一种氨气提纯用吸附装置的制作方法

本实用新型涉及气体纯化设备领域，特别涉及一种氨气提纯用吸附装置。

背景技术：

太阳能做为一种清洁、高效的可再生能源，能广泛应用于家庭发电系统和大型商业光伏项目等诸多领域，高纯氨气在CVD（化学气相沉积）过程中为生产氮化硅薄膜提供氮源，是硅片清洗过程不可缺少的重要工艺气体，当然也是太阳能光伏行业必不可少的重要电子原料气体。

目前国内原料氨市场颇多，含量均在99.8%左右，而高纯及以上的氨气（99.999%-99.9995%）相对却很少；同时国内外高纯及以上的氨气价格也都是非常高。因此由原料氨气提纯适用于太阳能行业的高纯氨气势在必行，十分有必要研发新的设备用以提纯原料氨气。

技术实现要素：

本实用新型的目的是提供一种氨气提纯用吸附装置；公开的多级吸附串联装置能够提高装置的吸附能力、增强装置的吸附深度、增加原料氨气的使用价值，得到更高纯度（6N、7N）的氨气。

本实用新型的技术方案是：一种氨气提纯用吸附装置，包括依次连接的一级吸附器、二级吸附器以及三级吸附器；所述一级吸附器包括一级吸附器壳体以及位于一级吸附器壳体内的多孔陶瓷吸附装置；所述二级吸附器包括二级吸附器壳体以及位于二级吸附器壳体内的一号分子筛；所述三级吸附器包括三级吸附器壳体以及位于三级吸附器壳体内的二号分子筛；所述一级吸附器接有原料氨气进管；所述三级吸附器接有高纯氨气出管；所述一级吸附器设有排污口；所述二级吸附器设有排污口；所述三级吸附器设有排污口；所述一号分子筛的孔径大于所述二号分子筛的孔径。

本实用新型中，一级吸附器、二级吸附器、三级吸附器依次通过不锈钢管道连接；吸附器壳体可以为圆柱形也可以为其他形状，优选为圆柱形利于气体流动也避免吸附死角，壳体内设置吸附装置。本实用新型在一级吸附器内设置多孔陶瓷吸附装置，二级吸附器以及三级吸附器内分别设置一号分子筛以及二号分子筛，可以逐步滤除原料氨气中的杂质，尤其是一号分子筛的孔径大于所述二号分子筛的孔径，形成梯度除杂，利于提纯效果。优选的，多孔陶瓷吸附装置的过滤精度为0.05～0.1微米，一号分子筛的型号为13X，二号分子筛的型号为4A；原料氨气由原料氨气进管进入，首先粗吸附原料氨中的大量水份、油脂、粉尘、颗粒物等杂质，再去除原料氨中大量的水份、硫气物及二氧化碳，最后深度去除原料氨中少量的水份、硫气物及二氧化碳；三组吸附器在不同程度都会去除油脂，氧氮等杂质，经三个吸附装置串联吸附后的高纯氨质量合格，可通过高纯氨气出管进入客户使用区。

本实用新型中，所述原料氨气进管、高纯氨气出管上都设有截止阀；所述一级吸附器、二级吸附器之间以及二级吸附器、三级吸附器之间都设有截止阀；有利于气流流动的控制，从而保证提纯效果。

本实用新型中，所述一级吸附器、二级吸附器以及三级吸附器都设有热氮吹扫入口；利用热氮吹扫可以加速将吸附装置吸附的杂质从排污口排出，不仅提高吸附效率，增加提纯效果，还能是的吸附装置循环利用，降低设备成本。优选的，所述的热氮吹扫入口与排污口分别处于每个吸附器的顶部与底部，可以增加吹扫效果。

本实用新型中，所述一级吸附器顶部与二级吸附器底部连接，所述二级吸附器顶部与三级吸附器底部连接；所述原料氨气进管与一级吸附器底部连接，所述高纯氨气出管与三级吸附器顶部连接。气体由吸附器底部进入、顶部排出，提高了杂质去除效果，原料氨气经过一级吸附器、二级吸附器、三级吸附器串联吸附后，除去原料氨气中含有的大量杂质，此类杂质包含氧气、氮气、油脂、硫化物、颗粒、粉末和水气及二氧化碳，去除后的高纯氨气总杂质含量低于5ppm，可满足工业应用需求。

由于上述技术方案运用，本实用新型与现有技术相比具有下列优点：

1．本实用新型设计了一种氨气提纯用吸附装置，能有效的去除原料氨气（99.8%）中的氧、氮、二氧化碳、水、硫化物等有害杂质，去除后的高纯氨气总杂质含量低于5ppm，达到6N级，可满足工业应用的需求，同时也能为更高纯度的氨气提纯做准备；

