[go: up one dir, main page]

TWI586842B - 氟之製造工廠及使用彼之方法 - Google Patents

氟之製造工廠及使用彼之方法 Download PDF

Info

Publication number
TWI586842B
TWI586842B TW100130272A TW100130272A TWI586842B TW I586842 B TWI586842 B TW I586842B TW 100130272 A TW100130272 A TW 100130272A TW 100130272 A TW100130272 A TW 100130272A TW I586842 B TWI586842 B TW I586842B
Authority
TW
Taiwan
Prior art keywords
slider
factory
plant
gas
sliding
Prior art date
Application number
TW100130272A
Other languages
English (en)
Other versions
TW201224218A (en
Inventor
菲立普 摩瑞里
歐利維羅 迪安那
彼德 普里狄肯特
喬勤 蘭吉
霍革 皮尼斯
法蘭西斯 費思
亞連 弗貝雷茲
莫瑞里歐 帕根尼
Original Assignee
首威公司
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 首威公司 filed Critical 首威公司
Publication of TW201224218A publication Critical patent/TW201224218A/zh
Application granted granted Critical
Publication of TWI586842B publication Critical patent/TWI586842B/zh

Links

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C25—ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES; APPARATUS THEREFOR
    • C25B—ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES FOR THE PRODUCTION OF COMPOUNDS OR NON-METALS; APPARATUS THEREFOR
    • C25B1/00—Electrolytic production of inorganic compounds or non-metals
    • C25B1/01—Products
    • C25B1/24—Halogens or compounds thereof
    • C25B1/245—Fluorine; Compounds thereof
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D53/00—Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols
    • B01D53/34—Chemical or biological purification of waste gases
    • B01D53/46—Removing components of defined structure
    • B01D53/68—Halogens or halogen compounds
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C01—INORGANIC CHEMISTRY
    • C01B—NON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF; METALLOIDS OR COMPOUNDS THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASS C01C
    • C01B7/00—Halogens; Halogen acids
    • C01B7/19—Fluorine; Hydrogen fluoride
    • C01B7/20—Fluorine
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C25—ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES; APPARATUS THEREFOR
    • C25B—ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES FOR THE PRODUCTION OF COMPOUNDS OR NON-METALS; APPARATUS THEREFOR
    • C25B15/00—Operating or servicing cells
    • C25B15/02—Process control or regulation
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C25—ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES; APPARATUS THEREFOR
    • C25B—ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES FOR THE PRODUCTION OF COMPOUNDS OR NON-METALS; APPARATUS THEREFOR
    • C25B15/00—Operating or servicing cells
    • C25B15/08—Supplying or removing reactants or electrolytes; Regeneration of electrolytes
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02C—CAPTURE, STORAGE, SEQUESTRATION OR DISPOSAL OF GREENHOUSE GASES [GHG]
    • Y02C20/00—Capture or disposal of greenhouse gases
    • Y02C20/30—Capture or disposal of greenhouse gases of perfluorocarbons [PFC], hydrofluorocarbons [HFC] or sulfur hexafluoride [SF6]

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Electrochemistry (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Metallurgy (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Automation & Control Theory (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Biomedical Technology (AREA)
  • Environmental & Geological Engineering (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Oil, Petroleum & Natural Gas (AREA)
  • Electrolytic Production Of Non-Metals, Compounds, Apparatuses Therefor (AREA)

