專利名稱：超純氨金屬離子純化裝置的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種純化裝置，特別涉及一種使用在超純氨生產過程中去除超純氨中的金屬離子的純化裝置。
背景技術：
近年來，隨著全球石油等能源資源逐漸減少，世界各國大力發(fā)展清潔能源以及節(jié)能技術，重點關注低碳經濟。在此背景下，我國的LED技術及相關產業(yè)得到了迅猛發(fā)展。尤其以高亮度GaN基藍光LED為核心的半導體照明技術對照明領域帶來了很大的沖擊，并成為目前全球半導體領域研究和投資的熱點。隨著半導體發(fā)光器件(LED)等光電子產業(yè)的迅猛發(fā)展，市場對電子氣體的純度提出了更高要求。7N電子級超純氨是一種非常重要的新型光電子材料，也是MOCVD技術制備GaN的重要基礎材料。在生產制造發(fā)光二極管(LED)、平板顯示器(FPD)、半導體和晶硅太陽能電池片過程中，都需要用到大量的超純氨，尤其是LED芯片在生長時，所用的氨的純度越高，制備的藍光LED功耗越小，發(fā)光強度越大，使用壽命越長。這種要求起因于超高純氨氣用于金屬有機化合物化學氣相淀積(MOCVD)外延生長過程中，它與金屬有機物的前驅物三甲基鎵(Ga (CH3) 3 )在高溫高壓下發(fā)生化學反應生成氮化鎵Ga (CH3) 3 (g) +NH3 (g) — GaN (s) +3CH4(g)。所以說7N電子級超純氨是LED晶體制造領域重要的上游關鍵配套材料，是產業(yè)鏈發(fā)展中的一個重要環(huán)節(jié)。所以，超純氨的純度對其應用至關重要。現在，超純氨中的水、輕組分等雜質可以通過精餾等工藝去除，而金屬離子雜質不易通過化工工藝步驟去除。目前在超純氨的生產過程中主要是通過精餾的方式去除金屬離子，這種方式去除效果不理想，并且增大了原料氨的浪費，另外此方法耗能也非常高。而采用本專利的技術可以非常有效徹底的去除金屬離子，并且不耗能、更換容易，成本低。
發(fā)明內容本實用新型的發(fā)明目的是為了進一步減少超純氨中的金屬離子，以便滿足LED客戶需要，提供了 一種不耗能、更換容易，成本低的超純氨去除金屬離子的裝置。本實用新型的技術方案是:一種超純氨金屬離子純化裝置，包括去除金屬離子的裝置，與該去除金屬離子的裝置相連并設置在其前級的液氨汽化器、液氨輸送泵、原料液氨儲槽，去除金屬離子的裝置為并聯的兩臺金屬離子吸附器，兩臺金屬離子吸附器的上部和下部管路分別設有一個截止閥，本裝置還包括與該去除金屬離子的裝置相連并設置在其后級的精餾塔。所述的金屬離子吸附器里面包含有碳納米管介孔分子篩，即采用化學氣相沉積法把碳納米管制備在介孔分子篩的表面及孔洞中，形成碳納米管介孔分子篩復合物。本使用新型的有益效果是:利用碳納米管對金屬離子的吸附能力，采用化學氣相沉積法把碳納米管制備在介孔分子篩的表面及孔洞中。當超純氨氣通過時，對其中的金屬離子進行吸附。并且，分子篩本來也具有吸附水分的作用，所以此碳納米管介孔分子篩復合物可以同時去除超純氨中的水分和金屬離子。避免了過濾和精餾等復雜耗能巨大的化工設備的使用，所使用的設備也不耗能，所使用的材料也容易更換，成本低。

圖1為本實用新型結構示意圖；圖中:1、原料液氨儲槽，2、液氨輸送泵，3、液氨汽化器，4飛、金屬離子吸附器，6、精餾塔，7 8、單向閥，9 12截止閥。
具體實施方式
本實施例利用碳納米管可以吸附金屬離子，分子篩可以吸附水分的特點，結合兩者的優(yōu)點提出了采用碳納米管介孔分子篩復合物作為吸附材料來設計金屬離子去除裝置。如圖1所示的超純氨金屬離子純化裝置，包括兩臺并聯的金屬離子吸附器(4、5)，兩臺并聯的金屬離子吸附器(4、5)和前級的液氨汽化器(3)、液氨輸送泵(2)、原料液氨儲槽(I)相連接，兩臺并聯的金屬離子吸附器(4、5)再和后級的精餾塔(18)相連接形成金屬離子純化系統(tǒng)。所述的金屬離子吸附器(4、5)中填充的是碳納米管介孔分子篩復合物。即采用化學氣相沉積法把碳納米管制備在介孔分子篩的表面及孔洞中。所述的金屬離子吸附器(4、5)需要采用可以耐受_40°C低溫的材料，如碳鋼、304鋼，316鋼等等。如圖1所示兩個金屬離子吸附器(4、5)，可以一個使用，一個備用，當使用金屬離子吸附器(4)進行液氨生產時，打開截止閥(9、10)，關閉截止閥(11、12)，這樣原料氨即可經過金屬離子吸附器(4)進行生產。當更換金屬離子吸附器(4)中的碳納米管介孔分子篩復合物時，就打開截止閥(11、12)，關閉截止閥(9、10)，利用金屬離子吸附器(5)進行液氨生產。
權利要求1.一種超純氨金屬離子純化裝置，包括去除金屬離子的裝置，與該去除金屬離子的裝置相連并設置在其前級的液氨汽化器、液氨輸送泵、原料液氨儲槽，其特征是去除金屬離子的裝置為并聯的兩臺金屬離子吸附器，兩臺金屬離子吸附器的上部和下部管路分別設有一個截止閥，本裝置還包括與該去除金屬離子的裝置相連并設置在其后級的精餾塔。
專利摘要本實用新型公開了一種超純氨金屬離子純化裝置，包括去除金屬離子的裝置，與該去除金屬離子的裝置相連并設置在其前級的液氨汽化器、液氨輸送泵、原料液氨儲槽，其特征是去除金屬離子的裝置為并聯的兩臺金屬離子吸附器，兩臺金屬離子吸附器的上部和下部管路分別設有一個截止閥，本裝置還包括與該去除金屬離子的裝置相連并設置在其后級的精餾塔。本實用新型具有結構簡單，操作方便，成本低廉的優(yōu)點。
文檔編號C01C1/10GK202912709SQ201220333050
公開日2013年5月1日 申請日期2012年7月11日 優(yōu)先權日2012年7月11日
發(fā)明者金向華, 孫猛, 李荷慶 申請人:蘇州金宏氣體股份有限公司