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气体从哪里来!

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2020-08-28

1、氮、氧、氩的来源

储槽供应(off site)的氮氧氩一般来自于空分,空分产品的氮、氩气体纯度可以达到5N,在不在家精馏塔的情况下氧气一般浓度为99.5%,增加精氧塔后可以达到5  N以上。但是目前国内安装了精氧塔的空分并不多。所有5N的氧气价格基本是2N5的十倍左右。

ON SITE模式下半导体电子行业有制氮的需求一般也是用的低温法,对氮气浓度要求不高,较低的成本的化工行业很多就是使用的变压吸附模式。两者的区别在于运行成本变压吸附初期建设成本低很多,而低温法则是运行成本低且质量稳定。

2、H2的来源:

a、水电解

氢气成品杂质少,气体纯度高,不易去除的甲烷浓度低于其他几种方式,成本相对较高。

用量较大的外延工艺单台用量10M3/H,会设置现场水电解设备,一般情况下很少能购买到水电解制氢的成品气

b、甲醇裂解

氢气成品杂质少,气体纯度高。成本较为合理

c、甲烷裂解(成本低,—般4N)

氢气成品杂质比较复杂,成本较为低廉,适合用于一般行业,半导体工艺慎用

d、氨裂解

一般用于现场制取氢气,且要求非常低的的区域

e、盐化工回收氢气

盐化工氯碱合成工段,会用过量的氢气与氯反应,过量的氢气一般在火炬处燃烧放空,近几年很多公司处于降本增效和能源管控日渐严格的关系开始进行回收,因杂质组分少,精制后的氢气组分较好,太阳能行业使用较多。

3、He氦气

氦气是石油开采的副产物,富氦的石油开采区目前只有卡塔尔、美国、俄罗斯的西伯利亚区域,西伯利亚区域开采工艺落后。目前市场上氦气的主要来源仅有美国和卡塔尔。氦气工业上用量较大的是核磁共振机,所需要的液氦量非常大,一旦产地地缘政治或者工厂出现问题,市场上就会出现气荒,价格波动非常大。气态氦气在半导体工厂常用的场景是氦检漏、晶圆冷却、载气。

4、CO2:

A工业二氧化碳制取:

a.煅烧法:高温煅烧石灰石(或白云石)过程中产生的二氧化碳气,经水洗、除杂、压缩,制得气体。

b.发酵气回收法:生产乙醇发酵过程中产生的二氧化碳气体,经水洗、除杂、压缩,制得二氧化碳气。

c.副产气体回收法:氨、氢气、合成氨生产过程中往往有脱碳(即脱除气体混合物中二氧化碳)。

d.吸附膨胀法:一般以副产物二氧化碳为原料气,用吸附膨胀法从吸附相提取高纯二氧化碳。

e.炭窑法:由炭窑窑气和甲醇裂解所得气体精制而得二氧化碳。

f.天然C○2气产于某些天然气田。

B二氧化碳精制:

二氧化碳一般是常压吸附后低温精馏,可以将二氧化碳提纯到5N。液态二氧化碳需要注意的是压力不能低于0.75MPA,否则就有可能变成干冰。

C二氧化碳在工业上应用∶

a.制取干冰

b.二保焊

c.碳酸饮料

d.制作纯碱、尿素

e.灭火剂

f.进行人工降雨、制取甲醇、乙醇、工业清洗剂 

D二氧化碳在半导体的应用 

a.切片机中机能水制作,

 b.超临界清洗

 E.生命安全

 二氧化碳是惰性气体,很多公司使用了二氧化碳淹没式灭火系统,一般只设置了氧气侦测器,但是需要注意的是二氧化碳含量在空气中超过5%会导致人体血液缺氧,所以在使用二氧化碳淹没式灭火系统情况下需要设置二氧化碳侦测器。


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