Description

氟之製造工廠及使用彼之方法
本發明要求於2010年9月15日提交的美國臨時專利申請號61/383204以及於2010年9月16日提交的美國臨時專利申請號61/383533的優先權，該等申請的全部內容出於所有的目的藉由引用結合在此，本發明涉及一種處於多個組裝的滑動件的形式用於氟生產的工廠以及其中應用它的一方法。
在半導體、光伏達電池、薄膜電晶體(TFT)液晶顯示器、以及微機電系統(MEMS)的製造過程中，經常在合適的腔室中進行連續沉積材料的多個步驟以及蝕刻對應的物品；該等過程通常是等離子體輔助的。在該沉積步驟中，沉積物不僅經常在該物品上形成而且還在該腔室的該等壁和其他多個內部零件上形成。據觀察元素氟係一非常有效的試劑既用於蝕刻又用於清潔該等腔室以去除不希望的沉積物。此類方法例如在WO 2007/116033(它說明了使用氟和某些混合物作為蝕刻劑和腔室清潔劑)、WO 2009/080615(它說明了MEMS的製造)、2009/092453(它說明了太陽能電池的製造)中，並且在未公開的歐洲申請09174034.0(它涉及TFT的製造)中進行了說明。
美國專利申請描述了一製造設施中氟的產生以及分配。現場提供氟減少了與從一產生氟的設施中將其運輸到使用點的相關的風險。
仍然存在很多與現場構思中使用的裝置相相關的有待解決的問題，例如，在漏泄、或者設備破壞的情況下更大量的純氟(F2)和HF的銷毀。
本發明提供一改進的工廠適合用於現場產生氟特別用作在半導體、光伏達電池、薄膜電晶體液晶顯示器、以及微機電系統的製造中的蝕刻劑以及腔室清潔劑。
本發明的工廠向一工具提供氟氣體，該工具應用氟氣體作為反應物來在該裝置中進行化學作用，該裝置包括多個滑動安裝模組，其中包括至少一個選自下組的滑動安裝模組，該組的組成為
-　包括至少一個HF儲存槽之滑動安裝模組，表示為滑動件1，
-　包括至少一個產生F2的電解池之滑動安裝模組，表示為滑動件2，
-　包括用於純化F2的純化裝置之滑動安裝模組，表示為滑動件3，
-包括將氟氣體遞送到使用點的裝置之滑動安裝模組，表示為滑動件4，
-　包括冷卻水迴路之滑動安裝模組，表示為滑動件5，
-　包括處理廢氣的裝置之滑動安裝模組，表示為滑動件6，
-　包括用於分析F2的裝置之滑動安裝模組，表示為滑動件7，以及
-　包括操作該等電解池的裝置之滑動安裝模組，表示為滑動件8。
本發明的較佳的工廠向一工具提供氟氣體，該工具應用氟氣體作為反應物來在該工具中進行化學作用，該裝置包括多個滑動安裝模組，其中包括以下各項：
-　包括至少一個HF儲存槽之滑動安裝模組，表示為滑動件1，
-　包括至少一個產生F2的電解池之滑動安裝模組，表示為滑動件2，
-　包括用於純化F2的純化裝置之滑動安裝模組，表示為滑動件3，
-　包括將氟氣體遞送到使用點的裝置之滑動安裝模組，表示為滑動件4，
-　包括冷卻水迴路之滑動安裝模組，表示為滑動件5，
-　包括處理廢氣的裝置之滑動安裝模組，表示為滑動件6，
-　包括用於分析F2的裝置之滑動安裝模組，表示為滑動件7，以及
-　包括操作該等電解池的裝置之滑動安裝模組，表示為滑動件8。
該工廠較佳的是還包括滑動件式模組，該等模組可以位於滑動件式模組1至8的附近但是可以與它們分開，即
-　滑動件模組9，其係將中電壓轉化成低電壓之變電站，和/或
-　滑動件模組10，其將實用設施(控制室、實驗室、休息室)容納在內。
此外，該裝置可以包括用於供應惰性氣體的裝置，例如用於提供液氮以及氣氮的裝置：用於提供壓縮的空氣以及水的裝置；以及輔助品和便利設施。至少，滑動件1、2、3、4以及7，較佳的是所有滑動件，包括為了安全原因的殼體。
在本發明的背景中，術語“氟氣體”具體地是指分子氟(F2)以及其的多種混合物(特別是與惰性氣體)。惰性氣體較佳的是例如選自：氬氣、氮氣、氧氣、以及N2O。一較佳的氟氣體由或者主要由F2組成。
以下，詳細地說明了圖1中所示的一較佳的工廠。
圖1示出了根據本發明的一工廠P。其尺寸係39 m×23 m。圖1中的參考號1表示包括了HF儲存和蒸發的滑動件1。參考號2表示了由一虛線表示的滑動件2，它包括該等電解池；它位於模組5和7下面的工廠地下室中。圖1的參考號3係指滑動件3，它包括對所生產的F2進行純化的純化裝置。圖1的參考號4表示滑動件4，它包括用於氟氣體的儲存裝置。根據一實施方式，滑動件4還包括對備用的或者最終儲存的純化的F2的最終分析的一單槽FT-IR。圖1的參考號5表示滑動件5，它容納了冷卻水的裝置。它位於滑動件2的上面。圖1中的參考號6A係指滑動件6A，它包含應急回應滌氣器ERS，並且參考號6B表示帶有F2滌氣器和H2滌氣器的滑動件6B。圖1中的參考號7表示滑動件7，它包括可隨意的用於F2分析的裝置(它可以例如包含一FT-IR和/或一紫外光譜儀)。圖1中的參考號8係指滑動件8中的整流器盒(cabinet)。參考號9A和9B係指中電壓電的子滑動件9A和低電壓電的子滑動件9B。參考號10A表示包括一實驗室以及一控制室的滑動件10A，參考號10B係指帶有多個的舒適設施(像休息室以及更衣室)的滑動件10B。參考號11a和11b表示用於步行以便到達上層的滑動件(尤其是滑動件5和7)的自動扶梯和平臺。參考號12示出了活動中的叉式起重機。參考號13表示一用於KOH溶液以及其他所需化學品的貯料場，並且參考號14係指一應急淋浴器。如果希望的話，該工廠可以用圍欄圍起，如圖1中的黑線所指示的。一有圍欄的工廠具有多個優點，因為避免了對沒有預見的操作F2生產工廠的工作人員進入其中，因此降低了對該等工作人員的風險。在這種情況下，該氟氣體工廠可以在消耗該氟氣體的半導體製造工廠的現場進行構建，並且氟氣體的遞送越過該圍欄而發生。
包括在幾個滑動件中所組裝的多個零件的這樣一工廠具有許多優點。例如，該等滑動件可以在一設備中進行預組裝並且測試；因此，它們係一“現成的”產品並且僅需要在現場安裝。這節省了時間。拆卸多個特定的滑動件以便維護、維修、或者由其他滑動件(它們包括具有相同的功能但具有改進的性能的零件，或者具有更低或者更高的輸出)替代也是非常容易的。安全上還存在多種改進：例如，如以上說明的，滑動件2包括至少一個電解池；較佳的是，所有的電解池係已經填充了電解質的並且然後被遞送到現場用於組裝到滑動件2中。因此，該填充可以在對應的安全考慮下進行，並且不必在一局部的位置上進行，在這個地方這種安全預防措施可能不是可獲得的。該工廠的容量可以藉由添加模組來進行擴展。較佳的是，該等滑動件具有海運集裝箱的尺寸，因此允許很容易地運輸模組。一很大的優點係每週7天每天24小時的高純度F2的可靠的生產。
現在將詳細地來說明該等滑動件。
總體上較佳的是該等池係成塊的並且連接到該結構上以避免移動，例如作為一地震保護。還較佳的是，該工廠包括檢測地震並且給控制室發出信號的裝置，該控制室將該設備自動關閉或者個人手動關閉。較佳的是，該工廠包括至少一台地震檢波器，例如強地動的地震檢波器(加速度測量儀)它可以檢測該設備的振動加速，並且如果達到了一水平，例如0.5 G，的話就發送一對應的信號，該信號觸發了一警報和/或該設備的一自動關閉。
所有連接該等池的並且連接到該等池上的管線必須是電絕緣的，例如藉由多個凸緣之間的隔離件。地板也必須是電絕緣的。
較佳的是，所有的進程滑動件(滑動件1至8)係包括在一封閉的空間中的。
滑動件1：用於HF儲存的滑動件模組(滑動件1)包括至少一個HF(氟化氫)儲存槽，該儲存槽用於儲存HF並且將其遞送到該等電解池。用於HF的儲罐總體上是空心體，該等空心體可隨意地可以被安裝在多個輪子上或者它們可以例如藉由一升降叉車來進行運輸。較佳的是，該滑動件包括幾個儲罐，更佳的是2、3、4、5或6個儲罐。較佳的是，該HF係以液體形式儲存在該罐中的。滑動件1係可連接到一包括加壓的N2的罐中的。液體HF係用N2加壓的並且被遞送到一蒸發器中，在該蒸發器中它被蒸發了。所生成的包含HF的氣相被遞送到這個電解池或者該等電解池中。如果希望的話，對於每一電解池可以安裝一蒸發器。
蒸發器較佳的是包含一加熱裝置，例如一電加熱裝置或者一熱交換器(使用熱冷卻水的熱量)以便產生該蒸發的HF。更佳的是，該HF儲存容器可以藉由具有一封閉的隔離空間的雙隔離閥而與該HF供應線隔離開。在那種情況下，滑動件1適合地進一步包括至少一個與一或多個封閉的隔離空間相連接的空隙通氣閥。該空隙通氣閥總體上是可操作的以便從該封閉的隔離空間中可隨意地除去所存在的氟化氫。去除可以例如藉由施加真空來進行。在另一方面，去除可以例如藉由使用一惰性氣體和/或一加壓的清掃氣體(例如像無水的空氣，較佳的是氮氣)來沖洗該封閉的隔離空間而進行。
在一方面，去除係連續進行的。
較佳的是，去除係不連續進行的，特別是當一HF儲存容器係連接到供應線上和/或與其斷開連接的時候。從該封閉的隔離空間中回收的氣體適當地被放出至一HF銷毀單元中，例如滑動件6中的一滌氣器。
在根據本發明的工廠中，其多個零件(被假定與氣體相接觸)，例如像，如果適當的話，空心體、閥門、以及用於裝料和/或排出氣體的管線，是用耐分子氟的材料來適合地製成的或者塗覆有這種材料。此類材料的實例包括蒙乃爾合金金屬、不銹鋼、銅，以及較佳的是，鎳。
