一种应用于提纯盐酸的精馏纯化塔的制作方法

本实用新型涉及一种应用于提纯盐酸的精馏纯化塔。

背景技术：

盐酸，学名氢氯酸，是氯化氢(化学式：HCl)的水溶液，是一元酸。盐酸是一种强酸，浓盐酸具有极强的挥发性，因此盛有浓盐酸的容器打开后能在上方看见酸雾，那是氯化氢挥发后与空气中的水蒸气结合产生的盐酸小液滴。盐酸是一种常见的化学品，工业级中HCl的含量36％，为无色或微黄色易挥发性液体，有刺激性气味。

在电子化学品领域，作为酸性腐蚀剂使用。用于电子化学领域的化学产品，要求达到MOS(金属-氧化物-半导体)标准，即金属杂质含量小于100ppb，控制1微米粒径粒子达到SEMI C1C2标准，适合中小规模集成电路及TFT-LCD等微电子领域的加工工艺。而工业级盐酸中含有较多的颗粒型固体和挥发性小的杂物，不能满足微电子领域使用要求。因此需要通过提纯的方式来提高盐酸的纯度，以达到微电子领域的使用要求。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于提供一种应用于提纯盐酸的精馏纯化塔，该精馏纯化塔结构简单、科学便利、针对性强，能去除盐酸中颗粒型固体和挥发性小的杂物，很好地解决了盐酸的提纯问题。

为了解决上述技术问题，采用如下技术方案：

一种应用于提纯盐酸的精馏纯化塔，包括塔体，其特征在于：塔体包括提馏段、蒸汽精馏段、锥形过渡段和填料精馏段，提馏段、蒸汽精馏段、锥形过渡段和填料精馏段由下而上依次排布，蒸汽精馏段的外壁上设有加热夹套，加热夹套连接有加热系统，锥形过渡段和填料精馏段内均设有填料，提馏段的底部设有蒸汽进口，蒸汽精馏段上设有混合液进口，填料精馏段的顶部设有第一出口，提馏段的底部设有第二出口。首先将盐酸混合物从混合液进口输入到塔体内，与此同时将蒸汽发生器产生的蒸汽从蒸汽进口输入到塔体内，这样盐酸混合物由上而下运动，蒸汽由下而上运动，汽液两相逆流接触，进行相际传质。液相中的易挥发盐酸进入汽相，汽相中的其它难挥发组分转入液相，从而达到第一次提纯的效果。接着带盐酸的汽相组分在锥形过渡段和填料精馏段内的填料作用下，拦截汽相组分中的固体颗粒，从而达到第二次提纯的效果，这样提纯出的盐酸纯度高、整个提纯反应可持续进行，大大地提高了工作效率、降低了劳动强度。

进一步，加热夹套的上端设有夹套进口，加热夹套的下端设有夹套出口。

进一步，加热系统包括加热筒和加热器，加热筒内设有加热器，加热筒的顶部设有加热出管，加热出管上设有温度传感器，加热出管连接夹套进口，加热筒的侧面设有加热回流管，加热回流管连接夹套出口。通过设置加热系统，将加热器加热好的导热油或者导热水通入到加热夹套内，保持蒸汽精馏段内的温度在一定范围内，提高盐酸混合物和蒸汽的逆流接触接触效果，从而使盐酸很好地与其它杂质分离出来，提高第一次提纯的效果。

进一步，蒸汽进口的上端设有蒸汽均布器，蒸汽进口的下端设有蒸汽进管，蒸汽进管上设有控制阀和流量计，蒸汽进管连接有蒸汽发生器。通过设置蒸汽均布器，使蒸汽可以均匀地上升，提高蒸汽与酸混合物的逆流接触接触效果，便于更好地对盐酸进行提纯。

进一步，蒸汽均布器包括蒸汽均布管和蒸汽均布喷头，蒸汽均布管的一端连接蒸汽进口，蒸汽均布管的另一端连接蒸汽均布喷头，蒸汽均布喷头上设有喷射孔。

进一步，第一出口上设有第一出料管，第一出料管连接有第一回流管和冷凝器，第一回流管连接蒸汽精馏段。通过对盐酸进行回流处理，使盐酸和其它混合物得到更加完全的分离，从而提高盐酸的提纯效果。

进一步，第二出口上设有第二出料管，第二出料管连接有第二回流管和回收釜，第二回流管连接蒸汽精馏段。

进一步，混合液进口连接有喷液管，喷液管连接有喷液头。

由于采用上述技术方案，具有以下有益效果：

本实用新型为一种应用于提纯盐酸的精馏纯化塔，该精馏纯化塔结构简单、科学便利、针对性强，能去除盐酸中颗粒型固体和挥发性小的杂物，很好地解决了盐酸的提纯问题。首先将盐酸混合物从混合液进口输入到塔体内，与此同时将蒸汽发生器产生的蒸汽从蒸汽进口输入到塔体内，这样盐酸混合物由上而下运动，蒸汽由下而上运动，汽液两相逆流接触，进行相际传质。液相中的易挥发盐酸进入汽相，汽相中的其它难挥发组分转入液相，从而达到第一次提纯的效果。接着带盐酸的汽相组分在锥形过渡段和填料精馏段内的填料作用下，拦截汽相组分中的固体颗粒，从而达到第二次提纯的效果，这样提纯出的盐酸纯度高、整个提纯反应可持续进行，大大地提高了工作效率、降低了劳动强度。

