一种超纯氨生产装置及生产方法制造方法及图纸

本发明专利技术提供一种超纯氨生产装置及生产方法，一种超纯氨生产装置，包括：蒸发器组，其由至少两个蒸发器串联组成，相邻两个蒸发器间通过溢流串联管道相连通；每个蒸发器的侧壁下部设有液氨进料口；每个蒸发器的底部设有第一重组分排出口；每个蒸发器的顶部设有第一轻组分排出口；加热系统，用于为蒸发器提供热量以汽化液氨；及隔壁塔，其与蒸发器的第一轻组分排出口相连通；隔壁塔的顶部设有第二轻组分排出口和超纯氨出料口；隔壁塔的底部设有第二重组分排出口。本发明专利技术的一种超纯氨生产装置可以根据生产需求获得更高的超纯氨产量，且可以一次性同时去除轻组分和重组分，能耗更低，更节约超纯氨的生产成本。

【技术实现步骤摘要】
一种超纯氨生产装置及生产方法
本专利技术属于液氨提纯
，具体涉及一种超纯氨生产装置及生产方法。
技术介绍
超纯氨是太阳能电池、LED发光二极管、半导体工业中重要的电子气体，超纯氨可作为晶体硅太阳能电池中氮化硅薄膜形成的重要氮源；在LED发光二极管制备中，超纯氨同三甲基镓作用在蓝宝石上通过汽相生长形成氮化镓发光二极管；在半导体生产工艺中，超纯氨同硅烷一起发生反应生成氮化硅膜。随着科技的发展以及社会对电子产品、新型节能照明器件、清洁能源的需求日益增大，生产企业对超纯氨纯度的要求也越来越高。目前超纯氨的制备以工业液氨为原料，需要经过气化、除油、吸附等工艺，而且每条生产线的超纯氨年产量不超过2000吨，这主要是因为目前使用卧式储罐式蒸发器，而受卧式储罐式蒸发器制备工艺限制，一般单个卧式储罐式蒸发器的体积不超过200m3，使得工业氨的蒸发面积受限。另一方面，目前超纯氨的生产主要是利用两个精馏塔来完成提纯过程，其中一个精馏塔用来除轻组分，另一个精馏塔用来除重组分，这种生产工艺不仅操作流程更加复杂，而且增加了设备的投资费用，且能耗更大，增加企业的生产成本。如中国专利CN201810973945.X公开了一种超纯氨的生产系统及生产方法，包括：将工业液氨进行静置自净后，得到自净后的液氨；将所述自净后的液氨在脱轻精馏塔中进行脱轻精馏，得到浓度大于99.99％的氨饱和蒸汽；将所述氨饱和蒸汽通入脱重精馏塔进行脱重精馏，得到超纯氨。该生产系统的脱轻精馏塔和脱重精馏塔都需要额外配备冷凝器和再沸器，能耗高，且单条生产线的超纯氨生产量受限。
技术实现思路
本专利技术的目的在于针对现有技术的不足之处，提供一种超纯氨生产装置及生产方法。为解决上述技术问题，本专利技术采用如下技术方案：一种超纯氨生产装置，包括：蒸发器组，其由至少两个蒸发器串联组成，相邻两个所述蒸发器间通过溢流串联管道相连通；每个所述蒸发器的侧壁下部设有液氨进料口；每个所述蒸发器的底部设有第一重组分排出口；每个所述蒸发器的顶部设有第一轻组分排出口；加热系统，用于为所述蒸发器提供热量以汽化液氨；及隔壁塔，其与所述蒸发器的所述第一轻组分排出口相连通；所述隔壁塔的顶部设有第二轻组分排出口和超纯氨出料口；所述隔壁塔的底部设有第二重组分排出口。优选地，还包括并联吸附脱附装置，所述并联吸附脱附装置与所述第二轻组分排出口相连通。优选地，所述加热系统为与每个所述蒸发器底部进行换热的再沸器。优选地，每个所述蒸发器的上部设有填料层，所述第二重组分排出口与每个所述蒸发器顶部相连通。优选地，每个所述溢流串联管道上开设有回流液口，所述回流液口与其上游所述蒸发器顶部相连通。优选地，所述蒸发器组至少设置两组，每组所述蒸发器组间通过并联方式与所述隔壁塔相连通。优选地，每个所述蒸发器的底部成锥底结构。本专利技术还提供一种利用上述的超纯氨生产装置生产超纯氨的方法，包括以下步骤：液氨经过所述蒸发器组分离出第一轻组分和第一重组分，第一重组分通过第一排油管路排出；第一轻组分进入所述隔壁塔进行二次分离，分离出第二轻组分、超纯氨和第二重组分；第二轻组分通过排轻管路排出，第二重组分通过第二排油管路排出；部分超纯氨冷凝后回流到所述隔壁塔顶部。优选地，还包括以下步骤：第二轻组分通过所述并联吸附脱附装置处理后再通过排轻管路排出。优选地，部分第二重组分回流到所述蒸发器顶部。与现有技术相比，本专利技术的有益效果为：本专利技术的一种超纯氨生产装置利用由至少两个蒸发器串联的蒸发器组来先对液氨进行蒸发提纯处理，蒸发面积可以根据使用的蒸发器的个数来控制，因此，本专利技术的一种超纯氨生产装置克服了现有技术中蒸发面积受限的缺陷，可以根据生产需求获得更高的超纯氨产量；另一方面，由于多个蒸发器通过溢流串联来对液氨进行提纯，可以提高对液氨中重组分的去除率，利于获得高纯度的高纯氨。此外，本专利技术的一种超纯氨生产装置使用隔壁塔来对液氨进一步提纯，克服了现有技术中使用两个精馏塔分别去除轻组分和重组分的缺陷，可以一次性同时去除轻组分和重组分，能耗更低，更节约超纯氨的生产成本。本专利技术的附加优点、目的以及特征将在下面的描述中将部分地加以阐述，且将对于本领域普通技术人员在研究下文后部分地变得明显，或者可以根据本专利技术的实践而获知。本专利技术的目的和其他的优点可以通过在书面说明及其权利要求书以及附图中具体指出的结构实现并获得。本领域技术人员将会理解的是，能够用本专利技术实现的目的和优点不限于以上具体所述，并且根据以下详细说明将更清楚地理解本专利技术能够实现的上述和其他目的。附图说明此处所说明的附图用以提供对本专利技术的进一步理解，构成本申请的一部分，并不构成对本专利技术的限定。参照以下附图，将更好地理解本专利技术的许多方面。附图中的组成部分不一定成比例，重点在于清楚地示例出本专利技术的原理。图1为本专利技术实施例1提供的一种超纯氨生产装置的结构示意图。图中，1、蒸发器组，2、加热系统，3、隔壁塔，4、溢流串联管道，5、第一排油管路，6、第二排油管路，7、并联吸附脱附装置，8、填料层，9、排轻管路，11、蒸发器，31、第二轻组分排出口，32、超纯氨出料口，33、第二重组分排出口，111、液氨进料口，112、第一重组分排出口，113、第一轻组分排出口。具体实施方式以下通过特定的具体实例说明本专利技术的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本专利技术的其他优点与功效。本专利技术还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用，本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用，在没有背离本专利技术的精神下进行各种修饰或改变。在下文中，将参考附图描述本专利技术的实施例。在附图中，相同的附图标记代表相同或类似的部件，或者相同或类似的步骤。须知，下列实施例中未具体注明的工艺设备或装置均采用本领域内的常规设备或装置。此外应理解，本专利技术中提到的一个或多个方法步骤并不排斥在所述组合步骤前后还可以存在其他方法步骤或在这些明确提到的步骤之间还可以插入其他方法步骤，除非另有说明；而且，除非另有说明，各方法步骤的编号仅为鉴别各方法步骤的便利工具，而非为限制各方法步骤的排列次序或限定本专利技术可实施的范围，其相对关系的改变或调整，在无实质变更
技术实现思路
的情况下，当亦视为本专利技术可实施的范畴。本专利技术实施例提供一种超纯氨生产装置，结构如图1所示。一种超纯氨生产装置，包括蒸发器组1、加热系统2和隔壁塔3。蒸发器组1由至少两个蒸发器11串联组成，相邻两个蒸发器11间通过溢流串联管道4相连通；每个蒸发器11的侧壁下部设有液氨进料口111；每个蒸发器11的底部设有第一重组分排出口112；每个蒸发器11的顶部设有第一轻组分排出口113；加热系统2用于为蒸发器11提供热量以汽化液氨；隔壁塔3与蒸发器11的第一轻组分排出口113相连通；隔壁塔3的顶部设有第二轻组分排出口31和超纯氨出料口32；隔壁塔3的底部设有第二重组分排出口33。使用时，工本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种超纯氨生产装置，其特征在于，包括：/n蒸发器组，其由至少两个蒸发器串联组成，相邻两个所述蒸发器间通过溢流串联管道相连通；每个所述蒸发器的侧壁下部设有液氨进料口；每个所述蒸发器的底部设有第一重组分排出口；每个所述蒸发器的顶部设有第一轻组分排出口；/n加热系统，用于为所述蒸发器提供热量以汽化液氨；及/n隔壁塔，其与所述蒸发器的所述第一轻组分排出口相连通；所述隔壁塔的顶部设有第二轻组分排出口和超纯氨出料口；所述隔壁塔的底部设有第二重组分排出口。/n

