CN201473330U - 超高纯氨水的生产系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种超高纯氨水的生产系统，属电子化学品设备领域。其特征在于：所述系统包括液氨罐(1)、缓冲罐(2)、第一清洗塔(3)、第二清洗塔(4)、第三清洗塔(5)、吸收塔(6)和过滤器(7)，所述液氨罐(1)的出口与缓冲罐(2)底部进口相连，所述缓冲罐(2)顶部出口与第一清洗塔(3)底部进口相连，所述第一清洗塔(3)顶部出口与第二清洗塔(4)底部进口相连，所述第二清洗塔(4)顶部出口与第三清洗塔(5)底部进口相连，所述第三清洗塔(5)顶部出口与吸收塔(6)底部进口相连，所述吸收塔(6)出口与过滤器(7)相连。本实用新型生产系统简单、生产安全性好、产品纯度高、转换率高、生产成本低。

Description

超高纯氨水的生产系统

(一)技术领域

本实用新型涉及一种超高纯氨水的生产系统。属电子化学品设备领域。

(二)背景技术

随着信息产业的飞速发展，对相关一些主要配套材料的纯度也提出了更高的要求，如半导体超大规模集成电路制造用氨水，其应用技术要求从最早的PPm单项金属离子至PPB单项金属离子到现在的PPt单项金属离子。

目前的生产技术系统是通过：

a、吸收过程：控制在低温高压150℃--10℃，压力在0.5-0.05Mpa；

b、解吸过程：控制在高温低压250℃-0℃，压力在0.3-0.02Mpa；

c、吸收过程：控制温度100℃--15℃，压力在0.2-0.005Mpa；

d、加入针对性添加剂络合无法吸收的杂质。

以上生产方法，步骤繁琐，频繁使用高温、高压等生产条件，对安全生产极为不利，产品纯度也达不到一定要求，转换率低，还产生了大量的工业级氨水，造成生产成本提高，同时产生的废液对环境也造成污染。

(三)发明内容

本实用新型的目的在于克服上述不足，提供一种生产系统简单、生产安全性好、产品纯度高、转换率高、生产成本低的超高纯氨水的生产系统。

本实用新型的目的是这样实现的：一种超高纯氨水的生产系统，其特征在于：所述系统包括液氨罐、缓冲罐、第一清洗塔、第二清洗塔、第三清洗塔、吸收塔和过滤器，所述液氨罐的出口与缓冲罐底部进口相连，所述缓冲罐顶部出口与第一清洗塔底部进口相连，所述第一清洗塔顶部出口与第二清洗塔底部进口相连，所述第二清洗塔顶部出口与第三清洗塔底部进口相连，所述第三清洗塔顶部出口与吸收塔底部进口相连，所述吸收塔出口与过滤器相连。

本实用新型超高纯氨水的生产系统，所述吸收塔上设置有水冷却系统。

本实用新型在生产过程中所用的管道、缓冲罐、清洗塔和吸收塔都采用不锈钢或聚四氟乙稀材料制作，以防在生产过程中因材料的杂质析出而影响产品质量。

理论原理：工业级液氨中含有微量的非金属杂质。本系统采用气相水洗即液氨气化为氨气再经二级水洗以除去金属与非金属杂质。经上述处理的氨气进入吸收塔中被去离子水吸收，放出的热量用冷却水间接带走，控制氨气和去离子水的比例，即制得一定含量要求的高纯氨水。

本实用新型利用氨水达到一定含量后饱和的特点，在气液相交换过程中通过三道清洗后被吸收制成的氨水达到半导体组织SEMI-C12标准，能满足超大规模集成电路生产的要求。具体指标如下：颗粒度0.3μm≤100个，纯度：阴离子≤30ppb，阳离子≤0.05ppb。

