專利名稱：氯硅烷取樣系統(tǒng)的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及危險樣品取樣系統(tǒng)，具體涉及氯硅烷取樣系統(tǒng)。
背景技術：
隨著改良西門子エ藝技術的不斷進步，加壓還原技術普及使用，三氯氫硅還原生產多晶硅的過程中產生大量的副產物——ニ氯ニ氫硅，它的大量存在嚴重影響到多晶硅產品的質量及整個生產系統(tǒng)的安全，同時，高品質的ニ氯ニ氫硅又是光伏行業(yè)廣泛使用的原料氣體。因此，為了保證多晶硅產品的質量及整個多晶硅生產系統(tǒng)的安全，并從節(jié)約原料、降低生產成本角度考慮，充分回收并利用多晶硅生產過程中產生的大量ニ氯ニ氫硅，需要及時地對多晶硅生產系統(tǒng)中的ニ氯ニ氫硅進行取樣分析。然而，由于ニ氯ニ氫硅具有很高的活性，即使與空氣中微量的水也能迅速發(fā)生水解反應，放出大量的熱并產生大量氫氣，極易發(fā)生爆炸，使得ニ氯ニ氫硅如何安全、可靠的取樣成為了ー個難題。專利號為200920313458. 7的中國專利，公開了液態(tài)氯硅烷在線取樣裝置，該裝置包括取樣瓶、管線、三通閥和截止閥，所述取樣瓶上至少有ー個輸入口和ー個輸出口，輸入ロー端連接有輸入裝置(用于樣品輸入)，輸出ロー端連接有輸出裝置(用于樣品輸出)，輸入裝置末端與調節(jié)閥壓カ較高的那一端的氯硅烷管道連接，輸出裝置末端與調節(jié)閥壓カ較低的那一端的氯硅烷管道連接；輸入裝置和輸出裝置通道上，分別至少連接有I個三通閥和ー個截止閥。該取樣裝置存在如下缺點(I)使用該取樣裝置對氯硅烷進行取樣之前，無法對取樣管路進行吹洗處理，三通閥與取樣瓶之間連接的管路中殘存少量空氣，取樣過程中可能會引發(fā)安全問題，特別是使用該取樣裝置對高活性的ニ氯ニ氫硅進行取樣時，使ニ氯ニ氫硅發(fā)生水解反應，產生大量的熱和氫氣，容易引起爆炸事故的發(fā)生；(2)該取樣裝置取完樣品后，無法對取樣管路進行吹凈，使樣品殘留在整個取樣裝置管路中，特別是ニ氯ニ氫硅樣品殘存在裝置管路中，發(fā)生泄漏后，容易造成安全事故；(3)取樣后，三通閥與取樣瓶之間連接的管路中殘存少量樣品，特別是殘存ニ氯ニ氫硅樣品時，在取下取樣瓶的過程中，容易引發(fā)安全事故；而且，這些樣品暴露在空氣中發(fā)生水解反應，生成ニ氧化硅附著在管路內壁，對樣品成分和/或含量影響較大，導致對樣品的分析誤差較大，不能準確地反映多晶硅生產系統(tǒng)中氯硅烷成分和/或含量。

實用新型內容本實用新型的發(fā)明目的在于針對現(xiàn)有技術對氯硅烷進行取樣時存在對樣品成分和/或含量影響較大、易發(fā)生安全事故的問題，提供安全的、降低對樣品成分和/或含量影響的氯硅烷取樣系統(tǒng)。為了實現(xiàn)上述目的，本實用新型采用的技術方案為氯硅烷取樣系統(tǒng)，包括取樣器主體、樣品輸入裝置、樣品輸出裝置，所述取樣器主體包括取樣瓶、壓蓋、取樣器輸入口和取樣器輸出口，所述樣品輸入裝置通過管線、進ロニ位三通閥與取樣器輸入口連通；所述樣品輸出裝置通過管線、出口二位三通閥與取樣器輸、出口連通，其特征在于所述進ロニ位三通閥與樣品輸入裝置之間還通過管線I連接有保護氣體輸入裝置，所述出口二位三通閥與樣品輸出裝置之間還通過管線II連接有保護氣體輸出裝置；所述進ロニ位三通閥和所述出ロニ位三通閥之間還連接有取樣瓶旁路管道。