【技术特征摘要】
1.一种超纯氨生产装置，其特征在于，包括：
蒸发器组，其由至少两个蒸发器串联组成，相邻两个所述蒸发器间通过溢流串联管道相连通；每个所述蒸发器的侧壁下部设有液氨进料口；每个所述蒸发器的底部设有第一重组分排出口；每个所述蒸发器的顶部设有第一轻组分排出口；
加热系统，用于为所述蒸发器提供热量以汽化液氨；及
隔壁塔，其与所述蒸发器的所述第一轻组分排出口相连通；所述隔壁塔的顶部设有第二轻组分排出口和超纯氨出料口；所述隔壁塔的底部设有第二重组分排出口。


2.根据权利要求1所述的一种超纯氨生产装置，其特征在于，还包括并联吸附脱附装置，所述并联吸附脱附装置与所述第二轻组分排出口相连通。


3.根据权利要求1所述的一种超纯氨生产装置，其特征在于，所述加热系统为与每个所述蒸发器底部进行换热的再沸器。


4.根据权利要求1所述的一种超纯氨生产装置，其特征在于，每个所述蒸发器的上部设有填料层，所述第二重组分排出口与每个所述蒸发器顶部相连通。


5.根据权利要求4所述的一种超纯氨生产装置，其特征在于，每个所述溢流串联管道上开设有回流液口，...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈广鹏，陈成根，
申请(专利权)人：福建省宜品生物科技有限公司，
类型：发明
国别省市：福建;35