一種微電子用mos級硫酸的生產(chǎn)裝置及生產(chǎn)方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種微電子用MOS級硫酸的生產(chǎn)裝置及生產(chǎn)方法，該生產(chǎn)裝置包括吸收裝置、重吸收裝置、脫吸收裝置、硫酸成品槽和尾氣回收裝置，該方法通過上述裝置對工業(yè)生產(chǎn)系統(tǒng)中的三氧化硫混合氣體經(jīng)過一系列的提純、吸收、冷卻、脫吸工藝，制成微電子用MOS級硫酸。本發(fā)明具有較高的系統(tǒng)穩(wěn)定性并有效減少了生產(chǎn)成本。
【專利說明】
一種微電子用MOS級硫酸的生產(chǎn)裝置及生產(chǎn)方法
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明涉及一種硫酸的生產(chǎn)裝置，尤其是涉及一種微電子用M0S級硫酸的生產(chǎn)裝置，本發(fā)明還涉及一種硫酸的生產(chǎn)方法，尤其是涉及一種微電子用M0S級硫酸的生產(chǎn)方法。【背景技術(shù)】
[0002]精制硫酸作為精細(xì)化學(xué)品之一，廣泛應(yīng)用于電子通訊、醫(yī)藥等行業(yè)，也作為化學(xué)試劑以及蓄電池的原料，其中在芯片生產(chǎn)工藝中的M0S階段，也需要用到硫酸來實(shí)現(xiàn)該工藝， 且對硫酸的純度提出了更高的要求，即M0S級硫酸，M0S級硫酸就是指硫酸中鐵元素濃度不超過lOOPPb的濃硫酸。
[0003]現(xiàn)有技術(shù)中，M0S級硫酸的生產(chǎn)大多采用工業(yè)硫酸蒸餾的方法及采用成品的液態(tài)三氧化硫氣體被吸收方法進(jìn)行生產(chǎn)，這種方法存在以下不足:一，采用蒸餾法或采用成品的液態(tài)三氧化硫，其能耗及生產(chǎn)成本均較高，二，這兩種方法的生產(chǎn)安全系數(shù)較低;三，對硫酸的濃度精度控制不夠準(zhǔn)確，不易達(dá)到生產(chǎn)要求。
【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]為了解決上述現(xiàn)有技術(shù)中存在的不足，本發(fā)明提供一種微電子用M0S級硫酸的生產(chǎn)裝置及生產(chǎn)方法，不僅能夠生產(chǎn)高純度的微電子用M0S級硫酸，同時(shí)具有較低的生產(chǎn)成本和較高的系統(tǒng)可靠性能，而且具有較為簡單的操作流程，有效地提高了經(jīng)濟(jì)效益。
[0005]為了實(shí)現(xiàn)上述發(fā)明目的，本發(fā)明提供的技術(shù)方案如下:一種微電子用M0S級硫酸的生產(chǎn)裝置，該裝置包括:吸收裝置、重吸收裝置、脫吸收裝置、硫酸成品槽和尾氣回收裝置;吸收裝置，該吸收裝置包括第一吸收塔、硫酸循環(huán)槽、硫酸循環(huán)栗、第一硫酸冷卻器、預(yù)熱器、三氧化硫蒸發(fā)器、過濾裝置和廢液槽，在第一吸收塔上設(shè)有第一進(jìn)氣口、第一排氣口、第一進(jìn)液口和第一出液口，在所述硫酸循環(huán)槽內(nèi)設(shè)有硫酸循環(huán)栗，在所述硫酸循環(huán)栗上設(shè)有硫酸循環(huán)栗出液口和硫酸循環(huán)栗進(jìn)液口，在所述第一硫酸冷卻器上設(shè)有冷卻器進(jìn)液口、冷卻器出液口、循環(huán)冷卻水進(jìn)水口和循環(huán)冷卻水出水口，在所述預(yù)熱