專利名稱：一種超凈高純硫酸的提純裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及超高純試劑提純技術(shù)，具體涉及一種超凈高純硫酸的提純裝置。
背景技術(shù)：
超凈高純試劑是電子領(lǐng)域微細加工制作中不可缺少的關(guān)鍵性基礎(chǔ)化工原料之一，主要用于芯片的清洗和蝕刻。超凈高純硫酸主要用于半導(dǎo)體行業(yè)紫外負性光刻膠的漂洗工藝。隨著電子領(lǐng)域技術(shù)的不斷發(fā)展，對電子化學(xué)品的純度要求也日益提高，這就對紫外負性光刻膠的漂洗劑純度和凈度提出了更高的要求。目前普遍采用的超凈高純硫酸提純工藝中需要使用大量的冷卻水，冷凝裝置和預(yù)熱裝置較多，設(shè)備占地面的較大，能耗多，且 冷凝管往往在垂直方向依次設(shè)置，設(shè)備高度較高，不利于維修和保養(yǎng)。

實用新型內(nèi)容本實用新型的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)中存在的缺陷，提供一種工藝流程合理、生產(chǎn)成本低、能耗少、占地面積小且維護方便的超凈高純硫酸的提純裝置。為實現(xiàn)上述目的，本實用新型的技術(shù)方案是一種超凈高純硫酸的提純裝置，其特征在于，所述提純裝置包括預(yù)熱器、冷凝器和精餾塔，所述冷凝器包括第一冷凝器和第二冷凝器，所述預(yù)熱器和第一冷凝器為內(nèi)外套管結(jié)構(gòu)，所述原料進口設(shè)置在預(yù)熱器的外管壁上，所述預(yù)熱器的原料出口通過管道與所述第一冷凝器的內(nèi)管進料口相連通，所述第一冷凝器內(nèi)管的出料口與原料管相連接，所述原料管的出料端設(shè)置在所述精餾塔內(nèi)，所述精餾塔的塔頂出料口依次與所述第一冷凝器和第二冷凝器串聯(lián)連接，所述第二冷凝器的低端出料口與所述冷凝器的內(nèi)管相通，所述第二冷凝器的頂端設(shè)置有低沸物出料口。其中，所述預(yù)熱器包括外管相互串聯(lián)的第一預(yù)熱器、第二預(yù)熱器和第三預(yù)熱器，所述原料進口設(shè)置在第一預(yù)熱器的外管壁上，所述第三預(yù)熱器的原料出口通過管道與所述第一冷凝器的內(nèi)管進料口相連通。其中，所述第二冷凝器的低端出料口與所述第三預(yù)熱器的內(nèi)管相通，所述第三預(yù)熱器的內(nèi)管出口與所述第二預(yù)熱器的內(nèi)管相通，所述第二預(yù)熱器的內(nèi)管出料口通過管道依次與微濾器和成品罐相連接。其中，所述第二冷凝器的頂端設(shè)置有低沸物出料口通過管道與所述第一預(yù)熱器的內(nèi)管進料口相連接，所述第一預(yù)熱器的內(nèi)管出料口與稀硫酸罐相通。其中，所述精餾塔中部設(shè)置有爆沸球，所述原料管的出料端設(shè)置在所述爆沸球的上方。其中，所述精餾塔的底部設(shè)置有電加熱裝置。其中，所述精餾塔的低端設(shè)置有第一排渣口，所述第一預(yù)熱器的外管低端設(shè)置有第二排渣口。其中，所述第一冷凝器的外管出料口與所述第二冷凝器的低端相連通。[0013]其中，所述精餾塔的低端還設(shè)置有與所述精餾塔相平行的平衡管，所述平衡管與所述精餾塔相通，所述平衡管的高度大于所述精餾塔中硫酸的液面高度。[0014]其中，所述微濾器的濾膜孔徑為O. 05 O. 10 μ m。本實用新型的優(yōu)點和有益效果在于該裝置結(jié)構(gòu)簡單合理，設(shè)置預(yù)熱器用原料硫酸代替水冷卻，將原料硫酸預(yù)熱，冷凝器中采用蒸餾塔頂端采出的高溫提高熱量的利用效率，節(jié)約能源的同時也省去了大量的冷卻水，降低了生產(chǎn)成本；原料的預(yù)熱和餾出液的冷凝均在預(yù)熱器中進行，簡化了提純裝置的組成，設(shè)備占地面積減少，提聞了空間利用率；改現(xiàn)有技術(shù)中的垂直方向依次設(shè)置的冷凝器為并排串聯(lián)，降低了設(shè)備的高度，方便維修和保養(yǎng)，提高操作環(huán)境的安全性。

