一种三氯化硼的纯化装置的制作方法

1.本实用新型属于电子气体装置技术领域，特别是涉及一种三氯化硼的纯化装置。


背景技术：

2.电子工业是当今推动科技发展的高新技术产业，所用电子气体对其杂质含量有极高的要求，它是当今兴起的高技术含量、高投入、高附加值的高新技术产业，电子气体是半导体集成电路（ic）制造过程中必不可少的原料，电子气体包括硅烷、氨气、三氧化硼、四氟化碳等，电子气体是微电子工业必不可少的关键基础材料之一，被喻为电子工业的“血液”和“粮食”，在半导体集成电路、光导纤维和太阳能电池等制造过程中起着举足轻重的作用，
3.其中，三氯化硼主要用作以制造高纯硼、有机合成用催化剂、硅酸盐分解时的助熔剂、可对钢铁进行硼化，半导体的掺杂源，合金精制中作为除氧剂、氮化物和碳化物的添加剂，还可用来制造氮化硼及硼烷化合物；
4.现有的高纯度三氯化硼生产的数量较少不能够满足使用需求，为此，我们设计了一种三氯化硼的纯化装置。


技术实现要素：

5.本实用新型的目的在于提供一种三氯化硼的纯化装置，以解决背景技术中提出的问题。
6.为解决上述技术问题，本实用新型是通过以下技术方案实现的：一种三氯化硼的纯化装置，包括三氧化硼原料瓶，所述三氧化硼原料瓶的一端设置有第一加热箱，所述第一加热箱的一端设置有减压阀，所述减压阀的一端设置有高温炉，所述高温炉的一端设置有冷却器，所述冷却器的一端设置有吸附器，所述吸附器的一端设置有过滤器，所述过滤器的一端固定有第五连接管道，所述第五连接管道的一端连接有精馏塔，所述精馏塔的顶部设置有冷凝器；
7.所述冷凝器的一侧固定有第一连接管道，所述第一连接管道的一侧固定有回收罐，所述精馏塔一侧的顶部固定有第六连接管道，所述第六连接管道远离精馏塔的一侧与第一连接管道连接，所述精馏塔的底部固定有第三连接管道，第三连接管道远离精馏塔的一侧与第一连接管道连接，所述精馏塔的另一侧固定有第二连接管道，所述第二连接管道的另一侧固定有液化器，所述液化器底部的另一侧固定有第四连接管道，所述第四连接管道的另一侧固定有成品罐。
8.进一步地，所述三氧化硼原料瓶与第一加热箱之间、第一加热箱与减压阀之间、减压阀与高温炉之间、高温炉与冷却器之间、冷却器与吸附器之间、吸附器与过滤器之间均通过管道连接。
9.进一步地，所述高温炉一侧的底部设置有出料管道。
10.进一步地，所述过滤器的内部设置有滤板，且所述滤板的滤孔直径小于等于0.05微米。
11.进一步地，所述第二连接管道、第三连接管道、出料管道、第二气管、第五连接管道和第六连接管道的顶部均设置有电磁阀。
12.进一步地，所述吸附器的一侧安装第一气管，所述第一气管的一侧固定有第二加热箱，所述第二加热箱的一侧固定有第二气管，所述第二气管的形状为u形，所述第二气管远离第二加热箱一侧两端的外侧均套接有连接柱，每个所述连接柱的一侧均螺纹连接有氮气储存瓶。
13.进一步地，所述连接柱的内部还设置有密封垫片。
14.本实用新型具有以下有益效果：
15.1、本实用新型通过冷却器、吸附器、过滤器和精馏塔的配合，使得装置在使用时能够便于将低纯度的三氧化硼提纯为高纯度三氧化硼。
16.2、本实用新型通过第一气管、第二加热箱、第二气管、氮气储存瓶和连接柱的配合，使得装置在使用时能够便于通过加热后的氮气对吸附饱和后的分子筛进行再生。
附图说明
17.为了更清楚地说明本实用新型实施例的技术方案，下面将对实施例描述所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
18.图1为本实用新型整体的结构示意图；
19.图2为本实用新型整体的侧视图；
20.图3为本实用新型第二连接管道与精馏塔的连接结构示意图；
21.图4为本实用新型第一气管与吸附器的连接结构示意图；
22.图5为本实用新型第二气管与连接柱的连接结构示意图。
23.附图中，各标号所代表的部件列表如下：
24.1、三氧化硼原料瓶；2、第一加热箱；3、减压阀；4、高温炉；5、冷却器；6、吸附器；7、过滤器；8、精馏塔；9、回收罐；10、液化器；11、成品罐；12、第一连接管道；13、第二连接管道；14、第三连接管道；15、第四连接管道；16、第一气管；17、第二加热箱；18、第二气管；19、氮气储存瓶；20、密封垫片；21、连接柱；22、第五连接管道；23、第六连接管道。
具体实施方式
25.下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本实用新型保护的范围。
26.请参阅图1-5所示，本实用新型为一种三氯化硼的纯化装置，包括三氧化硼原料瓶1，三氧化硼原料瓶1的一端通过管道连接有第一加热箱2，第一加热箱2的一端通过管道连接有减压阀3，减压阀3的一端通过管道连接有高温炉4，高温炉4一侧的底部设置有出料管道，出料管道的顶部设置有电磁阀，高温炉4的一端通过管道连接有冷却器5，冷却器5的一端通过管道连接有吸附器6，吸附器6内部的吸附剂采用活性炭与分子筛；
