CN212356561U - 一种电子级超纯氨水的制备装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及电子化学品生产设备领域，提供一种电子级超纯氨水的制备装置，包括包括洗涤装置与吸收装置，其中洗涤装置包括高纯氨气进气管、第二超纯水进水管、洗涤塔，吸收装置包括超纯氨气进气管、超纯水进水管、吸收塔、出料管；吸收塔为逆流操作的填料塔，吸收底部连接有一循环管且循环管的另一端与吸收塔的侧壁相连，循环管从下端到上端依次设有隔膜泵、过滤单元、检测单元，检测单元与循环管上端之间的循环管上连接有出料管。该装置经过洗涤、吸收制得电子级超纯氨水，吸收装置部分循环充分，循环效率高，成本低；且料液在循环时还通过设在循环管上的过滤单元，可以去除在洗涤与吸收过程中可能引入的杂质，提高了终产品的纯度。

Description

一种电子级超纯氨水的制备装置

技术领域

本实用新型涉及电子化学品生产设备领域，尤其是涉及一种电子级超纯氨水的制备装置。

背景技术

近年来，全球信息产业飞速发展，据全球电子化学品消费量最新统计数据表明，亚太地区尤其是中国，已成为全球电子业及其化学品的主导市场，而信息产业所需的半导体产业的蓬勃发展也使得高纯电子化学品需求量急剧增长。而在纯净的半导体产品中掺入极微量的杂质元素，就会使产品的电阻率发生极大的变化，因此半导体行业对化学材料的纯净度要求极高。

电子级超纯氨水作为半导体行业常用的八大超纯化学材料之一，消耗量位居IC行业第三，在集成电路、LCD等制造行业中有着重要作用，芯片工艺中使用的超纯化学品的纯度和洁净度对集成电路(IC)的成品率、电性能及可靠性有着十分重要的影响。利用氨水的弱碱性，活化硅晶圆及微粒表面，可以去除其表面颗粒、部分金属不纯物。因此，超高纯氨水广泛应用于在芯片的清洗及蚀刻工艺。

电子级超纯氨水的制备有多种方法，但是一般都经过洗涤与吸收的过程，例如一种公开号为“CN208883498U”的一种氨水纯化生产设备，包括氨液罐，氨液罐通过氨液输送管道与过滤器连接，过滤器通过过滤管道与精馏塔连接，精馏塔顶部通过气体管道与吸收塔中部连接，吸收塔上部侧边通过循环管道与成品连接，循环管道中部设有冷却管道，并与成品罐底部连接，冷却管道上设有冷却塔，冷却塔正下方设有隔膜泵，所述吸收塔下部侧边通过氨水排放管道与成品罐连接；通过过滤器对氨气进行杂质过滤，再通过精馏塔对氨气进一步的进行过滤，去除其内部杂质提高了其纯度达到了保证产品质量，提高生产效率，降低安全隐患的有益效果。

该氨水纯化生产设备中的吸收装置部分采用先将氨气与超纯水结合后产生的超纯氨水初级品通入至成品罐内，而后再次用隔膜泵将成品罐内的超纯氨初级品通入至吸收塔内并与氨气结合，以此循环直至氨水浓度达到所需值。但是该循环中没有设置过滤装置，超纯氨水初级品在循环的过程中还可能会掺入部分杂质，导致得到的超纯氨水的纯度降低；并且将成品罐作为超纯氨初级品的中间储存容器，并且每次都只有部分成品罐内的超纯氨初级品参与循环，可能会使得成品罐内依旧残留有部分超纯氨水初级品未参与循环或是循环不充分，从而增加了为得到所需浓度超纯氨水所需的循环次数与时间，降低了生产效率，提高了生产成本。

实用新型内容

本实用新型是为了克服现有电子级超纯氨水的制备装置在吸收过程中循环效率低导致生产成本高、在循环过程中可能会掺入杂质导致得到的成品纯度低的问题，提供一种电子级超纯氨水的制备装置，在吸收的过程中拥有较好地循环吸收效率，且能够在循环过程中除去杂质，从而提高生产效率，降低成本，并提高产品的质量。