圖I是本實用新型超凈高純硫酸的提純裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。圖中1、第一預(yù)熱器；2、第二預(yù)熱器；3、第三預(yù)熱器；4、第一冷凝器；5、第二冷凝器；6、原料管；7、精餾塔；8、爆沸球；9、平衡管；10、電加熱裝置；11、微濾器；12、成品罐；13、第一排渣口 ；14、第二排渣口。
具體實施方式
以下結(jié)合附圖和實施例，對本實用新型的具體實施方式
作進一步描述。以下實施例僅用于更加清楚地說明本實用新型的技術(shù)方案，而不能以此來限制本實用新型的保護范圍。如圖I所示，本實施例為一種超凈高純硫酸的提純裝置，提純裝置包括預(yù)熱器、冷凝器和精餾塔7，冷凝器包括第一冷凝器4和第二冷凝器5，預(yù)熱器和第一冷凝器4為內(nèi)外套管結(jié)構(gòu)，原料進口設(shè)置在預(yù)熱器的外管壁上，預(yù)熱器的原料出口通過管道與第一冷凝器4的內(nèi)管進料口相連通，第一冷凝器4內(nèi)管的出料口與原料管6相連接，原料管6的出料端設(shè)置在精餾塔7內(nèi)，精餾塔7的塔頂出料口依次與第一冷凝器4和第二冷凝器5串聯(lián)連接，第二冷凝器5的低端出料口與冷凝器的內(nèi)管相通，第二冷凝器5的頂端設(shè)置有低沸物出料口。在本實施例中，預(yù)熱器包括外管相互串聯(lián)的第一預(yù)熱器I、第二預(yù)熱器2和第三預(yù)熱器3，原料進口設(shè)置在第一預(yù)熱器I的外管壁上，第三預(yù)熱器3的原料出口通過管道與第一冷凝器4的內(nèi)管進料口相連通。在本實施例中，第二冷凝器5的低端出料口與第三預(yù)熱器3的內(nèi)管相通，第三預(yù)熱器3的內(nèi)管出口與第二預(yù)熱器2的內(nèi)管相通，第二預(yù)熱器2的內(nèi)管出料口通過管道依次與微濾器和成品te 12相連接。在本實施例中，第二冷凝器5的頂端設(shè)置有低沸物出料口通過管道與第一預(yù)熱器I的內(nèi)管進料口相連接，第一預(yù)熱器I的內(nèi)管出料口與稀硫酸罐相通。在本實施例中，精餾塔7中部設(shè)置有爆沸球8，原料管6的出料端設(shè)置在爆沸球8的上方。在本實施例中，精餾塔7的底部設(shè)置有電加熱裝置10。[0028]在本實施例中，精餾塔7的低端設(shè)置有第一排渣口 13，第一預(yù)熱器I的外管低端設(shè)置有第二排渣口 14。在本實施例中，第一冷凝器4的外管出料口與第二冷凝器5的低端相連通。在本實施例中，精餾塔7的低端還設(shè)置有與精餾塔7相平行的平衡管9，平衡管9與精餾塔7相通，平衡管9的高度大于精餾塔7中硫酸的液面高度。 在本實施例中，微濾器11的濾膜孔徑為O. 05 O. 10 μ m。該裝置工作流程為硫酸原料預(yù)處理后依次經(jīng)過第一預(yù)熱器I、第二預(yù)熱器2、第三預(yù)熱器3、第一冷凝管4及精餾塔7上部預(yù)熱后，達到沸點，在爆沸球8處已經(jīng)沸騰，沸騰硫酸在精餾塔7填料層多次質(zhì)交換，經(jīng)過分餾再次純化。高沸物以及不溶性顆粒通過第一 排渣口 13排出，低沸點水分、氮化物通過第一冷凝器3和第二冷凝器4，然后被導(dǎo)入第一預(yù)熱器 ，與原料硫fe換熱冷卻后由稀硫fe出口排出，導(dǎo)入稀硫fete中；硫酸成品經(jīng)弟~■預(yù)熱器2和第三預(yù)熱器3被冷卻后經(jīng)過微濾膜孔徑為O. 05 O. 10 μ m的微濾器過濾，再分裝入成品罐。原料硫酸中含有的固體雜質(zhì)殘留在第一預(yù)熱器I的底部，經(jīng)由第二排渣口 14排出。以上所述僅是本實用新型的優(yōu)選實施方式，應(yīng)當指出，對于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本實用新型技術(shù)原理的前提下，還可以做出若干改進和潤飾，這些改進和潤飾也應(yīng)視為本實用新型的保護范圍。
