CN108584895A - 一种使用铒镓掺杂材料密封圈的电子级磷酸生产系统 - Google Patents

一种使用铒镓掺杂材料密封圈的电子级磷酸生产系统 Download PDF

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Abstract

本发明具体涉及一种使用铒镓掺杂材料密封圈的电子级磷酸生产系统，包括原料净化系统、燃烧吸收系统和产品提纯系统；原料净化系统设备包括黄磷漂洗槽、空气洗涤塔和高位供磷槽；燃烧吸收系统设备包括螺旋管气化燃烧炉、主吸收塔、副吸收塔、文丘里管、电除雾器和引风机；产品提纯系统设备包括调酸槽、脱砷反应器、脱砷过滤机、脱硫塔、U型管结晶器、板框压滤机和产品调配槽；改进之处在于，螺旋管气化燃烧炉和空气洗涤塔的连接处采用铒镓掺杂材料密封圈进行密封，有效避免部件老化的问题。

Description

一种使用铒镓掺杂材料密封圈的电子级磷酸生产系统
技术领域
本发明属于环保设备制造技术领域；具体涉及一种使用铒镓掺杂材料密封圈的电子级磷酸生产系统。
背景技术
电子级磷酸是电子行业使用的一种高纯化学试剂，广泛应用于超大规模集成电路、大屏幕液晶显示器等微电子工业，主要用于芯片的湿法清洗和湿法蚀刻。近年来随着电子行业的快速发展，电子产品的种类和数量呈几何级数增长，电子级磷酸的市场需求量越来越大。
CN103435021A公开了一种湿法磷酸生产装置及方法，所述装置包括酸解反应槽、旋流器、大结晶收集槽和固液分离装置；所述酸解反应槽为多格方截面反应槽，由反应槽1-6室组成，所述反应槽6室连接旋流器；所述旋流器的下段出口连接大结晶收集槽，所述旋流器的上段出口设有管道连接到酸解反应槽；所述大结晶收集槽出口连通到固液分离装置；所述固液分离装置的洗水排除管道连接到酸解反应槽。
CN103011106A公开了一种食品级磷酸的生产装置，主要设置脱砷反应器、喷射泵、循环泵Ⅰ、板式过滤机、脱气塔、空气净化器、循环泵Ⅱ和成品罐；喷射泵、脱砷反应器、循环泵、板式过滤机、脱气塔、循环泵Ⅱ和成品罐依次连接；喷射泵设置脱砷反应器部顶，并分别与H2S出气口和循环泵Ⅰ连接。
CN105731405A公开了一种具有低温热能回收的热法磷酸生产装置，其包括燃烧塔、一级吸收塔、管壳式锅炉、二级吸收塔、文丘里、丝网除雾器、引风机；一级吸收塔内多聚磷酸温度为150-200℃，采用管壳式锅炉，将多聚磷酸热能转化为低压蒸汽加以回收。
以上发明专利提供的技术方案，应用难度大，不易工业化，产品质量难以控制，另外，由于装置较多，装置与装置之间的连接处的部件容易老化。
发明内容
为了克服背景技术中存在的不足，本发明提供一种使用铒镓掺杂材料密封圈的电子级磷酸生产系统。
本发明所用的技术方案为：
一种使用铒镓掺杂材料密封圈的电子级磷酸生产系统，包括原料净化系统、燃烧吸收系统和产品提纯系统；原料净化系统设备包括黄磷漂洗槽、空气洗涤塔和高位供磷槽；燃烧吸收系统设备包括螺旋管气化燃烧炉、主吸收塔、副吸收塔、文丘里管、电除雾器和引风机；产品提纯系统设备包括调酸槽、脱砷反应器、脱砷过滤机、脱硫塔、U型管结晶器、板框压滤机和产品调配槽；黄磷漂洗槽、高位供磷槽、螺旋管气化燃烧炉、主吸收塔、副吸收塔、调酸槽、脱砷反应器、脱砷过滤机、脱硫塔、U型管结晶器、板框压滤机和产品调配槽依次连接，其中螺旋管气化燃烧炉并与空气洗涤塔连接，副吸收塔另与文丘里管、电除雾器和引风机依次连接，改进之处在于：所述螺旋管气化燃烧炉和所述空气洗涤塔的连接处采用铒镓掺杂材料密封圈进行密封。
所述铒镓掺杂材料密封圈按照如下方法进行制备：