为了实现上述目的，本实用新型采用以下技术方案：

一种电子级超纯氨水的制备装置，包括洗涤装置与吸收装置，所述的吸收装置包括超纯氨气进气管、第一超纯水进水管、吸收塔、出料管，所述吸收塔包括位于其上部的吸收塔塔体与位于下部的吸收塔塔釜，吸收塔塔釜底部连接有第一循环管且第一循环管的另一端与靠近吸收塔顶部的吸收塔塔体侧壁相连，将第一循环管与吸收塔塔釜底部连接的一端设为第一循环管下端，将第一循环管与靠近吸收塔顶部的吸收塔塔体侧壁相连的一端设为第一循环管上端，第一循环管从下端到上端依次设有第一隔膜泵、过滤单元、检测单元且各部件进、出料的两端与第一循环管相连，检测单元与第一循环管上端之间的第一循环管上固定连接有出料管，所述的超纯氨气进气管与第一超纯水进水管均与吸收塔塔体侧壁固定连接，且超纯氨气进气管的位置低于第一超纯水进水管，吸收塔塔体顶部固定连接有尾气处理管，吸收塔塔顶还设有位置低于尾气处理管的除沫装置；所述的洗涤装置包括高纯氨气进气管、第二超纯水进水管、洗涤塔，高纯氨气进气管与第二超纯水进水管均设于洗涤塔塔壁上且高纯氨气进气管的位置低于第二超纯水进水管，洗涤塔的顶部与吸收塔的超纯氨气进气管相连。

高纯氨气从高纯氨气进气管通入至洗涤塔内并因密度较低向上运动，超纯水从第二超纯水进水管通入洗涤塔并向下流动，高纯氨气经向下流动的超纯水洗涤后，得到纯度更高的超纯氨气。得到的超纯氨气从与洗涤塔顶部连接的超纯氨气进气管排出并通入吸收塔，后因密度较低向上运动；超纯水从位于超纯氨气进气管上方的第一超纯水进水管通入吸收塔后向下流动，溶解超纯氨气形成电子级超纯氨水初级品，电子级超纯氨水初级品从吸收塔塔釜底部的第一循环管流出吸收塔塔釜后，被第一隔膜泵带动流经过滤单元，以除去在吸收塔内可能会混入的杂质，而后流经检测单元。检测单元用以检测电子级超纯氨水初级品的浓度与纯度，当检测到电子级超纯氨水初级品的浓度与纯度没有达到所需的标准时，将该初级品从第一循环管上端通回至吸收塔内再次进行循环，直至检测单元检测到电子级超纯氨水初级品的质量达到所需的标准，将其通过出料管放出，即为电子级超纯氨水终品。回收塔内的尾气经过除沫装置后通过尾气处理管排出，以吸收尾气中夹带的雾滴，减少液体的夹带损失，保证后续设备的正常操作。该制备装置每次都将流出吸收塔而未达到标准的电子级超纯氨水初级品全都重新通入吸收塔再次参与循环，而非一次只将部分电子级超纯氨水初级品通回吸收塔循环，使得循环更加充分，大大增加了循环效率，降低了成本；且该装置在循环时，料液还通过了设在循环管上的过滤单元，可以去除在洗涤、吸收过程或是循环过程中引入的杂质，提高了终产品的纯度。

作为优选，所述吸收塔为填料塔，吸收塔塔体的内部自上而下依次设有分布器、第一填料、第二填料，超纯氨气进气管与吸收塔塔体侧壁连接处位于第二填料的下方，第一超纯水进水管与吸收塔塔体侧壁连接处位于分布器上方。超纯水从分布器上方通入后向下流动，依次经过分布器、第一填料、第二填料，并在第一填料与第二填料上溶解超纯氨气形成电子级超纯氨水初级品，使得整个吸收塔内为逆流操作，传质平均推动力大，传质速率快，分离效率高，吸收剂利用率高。

