专利名称：一种超净高纯硫酸的提纯装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及超高纯试剂提纯技术，具体涉及一种超净高纯硫酸的提纯装置。
背景技术：
超净高纯试剂是电子领域微细加工制作中不可缺少的关键性基础化工原料之一，主要用于芯片的清洗和蚀刻。超净高纯硫酸主要用于半导体行业紫外负性光刻胶的漂洗工艺。随着电子领域技术的不断发展，对电子化学品的纯度要求也日益提高，这就对紫外负性光刻胶的漂洗剂纯度和净度提出了更高的要求。目前普遍采用的超净高纯硫酸提纯工艺中需要使用大量的冷却水，冷凝装置和预热装置较多，设备占地面的较大，能耗多，且 冷凝管往往在垂直方向依次设置，设备高度较高，不利于维修和保养。
实用新型内容本实用新型的目的在于克服现有技术中存在的缺陷，提供一种工艺流程合理、生产成本低、能耗少、占地面积小且维护方便的超净高纯硫酸的提纯装置。为实现上述目的，本实用新型的技术方案是一种超净高纯硫酸的提纯装置，其特征在于，所述提纯装置包括预热器、冷凝器和精馏塔，所述冷凝器包括第一冷凝器和第二冷凝器，所述预热器和第一冷凝器为内外套管结构，所述原料进口设置在预热器的外管壁上，所述预热器的原料出口通过管道与所述第一冷凝器的内管进料口相连通，所述第一冷凝器内管的出料口与原料管相连接，所述原料管的出料端设置在所述精馏塔内，所述精馏塔的塔顶出料口依次与所述第一冷凝器和第二冷凝器串联连接，所述第二冷凝器的低端出料口与所述冷凝器的内管相通，所述第二冷凝器的顶端设置有低沸物出料口。其中，所述预热器包括外管相互串联的第一预热器、第二预热器和第三预热器，所述原料进口设置在第一预热器的外管壁上，所述第三预热器的原料出口通过管道与所述第一冷凝器的内管进料口相连通。其中，所述第二冷凝器的低端出料口与所述第三预热器的内管相通，所述第三预热器的内管出口与所述第二预热器的内管相通，所述第二预热器的内管出料口通过管道依次与微滤器和成品罐相连接。其中，所述第二冷凝器的顶端设置有低沸物出料口通过管道与所述第一预热器的内管进料口相连接，所述第一预热器的内管出料口与稀硫酸罐相通。其中，所述精馏塔中部设置有爆沸球，所述原料管的出料端设置在所述爆沸球的上方。其中，所述精馏塔的底部设置有电加热装置。其中，所述精馏塔的低端设置有第一排渣口，所述第一预热器的外管低端设置有第二排渣口。其中，所述第一冷凝器的外管出料口与所述第二冷凝器的低端相连通。[0013]其中，所述精馏塔的低端还设置有与所述精馏塔相平行的平衡管，所述平衡管与所述精馏塔相通，所述平衡管的高度大于所述精馏塔中硫酸的液面高度。[0014]其中，所述微滤器的滤膜孔径为O. 05 O. 10 μ m。本实用新型的优点和有益效果在于该装置结构简单合理，设置预热器用原料硫酸代替水冷却，将原料硫酸预热，冷凝器中采用蒸馏塔顶端采出的高温提高热量的利用效率，节约能源的同时也省去了大量的冷却水，降低了生产成本；原料的预热和馏出液的冷凝均在预热器中进行，简化了提纯装置的组成，设备占地面积减少，提闻了空间利用率；改现有技术中的垂直方向依次设置的冷凝器为并排串联，降低了设备的高度，方便维修和保养，提高操作环境的安全性。
图I是本实用新型超净高纯硫酸的提纯装置的结构示意图。图中1、第一预热器；2、第二预热器；3、第三预热器；4、第一冷凝器；5、第二冷凝器；6、原料管；7、精馏塔；8、爆沸球；9、平衡管；10、电加热装置；11、微滤器；12、成品罐；13、第一排渣口 ；14、第二排渣口。
具体实施方式
以下结合附图和实施例，对本实用新型的具体实施方式
作进一步描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本实用新型的技术方案，而不能以此来限制本实用新型的保护范围。如图I所示，本实施例为一种超净高纯硫酸的提纯装置，提纯装置包括预热器、冷凝器和精馏塔7，冷凝器包括第一冷凝器4和第二冷凝器5，预热器和第一冷凝器4为内外套管结构，原料进口设置在预热器的外管壁上，预热器的原料出口通过管道与第一冷凝器4的内管进料口相连通，第一冷凝器4内管的出料口与原料管6相连接，原料管6的出料端设置在精馏塔7内，精馏塔7的塔顶出料口依次与第一冷凝器4和第二冷凝器5串联连接，第二冷凝器5的低端出料口与冷凝器的内管相通，第二冷凝器5的顶端设置有低沸物出料口。在本实施例中，预热器包括外管相互串联的第一预热器I、第二预热器2和第三预热器3，原料进口设置在第一预热器I的外管壁上，第三预热器3的原料出口通过管道与第一冷凝器4的内管进料口相连通。在本实施例中，第二冷凝器5的低端出料口与第三预热器3的内管相通，第三预热器3的内管出口与第二预热器2的内管相通，第二预热器2的内管出料口通过管道依次与微滤器和成品te 12相连接。