一种低能耗正硅酸乙酯提纯设备的制作方法

1.本实用新型涉及正硅酸乙酯提纯领域，具体涉及一种低能耗正硅酸乙酯提纯设备。


背景技术：

2.正硅酸乙酯是无色液体，对空气较稳定，微溶于水，在纯水中水解缓慢，在酸或碱的存在下能加速水解作用，与沸水作用得到没有电解质的硅酸溶胶。正硅酸乙酯与较高级醇或其酯类在催化剂存在下反应。正硅酸乙酯是半导体加工中重要的工艺气体，正硅酸乙酯在一定的工艺条件下在硅片表面沉积形成二氧化硅薄膜，二氧化硅薄膜沉积的速率可以达到50
à
/min，薄膜的厚度均匀性小于3％。正硅酸乙酯不仅具有优良的工艺特性，而且在沉积加工过程中也具有较高的安全性，因而正硅酸乙酯沉积工艺已逐步成为沉积二氧化硅薄膜的主流工艺。为提高半导体器件的电性能和成品率，同时避免为获得一定厚度氧化层长时间高温氧化的不足，对正硅酸乙酯纯度的要求越来越高。
3.目前，现有的正硅酸乙酯提纯结构复杂，在提纯的过程中，热量容易散热，大大增加了耗能，且提纯效果差。
4.因此，发明一种低能耗正硅酸乙酯提纯设备来解决上述问题很有必要。