器上設(shè)有冷酸進(jìn)口、冷酸出口、熱酸進(jìn)口和熱酸出口，在所述三氧化硫蒸發(fā)器上設(shè)有蒸發(fā)器進(jìn)液口、蒸發(fā)器出液口、加熱蒸汽進(jìn)口、冷凝水出口和三氧化硫出氣口，在所述過濾裝置上設(shè)有過濾進(jìn)口、過濾出口和排液口，所述過濾裝置為籠狀結(jié)構(gòu)，在過濾裝置內(nèi)設(shè)有濾網(wǎng)，所述第一進(jìn)氣口通過管道與工業(yè)硫酸生產(chǎn)系統(tǒng)相連通，所述第一排氣口通過管道與工業(yè)硫酸生產(chǎn)系統(tǒng)相連通，在第一吸收塔內(nèi)設(shè)有第一硫酸噴淋器，所述第一硫酸噴淋器與第一進(jìn)液口相連通，所述第一出液口通過管道與硫酸循環(huán)槽相連通，所述硫酸循環(huán)栗進(jìn)液口與硫酸循環(huán)槽相連通，所述硫酸循環(huán)栗出液口分別與冷卻器進(jìn)液口和被加熱酸進(jìn)口相連通，所述冷卻器出液口與第一進(jìn)液口相連通，所述循環(huán)冷卻水進(jìn)水口與循環(huán)冷卻水出水口分別與循環(huán)水進(jìn)水管及回水管相連通，所述被加熱酸進(jìn)口與被加熱酸出口相連通，所述被冷卻酸出口與蒸發(fā)器進(jìn)液口相連通，所述蒸發(fā)器出液口與被冷卻酸進(jìn)口相連通，所述被冷卻酸進(jìn)口與被冷卻酸出口相連通，所述被冷卻酸出口與硫酸循環(huán)槽相連通，所述加熱蒸汽進(jìn)口與冷凝水出口相連通，所述三氧化硫出氣口與氣體過濾器進(jìn)口相連通，所述氣體過濾器排液口連通至廢液槽；重吸收裝置，該重吸收裝置包括第二吸收塔、MOS吸收酸循環(huán)槽、MOS吸收酸循環(huán)栗和第二硫酸冷卻器，在第二吸收塔上設(shè)有第二進(jìn)氣口、第二排氣口、第二進(jìn)液口和第二出液口， 在所述MOS吸收酸循環(huán)槽上設(shè)有MOS吸收酸循環(huán)槽進(jìn)口、MOS吸收酸循環(huán)槽出口和超純水進(jìn)口，在所述MOS吸收酸循環(huán)栗上設(shè)有輸入端和輸出端，在所述第二硫酸冷卻器上設(shè)有冷卻器硫酸進(jìn)口、冷卻器硫酸出口、循環(huán)冷卻水進(jìn)口和循環(huán)冷卻水出口，所述第二進(jìn)氣口通過管道與過濾出口相連通，在所述第二進(jìn)氣口處設(shè)有氣體稀釋裝置，所述第二排氣口通過管道與尾氣回收裝置相連通，在第二吸收塔內(nèi)設(shè)有第二硫酸噴淋器，所述第二硫酸噴淋器與第二進(jìn)液口相連通，所述MOS吸收酸循環(huán)槽進(jìn)口與第二出液口相連通，所述MOS吸收酸循環(huán)槽出口與輸入端相連通，所述輸出端與冷卻器硫酸進(jìn)口相連通，所述冷卻器硫酸出口與第二進(jìn)液口相連通，所述循環(huán)冷卻水進(jìn)口與循環(huán)冷卻出水口相連通；脫吸收裝置，該脫吸裝置包括脫吸塔、MOS脫吸酸循環(huán)槽、MOS脫吸酸循環(huán)栗、硫酸成品槽和惰性氣體產(chǎn)生裝置，在脫吸塔上設(shè)有第三進(jìn)氣口、第三排氣口、第三進(jìn)液口、循環(huán)進(jìn)液口和第三出液口，在所述MOS脫吸酸循環(huán)槽上設(shè)有MOS脫吸酸循環(huán)槽進(jìn)口和MOS脫吸酸循環(huán)槽出口，在所述MOS脫吸酸循環(huán)栗上設(shè)有MOS脫吸酸循環(huán)栗進(jìn)口和MOS脫吸酸循環(huán)栗