專利名稱：混合氣體分離系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及氣體生產(chǎn)技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及一種混合氣體分離系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
在光伏器件的制造和半導(dǎo)體器件制造的過程中會用到多種反應(yīng)氣體，例如在利用化學(xué)氣相沉積(CVD)工藝沉積薄膜時。在薄膜太陽能電池的制造過程中也會使用大量的硅烷(SiH4)氣體和鍺烷(GeH4)氣體，利用等離子體增強化學(xué)氣相沉積(PECVD)工藝沉積各種非晶硅、微晶硅和納米硅、非晶鍺以及非晶硅鍺薄膜。鍺烷是有毒、易燃和無色的氣體。在室溫和大氣壓力下，具有特有的刺激性氣味。 在鍺烷生產(chǎn)過程中，經(jīng)過多道除雜工序后的氣體中只剩下極少量的雜質(zhì)，主要成分為氫氣和鍺烷，傳統(tǒng)的收集方法利用不同氣體之間凝固點不同的原理，使用低溫液氮將鍺烷液化、 凝固于鋼瓶內(nèi)，再混合一定量的氫氣后交付客戶使用。用這種方法需要大量的液氮，而且鋼瓶內(nèi)的純鍺烷還需要加入一定比例的氫氣以達(dá)到降低濃度，抑制鍺烷分解的目的，氫氣又是一種危險性很高的氣體，使用傳統(tǒng)的方法存在諸多弊端，不但工序多，成本高，而且危險性更大。
實用新型內(nèi)容本實用新型提供了一種混合氣體分離系統(tǒng)，可直接應(yīng)用于鍺烷氣體生產(chǎn)企業(yè)中對于鍺烷氣體產(chǎn)品的處理。本實用新型提供的一種混合氣體分離系統(tǒng)，包括氣體儲存裝置，與所述氣體儲存裝置相連的泵，和與所述泵連接的氣體分離裝置；待分離的混合氣體進(jìn)入氣體儲存裝置后， 被所述泵送入氣體分離裝置，所述氣體分離裝置對所述混合氣體進(jìn)行分離?？蛇x的，所述氣體儲存裝置為氣體儲罐。可選的，所述混合氣體包括鍺烷和氫氣?？蛇x的，所述氣體分離裝置為膜組件?？蛇x的，所述膜組件包括復(fù)數(shù)根縱向排列的膜管?？蛇x的，所述膜管包括支撐管和位于所述支撐管內(nèi)側(cè)或外側(cè)的膜?？蛇x的，所述膜為高分子材料有機膜?？蛇x的，所述高分子材料包括醋酸纖維素、芳香族聚酰胺或聚氟聚合物。可選的，所述氣體儲罐為不銹鋼氣體儲罐。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實用新型的優(yōu)點本實用新型的混合氣體分離系統(tǒng)利用膜分離組件對生產(chǎn)線上經(jīng)過多道工序除雜后的氣體進(jìn)行選擇性分離處理，以達(dá)到裝瓶所要求的濃度，與傳統(tǒng)放法相比本實用新型不需要使用液氮，減少了操作工序，對于節(jié)約成本以及降低危險性等方面優(yōu)點顯著。
[0016]通過附圖中所示的本實用新型的優(yōu)選實施例的更具體說明，本實用新型的上述及其它目的、特征和優(yōu)勢將更加清晰。在全部附圖中相同的附圖標(biāo)記指示相同的部分。并未刻意按比例繪制附圖，重點在于示出本實用新型的主旨。圖1為根據(jù)本實用新型實施例的混合氣體分離系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為本實用新型系統(tǒng)膜組件工作狀態(tài)示意圖；圖3為本實用新型系統(tǒng)的膜組件橫截面示意圖；圖4為本實用新型系統(tǒng)膜組件的膜管剖面結(jié)構(gòu)示意圖；圖5為本實用新型系統(tǒng)膜組件的膜管工作狀態(tài)示意圖。所述示圖是示意性的，而非限制性的，在此不能過度限制本實用新型的保護(hù)范圍。
具體實施方式
為使本實用新型的上述目的、特征和優(yōu)點能夠更加明顯易懂，
以下結(jié)合附圖對本實用新型的具體實施方式
做詳細(xì)的說明。在下面的描述中闡述了很多具體細(xì)節(jié)以便于充分理解本實用新型。但是本實用新型能夠以很多不同于在此描述的其它方式來實施，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以在不違背本實用新型內(nèi)涵的情況下做類似推廣。因此本實用新型不受下面公開的具體實施例的限制。本實用新型的混合氣體分離系統(tǒng)包括氣體儲存裝置，與所述氣體儲存裝置相連的泵，和與所述泵連接的氣體分離裝置。待分離的混合氣體經(jīng)管路進(jìn)入氣體儲存裝置后，被泵送入氣體分離裝置，所述氣體分離裝置對所述混合氣體進(jìn)行分離。其中，氣體儲存裝置為不銹鋼氣體儲罐，混合氣體包括鍺烷和氫氣。所述的氣體分離裝置為膜組件，包括復(fù)數(shù)根縱向排列的膜管，該膜管包括支撐管和位于所述支撐管內(nèi)側(cè)或外側(cè)的膜。膜采用高分子材料有機膜。所說的高分子材料包括醋酸纖維素、芳香族聚酰胺或聚氟聚合物等。圖1為根據(jù)本實用新型實施例的混合氣體分離系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖。如圖1所示，根據(jù)本實用新型實施例的混合氣體分離系統(tǒng)包括氣體儲罐10，泵20，以及膜組件30。所述氣體儲罐10與泵20連接，泵20與膜組件30連接。