2.    Затем газ проходит в следующую емкость - адсорбер, заполненный цеолитом для удаления из газа влаги.

3.    Когда одна из двух технологических цепочек исчерпывает свой ресурс, т.е. при проскоке загрязнений через реактор и адсорбер, их отключают на регенерацию.

4.    Реактор и адсорбер нагревают соответственно до 250°С и 350°С.

5.    Азот, выходящий из работающего адсорбера, смешивают с очищенным водородом приблизительно в соотношении 10 : 1 (по объему). Эту смесь пропускают обратным током через отключенный от линии регенерируемый адсорбер, чтобы удалить из него влагу, а затем подают в реактор, где водород реагирует с кислородом на катализаторе, образуя водяной пар. Водород, используемый в этом процессе, не должен содержать ртуть, свинец, железо или другие примеси, способные отравить никелевый катализатор. Затем этот газ сбрасывается в атмосферу.

Достигаемые уровни очистки в таких системах:

Кислород:    гарантированно    менее 20    ppb

Влага:    гарантированно    менее 20    ppb

Углеводороды:    гарантированно    менее 20    ppb.

Однако на практике могут быть получены более    высокие    уровни очистки, чем указано выше.

ПРОИЗВОДСТВО И ТРАНСПОРТИРОВКА КИСЛОРОДА

Несмотря на то, что существуют установки, которые производят кислород и азот из воздуха, соотношение количества произведенных таким способом газов не соответствует структуре потребности типового полупроводникового завода, поскольку потребление азота на таком заводе будет на несколько порядков больше, чем кислорода. Поэтому даже в случае полупроводникового производства больших объемов обычной практикой является доставка жидкого кислорода в автоцистернах к централизованным танкам, предназначенным для хранения, откуда через испаритель кислород можно подавать к участкам производства пластин.

Чтобы получить требуемое для технологического оборудования качество газа, возможны два технических подхода:

1.    Испарение сверхчистого жидкого кислорода.

2.    Испарение кислорода стандартной чистоты с последующей локальной (on-site) очисткой.

Как и в случае с азотом, выбор определяется балансом между более низкими эксплуатационными расходами, но более высокими капитальными затратами в случае строительства локальных установок очистки и более низкой общей стоимостью сверхчистого жидкого кислорода. Обычно в сверхчистом жидком кислороде гарантируется содержание влаги и углеводородов на уровне менее 20 ppb. Описание и схема установки очистки кислорода приведены ниже (рис. 12.3).

Рис. 12.3. Установка получения сверхчистого кислорода

Установка очистки кислорода

Процесс очистки кислорода в установке состоит из следующих этапов:

1.    Относительно неочищенный кислород подают через теплообменник в реактор, в котором поддерживают температуру около 350°С. В реактор засыпан платиновый катализатор, который используется для окисления содержащихся в газе углеводородов, при этом образуется углекислый газ и вода. Регенерация катализатора не требуется.

2.    После этого кислород подается в теплообменник, где нагревает исходный поток газа и, следовательно, охлаждается.

3.    Затем кислород проходит через другой теплообменник, охлаждаясь до температуры окружающей среды, после чего поступает в адсорбер.

4.    Два адсорбера работают попеременно (в режиме или/или). В адсорбер засыпан цеолит, сорбирующий влагу и углекислый газ, при проскоке которых аппарат останавливается на регенерацию (по этой причине установлено два параллельных адсорбера). Для регенерации адсорбер нагревают до температуры 350°С и через него обратным потоком пропускается кислород, который удаляет сорбированные С02 и воду, после чего сбрасывается в атмосферу.


⇐ назад к прежней странице | | перейти на следующую страницу ⇒