CN204097098U - 一种去除磷酸中还原物质的装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种去除磷酸中还原物质的装置，包括：原料酸贮槽、臭氧发生装置、气液微反应器、产品酸贮槽和尾气处理装置；所述原料酸贮槽设置原料酸贮槽磷酸进口和原料酸贮槽磷酸出口；气液微反应器设有微反应器液相进口、微反应器气相进口和微反应器混合相出口；产品酸贮槽设有气液混合相进口、产品酸出口和气相出口；原料酸贮槽磷酸出口通过设置泵的管线与微反应器磷酸进口连接，臭氧发生装置通过管线与微反应器气相进口连接，微反应器混合相出口通过管线与气液混合相进口连接，所述气相出口通过管线与尾气处理装置连接。本实用新型采用气液微反应器替代常规气液接触设备，有效地达到减少设备体积，降低设备制造成本的技术效果。
Description
技术领域
本实用新型涉及磷酸，具体是涉及一种去除磷酸中还原物质的装置。
背景技术
磷酸中能被高锰酸钾氧化的物质如有机杂质、还原性无机杂质等称为高锰酸钾还原物，它表征磷酸中还原物质的量。一般半导体制程要求磷酸中高锰酸钾还原物的质量分数控制在为5×10-6以内。目前，普通工业级磷酸的还原物量为500×10-6，食品添加剂磷酸标准（GB 3149）规定还原物质量分数120×10-6，化学试剂磷酸标准（GB/T 1282）规定优级纯还原物质量分数50×10-6。降低普通工业磷酸还原物量的方法一般采用双氧水氧化法，但是不可避免带入新的杂质，而且强氧化性对设备的寿命影响十分严重。更有甚者非常难以消除双氧水其在磷酸中残留，它残留在酸中将对半导体蚀刻十分不利，严重影响半导体制程的成品率。
中国专利申请CN201010602232.6公开了一种去除磷酸中还原物质的方法，在一个装有泰勒填料或立体弹性填料的催化氧化塔中，将经过经脉冲高压放电器的洁净空气与磷酸在充分接触，洁净空气脉冲高压放电条件下，空气中的氧气被电离而产生臭氧(O3)，臭氧具有很强的氧化性，可以分解一般氧化剂难以破坏的有机物，使磷酸中的还原物质被充分氧化，达到去除磷酸中还原物质的目的。该方法因使用催化氧化塔，为了使磷酸与空气充分接触，催化氧化塔需要制作得很大，且要填充很多填料，使塔件复杂，设备成本高，操作难度大。
发明内容
本实用新型的目的是针对上述问题提供一种高效小型的去除磷酸中还原物质的装置。
为实现上述目的，本实用新型所采用的技术方案是：
一种去除磷酸中还原物质的装置，包括：原料酸贮槽、臭氧发生装置、气液微反应器、产品酸贮槽和尾气处理装置；
所述原料酸贮槽设置原料酸贮槽磷酸进口和原料酸贮槽磷酸出口；所述气液微反应器设有微反应器液相进口、微反应器气相进口和微反应器混合相出口；所述产品酸贮槽设有气液混合相进口、产品酸出口和气相出口；
所述原料酸贮槽磷酸出口通过设置泵的管线与微反应器磷酸进口连接，所述臭氧发生装置通过管线与微反应器气相进口连接，所述微反应器混合相出口通过管线与产品酸贮槽的气液混合相进口连接，所述产品酸贮槽的气相出口通过管线与尾气处理装置连接。
上述气液微反应器优选为一种撞击流型气液传质微反应器。
上述气液微反应器进一步优选为一种旋流锥型旋撞微反应器。
本实用新型工作时，待处理磷酸从原料酸贮槽磷酸出口经管线进微反应器磷酸进口进入气液微反应器，臭氧从臭氧发生装置由微反应器气相进口进入气液微反应器，气液两相介质在气液微反应器内高速撞击，臭氧与磷酸中的还原物质能充分接触使其氧化，其液侧传质系数较常规气液接触设备提高至少1~2个数量级，从而达到高效去除磷酸还原物的目的，反应充分的气液混合相从微反应器混合相出口进入产品酸槽，在产品酸槽内，尾气从产品酸槽气相出口进入尾气处理装置，在尾气处理装置内处理达标后排放，液相即产品酸从产品酸出口进入产品包装系统。
从以上的技术方案可知，本实用新型因采用气液微反应器替代常规气液接触设备，微反应器内气液相界面积较常规反应器气液接触设备有大幅度提高，极大地强化了气液传质过程，缩短溶质渗透时间，提高气体吸收传质系数，从而达到了减少设备体积，降低设备制造成本的技术效果。
附图说明
图1是本实用新型的结构示意图。
图中，1-原料酸贮槽；2-原料酸贮槽磷酸进口；3-原料酸贮槽磷酸出口；4-臭氧发生装置；5-微反应器气相进口；6-气液微反应器；7-微反应器液相进口；8-微反应器混合相出口；9-气液混合相进口；10-产品酸贮槽；11-气相出口；12-产品酸出口；13-尾气处理装置。