将甲基苯基硅树脂60-100份、硬脂酰胺丙基吡咯烷酮亚甲基二甲基氯化铵0.5-2份、云母粉20-35份、双(三甲基硅烷基)硒醚1-6份、二硼化钛纤维15-25份、海泡石纤维复合材料25-35份、苯乙烯/甲基苯乙烯/茚共聚物20-30份加入压力均质机中，在55-60℃下混合1-3小时，然后加入反应釜中，并向反应釜中加入有机溶剂10-15份、硅烷偶联剂10-15份、三[N,N-双(三甲基硅烷)胺]铒0.01-0.06份，然后升温至80-90℃炼制1-3h；将炼制得到的产物压制成片状，然后在胶条机上切出胶条，将胶条放入模具中，在160-170℃、10-15MPa下压制20-30s，得到所述铒镓掺杂材料密封圈。
所述海泡石纤维复合材料按照如下方法进行制备：将海泡石纤维20-30份、油酸钠12-18份、四丁基四氯镓酸铵0.1-0.6份、碳化钨15-20份、氨基磺酸10-19份和水120-190份混合均匀，置于100-110℃下密封反应80-120分钟，然后在1100-1200W下超声处理60-140分钟，产物置于烘箱中烘干，然后进行粉碎，得到所述海泡石纤维复合材料。
所述有机溶剂选自乙醇、丙酮或氯仿中的任一种。
所述调酸槽设有夹套和搅拌装置，所述夹套的进水口与螺旋管气化燃烧炉的出水口或主吸收塔的出水口连接。
本发明和现有技术相比所具有的优点是：采用磷酸洗涤塔对黄磷燃烧所需的空气进行净化除湿、除杂，有效地避免空气带入水汽及粉尘引起的黄磷燃烧效果不理想及产品杂质含量增高的问题；采用U型管作结晶载体，解决了以往直管结晶存在的晶、液分离不彻底造成产品品质不高，提纯效率较低的问题；在螺旋管气化燃烧炉和所述空气洗涤塔的连接处采用铒镓掺杂材料密封圈进行密封，有效避免部件老化的问题。
具体实施方式
下面通过具体实施例对本发明作进一步说明：
实施例1
一种使用铒镓掺杂材料密封圈的电子级磷酸生产系统，包括原料净化系统、燃烧吸收系统和产品提纯系统；原料净化系统设备包括黄磷漂洗槽、空气洗涤塔和高位供磷槽；燃烧吸收系统设备包括螺旋管气化燃烧炉、主吸收塔、副吸收塔、文丘里管、电除雾器和引风机；产品提纯系统设备包括调酸槽、脱砷反应器、脱砷过滤机、脱硫塔、U型管结晶器、板框压滤机和产品调配槽；黄磷漂洗槽、高位供磷槽、螺旋管气化燃烧炉、主吸收塔、副吸收塔、调酸槽、脱砷反应器、脱砷过滤机、脱硫塔、U型管结晶器、板框压滤机和产品调配槽依次连接，其中螺旋管气化燃烧炉并与空气洗涤塔连接，副吸收塔另与文丘里管、电除雾器和引风机依次连接，改进之处在于：所述螺旋管气化燃烧炉和所述空气洗涤塔的连接处采用铒镓掺杂材料密封圈进行密封；所述调酸槽设有夹套和搅拌装置，所述夹套的进水口与螺旋管气化燃烧炉的出水口或主吸收塔的出水口连接。
所述铒镓掺杂材料密封圈按照如下方法进行制备：
将甲基苯基硅树脂80份、硬脂酰胺丙基吡咯烷酮亚甲基二甲基氯化铵1份、云母粉30份、双(三甲基硅烷基)硒醚5份、二硼化钛纤维20份、海泡石纤维复合材料30份、苯乙烯/甲基苯乙烯/茚共聚物25份加入压力均质机中，在57℃下混合2小时，然后加入反应釜中，并向反应釜中加入乙醇13份、硅烷偶联剂13份、三[N,N-双(三甲基硅烷)胺]铒0.03份，然后升温至85℃炼制2h；将炼制得到的产物压制成片状，然后在胶条机上切出胶条，将胶条放入模具中，在165℃、13MPa下压制25s，得到所述铒镓掺杂材料密封圈。
所述海泡石纤维复合材料按照如下方法进行制备：将海泡石纤维25份、油酸钠15份、四丁基四氯镓酸铵0.3份、碳化钨18份、氨基磺酸15份和水160份混合均匀，置于105℃下密封反应100分钟，然后在1150W下超声处理120分钟，产物置于烘箱中烘干，然后进行粉碎，得到所述海泡石纤维复合材料。
实施例2
一种使用铒镓掺杂材料密封圈的电子级磷酸生产系统，包括原料净化系统、燃烧吸收系统和产品提纯系统；原料净化系统设备包括黄磷漂洗槽、空气洗涤塔和高位供磷槽；燃烧吸收系统设备包括螺旋管气化燃烧炉、主吸收塔、副吸收塔、文丘里管、电除雾器和引风机；产品提纯系统设备包括调酸槽、脱砷反应器、脱砷过滤机、脱硫塔、U型管结晶器、板框压滤机和产品调配槽；黄磷漂洗槽、高位供磷槽、螺旋管气化燃烧炉、主吸收塔、副吸收塔、调酸槽、脱砷反应器、脱砷过滤机、脱硫塔、U型管结晶器、板框压滤机和产品调配槽依次连接，其中螺旋管气化燃烧炉并与空气洗涤塔连接，副吸收塔另与文丘里管、电除雾器和引风机依次连接，改进之处在于：所述螺旋管气化燃烧炉和所述空气洗涤塔的连接处采用铒镓掺杂材料密封圈进行密封；所述调酸槽设有夹套和搅拌装置，所述夹套的进水口与螺旋管气化燃烧炉的出水口或主吸收塔的出水口连接。
