[實用新型]一種硝酸精餾裝置

有效

• 申請號: 201520600565.3
• 申請日: 2015-08-11
• 公開（公告）號: CN204952325U
• 公開（公告）日: 2016-01-13
• 發明（設計）人: 阮岳峰
• 申請（專利權）人: 浙江尚能電子材料有限公司
• 主分類號: B01D3/14
• 分類號: B01D3/14;C01B21/46
• 代理公司: 杭州君度專利代理事務所(特殊普通合伙) 33240
• 代理人: 王桂名

技術領域

本實用新型涉及一種精餾裝置，尤其是一種硝酸精餾裝置。

背景技術

近幾年，隨著電子產業飛速發展，芯片制造行業也在突飛猛進的發展，芯片的氧化膜越來越薄。制造芯片時，需要用硝酸對其進行清洗和腐蝕，硝酸純度的高低對芯片的成品率起著關鍵性的作用。即，硝酸純度越高，芯片的成品率越高。因此，人們非常渴望得到高純度的硝酸。

目前，高純度的硝酸主要是通過硝酸精餾裝置來制造?，F有硝酸精餾裝置包括精餾釜、為精餾釜加熱的加熱單元、設于精餾釜下方的輸入管、設于精餾釜上方輸出管、及串接于輸出管處的冷凝管。冷凝管包括有內管、及套設于內管外的外管，內管處帶有內管進口和內管出口，外管處帶有外管進口和外管出口。內管通入待冷卻流體，外管通入用于對待冷卻流體進行冷卻的冷卻介質。硝酸精餾實質上是蒸餾，即利用硝酸各組分的沸點或飽和蒸汽壓不同，通過加熱單元對精餾釜內硝酸原料進行加熱，使硝酸氣化并從輸出管處排出，輸出管處排出的硝酸經冷凝管后冷卻，使輕組分(沸點較低或飽和蒸汽壓較高的組分)汽化，及經過多次部分液相汽化和部分冷凝，使氣相中的輕組分和液相中的重組分逐漸實現分離，從而得到純度比較高的硝酸。其中，在硝酸精餾過程中，硝酸需要從常溫加熱至高于86℃的溫度(實際溫度將近316℃)，之后還要將高溫狀態的硝酸蒸汽冷卻至常溫狀態，升溫過程需要消耗大量熱量，而降溫過程則浪費了大量熱量。

發明內容

為了克服現有技術的不足，本實用新型提供了一種結構簡單，能有效利用熱能，降低精餾過程的能耗，同時還使廢氣無害化，整個生產過程更加環保安全的硝酸精餾裝置。

本實用新型解決其技術問題所采用的技術方案是：一種硝酸精餾裝置，包括精餾釜、及用于為精餾釜加熱的加熱單元，所述精餾釜底部設有精餾進口、頂部設有精餾出口，該硝酸精餾裝置還包括有：

預熱冷凝管，該預熱冷凝管包括有預熱內管、及套設于預熱內管外的預熱外管，其中預熱內管進口與精餾出口相連通，預熱外管出口與精餾釜底部通過進料管相連通，該進料管其中一管口與預熱外管出口相接合，進料管另一管口接于精餾釜底部、且與精餾釜內部相連通；

成品冷凝管，該成品冷凝管包括有成品內管、及套設于成品內管外的成品外管，其中成品內管進口與預熱內管出口相連通；

傾斜設置的廢氣導流管，該廢氣導流管包括有廢氣進口、及豎直位置高于廢氣進口的廢氣出口，該廢氣進口接于進料管周壁處、且與進料管內部相連通，廢氣出口接于精餾出口處。

本實用新型的有益效果是：硝酸蒸汽依次通過預熱冷凝管和成品冷凝管，通過兩者的相互作用，最后冷卻至接近常溫的高濃度硝酸。其中，預熱冷凝管處，常溫下的原料硝酸從預熱外管進口進入，由預熱外管出口排出并進入精餾釜底部，該過程中，原料硝酸吸收硝酸蒸汽的熱量并升溫至40～50℃，實現原來硝酸的預熱，從而節省了加熱單元為精餾釜中硝酸加熱的能耗。緊接著，由預熱內管排出的預冷卻硝酸進入成品內管，成品外管處通入普通冷卻水，最終在成品內管出口處獲得液體的成品硝酸，此時成品硝酸的濃度已經達到所需水平，且大大節省了冷卻所需水量。其中，經過預熱冷凝管的原料硝酸吸熱后進入進料管，在進料管內原料硝酸的溫度往往很高，甚至有部分硝酸氣化后充滿進料管，而進料管內氣態硝酸如若不及時排出，則會影響原料硝酸輸送至精餾釜，影響精餾釜內原料硝酸的供應，此處若將進料管內氣體硝酸直接排到空氣中即為污染環境的廢氣。為此，通過廢氣導流管，可以將進料管內的氣態硝酸引入精餾出口處，隨著精餾釜內氣化后的氣體硝酸一起進入預熱冷凝管的預熱內管，作為最終產物經由冷凝而收集。本實用新型不僅結構簡單，操作方便，而且能有效利用熱能，降低精餾過程的能耗，節省生產成本，同時還使廢氣無害化，整個生產過程更加環保安全。

其中，精餾釜的精餾出口處串接有防爆球。

在防爆球出口處串接有填料管，該填料管內填充有石英填料。

為了保證廢氣導流管內導出的氣體硝酸能高效率地進入精餾過程，所以廢氣導流管的廢氣出口接于填料管管壁處、且與填料管內部相連通。

另外，預熱冷凝管和成品冷凝管為球形冷凝管。球形冷凝管可以在不影響生產效率的情況下降低生產成本，而且達到較為優化的冷卻效果。

附圖說明

圖1為本實用新型實施例的結構示意圖。

具體實施方式

下面結合附圖對本實用新型作進一步描述：