具体实施方式
实施例1
一种去除磷酸中还原物质的装置，包括：原料酸贮槽1、臭氧发生装置4、气液微反应器6、产品酸贮槽10和尾气处理装置13；
所述原料酸贮槽1设置原料酸贮槽磷酸进口2和原料酸贮槽磷酸出口3；所述气液微反应器6设有微反应器液相进口7、微反应器气相进口5和微反应器混合相出口8；所述产品酸贮槽10设有气液混合相进口9、产品酸出口12和气相出口11；
所述原料酸贮槽磷酸出口3通过设置泵的管线与微反应器磷酸进口7连接，所述臭氧发生装置4通过管线与微反应器气相进口5连接，所述微反应器混合相出口8通过管线与产品酸贮槽10的气液混合相进口9连接，所述产品酸贮槽10的气相出口11通过管线与尾气处理装置13连接。
上述气液微反应器6采用T型撞击流型气液传质微反应器。
实施例2
一种去除磷酸中还原物质的装置，包括：原料酸贮槽1、臭氧发生装置4、气液微反应器6、产品酸贮槽10和尾气处理装置13；
所述原料酸贮槽1设置原料酸贮槽磷酸进口2和原料酸贮槽磷酸出口3；所述气液微反应器6设有微反应器液相进口7、微反应器气相进口5和微反应器混合相出口8；所述产品酸贮槽10设有气液混合相进口9、产品酸出口12和气相出口11；
所述原料酸贮槽磷酸出口3通过设置泵的管线与微反应器磷酸进口7连接，所述臭氧发生装置4通过管线与微反应器气相进口5连接，所述微反应器混合相出口8通过管线与产品酸贮槽10的气液混合相进口9连接，所述产品酸贮槽10的气相出口11通过管线与尾气处理装置13连接。
上述气液微反应器6采用Y型撞击流型气液传质微反应器。
实施例3
一种去除磷酸中还原物质的装置，包括：原料酸贮槽1、臭氧发生装置4、气液微反应器6、产品酸贮槽10和尾气处理装置13；
所述原料酸贮槽1设置原料酸贮槽磷酸进口2和原料酸贮槽磷酸出口3；所述气液微反应器6设有微反应器液相进口7、微反应器气相进口5和微反应器混合相出口8；所述产品酸贮槽10设有气液混合相进口9、产品酸出口12和气相出口11；
所述原料酸贮槽磷酸出口3通过设置泵的管线与微反应器磷酸进口7连接，所述臭氧发生装置4通过管线与微反应器气相进口5连接，所述微反应器混合相出口8通过管线与产品酸贮槽10的气液混合相进口9连接，所述产品酸贮槽10的气相出口11通过管线与尾气处理装置13连接。
上述气液微反应器6采用旋流锥型旋撞微反应器。
Claims (3)
1. 一种去除磷酸中还原物质的装置，其特征是所述装置包括：原料酸贮槽（1）、臭氧发生装置（4）、气液微反应器（6）、产品酸贮槽（10）和尾气处理装置（13）；
所述原料酸贮槽（1）设置原料酸贮槽磷酸进口（2）和原料酸贮槽磷酸出口（3）；所述气液微反应器（6）设有微反应器液相进口（7）、微反应器气相进口（5）和微反应器混合相出口（8）；所述产品酸贮槽（10）设有气液混合相进口（9）、产品酸出口（12）和气相出口（11）；
所述原料酸贮槽磷酸出口（3）通过设置泵的管线与微反应器磷酸进口（7）连接，所述臭氧发生装置（4）通过管线与微反应器气相进口（5）连接，所述微反应器混合相出口（8）通过管线与产品酸贮槽（10）的气液混合相进口（9）连接，所述产品酸贮槽（10）的气相出口（11）通过管线与尾气处理装置（13）连接。
2.如权利要求1所述的去除磷酸中还原物质的装置，其特征在于：所述气液微反应器（6）是一种撞击流型气液传质微反应器。
3.如权利要求1所述的去除磷酸中还原物质的装置，其特征在于：所述气液微反应器（6）是一种旋流锥型旋撞微反应器。
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Publications (1)
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Country Status (1)
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2014
- 2014-09-24 CN CN201420549685.0U patent/CN204097098U/zh active Active
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