所述铒镓掺杂材料密封圈按照如下方法进行制备：
将甲基苯基硅树脂60份、硬脂酰胺丙基吡咯烷酮亚甲基二甲基氯化铵0.5份、云母粉20份、双(三甲基硅烷基)硒醚1份、二硼化钛纤维15份、海泡石纤维复合材料25份、苯乙烯/甲基苯乙烯/茚共聚物20份加入压力均质机中，在55℃下混合1小时，然后加入反应釜中，并向反应釜中加入丙酮10份、硅烷偶联剂10份、三[N,N-双(三甲基硅烷)胺]铒0.01份，然后升温至80℃炼制1h；将炼制得到的产物压制成片状，然后在胶条机上切出胶条，将胶条放入模具中，在160℃、10MPa下压制20s，得到所述铒镓掺杂材料密封圈。
所述海泡石纤维复合材料按照如下方法进行制备：将海泡石纤维20份、油酸钠12份、四丁基四氯镓酸铵0.1份、碳化钨15份、氨基磺酸10份和水120份混合均匀，置于100℃下密封反应80分钟，然后在1100W下超声处理60分钟，产物置于烘箱中烘干，然后进行粉碎，得到所述海泡石纤维复合材料。
实施例3
一种使用铒镓掺杂材料密封圈的电子级磷酸生产系统，包括原料净化系统、燃烧吸收系统和产品提纯系统；原料净化系统设备包括黄磷漂洗槽、空气洗涤塔和高位供磷槽；燃烧吸收系统设备包括螺旋管气化燃烧炉、主吸收塔、副吸收塔、文丘里管、电除雾器和引风机；产品提纯系统设备包括调酸槽、脱砷反应器、脱砷过滤机、脱硫塔、U型管结晶器、板框压滤机和产品调配槽；黄磷漂洗槽、高位供磷槽、螺旋管气化燃烧炉、主吸收塔、副吸收塔、调酸槽、脱砷反应器、脱砷过滤机、脱硫塔、U型管结晶器、板框压滤机和产品调配槽依次连接，其中螺旋管气化燃烧炉并与空气洗涤塔连接，副吸收塔另与文丘里管、电除雾器和引风机依次连接，改进之处在于：所述螺旋管气化燃烧炉和所述空气洗涤塔的连接处采用铒镓掺杂材料密封圈进行密封；所述调酸槽设有夹套和搅拌装置，所述夹套的进水口与螺旋管气化燃烧炉的出水口或主吸收塔的出水口连接。
所述铒镓掺杂材料密封圈按照如下方法进行制备：
将甲基苯基硅树脂100份、硬脂酰胺丙基吡咯烷酮亚甲基二甲基氯化铵2份、云母粉35份、双(三甲基硅烷基)硒醚6份、二硼化钛纤维25份、海泡石纤维复合材料35份、苯乙烯/甲基苯乙烯/茚共聚物30份加入压力均质机中，在60℃下混合3小时，然后加入反应釜中，并向反应釜中加入氯仿15份、硅烷偶联剂15份、三[N,N-双(三甲基硅烷)胺]铒0.06份，然后升温至90℃炼制3h；将炼制得到的产物压制成片状，然后在胶条机上切出胶条，将胶条放入模具中，在170℃、15MPa下压制30s，得到所述铒镓掺杂材料密封圈。
所述海泡石纤维复合材料按照如下方法进行制备：将海泡石纤维30份、油酸钠18份、四丁基四氯镓酸铵0.6份、碳化钨20份、氨基磺酸19份和水190份混合均匀，置于110℃下密封反应120分钟，然后在1200W下超声处理140分钟，产物置于烘箱中烘干，然后进行粉碎，得到所述海泡石纤维复合材料。
对比例1
制备组分中不包含硬脂酰胺丙基吡咯烷酮亚甲基二甲基氯化铵，其它同实施例1。
对比例2
制备组分中不包含双(三甲基硅烷基)硒醚，其它同实施例1。
对比例3
制备组分中不包含二硼化钛纤维，其它同实施例1。
对比例4
制备组分中不包含海泡石纤维复合材料，其它同实施例1。
对比例5
制备组分中不包含苯乙烯/甲基苯乙烯/茚共聚物，其它同实施例1。
对比例6
制备组分中不包含三[N,N-双(三甲基硅烷)胺]铒，其它同实施例1。
对比例7
制备组分中不包含四丁基四氯镓酸铵，其它同实施例1。
表：不同工艺制得的铒镓掺杂材料密封圈的耐温性能和压缩强度的对比结果。