作为优选，所述的吸收塔塔体与吸收塔塔釜均为碳钢或不锈钢制成、并具有NEWPTFE或PFA内衬的圆柱形结构，吸收塔塔釜的直径大于吸收塔塔体的直径，吸收塔塔釜顶部与吸收塔塔体底部之间用与吸收塔塔釜和吸收塔塔体相同的材料密封连接。吸收塔设置为两个圆柱形连接而成且直径上小下大，使得位于吸收塔下部的吸收塔塔釜可以容纳更多的电子级超纯氨水初级品，避免因该初级品的体积过大导致满溢至第二填料或更上部，保证了吸收塔能够稳定运行；碳钢或不锈钢的主体结构可以保证吸收塔的强度足够，且NEWPTFE或PFA均拥有良好的耐腐蚀性、清洁性、平滑性、绝缘性等，适合长期在吸收塔内使用；用相同的材料将吸收塔塔体与吸收塔塔釜密封连接起来可以保证吸收塔的密封性，避免外部杂质进入，保证了产品质量，也防止了内部未经处理的废气直接泄露至环境中，提高了环保性与安全性。

作为优选，所述洗涤塔的底部连接有第二循环管，第二循环管的另一端与洗涤塔的侧壁相连，第二循环管上设有有第二隔膜泵且第二隔膜泵进、出料的两端与第二循环管相连。洗涤塔内的超纯水在洗涤高纯氨气的过程中，可能会溶解部分的高纯氨气形成氨水聚积于洗涤塔底部，导致洗涤塔内部液面过高，影响洗涤效果。因而在洗涤装置处设置带有第二隔膜泵的第二循环管，以将聚积于塔釜底部的氨水重新从洗涤塔侧壁处通回洗涤塔内，再次释放出溶解在超纯水中的高纯氨气，提高高纯氨气的纯度。

作为优选，所述的第一循环管上还设有第一冷却循环单元，第一冷却循环单元的料液进口、料液出口与第一循环管相连；所述的第二循环管（12）上还设有第二冷却循环单元（12-2），第二冷却循环单元（12-2）的料液进口、料液出口与第二循环管（12）相连。因氨气溶解于水中时会释放出较多的热量，因此设置冷却循环单元，将电子级超纯氨水初级品冷却后再次通入吸收塔内循环可以降低吸收塔的整体温度，控制整个吸收塔在预定的温度下工作，保证了吸收塔的稳定运行；第二循环管上也设有冷却单元，以吸收洗涤塔内部分高纯氨气溶解于超纯水时放出的热量，保证洗涤塔的温度稳定，维持洗涤塔的稳定运行。

作为优选，所述的吸收塔塔釜处设有液位计，以测量塔釜内液面高度。液位计用来测量吸收塔塔釜内电子级超纯氨水初级品的液面高度，当液面超过预定液面高度时提示关闭超纯氨气进口与超纯水进口，避免该初级品液面溢至与第二填料或更高处，保证了吸收塔能够稳定运行。

作为优选，所述过滤单元的滤芯采用全氟材质，滤芯精度为亚微米级。全氟材质的滤芯具有耐高温、耐腐蚀、高流量、低溶出物等特性，可以确保产品质量的稳定和长期一致性；滤芯精度为亚微米级，可以有效地去除电子级超纯氨水初级品中夹带的杂质，确保得到所需纯度的电子级超纯氨水。

作为优选，所述的第一填料与第二填料为PFA材质，第一填料与第二填料的下部分别设有支撑装置。PFA材质的填料具有非常好的稳定性与耐腐蚀性，可以保证所得产品质量的长期稳定性与一致性；支撑装置用以支撑吸收塔内的填料，确保填料在使用较长时间后也不会因为液体的冲刷作用而移位。

