电子级二氧化碳的制备装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术属于气体纯化技术领域，涉及电子级二氧化碳的制备装置。本实用新型专利技术的电子级二氧化碳的制备装置，包括原料储罐、换热单元、汽化单元、过滤单元、干燥单元、中间贮罐、预冷单元、再沸器、精馏塔和成品储罐；所述原料储罐的出口与换热单元的液体进口连接，所述换热单元的液体出口依次与汽化单元、过滤单元和干燥单元连接；所述干燥单元的出口与换热单元的气体进口连接，所述换热单元的液化出口依次与中间贮罐、预冷单元和再沸器连接，所述预冷单元和再沸器均与精馏塔连接，所述预冷单元还与成品储罐连接。装置设备结构合理，操控性能和安全性能可靠，降低了运行成本和投资费用，确保了得到的高纯度产品质量的稳定性。

Preparation Device of Electronic Carbon Dioxide

【技术实现步骤摘要】
电子级二氧化碳的制备装置
本技术属于气体纯化
，具体涉及电子级二氧化碳的制备装置。
技术介绍
电子工业是当今推动科技发展的高新技术产业，由于所用气体的品质多、质量要求高，人们把这类在电子工业中所用的气体统称为电子特种气体，简称电子特气。近年来，随着电子工业及半导体技术的发展，电子特气需求增加，而国内从业企业技术水平参差不齐，市场供求，从量上看供大于求，产能过剩；就质而言，能达到电子特气技术要求的只占产能的36％左右；供给短缺，电子特气还主要依赖于进口。因而，对于生产电子特气的企业来说，只有技术进步，保证其所生产的电子特气的纯度，才能满足电子特气质量要求。电子级二氧化碳(纯度在99.9999％以上)在主要用于激光、电子工业、超临界萃取、反应堆气体冷却及科学研究领域。近年来，发光二极管和平板显示器生产过程中需要用大量的电子级二氧化碳作为清洁剂，需求量激增。目前，电子级二氧化碳的生产方法，包括：采用纯度大于99.9％，含有水分、甲烷和其它一些杂质的工业级二氧化碳为原料，通过精馏方法脱除残存的低沸点气体及微量有害物质，来获取纯度为99.9999％的电子级二氧化碳。然而目前的制备工艺均配置制冷装置来提供精馏冷源，加大了运行成本和投资费用。另外，现有的制备工艺存在能耗高、效率低，工艺投资费用大，产品质量不稳定，不能有效的去除原料中的杂质的缺陷。鉴于此，特提出本技术。
技术实现思路
本技术的目的在于提供一种电子级二氧化碳的制备装置，装置设备结构合理，操控性能和安全性能可靠，降低了运行成本和投资费用，确保了得到的高纯度产品质量的稳定性。为实现上述目的，本技术采用的技术方案为：本技术提供一种电子级二氧化碳的制备装置，包括原料储罐、换热单元、汽化单元、过滤单元、干燥单元、中间贮罐、预冷单元、再沸器、精馏塔和成品储罐；所述原料储罐的出口与换热单元的液体进口连接，所述换热单元的液体出口依次与汽化单元、过滤单元和干燥单元连接；所述干燥单元的出口与换热单元的气体进口连接，所述换热单元的液化出口依次与中间贮罐、预冷单元和再沸器连接，所述预冷单元和再沸器均与精馏塔连接，所述预冷单元还与成品储罐连接。作为进一步优选技术方案，还包括压力稳定装置，所述压力稳定装置与所述原料储罐连接。作为进一步优选技术方案，所述压力稳定装置包括自增压盘管。作为进一步优选技术方案，所述过滤单元包括活性炭过滤器；和/或，所述干燥单元包括分子筛干燥器。作为进一步优选技术方案，所述干燥单元与所述换热单元之间设置有压缩机。作为进一步优选技术方案，所述压缩机的出口连接管路和/或进口连接管路上设有钢瓶缓冲集装格。作为进一步优选技术方案，所述预冷单元包括第一预冷器和第二预冷器。作为进一步优选技术方案，所述第一预冷器设有与中间贮罐连接的第一进口、与精馏塔连接的第二进口、与第二预冷器连接的第一出口和与大气连通的第二出口；所述第二预冷器设有与第一预冷器连接的第一进口、与再沸器和/或精馏塔连接的第二进口、与成品储罐连接的第一出口和与再沸器连接的第二出口。作为进一步优选技术方案，所述第一预冷器的第二出口的连接管路上设有第二汽化单元。作为进一步优选技术方案，还包括成品泵，所述成品泵设置在再沸器和/或精馏塔与第二预冷器之间。与现有技术相比，本技术的有益效果在于：1、本技术通过将液体二氧化碳原料汽化、除杂、干燥再液化后送入精馏系统，通过精馏提纯制得电子级二氧化碳，工艺无需配置制冷装置来提供精馏冷源，而是利用二氧化碳在精馏纯化过程中本身的物相变化，来提供精馏冷源，优化了二氧化碳精馏纯化配置制冷装置的固有工艺，节约了运行成本和建设投资。2、本技术热量利用合理，能大幅降低运行能耗，降低成本，且制得的电子级二氧化碳产品纯度稳定可靠，产品的纯度可达到6N以上，满足电子工业对于电子特气的需求，可用于新兴技术产业所需特殊气体的生产。3、本技术工艺流程简单，操作简便，易于实施，控制方便。工艺结构合理，运行性能稳定；可实现连续性生产和联锁自控。4、本技术的制备装置设备结构合理，操控性能和安全性能可靠；减少了制冷机组，降低了运行成本和投资费用；实现了资源的充分利用，节约了大量的能源，能够降低能耗，易于推广应用。附图说明为了更清楚地说明本技术具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本技术的一些实施方式，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。图1为本技术实施例提供的电子级二氧化碳的制备装置结构示意图。图标：1－原料储罐；2－自增压盘管；3－换热单元；4－第一汽化单元；5－活性炭过滤器；6－分子筛干燥器；7－第一钢瓶缓冲集装格；8－压缩机；9－第二钢瓶缓冲集装格；10－中间贮罐；11－第一预冷器；12－第二预冷器；13－再沸器；14－精馏塔；15－第二汽化单元；16－成品泵；17－成品储罐。具体实施方式下面对本技术的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本技术保护的范围。在本技术的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本技术和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本技术的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。在本技术的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本技术中的具体含义。第一方面，在至少一个实施例中提供一种电子级二氧化碳的制备工艺，包括以下步骤：从原料储罐出来的液体二氧化碳原料经换热单元换热后进入汽化单元中，将液体二氧化碳汽化为二氧化碳气体；出汽化单元的二氧化碳气体进入过滤单元和干燥单元中进行过滤和干燥处理；出干燥单元的二氧化碳气体经加压后进入换热单元中进行热交换，将二氧化碳气体液化，而后进入中间贮罐；出中间贮罐的液化二氧化碳依次经过预冷单元和再沸器进行热交换之后进入精馏塔内，从精馏塔内部填料层回流的液体二氧化碳经过再沸器使轻组分蒸发，获得的电子级二氧化碳收集于精馏塔塔釜，然后电子级二氧化碳被送至预冷单元换热后进入至电子级二氧化碳成品储罐中。本技术以工业级液体二氧化碳为原料通过精馏提纯制得电子级二氧化碳，工艺无须配置制冷装置来提供精馏冷源，而是利用二氧化碳在精馏纯化过程中本身的物相变化，控制加压液态二氧化碳的闪蒸来提供精馏冷源，优化了二氧化碳精馏纯化配置制冷装置的固有工艺，节约了运行成本和建设投资本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种电子级二氧化碳的制备装置，其特征在于，包括原料储罐、换热单元、汽化单元、过滤单元、干燥单元、中间贮罐、预冷单元、再沸器、精馏塔和成品储罐；所述原料储罐的出口与换热单元的液体进口连接，所述换热单元的液体出口依次与汽化单元、过滤单元和干燥单元连接；所述干燥单元的出口与换热单元的气体进口连接，所述换热单元的液化出口依次与中间贮罐、预冷单元和再沸器连接，所述预冷单元和再沸器均与精馏塔连接，所述预冷单元还与成品储罐连接。