在滑動件1的一較佳的方面，氟化氫儲存容器被包含在一封閉式的空間中，該封閉式的空間具有至少一個可關閉的門，該可關閉的門允許一氟化氫儲存容器從該封閉的空間進入或者或移除。在這個方面的一實施方式中，該封閉式的空間包含該等氟化氫儲存容器以及到該氟化氫供應管線上的連接件。在另一實施方式中，該封閉式的空間此外包含一用於蒸發液體HF的蒸發器。在這個較佳的方面以及它的實施方式中，該封閉式的空間適合地包括一HF感測器，該HF感測器能夠觸發該封閉的空間到以下所說明的一滌氣器上的連接。
滑動件1總體上具有至少一根液體管線以及一根氣體管線。在那種情況下，該液體管線可以連接(如果適當的話)到該氟化氫供應管線上，例如藉由一凸緣連接。該氣體管線另外可以連接到一惰性氣體(例如，無水的空氣、氮氣，等)供應管線上，它允許對氟化氫儲存容器進行加壓。
在滑動件1中，每個氟化氫儲存容器總體上具有從10到5000升、通常500到4000升、較佳的是從500到3000升的容量。氟化氫儲存容器的具體實例係由RID/ADR-IMDG認可的罐，UN T22類型或較佳的是UN T20類型。此類罐係可商購的。
滑動件1中的每個HF儲存容器可以通過一歧管被適當地連接到氟化氫供應管線上。
滑動件1中的每個HF儲存容器較佳的是與氟化氫供應管線單獨可隔離的。
滑動件1中的HF儲存容器可以總體上與氟化氫供應管線藉由一遙控裝置、較佳的是一遙控閥來分離。更佳的是，每個儲存容器配備有一遙控裝置、較佳的是一遙控閥，允許將容器與氟化氫供應管線分離。
當存在遙控閥時，另外適當地安裝手動閥。該等遙控閥例如允許從一遙控室操作該HF儲存容器。
在一較佳的實施方式中，該等HF儲存容器包括一自動的HF水平感測器。具體地，該等HF儲存容器可以被安裝在磅秤上。在那種情況下，較佳的是，一過程處理系統、具體一自動程序控制系統係可操作的以關閉一第一遙控閥、將HF容器排空的並且打開另一第二含HF氟化氫儲存容器的遙控閥。這個實施方式對於避免HF閥的手動操作並且對於確保持續的HF供應是特別有效的。
在一較佳的方面，該等閥係可操作的以在異常操作狀態的情況下(例如與HF供應管線相連接的一過程設備中的一過程中斷)自動關閉。
在另一較佳的方面，該等閥係可操作的以在滑動件1中的HF洩漏情況下自動關閉。這種HF洩漏可能例如由HF儲存容器內部的可隨意的凸緣連接的洩漏而引起，存在藉由遙控來關閉該等閥的可能性。這具體避免了在這種情況下接近氟化氫供應管線的必要性。
該滑動件還包括閥門用於關掉HF和氮的供應。較佳的是，滑動件1包括3到10個HF容器；特別佳的是，它包括4、5、6、7或8個容器。對於150噸F2/年的生產率，4個HF容器係適合的。特別地，具有更小尺寸的罐(如果它們可以藉由單獨的閥門來關閉)改進了工廠的安全性。該等罐可以由耐受HF的材料製成或至少內襯耐受HF的材料。該等壁應該是足夠厚的；較佳的是，它們具有10 mm IMDG碼(國際海運危險貨物規則)等值的厚度。
在一具體實施方式中，滑動件1較佳的是永久性包括至少一個HF緊急情況容器。這種HF緊急情況容器較佳的是一較佳的是連接到HF供應管線上的如在此所述的空的HF儲存容器。該HF緊急情況容器通常是可操作的以接收來自一洩漏HF儲存容器的HF。將該HF緊急情況容器適當地保持在一惰性氣體壓力下或保持在真空下。
該等罐較佳的是可便攜的從而它們可以由貨車來運輸和/或可以由一叉形起重機來舉起。
滑動件1包括一通風系統，並且環境空氣較佳的是永久地通氣到一滌氣器、特別是用於去除HF和F2(如以下所述)的ERS滌氣器。
滑動件2：現在詳細地對包括電解池2個或更多個電解池的滑動件(滑動件2)進行描述。它包含至少一個電解池。較佳的是，它包含至少兩個電解池。更佳的是，它包含至少6個電解池。具有8個電解池的一滑動件2係非常適合的。該滑動件較佳的是構造為使得(如果希望的話)若氟氣體的需要增加時可以增加另外的電解池。該等池包括多個夾套，可以穿過它們循環冷卻水。如果希望的話，滑動件2能以單獨的子滑動件2A、2B等形式被提供。在該等子滑動件中，組裝了確定數量的電解池。將單獨的子滑動件2A和2B(以及任何其他的子滑動件)連接到一起以形成一電解池室。通常，該電解池室將包含4個、6個或更多個電解池，例如8個電解池或甚至更多。提供若干個電解池的優點在於為了維護或修理而進行的一或甚至多個池的關閉可以藉由提高其他池的輸出而進行補償。為了組裝若干子滑動件具有的優點係，尺寸可以保持在用於平常道路運輸的可允許的最大尺寸之內。將該等電解池連接到用於產生的F2和H2的收集器上。應該注意到，每個池可以包括1個或多個陽極。典型地，每個池包括20至30個陽極。在其他實施方式中，該等電解池的每個中陽極的數目可以是大於30；每個池可以例如具有多於60個陽極，多達70個或者甚至多達80個陽極。一電纜將每個陽極與該整流器連接。每個電解池陰極通過一銅或鋁匯流線連接到該整流器上。一整流器可以向一或多個池供應電流。較佳的是每個陽極應用一整流器。優點係，取決於具體的陽極特徵，在每個單獨的陽極處的強度可以被微調，在一具體陽極處的異常情況(例如，過電壓、短路、或壞掉的陽極)可以被立即檢測，從而允許在所有氣體陽極和電解池繼續產生F2的同時自動關掉有故障的陽極。因此，滑動件2較佳的是包括帶有多個陽極的至少4個電解池，其中滑動件8中的多個整流器中的每個係分配給一個單一的陽極，或者其中滑動件8中的多個雙整流器中的每個係分配給兩個陽極的。
滑動件2包括一冷卻水迴路(由滑動件5的冷卻水迴路來進料或者連接到其上)，該冷卻水迴路供應冷卻水到該等池的夾套中。
滑動件2還包括一沉降箱；較佳的是，將一用於F2的沉降箱和一用於H2的沉降箱與每個池相連。該等沉降箱用來減小池中產生的F2和H2的氣體速度，以避免電解質粉塵被帶走。較佳的是，該等沉降箱包括一振動器以及一加熱裝置來熔化該等分離的電解質粉塵以便於去除。
收集所產生的F2的收集器係通過一管與滑動件3相連的，用於產生的H2的收集器係通過一管與滑動件6B(這將在以下詳細描述)中的對於H2的一滌氣器相連的。在一較佳的實施方式中，滑動件2還包括一通風系統以處理F2和/或H2的事故性釋放。
滑動件2的環境空氣係與一滌氣器通氣的，特別是出於安全原因的ERS滌氣器(以下描述了該滌氣器)。
滑動件3：它包括用於純化所產生的F2的裝置。它包括一冷卻器，其中將F2預冷卻。滑動件3還包括一HF洗滌器，其中預冷卻的F2與保持在非常低溫度下的HF進行接觸。該HF洗滌器包括一冷卻夾套，一冷卻劑循環穿過該夾套。滑動件3進一步包括一緩衝罐、一壓縮機，例如一隔膜壓縮機、以及在低溫下操作的一HF冷凝器以及至少一HF吸收劑管柱，較佳的是含有NaF作為用於HF的吸收劑。較佳的是，至少兩個吸收劑管柱包含在滑動件3中。如果希望的話，該等吸附柱係多餘的從而一組係在吸收模式，另一組可以進行再生。該等吸附柱包括一加熱裝置。如果希望的話，另一組的吸收劑管柱可以存在於滑動件3中或在用於再裝入吸附劑的位置上。通過多個管將該HF冷凝器連接到電解滑動件2上。較佳的是，至少一組柱安裝在一有輪的推車上以保持它們從該滑動件可移動(可去除)。
這種HF冷凝器可以被冷卻到一溫度，其中HF冷凝以形成一液體或甚至一固體。較佳的是如果它被冷凝以形成液體HF。非常合適的是冷卻該阱到-60℃到-80℃的溫度，較佳的是冷卻到大約-70℃。作為冷卻介質，在所希望的低溫下可操作的所熟知的冷卻液體係合適的。較佳的是應用一N2氣體，該氣體係藉由將液N2與氣N2以合適的量混合來獲得的。這種冷卻方式係非常可靠的。因此，滑動件3包括多個管線以遞送並且抽取冷卻介質。
滑動件3的環境空氣係與一滌氣器通氣的，特別是出於安全原因的ERS滌氣器(以下描述)。
滑動件4：這種滑動件用作儲存氟氣體並且遞送氟氣體到使用點處。滑動件4包括多個過濾器用於去除任何剩餘的夾帶的固體。例如，在電解池中所產生的F2可能包括來自電解池的夾帶的固體電解質，通常，KF與HF的加合物。該過濾器較佳的是從耐受HF和氟的材料構造的；不銹鋼、銅、蒙乃爾合金金屬以及尤其鎳是特別適合的。從該等金屬的燒結的顆粒製成的過濾器係非常合適的，該等顆粒包括奈米級的孔徑以提供半導體等級F2，例如具有等於或小於5 nm的孔徑，並且更佳的是，具有等於或小於3 nm的孔徑。
如果希望的話，滑動件4包括一預過濾器以去除具有等於或小於1 μm的孔徑的F2粗粒。
滑動件4還包括一個單槽FT-IR。在這個單槽FT-IR中，可以對純化的F2(它係為儲存或者遞送到使用點而準備的)進行分析。在這種情況下，沒有必要在滑動件7中提供紫外光譜儀和/或多池FT-IR。
滑動件4較佳的是包括用於儲存氟氣體的裝置。它可以例如包含一用於氟氣體的緩衝罐。
除了緩衝罐之外，但是較佳的是代替緩衝罐，滑動件4還包括處於多個空心體形式的一永久性的或臨時性的氟氣體貯存單元用於貯存F2。該貯存單元係與其他滑動件可連接的。