作为优选，所述的吸收塔顶部设有驱动装置，塔体内部在超纯水进水管下方还设有第三填料与第四填料，第三填料与第四填料在分布器上方且底部也均设有支撑装置；驱动装置的两根输出杆分别与第三填料、第四填料的支撑装置连接，驱动装置可以带动第三填料与第四填料同轴逆向旋转。塔顶部设置有一个可以带动第三填料与第四填料同轴逆向旋转的驱动装置，该驱动装置为现有技术。当喷淋液体沿填料层向下流动时，不能保持喷淋装置所提供的原始均匀分布状态，液体有向塔壁流动的趋势，因而导致壁流增加、填料主体的流量减小、塔中心的填料不被润湿而无法起到吸附的作用、塔侧壁的填料因壁流过大而导致其上的超纯水吸附氨气不完全，影响了流体沿塔横截面分布的均匀性，降低传质效率，影响产品浓度与质量，因而增设可以被驱动装置带动旋转的第三填料与第四填料。第三填料与第四填料较为松散使得填料之间可以相对运动，将塔体中部不易被润湿的填料与塔体侧壁易于被润湿的填料不断动态混合在一起，且第三填料与第四填料可以沿着同轴逆向旋转，第三填料与第四填料之间也有相对转动，使得超纯水在第三填料与第四填料内分布更加均匀，因此超纯水流经第三填料与第四填料并向下流至分布器时，能够沿着吸收塔的横截面均匀分布，进而沿轴向流至第一填料与第二填料内时，第一填料与第二填料沿吸收塔横截面的各处具有相同的吸附水量，大大增加了第一填料与第二填料的吸附均匀度，提高了填料的吸附率，加快了吸收速率。

作为优选，所述的分布器包括上下分布的第一分布器与第二分布器；所述的吸收塔顶部设有驱动装置，驱动装置的两根输出杆分别与第一分布器、第二分布器连接，驱动装置可以带动第一分布器与第二分布器同轴逆向旋转。分布器对于填料的润湿率也起着非常重要的作用，在普通的分布器中，由于上方通入的超纯水有着向塔壁流动的趋势，使得流经分布器的超纯水也具有靠侧壁部分壁流较大而靠中心部分壁流较小的效应，导致流入下方填料中的超纯水分布也不均匀，影响填料的整体吸附率。因而设置分布器为可同轴逆向旋转的第一分布器与第二分布器，以使得超纯水在从上层的第一分布器流至下层的第二分布器并流入填料的过程中，超纯水经过多次的弯折与横向流动，最终流至填料中的超纯水沿吸收塔横截面方向的分布较为均匀，避免了由于壁流作用导致的填料中心部分润湿不完全的情况，增大了填料的润湿表面积，提高了填料的吸附效率，最终提高吸收塔整体的吸收效率。

附图说明

图1是本实用新型实施例一的一种结构示意图。

图2是本实用新型实施例二的一种结构示意图。

图3是本实用新型实施例三的一种结构示意图。

图中：1、超纯氨气进气管 2、超纯水进水管 3、吸收塔塔体 4、吸收塔塔釜 5、第一循环管 6、尾气处理管 7、出料管 8、除沫装置 9、高纯氨气进气管 10、第二超纯水进水管11、洗涤塔 12、第二循环管 13、驱动装置 3-1、分布器 3-2、第一填料 3-3、第二填料 3-4、支撑装置 3-5、第三填料 3-6、第四填料 3-11、第一分布器 3-12、第二分布器 4-1、液位计5-1、第一隔膜泵 5-2、过滤单元 5-3、检测单元 5-4、第一冷却循环单元 12-1、第二隔膜泵12-2、第二冷却循环单元。

