nk) 110，其包含液位传感器113和将任何溢出的水引至冷凝排水117的自动放泄阀115。净化调节罐110收集从处理管线70除去的水。处理管线70还包含压缩器97和冷却器99。压缩器97通过再循环所述气体的一部分以确保处理管线70保持一致的压力而起到管理输入压力的作用。冷却器99从所述工艺气体除去热和水并任选可以包含湿度控制阀(未显示)。处理管线70还包含净化旁路管线83 (其包含阀85)。净化旁路管线83允许最终用户补充去往所述至少一个生产工具(图7中显示)的主输入集管，以达到至少一个生产工具的所述输入的工艺要求。例如，通过所述工艺控制器测量和分析的系统监测的输出数据确定了所述处理的用过的工艺气体的纯度是足够的，所述净化旁路允许该气体无需净化被引导到所述至少一个产物工具。这提高了所述系统的总效率。在所述用过的工艺气体被压缩和随后干燥之后，它然后通过阀119被引入净化管线120中。如图3显示，阀119、阀115、液位传感器113、过滤器90、和压力传感器93，与CPU 15电连通。
[0047]图4显示了用过的工艺气体经受净化的处理。在图4显示的系统中，所述用过的工艺气体经由一个或多个膜受到净化。其他净化方法也可使用，例如吸收、吸附、蒸馏或类似的手段。设想根据系统要求，可采用一种或多种替代或补充的处理方法。图3的净化管线120根据生产需要被引入一个或多个净化器125。根据所选择的净化方法，净化管线120包含压力传感器137和阀135。在图4显示的实施方式中，所述系统在净化器125中利用膜净化，其需要在整个系统的各个点处保持和计算所述工艺气体的流量。这种状况可利用显示为CPU 15的工艺控制器来控制，CPU15与一种或多种以下元件电连通:净化器125，传感器133，传感器137，和调节器135。图4描绘了净化旁路管线83 (其显示在图3中)，其与纯化的最终产物掺合，显示为最终产物管线130。净化旁路管线83当所述工艺气体的纯度足够而不需要净化时使用。图4还描绘了排气管线131，其通过排气139排放所述工艺气体内包含的污染物，排气139经由主流出物管线65(图2中显示)被引入所述系统。最后，图4显示了再循环流100，其将不符合规格的工艺气体100 (例如，不符合一种或多种工艺要求的工艺气体)引出净化器125、通过调节器137、并将所述处理的工艺气体再引回到图3显示的处理系统中。
[0048]图5显示了来自图4显示的系统的净化的最终产物130被引入压缩器140，其然后可通过图6中的主输入管线165被再引入至少一个生产工具中。压缩器140调节进气压力以符合生产工具要求，以提供显示为150的压缩的最终气体。图5还描绘了止回阀145，其防止来自进料管线20(图1显示)的回流纯氦气回流到所述压缩器中。如果所述处理工艺气体的纯度不符合系统要求，在这个点可以将纯He引入系统中。在某些未显示的实施方式中，所述压缩的最终产物气体可以被后加工，例如引入水化循环中以调节湿度控制。在这种或其他实施方式中，所述最终产物压缩气体还可以在再引入所述至少一个或多个生产工具中之前，根据系统要求与一种或多种气体掺合。
[0049]图6显示了压缩的最终产物气体150被引导到至少一个生产工具(在图7显示为260A)。压缩的终产物气体管线150还包含罐167，其捕集任何多余的氦气，然后运送到主气体输入集管或歧管165和控制阀163，所述控制阀163保持所述工具所需要的运送压力。罐167还允许所述生产工具和管线内包含的所有工艺气体在系统故障的情况下被捕集。主集气管165与工具输入管线160A至160C流动连通。所述系统还包含传感器171、173和175，其是监测氧气(O2)、水(H2O)和压力流的传感器。这些传感器与工艺控制器例如显示的CPU15电连通。
[0050]图7描绘了所述至少一个生产工具260，其显示了压缩的最终产物气体165从主集气管供应到生产工具输入管线160A中，并且其中用过的工艺气体在物品(未显示)加工之后，通过气体回收管线或工具流出物管线60A从至少一个生产工具260A移出。生产工具输入管线160A还包含阀181。气体回收管线还包括一个或多个阀例如阀71。另外，气体回收管线可以包括任选的背压调节器(未显示)，其防止过量的用过的工艺气体流到所述回收系统。图7还描绘了纯度传感器180，其与工艺控制器例如所显示的CPU 15电连通，其允许所述至少一个生产工具260A在工艺气体不合格和/或系统故障的情况下通过关闭所显示的阀181而被隔离。如图7显示，阀181、阀71、生产工具260和纯度传感器180，与CPU15电连通。
[0051]虽然以上已经结合优选的实施方式描述了本发明的原理，但是应该清楚理解，这种描述仅作为举例而不是作为本发明范围的限制。
【主权项】
1.用于从至少一个生产工具回收用于物品生产的工艺气体的设备，所述设备包括: (a)至少一个生产工具，其包含用于引入工艺气体的输入管线，其中所述至少一个生产工具与工艺控制器电连通； (b)流出物管线，其与至少一个生产工具流动连通并在所述至少一个生产工具中加工所述物品之后移出用过的工艺气体； (c)在所述流出物管线中的阀，其允许从所述生产工具移出所述用过的工艺气体； (d)回收管线，其将所述用过的工艺气体引向处理管线；和 (e)所述处理管线，其包含净化器，其中所述用过的工艺气体在所述净化器中被处理以提供回收的工艺气体。
2.权利要求1的设备，其还包括与所述处理管线流动连通的回收容器，其中所述回收容器包含所述回收的工艺气体。
3.权利要求1的设备，其还包括将所述回收的工艺气体经由所述输入管线引入所述至少一个生产工具中。
4.权利要求3的设备，其中所述回收的工艺气体在被引入所述至少一个生产工具中之前被压缩。
5.权利要求1的设备，其中所述工艺气体包含氦气。
6.权利要求1的设备，其中所述净化器是膜净化器。
7.用于捕集和回收用于制造物品的工艺气体的方法，所述步骤包括: 向其中具有待加工的物品的加工工具提供工艺气体； 用所述工艺气体加工所述物品以提供用过的工艺气体； 通过流出物管线从所述加工工具移出所述用过的工艺气体；和 处理所述用过的工艺气体以提供回收的工艺气体。
8.权利要求7的方法，其还包括将所述回收的工艺气体引入回收容器，任选地，所述回收容器选自储瓶或储罐。
9.权利要求7的方法，其还包括将所述回收的工艺气体经由所述输入管线引入所述至少一个生产工具中。
10.权利要求7的方法，其中所述用过的工艺气体通过净化器处理。
【专利摘要】工艺气体，例如但不限于氦气，可用于制造各种物品。本文中描述了收集、再利用和再循环在生产过程中使用的工艺气体，而不是将这些物料作为废弃物处理。
【IPC分类】B01D53-22, C01B23-00, C01B3-56, B01D53-00
【公开号】CN104772008
【申请号】CN201510017698
【发明人】C·M·奥尔布赖特, G·K·阿尔斯拉尼安, A·D·约翰森, D·C·文彻斯特
【申请人】气体产品与化学公司
【公开日】2015年7月15日
【申请日】2015年1月13日
【公告号】EP2893968A1, US20150196870