一种超纯氨生产装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术公开了一种超纯氨生产装置，包括精馏系统和热泵循环系统，所述精馏系统包括第一精馏塔、第一精馏塔蒸发器、第二精馏塔、第二精馏塔冷凝器和冷凝蒸发器；所述第一精馏塔与冷凝蒸发器及第二精馏塔之间通过第一管路相连接；所述冷凝蒸发器与第一精馏塔之间通过第二管路连接；所述热泵循环系统的一端与第一精馏塔蒸发器连接，所述热泵循环系统的另一端与第二精馏塔冷凝器相连接。本实用新型专利技术的超纯氨生产装置，通过将热泵循环系统与精馏系统设置成不同管路的系统，使精馏塔中要分离的产品与冷剂完全隔离，热泵循环系统不参与精馏仅参与换热，生产程序简单，有利于提高产品提取率，进而降低电子级超纯氨生产的能耗。进而降低电子级超纯氨生产的能耗。进而降低电子级超纯氨生产的能耗。

【技术实现步骤摘要】
一种超纯氨生产装置


[0001]本技术涉及超纯氨生产
，具体涉及一种电子级超纯氨的生产装置。

技术介绍

[0002]一般来讲，超纯氨是指99.9999％(6N)或者以上的氨。超纯氨是微电子氮化硅掩蔽膜的主要原材料，虽然其在半导体制造方面用量不大，但在光电子领域，超纯氨是十分重要的原材料，其质量好坏直接决定发光二极管的亮度，它的价格高低左右着发光二极管的经济性。而电子级超纯氨是指99.99999％(7N)或者以上的氨，其纯度更高，生产难度也更大，目前电子级超纯氨的生产主要是利用精馏装置和吸附装置来完成，精馏过程多采用热水作为蒸发器热源，采用冷水作为冷凝器冷源，吸附过程中的再生、置换工序会导致产品提取率低，并且其生产能耗高。