具体实施方式

下面结合附图与具体实施方式对本实用新型做进一步的描述。

实施例一

在如图1所示的实施例一中，一种电子级超纯氨水的制备装置，包括洗涤装置与吸收装置，吸收装置包括超纯氨气进气管1、第一超纯水进水管2、吸收塔、出料管7，吸收塔为逆流操作的填料塔，包括位于其上部的吸收塔塔体3与位于下部的吸收塔塔釜4，吸收塔塔体3与吸收塔塔釜4均为碳钢或不锈钢制成、并具有NEW PTFE或PFA内衬的圆柱形结构，吸收塔塔釜4的直径大于吸收塔塔体3的直径，吸收塔塔釜4顶部与吸收塔塔体3底部之间用与吸收塔塔釜4和吸收塔塔体3相同的材料密封连接。吸收塔塔体3的内部自上而下依次设有分布器3-1、第一填料3-2、第二填料3-3，超纯氨气进气管1与吸收塔塔体侧壁连接处位于第二填料3-3的下方，第一超纯水进水管与吸收塔侧壁连接处位于分布器3-1上方，第一填料3-2与第二填料3-3的下方设有支撑装置3-4，用以支撑填料；第一填料3-2与第二填料3-3为PFA材质，具有耐高温、耐腐蚀、高流量、低溶出物等特性，可以确保产品质量的稳定和长期一致性。吸收塔塔釜4的底部连接有第一循环管5且第一循环管5的另一端与靠近吸收塔顶部的吸收塔塔体侧壁相连，将第一循环管5与吸收塔塔釜4底部连接的一端设为第一循环管下端，将第一循环管5与靠近吸收塔顶部的吸收塔塔体侧壁相连的一端设为第一循环管上端，第一循环管5从下端到上端依次设有第一隔膜泵5-1、第一冷却循环单元5-4、过滤单元5-2、检测单元5-3且各部件进、出料的两端与第一循环管5相连，检测单元5-3与第一循环管上端之间的第一循环管5上固定连接有出料管7。过滤单元5-2的滤芯采用全氟材质滤芯，滤芯精度为亚微米级，可以有效地去除电子级超纯氨水初级品中夹带的杂质，确保得到所需纯度的电子级超纯氨水；冷却循环单元，将电子级超纯氨水初级品冷却后再次通入吸收塔内循环可以降低吸收塔的整体温度，控制整个吸收塔在预定的温度下工作，保证了吸收塔的稳定运行。超纯氨气进气管1与第一超纯水进水管2均与吸收塔塔体侧壁固定连接，且超纯氨气进气管1的位置低于第一超纯水进水管2，吸收塔塔体顶部固定连接有尾气处理管6，吸收塔塔顶还设有位置低于尾气处理管6的除沫装置8，用以除去尾气中夹带的雾滴，减少液体的夹带损失，确保气体的纯度，保证后续设备的正常操作，尾气先通过除沫装置8后再通过尾气处理管6排放。塔釜4设有液位计4-1，用以测量塔釜4内电子级超纯氨水初级品的液面高度。

洗涤装置包括高纯氨气进气管9、第二超纯水进水管10、洗涤塔11，高纯氨气进气管9与第二超纯水进水管10均设于洗涤塔塔壁上且高纯氨气进气管9的位置低于第二超纯水进水管10，洗涤塔11的顶部与吸收塔的超纯氨气进气管1相连。洗涤塔11的底部连接有第二循环管12，第二循环管12的另一端与洗涤塔的侧壁相连，第二循环管12上设有有第二隔膜泵12-1且第二隔膜泵进、出料的两端与第二循环管12相连，第二循环管12上还设有第二冷却循环单元12-2，第二冷却循环单元12-2的料液进口、料液出口与第二循环管相连，以吸收洗涤塔内部分高纯氨气溶解于超纯水时放出的热量，保证洗涤塔的温度稳定，维持洗涤塔的稳定运行。

