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气体精制装置及其运转方法


技术摘要:
本发明提供能够抑制气体加热器所需的能量的量并降低运行成本的气体精制装置及其运转方法。该气体精制装置具有:气体加热器,其加热精制对象气体;催化剂筒,其使加热的精制对象气体中的杂质成分发生催化反应;精制器,其去除自催化剂筒导出的精制对象气体中的去除对象  全部
背景技术:
作为去除精制对象气体中包含的杂质成分而精制的装置,已知一种将填充有催化 剂的催化剂筒和填充有吸附剂的吸附筒进行组合而成的气体精制装置(例如,参照专利文 献1)。例如,在去除作为精制对象气体的氮气中含有的作为杂质的烃时,向催化剂筒导入利 用加热器加热的氮气,通过催化反应将甲烷分解为水分和二氧化碳后,使生成的水分和二 氧化碳作为去除对象成分用吸附筒吸附去除,从而得到精制的氮气。 专利文献1:日本特开2012-51753号公报
技术实现要素:
发明要解决的问题 然而,在利用催化剂筒的以往气体精制装置中,为了使精制对象气体与催化剂在 高温下接触,必须在催化剂筒的上游侧(前段)配置加热器,利用加热器将向催化剂筒导入 的精制对象气体加热至催化反应所需的温度。因此,用于加热精制对象气体的能量变得很 大,特别是在使用大量精制气体的半导体制造设备中,对运行成本造成很大影响。 因此,本发明的目的在于提供一种能够抑制气体加热器所需的能量从而谋求运行 成本的降低的气体精制装置及其运转方法。 用于解决问题的方案 为了达到所述目的,本发明的气体精制装置具有:气体加热器,其加热精制对象气 体;催化剂筒,其使利用该气体加热器加热的精制对象气体中的杂质成分发生催化反应而 成为去除对象成分;以及精制器,其去除自该催化剂筒导出的精制对象气体中的所述去除 对象成分,该气体精制装置的特征在于,具有:气体导入路径和设于该气体导入路径的气体 导入阀,通过该气体导入路径向所述气体加热器导入所述精制对象气体;精制器入口路径, 该精制器入口路径将自所述催化剂筒导出的气体向所述精制器导入;精制器出口路径,该 精制器出口路径将利用所述精制器精制的精制气体导出;旁通路径和设于该旁通路径的旁 通阀,该旁通路径自所述气体导入阀的上游侧分支并与所述精制器入口路径或所述精制器 出口路径连接;以及分析仪,其设于比所述旁通路径的分支部靠上游侧的位置,测量在所述 气体导入路径内流动的精制对象气体中的杂质成分浓度,根据测量的所述杂质成分浓度, 控制所述气体导入阀和所述旁通阀的开闭。 另外,本发明的气体精制装置的特征在于,所述气体导入阀具备连接该气体导入 阀的上游侧和下游侧的迂回路径,该迂回路径具备对在该迂回路径流动的气体流量进行调 节的流量调节阀。 4 CN 111589298 A 说 明 书 2/5 页 而且,在本发明的气体精制装置的运转方法中,该气体精制装置具有:气体加热 器,其加热精制对象气体;催化剂筒,其使利用该气体加热器加热的精制对象气体中的杂质 成分发生催化反应而成为去除对象成分;以及精制器,其去除自该催化剂筒导出的精制对 象气体中的所述去除对象成分,并且,该气体精制装置具有:气体导入路径和设于该气体导 入路径的气体导入阀,通过该气体导入路径向所述气体加热器导入所述精制对象气体;精 制器入口路径,该精制器入口路径将自所述催化剂筒导出的气体向所述精制器导入;精制 器出口路径,该精制器出口路径将利用所述精制器精制的精制气体导出;旁通路径和设于 该旁通路径的旁通阀,该旁通路径自所述气体导入阀的上游侧分支并与所述精制器入口路 径或所述精制器出口路径连接;以及分析仪,其设于比所述旁通路径的分支部靠上游侧的 位置,测量在所述气体导入路径内流动的精制对象气体中的杂质成分浓度,根据测量的所 述杂质成分浓度,控制所述气体导入阀和所述旁通阀的开闭,该气体精制装置的运转方法 的特征在于,在利用所述分析仪测量的杂质成分浓度高于预先设定的设定浓度时,通过关 闭所述旁通阀并打开所述气体导入阀,使所述精制对象气体经过所述气体导入路径向所述 气体加热器导入,在利用所述分析仪测量的杂质成分浓度低于预先设定的设定浓度时,通 过关闭所述气体导入阀并打开所述旁通阀,使所述精制对象气体不向所述气体加热器导 入,而是经过所述旁通路径向所述精制器入口路径或所述精制器出口路径导入。 另外,本发明的气体精制装置的运转方法的特征在于,在关闭所述气体导入阀时, 使预先设定的流量的所述精制对象气体向所述气体加热器导入。 发明的效果 根据本发明,在利用分析仪测量的杂质成分浓度低于预先设定的设定浓度时,能 够使精制对象气体不向加热器导入,因此不需要利用加热器加热精制对象气体的能量。由 此,能够谋求气体精制装置的运行成本的降低。 附图说明 图1是表示本发明的气体精制装置的一个实施例的系统图。 图2是实验例中使用的气体精制装置的系统图。 附图标记说明 11、原料气体供给路径;12、催化剂筒;13、精制器;14、热交换器;15、气体加热器; 16、气体导入路径;17、旁通路径;18、气体导入阀;19、旁通阀;20、精制器入口路径;21、分析 仪;22、迂回路径;23、流量调节阀;24、流量计;31、甲烷导入部;32、精制器出口路径;33、流 量计;34、导出气体流量调节阀;35、分析仪。
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