為了使上述保護氣體輸入裝置的結構簡單，便于操作，上述保護氣體輸入裝置包括閥門III，上述進ロ二位三通閥與樣品輸入裝置之間通過管線I與閥門III連接。為了使上述保護氣體輸入裝置往上述氯硅烷取樣系統(tǒng)輸入的保護氣體能最大范圍的吹凈系統(tǒng)管路中殘留的氯硅烷樣品，上述樣品輸入裝置包括閥門I，上述管線I輸入端與上述閥門III的輸出口連接，上述管線I的輸出端與閥門I的輸出口連接。為了使上述保護氣體輸出裝置的結構簡單，便于操作，上述保護氣體輸出裝置包括閥門IV，上述出口二位三通閥與樣品輸出裝置之間通過管線II與閥門IV連接。 為了使上述保護氣體輸入裝置往上述氯硅烷取樣系統(tǒng)輸入的保護氣體能最大范圍的吹凈系統(tǒng)管路中殘留的ニ氯ニ氫硅樣品，上述樣品輸出裝置包括閥門II，上述管線II輸出端與上述閥門IV的輸入口連接，上述管線II輸入端與閥門II的輸出口連接。為了使上述取樣系統(tǒng)取樣更安全和準確，上述閥門I、閥門II、閥門III和閥門IV均為針型閥。為了便于分析設備的注射型進樣器從取樣瓶取樣，上述壓蓋中心開有孔；為了使分析設備的注射型進樣器從取樣瓶取樣時的密封性好，上述壓蓋與取樣瓶的筒體之間設置有膠墊。為了使上述取樣系統(tǒng)更加環(huán)保，更加安全，上述樣品輸出裝置管路終端連接有貯罐，上述保護氣體輸出裝置管路終端連接有廢氣處理裝置。為了使上述氯硅烷取樣系統(tǒng)更便于操作人員觀察系統(tǒng)內情況，上述取樣瓶優(yōu)選設置有可供觀察的視窗，優(yōu)選石英玻璃視窗。本實用新型氯硅烷取樣系統(tǒng)內取樣器主體、進ロ二位三通閥與出口二位三通閥，組成取樣管閥結構，用于儲存待取樣品；系統(tǒng)內的進ロ二位三通閥與樣品輸入裝置之間通過管線I連接的保護氣體輸入裝置、出口二位三通閥與樣品輸出裝置之間通過管線II連接的保護氣體輸出裝置，在取樣前和取樣后將保護氣體接入系統(tǒng)，對系統(tǒng)進行吹洗(排空氣)與吹凈(吹掃殘留在管路中的樣品，浄化管道)；還設置了取樣瓶旁路管道以連接進ロニ位三通閥和出口二位三通閥之間，使這三者組成吹洗與吹凈管閥結構，便于取樣之前對整個系統(tǒng)進行吹洗排空，取樣完成后對整個取樣系統(tǒng)中殘液進行吹掃工作。 本實用新型氯硅烷取樣系統(tǒng)在取樣之前，先將進ロニ位三通閥與出口二位三通閥置于吹洗狀態(tài)(此時，取樣瓶旁路管道與取樣系統(tǒng)處于連通狀態(tài)，取樣瓶與取樣系統(tǒng)處于斷開狀態(tài))，再開啟保護氣體輸入裝置閥門和保護氣體輸出裝置閥門，接入保護氣體，吹掃系統(tǒng)管路，將取樣系統(tǒng)管路中的空氣排盡；取樣過程中，先關閉保護氣體輸入裝置閥門III和保護氣體輸出裝置閥門IV，然后將進ロニ位三通閥與出口二位三通閥置于取樣狀態(tài)(此時，取樣瓶旁路管道與取樣系統(tǒng)斷開，取樣瓶與取樣系統(tǒng)則處于連通狀態(tài))，打開樣品輸入裝置閥門I和樣品輸出裝置閥門II，讓待測樣品趕走取樣瓶內上一次取樣時殘留的樣品，使取樣瓶中充滿待測樣品；取樣完畢后，關閉樣品輸入裝置閥門I和樣品輸出裝置閥門II，再次將進ロ二位三通閥與出口二位三通閥置于吹凈狀態(tài)(此時，取樣瓶旁路管道與取樣系統(tǒng)處于連通狀態(tài)，取樣瓶與取樣系統(tǒng)處于斷開狀態(tài))，開啟保護氣體輸入裝置閥門III和保護氣體輸出裝置閥門IV，將取樣系統(tǒng)管路中殘留的ニ氯ニ氫硅吹掃干凈；取樣系統(tǒng)管路被吹掃干凈后，將連接了進ロニ位三通閥、出口二位三通閥和取樣瓶旁路管道的取樣器主體從取樣系統(tǒng)中卸下，送分析儀器進行樣品分析。