“永久性氟氣體貯存單元”應理解為具體是指整合到氟工廠中的一氟氣體貯存單元。例如，該氟氣體貯存單元可以是一可傳送的或較佳的是一固定的單元，該單元貫穿氟工廠的操作存在於滑動件4中。較佳的是，該永久性氟氣體貯存單元被設計為包含相對於貯存在該工廠中的氟氣體的總重量的多於90 wt%、更佳的是多於95 wt%、最佳的是大於100 wt%的氟氣體。
滑動件4進一步能夠將氟氣體從滑動件2傳送到使用點處。滑動件4的可能的部件包括但不局限於供應管線、壓縮機、混合機以及緩衝罐。
“可連接的”應理解為具體是指該永久性氟氣體貯存單元被裝備為能夠連接到滑動件4的一部件上。較佳的是，該永久性氟氣體貯存單元被裝配為能夠連接到一氟氣體供應管線上。在一較佳的方面，貫穿該氟氣體工廠的操作，該氟氣體貯存單元係連接到滑動件4的一部件上、具體是一氟氣體供應管線上。在一進一步較佳的方面，氟氣體貯存單元係與滑動件4的一部件直接相連的。
用於將連接到滑動件4的一部件上的氟氣體貯存單元連接的合適的設備包括一歧管，該歧管通過一管線連接到氟氣體貯存單元的每個空心體上並且較佳的是在每個管線上具有一關閉閥門從而允許單獨分開每個空心體，並且所述歧管係進一步連接到滑動件4的一部件上的。
滑動件4較佳的是包括從4到25個空心體、更佳的是從5到8個空心體。該等空心體較佳的是具有實質上相同的形狀和尺寸。柱形形狀空心體(管)係較佳的。氟氣體貯存的每個空心體較佳的是具有一關閉閥門。
氟氣體貯存單元的多個空心體可以藉由一適當的框架被合適地固定在一起。具體的框架幾何形狀包括三角形、正方形、以及矩形幾何形狀。
在根據本發明的氟氣體工廠中，該等氟氣體貯存裝置總體上能夠含有處於至少25磅/平方英寸(大約1.72表壓)的壓力的氟氣體。通常該壓力係等於或大於35磅/平方英寸(大約2.4表壓)，較佳的是等於或大於40磅/平方英寸(大約2.8表壓)。在根據本發明的工廠中，該等氟氣體貯存裝置總體上能夠包含或包含處於至多400磅/平方英寸(大約27.6表壓)、較佳的是等於或小於75磅/平方英寸(大約5.2表壓)的壓力的氟氣體。通常該壓力係等於或低於65磅/平方英寸(大約4.5表壓)，較佳的是等於或低於60磅/平方英寸(大約4.1表壓)。應理解到，氟氣體貯存單元的空心體總體上能夠包含或包含處於上述壓力的氟氣體。特別佳的是該等空心體含有處於上述壓力的氟氣體。
在根據本發明的氟氣體工廠中，在氟貯存裝置中貯存的分子F2與氟氣體設備的每日的分子F2生產能力之比總體上是從0.1到1、較佳的是從0.1到0.25。
較佳的是，每個空心體可以從該工廠單獨關閉；這改進了安全性。氟離開滑動件4較佳的是通過雙壁管被運送到使用點處。氟氣體在內管中運送；外雙重壁封套包括氮氣。該等管系包括一壓力感測器來分析外雙重壁封套中的氮壓力。較佳的是，該等管的壁係比通常用於運送氣體的壁更厚的，即，較佳的是，它們更厚1 mm，較佳的是，更厚4 mm；等於或大於5 mm的壁厚係特別佳的；分類為“目錄表80”的管係非常適合的。它們用於改進安全性。具有放射線檢驗的焊接的管系係非常適合的。
這個或該等貯存容器可以安裝在輪上或是藉由一升降叉車可運輸的。
滑動件4的環境空氣係與一滌氣器通氣的，特別是以下描述的ERS滌氣器(出於安全原因)。
在根據本發明的氟氣體工廠中，使用點可以是與一另外的製作工廠相連的，例如一化學工廠或具體一使用氟氣體用於表面處理的工廠。使用位點通常是與一半導體製造工廠相連的，較佳的是光電裝置或平板顯示器的製造。
在根據本發明的氟氣體工廠的一較佳的實施方式中，包括氟氣體貯存單元的滑動件4係一封閉的空間。該封閉的空間總體上包括能夠觸發封閉的空間與滑動件6的連接的一氟感測器。適當地，該封閉的空間係藉由一連接到一風扇上的抽吸管線來連接到滑動件6上的，該風扇係可操作的從而將氣體從滑動件4的封閉的空間運送到滑動件6。
在另一的實施方式中，根據本發明的氟氣體工廠進一步包括一混合器、較佳的是一靜態混合器，所述混合器較佳的是能夠接受來自滑動件4的氟並且接受來自一惰性氣體供應管線的惰性氣體，如較佳的是氬和/或氮。
在一可隨意的實施方式中，一壓力控制迴路調節了、總體上將供應到使用點處的氟氣體的壓力降低到所希望的值。
滑動件5提供了藉由冷卻水冷卻或加熱工廠的零件。它較佳的是位於電解的滑動件2或子滑動件2A和2B或任何另外的子滑動件2X附近，更佳的是，它係位於該等滑動件上面。滑動件5包括至少一個用於當反應開始時加熱電解池以熔化電解質鹽並且當反應運行時冷卻該等電解池的迴路。該迴路填充了冷卻水，這種水可以是自來水或蒸餾水。該迴路包括一緩衝罐、一泵(較佳的是多餘的)、以及一具有風扇(具有可變的速率驅動)的乾燥冷卻器。在操作過程中，冷卻水較佳的是保持在75℃至95℃以避免電解池中的電解質的凝固。
在滑動件5中包括的另一迴路用於冷卻該裝置的其他熱交換器。它含有一冷卻液，較佳的是水與乙二醇的一混合物，更佳的是，包括按重量計40%的乙二醇的水。同樣該迴路包括一緩衝液、一泵(較佳的是多餘的)、以及一乾燥冷卻器。該冷卻迴路包括用於測量冷卻水的溫度的多個檢測器、用於加熱冷卻水的裝置(例如電加熱)、用於冷卻此類循環液體的熱交換器。可隨意地，該工廠包括一蒸汽發生器以便提供蒸汽或者熱的清洗水。該蒸汽發生器可以是便攜的一種。熱蒸氣可以例如用於提供熱水，在該熱水中電解質鹽可以是溶解的，如果希望的話。結果係，滑動件5較佳的是包含至少兩個冷卻水迴路。
滑動件6包括至少一個滌氣器，每一個用於F2和H2。較佳的是，該等滌氣器泵係多餘的。該工廠的滑動件(特別是滑動件1、2、3、4和7)包括一通風系統以使滑動件外殼的環境空氣藉由滑動件6中的滌氣器永久性通氣。
較佳的是，滑動件6包括一F2滌氣器用於為了安全原因或維修操作而銷毀任何的F2或放空HF。來自該等滑動件的通風的空氣的F2和HF在一滌氣器中被處理用於應急回應(ERS)。該等滌氣器較佳的是噴射洗滌器並且提供了抽吸。該等滌氣器可以安裝在子滑動件上，例如一子滑動件6A，它包括至少一個用於緊急情況回應(ERS)的滌氣器，一滑動件6B，它用於洗滌產生的H2，目的係去除其中夾帶的HF，以及一滌氣器以去除源自滑動件的環境空氣的通氣的廢氣中的HF和/或F2(如以上所解釋)。
規則的F2滌氣器(可隨意地安裝在子滑動件6B中)至少對應在規則操作過程中有待去除的預期量的F2。藉由與一減輕溶液進行接觸來去除F2。該滌氣器較佳的是包括一噴射洗滌器以及一填充柱以提供減輕溶液與F2之間的高接觸面積。較佳的是，離開規則的F2滌氣器的氣體穿過ERS滌氣器的支持滌氣器。
該等ERS滌氣器用作規則的F2滌氣器的支持滌氣器，它用於從所通氣的空氣去除F2或HF並且用於含有HF和/或F2的所通氣的氣體在洩漏之後的緊急處理。ERS滌氣器(可隨意地安裝在子滑動件6A中)的容量較佳的是至少對應於在對於緊急事件情況下有待去除的氟和HF的量，例如，在非常未必發生的管破裂的情況下，關於含有氟的一管或一HF的貯存罐的事故中。所建議的是根據最壞的情形選擇ERS滌氣器的容量；例如如果存在具有2 m3容量的HF罐以及具有8 kg F2容量的F2貯存管，該ERS應該能夠減少對應的HF以及F2的量以及工廠滯留量。較佳的是，該ERS滌氣器包括用於洗滌的2個單元以實現高的銷毀以及去除效率；藉由正常以及緊急情況供電來向多餘的泵送料。它較佳的是包括一噴射洗滌器以及一填充柱以實現有待處理的氣體與減輕溶液之間的良好接觸。用於緊急情況處理的其他單元可以包括一填充柱，但是較佳的是，它包括兩個串聯的噴射洗滌器。可以用已知的用於去除F2的試劑來進行F2去除。較佳的是，一KOH溶液或NaOH(可隨意地包括一鹼金屬硫代硫酸鹽，例如硫代硫酸鈉或硫代硫酸鉀)被用作減輕溶液並且通過這個滌氣器或該等滌氣器以及該柱(如果存在的話)來泵送，作為對於F2的分解劑。可以預知一冷卻器用於冷卻KOH溶液。當然，這係一緊急情況滌氣器用於處理HF和F2的構思的一優點。
用於H2氣流的HF減少的滑動件6的滌氣器可以安裝在子滑動件6B中。子滑動件6B較佳的是包括一用水性HF溶液操作的噴射洗滌器以降低H2中的HF含量。HF的濃度可以是在按重量計1%與10%之間的範圍內。該滌氣器進一步包括一填充柱，其中在柱的頂部給予新鮮的水以降低HF含量。滑動件6B還包括一管線，它允許藉由氮(它被用作滑動件3中的冷卻介質)來稀釋H2。
滑動件6中、或對應的滑動件6A和6B中的滌氣器的可靠性係非常重要的。因此，用於使減輕溶液循環通過該等滌氣器的基本部件如風扇或泵可以是多餘的。不時地，向循環減輕溶液中加入新鮮的緩和劑，例如KOH溶液，和/或硫代硫酸鹽或其溶液，例如由一卡車提供。
滑動件6較佳的是還包括用於在事故性洩漏的情況下的液體的一或多個截留凹陷。
滑動件7涉及用於分析產生的F2的裝置。它較佳的是安裝在滑動件2A和2B附近；非常佳的是，它位於滑動件2A和2B上面。滑動件7例如是一分析器屏障。它周圍的環境大氣較佳的是通風到ERS的。該分析器包含適合用於確定所產生的F2的主要雜質的含量的分析裝置。