【技术特征摘要】
1.一种电子级二氧化碳的制备装置，其特征在于，包括原料储罐、换热单元、汽化单元、过滤单元、干燥单元、中间贮罐、预冷单元、再沸器、精馏塔和成品储罐；所述原料储罐的出口与换热单元的液体进口连接，所述换热单元的液体出口依次与汽化单元、过滤单元和干燥单元连接；所述干燥单元的出口与换热单元的气体进口连接，所述换热单元的液化出口依次与中间贮罐、预冷单元和再沸器连接，所述预冷单元和再沸器均与精馏塔连接，所述预冷单元还与成品储罐连接。2.根据权利要求1所述的电子级二氧化碳的制备装置，其特征在于，还包括压力稳定装置，所述压力稳定装置与所述原料储罐连接。3.根据权利要求2所述的电子级二氧化碳的制备装置，其特征在于，所述压力稳定装置包括自增压盘管。4.根据权利要求1所述的电子级二氧化碳的制备装置，其特征在于，所述过滤单元包括活性炭过滤器；和/或，所述干燥单元包括分子筛干燥器。5.根据权利要求1所述的电子级二氧化碳的制备装置，其特征在于，所述干...

【专利技术属性】
技术研发人员：雷海平，吕其明，张建长，
申请(专利权)人：欧中电子材料重庆有限公司，
类型：新型
国别省市：重庆,50