一种电子级超净高纯酸的制备装置的制作方法

本技术属于超净高纯试剂的制备领域，具体涉及一种电子级超净高纯酸的制备装置。

背景技术：

1、超净高纯试剂(ultra-clean and high-purity reagents)在国际上通称为工艺化学品(process chemicals)，美欧和中国台湾地区又称湿化学品(wet chemicals)，是超大规模集成电路制作过程中的关键性基础化工材料之一，主要用于芯片的清洗、蚀刻，另外超净高纯试剂还用于芯片掺杂和沉淀工艺。超净高纯试剂的纯度和洁净度对集成电路的成品率、电性能及可靠性均有十分重要的影响。

2、因为超净高纯试剂的金属杂质含量越低、颗粒度越小，越是可以应用于更为先进的晶圆制程工艺。所以湿电子化学品的核心指标就是“纯净度”，semi标准和国标对湿电子化学品进行了分级。semi标准是由国际半导体设备与材料产业协会(semiconductorequipment and materials international)制定，其将湿电子化学品分为g1-g5五个等级，如表1.1所示。g1等级湿电子化学品适用制程为＞1.2μm、金属杂质≤1000μg/l、颗粒度≤1.0μm；而g5等级湿电子化学品适用制程＜0.09μm、金属杂质≤0.01μg/l、颗粒度更小。

3、常用的电子级超净高纯酸有硫酸、硝酸、盐酸、氢氟酸等。目前国内外制备电子级超净高纯酸的常用提纯技术有精馏、亚沸蒸馏、气体吸收等技术。

4、专利202210380210.2公开一种生产g1-g5电子级硫酸的方法及系统。该方法采用so3精馏系统对工业级so3进行精馏脱杂，得到超高纯度so3，然后进行so3吸收装置，与吸收液逆流吸收或静态混合器得到95％-97％的电子级硫酸粗品，再经过精馏塔精制、过滤得到g1-g5级电子级硫酸。

5、专利201410259876.8公开一种制备超洁净高纯硝酸的方法。该方法将工业硝酸加热精馏，净高纯水稀释成中间品；中间品经过离子交换柱处理后再经精馏精制，最后通过微滤器过滤得到超净高纯试剂硝酸。

6、专利201110330097.9公开一种超净高纯盐酸的制备工艺。该方法将氯化氢气体依次通过分离器、吸附塔、过滤器进行预处理后，再经特效络合剂洗涤、气液分离器、高纯水吸收等步骤制备高纯盐酸。

7、专利201110132548.8公开一种用于生产超净高纯盐酸的工艺。该工艺选用36-38％的盐酸溶液为原料，经稀释后进行精馏制备氯化氢气体，再通过高纯水吸收、过滤器过滤得到盐酸产品。

8、专利cn202010896720.6公开一种电子级氢氟酸的生产装置及生产方法。该方法将原料工业无水氟化氢先通过蒸发器气化后再输送到纯化塔，经过精馏得到高纯氟化氢气体，然后经吸收塔得到电子级氢氟酸粗品，最后经过超纯过滤得到电子级氢氟酸产品。

9、由于酸类化学品的强腐蚀性，采用蒸馏工艺腐蚀性严重，对设备要求高，而一旦产生腐蚀，势必会导致产品的洁净度降低，大大增加产品的后处理难度。而单一采用高纯水吸收工艺气加精密过滤器过滤的工艺，虽然能得到产品，但是工艺气中的金属离子、颗粒物全部被吸收下来，要得到g3级及以上的产品，需要多级过滤器层层过滤，大大增加了生产流程和过滤器的投资，同时增大了产品的损失。

技术实现思路

1、为了解决现有技术的问题，本实用新型出一种电子级超净高纯酸的制备装置。本实用新型的制备装置，适用于高纯水吸收工艺气体原料制备的超纯酸，如硫酸、硝酸、盐酸、氢氟酸等，采用电子级气体为原料，通过多级吸收装置，逐级将原料气中的金属离子、颗粒物喷淋吸收，然后通过配置不同等级的过滤器，一次得到g1、g3、g5不同级别的产品。

2、一种电子级超净高纯酸的制备装置，包括一级吸附塔t101、g1过滤器x101、二级吸附塔t102、g3过滤器x102、三级吸附塔t103、g5过滤器x103；所述一级吸附塔t101上部设有高纯水入口，中部设有g1循环物料入口，下部设有电子级气体入口，顶部设有一次洁净气体出口，底部设有g1液体出口；g1液体出口分两路，一路连接g1循环物料入口，一路连接物料出口采出g1产品的g1过滤器x101；所述二级吸附塔t102上部设有高纯水入口，中部设有g3循环物料入口，下部设有一次洁净气体入口，顶部设有二次洁净气体出口，底部设有g3液体出口；所述二级吸附塔t102的一次洁净气体入口连接一级吸附塔t101的一次洁净气体入口，g3液体出口分两路，一路连接g3循环物料入口，一路连接物料出口采出g3产品的g3过滤器x102；所述三级吸附塔t103上部设有高纯水入口，中部设有g5循环物料入口，下部设有二次洁净气体入口，顶部设有尾气出口，底部设有g5液体出口；所述三级吸附塔t103的二次洁净气体入口连接二级吸附塔t102的二次洁净气体出口，g5液体出口分两路，一路连接g5循环物料入口，一路连接物料出口采出g3产品的g5过滤器x103。