上述保護氣體是化學性質穩(wěn)定，且在氯硅烷取樣系統(tǒng)中不與樣品發(fā)生化學反應的氣體，例如惰性氣體(稀有氣體)或氮氣，以防止被取樣的樣品與氯硅烷取樣系統(tǒng)管路里空氣當中的水蒸氣、氧氣等發(fā)生化學反應；考慮到成本問題，上述保護氣體優(yōu)選氮氣。綜上所述，由于采用了上述技術方案，本實用新型的有益效果是本實用新型氯硅烷取樣系統(tǒng)在進ロニ位三通閥與樣品輸入裝置之間通過管線I連接設置了保護氣體輸入裝置，在出口二位三通閥與樣品輸出裝置之間通過管線II連接設置了保護氣體輸出裝置，讓本實用新型氯硅烷取樣系統(tǒng)在取樣前，吹入保護氣體對系統(tǒng)排空，使ニ氯ニ氫硅取樣在
完全隔絕空氣的條件下進行，取樣安全，降低了對樣品成分和/或含量的影響，準確地反映了多晶硅生產系統(tǒng)中氯硅烷成分和/或含量；取樣后，通過保護氣體吹洗取樣系統(tǒng)管路，不僅排除了ニ氯ニ氫硅樣品殘存在管路中而發(fā)生泄漏造成重大安全事故發(fā)生的隱患，還排除了ニ氯ニ氫硅樣品殘存在管路中時，在取下取樣瓶的過程中，容易引發(fā)安全事故的多重隱患。本實用新型氯硅烷取樣系統(tǒng)解決了改良西門子法生產多晶硅過程中，氯硅烷取樣，特別是ニ氯ニ氫硅取樣長期存在的安全隱患，為ニ氯ニ氫硅的高效利用及多晶硅生產正常、安全、穩(wěn)定和高效地運行打下了很好的基礎。

圖I是本實用新型氯硅烷取樣系統(tǒng)簡圖；圖2是樣品和保護氣體在本實用新型氯硅烷取樣系統(tǒng)中進出方向的エ藝簡圖；圖3為本實用新型氯硅烷取樣系統(tǒng)的另ー種簡圖；圖4是圖3中A部分的放大圖；圖5是圖3中B部分的放大圖。圖中標記I-取樣器主體、101-取樣瓶、102-取樣器輸入ロ、103-取樣器輸出ロ、104-壓蓋、2-進ロ 二位三通閥、3-出口二位三通閥、4-閥門I、5-閥門II、6-閥門IV、7-閥門III、8-取樣瓶旁路管道、9-貯罐、10-廢氣處理裝置、11-管線I、12-管線II。
具體實施方式
以下結合附圖，對本實用新型作詳細的說明。為了使本實用新型的目的、技術方案及優(yōu)點更加清楚明白，
以下結合附圖及實施例，對本實用新型進行進一歩詳細說明。應當理解，此處所描述的具體實施例僅用以解釋本實用新型，并不用于限定本實用新型。氯硅烷取樣系統(tǒng)，參見圖1，包括取樣器主體I、樣品輸入裝置、樣品輸出裝置，所述取樣器主體包括取樣瓶101、壓蓋104、取樣器輸入口 102和取樣器輸出口 103，所述樣品輸入裝置通過管線、進ロニ位三通閥2與取樣器輸入口 102連通；所述樣品輸出裝置通過管線、出口二位三通閥3與取樣器輸出口連通，其特征在于所述進ロニ位三通閥2與樣品輸入裝置之間還通過管線I 11連接有保護氣體輸入裝置，所述出口二位三通閥3與樣品輸出裝置之間還通過管線II 12連接有保護氣體輸出裝置；所述進ロニ位三通閥2和所述出口ニ位三通閥3之間還連接有取樣瓶旁路管道8 ;所述保護氣體輸入裝置包括閥門III 7，所述進ロニ位三通閥2與樣品輸入裝置之間通過管線I 11與閥門III7連接；所述樣品輸入裝置包括閥門I 4，所述管線I 11輸入端與所述閥門III 7的輸出口連接，所述管線I 11的輸出端與閥門I 4的輸出ロ連接；保護氣體輸出裝置包括閥門IV 6，所述出ロニ位三通閥3與樣品輸出裝置之間通過管線II 12與閥門IV 6連接；所述樣品輸出裝置包括閥門II 5，所述管線
II12輸出端與所述閥門IV6的輸入口連接，所述管線II 12輸入端與閥門II 5的輸出口連接；所述閥門I 4、閥門II 5、閥門III 7和閥門IV 6均為針型閥。參見圖2，上述實施方式下的氯硅烷取樣系統(tǒng)，在取樣之前，先將進ロニ位三通閥2與出口二位三通閥3置于吹洗狀態(tài)(此時，取樣瓶旁路管道8與取樣系統(tǒng)處于連通狀態(tài)，取樣瓶I與取樣系統(tǒng)處于斷開狀態(tài))，再開啟閥門IV 6和閥門III 7，接入保護氣體，吹掃系統(tǒng)管 路，將取樣系統(tǒng)管路中的空氣排盡；取樣過程中，先關閉閥門IV 6和閥門III 7，然后將進ロニ位三通閥2與出ロニ位三通閥3置于取樣狀態(tài)(此時，取樣瓶旁路管道8與取樣系統(tǒng)斷開，取樣瓶I與取樣系統(tǒng)則處于連通狀態(tài))，打開閥門I 4和閥門II 5，讓取樣瓶101中充滿待測樣品；取樣完畢后，關閉閥門I 4和閥門II 5，再次將進ロ二位三通閥2與出ロニ位三通閥3置于吹凈狀態(tài)(此時，取樣瓶旁路管道8與取樣系統(tǒng)處于連通狀態(tài)，取樣瓶I與取樣系統(tǒng)處于斷開狀態(tài))，打開閥門IV 6和閥門III 7，將取樣系統(tǒng)管路中殘留的ニ氯ニ氫硅吹掃干凈；取樣系統(tǒng)管路被吹掃干凈后，將連接了進ロニ位三通閥2、出口二位三通閥3和取樣瓶旁路管道8的取樣器主體I從取樣系統(tǒng)中卸下，送分析儀器進行樣品分析。為了便于分析設備的注射型進樣器從取樣瓶101取樣，上述實施方式中，壓蓋104中心開有孔，壓蓋104與取樣瓶101的筒體之間設置有膠墊以使取樣過程中的密封性好。參照圖3，為了使上述取樣系統(tǒng)更加環(huán)保和安全，上述實施方式中，樣品輸出裝置管路終端連接有貯灌9，即在閥門II 5輸出口的管路上連接了貯灌9，用于貯存從系統(tǒng)中排出的ニ氯ニ氫硅樣品；上述保護氣體輸出裝置管路終端連接有廢氣處理裝置10，即在閥門IV 6輸出口的管路上連接了廢氣處理裝置10，用于水解處理取樣過程中殘存在管路中的ニ氯ニ氫硅樣品。當然，為了使上述實施方式的氯硅烷取樣系統(tǒng)更便于操作人員觀察系統(tǒng)內情況，上述取樣瓶101設置有可供觀察的視窗，具體為石英玻璃視窗。以上所述僅為本實用新型的較佳實施例而已，并不用以限制本實用新型，凡在本實用新型的精神和原則之內所作的任何修改、等同替換和改進等，均應包含在本實用新型的保護范圍之內。