在使用时，先打开高纯氨气进气管9与第二超纯水进水管10，高纯氨气从高纯氨气进气管9通入至洗涤塔11内并因密度较低向上运动，超纯水从第二超纯水进水管10通入洗涤塔11并向下流动，高纯氨气经向下流动的超纯水洗涤后，得到纯度更高的超纯氨气；部分高纯氨气溶解于超纯水中形成氨水聚集于洗涤塔11底部，被第二隔膜泵12-1带动抽离至循环管12内流经第二冷却循环单元12-2，以吸收氨气溶解于水中释放出的热量，维持整个循环系统的温度处于预定范围内，防止温度过高，并在通入洗涤塔11后释放出部分溶解的高纯氨气，也为经过洗涤后得到的超纯氨气。打开超纯氨气进气管1与第一超纯水进水管2，关闭出料管7，上一步得到的超纯氨气从与洗涤塔顶部连接的超纯氨气进气管1排出并通入吸收塔。超纯氨气从第二填料3-3的下方通入，之后因密度较低而向上运动；而超纯水从分布器3-1上方通入后向下流动，依次经过分布器3-1、第一填料3-2、第二填料3-3，并在第一填料3-2与第二填料3-3上溶解超纯氨气形成电子级超纯氨水初级品。电子级超纯氨水初级品聚集于吸收塔塔釜4内，而后被第一隔膜泵5-1带动抽离至第一循环管5内并流经含亚微米级全氟材质滤芯的过滤单元5-2，以除去在吸收塔内可能会混入的杂质，再次将电子级超纯氨水初级品过滤净化，而后流经第一冷却循环单元5-4，以吸收氨气溶解于水中释放出的热量，维持整个循环系统的温度处于预定范围内，防止温度过高。而后电子级超纯氨水初级品流经检测单元5-3，检测单元5-3用以检测电子级超纯氨水初级品的浓度与纯度，当检测到电子级超纯氨水初级品的浓度与纯度没有达到所需的标准时，依旧关闭出料管7，即可将该初级品从循环管5上端通回至吸收塔内，再次依次流过分布器3-1、第一填料3-2、第二填料3-3、第一隔膜泵5-1、第一冷却循环单元5-4、过滤单元5-2、检测单元5-3进行循环，直到电子级超纯氨水初级品的质量达到所需的标准并稳定一段时间，即可打开出料管7，将液体通过出料管7放出，即为电子级超纯氨水终品。在使用时还应注意设于吸收塔塔釜4处的液位计4-1，当液面超过预定液面高度时关闭高纯氨气进口9、第二超纯水进口10、超纯氨气进口1、第一超纯水进口2，使得吸收塔内的液体量维持在一定水平不再增加，避免该初级品液面溢至与第二填料3-3或更高处，当放从出料口放出部分电子级超纯氨水终品后，液面下降，此时可以打开高纯氨气进口9、第二超纯水进口10、超纯氨气进口1、第一超纯水进口2，再次通入部分的高纯氨气进行洗涤、吸收过程，保证了洗涤塔吸收塔能够稳定运行。吸收塔产生的尾气先通过除沫装置8后再通过尾气处理管6排放至外部的尾气处理装置中，以减少液体的夹带损失。该装置每次都将流出吸收塔而未达到标准的电子级超纯氨水初级品全都重新通入吸收塔再次参与循环，而非一次只将部分流出吸收塔的初级品通回吸收塔循环，使得循环更加充分，大大增加了循环效率，降低了成本；且该装置在循环时还通过设在循环管5上的过滤单元5-2，可以去除因在吸收塔内或是循环过程中引入的杂质，提高了终产品的纯度。

