本实用新型专利技术涉及化学试剂生产装置技术领域，尤其是一种电子级硫酸生产装置，包括依次相连的烟酸吸收塔、一级精馏塔、二级精馏塔、吸收塔、第一脱吸塔、第二脱气塔、尾气洗涤塔和电除雾器。本装置采用制酸装置送来的含三氧化硫气体经过发烟硫酸吸收并解析出三氧化硫来生产电子级硫酸，与制酸装置配套，成本低廉。本装置采用连续精馏工艺，脱轻组分杂质与脱重组分杂质分别在不同的精馏塔中完成，且上述精馏步骤可重复多次进行，可以制取非常高纯度的三氧化硫，产品品质可根据需求灵活变动，产品等级可达到并超过SEMI
【技术实现步骤摘要】
一种电子级硫酸生产装置
[0001]本技术涉及化学试剂生产装置
，具体领域为一种电子级硫酸生产装置。
技术介绍
[0002]电子级硫酸又称高纯硫酸、超纯硫酸，属于超净高纯试剂，是一种微电子技术发展过程中不可缺少的关键基础化学试剂。目前，电子级硫酸的核心技术被德国、日本、美国等国家垄断，其关键技术的国内外文献报道甚少。在国际上能大规模生产电子级硫酸的公司仅有少数几家，如德国的E.Merck公司，美国的Ashland公司、Arch公司及Mallinckradt Baker公司，日本的Wako、Sumitomo、住友合成、德川及三菱等，中国台湾地区主要有台湾Merck、长春、长新化学、台硝股份及恒谊等，韩国主要有东友(Dongwoo Fine Chem)、东进(Donjin Semichem)及Samyoung Fine Chem等公司。
[0003]美国、德国、日本、韩国及中国台湾地区已经在大规模生产0.09～0.2μm及以上技术用的超净高纯试剂，作为集成电路制造业、封装测试业以及整机装配业原料供应的上游行业，高规格的电子级硫酸供不应求。
[0004]电子级硫酸是半导体工业常用的八大化学试剂之一，广泛用于半导体、超大规模集成电路的装配和加工过程，主要用于硅晶片的清洗和刻蚀，可有效去除晶片上的杂质颗粒、无机残留物和碳沉积物。电子级硫酸用于硅晶片的清洗，已有40多年的历史。在半导体工业中属于不可缺少的关键基础化学试剂，其纯度直接影响着集成电路成品率。
[0005]目前，中国电子级硫酸的生产一般采用工业级浓硫酸常压蒸馏法生产，常压蒸馏的温度高达330℃，设备材质为石英玻璃，加热器为电加热。此种方法生产电子级硫酸，能耗大、成本高，有些杂质难以除去，产生的废气得不到有效处理，环保压力大，玻璃设备尺寸小，产量小，不适合大规模生产。
技术实现思路
[0006]本技术的目的在于提供一种电子级硫酸生产装置。
[0007]为实现上述目的，本技术提供如下技术方案：
[0008]一种电子级硫酸生产装置，包括依次相连的烟酸吸收塔、一级精馏塔、二级精馏塔、吸收塔、第一脱吸塔、第二脱气塔、尾气洗涤塔和电除雾器。
[0009]其中，所述烟酸吸收塔的下方设有烟酸循环槽，所述烟酸循环槽内设有烟酸循环泵，所述烟酸循环泵的出口分别与烟酸吸收塔的上部入口、烟酸蒸发器的上部入口相连，所述烟酸蒸发器的下部出口与烟酸循环槽相连通；
[0010]所述烟酸蒸发器的顶部出口与一级精馏塔的中部入口相连通，所述一级精馏塔的顶部装有塔顶冷凝器，塔顶冷凝器通过管道与尾气洗涤塔的入口相连，所述一级精馏塔的底部装有第一再沸器；
[0011]所述一级精馏塔的底部出口分别与第一再沸器的入口、二级精馏塔的入口相连通，所述二级精馏塔的顶部装有冷凝器，冷凝器中的一个出口与尾气洗涤塔的入口相连，所
述二级精馏塔的底部装有第二再沸器，
[0012]所述冷凝器的另一出口分别与所述二级精馏塔的上部入口、水浴蒸发器相连通；所述水浴蒸发器与吸收塔的入口相连通，所述吸收塔的下部出口与吸收酸泵的入口相连通，所述吸收酸泵的出口分别与硫酸冷却器的入口、第一脱吸塔的入口相连通，所述硫酸冷却器的出口与所述吸收塔的上部入口相连通；
[0013]所述第一脱吸塔的下部出口与第一脱吸塔循环泵的入口相连通，所述第一脱吸塔循环泵的出口分别与第一冷却器的入口、第二脱气塔的入口相连通，所述第一冷却器的出口与所述第一脱吸塔的上部入口相连通；
[0014]第二脱气塔的下部出口与循环泵相连通，所述循环泵的出口分别与所述第二脱气塔的上部入口、输送管道相连通；
[0015]所述吸收塔的顶部出口、所述第一脱吸塔的顶部出口、所述第二脱气塔的顶部出口均与尾气洗涤塔的入口相连；所述尾气洗涤塔的下部出口与塔底循环泵的入口相连，所述塔底循环泵的出口分别与第二冷却器的入口、旁通管道相连通，所述第二冷却器的出口与所述尾气洗涤塔的上部入口相连通；
[0016]所述尾气洗涤塔的顶部出口与电除雾器的下部入口相连通，所述电除雾器的顶部出口用于排出废气B。
[0017]其中，所述烟酸吸收塔的下部入口用于通入含三氧化硫气体，所述烟酸吸收塔的顶部出口用于排出剩余气体。
[0018]其中，所述烟酸循环槽的入口用于通入98％硫酸。