在一實施方式中，一紫外光譜儀(它分析紫外光譜)以及多輸入、多池FT-IR光譜儀(傅裡葉變換紅外光譜)分析器係非常適合的。較佳的是，取自電解池的粗F2以及純化的F2兩者可以被送到單槽FT-IR或者多槽FT-IR中。在多槽FT-IR中，在一給定的時間對一通道進行分析。HF、CF4、C2F6以及COF2的量例如可以藉由FT-IR來測量，而F2的含量藉由UV來分析。已經發現，紫外光譜法可以用作氟的一直接測量工具，當陽極燃燒發生時它顯示出了氟濃度的劇烈降低；在FT-IR中的相同時間觀察到CF4的巨大增加。因此，這種燃燒很容易藉由燃燒過程中F2濃度的急劇降低進行檢測，在這個過程中形成了雜質(主要是CF4和C2F6)。這種燃燒的結果(所生產的F2包含比規則工作時更多的CF4、C2F6、COF2、HF)不僅是雜質含量的改變而且還有藉由檢測器(尤其在本發明中是藉由UV光譜學)所監測的氟含量的急劇降低。在使用UV光譜學的測量過程中，可以使用整個UV光譜。較佳的是，不是將整個光譜而僅僅將這個特定波長處的吸收(具體是在200和400 nm之間、更佳的是250至330 nm、最佳的是270至290 nm之間、甚至在約280 nm處的UV光譜)用於測量，因為它差不多是F2的UV吸收的最大值。FTIR和UV測量同樣用於控制純化的F2的純度。因此，該分析用於藉由用UV測量粗F2並且用FT-IR測量CF4來檢測陽極燃燒並且用於證明並且控制純化的F2的純度。
所有電解池的粗F2以及純化的F2被連續取樣並分析。目前的FT-IR可以接受高達9個樣品。因此，純化的F2以及高達8個電解池的粗F2可以用電流產生裝置的多池FTIR進行分析。
根據另一實施方式，所生產的氟的分析係僅僅通過單槽FT-IR進行的；沒有應用一紫外光譜儀。該單槽FT-IR被用於對純化的F2進行分析(最終分析)。
滑動件8包含多個整流器、BPCS(基本程序控制系統)、ESD(應急關閉系統)、F&G(火災和氣體系統)嵌板(對齊了火警警報和氣體警報)、小電動機起動器、光強度分佈以及其他裝置以提供電力並且控制工廠的電力裝置。滑動件8安裝在滑動件2A和2B附近；較佳的是，它位於它們上面。每個電解池，如以上所述，通常具有至少一個但是經常多個陽極，例如26個。術語“多個陽極”可以是指任何等於或大於2的數位。陽極的數目係僅受實際的考慮限制的，例如池或者池單元(由幾個池構成)不應該是不合理的大的。經常，陽極的數目係等於或低於80的，較佳的是等於或低於70。一整流器可以向一個、兩個或者更多個陽極提供電流。較佳的是，每個陽極係由一整流器供應的。整流器係市場上可獲得的，該整流器可以分開地向幾個陽極提供電流。例如，如果26個陽極存在于一池中的話，較佳的是提供26個整流器或者13個雙整流器(它們分開地向2個陽極提供電流)。該等整流器較佳的是在裝在空氣調節的外殼中的整流器盒中組裝的。
較佳的是在這個滑動件8中提供輕微超壓以保護免於氣體進入。所有線纜和陰極匯流線應該被小心地密封。
較佳的是整流器盒係在一固定的框架上用螺栓固定的用於地震保護。
滑動件8包括多個壁以及一頂蓋。它較佳的是還包括一火災檢測系統，特別是一VESDA(非常早期煙霧檢測裝置)以及一熄火系統，該系統例如用HFC-227ea或用(惰性氣體的混合物(氮、氬以及二氧化碳)來操作。
滑動件9較佳的是一預製室，該室具有混凝土壁或類似於一從金屬防護物製成的容器。它包含用於連接到電流的並且將它從中電壓轉化成低電壓的裝置。較佳的是，它含有“子發電站”子滑動件9A和9B。滑動件9A較佳的是含有MV(中電壓)池用於引入的和輸出的電流和旁路電流以及變壓器用於將中電壓電流轉化成低電壓電流。它對於局部網是可操作的；例如，該等變壓器係被選擇為它們適合局部電壓，該電壓可以是例如380 V或400 V(50 Hz)或440 V(60 Hz)。滑動件9較佳的是還包括一火災檢測系統，特別是一VESDA(非常早期煙霧檢測裝置)以及一熄火系統，該系統例如用HFC-227ea或用(惰性氣體的混合物(氮、氬以及二氧化碳)來操作。
滑動件9B同樣較佳的是一預製的具有多個壁和一頂蓋的混凝土室。該子站容納了低壓開關裝置(LVCS)和一柴油發電機。它係通過線纜互聯到需要低電壓供電的滑動件上的，例如通過一線纜槽。它較佳的是還包括一火災檢測系統，特別是一VESDA(非常早期煙霧檢測裝置)以及一熄火系統，該系統例如用HFC-227ea或用(惰性氣體的混合物(氮、氬以及二氧化碳)來操作。
滑動件9B較佳的是還包括一對於一升降叉車的蓄電池充電站。
滑動件9B必須是互聯到過程滑動件上的，特別是滑動件8中的帶有幾個整流器的。
滑動件10包括用於個人的實用設施，例如，一控制室、一實驗室和一休息室。較佳的是，它被劃分成子滑動件10A和子滑動件10B。子滑動件10A包含控制室和實驗室。可能是小的實驗室包括一具有良好的通風的通風櫥，例如高達500 m3/h並且甚至更大，該櫥較佳的是由耐酸材料製成的並且可以用於分析滴定法，一安全櫥用於試劑和樣品，一洗手盆和一化學品池，其中可以收集化學品廢品，較佳的是在一由耐酸材料製成的筒中。該實驗室較佳的是具有一氣體檢測器，該氣體檢測器安裝在新鮮空氣進口處，以及一關閉機構，該機構在氣體警報的情況下關閉氣體進口。子滑動件10A較佳的是保持在輕微超壓下以防止空氣進入。滑動件10A較佳的是包括空氣調節。
該控制室的控制板較佳的是線上連接到一遙控板上，該遙控板可以位於另一設施上。這允許了從一單個的控制室遠端操作若干氟氣體生產工廠。
子滑動件10B包含休息室。它含有對於控制室個人有用的設備。它較佳的是包括多個抽屜、一更衣室、一廁所、一淋浴器、以及用於化學品罩衣(手套、披肩等)的櫥櫃。該工廠安全淋浴器包括眼淋浴系統並且較佳的是位於子滑動件10B的外部附近，因為它必須被供應熱的可引用水。滑動件10較佳的是包括通風和加熱。
該工廠將包括另外的對操作它有用的設備。
壓縮機係需要的以便提供加壓的氟氣體。它們必須是耐氟氣體的。用於在核工業中氟氣體處理的壓縮機係非常適合的。它們較佳的是膜片式壓縮機。此類壓縮機市場上是可獲得的。該等膜片係由耐F2的材料(尤其用蒙乃爾合金金屬、不銹鋼、銅、或者鎳)製成的。該等隔膜係3-層的薄膜，這樣在一隔膜破裂的情況下，該破裂將會由壓力測量裝置來檢測到，並且沒有F2將會離開該壓縮機隔膜到該外部區域中。
該工廠還將需要用於操作的儀器以及閥門。
例如，如果一混合器係存在的以便提供F2和惰性氣體或者其他氣體的混合物，則混合該等氣體的過程步驟包括用於F2以及有待與它混合的一或多種氣體的質量流量計、所安裝的控制閥門與專用的程式控制迴路以及互鎖裝置，以便確保將該等氣體(例如一惰性氣體或者多種惰性氣體)與F2進行一適當且安全的混合。
該工廠，如以上說明的，具有用於其操作的對某些參數(例如氟氣體或惰性氣體的質量流量控制)進行分析的裝置。為此目的，質量流控制器係較佳的是使用的。藉由此類質量流控制器，氟氣體的量可以被控制，它穿過攜帶它的管線，例如到該等FTIR和UV分析器。該等質量流控制器應該是“低ΔP類型”的控制器，僅引起了一低的壓力下降。用於將氣體輸送到該等分析器(它們必須適合用於氟氣體的運輸)上的此類流量計，連同管道、管、以及裝配件在市場上也是可獲得的。閥門應該是膜盒密封的重載(heavy duty)閥門。一PLC(可程式設計邏輯控制器)管理了該等FTIR反射鏡的移動、收集了故障警報並且將結果傳送到BPRS(基本程序控制系統)。為了分析純的F2，較佳的是應用的是用AgCl製成的視窗，為了分析粗F2，例如來自該等電解池的採樣管線的粗F2，可以應用Al2O3視窗。
根據以上說明，變得清楚的是可以應用幾個關於F2分析的替代方案。
根據一第一替代方案，單槽FT-IR位於滑動件4中。它用於對該F2進行最終分析。
根據一第二替代方案，多槽FT-IR以及可隨意地一紫外分析器位於滑動件7中。
根據一第三替代方案，單槽FT-IR位於滑動件4中，並且多槽FT-IR以及可隨意地一紫外分析器位於滑動件7中。
該第一替代方案係最便宜的解決方案。該第二替代方案係比第一替代方案更昂貴；但它允許一快速反應，如果在一或多個池中的F2生產被干擾的話。它還允許識別池的不規則操作。該第三替代方案係最昂貴的一個；它允許同時一快速反應並且識別有故障的池，並且它允許檢查最終F2的純度。
對該等替代方案的選擇取決於消費者的預期或需求、個人的經驗、工廠運行到有故障的條件的傾向，等等。往往還有可能的是在滑動件4和7中提供多個分析器以便對它們的一者或者兩者不連續地或者間歇地進行操作。
安全設備：眾所周知的是尤其是F2和HF是需要謹慎處理的化合物。H2當然是可燃的。因此，該設備包括安全裝置。例如，該工廠包括一帶有多個轉換開關的用於一應急關閉(ESD)、用於警報、以及用於最優先自動處理的安全嵌板。
F2、HF、如果適當的話、H2的檢測器係安裝在例如一至ERS滌氣器的通風管中並且位於發射點處的。為了安全的作用，氣體報警信號被發送到ESD。該工廠包括多個報警信號燈，它們係被開啟的，即，如果氣體報警信號發送到該ESD的話。該等警報還必須是在滑動件10的控制室中可檢測的。氣體測量必須在控制室中例如以ppm來給出。如果工廠包括在滑動件10的控制室中的一火災和氣體嵌板以便顯示所有的火災和氣體警報、以及通風故障則係非常有利的。