2．本实用新型的装置节省能耗，污染少，经过该装置可以将经济价值较低的氨气经吸附后转化成浓度较高的氨气，提高了产品的价值，创造了较好的经济效益；

3．本实用新型的装置无需较多的厂房与投资，且效益高，能持续管道供气，对解决本行业的气源效果更加明显，能够满足于太阳能光伏行业及其他领域，吸附法还不对空气环境造成污染，适合工业化生产。

附图说明

图1为实施例一氨气提纯用吸附装置的结构示意图。

其中：1、一级吸附器；2、二级吸附器；3、三级吸附器；4、原料氨气进管；5、高纯氨气出管；6、截止阀；7、热氮吹扫口；8、排污口。

具体实施方式

如图1所示，一种氨气提纯用吸附装置，主要由三组吸附装置串联组合而成，包括由不锈钢管道依次连接的一级吸附器1、二级吸附器2、三级吸附器3；一级吸附器顶部出口连接二级吸附器底部进气口，二级吸附器顶部出口连接到三级吸附器底部进气口；一级吸附器接有原料氨气进管4；三级吸附器接有高纯氨气出管5；原料氨气进管、高纯氨气出管、一级吸附器、二级吸附器之间以及二级吸附器、三级吸附器之间都设有截止阀6，有利于气流流动的控制，从而保证提纯效果；热氮吹扫人口7、排污口8分别位于每个吸附器的顶部、底部；为了简洁，附图中相同部件标注一处。

上述氨气提纯用吸附装置中，一级吸附器包括一级吸附器壳体以及位于一级吸附器壳体内的多孔陶瓷吸附装置；二级吸附器包括二级吸附器壳体以及位于二级吸附器壳体内的一号分子筛；三级吸附器包括三级吸附器壳体以及位于三级吸附器壳体内的二号分子筛；多孔陶瓷吸附装置为三氧化二铝吸附装置，过滤精度为0.05微米，一号分子筛的型号为13X，二号分子筛的型号为4A。多孔陶瓷吸附装置、一号分子筛以及二号分子筛本身为现有产品，其通过常规手段安装在吸附器内。原料氨气经过一级吸附器、二级吸附器、三级吸附器串联吸附后，除去原料氨气中含有的大量杂质，此类杂质包含氧气、氮气、油脂、硫化物、颗粒、粉末和水气及二氧化碳。其中一级吸附器中填装三氧化二铝吸附剂作为多孔陶瓷吸附装置，主要粗吸附原料氨中的大量水份、油脂、粉尘、颗粒物等杂质；二级吸附器中填装分子筛(13X)作为吸附装置，主要去除原料氨中大量的水份、硫气物及二氧化碳；三级吸附器填装分子筛(4A) 作为吸附装置，主要深度去除原料氨中少量的水份、硫气物及二氧化碳。三组吸附器在不同程度都会去除油脂，氧氮等杂质。经三个吸附装置吸附后的高纯氨质量合格，可通过截止阀门经管道进入客户使用区。

热氮吹扫是为分子筛吸附再生使用的。当经过吸附器处的氨气去除杂质效果下降时，将通过吹扫口进行热氮气吹扫，同时废气从排污口处排出，不仅提高吸附效率，增加提纯效果，还能是的吸附装置循环利用，降低设备成本。

通过本实用新型的装置后能有效的去除原料氨气（99.8%）中的氧、氮、二氧化碳、水、硫化物等有害杂质，去除后的高纯氨气总杂质含量低于5ppm，可满足客户的需求，同时也能为更高纯度的氨气提纯做准备。本装置节省能耗，污染少，经过该装置，将经济价值较低的氨气经吸附后转化成浓度较高的氨气，提高了产品的价值，创造了较好的经济效益。

实施例二

一种氨气提纯用吸附装置，与实施例一一致，主要由三组吸附装置串联组合而成，包括由不锈钢管道依次连接的一级吸附器、二级吸附器、三级吸附器，不同点在于多孔陶瓷吸附装置为三氧化二铝吸附装置，过滤精度为0.1微米，一号分子筛的型号为13X，二号分子筛的型号为4A；通过本实用新型的装置后能有效的去除原料氨气（99.8%）中的氧、氮、二氧化碳、水、硫化物等有害杂质，去除后的高纯氨气总杂质含量低于5ppm，可满足客户的需求，同时也能为更高纯度的氨气提纯做准备。