综上所述，本实用新型具有如下特点：

1、用常温常压(不需高温高压)，设备投入少，安全性能好，操作工艺简单；

2、通过对液氨进行三次清洗：液氨→氨气(通过液态清洗)→再高效吸收→氨水→再过滤→制成超高纯氨水。产品纯度达ppt级，非常适合工业化大生产。

3、在生产过程中无废液排出，环保生产。

(四)附图说明

图1为本实用新型超高纯氨水的生产系统的结构示意图。

图中：液氨罐1、缓冲罐2、第一清洗塔3、第二清洗塔4、第三清洗塔5、吸收塔6、过滤器7。

(五)具体实施方式

实例1：本实例为100L超高纯氨水的生产实施例

打开出液氨罐1的阀门，把出液氨罐1阀门上的流量压力表调到0.05mpa，然后将液氨罐1内的液氨通过管道输入缓冲罐2，进入缓冲罐2的液氨状态是气液相混合的；把出缓冲罐2阀门上的流量压力表调到0.04mpa，缓冲罐2内气相的氨气由第一清洗塔3底部通入第一清洗塔3中，第一清洗塔3内预先放入占其1/3容积的去离子水，氨气在第一清洗塔3内先被去离子水大量吸收直至饱和状态，这样后续通入的氨气通过第一清洗塔3中已经饱和的氨水释放出大量的氨气，在这个过程中氨气通过了一次初级的清洗，把氨气进行了初步的纯化；把出第一清洗塔3阀门上的流量压力表调到0.03mpa，第一清洗塔3内气相的氨气由第二清洗塔4的底部进入第二清洗塔4内，第二清洗塔4内预先放入占其1/3容积的去离子水，氨气在第二清洗塔4内先被去离子水吸收成氨水，当第二清洗塔4中的氨水吸收达到饱和状态后便释放出比较纯的氨气；把出第二清洗塔4阀门上的流量压力表调到0.02mpa，第二清洗塔4内气相的氨气由第三清洗塔5的底部进入第三清洗塔5内，第三清洗塔5内预先放入占其1/3容积的去离子水，氨气在第三清洗塔5内先被去离子水吸收成氨水，当第三清洗塔5中的氨水吸收达到饱和状态后便释放出纯度极高的氨气；把纯度极高的氨气输入吸收塔6中，在吸收塔6中加63L的去离子水，氨气被吸收塔内6的去离子水大量的吸收，并通过吸收塔的冷却系统来冷却因氨气被吸收而产生的大量的热量，在吸收塔6的氨水达到100L时停止吸收塔的吸收，所得29％含量的氨水100L，再通过过滤器7超净过滤分装后得到成品。经检测：颗粒度0.3μm≤100个，纯度：阴离子≤30ppb，阳离子≤0.05ppb。

实例2：本实例为500L超高纯氨水的生产实施例

打开出液氨罐1的阀门，把出液氨罐1阀门上的流量压力表调到0.05mpa，然后将液氨罐1内的液氨通过管道输入缓冲罐2，进入缓冲罐2的液氨状态是气液相混合的；把出缓冲罐2阀门上的流量压力表调到0.04mpa，缓冲罐2内气相的氨气由第一清洗塔3底部通入第一清洗塔3中，第一清洗塔3内预先放入占其1/3容积的去离子水，氨气在第一清洗塔3内先被去离子水大量吸收直至饱和状态，这样后续通入的氨气通过第一清洗塔3中已经饱和的氨水释放出大量的氨气，在这个过程中氨气通过了一次初级的清洗，把氨气进行了初步的纯化；把出第一清洗塔3阀门上的流量压力表调到0.03mpa，第一清洗塔3内气相的氨气由第二清洗塔4的底部进入第二清洗塔4内，第二清洗塔4内预先放入占其1/3容积的去离子水，氨气在第二清洗塔4内先被去离子水吸收成氨水，当第二清洗塔4中的氨水吸收达到饱和状态后便释放出比较纯的氨气；把出第二清洗塔4阀门上的流量压力表调到0.02mpa，第二清洗塔4内气相的氨气由第三清洗塔5的底部进入第三清洗塔5内，第三清洗塔5内预先放入占其1/3容积的去离子水，氨气在第三清洗塔5内先被去离子水吸收成氨水，当第三清洗塔5中的氨水吸收达到饱和状态后便释放出纯度极高的氨气；把纯度极高的氨气输入吸收塔6中，在吸收塔6中加315L的去离子水，氨气被吸收塔6内的去离子水大量的吸收，并通过吸收塔6的冷却系统来冷却因氨气被吸收而产生的大量的热量，在吸收塔6的氨水达到500L时停止吸收塔6的吸收，所得29％含量的氨水100L，再通过过滤器7超净过滤分装后得到成品。经检测：颗粒度0.3μm≤100个，纯度：阴离子≤30ppb，阳离子≤0.05ppb。

Claims (3)

1.一种超高纯氨水的生产系统，其特征在于：所述系统包括液氨罐(1)、缓冲罐(2)、第一清洗塔(3)、第二清洗塔(4)、第三清洗塔(5)、吸收塔(6)和过滤器(7)，所述液氨罐(1)的出口与缓冲罐(2)底部进口相连，所述缓冲罐(2)顶部出口与第一清洗塔(3)底部进口相连，所述第一清洗塔(3)顶部出口与第二清洗塔(4)底部进口相连，所述第二清洗塔(4)顶部出口与第三清洗塔(5)底部进口相连，所述第三清洗塔(5)顶部出口与吸收塔(6)底部进口相连，所述吸收塔(6)出口与过滤器(7)相连。

2.根据权利要求1所述的一种超高纯氨水的生产系统，其特征在于：所述吸收塔(6)上设置有水冷却系统。

3.根据权利要求1或2所述的一种超高纯氨水的生产系统，其特征在于：所述液氨罐(1)、缓冲罐(2)、第一清洗塔(3)、第二清洗塔(4)、第三清洗塔(5)、吸收塔(6)和过滤器(7)都采用不锈钢或聚四氟乙稀材料制作。

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