如以上提及的，該工廠包括多個煙霧探測儀以及VESDA檢測器。尤其是該等過程滑動件，例如滑動件1、2、3、4以及7包括使F2生產手動停止的裝置(例如，緊急按鈕)和/或啟動消滅火災的裝置的裝置。可以使用CC TV(閉路電視)來監控該工廠。它可以被用於監測到該工廠的通路、材料的卸載(例如便攜的HF罐的或者KOH溶液的)。
安全儀器系統(SIS)(包括感測器、ESD系統以及安全致動器)被包括在這個工廠中。該SIS被設計為實現一安全完整性等級“2”。具體地說，在需要電動機或者電力負荷以便被包括作為一安全插裝的功能元件的一零件的地方，考慮了將該等電動機/負荷進行斷開的交替的或和獨立的裝置，例如藉由斷開該上游斷路器如果專用於該電動機/電負荷的接觸器或者斷路器沒有打開的話。
一緊急發電機，較佳的是一供應100kVA的柴油發電機較佳的是被包含在該工廠中，如果一外部電力供應的被中斷了話。
如果該控制室包括對於單獨工作的操作員的一“失動”檢測(“dead man”detection)的話，它也是較佳的。
此外，較佳的是該控制室提供了關於風的方向以及風的速度的資料。
用於一工廠(其容量為150噸/年)的該等被組裝的過程滑動件的占地面積係30 m‧9.2 m。其中用於實施項、用於維護和修理的人員面積以及入口間隙的滑動件，其整個尺寸係約39 m‧23 m。該等滑動件的高度可以是比標準(標準高度係64英寸)更高的。包括應急滌氣器的滑塊6A經常具有的不是標準的占地面積但是與對應的工廠的特定要求相適配。
經常，該滑動件結構係一塗漆的鋼架，在該鋼架上所有的設備都固定了；它們被設計為用於戶外安裝。嵌板、門、以及屋頂，如果安裝在滑動件的外部結構的話，暗示了該等外部滑動件尺寸超過了該等標準海運集裝箱的尺寸。如果需要的話，該等滑動件係預製的，並且嵌板、門、以及屋頂在現場被對應地組裝到該等滑動件上。該等滑動件係錨接在一現有的混凝土厚片上的或者通過或在一特定的底架上。
該等滑動件的優點係例如在車間試驗之前將它們製造、布管、佈線並且組裝在一起。如果將它們構造為使得該等滑動件之間的介面被最小化並且在對應滑動件中的所有部件對於維護、檢查或修理係盡可能容易地進入的，則是較佳的。
該等滑動件的優點係安全方面，每週7天每天24小時高純度F2的可靠的F2生產。
以下，對由多個滑動件構成的一工廠的組裝和操作進行說明。
如上述的該等滑動件係在一車間中進行組裝的；在一實施方式中，滑動件2的電解池係早已提供的、填充有電解質鹽的。這改進了安全性。該等滑動件在該車間中進行預試驗並且然後被運輸到需要藉由它們生產F2的設施中。在該設施中，較佳的是如果一混凝土厚片已經預先充分建立了，在其上就可以建築該F2生產工廠。
該等滑動件係組裝的並且連接的。滑動件2包括形成單元室的6個電解池。在這種情況下，每個電解池包括26個陽極；其他多個例如多達80個陽極或者甚至更多，將是有可能的，如果希望的話。在連接之前或者之後，它們被砌在該地面上作為地震或者天氣預防措施測量。
滑動件13用於所需要的化學品(例如，硫代硫酸鹽、氫氧化物和/或電解質鹽)的儲存室。
該等內置的部件的可操作性較佳的是然後進行測試。
現在詳細地對該工廠的操作進行說明。
提供了帶有6個池的工廠。這個工廠的標稱容量，如果運行每週7天每天24小時是約100噸/年的純的F2(12 kg/h，峰值20 kg/h)。該容量可以藉由加入兩個另外的電解池以及整流器或者整流器架來擴展。藉由加入另外的滑動件(另外的池空間以及整流器、另外的冷卻滑動件、另外的分析器)將容量擴展到300噸/年將是有可能的。罐(較佳的是其內部體積為1至20 m3，最佳的是其尺寸為1至3 m3並且填充有HF)在滑動件1中組裝並且連接到該等電解池上。在該工廠的最終組裝之前，粗的組合物KF‧2HF的電解質鹽已經填充到該等池中了。該等電解池的內含物被加熱到約80℃-120℃以便在其中熔化。來自滑動件1的蒸發器的HF被送料進入到該電解池中。中電壓從滑動件9A被供應到滑動件9B、被轉換成低電壓直電流，其電壓的範圍為8至12 V，並且電流穿過HF和熔融電解質鹽的熔融組合物，該熔融組合物被保持在80℃與120℃之間的範圍內的一溫度。一整流器可以被分配到每個池；較佳的是，一整流器被分配到每一陽極。尤其佳的是應用雙整流器；這種雙整流器可以用作兩個陽極。如果于每個池中存在26個陽極的話，那麼可以應用13個雙整流器就以便向該等陽極提供電流。以高於環境壓力的一壓力(例如，以7至10 m表壓)來操作該等池。在滑動件2的對應的電極隔室中形成了元素氟(F2)以及元素氫(H2)。
HF係有利地來提供的這樣使得在對應的池中的電解質鹽和HF的水平不會超過特定的上下水平。較佳的是，包含一或多個電解池的滑動件還包括確定池中的溫度、這個或該等池中的液體水平、壓力或壓差、陽極電流以及電壓和氣體溫度的感測器。該等池用具有約75℃至95℃、較佳的是75℃至85℃溫度的冷卻水進行冷卻。
將所形成的H2送到滑動件6B並且與一噴射洗滌器(帶有一水溶液，該水溶液包括按重量計0至約5%的水中的HF)接觸。將離開該滌氣器的氣體送到一填充柱的底部並且在其中與噴灑在該柱頂部的淡水接觸。離開該填充柱的氣體用氮氣稀釋了並且傳送進入到大氣中。
該工廠產生了約415 kg/天的F2。
該等池中生產的F2首先藉由去除顆粒(主要是，夾帶的再固化的電解質鹽)來進行預純化。然後將粗F2流冷卻，由此一部分夾帶的HF濃縮並且可以被去除。然後，將粗F2藉由一膜片壓縮機進行壓縮至約3.5表壓的一壓力。將多餘對的NaF塔安裝在滑車上以便使它們係可移動的，尤其是針對以下的情況，該等NaF球粒需要完全交換(當進一步的再產生係不再可能的時候)。然後使被壓縮的F2穿過一阱並且藉由蒸發的液體N2以及氣態N2在其中冷卻至約-70℃。剩餘的HF在這個阱中藉由濃縮來去除。然後藉由使穿過包含NaF球粒的兩個吸收塔中的兩根管線中的一根管線而將任何殘餘的痕量的HF去除；該等線由於有時是多餘的，將該等NaF塔加熱至約350℃到400℃，並且使N2穿過它們而將吸收的HF去除並且使該等對應的塔再生。該等NaF塔中處於吸收模式的壓力係約3.5表壓。將離開這兩個NaF塔的F2氣流穿過兩個過濾器以便將任何固體(尤其是NaF)去除，該等過濾器較佳的是用蒙乃爾合金金屬製成的，並且該第二過濾器具有3 nm的孔直徑。第一塔的溫度係約100℃，第二塔的溫度係約30℃-40℃。對純化的F2連續採樣。
根據一實施方式，將多個樣品送入到多槽FT-IR並且到一UV分析器中，如以上說明的。根據另一實施方式，應用單槽FT-IR用於選擇性地分析所純化的F2。分析資料可以線上發送到滑動件10A的控制室中的控制板中。
如果該等樣品的分析顯示，該等電解池中的一或多個產生了太不純的F2而不能用於半導體製造的目的，例如，包含了多得很的CF4或者更高的同系物(表明電解池故障)，那麼這個或該等對應的樣品以及由電解池產生的F2穿過滑動件5中的F2滌氣器以及用於藉由包含硫代硫酸鈉的KOH溶液來銷毀的應急滌氣器。可替代地，可以將不純的F2收集用於純度是足夠的目的。如果該等樣品顯示所生產的F2與所希望的純度相對應，那麼就將該等樣品返回到F2生產線上。然後將該F2傳送到一儲存裝置中，該儲存裝置包括6個相同形狀的容器，它們各自具有一個1.3 m3的內部容積。該等圓柱體的任何一個可以是開放的並且由關閉閥門單獨地關閉。可替代地，通過一壓力控制迴路來將所生產的F2的壓力降低至約1.5表壓並且然後將其送至使用點，使用F2用於腔室清潔的平板顯示器製造工廠。使用一雙壁圍繞的管，其中在該內外管之間的空間包含著氮氣，並且使該F2穿過其內管。
在正常的操作中，該等關閉閥門係開放的並且在F2儲存單元與使用點之間的壓力差提供了一緩衝，該緩衝允許對遞送的氟氣體流的一平滑的控制，甚至用於使用點處的或者在F2產生單元的生產的中斷過程中可以獲得的不同消耗樣式。
若任何藉由引用結合在此的專利案、專利申請案以及公開物中的揭露內容與本申請案的說明相衝突的程度至它可能使一術語不清楚，則本說明應該優先。
P．．．工廠
1．．．滑動件
2．．．滑動件
2A．．．子滑動件
2B．．．子滑動件
3．．．滑動件
4．．．滑動件
5．．．滑動件
6．．．滑動件
6A．．．子滑動件
6B．．．子滑動件
7．．．滑動件
8．．．滑動件
9．．．滑動件
9A．．．子滑動件
9B．．．子滑動件
10．．．滑動件
10A．．．子滑動件
10B．．．子滑動件
11．．．滑動件
11a．．．自動扶梯和平臺
11b．．．自動扶梯和平臺
12．．．叉式起重機
13．．．貯料場
14．．．緊急淋浴器
圖1示出了根據本發明的工廠的一實施方式，該設備具有一個有用的滑動件的安排。
P．．．工廠
1．．．滑動件
2．．．滑動件
3．．．滑動件
4．．．滑動件
5．．．滑動件
6A．．．子滑動件
6B．．．子滑動件
7．．．滑動件
8．．．滑動件
9A．．．子滑動件
9B．．．子滑動件
10A．．．子滑動件
10B．．．子滑動件
11a．．．自動扶梯和平臺
11b．．．自動扶梯和平臺
12．．．叉式起重機
13．．．貯料場
14．．．緊急淋浴器