技术实现要素：

5.本实用新型的目的是提供一种低能耗正硅酸乙酯提纯设备，以解决上述背景技术中提出的正硅酸乙酯提纯结构复杂，在提纯的过程中，热量容易散热，大大增加了耗能，且提纯效果差的问题。
6.为了实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：一种低能耗正硅酸乙酯提纯设备，包括原料罐和冷凝箱，所述冷凝箱安装在原料罐的右侧下部，所述原料罐的右侧上部安装有过滤箱，所述原料罐包括外壳和内壳，所述内壳嵌套在外壳的内部，所述外壳与内壳之间设置有绝热层，所述内壳的底部密封镶嵌有环形导热板，所述环形导热板的底部设置有加热组件，所述原料罐内安装有搅拌组件，所述原料罐的顶部安装有排气管，所述排气管的另一端与过滤箱的顶端进口连接，所述过滤箱的内部安装有第一过滤层和第二过滤层，所述第二过滤层位于第一过滤层的下方，所述过滤箱的下端出口连接有输气管，所述输气管的另一端与冷凝箱连接，所述冷凝箱的顶部设置有进气口，所述冷凝箱的底部设置有出液口，所述冷凝箱的内部安装有冷凝管，所述冷凝箱的右侧底部设置有进水口，所述冷凝箱的右侧顶部安装有出水口。
7.优选的，所述冷凝管的上端与进气口连接，所述进气口的上端与输气管的下端连接，所述冷凝管的下端与出液口连接，使得经过过滤箱过滤后的蒸气能够通过输气管和进气口进入冷凝管内，在冷凝管内冷凝液化后，通过出液口排出。
8.优选的，所述冷凝管设置为螺旋管道，所述冷凝管的管身设置有螺旋散热片，所述螺旋散热片的数量设置有多个，多个所述螺旋散热片与冷凝管之间一体化加工成型，通过
多个螺旋散热片提高了冷凝管的结构强度，同时增大了冷凝管与冷凝箱内部冷水的接触面积，能够有效地对冷凝管内的蒸气进行降温液化。
9.优选的，所述绝热层采用聚氨酯材料加工制成，所述绝热层的底部内壁对应加热组件的位置开设有安装槽，所述加热组件嵌套在安装槽内，采用聚氨酯材料加工制成的绝热层保温效果好，能够有效地避免原料罐内热量的流逝，降低了能量的消耗。
10.优选的，所述第一过滤层采用高分子吸水材质加工制成，所述第二过滤层采用聚甲基丙烯酸酯材料加工制成，能够对正硅酸乙酯中的金属超微粒子甚至是水分子有明显的去除作用，使得杂质含量大幅度降低，提高了纯度。
11.优选的，所述搅拌组件包括驱动电机和转杆，所述转杆嵌套在内壳内，所述驱动电机安装在原料罐的顶部，所述驱动电机的输出端活动密封贯穿原料罐的顶部壁，所述驱动电机的输出端与转杆的顶端连接，所述转杆的左右两侧均等间距固定有搅拌叶，通过驱动电机带动转杆转动，转杆带动搅拌叶转动，对原料罐内的液体进行搅拌，使得液体搅拌混合均匀，同时使得液体受热均匀。
12.优选的，所述搅拌叶上等间距开设有通孔，通过通孔对液体进行切割，使得液体从通孔内穿过时，在切力作用下更易形成多个漩涡，从而提高了液体的混合搅拌效果，使得液体受热均匀。
13.优选的，所述原料罐的左侧底部安装有真空泵，所述真空泵上连接有抽气管，所述抽气管远离真空泵的一端与原料罐连接，所述抽气管上安装有单向阀，在蒸馏加热工作前，通过真空泵将原料罐内抽成预真空，对正硅酸乙酯物料液进行减压蒸馏，蒸馏提纯效果更好，提高了蒸馏效率。
14.在上述技术方案中，本实用新型提供的技术效果和优点：
15.1、通过在原料罐上设置有聚氨酯材料加工制成的绝热层，能够有效地避免原料罐内热量的流逝，降低了能量的消耗，在原料罐与冷凝箱之间设有过滤箱，能够有效地对蒸馏时产生蒸气进行过滤，过滤箱内的第一过滤层采用高分子吸水材质加工制成，第二过滤层采用聚甲基丙烯酸酯材料加工制成，能够对正硅酸乙酯中的金属超微粒子甚至是水分子有明显的去除作用，使得杂质含量大幅度降低，提高了纯度；
16.2、通过在冷凝管的管身设置有多个螺旋散热片，提高了冷凝管的结构强度，同时增大了冷凝管与冷凝箱内部冷水的接触面积，能够有效地对冷凝管内的蒸气进行降温液化，提高了冷凝效率；
17.3、通过设置有搅拌组件，对原料罐内的液体进行搅拌，使得液体搅拌混合均匀，同时使得液体受热均匀。
附图说明
18.为了更清楚地说明本技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中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中记载的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，还可以根据这些附图获得其他的附图。
19.图1为本实用新型的整体结构示意图；
20.图2为本实用新型的原料罐剖视图；
21.图3为本实用新型的过滤箱剖视图；
22.图4为本实用新型的冷凝箱剖视图；
23.图5为本实用新型的冷凝管示意图。
24.附图标记说明：
25.1原料罐、2冷凝箱、3过滤箱、4外壳、5内壳、6绝热层、7环形导热板、8加热组件、9搅拌组件、10排气管、11第一过滤层、12第二过滤层、13输气管、14进气口、15出液口、16冷凝管、17进水口、18出水口、19螺旋散热片、20安装槽、21驱动电机、22转杆、23搅拌叶、24通孔、25真空泵、26抽气管。
具体实施方式
26.为了使本领域的技术人员更好地理解本实用新型的技术方案，下面将结合附图对本实用新型作进一步的详细介绍。