權(quán)利要求1.一種超凈高純硫酸的提純裝置，其特征在于，所述提純裝置包括預(yù)熱器、冷凝器和精餾塔，所述冷凝器包括第一冷凝器和第二冷凝器，所述預(yù)熱器和第一冷凝器為內(nèi)外套管結(jié)構(gòu)，所述原料進口設(shè)置在預(yù)熱器的外管壁上，所述預(yù)熱器的原料出口通過管道與所述第一冷凝器的內(nèi)管進料口相連通，所述第一冷凝器內(nèi)管的出料口與原料管相連接，所述原料管的出料端設(shè)置在所述精餾塔內(nèi)，所述精餾塔的塔頂出料口依次與所述第一冷凝器和第二冷凝器串聯(lián)連接，所述第二冷凝器的低端出料口與所述冷凝器的內(nèi)管相通，所述第二冷凝器的頂端設(shè)置有低沸物出料口。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的超凈高純硫酸的提純裝置，其特征在于，所述預(yù)熱器包括外管相互串聯(lián)的第一預(yù)熱器、第二預(yù)熱器和第三預(yù)熱器，所述原料進口設(shè)置在第一預(yù)熱器的外管壁上，所述第三預(yù)熱器的原料出口通過管道與所述第一冷凝器的內(nèi)管進料口相連通。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的超凈高純硫酸的提純裝置，其特征在于，所述第二冷凝器的低端出料口與所述第三預(yù)熱器的內(nèi)管相通，所述第三預(yù)熱器的內(nèi)管出口與所述第二預(yù)熱器的內(nèi)管相通，所述第二預(yù)熱器的內(nèi)管出料口通過管道依次與微濾器和成品罐相連接。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的超凈高純硫酸的提純裝置，其特征在于，所述第二冷凝器的頂端設(shè)置有低沸物出料口通過管道與所述第一預(yù)熱器的內(nèi)管進料口相連接，所述第一預(yù)熱器的內(nèi)管出料口與稀硫酸罐相通。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的超凈高純硫酸的提純裝置，其特征在于，所述精餾塔中部設(shè)置有爆沸球，所述原料管的出料端設(shè)置在所述爆沸球的上方。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的超凈高純硫酸的提純裝置，其特征在于，所述精餾塔的底部設(shè)置有電加熱裝置。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的超凈高純硫酸的提純裝置，其特征在于，所述精餾塔的低端設(shè)置有第一排渣口，所述第一預(yù)熱器的外管低端設(shè)置有第二排渣口。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的超凈高純硫酸的提純裝置，其特征在于，所述第一冷凝器的外管出料口與所述第二冷凝器的低端相連通。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的超凈高純硫酸的提純裝置，其特征在于，所述精餾塔的低端還設(shè)置有與所述精餾塔相平行的平衡管，所述平衡管與所述精餾塔相通，所述平衡管的高度大于所述精餾塔中硫酸的液面高度。
10.根據(jù)權(quán)利要求3至9中任意一項所述的超凈高純硫酸的提純裝置，其特征在于，所述微濾器的濾膜孔徑為O. 05 O. 10 μ m。
專利摘要本實用新型公開了一種超凈高純硫酸的提純裝置，提純裝置包括預(yù)熱器、冷凝器和精餾塔，冷凝器包括第一冷凝器和第二冷凝器，預(yù)熱器和第一冷凝器為內(nèi)外套管結(jié)構(gòu)，原料進口設(shè)置在預(yù)熱器的外管壁上，預(yù)熱器的原料出口通過管道與第一冷凝器的內(nèi)管進料口相連通，第一冷凝器內(nèi)管的出料口與原料管相連接，原料管的出料端設(shè)置在精餾塔內(nèi)，精餾塔的塔頂出料口依次與第一冷凝器和第二冷凝器串聯(lián)連接，第二冷凝器的低端出料口與冷凝器的內(nèi)管相通，第二冷凝器的頂端設(shè)置有低沸物出料口。該裝置工藝流程合理、生產(chǎn)成本低、能耗少、占地面積小且維護方便。
文檔編號C01B17/90GK202785651SQ20122028072
公開日2013年3月13日 申請日期2012年6月14日 優(yōu)先權(quán)日2012年6月14日
發(fā)明者周耀慶 申請人:江陰蘇龍微電子材料有限公司