Claims (17)

  1. 一個氟氣體之製造工廠，其包括：-包括至少一個HF儲存槽的滑動安裝模組，表示為滑動件1，-包括至少一個產生F2的電解池之滑動安裝模組，表示為滑動件2，-表示為滑動件3之滑動安裝模組，其包括用於預冷卻粗質F2流的冷卻器，其中該冷卻器係連接至壓縮機，且該壓縮機連接至在低溫下操作的HF冷凝器，其中該HF冷凝器包含冷卻介質，其中該冷卻介質係為藉由混合液態N2和氣態N2所得的N2氣體，及-包括緩衝罐和遞送到使用點的供應管線之滑動安裝模組，表示為滑動件4。
  2. 如申請專利範圍第1項之工廠，其進一步包括：-滑動件模組9，其係將中電壓轉變至低電壓之變電站，和/或-滑動件模組10，其容納公用設施和便利設施。
  3. 如申請專利範圍第1項之工廠，其中該滑動件1中的HF儲存槽具有1至2m3的內部容積。
  4. 如申請專利範圍第1項之工廠，其中滑動件2包括至少4個電解池，該電解池分別被分配到至少一個分開的整流器上。
  5. 如申請專利範圍第1項之工廠，其中滑動件3包括用於使粗質F2氣體與液體HF接觸的HF洗滌器、從F2中去除 HF的冷凝器、以及至少一個從F2中吸收HF的吸收劑管柱。
  6. 如申請專利範圍第1項之工廠，其中滑動件4包括用於氟氣體儲存的多個空心體。
  7. 如申請專利範圍第6項之工廠，其中每個空心體可以分開地從該工廠關閉。
  8. 如申請專利範圍第1項之工廠，其另外包括冷卻水迴路的滑動安裝模組，表示為滑動件5，其中滑動件5包括至少2個冷卻水迴路以及該冷卻水的加熱和冷卻裝置。
  9. 如申請專利範圍第1項之工廠，其另外包括處理廢氣的裝置之滑動安裝模組，表示為滑動件6，其中滑動件6包括包含緊急滌氣器的子滑動件6A，以及包含用於F2和H2的滌氣器的子滑動件6B。
  10. 如申請專利範圍第1項之工廠，其另外包括用於分析F2的裝置之滑動安裝模組，表示為滑動件7，其中滑動件7包括多槽FT-IR光譜儀以及隨意地紫外光譜儀，和/或其中滑動件4包括用於該氟的最終分析之單槽FT-IR。
  11. 如申請專利範圍第1項之工廠，其另外包括操作該電解池的裝置之滑動安裝模組，表示為滑動件8，其中滑動件8包括多個整流器，其中整流器的數量與陽極的數量相對應；或者其中滑動件8包括多個雙整流器，其中該雙整流器分別提供電流至2個陽極。
  12. 如申請專利範圍第2項之工廠，其中滑動件9包括容納來電流、去電流以及旁路電流的中電壓電池之子滑動 件9A，以及容納低電壓的開關設備、緊急發電機、蓄電池充電站之滑動件9B。
  13. 如申請專利範圍第2項之工廠，其中滑動件10包括容納包括實驗室的控制室之子滑動件10A，以及容納休息室的子滑動件10B。
  14. 如申請專利範圍第1項之工廠，其中在每個滑動件存在有至少一個緊急按鈕。
  15. 如申請專利範圍第1項之工廠，其包括地震檢波器。
  16. 如申請專利範圍第15項之工廠，其中該地震檢波器係強地動地震檢波器。
  17. 如申請專利範圍第15或16項之工廠，其中該地震檢波器係連接到控制板並且觸發該工廠的關閉。
TW100130272A 2010-09-15 2011-08-24 氟之製造工廠及使用彼之方法 TWI586842B (zh)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US38320410P 2010-09-15 2010-09-15
US38353310P 2010-09-16 2010-09-16