技术实现思路

[0003]有鉴于此，为了解决现有技术的问题，本技术提供了一种超纯氨生产装置，用于提高产品的提取率，降低电子级超纯氨生产过程中的能耗。
[0004]为了达到上述目的，本技术采用以下的技术方案：
[0005]一种超纯氨生产装置，包括氨罐，所述超纯氨生产装置包括精馏系统和热泵循环系统，所述精馏系统包括第一精馏塔、第一精馏塔蒸发器、第二精馏塔、第二精馏塔冷凝器和冷凝蒸发器；
[0006]所述第一精馏塔与冷凝蒸发器及第二精馏塔之间通过第一管路相连接；
[0007]所述冷凝蒸发器与第一精馏塔之间通过第二管路连接；
[0008]所述热泵循环系统的一端与第一精馏塔蒸发器连接，所述热泵循环系统的另一端与第二精馏塔冷凝器相连接。
[0009]本技术的超纯氨生产装置所生产的为电子级超纯氨。
[0010]本技术的热泵循环系统与精馏系统是不同管路的系统，热泵循环系统不参与精馏仅参与换热，用于给第一精馏塔顶部的第一精馏塔冷凝器提供冷量，给第二精馏塔底部的第二精馏塔蒸发器提供热量，对超纯氨的纯度没有影响，不会污染精馏系统的管路中的纯度。
[0011]根据本技术的一些优选实施方面，所述热泵循环系统包括冷却器、冷剂压缩机及冷剂换热器；所述热泵循环系统包括第一回路和第二回路。
[0012]根据本技术的一些优选实施方面，所述第一精馏塔蒸发器、冷剂换热器及第二精馏塔冷凝器形成所述第一回路，所述第一回路用于将所述第一精馏塔蒸发器内液化的冷剂经所述冷剂换热器过冷后节流送入所述第二精馏塔冷凝器中进行汽化。
[0013]根据本技术的一些优选实施方面，所述第二精馏塔冷凝器、冷剂换热器、冷剂压缩机、冷却器及第一精馏塔蒸发器形成所述第二回路，所述第二回路用于将所述第二精馏塔冷凝器中汽化后的冷剂经所述冷剂换热器复热后进入所述冷剂压缩机再次压缩循环。
[0014]根据本技术的一些优选实施方面，所述第一管路包括第一管道和第二管道，所述第一管道连接所述第一精馏塔的顶部与冷凝蒸发器，所述第二管道连接所述冷凝蒸发器与第二精馏塔的底部；所述第一管路用于将所述第一精馏塔提纯后得到的氨气部分在所述冷凝蒸发器中冷凝成液氨，剩余部分氨气送至第二精馏塔进行二次精馏。所述第二管路连接所述冷凝蒸发器与第一精馏塔的顶部；所述第二管路用于将所述第一精馏塔顶部的氨气在所述冷凝蒸发器中冷凝的液氨作为第一精馏塔的回流液进行回流。本技术的一些实施例中，第一精馏塔和第二精馏塔通过冷凝蒸发器衔接在一起，第一精馏塔顶部的氨气有一部分在冷凝蒸发器中冷凝成液氨后作为第一精馏塔的回流液；第二精馏塔底部的液氨在冷凝蒸发器中蒸发成氨气作为第二精馏塔的上升气。第一精馏塔与第二精馏塔的工作压差，取决于冷凝蒸发器的设计温差，温差小则压差小，反之则压差大。
[0015]根据本技术的一些优选实施方面，所述氨罐与所述第一精馏塔连接，所述氨罐用于存储原料工业氨。
[0016]具体地，原料工业氨从氨罐输送至第一精馏塔，在第一精馏塔精馏后，在塔顶得到去除水分及其他重组分的氨气，塔底得到不纯液氨，不纯液氨可以回收作为工业氨销售。第一精馏塔得到的氨气一部分经第一管路送入第二精馏塔，在第二精馏塔精馏后，在塔底得到去除轻组分的电子级超纯液氨，塔顶得到不纯氨气，不纯氨气可另设冷凝器来回收液氨。冷剂在第一精馏塔蒸发器内冷凝成液体，同时第一精馏塔底部的液氨汽化成氨气作为第一精馏塔的上升气，液化的冷剂经冷剂换热器过冷后节流送入第二精馏塔冷凝器，在第二精馏塔冷凝器中汽化；同时第二精馏塔顶部的氨气冷凝为液氨作为第二精馏塔的回流液，汽化后的冷剂经冷剂换热器复热后进入冷剂压缩机后再次压缩循环。通过采用耦合精馏和热泵精馏相结合的方式，有利于降低电子级超纯氨生产的能耗。其中，热泵精馏的优点是精馏塔中要分离的产品与冷剂完全隔离，不会对超纯氨的纯度产生影响。本技术的一些实施例中，冷剂可选用R134a或氨。
[0017]与现有技术相比，本技术的有益之处在于：本技术的一种超纯氨生产装置，通过将热泵循环系统与精馏系统设置成不同管路的系统，使精馏塔中要分离的产品与冷剂完全隔离，热泵循环系统不参与精馏仅参与换热，用于给第一精馏塔顶部的第一精馏塔冷凝器提供冷量，给第二精馏塔底部的第二精馏塔蒸发器提供热量，对超纯氨的纯度没有影响，不会污染精馏系统的管路中的纯度，且无复杂的再生、置换程序，有利于进一步提高产品提取率，降低电子级超纯氨生产的能耗。
附图说明
[0018]为了更清楚地说明本技术实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本技术的一些实施例，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。
[0019]图1为本技术实施例中超纯氨生产装置的结构示意图；
[0020]其中：精馏系统
‑
1，第一精馏塔
‑
11，第一精馏塔蒸发器
‑
12，第二精馏塔
‑
13，第二精馏塔冷凝器
‑
14，冷凝蒸发器
‑
15，第一管道
‑
16，第二管道
‑
17，第二管路
‑
18，热泵循环系统
‑
2，第一回路
‑
21，第二回路
‑
22，冷却器
‑
23，冷剂压缩机
‑
24，冷剂换热器
‑
25，氨罐
‑
26。
具体实施方式
[0021]为了使本
的人员更好地理解本技术的技术方案，下面将结合本技术实施例中的附图，对本技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本技术一部分的实施例，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，都应当属于本技术保护的范围。
[0022]如图1所示，本实施例中的超纯氨生产装置，包括氨罐26、精馏系统1和热泵循环系统2，氨罐26用于本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种超纯氨生产装置，包括氨罐，其特征在于，所述超纯氨生产装置包括精馏系统和热泵循环系统，所述精馏系统包括第一精馏塔、第一精馏塔蒸发器、第二精馏塔、第二精馏塔冷凝器和冷凝蒸发器；所述第一精馏塔与冷凝蒸发器及第二精馏塔之间通过第一管路相连接；所述冷凝蒸发器与第一精馏塔之间通过第二管路连接；所述热泵循环系统的一端与第一精馏塔蒸发器连接，所述热泵循环系统的另一端与第二精馏塔冷凝器相连接。2.根据权利要求1所述的超纯氨生产装置，其特征在于，所述热泵循环系统包括冷却器、冷剂压缩机及冷剂换热器；所述热泵循环系统包括第一回路和第二回路。3.根据权利要求2所述的超纯氨生产装置，其特征在于，所述第一精馏塔蒸发器、冷剂换热器及第二精馏塔冷凝器形成所述第一回路，所述第一回路用于将所述第一精馏塔蒸发器内液化的冷剂经所述冷剂换热器过冷后节流送入所述第二精馏塔冷凝器中进行汽化。4.根据权利要求3所述的超纯氨生产装置，其特征在于，所述第二...

【专利技术属性】
技术研发人员：周俊义，王闯，周发州，
申请(专利权)人：苏州市兴鲁空分设备科技发展有限公司，
类型：新型
国别省市：