專利名稱：超純氨生產(chǎn)過程中的金屬離子去除裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種分離裝置，特別涉及一種使用在超純氨生產(chǎn)過程中取出超純氨中的金屬離子的去除裝置。
背景技術(shù)：
7N電子級(jí)超純氨主要應(yīng)用于液晶顯示(IXD)、有機(jī)電激光顯示(OLED)和半導(dǎo)體發(fā)光器件(LED)等光電子領(lǐng)域，其質(zhì)量直接影響材料的光學(xué)及電學(xué)性能，乃至器件的使用壽命。隨著上游行業(yè)的發(fā)展，對(duì)氨氣的純度也有了更高的要求。以LED產(chǎn)業(yè)用量最大的氨氣為例，氨氣產(chǎn)品的純度由最初的技術(shù)指標(biāo)要求電子級(jí)(5N)到兆位一級(jí)(5. 5N)、兆位二級(jí)(5. 7N)發(fā)展到市場廣泛應(yīng)用的氮化鎵生產(chǎn)中的藍(lán)氨(6. 4N),目前氮化鎵技術(shù)需求的氨氣技術(shù)指標(biāo)純度超過99. 99999%，業(yè)界認(rèn)可的白氨已經(jīng)完全商品化；由于產(chǎn)品中雜質(zhì)如水分、碳?xì)浠衔锏暮吭谔胤N氣體中都有嚴(yán)格限制，但絕大多數(shù)特種氣體因化學(xué)活性大，不容易保持其純度，因此氣體的純度、供氣系統(tǒng)的保證便成為半導(dǎo)體行業(yè)要求品質(zhì)和經(jīng)濟(jì)性的關(guān)鍵。在LED領(lǐng)域，生產(chǎn)器件的幾何形狀不斷縮小且LED亮度要求提高，原料氨中的金屬離子含量會(huì)對(duì)產(chǎn)品的制造能力和產(chǎn)率造成很大影響，同樣在半導(dǎo)體IC和太陽能電池的制造過程中，原料液氨的金屬離子的含量稍微超出其行業(yè)規(guī)定的最低含量，都將給產(chǎn)品的性能帶來致命的影響，從而影響產(chǎn)品的良品率和成品率。因此，氨的純化及金屬離子的去除尤為重要。但是，目前在超純氨的生產(chǎn)過程中主要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(fèi)，另外此方法耗能也非常高。而采用本專利的技術(shù)可以非常有效徹底的去除金屬離子，并且不耗能。
發(fā)明內(nèi)容本實(shí)用新型的發(fā)明目的是為了克服目前超純氨中金屬離子過多，無法滿足LED客戶需要，提供了一種設(shè)備簡易、可循環(huán)利用的超純氨去除金屬離子的裝置。本實(shí)用新型的技術(shù)方案是一種超純氨生產(chǎn)過程中的金屬離子去除裝置，包括活化系統(tǒng)以及純化系統(tǒng)，純化系統(tǒng)包括有金屬離子吸附器，與該金屬離子吸附器相連并設(shè)置在其前級(jí)的液氨輸送泵及原料液氨儲(chǔ)槽，與該金屬離子吸附器相連并設(shè)置在其后級(jí)的液氨汽化器和精餾塔；所述的活化系統(tǒng)包括與金屬離子吸附器連接的活化液循環(huán)泵以及活化液容器。所述的金屬離子吸附器的濾芯為碳納米管濾芯，即采用碳納米管涂覆在金屬絲網(wǎng)濾芯上面形成碳納米管濾芯。本使用新型的有益效果是利用碳納米管對(duì)金屬離子的吸附能力，把碳納米管涂覆在金屬絲網(wǎng)濾芯上面，并對(duì)碳納米管涂覆層進(jìn)行處理使其具有吸附金屬離子的活性。在碳納米管吸附金屬離子后，達(dá)到飽和后，還可以對(duì)其進(jìn)行活化處理，使其從新具有活性。避
3免了過濾和精餾等復(fù)雜耗能巨大的化工設(shè)備的使用，所使用的吸附材料也可以重復(fù)循環(huán)利用。

圖I為本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為本實(shí)用新型流程示意圖；圖中1、原料液氨儲(chǔ)槽，2、液氨輸送泵，3、單向閥，Γ7、截止閥，8 9、金屬離子吸附器，10、活動(dòng)液循環(huán)泵，11、活動(dòng)液容器，12 15、截止閥，16、單向閥，17、液氨汽化器，18、精餾塔。