27.吸附器6的一侧安装第一气管16，第一气管16的一侧固定有第二加热箱17，第二加热箱17的一侧固定有第二气管18，且第二气管18的顶部设置有电磁阀，第二气管18的形状为u形，第二气管18远离第二加热箱17一侧两端的外侧均套接有连接柱21，连接柱21的内部还设置有密封垫片20，使得连接柱21与第二气管18之间能够通过密封垫片20防止泄露，每个连接柱21的一侧均螺纹连接有氮气储存瓶19，使得装置在使用时能够便于通过加热后的氮气对吸附饱和后的分子筛进行再生；
28.吸附器6的一端通过管道连接有过滤器7，过滤器7的内部设置有滤板，且滤板的滤孔直径小于等于0.05微米，过滤器7的一端固定有第五连接管道22，且第五连接管道22的顶部设置有电磁阀，第五连接管道22的一端连接有精馏塔8，精馏塔8的顶部设置有冷凝器；
29.冷凝器的一侧固定有第一连接管道12，第一连接管道12的一侧固定有回收罐9，精馏塔8一侧的顶部固定有第六连接管道23，且第六连接管道23的顶部设置有电磁阀，第六连接管道23远离精馏塔8的一侧与第一连接管道12连接，精馏塔8的底部固定有第三连接管道14，且第三连接管道14的顶部设置有电磁阀，第三连接管道14远离精馏塔8的一侧与第一连接管道12连接，精馏塔8的另一侧固定有第二连接管道13，且第二连接管道13的顶部设置有电磁阀，第二连接管道13的另一侧固定有液化器10，液化器10底部的另一侧固定有第四连接管道15，第四连接管道15的另一侧固定有成品罐11，使得装置在使用时能够便于将低纯度的三氧化硼提纯为高纯度三氧化硼。
30.本实施例的一个具体应用为：在使用时使得三氧化硼原料瓶1通过第一加热箱2的加热，加热至60`80℃，使得三氧化硼被持续加热进行气化，此时的压力为0.35`0.8mpa，然后通过减压阀3将压力减压至0.4mpa,然后使得减压后的气化三氧化硼进入高温炉4的内部，然后通过高温炉4加热进而对气化三氧化硼中含有的光气进行分解，并对气化三氧化硼的加热温度控制200℃前后，然后经过冷却器5冷却至常温后进吸附器6的内部，从而对气化三氧化硼中的三氯化硼原料中大部分的二氧化碳、氯气、三氯氢硅、四氯化硅等杂质进行吸附，通过吸附器6吸附出来后的三氯化硼物料经过滤器7内部滤网过滤至0.05um后，滤去其中的机械杂质，
31.物料经过滤器7后进入精馏塔8内部，在7℃下被液化到精馏塔8塔釜内，待塔釜液位计显示达到3/4液位时停止收集物料，即联锁第五连接管道22顶部的电磁阀断电，停止进料，塔顶冷凝器的冷源由冷冻机组提供。
32.精馏塔8塔釜内物料由塔釜盘管内的加导热油机组提供热源60-80℃，蒸汽压力达到0.1～0.2 mpa，蒸汽进入塔顶，在35～40℃ 、0.1～0.2 mpa条件下三氯化硼及重组份杂质被液化至塔釜内，在连续的热交换过程中，o2、n2等轻组份在塔顶富集；
33.打开回收罐9的进料阀门，塔顶冷凝器不凝气排放口出轻组份通过第一连接管道12进入回收罐9收集，在线检测精馏塔8塔顶蒸汽中重组份杂质四氯化硅含量合格后，打开第二连接管道13顶部的电磁阀使得合格产品进入液化器10，气态产品经过液化器10液化成液态后，打开成品罐11的进料口阀门，三氯化硼成品进入成品罐11的内部；
34.当在线检测塔顶蒸汽中重组份杂质含量不合格时，停止成品收集过程，同时，使得第三连接管道14顶部的电磁阀得电并打开，使得精馏塔8塔釜内的重组份含三氯化硼进入回收罐9中，
35.当吸附器6的吸附效果较差时，通过手动打开其中一个氮气储存瓶19的阀门以及
使得第二气管18顶部且与打开阀门相对应的电磁阀得电并打开，使得其中一个氮气储存瓶19中的氮气通过第二气管18进入第二加热箱17的内部，通过第二加热箱17将氮气加热至250`300℃，从而通过第一气管16进入吸附器6的内部，进而对吸附器6内部吸附饱和后的分子筛再生。
36.在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“示例”、“具体示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本实用新型的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
37.以上公开的本实用新型优选实施例只是用于帮助阐述本实用新型。优选实施例并没有详尽叙述所有的细节，也不限制该实用新型仅为所述的具体实施方式。显然，根据本说明书的内容，可作很多的修改和变化。本说明书选取并具体描述这些实施例，是为了更好地解释本实用新型的原理和实际应用，从而使所属技术领域技术人员能很好地理解和利用本实用新型。本实用新型仅受权利要求书及其全部范围和等效物的限制。