一种用于生产超纯砷烷的净化装置的制作方法

本实用新型涉及气体提纯技术领域，更为具体地说是指一种用于生产超纯砷烷的净化装置。

背景技术：

砷烷在室温和大气压下是一种无色、剧毒的可燃气体，有大蒜气味，与空气混合形成可燃混合气，其主要用于半导体工业中外延硅的"N"型掺杂，硅中"N"型扩散，离子注入，生长砷化镓(GaAs)、磷砷化镓(GaAsP)以及与Ⅲ/V族元素形成的化合物半导体。

目前，砷烷的主要合成方法有砷化盐水解法和氢化铝锂还原法。无论采取哪种合成方法，砷烷原料中都含有比砷烷重的重组分，如：氧化物及金属盐；比砷烷轻的轻组分，如：一氧化碳、甲烷和氮气等。因此，采用单一的精馏装置很难生产出超纯的砷烷产品。为此，我们提供一种用于生产超纯砷烷的净化装置。

技术实现要素：

本实用新型提供一种用于生产超纯砷烷的净化装置，其主要目的在于克服现有单一的精馏装置很难生产出超纯砷烷产品的缺点。

本实用新型采用如下技术方案：

一种用于生产超纯砷烷的净化装置，包括填料柱、精馏筒体以及热交换器，所述填料柱连接在精馏筒体顶部，所述填料柱的顶端固定连接一个筒节，所述筒节侧壁上设有一个砷烷进气管，所述筒节顶端设有一个轻组分排出口，所述轻组分排出口与所述热交换器内的旁管进口连接，所述热交换器的旁管出口通过一回流管连接至所述筒节内，所述精馏筒体的外侧壁设有复数组电加热管，该精馏筒体的底部设有重组分排出口，所述精馏筒体的顶部分别连接有抽真空管、气化管、净化气检测管以及净化气导出管，所述净化气导出管上还并联有一个分支导管，该分支导管的末端连接至所述筒节内。

进一步地,所述筒节的侧壁还连接一个用于检测所述筒节内部压力的压力表。

进一步地,所述热交换器的壳体上设有冷却剂进口和冷却剂出口。

进一步地,所述电加热管为三组。

由上述对本实用新型结构的描述可知，和现有技术相比，本实用新型具有如下优点：该实用新型的净化装置，由精馏筒体、填料柱以及筒节组成，砷烷由砷烷进气管进入筒节内，砷烷中的轻组分从筒节顶端逸出并进入热交换器进行热交换，热交换后产生的部分含有砷烷组分的液体从回流管回流至筒节中，砷烷及重组分则在重力作用下通过填料柱吸附砷烷中的“H:O”、“CO：”等极性的杂质分子，且通过填料柱后冷却形成液态，然后在精馏筒体内经过电加热管多次加热精馏，直至净化气检测管处检测到的净化气达标，最后使砷烷净化气从净化气导出管排出。净化气导出管上还并联有一个分支导管，可是未达标的砷烷净化气从筒节侧壁重新进入筒节内进行循环净化。该净化装置，砷烷气体的净化纯度可达到99.9999%。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图。

具体实施方式

下面参照附图说明本实用新型的具体实施方式。为了全面理解本实用新型，下面描述到许多细节，但对于本领域技术人员来说，无需这些细节也可实现本实用新型。对于公知的组件、方法及过程，以下不再详细描述。

一种用于生产超纯砷烷的净化装置，包括精馏筒体10、填料柱20、筒节30以及热交换器40。其中，所述填料柱20通过法兰固定连接在精馏筒体10顶部，筒节30通过法兰固定连接在填料柱20顶端。筒节30侧壁上设有一个砷烷进气管31，所述筒节30顶端设有一个轻组分排出口32，轻组分排出口32与热交换器40内的旁管进口连接，热交换器40的旁管出口通过一个回流管51连接至筒节内，热交换器的壳体上设有冷却剂进口41和冷却剂出口42。筒节30的侧壁还连接一个用于检测筒节内部压力的压力表33。

上述精馏筒体10的外侧壁设有复数组电加热管11，优选地，电加热管11优选为三组，通过电加热管不同组合，对精馏筒体内的液体进行不同层次的加热，以达到精馏去除不同重组分的需求。该精馏筒体10的顶部分别连接有抽真空管12、气化管13、净化气检测管14以及净化气导出管15，其中，净化气导出管15上还并联有一个分支导管16，该分支导管16的末端连接至上述筒节30内。该精馏筒体10的底部设有重组分排出口17。

本实用新型净化装置的工作原理是：砷烷由砷烷进气管31进入筒节30内，砷烷中的轻组分从筒节30顶端的轻组分排出口32逸出并进入热交换器40进行热交换，热交换后产生的部分含有砷烷组分的液体从回流管51回流至筒节30中，砷烷及重组分则在重力作用下通过填料柱20吸附砷烷中的“H:O”、“CO：”等极性的杂质分子，且砷烷及重组分在通过填料柱20后冷却形成液态，然后在精馏筒体10内经过电加热管多次加热精馏，直至净化气检测管14处检测到的净化气达标，最后气化使砷烷净化气从净化气导出管15排出。

上述仅为本实用新型的具体实施方式，但本实用新型的设计构思并不局限于此，凡利用此构思对本实用新型进行非实质性的改动，均应属于侵犯本实用新型保护范围的行为。