出口，所述第三進(jìn)液口與冷卻器硫酸出口相連通，在所述脫吸塔上內(nèi)還設(shè)有第三硫酸噴淋器，所述第三硫酸噴淋器分別與第三進(jìn)液口和循環(huán)進(jìn)液口相連通，所述第三出液口與MOS脫吸酸循環(huán)槽進(jìn)口相連通，所述MOS脫吸酸循環(huán)槽出口與MOS脫吸酸循環(huán)栗進(jìn)口相連通，所述MOS脫吸酸循環(huán)栗出口與循環(huán)進(jìn)液口相連通，所述第三進(jìn)氣口與惰性氣體產(chǎn)生裝置相連通，所述第三排氣口與尾氣回收裝置相連通；硫酸成品槽，該硫酸成品槽通過管道與MOS脫吸酸循環(huán)栗出口相連通；尾氣回收裝置，該尾氣回收裝置與工業(yè)硫酸生產(chǎn)系統(tǒng)相連通。
[0006]在上述的本發(fā)明微電子用M0S級硫酸的生產(chǎn)裝置中，所述生產(chǎn)裝置中與硫酸有接觸的部位均覆蓋有襯氟材料，能夠有效防止?jié)饬蛩釋υO(shè)備的腐蝕以及保證濃硫酸的純度。
[0007]本發(fā)明還提供了一種利用上述生產(chǎn)設(shè)備生產(chǎn)微電子用M0S級硫酸的方法，該方法包括以下步驟:第一步，選用工業(yè)硫酸生產(chǎn)系統(tǒng)中轉(zhuǎn)化工序的三氧化硫混合氣體，三氧化硫混合氣體通過第一進(jìn)氣口進(jìn)入第一吸收塔內(nèi)，濃硫酸通過第一進(jìn)液口進(jìn)入第一硫酸噴淋器，第一硫酸噴淋器將濃硫酸噴灑入第一吸收塔內(nèi)吸收三氧化硫，未被吸收的混合氣體通過第一排氣口排出至工業(yè)硫酸生產(chǎn)系統(tǒng)中，吸收完畢的濃硫酸經(jīng)第一出液口進(jìn)入硫酸循環(huán)槽；第二步，第一步中得到的吸收完畢而進(jìn)入硫酸循環(huán)槽內(nèi)的濃硫酸，其中一部分在硫酸循環(huán)栗的作用下，進(jìn)入第一硫酸冷卻器中，通過循環(huán)冷卻水對上述濃硫酸進(jìn)行冷卻，通過第一進(jìn)液口進(jìn)入第一吸收塔中，另一部分通過硫酸循環(huán)栗進(jìn)入預(yù)熱器中，進(jìn)入預(yù)熱器的濃硫酸經(jīng)過預(yù)熱后送入三氧化硫蒸發(fā)器，通過加熱蒸汽進(jìn)行加熱，加熱蒸汽冷凝后從冷凝水出口流出，濃硫酸經(jīng)過加熱后其中的三氧化硫氣體受熱后溢出，溢出的三氧化硫氣體進(jìn)入過濾裝置，經(jīng)過蒸發(fā)后的濃硫酸通過管道回流至預(yù)熱器中，對其中溫度相對較低的濃硫酸進(jìn)行預(yù)熱，然后通過管道回流至硫酸循環(huán)槽中；第三步，上述第二步中得到的三氧化硫氣體經(jīng)過過濾裝置后除去酸霧等雜質(zhì)，凈化后的三氧化硫氣體通過管道從第二進(jìn)氣口進(jìn)入第二吸收塔中，雜質(zhì)通過排液口流入廢液槽中；第四步，第三步中得到的三氧化硫氣體進(jìn)入第二吸收塔后，通過氣體稀釋裝置將三氧化硫氣體濃度降低，通過第二硫酸噴淋器噴灑濃硫酸吸收三氧化硫，未被吸收的微量氣體通過第二排氣口排出至尾氣回收裝置，吸收完畢的濃硫酸經(jīng)第二出液口進(jìn)入MOS吸收酸循環(huán)槽；第五步，第四步中得到的濃硫酸經(jīng)過超純水稀釋維持濃度96?98%，再經(jīng)過MOS吸收酸循環(huán)栗運(yùn)送至第二硫酸冷卻器中進(jìn)行冷卻，冷卻后的濃硫酸一部分通過第二進(jìn)液口進(jìn)入第二吸收塔中循環(huán)使用，另一部分濃硫酸則流入脫吸塔中；第六步，流入脫吸裝置的濃硫酸在脫吸塔中經(jīng)過脫吸提純后，進(jìn)入MOS脫吸酸循環(huán)槽中，一部分通過MOS脫吸酸循環(huán)栗進(jìn)入硫酸成品槽中，另一部分進(jìn)入脫吸塔中循環(huán)利用。
