CN203095627U - 液氨汽化制备超纯氨的装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种液氨汽化制备超纯氨的装置，它包括汽化器、高频焊螺旋翅片管、丝网除沫器，所述汽化器的顶端设有连接管道，左侧中部设有放空管道，左侧底部设有液氨进口管道，液氨进口管道的下端设有热水进口，右侧底部设有液位计口，液位计口的下端设有排污口，排污口下端设有热水出口，采用该实用新型，不仅提高了液氨汽化量，同时在汽化过程中起到了对水、油和金属离子等杂质的初级提纯作用，保证了最终产品的质量，为公司节约了生产成本，取得了较好的经济效益。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种液氨汽化装置，特别涉及一种新型的工业原料液氨汽化装置。
背景技术
近年来，在全球关注低碳经济模式的背景下，世界各国大力发展清洁能源以及节能技术，重点关注低碳经济。在此背景下，我国的LED技术及相关产业得到了迅猛发展。尤其以高亮度GaN基蓝光LED为核心的半导体照明技术对照明领域带来了很大的冲击，并成为目前全球半导体领域研究和投资的热点。随着半导体发光器件（LED）等光电子产业的迅猛发展，行业中的单体设计产能有了爆发式的增长，对上游原材料的需求量有了更为庞大的需求。
7N电子级超纯氨是LED行业中的一种重要原材料，是MOCVD技术制备GaN的重要基础材料。其基本原理在于超高纯氨气用于金属有机化合物化学气相淀积（MOCVD）外延生长过程中，它与金属有机物的前驱物三甲基镓（Ga(CH3)）在高温高压下发生化学反应生成氮化镓：
Ga(CH3)3(g)+NH3(g)→GaN(s)+3CH4(g)。
氮化镓是LED技术的核心，决定着LED产业的发展。因此，产业的发展对超纯氨的供应提出了更高的要求。目前，国内众多气体公司相继开展了电子级超纯氨的研究和生产项目，超纯氨的生产设备也如雨后春笋般投入生产和使用。苏州金宏气体股份有限公司在国内率先开展了超纯氨的研究工作，并成功的生产出电子级超纯氨，满足了LED企业对高品质氨气的需求。
在超纯氨的生产过程中，原料液氨的汽化是其中极其重要的一个环节，直接关系到最终产品的产量和品质。苏州金宏气体股份有限公司的超纯氨生产工艺中所采用的汽化器采用碳钢无缝管列管式换热器，每支换热器换热面积0.2平方米，总装120支，全部换热面积为24平方米，加热功率为120千瓦，每小时可汽化300公斤液氨。然而该汽化器由于换热面积有限，不能满足液氨汽化量的要求，影响了超纯氨的产量；并且该汽化器上部采用单层丝网填料式除沫器，除沫效果欠佳，不能很好的分离金属离子、油分和水分，这就造成了进入精馏系统中氨气的杂质含量较高，给精馏塔造成了较大的负担，影响了最终成品氨的品质。
发明内容
为了克服上述缺陷，本实用新型提供了一种能满足生产要求的原料液氨汽化器，该汽化器不仅满足了原料液氨汽化量的要求；同时，该汽化器满足了部门除水、除油和除金属离子的要求。
本实用新型的技术方案是：一种液氨汽化制备超纯氨的装置，它包括汽化器、高频焊螺旋翅片管、丝网除沫器，所述汽化器的顶端设有连接管道，左侧中部设有放空管道，左侧底部设有液氨进口管道，液氨进口管道的下端设有热水进口，右侧底部设有液位计口，液位计口的下端设有排污口，排污口下端设有热水出口。
所述高频焊螺旋翅片管设置于汽化器内部底端位置。
所述丝网除沫器共有三层，依次设置于汽化器内部顶端。
本实用新型的有益效果是：采用高频焊螺旋翅片管式换热器，每支换热面积为0.9平方米，总共100支，总换热面积为90平方米，在不改变换热器占地面积的情况下，总换热面积比原有换热器增加了3.75倍，满足了现有生产规模的液氨汽化量要求；并且，该汽化器采用三层高效丝网除沫器，可以分离直径大于3微米到5微米的氨气中的液滴，除沫的效率达到90%以上，可以起到分离金属、油和水的作用。因此，采用该实用新型，不仅提高了液氨汽化量，同时在汽化过程中起到了对水、油和金属离子等杂质的初级提纯作用，保证了最终产品的质量，为公司节约了生产成本，取得了较好的经济效益。
附图说明
图1为本实用新型结构示意图；
其中： 1、汽化器，2、连接管道，3、放空管道，4、液氨进口管道，5、热水进口，6、丝网除沫器，7、高频焊螺旋翅片管，8、液位计口，9、排污口，10、热水出口。
具体实施方式
本实施例为一种液氨汽化制备超纯氨的装置，它包括汽化器1、高频焊螺旋翅片管7、丝网除沫器6，所述汽化器1的顶端设有连接管道2，左侧中部设有放空管道3，左侧底部设有液氨进口管道4，液氨进口管道4的下端设有热水进口5，右侧底部设有液位计口8，液位计口8的下端设有排污口9，排污口下端设有热水出口10。
如图1所示为一种液氨汽化制备超纯氨的装置。原料液氨经液氨入口（4）进入汽化器，经过汽化后原料液氨中的分水、油和金属离子被留在汽化器底部，通过排污口（9）进行排放，实现了原料液氨的初级提纯。经过初级纯化后的氨气经由汽化器中部进入三层除沫器（6），该除沫器能够分离直径大于3微米到5微米的氨气中的液滴，除沫的效率达到90%以上，可以起到分离金属、油和水的作用，通过三层除沫器后，原料氨气中的水分可降至200ppm左右，油可降至2ppm左右，金属离子含量可降至1ppm左右。经过汽化后的氨气经连接管道（2）进入精馏塔系统。
液氨汽化采用循环热水作为热源，热水经过汽化器上的热水进口（5）进入高频焊螺旋翅片管换热器（7），通过换热管（7）与原料液氨充分接触，保证原料液氨的汽化，换热后的热水经热水出口（10）排除汽化器。作为热源的热水温度控制在55 摄氏度，经过换热后，出水口的温度控制在40 摄氏度左右。
汽化器侧壁连有放空管道（3），经放空管道（3）可将原料氨气中的氮气、氧气、甲烷等轻组分进行放空。汽化器上安装有液位计（8），可随时监控汽化器的负荷，保证汽化的效果。
该装置内高频焊螺旋翅片管换热器，各部件，连接管道等设备均采用电解抛光的316L不锈钢材质制成。
Claims (3)
1.一种液氨汽化制备超纯氨的装置，其特征是它包括汽化器、高频焊螺旋翅片管、丝网除沫器，所述汽化器的顶端设有连接管道，左侧中部设有放空管道，左侧底部设有液氨进口管道，液氨进口管道的下端设有热水进口，右侧底部设有液位计口，液位计口的下端设有排污口，排污口下端设有热水出口。
2. 根据权利要求1所述的液氨汽化制备超纯氨的装置，其特征是所述高频焊螺旋翅片管设置于汽化器内部底端位置。
3.根据权利要求1所述的液氨汽化制备超纯氨的装置，其特征是所述丝网除沫器共有三层，依次设置于汽化器内部顶端。
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| CN109705153B (zh) * | 2019-02-02 | 2020-04-07 | 苏州金宏气体股份有限公司 | 一种正硅酸乙酯的纯化方法 |
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