[實用新型]一種制備三氟化氯的裝置

有效

• 申請號: 202023255750.3
• 申請日: 2020-12-29
• 公開（公告）號: CN214456848U
• 公開（公告）日: 2021-10-22
• 發明（設計）人: 丁勇;張堃;梁戰軍;湯鯤彪;陳功俊;趙彬
• 申請（專利權）人: 四川紅華實業有限公司
• 主分類號: C01B7/24
• 分類號: C01B7/24;B01J12/00;B01D5/00;B01D3/14
• 代理公司: 核工業專利中心 11007
• 代理人: 陳麗麗

本實用新型屬于無機氟化工技術領域，具體涉及一種制備三氟化氯的裝置，包括：反應器、冷凝器、收集器、精餾塔、塔頂冷凝器和產品容器；反應器與冷凝器相連，冷凝器與收集器相連，收集器與精餾塔相連，精餾塔與塔頂冷凝器相連，塔頂冷凝器分別與精餾塔和產品容器相連。本實用新型裝置設備結構簡單、生產過程安全穩定、易于操作控制，實現了連續化生產。

技術領域

本實用新型屬于無機氟化工技術領域，具體涉及一種制備三氟化氯的裝置。

背景技術

三氟化氯是無色腐蝕性氣體或者淡黃色液體，液體密度1.825g/cm³，熔點-76.34，沸點11.75℃。易溶于無水氟化氫、四氯化碳等。三氟化氯是強氧化劑，化學反應活性高，具有易燃特性，和水、有機化合物能發生爆炸反應，屬于危險化學品。

近年來，隨著半導體、液晶、太陽能和LED行業的快速發展，三氟化氯在CVD(化學氣相沉積室)清洗工藝環節得到了廣泛的應用，且需求量呈不斷上升趨勢，三氟化氯已成為IC行業關鍵特種氣體之一。高純三氟化氯用做電子氣體，化學活性傾向于氟氣，但比氟氣溫和，比氟碳電子氣更為環保，其GWP值(全球變暖潛能值)為零，被視為LPCVD(低壓力化學氣相沉積法)清洗氣體。在半導體工業中，LPCVD工藝用于形成多硅晶膜和SiN膜，高純三氟化氯主要用作CVD清洗氣體，其在清洗質量、效率和減少溫室效應方面有明顯優勢。

由于三氟化氯化學性質活潑，氧化性強，化學反應活性高,對用于生產的工藝設備和設備材料的要求也很苛刻，限制了它的規模化生產和應用。

因此，需要開發一種用于制備三氟化氯的裝置，能夠規模化生產制備三氟化氯，并保證生產安全穩定。

實用新型內容

本實用新型的目的是針對現有技術中用于制備三氟化氯的裝置存在的諸多缺陷，提供一種制備三氟化氯的裝置，該裝置設備結構簡單、生產過程安全穩定、易于操作控制，實現了連續化生產。

實現本實用新型目的的技術方案：一種制備三氟化氯的裝置，所述裝置包括：反應器、冷凝器、收集器、精餾塔、塔頂冷凝器和產品容器；反應器與冷凝器相連，冷凝器與收集器相連，收集器與精餾塔相連，精餾塔與塔頂冷凝器相連，塔頂冷凝器分別與精餾塔和產品容器相連。

進一步地，所述裝置還包括：真空泵和尾氣凈化系統，真空泵設置于尾氣凈化系統的進口端，冷凝器、收集器、精餾塔和塔頂冷凝器分別與尾氣凈化系統通過真空泵相連。

進一步地，所述反應器的下部設置有進氣管道，反應器的頂端設置有氣相出口；所述冷凝器的頂端分別設置有混合氣進口和氣相出口，冷凝器的底端設置有液相出口；所述收集器的頂端分別設置有液相進口和氣相出口，收集器的底端設置有液相出口；所述精餾塔的塔釜設置有進料口、精餾塔的塔頂分別設置有氣相出口和回流口；所述塔頂冷凝器的頂部分別設置有氣相進口和氣相出口，塔頂冷凝器的底部設置有液相出口；所述產品容器的頂端設置有氣相進口；反應器的氣相出口與冷凝器的混合氣進口相連；冷凝器的氣相出口經真空泵與尾氣凈化系統相連，冷凝器的液相出口與收集器的液相進口相連；收集器的氣相出口經真空泵與尾氣凈化系統相連，收集器的液相出口與精餾塔的進料口相連；精餾塔的氣相出口分別與塔頂冷凝器的氣相進口和尾氣凈化系統相連；塔頂冷凝器的液相出口分別與精餾塔的回流口和產品容器的氣相進口相連，塔頂冷凝器的氣相出口經真空泵與尾氣凈化系統相連。

進一步地，所述進氣管道包括氟氣管道和氯氣管道。

進一步地，所述反應器包括氣體混合區和反應區，氣體混合區設置于反應器的下部，反應區設置于反應器的上部，氣體混合區與反應區相互貫通連接；所述氣體混合區的高度為200～600mm，所述反應區由10～40組擋板組成，擋板間距為25～60mm；所述反應器的材質為不銹鋼、銅、鎳、蒙乃爾或因科鎳。