權利要求1.氯硅烷取樣系統(tǒng)，包括取樣器主體(I)、樣品輸入裝置、樣品輸出裝置，所述取樣器主體包括取樣瓶(101 )、壓蓋(104)、取樣器輸入ロ( 102)和取樣器輸出ロ( 103)，所述樣品輸入裝置通過管線、進ロニ位三通閥(2)與取樣器輸入口(102)連通；所述樣品輸出裝置通過管線、出ロ 二位三通閥(3)與取樣器輸出ロ連通，其特征在于所述進ロ 二位三通閥(2)與樣品輸入裝置之間還通過管線I (11)連接有保護氣體輸入裝置，所述出口二位三通閥(3)與樣品輸出裝置之間還通過管線II (12)連接有保護氣體輸出裝置；所述進ロニ位三通閥(2)和所述出ロニ位三通閥(3)之間還連接有取樣瓶旁路管道(8)。
2.根據(jù)權利要求I所述的氯硅烷取樣系統(tǒng)，其特征在于所述保護氣體輸入裝置包括閥門111(7)，所述進ロニ位三通閥(2)與樣品輸入裝置之間通過管線I (11)與閥門111(7)連接。
3.根據(jù)權利要求2所述的氯硅烷取樣系統(tǒng)，其特征在于所述樣品輸入裝置包括閥門I(4)，所述管線I (11)輸入端與所述閥門111(7)的輸出口連接，所述管線I (11)的輸出端與閥門I (4)的輸出口連接。
4.根據(jù)權利要求I所述的氯硅烷取樣系統(tǒng)，其特征在于保護氣體輸出裝置包括閥門IV (6)，所述出口二位三通閥(3)與樣品輸出裝置之間通過管線II (12)與閥門IV (6)連接。
5.根據(jù)權利要求4所述的氯硅烷取樣系統(tǒng)，其特征在于所述樣品輸出裝置包括閥門II(5)，所述管線II (12)輸出端與所述閥門IV(6)的輸入口連接，所述管線II (12)輸入端與閥門II (5)的輸出口連接。
6.根據(jù)權利要求2-5任意一項所述的氯硅烷取樣系統(tǒng)，其特征在干所述閥門I(4)、閥門II (5)、閥門III (7)和閥門IV (6)均為針型閥。
7.根據(jù)權利要求1-5任意一項所述的氯硅烷取樣系統(tǒng)，其特征在于所述壓蓋(104)中心開有孔。
8.根據(jù)權利要求1-5任意一項所述的氯硅烷取樣系統(tǒng)，其特征在于壓蓋(104)與取樣瓶(101)的筒體之間設置有膠墊。
9.根據(jù)權利要求1-5任意一項所述的氯硅烷取樣系統(tǒng)，其特征在于所述樣品輸出裝置管路終端連接有貯罐(9 )，所述保護氣體輸出裝置管路終端連接有廢氣處理裝置(10 )。
10.根據(jù)權利要求1-5任意一項所述的氯硅烷取樣系統(tǒng)，其特征在于所取樣瓶(101)設置有可供觀察的視窗。
專利摘要本實用新型涉及氯硅烷取樣系統(tǒng)，包括取樣器主體、樣品輸入裝置、樣品輸出裝置，所述取樣器主體包括取樣瓶、壓蓋、取樣器輸入口和取樣器輸出口，樣品輸入裝置通過管線、進口二位三通閥與取樣器輸入口連通；樣品輸出裝置通過管線、出口二位三通閥與取樣器輸出口連通，進口二位三通閥與樣品輸入裝置之間還通過管線Ⅰ連接有保護氣體輸入裝置，出口二位三通閥與樣品輸出裝置之間還通過管線Ⅱ連接有保護氣體輸出裝置；進口二位三通閥和出口二位三通閥之間還連接有取樣瓶旁路管道。本實用新型氯硅烷取樣系統(tǒng)取樣安全，降低了對樣品成分和/或含量的影響；解決了生產多晶硅過程中氯硅烷取樣長期存在的安全隱患，使多晶硅生產安全、穩(wěn)定和高效地運行。
文檔編號G01N1/10GK202453218SQ20122010021
公開日2012年9月26日 申請日期2012年3月16日 優(yōu)先權日2012年3月16日
發(fā)明者劉建鋒, 唐猷成, 王嶺, 王恒孝, 胡小冬, 蒲曉東, 黎展榮 申請人:四川新光硅業(yè)科技有限責任公司