的硅烷进口阀门和硅烷出口阀门。S2 :用氮气将吸附塔I内的硅烷置换出来；通过上述氮气输送装置向吸附塔I内充入氮气，然后释放到常压，再次向吸附塔I充入氮气，释放到常压。如此反复，完成吸附塔I充压泄压置换。S3 :保持氮气输送，开启加热器2，通过加热的氮气将吸附塔I内分子筛上的硅烷杂质脱附出来。在本发明中，硅烷置换和硅烷杂质的吸附都适用氮气来完成的，因而省却了现有技术中关闭氮气阀门和开启氢气阀门的工艺步骤，从而简化了再生工艺。此外，进行硅烷杂质脱附时，还是采用的氮气，因而能够避免再带来氢气杂质。还有，在本发明中，氮气为惰性气体，不易于与其他物质发生化学反应，不会燃烧和爆炸，操作安全。最后，氮气的成本比氢气低很多，因而能够节约再生成本。综上，本发明所提供的分子筛再生方法的设计能够一方面简化再生工艺和避免带来氢气杂质，另一方面能够保证安全和降低再生成本。具体地，可以对上述再生方法作出具体设计。比如，在上述步骤SI中，关闭吸附塔I的硅烷进口阀门和出口阀门后，还需要将吸附塔I内的压力释放到常压。此外，在上述步骤S2中，通过充压泄压的方式用氮气将吸附塔I内的硅烷置换出来。具体地，向吸附塔I内充入具有较大压力的氮气，并使得氮气与硅烷充分混合，然后再 进行泄压，氮气释放出来的同时也会把硅烷释放出来。具体地，在步骤S3中，通过加热器2的加热，使得吸附塔I内的温度从而30°加热到450°。并且进一步地，加热过程采用阶梯型加热的方式。具体地，阶梯型加热的方式的具体为加热器2逐渐提高加热温度，中间每隔30°飞0°改变一次加热温度，直至吸附塔I的顶部温度达到该加热温度后，使得吸附塔I保温一个小时。该种方法设计一方面能够防止温度急剧上升对分子筛造成损坏，另一方面能够使得热氮气分子充分脱附硅烷杂质。进一步地，直至加热温度达到450°，并待吸附塔I的顶部的温度达到450°后，使得吸附塔I保温8 10小时。该种结构设计能够使得热氮气分子充分吸附硅烷杂质。如图I所示，还可以作出进一步设计。比如，上述步骤S3之后还包括如下步骤S4 :调低加热器2的温度，缓慢使吸附塔I的温度降低至30°。该种方法设计可以防止温度急剧下降而导致对分子筛造成损坏。此外，如图2所示，还可以对本发明的分子筛再生设备作出具体设计。比如，电加热器上设有温度调节部件，该温度调节部件便于对电加热器的加热温度进行控制调节，从而能够便于实现上述阶梯形加热方式。此外，如图2所示，吸附塔I上还连接有温度显示器3。该温度显示器3用于显示吸附塔I的温度，从而便于实现对温度的控制。再者，如图2所示，氮气输送装置的管路上还设有调节氮气流量的调节阀。通过该调节阀调节氮气的流量，因而可以根据分子筛上杂质的多少，相应地调节氮气的流量。以上对本发明所提供分子筛再生方法和再生设备进行了详细介绍。本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以对本发明进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本发明权利要求的保护范围内。
权利要求1.一种分子筛再生设备，包括吸附塔(1)，所述吸附塔(I)设有硅烷进口阀门和硅烷出口阀门，并所述吸附塔(I)的内部还设有分子筛；其特征在于，该吸附塔(I)连接有用于在分子筛再生过程中硅烷置换和硅烷杂质脱附的氮气输送装置。
2.如权利要求I所述的分子筛再生设备，其特征在于，所述氮气输送装置的管路上还设有加热器(2)。
3.如权利要求2所述的分子筛再生设备，其特征在于，所述加热器(2)为电加热器。
4.如权利要求3所述的分子筛再生设备，其特征在于，所述电加热器上设有温度调节部件。
5.如权利要求I所述的分子筛再生设备，其特征在于，所述吸附塔(I)上还连接有温度显不器(3)。
6.如权利要求I至5任一项所述的分子筛再生设备，其特征在于，所述氮气输送装置的管路上还设有调节氮气流量的调节阀。
专利摘要本实用新型公开了一种分子筛再生设备，包括吸附塔(1)，所述吸附塔(1)设有硅烷进口阀门和硅烷出口阀门，并所述吸附塔(1)的内部还设有分子筛；该吸附塔(1)连接有用于在分子筛再生过程中置换分子筛中硅烷和使分子筛中杂质脱附的氮气输送装置。该再生设备设计能够一方面简化再生工艺和避免带来氢气杂质，另一方面能够保证安全和降低再生成本。
文档编号C01B33/06GK202666872SQ201220346900
公开日2013年1月16日 申请日期2012年7月17日 优先权日2012年7月17日
发明者桑艳青, 耿金成, 许宝辉, 史东旭 申请人:六九硅业有限公司