超高純氨水的生產系統的製作方法

2023-05-29 17:23:56

專利名稱：超高純氨水的生產系統的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種超高純氨水的生產系統。屬電子化學品設備領域。
(二)
背景技術：
隨著信息產業的飛速發展，對相關一些主要配套材料的純度也提出了更高的要 求，如半導體超大規模集成電路製造用氨水，其應用技術要求從最早的PPm單項金屬離子 至PPB單項金屬離子到現在的PPt單項金屬離子。
目前的生產技術系統是通過 a、吸收過程控制在低溫高壓150°C —l(TC，壓力在0. 5_0. 05Mpa ; b、解吸過程控制在高溫低壓250°C -0°C ，壓力在0. 3-0. 02Mpa ; [OOOS] c、吸收過程控制溫度100°C —15t:，壓力在0. 2-0. 005Mpa ; d、加入針對性添加劑絡合無法吸收的雜質。 以上生產方法，步驟繁瑣，頻繁使用高溫、高壓等生產條件，對安全生產極為不利， 產品純度也達不到一定要求，轉換率低，還產生了大量的工業級氨水，造成生產成本提高， 同時產生的廢液對環境也造成汙染。

發明內容本實用新型的目的在於克服上述不足，提供一種生產系統簡單、生產安全性好、產 品純度高、轉換率高、生產成本低的超高純氨水的生產系統。 本實用新型的目的是這樣實現的一種超高純氨水的生產系統，其特徵在於所 述系統包括液氨罐、緩衝罐、第一清洗塔、第二清洗塔、第三清洗塔、吸收塔和過濾器，所述 液氨罐的出口與緩衝罐底部進口相連，所述緩衝罐頂部出口與第一清洗塔底部進口相連， 所述第一清洗塔頂部出口與第二清洗塔底部進口相連，所述第二清洗塔頂部出口與第三清 洗塔底部進口相連，所述第三清洗塔頂部出口與吸收塔底部進口相連，所述吸收塔出口與 過濾器相連。 本實用新型超高純氨水的生產系統，所述吸收塔上設置有水冷卻系統。 本實用新型在生產過程中所用的管道、緩衝罐、清洗塔和吸收塔都採用不鏽鋼或
聚四氟乙稀材料製作，以防在生產過程中因材料的雜質析出而影響產品質量。
理論原理工業級液氨中含有微量的非金屬雜質。本系統採用氣相水洗即液氨氣
化為氨氣再經二級水洗以除去金屬與非金屬雜質。經上述處理的氨氣進入吸收塔中被去離
子水吸收，放出的熱量用冷卻水間接帶走，控制氨氣和去離子水的比例，即製得一定含量要
求的高純氨水。 本實用新型利用氨水達到一定含量後飽和的特點，在氣液相交換過程中通過三道 清洗後被吸收製成的氨水達到半導體組織SEMI-C12標準，能滿足超大規模集成電路生產 的要求。具體指標如下顆粒度O. 3iim《100個，純度陰離子《30卯b，陽離子《0. 05卯b。 綜上所述，本實用新型具有如下特點[0016] 1、用常溫常壓(不需高溫高壓)，設備投入少，安全性能好，操作工藝簡單； 2、通過對液氨進行三次清洗液氨一氨氣(通過液態清洗)一再高效吸收一氨水 —再過濾一製成超高純氨水。產品純度達ppt級，非常適合工業化大生產。
3、在生產過程中無廢液排出，環保生產。