3、其中，所述电子级气体入口连接电子级气体产出设备，所述电子级气体产出设备包括电子级的三氧化硫so3、二氧化氮no2、氯化氢hcl、氟化氢气体hf的产出设备。

4、其中，所述高纯水入口连接高纯水供水罐。

5、其中，所述g1过滤器x101、g3过滤器x102、g5过滤器x103的出口各自连接产品收集装置。

6、本实用新型电子级超净高纯酸的制备装置，采用电子级气体为原料，通过多级吸收装置，逐级将原料气中的金属离子、颗粒物喷淋吸收，然后通过配置不同等级的过滤器，一次得到g1、g3、g5不同级别的产品。

7、本实用新型的电子级超净高纯酸的制备装置，避免了精馏法生产酸类产品对设备材质要求高的缺陷，同时避免了目前的相应的吸收装置流程复杂、设备投资大、产品损失严重的缺点，大大提高了生产效率，降低了生产成本。

技术特征：

1.电子级超净高纯酸的制备装置，其特征在于，包括一级吸附塔(t101)、g1过滤器(x101)、二级吸附塔(t102)、g3过滤器(x102)、三级吸附塔(t103)、g5过滤器(x103)；所述一级吸附塔(t101)上部设有高纯水入口，中部设有g1循环物料入口，下部设有电子级气体入口，顶部设有一次洁净气体出口，底部设有g1液体出口；g1液体出口分两路，一路连接g1循环物料入口，一路连接物料出口采出g1产品的g1过滤器(x101)；所述二级吸附塔(t102)上部设有高纯水入口，中部设有g3循环物料入口，下部设有一次洁净气体入口，顶部设有二次洁净气体出口，底部设有g3液体出口；所述二级吸附塔(t102)的一次洁净气体入口连接一级吸附塔(t101)的一次洁净气体入口，g3液体出口分两路，一路连接g3循环物料入口，一路连接物料出口采出g3产品的g3过滤器(x102)；所述三级吸附塔(t103)上部设有高纯水入口，中部设有g5循环物料入口，下部设有二次洁净气体入口，顶部设有尾气出口，底部设有g5液体出口；所述三级吸附塔(t103)的二次洁净气体入口连接二级吸附塔(t102)的二次洁净气体出口，g5液体出口分两路，一路连接g5循环物料入口，一路连接物料出口采出g3产品的g5过滤器(x103)。

2.根据权利要求1所述电子级超净高纯酸的制备装置，其特征在于，所述电子级气体入口连接电子级气体产出设备，所述电子级气体产出设备包括电子级的三氧化硫so3、二氧化氮no2、氯化氢hcl、氟化氢气体hf的产出设备。

3.根据权利要求1所述电子级超净高纯酸的制备装置，其特征在于，所述高纯水入口连接高纯水供水罐。

4.根据权利要求1所述电子级超净高纯酸的制备装置，其特征在于，所述g1过滤器(x101)、g3过滤器(x102)、g5过滤器(x103)的出口各自连接产品收集装置。

技术总结
本技术公开了一种电子级超净高纯酸的制备装置，包括三级吸附塔，每级吸附塔上部设有高纯水入口，中部设有G1\G3\G5循环物料入口，下部设有电子级气体入口\洁净气体入口，顶部设有洁净气体出口\尾气出口，底部设有G1\G3\G5液体出口，G1\G3\G5液体出口对应连接G1\G3\G5过滤器，由G1\G3\G5过滤器采出G1\G3\G5产品；采用电子级气体为原料，通过多级吸收工艺，逐级将原料气中的金属离子、颗粒物喷淋吸收，然后通过配置不同等级的过滤器，一次得到G1、G3、G5不同级别的产品。本技术避免了精馏法生产酸类产品对设备材质要求高的缺陷，避免了目前吸收法流程复杂、设备投资大、产品损失严重的缺点，从而得到不同洁净度的产品，大大提高了生产效率，降低了生产成本。

技术研发人员：曾宪友,蔡江,赵俊彤
受保护的技术使用者：天津中科拓新科技有限公司
技术研发日：20230419
技术公布日：2024/1/15