通过设置加热系统，将加热器加热好的导热油或者导热水通入到加热夹套内，保持蒸汽精馏段内的温度在一定范围内，提高盐酸混合物和蒸汽的逆流接触接触效果，从而使盐酸很好地与其它杂质分离出来，提高第一次提纯的效果。

通过设置蒸汽均布器，使蒸汽可以均匀地上升，提高蒸汽与酸混合物的逆流接触接触效果，便于更好地对盐酸进行提纯。

通过对盐酸进行回流处理，使盐酸和其它混合物得到更加完全的分离，从而提高盐酸的提纯效果。

附图说明

下面结合附图对本实用新型作进一步说明：

图1为本实用新型中一种应用于提纯盐酸的精馏纯化塔的结构示意图；

图2为本实用新型中加热系统的结构示意图。

图中：1-塔体；2-提馏段；3-蒸汽精馏段；4-锥形过渡段；5-填料精馏段；6-加热夹套；7-加热系统；8-填料；9-蒸汽进口；10-混合液进口；11-第一出口；12-第二出口；13-夹套进口；14-夹套出口；15-加热筒；16-加热器；17-加热出管；18-温度传感器；19-加热回流管；20-蒸汽进管；21-控制阀；22-流量计；23-蒸汽发生器；24-蒸汽均布管；25-蒸汽均布喷头；26-第一出料管；27-第一回流管；28-冷凝器；29-第二出料管；30-第二回流管；31-回收釜；32-喷液管；33-喷液头。

具体实施方式

如图1至图2所示，一种应用于提纯盐酸的精馏纯化塔，包括塔体1，塔体1包括提馏段2、蒸汽精馏段3、锥形过渡段4和填料精馏段5，提馏段2、蒸汽精馏段3、锥形过渡段4和填料精馏段5由下而上依次排布。蒸汽精馏段3的外壁上设有加热夹套6，加热夹套6的上端设有夹套进口13，加热夹套6的下端设有夹套出口14。加热夹套6连接有加热系统7，加热系统7包括加热筒15和加热器16，加热筒15内设有加热器16，加热筒15的顶部设有加热出管17，加热出管17上设有温度传感器18，加热出管17连接夹套进口13，加热筒15的侧面设有加热回流管19，加热回流管19连接夹套出口14。通过设置加热系统7，将加热器16加热好的导热油或者导热水通入到加热夹套6内，保持蒸汽精馏段3内的温度在一定范围内，提高盐酸混合物和蒸汽的逆流接触接触效果，从而使盐酸很好地与其它杂质分离出来，提高第一次提纯的效果。

锥形过渡段4和填料精馏段5内均设有填料8，提馏段2的底部设有蒸汽进口9，蒸汽精馏段3上设有混合液进口10，混合液进口10连接有喷液管32，喷液管32连接有喷液头33。填料精馏段5的顶部设有第一出口11，提馏段2的底部设有第二出口12。

蒸汽进口9的上端设有蒸汽均布器，蒸汽进口9的下端设有蒸汽进管20，蒸汽进管20上设有控制阀21和流量计22，蒸汽进管20连接有蒸汽发生器23。蒸汽均布器包括蒸汽均布管24和蒸汽均布喷头25，蒸汽均布管24的一端连接蒸汽进口9，蒸汽均布管24的另一端连接蒸汽均布喷头25，蒸汽均布喷头25上设有喷射孔。通过设置蒸汽均布器，使蒸汽可以均匀地上升，提高蒸汽与酸混合物的逆流接触接触效果，便于更好地对盐酸进行提纯。

第一出口11上设有第一出料管26，第一出料管26连接有第一回流管27和冷凝器28，第一回流管27连接蒸汽精馏段3。通过对盐酸进行回流处理，使盐酸和其它混合物得到更加完全的分离，从而提高盐酸的提纯效果。第二出口12上设有第二出料管29，第二出料管29连接有第二回流管30和回收釜31，第二回流管30连接蒸汽精馏段3。第二出料管29和第二回流管30，对转入液相的难挥发组分进行回流，使盐酸和其它混合物得到更加完全的分离，从而提高盐酸的提纯效果。

本实用新型一种应用于提纯盐酸的精馏纯化塔的工作原理：首先将盐酸混合物从混合液进口10输入到塔体1内，与此同时将蒸汽发生器23产生的蒸汽从蒸汽进口9输入到塔体1内，这样盐酸混合物由上而下运动，蒸汽由下而上运动，汽液两相逆流接触，进行相际传质。液相中的易挥发盐酸进入汽相，汽相中的其它难挥发组分转入液相，从而达到第一次提纯的效果。接着带盐酸的汽相组分在锥形过渡段4和填料精馏段5内的填料8作用下，拦截汽相组分中的固体颗粒，从而达到第二次提纯的效果，这样提纯出的盐酸纯度高、整个提纯反应可持续进行，大大地提高了工作效率、降低了劳动强度。

以上仅为本实用新型的具体实施例，但本实用新型的技术特征并不局限于此。任何以本实用新型为基础，为解决基本相同的技术问题，实现基本相同的技术效果，所作出地简单变化、等同替换或者修饰等，皆涵盖于本实用新型的保护范围之中。