实施例二

在如图2所示的实施例二中，一种电子级超纯氨水的制备装置，其余部分与实施例一相同，在吸收塔顶部增设一个驱动装置13，驱动装置13为具有两根输出杆的电机，两根输出杆直径不同；塔体内部在超纯水进水管下增设第三填料3-11与第四填料3-12，第三填料3-11与第四填料3-12在分布器上方且底部也均设有支撑装置；驱动装置13的两根输出杆分别与第三填料3-11、第四填料3-12的支撑装置连接，驱动装置可以带动第三填料3-11与第四填料3-12同轴逆向旋转。塔顶部设置有一个可以带动第三填料3-11与第四填料3-12同轴逆向旋转的驱动装置13，该驱动装置为现有技术。当喷淋液体沿填料层向下流动时，不能保持喷淋装置所提供的原始均匀分布状态，液体有向塔壁流动的趋势，因而导致壁流增加、填料主体的流量减小、塔中心的填料不被润湿而无法起到吸附的作用，而塔侧壁的填料因壁流过大而导致其上的超纯水吸附氨气不完全，影响了流体沿塔横截面分布的均匀性，降低传质效率，影响产品浓度与质量，因而增设可以被驱动装置带动旋转的第三填料3-11与第四填料3-12。第三填料3-11与第四填料3-12较为松散使得填料之间可以相对运动，将塔体中部不易被润湿的填料与塔体侧壁易于被润湿的填料不断动态混合在一起，且第三填料3-11与第四填料3-12可以沿着同轴逆向旋转，第三填料3-11与第四填料3-12之间也有相对转动，使得超纯水在第三填料3-11与第四填料3-12内分布更加均匀，因此超纯水流经第三填料3-11与第四填料3-12并向下流至分布器时，能够沿着吸收塔的横截面均匀分布，进而沿轴向流至第一填料与第二填料内时，第一填料与第二填料沿吸收塔横截面的各处具有相同的吸附水量，大大增加了第一填料与第二填料的吸附均匀度，提高了填料的吸附率，加快了吸收速率。

实施例三

在如图3所示的实施例三中，一种电子级超纯氨水的制备装置，其余结构与实施例二相同，分布器包括上下分布的第一分布器3-11与第二分布器3-12；在吸收塔顶部增设有驱动装置13，驱动装置的两根输出杆分别与第一分布器3-11、第二分布器3-12连接，驱动装置13可以带动第一分布器3-11与第二分布器3-12同轴逆向旋转。分布器对于填料的润湿率也起着非常重要的作用，在普通的分布器中，由于上方通入的超纯水有着向塔壁流动的趋势，使得流经分布器的超纯水也具有靠侧壁部分壁流较大而靠中心部分壁流较小的效应，导致流入下方填料中的超纯水分布也不均匀，影响填料的整体吸附率。因而设置分布器为可同轴逆向旋转的第一分布器3-11与第二分布器3-12，以使得超纯水在从上层的第一分布器3-11流至下层的第二分布器3-12并流入填料的过程中，超纯水经过多次的弯折与横向流动，最终流至填料中的超纯水沿吸收塔横截面方向的分布较为均匀，避免了由于壁流作用导致的填料中心部分润湿不完全的情况，增大了填料的润湿表面积，提高了填料的吸附效率，最终提高吸收塔整体的吸收效率。

Claims (10)

1.一种电子级超纯氨水的制备装置，包括洗涤装置与吸收装置，其特征是，所述的吸收装置包括超纯氨气进气管（1）、第一超纯水进水管（2）、吸收塔、出料管（7），所述吸收塔包括位于其上部的吸收塔塔体（3）与位于下部的吸收塔塔釜（4），吸收塔塔釜底部连接有第一循环管（5）且第一循环管（5）的另一端与靠近吸收塔顶部的吸收塔塔体侧壁相连，将第一循环管（5）与吸收塔塔釜（4）底部连接的一端设为第一循环管下端，将第一循环管（5）与靠近吸收塔顶部的吸收塔塔体侧壁相连的一端设为第一循环管上端，第一循环管（5）从下端到上端依次设有第一隔膜泵（5-1）、过滤单元（5-2）、检测单元（5-3）且各部件进、出料的两端与第一循环管（5）相连，检测单元与第一循环管上端之间的第一循环管（5）上固定连接有出料管（7），所述的超纯氨气进气管（1）与第一超纯水进水管（2）均与吸收塔塔体侧壁固定连接，且超纯氨气进气管（1）的位置低于第一超纯水进水管（2），吸收塔塔体顶部固定连接有尾气处理管（6），吸收塔塔顶还设有位置低于尾气处理管（6）的除沫装置（8）；所述的洗涤装置包括高纯氨气进气管（9）、第二超纯水进水管（10）、洗涤塔（11），高纯氨气进气管（9）与第二超纯水进水管（10）均设于洗涤塔塔壁上且高纯氨气进气管（9）的位置低于第二超纯水进水管（10），洗涤塔（11）的顶部与吸收塔的超纯氨气进气管（1）相连。