Publications (2)

Publication Number Publication Date
TW201224218A TW201224218A (en) 2012-06-16
TWI586842B true TWI586842B (zh) 2017-06-11

Family

ID=45831030

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
TW100130272A TWI586842B (zh) 2010-09-15 2011-08-24 氟之製造工廠及使用彼之方法

Country Status (6)

Country Link
US (1) US20130175161A1 (zh)
JP (2) JP2013540895A (zh)
KR (1) KR101819779B1 (zh)
CN (1) CN103140607A (zh)
TW (1) TWI586842B (zh)
WO (1) WO2012034978A1 (zh)

Families Citing this family (19)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8871174B2 (en) 2010-03-26 2014-10-28 Solvay Sa Method for the supply of fluorine
TWI541887B (zh) * 2010-04-08 2016-07-11 首威公司 經由使用純化氟以製造電子裝置之方法
WO2013024041A1 (en) 2011-08-17 2013-02-21 Solvay Sa Electrolytic process for the manufacture of fluorine and an apparatus therefor
WO2013092773A1 (en) 2011-12-22 2013-06-27 Solvay Sa Liquid level control in an electrolytic cell for the generation of fluorine
US9757775B2 (en) 2012-09-10 2017-09-12 Solvay Sa Chamber cleaning method using F2 and a process for manufacture of F2 for this method
JP6373877B2 (ja) * 2013-02-19 2018-08-15 ギャレット・サーマル・システムズ・リミテッドＧａｒｒｅｔｔ Ｔｈｅｒｍａｌ Ｓｙｓｔｅｍｓ Ｌｉｍｉｔｅｄ エアサンプリングシステム
EP2860288A1 (en) 2013-10-11 2015-04-15 Solvay SA Improved electrolytic cell
EP2860287A1 (en) 2013-10-11 2015-04-15 Solvay SA Improved electrolytic cell
JP6086053B2 (ja) * 2013-10-31 2017-03-01 住友金属鉱山株式会社 水酸化インジウム粉の製造方法
CN104651873A (zh) * 2014-12-22 2015-05-27 四川聚核科技有限公司 智能化集装箱模组式中温电解制氟装置
DE102015101728A1 (de) * 2015-02-06 2016-08-11 Das Environmental Expert Gmbh Verfahren zum Entfernen von Fluor aus fluorhaltigen Abgasen
EP3358044B1 (en) 2015-09-30 2020-06-17 Kabushiki Kaisha Toshiba Device and system for producing hydrogen
JP6792158B2 (ja) * 2016-02-09 2020-11-25 セントラル硝子株式会社 フッ素化合物ガスの精製方法
CN107337180B (zh) * 2017-07-10 2019-08-23 洛阳森蓝化工材料科技有限公司 一种纯化氟气的填料及其制备方法和应用
CN111005032A (zh) * 2019-12-26 2020-04-14 福建德尔科技有限公司 一种便携式全自动高纯氟气生产装置系统
CN111943142A (zh) * 2020-08-10 2020-11-17 福建瓮福蓝天氟化工有限公司 一种高纯度无水氟化氢纯化工艺
CN114622224A (zh) * 2022-01-26 2022-06-14 蓝星(北京)化工机械有限公司 撬装结构电解装置
EP4584002A2 (en) * 2022-09-09 2025-07-16 Phoenix Tailings, Inc. System and method for recovery of substances from molten salt electrolysis
DE102023206262A1 (de) * 2023-07-03 2025-01-09 Robert Bosch Gesellschaft mit beschränkter Haftung Elektrolysesystem

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5601108A (en) * 1995-12-20 1997-02-11 Scott M. Perry Gas line safety evacuation apparatus and method
US6686594B2 (en) * 2001-10-29 2004-02-03 Air Products And Chemicals, Inc. On-line UV-Visible light halogen gas analyzer for semiconductor processing effluent monitoring
US20040053082A1 (en) * 2002-09-13 2004-03-18 Mccluskey Donald Method and system for balanced control of backup power
US20040151656A1 (en) * 2001-11-26 2004-08-05 Siegele Stephen H. Modular molecular halogen gas generation system
US6955801B2 (en) * 2001-06-29 2005-10-18 Showa Denka K.K. High-purity fluorine gas, production and use thereof, and method for analyzing trace impurities in high-purity fluorine gas

Family Cites Families (18)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2417279A (en) * 1944-07-22 1947-03-11 Air Reduction Separation of the constituents of gaseous mixtures
FR2611195A1 (fr) * 1987-02-20 1988-08-26 Comurhex Procede d'epuration et de mise en surpression du fluor electrolytique
US5440477A (en) * 1991-05-20 1995-08-08 Creative Pathways, Inc. Modular bottle-mounted gas management system
US5490062A (en) * 1994-05-11 1996-02-06 The Regents Of The University Of California Real-time neural network earthquake profile predictor
US6010605A (en) * 1995-10-17 2000-01-04 Florida Scientific Laboratories Inc. Nitrogen trifluoride production apparatus
US5961697A (en) * 1996-05-20 1999-10-05 Advanced Technology Materials, Inc. Bulk storage and dispensing system for fluids
US6818105B2 (en) * 2000-04-07 2004-11-16 Toyo Tanso Co., Ltd. Apparatus for generating fluorine gas
US20030121796A1 (en) * 2001-11-26 2003-07-03 Siegele Stephen H Generation and distribution of molecular fluorine within a fabrication facility
JP3569279B2 (ja) * 2001-12-17 2004-09-22 東洋炭素株式会社 Ｆ２ガス発生装置及びｆ２ガス発生方法並びにｆ２ガス
US6857447B2 (en) * 2002-06-10 2005-02-22 Advanced Technology Materials, Inc. Pressure-based gas delivery system and method for reducing risks associated with storage and delivery of high pressure gases
JP3569277B1 (ja) * 2003-05-28 2004-09-22 東洋炭素株式会社 ガス発生装置の電流制御方法及び電流制御装置
US20050191225A1 (en) * 2004-01-16 2005-09-01 Hogle Richard A. Methods and apparatus for disposal of hydrogen from fluorine generation, and fluorine generators including same
WO2005095268A1 (ja) * 2004-03-31 2005-10-13 Kanto Denka Kogyo Co., Ltd. Ｆ2含有ガスの製造方法及びｆ2含有ガスの製造装置、並びに物品の表面を改質する方法及び物品の表面の改質装置
KR20090015054A (ko) 2006-04-10 2009-02-11 솔베이 플루오르 게엠베하 에칭 방법
JP2009024222A (ja) * 2007-07-20 2009-02-05 Toyo Tanso Kk フッ素系ガス及び水素ガス発生装置
RU2010130570A (ru) 2007-12-21 2012-01-27 Солвей Флуор Гмбх (De) Способ получения микроэлектромеханических систем
US10453986B2 (en) 2008-01-23 2019-10-22 Solvay Fluor Gmbh Process for the manufacture of solar cells
US8871174B2 (en) * 2010-03-26 2014-10-28 Solvay Sa Method for the supply of fluorine

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5601108A (en) * 1995-12-20 1997-02-11 Scott M. Perry Gas line safety evacuation apparatus and method
US6955801B2 (en) * 2001-06-29 2005-10-18 Showa Denka K.K. High-purity fluorine gas, production and use thereof, and method for analyzing trace impurities in high-purity fluorine gas
US6686594B2 (en) * 2001-10-29 2004-02-03 Air Products And Chemicals, Inc. On-line UV-Visible light halogen gas analyzer for semiconductor processing effluent monitoring
US20040151656A1 (en) * 2001-11-26 2004-08-05 Siegele Stephen H. Modular molecular halogen gas generation system
US20040053082A1 (en) * 2002-09-13 2004-03-18 Mccluskey Donald Method and system for balanced control of backup power

Also Published As

Publication number Publication date
US20130175161A1 (en) 2013-07-11
KR20140009143A (ko) 2014-01-22
JP2017218678A (ja) 2017-12-14
KR101819779B1 (ko) 2018-01-17
TW201224218A (en) 2012-06-16
JP2013540895A (ja) 2013-11-07
WO2012034978A1 (en) 2012-03-22
CN103140607A (zh) 2013-06-05

Similar Documents

Publication Publication Date Title
TWI586842B (zh) 氟之製造工廠及使用彼之方法
TW409170B (en) Large quantity supply apparatus for the gas in semiconductor process
EP1523587B1 (en) Apparatus and method for fluorine production
KR20130111554A (ko) 가스로부터 f2 및/또는 of2를 제거시키는 방법
CN115435238B (zh) 一种用于高纯度二氧化碳及高纯度氧化亚氮的充装装置
CN108246062A (zh) 一种铀浓缩工厂尾气hf处理工艺
CN106744711A (zh) 六氟化硫绝缘变压器泄漏后室内混合气体的净化回收系统
CN104651873A (zh) 智能化集装箱模组式中温电解制氟装置
CN106583367B (zh) 一种推进剂贮箱的汽相清洗系统及方法
KR102485051B1 (ko) 육불화황 회수-정제 시스템 및 이를 이용한 육불화황 회수-정제 방법
CN103021486B (zh) 一种核电站乏燃料运输多功能台架及卸料冷却方法
CN103143244B (zh) 丙溴磷生产中废气的处理方法
CN106582060A (zh) 一种推进剂贮箱的汽相清洗系统及方法
CN106583368B (zh) 一种推进剂贮箱的汽相清洗系统
TW201219105A (en) Method for the removal of F2 and/or OF2 from a gas
CN118167102A (zh) 无氧车间
CN215988976U (zh) 一种动力电池安全存储装置
CN108735324A (zh) 一种用于乏燃料运输容器氦气净化冷却的离线装置
JP2006207785A (ja) 水素充填設備
EP4530376A1 (en) Modular electrolysis system
CN111056159B (zh) 一种液体产品零损耗及节能控制工艺
CN106583369A (zh) 一种推进剂贮箱的汽相清洗系统及方法
Ward Balance of plant requirements for a nuclear hydrogen plant
RU2313145C1 (ru) Установка для удаления жидких радиоактивных отходов, содержащих твердые частицы делящих материалов, из ячеек блока сухого хранения отработавшего ядерного топлива
Tripp et al. Capture AND Recycle FOR Emission Reduction OF Sulfur Hexafluoride IN Magnesium Casting

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A Annulment or lapse of patent due to non-payment of fees