在本实施例中，第二冷凝器5的顶端设置有低沸物出料口通过管道与第一预热器I的内管进料口相连接，第一预热器I的内管出料口与稀硫酸罐相通。在本实施例中，精馏塔7中部设置有爆沸球8，原料管6的出料端设置在爆沸球8的上方。在本实施例中，精馏塔7的底部设置有电加热装置10。[0028]在本实施例中，精馏塔7的低端设置有第一排渣口 13，第一预热器I的外管低端设置有第二排渣口 14。在本实施例中，第一冷凝器4的外管出料口与第二冷凝器5的低端相连通。在本实施例中，精馏塔7的低端还设置有与精馏塔7相平行的平衡管9，平衡管9与精馏塔7相通，平衡管9的高度大于精馏塔7中硫酸的液面高度。 在本实施例中，微滤器11的滤膜孔径为O. 05 O. 10 μ m。该装置工作流程为硫酸原料预处理后依次经过第一预热器I、第二预热器2、第三预热器3、第一冷凝管4及精馏塔7上部预热后，达到沸点，在爆沸球8处已经沸腾，沸腾硫酸在精馏塔7填料层多次质交换，经过分馏再次纯化。高沸物以及不溶性颗粒通过第一 排渣口 13排出，低沸点水分、氮化物通过第一冷凝器3和第二冷凝器4，然后被导入第一预热器 ，与原料硫fe换热冷却后由稀硫fe出口排出，导入稀硫fete中；硫酸成品经弟~■预热器2和第三预热器3被冷却后经过微滤膜孔径为O. 05 O. 10 μ m的微滤器过滤，再分装入成品罐。原料硫酸中含有的固体杂质残留在第一预热器I的底部，经由第二排渣口 14排出。以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型技术原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本实用新型的保护范围。
权利要求1.一种超净高纯硫酸的提纯装置，其特征在于，所述提纯装置包括预热器、冷凝器和精馏塔，所述冷凝器包括第一冷凝器和第二冷凝器，所述预热器和第一冷凝器为内外套管结构，所述原料进口设置在预热器的外管壁上，所述预热器的原料出口通过管道与所述第一冷凝器的内管进料口相连通，所述第一冷凝器内管的出料口与原料管相连接，所述原料管的出料端设置在所述精馏塔内，所述精馏塔的塔顶出料口依次与所述第一冷凝器和第二冷凝器串联连接，所述第二冷凝器的低端出料口与所述冷凝器的内管相通，所述第二冷凝器的顶端设置有低沸物出料口。
2.根据权利要求I所述的超净高纯硫酸的提纯装置，其特征在于，所述预热器包括外管相互串联的第一预热器、第二预热器和第三预热器，所述原料进口设置在第一预热器的外管壁上，所述第三预热器的原料出口通过管道与所述第一冷凝器的内管进料口相连通。
3.根据权利要求2所述的超净高纯硫酸的提纯装置，其特征在于，所述第二冷凝器的低端出料口与所述第三预热器的内管相通，所述第三预热器的内管出口与所述第二预热器的内管相通，所述第二预热器的内管出料口通过管道依次与微滤器和成品罐相连接。
4.根据权利要求3所述的超净高纯硫酸的提纯装置，其特征在于，所述第二冷凝器的顶端设置有低沸物出料口通过管道与所述第一预热器的内管进料口相连接，所述第一预热器的内管出料口与稀硫酸罐相通。
5.根据权利要求4所述的超净高纯硫酸的提纯装置，其特征在于，所述精馏塔中部设置有爆沸球，所述原料管的出料端设置在所述爆沸球的上方。
6.根据权利要求5所述的超净高纯硫酸的提纯装置，其特征在于，所述精馏塔的底部设置有电加热装置。
7.根据权利要求6所述的超净高纯硫酸的提纯装置，其特征在于，所述精馏塔的低端设置有第一排渣口，所述第一预热器的外管低端设置有第二排渣口。
8.根据权利要求7所述的超净高纯硫酸的提纯装置，其特征在于，所述第一冷凝器的外管出料口与所述第二冷凝器的低端相连通。
9.根据权利要求8所述的超净高纯硫酸的提纯装置，其特征在于，所述精馏塔的低端还设置有与所述精馏塔相平行的平衡管，所述平衡管与所述精馏塔相通，所述平衡管的高度大于所述精馏塔中硫酸的液面高度。
10.根据权利要求3至9中任意一项所述的超净高纯硫酸的提纯装置，其特征在于，所述微滤器的滤膜孔径为O. 05 O. 10 μ m。
专利摘要本实用新型公开了一种超净高纯硫酸的提纯装置，提纯装置包括预热器、冷凝器和精馏塔，冷凝器包括第一冷凝器和第二冷凝器，预热器和第一冷凝器为内外套管结构，原料进口设置在预热器的外管壁上，预热器的原料出口通过管道与第一冷凝器的内管进料口相连通，第一冷凝器内管的出料口与原料管相连接，原料管的出料端设置在精馏塔内，精馏塔的塔顶出料口依次与第一冷凝器和第二冷凝器串联连接，第二冷凝器的低端出料口与冷凝器的内管相通，第二冷凝器的顶端设置有低沸物出料口。该装置工艺流程合理、生产成本低、能耗少、占地面积小且维护方便。
文档编号C01B17/90GK202785651SQ20122028072
公开日2013年3月13日 申请日期2012年6月14日 优先权日2012年6月14日
发明者周耀庆 申请人:江阴苏龙微电子材料有限公司