27.本实用新型提供了如图1-5所示的一种低能耗正硅酸乙酯提纯设备，包括原料罐1和冷凝箱2，所述冷凝箱2安装在原料罐1的右侧下部，所述原料罐1的右侧上部安装有过滤箱3，所述原料罐1包括外壳4和内壳5，所述内壳5嵌套在外壳4的内部，所述外壳4与内壳5之间设置有绝热层6，所述内壳5的底部密封镶嵌有环形导热板7，所述环形导热板7的底部设置有加热组件8，所述原料罐1内安装有搅拌组件9，所述原料罐1的顶部安装有排气管10，所述排气管10的另一端与过滤箱3的顶端进口连接，所述过滤箱3的内部安装有第一过滤层11和第二过滤层12，所述第二过滤层12位于第一过滤层11的下方，所述过滤箱3的下端出口连接有输气管13，所述输气管13的另一端与冷凝箱2连接，所述冷凝箱2的顶部设置有进气口14，所述冷凝箱2的底部设置有出液口15，所述冷凝箱2的内部安装有冷凝管16，所述冷凝箱2的右侧底部设置有进水口17，所述冷凝箱2的右侧顶部安装有出水口18。
28.所述冷凝管16的上端与进气口14连接，所述进气口14的上端与输气管13的下端连接，所述冷凝管16的下端与出液口15连接，使得经过过滤箱3过滤后的蒸气能够通过输气管13和进气口14进入冷凝管16内，在冷凝管16内冷凝液化后，通过出液口15排出。
29.所述冷凝管16设置为螺旋管道，所述冷凝管16的管身设置有螺旋散热片19，所述螺旋散热片19的数量设置有多个，多个所述螺旋散热片19与冷凝管16之间一体化加工成型，通过多个螺旋散热片19提高了冷凝管16的结构强度，同时增大了冷凝管16与冷凝箱2内部冷水的接触面积，能够有效地对冷凝管16内的蒸气进行降温液化。
30.所述绝热层6采用聚氨酯材料加工制成，所述绝热层6的底部内壁对应加热组件8的位置开设有安装槽20，所述加热组件8嵌套在安装槽20内，采用聚氨酯材料加工制成的绝热层6保温效果好，能够有效地避免原料罐1内热量的流逝，降低了能量的消耗。
31.所述第一过滤层11采用高分子吸水材质加工制成，所述第二过滤层12采用聚甲基丙烯酸酯材料加工制成，能够对正硅酸乙酯中的金属超微粒子甚至是水分子有明显的去除作用，使得杂质含量大幅度降低，提高了纯度。
32.实施方式具体为：蒸馏加热时，加热组件8工作，进行加热，环形导热板7将加热组件8释放的热量传递给原料罐1内的正硅酸乙酯液体，对正硅酸乙酯进行加热蒸馏，原料罐1由外壳4和内壳5组成，且外壳4和内壳5之间设置有聚氨酯材料加工制成的绝热层6，能够有效地避免原料罐1内热量的流逝，降低了能量的消耗，提高了加热效果，正硅酸乙酯受热汽化，通过排气管10进入过滤箱3内，过滤箱3内的第一过滤层11和第二过滤层12对蒸气进行
过滤，第一过滤层11采用高分子吸水材质加工制成，第二过滤层12采用聚甲基丙烯酸酯材料加工制成，能够对正硅酸乙酯中的金属超微粒子甚至是水分子有明显的去除作用，使得杂质含量大幅度降低，提高了纯度，过滤后的蒸气进入冷凝箱2内，通过进水口17向冷凝箱2内输入冷水，冷水通过冷凝箱2内排出冷凝箱2，蒸气进入冷凝箱2内的冷凝管16内，与冷凝箱2内的冷水发生冷热交换，使得冷凝管16内的蒸气液化，然后从出液口15排出，冷凝管16的管身设置有多个螺旋散热片19，提高了冷凝管16的结构强度，同时增大了冷凝管16与冷凝箱2内部冷水的接触面积，能够有效地对冷凝管16内的蒸气进行降温液化，提高了冷凝效率，该实施方式具体解决了现有技术中存在的正硅酸乙酯提纯结构复杂，在提纯的过程中，热量容易散热，大大增加了耗能，且提纯效果差的问题。
33.如图1-2所示，所述搅拌组件9包括驱动电机21和转杆22，所述转杆22嵌套在内壳5内，所述驱动电机21安装在原料罐1的顶部，所述驱动电机21的输出端活动密封贯穿原料罐1的顶部壁，所述驱动电机21的输出端与转杆22的顶端连接，所述转杆22的左右两侧均等间距固定有搅拌叶23，通过驱动电机21带动转杆22转动，转杆22带动搅拌叶23转动，对原料罐1内的液体进行搅拌，使得液体搅拌混合均匀，同时使得液体受热均匀。
34.所述搅拌叶23上等间距开设有通孔24，通过通孔24对液体进行切割，使得液体从通孔24内穿过时，在切力作用下更易形成多个漩涡，从而提高了液体的混合搅拌效果，使得液体受热均匀。
35.所述原料罐1的左侧底部安装有真空泵25，所述真空泵25上连接有抽气管26，所述抽气管26远离真空泵25的一端与原料罐1连接，所述抽气管26上安装有单向阀，在蒸馏加热工作前，通过真空泵25将原料罐1内抽成预真空，对正硅酸乙酯物料液进行减压蒸馏，蒸馏提纯效果更好，提高了蒸馏效率。
36.实施方式具体为：在蒸馏加热工作前，通过真空泵25将原料罐1内抽成预真空，对正硅酸乙酯物料液进行减压蒸馏，蒸馏提纯效果更好，提高了蒸馏效率，蒸馏加热工作时，驱动电机21工作带动转杆22转动，转杆22带动搅拌叶23转动，对原料罐1内的液体进行搅拌，搅拌叶23转动时，其上的通孔24对液体进行切割，使得液体从通孔24内穿过时，在切力作用下更易形成多个漩涡，从而提高了液体的混合搅拌效果，使得液体受热均匀，快速加热，降低了加热所需时间，该实施方式具体解决了现有技术中存在的加热不均匀，加热所需时间长的问题。
37.以上只通过说明的方式描述了本实用新型的某些示范性实施例，毋庸置疑，对于本领域的普通技术人员，在不偏离本实用新型的精神和范围的情况下，可以用各种不同的方式对所描述的实施例进行修正。因此，上述附图和描述在本质上是说明性的，不应理解为对本实用新型权利要求保护范围的限制。