圖1為本實用新型超高純氨水的生產系統的結構示意圖。 圖中液氨罐1、緩衝罐2、第一清洗塔3、第二清洗塔4、第三清洗塔5、吸收塔6、過 濾器7。
具體實施方式
實例1 :本實例為100L超高純氨水的生產實施例 打開出液氨罐1的閥門，把出液氨罐1閥門上的流量壓力表調到0. 05mpa，然後將 液氨罐1內的液氨通過管道輸入緩衝罐2，進入緩衝罐2的液氨狀態是氣液相混合的；把出 緩衝罐2閥門上的流量壓力表調到O. 04mpa，緩衝罐2內氣相的氨氣由第一清洗塔3底部 通入第一清洗塔3中，第一清洗塔3內預先放入佔其1/3容積的去離子水，氨氣在第一清洗 塔3內先被去離子水大量吸收直至飽和狀態，這樣後續通入的氨氣通過第一清洗塔3中已 經飽和的氨水釋放出大量的氨氣，在這個過程中氨氣通過了一次初級的清洗，把氨氣進行 了初步的純化；把出第一清洗塔3閥門上的流量壓力表調到0. 03mpa，第一清洗塔3內氣相 的氨氣由第二清洗塔4的底部進入第二清洗塔4內，第二清洗塔4內預先放入佔其1/3容 積的去離子水，氨氣在第二清洗塔4內先被去離子水吸收成氨水，當第二清洗塔4中的氨水 吸收達到飽和狀態後便釋放出比較純的氨氣；把出第二清洗塔4閥門上的流量壓力表調到 0. 02mpa，第二清洗塔4內氣相的氨氣由第三清洗塔5的底部進入第三清洗塔5內，第三清 洗塔5內預先放入佔其1/3容積的去離子水，氨氣在第三清洗塔5內先被去離子水吸收成 氨水，當第三清洗塔5中的氨水吸收達到飽和狀態後便釋放出純度極高的氨氣；把純度極 高的氨氣輸入吸收塔6中，在吸收塔6中加63L的去離子水，氨氣被吸收塔內6的去離子水 大量的吸收，並通過吸收塔的冷卻系統來冷卻因氨氣被吸收而產生的大量的熱量，在吸收 塔6的氨水達到100L時停止吸收塔的吸收，所得29%含量的氨水IOOL，再通過過濾器7超 淨過濾分裝後得到成品。經檢測顆粒度0.3iim《IOO個，純度陰離子《30卯b，陽離子 《0. 05卯b。 實例2 :本實例為500L超高純氨水的生產實施例 打開出液氨罐1的閥門，把出液氨罐1閥門上的流量壓力表調到0. 05mpa，然後將 液氨罐1內的液氨通過管道輸入緩衝罐2，進入緩衝罐2的液氨狀態是氣液相混合的；把出 緩衝罐2閥門上的流量壓力表調到O. 04mpa，緩衝罐2內氣相的氨氣由第一清洗塔3底部 通入第一清洗塔3中，第一清洗塔3內預先放入佔其1/3容積的去離子水，氨氣在第一清洗 塔3內先被去離子水大量吸收直至飽和狀態，這樣後續通入的氨氣通過第一清洗塔3中已 經飽和的氨水釋放出大量的氨氣，在這個過程中氨氣通過了一次初級的清洗，把氨氣進行 了初步的純化；把出第一清洗塔3閥門上的流量壓力表調到0. 03mpa，第一清洗塔3內氣相 的氨氣由第二清洗塔4的底部進入第二清洗塔4內，第二清洗塔4內預先放入佔其1/3容積的去離子水，氨氣在第二清洗塔4內先被去離子水吸收成氨水，當第二清洗塔4中的氨水 吸收達到飽和狀態後便釋放出比較純的氨氣；把出第二清洗塔4閥門上的流量壓力表調到 0. 02mpa，第二清洗塔4內氣相的氨氣由第三清洗塔5的底部進入第三清洗塔5內，第三清 洗塔5內預先放入佔其1/3容積的去離子水，氨氣在第三清洗塔5內先被去離子水吸收成 氨水，當第三清洗塔5中的氨水吸收達到飽和狀態後便釋放出純度極高的氨氣；把純度極 高的氨氣輸入吸收塔6中，在吸收塔6中加315L的去離子水，氨氣被吸收塔6內的去離子 水大量的吸收，並通過吸收塔6的冷卻系統來冷卻因氨氣被吸收而產生的大量的熱量，在 吸收塔6的氨水達到500L時停止吸收塔6的吸收，所得29%含量的氨水IOOL，再通過過濾 器7超淨過濾分裝後得到成品。經檢測顆粒度0. 3 ii m《100個，純度陰離子《30卯b， 陽離子《0. 05卯b。
權利要求一種超高純氨水的生產系統，其特徵在於所述系統包括液氨罐(1)、緩衝罐(2)、第一清洗塔(3)、第二清洗塔(4)、第三清洗塔(5)、吸收塔(6)和過濾器(7)，所述液氨罐(1)的出口與緩衝罐(2)底部進口相連，所述緩衝罐(2)頂部出口與第一清洗塔(3)底部進口相連，所述第一清洗塔(3)頂部出口與第二清洗塔(4)底部進口相連，所述第二清洗塔(4)頂部出口與第三清洗塔(5)底部進口相連，所述第三清洗塔(5)頂部出口與吸收塔(6)底部進口相連，所述吸收塔(6)出口與過濾器(7)相連。
2. 根據權利要求1所述的一種超高純氨水的生產系統，其特徵在於所述吸收塔(6) 上設置有水冷卻系統。
3. 根據權利要求1或2所述的一種超高純氨水的生產系統，其特徵在於所述液氨罐 (1)、緩衝罐(2)、第一清洗塔(3)、第二清洗塔(4)、第三清洗塔(5)、吸收塔(6)和過濾器 (7)都採用不鏽鋼或聚四氟乙稀材料製作。
專利摘要本實用新型涉及一種超高純氨水的生產系統，屬電子化學品設備領域。其特徵在於所述系統包括液氨罐(1)、緩衝罐(2)、第一清洗塔(3)、第二清洗塔(4)、第三清洗塔(5)、吸收塔(6)和過濾器(7)，所述液氨罐(1)的出口與緩衝罐(2)底部進口相連，所述緩衝罐(2)頂部出口與第一清洗塔(3)底部進口相連，所述第一清洗塔(3)頂部出口與第二清洗塔(4)底部進口相連，所述第二清洗塔(4)頂部出口與第三清洗塔(5)底部進口相連，所述第三清洗塔(5)頂部出口與吸收塔(6)底部進口相連，所述吸收塔(6)出口與過濾器(7)相連。本實用新型生產系統簡單、生產安全性好、產品純度高、轉換率高、生產成本低。
文檔編號C01C1/02GK201473330SQ20092023455
公開日2010年5月19日 申請日期2009年7月31日 優先權日2009年7月31日
發明者戈士勇 申請人:江陰市潤瑪電子材料有限公司