[實(shí)用新型]一種硝酸精餾系統(tǒng)

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201520601123.0
• 申請(qǐng)日: 2015-08-11
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN204952326U
• 公開(kāi)（公告）日: 2016-01-13
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 阮岳峰
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 浙江尚能電子材料有限公司
• 主分類號(hào): B01D3/14
• 分類號(hào): B01D3/14;C01B21/46
• 代理公司: 杭州君度專利代理事務(wù)所(特殊普通合伙) 33240
• 代理人: 王桂名

技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型涉及一種精餾系統(tǒng)，尤其是一種硝酸精餾系統(tǒng)。

背景技術(shù)

近幾年，隨著電子產(chǎn)業(yè)飛速發(fā)展，芯片制造行業(yè)也在突飛猛進(jìn)的發(fā)展，芯片的氧化膜越來(lái)越薄。制造芯片時(shí)，需要用硝酸對(duì)其進(jìn)行清洗和腐蝕，硝酸純度的高低對(duì)芯片的成品率起著關(guān)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(guò)硝酸精餾裝置來(lái)制造。現(xiàn)有硝酸精餾裝置包括精餾釜、為精餾釜加熱的加熱單元、設(shè)于精餾釜下方的輸入管、設(shè)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(nèi)管、及套設(shè)于內(nèi)管外的外管，內(nèi)管處帶有內(nèi)管進(jìn)口和內(nèi)管出口，外管處帶有外管進(jìn)口和外管出口。內(nèi)管通入待冷卻流體，外管通入用于對(duì)待冷卻流體進(jìn)行冷卻的冷卻介質(zhì)。硝酸精餾實(shí)質(zhì)上是蒸餾，即利用硝酸各組分的沸點(diǎn)或飽和蒸汽壓不同，通過(guò)加熱單元對(duì)精餾釜內(nèi)硝酸原料進(jìn)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(jīng)冷凝管后冷卻，使輕組分(沸點(diǎn)較低或飽和蒸汽壓較高的組分)汽化，及經(jīng)過(guò)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(shí)現(xiàn)分離，從而得到純度比較高的硝酸。其中，在硝酸精餾過(guò)程中，硝酸需要從常溫加熱至高于86℃的溫度(實(shí)際溫度將近316℃)，之后還要將高溫狀態(tài)的硝酸蒸汽冷卻至常溫狀態(tài)，升溫過(guò)程需要消耗大量熱量，而降溫過(guò)程則浪費(fèi)了大量熱量。

另外，在工業(yè)上常需要用到比較純凈的硝酸，尤其二氧化氮要少，否則副反應(yīng)和副產(chǎn)物都會(huì)增加。在硝酸工業(yè)中，原則上會(huì)經(jīng)過(guò)漂白處理，即用潔凈空氣吹除其中含有的二氧化氮，得到無(wú)色透明或略帶黃色的液體；對(duì)硝酸濃度要求較高時(shí)還得減壓蒸餾，并棄去黃色餾分。如果不經(jīng)漂白工藝，則會(huì)得到工業(yè)發(fā)煙硝酸，而實(shí)際應(yīng)用中，這種發(fā)煙硝酸極少銷售和使用。傳統(tǒng)的硝酸吹白工藝較為老舊，效率不高，而且存在設(shè)備簡(jiǎn)陋，操作不方便，存在安全隱患等問(wèn)題。

發(fā)明內(nèi)容

為了克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，本實(shí)用新型提供了一種結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，能有效利用熱能，降低精餾過(guò)程的能耗，同時(shí)還使廢氣無(wú)害化，整個(gè)生產(chǎn)過(guò)程更加環(huán)保安全，保證成品硝酸純度高的硝酸精餾系統(tǒng)。

本實(shí)用新型解決其技術(shù)問(wèn)題所采用的技術(shù)方案是：一種硝酸精餾系統(tǒng)，包括密封設(shè)置的精餾釜、及用于為精餾釜加熱的加熱單元，所述精餾釜底部設(shè)有精餾進(jìn)口、頂部設(shè)有精餾出口，該硝酸精餾裝置還包括有：

預(yù)熱冷凝管，該預(yù)熱冷凝管包括有預(yù)熱內(nèi)管、及套設(shè)于預(yù)熱內(nèi)管外的預(yù)熱外管，其中預(yù)熱內(nèi)管進(jìn)口與精餾出口相連通，預(yù)熱外管出口與精餾釜底部通過(guò)進(jìn)料管相連通，該進(jìn)料管其中一管口與預(yù)熱外管出口相接合，進(jìn)料管另一管口接于精餾釜底部、且與精餾釜內(nèi)部相連通；

成品冷凝管，該成品冷凝管包括有成品內(nèi)管、及套設(shè)于成品內(nèi)管外的成品外管，其中成品內(nèi)管進(jìn)口與預(yù)熱內(nèi)管出口相連通；

傾斜設(shè)置的廢氣導(dǎo)流管，該廢氣導(dǎo)流管包括有廢氣進(jìn)口、及豎直位置高于廢氣進(jìn)口的廢氣出口，該廢氣進(jìn)口接于進(jìn)料管周壁處、且與進(jìn)料管內(nèi)部相連通，廢氣出口接于精餾出口處；

密封設(shè)置的反應(yīng)釜，該反應(yīng)釜上部開(kāi)設(shè)有硝酸進(jìn)口、真空口和純水進(jìn)口，硝酸進(jìn)口、真空口和純水進(jìn)口處分別設(shè)有控制閥，硝酸進(jìn)口與成品冷凝管的成品內(nèi)管出口相連通；

吹氣管，插設(shè)于反應(yīng)釜頂部、且吹氣管周壁與反應(yīng)釜密封配合，該吹氣管包括有位于反應(yīng)釜外的吹氣進(jìn)口、及位于反應(yīng)釜內(nèi)的吹氣出口，其中吹氣出口延伸至反應(yīng)釜底部；

洗氣瓶，該洗氣瓶瓶口處插設(shè)有進(jìn)氣管和出氣管，其中出氣管和吹氣管的吹氣進(jìn)口通過(guò)管路相連通；

真空泵，該真空泵進(jìn)氣口與真空口通過(guò)管路相連通。