[0019]其中，所述一级精馏塔的顶部出口与塔顶冷凝器的入口相连通，所述塔顶冷凝器的一个出口与所述一级精馏塔的上部入口相连通；所述第一再沸器的一个出口与所述一级精馏塔的下部入口相连通。
[0020]其中，所述二级精馏塔的顶部出口与冷凝器的入口相连通，所述冷凝器的一个出口与所述二级精馏塔的上部入口相连通；所述二级精馏塔的底部出口与第二再沸器的入口相连通，所述第二再沸器的一个出口与所述二级精馏塔的下部入口相连通。
[0021]其中，所述旁通管道与硫磺制酸装置相连。
[0022]其中，所述吸收塔下部的一个入口用于通入超纯水，所述第一脱吸塔下部的一个入口用于通入第一超洁净压缩空气。
[0023]其中，所述第二脱气塔的下部入口用于通入第二超洁净压缩空气和电子级双氧水。
[0024]与现有技术相比，本技术的有益效果是：
[0025](1)本装置采用制酸装置送来的含三氧化硫气体经过发烟硫酸吸收并解析出三氧化硫来生产电子级硫酸，与制酸装置配套，成本低廉。而目前常见工艺采用发烟酸为原料来解析制取三氧化硫，运输成本高，解析完之后的浓硫酸量很大，作为副产品对外对售比较困难。
[0026](2)本装置采用连续精馏工艺，脱轻组分杂质与脱重组分杂质分别在不同的精馏塔中完成，且上述精馏步骤可重复多次进行，此方法可以制取非常高纯度的三氧化硫，产品品质可根据需求灵活变动，产品等级可达到并超过SEMI
‑
C12级别。
[0027](3)本装置采用98％电子级硫酸吸收高纯三氧化硫来生成超纯硫酸，用超高纯水调节电子级硫酸浓度保持恒定，吸收率高，尾气排放三氧化硫损耗少。
[0028](4)本装置采用二级高纯空气吹脱二氧化硫，并在第二级脱气塔内添加电子级双
氧水进一步电子酸中二氧化硫含量。工艺可靠，产品品质稳定，二氧化硫残留量可优于SEMI
‑
C12级别的要求。
[0029](5)本装置的核心设备、管道采用内衬聚四氟乙烯材质，可杜绝杂质溶入电子级硫酸中，保证品质稳定。
[0030](6)本装置工艺尾气采用双氧水洗涤+电除雾处理，废气可达标排放，无废液外排。
附图说明
[0031]图1为本技术的电子级硫酸生产装置的示意图。
[0032]其中，1
‑
含三氧化硫气体，2
‑
98％硫酸，3
‑
烟酸吸收塔，4
‑
烟酸循环槽，5
‑
烟酸循环泵，7
‑
剩余气体，8
‑
发烟硫酸，9...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种电子级硫酸生产装置，其特征在于：包括依次相连的烟酸吸收塔(3)、一级精馏塔(11)、二级精馏塔(16)、吸收塔(22)、第一脱吸塔(26)、第二脱气塔(40)、尾气洗涤塔(31)和电除雾器(36)。2.根据权利要求1所述的电子级硫酸生产装置，其特征在于：所述烟酸吸收塔(3)的下方设有烟酸循环槽(4)，所述烟酸循环槽(4)内设有烟酸循环泵(5)，所述烟酸循环泵(5)的出口分别与烟酸吸收塔(3)的上部入口、烟酸蒸发器(9)的上部入口相连，所述烟酸蒸发器(9)的下部出口与烟酸循环槽(4)相连通；所述烟酸蒸发器(9)的顶部出口与一级精馏塔(11)的中部入口相连通，所述一级精馏塔(11)的顶部装有塔顶冷凝器(13)，塔顶冷凝器(13)通过管道(14)与尾气洗涤塔(31)的入口相连，所述一级精馏塔(11)的底部装有第一再沸器(12)；所述一级精馏塔(11)的底部出口分别与第一再沸器(12)的入口、二级精馏塔(16)的入口相连通，所述二级精馏塔(16)的顶部装有冷凝器(18)，冷凝器(18)中的一个出口与尾气洗涤塔(31)的入口相连，所述二级精馏塔(16)的底部装有第二再沸器(17)；所述冷凝器(18)的另一出口分别与所述二级精馏塔(16)的上部入口、水浴蒸发器(20)相连通；所述水浴蒸发器(20)与吸收塔(22)的入口相连通，所述吸收塔(22)的下部出口与吸收酸泵(24)的入口相连通，所述吸收酸泵(24)的出口分别与硫酸冷却器(25)的入口、第一脱吸塔(26)的入口相连通，所述硫酸冷却器(25)的出口与所述吸收塔(22)的上部入口相连通；所述第一脱吸塔(26)的下部出口与第一脱吸塔循环泵(27)的入口相连通，所述第一脱吸塔循环泵(27)的出口分别与第一冷却器(28)的入口、第二脱气塔(40)的入口相连通，所述第一冷却器(28)的出口与所述第一脱吸塔(26)的上部入口相连通；第二脱气塔(40)的下部出口与循环泵(41)相连通，所述循环泵(41)的出口分别与所述第二脱气塔(40)的上部入口、输送管道(38)相连通；所述吸收塔(22)的顶部出口、所...
【专利技术属性】
技术研发人员：尹光凯，郑昌松，
申请(专利权)人：南京正源化学工程科技有限公司，
类型：新型
国别省市：
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