2.根据权利要求1所述的一种电子级超纯氨水的制备装置，其特征是，所述吸收塔为填料塔，吸收塔塔体（3）的内部自上而下依次设有分布器（3-1）、第一填料（3-2）、第二填料（3-3），超纯氨气进气管（1）与吸收塔塔体侧壁连接处位于第二填料（3-3）的下方，第一超纯水进水管（2）与吸收塔塔体侧壁连接处位于分布器（3-1）上方。

3.根据权利要求1所述的一种电子级超纯氨水的制备装置，其特征是，所述的吸收塔塔体（3）与吸收塔塔釜（4）均为碳钢或不锈钢制成、并具有NEW PTFE或PFA内衬的圆柱形结构，吸收塔塔釜（4）的直径大于吸收塔塔体（3）的直径，吸收塔塔釜顶部与吸收塔塔体底部之间用与吸收塔塔釜和吸收塔塔体相同的材料密封连接。

4.根据权利要求1所述的一种电子级超纯氨水的制备装置，其特征是，所述洗涤塔（11）的底部连接有第二循环管（12），第二循环管（12）的另一端与洗涤塔（11）的侧壁相连，第二循环管上设有有第二隔膜泵（12-1）且第二隔膜泵进、出料的两端与第二循环管（12）相连。

5.根据权利要求4所述的一种电子级超纯氨水的制备装置，其特征是，所述的第一循环管（5）上还设有第一冷却循环单元（5-4），第一冷却循环单元（5-4）的料液进口、料液出口与第一循环管（5）相连；所述的第二循环管（12）上还设有第二冷却循环单元（12-2），第二冷却循环单元（12-2）的料液进口、料液出口与第二循环管（12）相连。

6.根据权利要求3所述的一种电子级超纯氨水的制备装置，其特征是，所述的吸收塔塔釜处设有液位计（4-1），以测量塔釜内液面高度。

7.根据权利要求1至6中任意一条权利要求所述的一种电子级超纯氨水的制备装置，其特征是，所述过滤单元（5-2）的滤芯采用全氟材质，滤芯精度为亚微米级。

8.根据权利要求2所述的一种电子级超纯氨水的制备装置，其特征是，所述的第一填料（3-2）与第二填料（3-3）为PFA材质，第一填料（3-2）与第二填料（3-3）的下部分别设有支撑装置（3-4）。

9.根据权利要求8所述的一种电子级超纯氨水的制备装置，其特征是，所述的吸收塔顶部设有驱动装置（13），塔体内部在超纯水进水管下方还设有第三填料（3-5）与第四填料（3-6），第三填料（3-5）与第四填料（3-6）在分布器（3-1）上方且底部也均设有支撑装置；驱动装置（13）的两根输出杆分别与第三填料（3-5）、第四填料（3-6）的支撑装置连接，驱动装置（13）可以带动第三填料（3-5）与第四填料（3-6）同轴逆向旋转。

10.根据权利要求8所述的一种电子级超纯氨水的制备装置，其特征是，所述的分布器（3-1）包括上下分布的第一分布器（3-11）与第二分布器（3-12）；所述的吸收塔顶部设有驱动装置（13），驱动装置（13）的两根输出杆分别与第一分布器（3-11）、第二分布器（3-12）连接，驱动装置（13）可以带动第一分布器（3-11）与第二分布器（3-12）同轴逆向旋转。

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