[0008]在上述的一種微電子用M0S級硫酸的生產(chǎn)方法中，所述尾氣回收裝置中的收集的氣體進(jìn)入工業(yè)硫酸干燥裝置中經(jīng)過去除酸霧處理后，輸送至工業(yè)硫酸生產(chǎn)系統(tǒng)中進(jìn)行循環(huán)利用。
[0009]根據(jù)上述技術(shù)方案，相對于現(xiàn)有技術(shù)本發(fā)明具有如下優(yōu)點(diǎn):一、本發(fā)明利用工業(yè)硫酸生產(chǎn)系統(tǒng)中的三氧化硫混合氣體進(jìn)行生產(chǎn)，有效降低了生產(chǎn)成本。
[0010]二、本發(fā)明的尾氣回收裝置對其中的廢氣進(jìn)行了循環(huán)回收利用，是“綠色”循環(huán)工藝，同時(shí)降低了生產(chǎn)成本，提高的生產(chǎn)效益。[〇〇11]三、本發(fā)明的生產(chǎn)裝置結(jié)合生產(chǎn)方法，具有較高的系統(tǒng)穩(wěn)定性及安全性，保證了生產(chǎn)的M0S級硫酸的純度滿足生產(chǎn)要求?！靖綀D說明】[0〇12]圖1是本發(fā)明微電子用M0S硫酸生產(chǎn)設(shè)備的生產(chǎn)流程圖。
[0013]圖2是本發(fā)明中第一吸收塔的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0014]圖3是本發(fā)明中硫酸循環(huán)槽的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0015]圖4是本發(fā)明中硫酸循環(huán)栗的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0016]圖5是本發(fā)明中第一冷卻器的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0017]圖6是本發(fā)明中預(yù)熱器的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0018]圖7是本發(fā)明中三氧化硫蒸發(fā)器的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0019]圖8是本發(fā)明中過濾裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0020]圖9是本發(fā)明中第二吸收塔的結(jié)構(gòu)示意圖。[0021 ]圖10是本發(fā)明M0S吸收酸循環(huán)槽的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0022]圖11是本發(fā)明M0S吸收酸循環(huán)栗的結(jié)構(gòu)示意圖。[〇〇23]圖12是本發(fā)明第二冷卻器的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0024]圖13是本發(fā)明脫吸塔的結(jié)構(gòu)示意圖。[〇〇25]圖14是本發(fā)明M0S脫吸酸循環(huán)槽的結(jié)構(gòu)示意圖。[0〇26]圖15是本發(fā)明M0S脫吸酸循環(huán)栗的結(jié)構(gòu)示意圖。【具體實(shí)施方式】