具體實(shí)施方式
本實(shí)施例利用碳納米管可以吸附金屬離子的特點(diǎn)，提出了采用碳納米管作為吸附材料來設(shè)計(jì)金屬離子去除裝置。如圖I所示的超純氨生產(chǎn)過程中的金屬離子去除裝置，包括兩臺(tái)并聯(lián)的金屬離子吸附器(8、9)，兩臺(tái)并聯(lián)的金屬離子吸附器(8、9)和前級(jí)的液氨輸送泵(2)、原料液氨儲(chǔ)槽
(I)相連接，兩臺(tái)并聯(lián)的金屬離子吸附器(8、9)再和后級(jí)的液氨汽化器(17)、精餾塔(18)相連接形成金屬離子純化系統(tǒng)。兩臺(tái)并聯(lián)的金屬離子吸附器(8、9)與活化液循環(huán)泵(10)、活化液容器(11)形成活化循環(huán)系統(tǒng)?；罨阂话銥橄∠跛?，也可以為其他的各種酸性溶液。所述的金屬離子吸附器(8、9)的濾芯為碳納米管濾芯，即采用碳納米管涂覆在金屬絲網(wǎng)濾芯上面形成碳納米管濾芯。所述的金屬離子吸附器(8、9)需要采用可以耐受_40°C低溫的材料，如碳鋼、304鋼，316鋼等等，并且需要可以耐受pH值小于2的酸性溶液的腐蝕。如圖2所示兩個(gè)金屬離子吸附器(8、9)，可以一個(gè)使用，一個(gè)備用，當(dāng)使用金屬離子吸附器(9)進(jìn)行液氨生產(chǎn)時(shí)，打開截止閥(5、14)，關(guān)閉截止閥(4、15)，這樣原料氨即可經(jīng)過金屬離子吸附器(9)進(jìn)行生產(chǎn)。當(dāng)碳納米管吸附金屬離子飽和后，需要對(duì)其進(jìn)行活化，這時(shí)就打開截止閥(4、15)，關(guān)閉截止閥(5、14)，利用金屬離子吸附器(8)進(jìn)行液氨生產(chǎn)，打開截止閥(6、13)，使金屬離子吸附器(9)和活化液容器(11)形成循環(huán)系統(tǒng)，然后注入酸性活化溶液，對(duì)碳納米管進(jìn)行處理，解吸金屬離子。
權(quán)利要求1.一種超純氨生產(chǎn)過程中的金屬離子去除裝置，包括活化系統(tǒng)以及純化系統(tǒng)，其特征是所述的純化系統(tǒng)包括有金屬離子吸附器，與該金屬離子吸附器相連并設(shè)置在其前級(jí)的液氨輸送泵及原料液氨儲(chǔ)槽，與該金屬離子吸附器相連并設(shè)置在其后級(jí)的液氨汽化器和精餾塔；所述的活化系統(tǒng)包括與金屬離子吸附器連接的活化液循環(huán)泵以及活化液容器。
2.如權(quán)利要求I所述的超純氨生產(chǎn)過程中的金屬離子去除裝置，其特征是所述的金屬離子吸附器的濾芯為碳納米管濾芯，即采用碳納米管涂覆在金屬絲網(wǎng)濾芯上面形成碳納米管濾芯。
3.如權(quán)利要求2所述的超純氨生產(chǎn)過程中的金屬離子去除裝置，其特征是所述的金屬離子吸附器為兩臺(tái)并聯(lián)的金屬離子吸附器。
專利摘要本實(shí)用新型公開了一種超純氨生產(chǎn)過程中的金屬離子去除裝置，其主體為碳納米管濾芯金屬離子吸附器，此吸附器和前級(jí)的液氨輸送泵、原料液氨儲(chǔ)槽相連接，并且此吸附器再和后級(jí)的液氨汽化器、精餾塔相連接形成金屬離子純化系統(tǒng)。另外，碳納米管濾芯金屬離子吸附器與活化液循環(huán)泵、活化液容器形成活化循環(huán)系統(tǒng)，以便對(duì)金屬離子去除裝置進(jìn)行清洗，對(duì)金屬離子去除材料進(jìn)行解吸、活化。本實(shí)用新型具有結(jié)構(gòu)簡單，可以循環(huán)利用，成本低廉的優(yōu)點(diǎn)。
文檔編號(hào)C01C1/10GK202729822SQ20122033307
公開日2013年2月13日 申請(qǐng)日期2012年7月11日 優(yōu)先權(quán)日2012年7月11日
發(fā)明者金向華, 孫猛, 李荷慶 申請(qǐng)人:蘇州金宏氣體股份有限公司