[實用新型]一種溴化氫純化裝置

有效

• 申請號: 201921714176.8
• 申請日: 2019-10-14
• 公開（公告）號: CN210559372U
• 公開（公告）日: 2020-05-19
• 發明（設計）人: 金向華;栗鵬偉;侯倩;齊相前;王亞亮;孫猛;王新喜
• 申請（專利權）人: 蘇州金宏氣體股份有限公司
• 主分類號: C01B7/09
• 分類號: C01B7/09
• 代理公司: 蘇州翔遠專利代理事務所(普通合伙) 32251
• 代理人: 姚惠菱

本實用新型公開了一種溴化氫純化裝置，包括原料供給單元；干燥單元，其包括Nafion干燥器，所述Nafion干燥器的進料口與所述原料供給單元的輸出端連接；精餾單元，其包括脫輕精餾塔和脫重精餾塔，所述脫輕精餾塔的中上部進料口與所述Nafion干燥器的出料口連接，所述脫重精餾塔的中下部進料口與所述脫輕精餾塔的塔底出料口連接；產品接收單元，其輸入端與所述脫重精餾塔的塔頂出料口連接。本實用新型公開的溴化氫純化裝置，在新型干燥器的使用下，在簡單高效的去除溴化氫中的水分的同時，不需要使用鎳基合金等貴重材料加工設備，使用316L等材料便可，大大減低了設備投入。

技術領域

本實用新型涉及氣體提純領域，具體涉及一種溴化氫純化裝置。

背景技術

高純溴化氫(HBr)用于半導體摻磷的n型多晶硅、摻磷的單晶硅或者二維半導體的刻蝕，是氟碳類氣體替代產品的首選。以溴化氫作為刻蝕氣體的等離子刻蝕技術可以通過控制被刻蝕物質的溫度達到對垂直刻蝕或有設定的圓錐角的錐形刻蝕精確控制。因此，高純電子級HBr主要用于8寸及12寸芯片制造工藝中的多晶硅刻蝕，是芯片先進制程的核心氣體之一。此外溴化氫由于具備作為催化劑或反應物的能力而被廣泛應用。在溴化氫氣體純化過程中最難的問題是如何除去其中的水分，水分含量高，對金屬材料腐蝕性極強，同時亦產生雜質氣體，影響產品純度，這也成為高純溴化氫氣體制備的最重要制約因素?，F在通常對溴化氫的提純或干燥常用的方法有冷凍分離法、物理吸附法和化學除濕法。冷凍分離，但能耗大，不易控制，工業生產意義不大。物理吸附法，吸附劑包括分子篩、硅膠、活性氧化鋁等。如馬西森氣態產品公司專利WO00/20101(使用過熱沸石去除氣體中的水的方法)、普萊克斯技術有限公司專利WO2003/027581(凈化溴化氫的方法和裝置)，使用分子篩、硅膠、活性氧化鋁等吸附劑純化溴化氫，易部分反應并放熱，特別是含水量較高時，同時造成部分溴化氫損耗，吸附法最好是在溴化氫中水分含量低的情況下采用?；瘜W除濕法，采用對水汽十分敏感或和水極易反應但不與溴化氫反應的物質通過化學反應脫水。如中昊光明化工研究設計院有限公司專利CN103318843A(一種干燥溴化氫氣體的方法)，這些化學品通常包括四溴化硅、三溴化磷、溴化鋰等，這些化學品性質活潑，是大生產過程中不易控制，存在較大的安全隱患，不適用于如此大規模的生產。工業條件下溴化氫的生產工藝有待改進。

現有溴化氫純化工藝中基本為反應、吸附、精餾等純化方式。締酸株式會社專利CN1138314A制備高純度溴化氫的方法及設備，純化含有低沸點雜質的溴化氫，沒有解決除去溴化氫中重沸點雜質的方案，特別是水。綠菱電子材料有限公司專利CN107352511A(溴化氫提純工藝)，通過精餾加吸附的方法純化溴化氫得到電子級溴化氫，但精餾裝置中采用鎳基合金等，設備投入過大，同時含水的溴化氫氣體對鎳基合金是亦有腐蝕的，對純鎳腐蝕尤甚，其充裝過程為加熱增壓充裝，加熱設備的使用，存在一定的安全隱患，對安全提出了更高的要求。

實用新型內容

本實用新型的目的是提供一種溴化氫純化裝置，在新型干燥器的使用下，在簡單高效的去除溴化氫中的水分的同時，不需要使用鎳基合金等貴重材料加工設備，大大減低了設備投入。

為達到上述目的，本實用新型采用的技術方案是：一種溴化氫純化裝置，包括：

原料供給單元；

干燥單元，其包括Nafion干燥器，所述Nafion干燥器的進料口與所述原料供給單元的輸出端連接；

精餾單元，其包括脫輕精餾塔和脫重精餾塔，所述脫輕精餾塔的中上部進料口與所述Nafion干燥器的出料口連接，所述脫重精餾塔的中下部進料口與所述脫輕精餾塔的塔底出料口連接；

產品接收單元，其輸入端與所述脫重精餾塔的塔頂出料口連接。

進一步的，所述原料供給單元包括一只或多只溴化氫原料鋼瓶，每只所述溴化氫原料鋼瓶的外側設有加熱毯。