Claims (5)

1.一种使用铒镓掺杂材料密封圈的电子级磷酸生产系统，包括原料净化系统、燃烧吸收系统和产品提纯系统；原料净化系统设备包括黄磷漂洗槽、空气洗涤塔和高位供磷槽；燃烧吸收系统设备包括螺旋管气化燃烧炉、主吸收塔、副吸收塔、文丘里管、电除雾器和引风机；产品提纯系统设备包括调酸槽、脱砷反应器、脱砷过滤机、脱硫塔、U型管结晶器、板框压滤机和产品调配槽；黄磷漂洗槽、高位供磷槽、螺旋管气化燃烧炉、主吸收塔、副吸收塔、调酸槽、脱砷反应器、脱砷过滤机、脱硫塔、U型管结晶器、板框压滤机和产品调配槽依次连接，其中螺旋管气化燃烧炉并与空气洗涤塔连接，副吸收塔另与文丘里管、电除雾器和引风机依次连接，其特征在于：所述螺旋管气化燃烧炉和所述空气洗涤塔的连接处采用铒镓掺杂材料密封圈进行密封。
2.权利要求1所述的一种使用铒镓掺杂材料密封圈的电子级磷酸生产系统，其特征在于：所述铒镓掺杂材料密封圈按照如下方法进行制备：
将甲基苯基硅树脂60-100份、硬脂酰胺丙基吡咯烷酮亚甲基二甲基氯化铵0.5-2份、云母粉20-35份、双(三甲基硅烷基)硒醚1-6份、二硼化钛纤维15-25份、海泡石纤维复合材料25-35份、苯乙烯/甲基苯乙烯/茚共聚物20-30份加入压力均质机中，在55-60℃下混合1-3小时，然后加入反应釜中，并向反应釜中加入有机溶剂10-15份、硅烷偶联剂10-15份、三[N,N-双(三甲基硅烷)胺]铒0.01-0.06份，然后升温至80-90℃炼制1-3h；将炼制得到的产物压制成片状，然后在胶条机上切出胶条，将胶条放入模具中，在160-170℃、10-15MPa下压制20-30s，得到所述铒镓掺杂材料密封圈。
3.根据权利要求2所述的生产系统，其特征在于：所述海泡石纤维复合材料按照如下方法进行制备：将海泡石纤维20-30份、油酸钠12-18份、四丁基四氯镓酸铵0.1-0.6份、碳化钨15-20份、氨基磺酸10-19份和水120-190份混合均匀，置于100-110℃下密封反应80-120分钟，然后在1100-1200W下超声处理60-140分钟，产物置于烘箱中烘干，然后进行粉碎，得到所述海泡石纤维复合材料。
4.根据权利要求2所述的生产系统，其特征在于：所述有机溶剂选自乙醇、丙酮或氯仿中的任一种。
5.根据权利要求1所述的生产系统，其特征在于：所述调酸槽设有夹套和搅拌装置，所述夹套的进水口与螺旋管气化燃烧炉的出水口或主吸收塔的出水口连接。
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