待處理氣體，也就是經(jīng)過除雜質(zhì)凈化的鍺烷與氫氣的混合氣體進(jìn)入氣體儲罐10后，由泵20送入膜組件30。圖2為本實用新型系統(tǒng)膜組件工作狀態(tài)示意圖；圖3為本實用新型系統(tǒng)的膜組件橫截面示意圖；如圖2和圖3所示， 膜組件100包括多根縱向排列的膜管200。圖4為本實用新型系統(tǒng)膜組件的膜管剖面結(jié)構(gòu)示意圖；圖5為本實用新型系統(tǒng)膜組件的膜管工作狀態(tài)示意圖。單根膜管200的結(jié)構(gòu)如圖 4所示，膜210涂抹在支撐管的內(nèi)側(cè)或外側(cè)。整個膜組件100由多根膜管200組成，類似于列管式換熱器的結(jié)構(gòu)。膜是具有選擇性分離功能的材料，利用膜的選擇性分離實現(xiàn)物料的不同組分的分離、純化、濃縮的過程稱作膜分離。它與傳統(tǒng)過濾的不同在于，膜可以在分子范圍內(nèi)進(jìn)行分離，并且這一過程是一種物理過程，不需要相的變化和添加助劑。由于膜分離過程是一種純物理過程，具有無相變化、節(jié)能、體積小、可拆分等特點。對于不同組成的物料，根據(jù)物料的分子量，選擇不同的膜，選擇合適的膜工藝從而達(dá)到要求的膜通量和截留率，提高生產(chǎn)效率，減少投資規(guī)模和運行成本。在單位時間(Hr)單位膜面積(π )透析氣流出的量(L)稱為膜通量，即過濾速度。影響膜通量的因素有溫度、壓力、離子濃度、粘度等。經(jīng)除雜后的混合氣體流入氣體儲罐，儲罐內(nèi)的氣體通過泵的加壓，以一定的流速沿著濾膜210的表面流過，大于膜截留分子量的物質(zhì)(鍺烷)不透過膜，小于膜截留分子量的物質(zhì)(氫氣)透過膜，形成透析。由于壓力直接影響膜通量，因此本實用新型利用泵來控制壓力，不同的壓力會使氫氣透過膜的速度不一樣，由此達(dá)到控制鍺烷和氫氣的比例，這個比例可以是5 %，10 %，20 %。達(dá)到一定比例的鍺烷和氫氣即可進(jìn)入到下一步工序進(jìn)行裝瓶。本實用新型所使用的膜為有機膜，由高分子材料做成的，可以是醋酸纖維素、芳香族聚酰胺、聚氟聚合物等。氣體儲罐以及所有管道全部采用316不銹鋼材料。以上所述，僅是本實用新型的較佳實施例而已，并非對本實用新型作任何形式上的限制。任何熟悉本領(lǐng)域的技術(shù)人員，在不脫離本實用新型技術(shù)方案范圍情況下，都可利用上述揭示的技術(shù)內(nèi)容對本實用新型技術(shù)方案做出許多可能的變動和修飾，或修改為等同變化的等效實施例。因此，凡是未脫離本實用新型技術(shù)方案的內(nèi)容，依據(jù)本實用新型的技術(shù)實質(zhì)對以上實施例所做的任何簡單修改、等同變化及修飾，均仍屬于本實用新型技術(shù)方案的保護(hù)范圍內(nèi)。
權(quán)利要求1.一種混合氣體分離系統(tǒng)，其特征在于包括氣體儲存裝置，與所述氣體儲存裝置相連的泵，和與所述泵連接的氣體分離裝置；待分離的混合氣體進(jìn)入氣體儲存裝置后，被所述泵送入氣體分離裝置，所述氣體分離裝置對所述混合氣體進(jìn)行分離。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的混合氣體分離系統(tǒng)，其特征在于所述氣體儲存裝置為氣體儲罐。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的混合氣體分離系統(tǒng)，其特征在于所述混合氣體包括鍺烷和氫氣。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的混合氣體分離系統(tǒng)，其特征在于所述氣體分離裝置為膜組件。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的混合氣體分離系統(tǒng)，其特征在于所述膜組件包括復(fù)數(shù)根縱向排列的膜管。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的混合氣體分離系統(tǒng)，其特征在于所述膜管包括支撐管和位于所述支撐管內(nèi)側(cè)或外側(cè)的膜。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的混合氣體分離系統(tǒng)，其特征在于所述膜為高分子材料有機膜。
8.根據(jù)權(quán)利要求2所述的混合氣體分離系統(tǒng)，其特征在于所述氣體儲罐為不銹鋼氣體儲罐。
專利摘要本實用新型公開了一種混合氣體分離系統(tǒng)，包括氣體儲存裝置，與所述氣體儲存裝置相連的泵，和與所述泵連接的氣體分離裝置；待分離的混合氣體進(jìn)入氣體儲存裝置后，被所述泵送入氣體分離裝置，所述氣體分離裝置對所述混合氣體進(jìn)行分離。本實用新型的混合氣體分離系統(tǒng)可直接應(yīng)用于鍺烷氣體生產(chǎn)企業(yè)中對于鍺烷氣體產(chǎn)品的處理。
文檔編號C01B6/06GK202052458SQ20112008561
公開日2011年11月30日 申請日期2011年3月29日 優(yōu)先權(quán)日2011年3月29日
發(fā)明者施宏偉, 陳國富 申請人:福建博純材料有限公司