[0027]下面結(jié)合附圖和具體的實(shí)例來對本發(fā)明微電子用M0S級硫酸的生產(chǎn)裝置及生產(chǎn)方法做進(jìn)一步的詳細(xì)闡述，以求更為清楚明了地理解其結(jié)構(gòu)組成和工作方式，但不能以此來限制本發(fā)明專利的保護(hù)范圍。[0〇28] 如圖1一15所不，一種微電子用M0S級硫酸的生產(chǎn)裝置，該裝置包括:一種微電子用 M0S級硫酸的生產(chǎn)裝置，該裝置包括:吸收裝置、重吸收裝置、脫吸收裝置、硫酸成品槽和尾氣回收裝置;吸收裝置，該吸收裝置包括第一吸收塔2、硫酸循環(huán)槽3、硫酸循環(huán)栗4、第一硫酸冷卻器5、預(yù)熱器6、三氧化硫蒸發(fā)器7、過濾裝置8和廢液槽9;所述第一吸收塔2是用來吸收工業(yè)硫酸生產(chǎn)系統(tǒng)1中混合氣體中的三氧化硫氣體，能夠有效地對三氧化硫進(jìn)行吸收;硫酸循環(huán)槽3用來儲存第一吸收塔2中吸收過三氧化硫氣體的濃硫酸;硫酸循環(huán)栗4是用來將硫酸循環(huán)槽3中的濃硫酸分別運(yùn)送至第一硫酸冷卻器5進(jìn)行冷卻和預(yù)熱器6中進(jìn)行加熱;第一硫酸冷卻器5用來將運(yùn)送過來的濃硫酸進(jìn)行冷卻后送至第一吸收塔2中實(shí)現(xiàn)循環(huán)利用;預(yù)熱器6用來對硫酸循環(huán)栗4運(yùn)送來的濃硫酸進(jìn)行初步加熱，能夠?qū)崿F(xiàn)對熱能的有效利用，減少資源浪費(fèi);三氧化硫蒸發(fā)器7用來將從預(yù)熱器6中運(yùn)送來的濃硫酸進(jìn)行加熱，得到較為純凈的三氧化硫氣體;過濾裝置8為籠狀結(jié)構(gòu)，內(nèi)設(shè)有濾網(wǎng)，用來將三氧化硫氣體中含有的酸霧等雜質(zhì)除去，提高三氧化硫氣體的純度。[〇〇29] 在第一吸收塔2上設(shè)有第一進(jìn)氣口 201、第一排氣口 202、第一進(jìn)液口 203和第一出液口 204，在所述硫酸循環(huán)槽3內(nèi)設(shè)有硫酸循環(huán)栗4，在所述硫酸循環(huán)栗4上設(shè)有硫酸循環(huán)栗出液口 402和硫酸循環(huán)栗進(jìn)液口 401，在所述第一硫酸冷卻器5上設(shè)有冷卻器進(jìn)液口 501、冷卻器出液口 502、循環(huán)冷卻水進(jìn)水口 503和循環(huán)冷卻水出水口 504，在所述預(yù)熱器6上設(shè)有被加熱酸進(jìn)口 601、被冷卻酸出口 602、被冷卻酸進(jìn)口 603和被加熱酸出口 604，在所述三氧化硫蒸發(fā)器7上設(shè)有蒸發(fā)器進(jìn)液口 701、蒸發(fā)器出液口 702、加熱蒸汽進(jìn)口 703、冷凝水出口 704和三氧化硫出氣口 705，在所述過濾裝置8上設(shè)有過濾進(jìn)口 801、過濾出口 802和排液口 803，所述第一進(jìn)氣口201通過管道與工業(yè)硫酸生產(chǎn)系統(tǒng)1相連通，所述第一排氣口 202通過管道與工業(yè)硫酸生產(chǎn)系統(tǒng)1相連通，在第一吸收塔2內(nèi)設(shè)有第一硫酸噴淋器205，所述第一硫酸噴淋器205與第一進(jìn)液口 203相連通，所述第一出液口 204通過管道與硫酸循環(huán)槽3相連通，所述硫酸循環(huán)栗進(jìn)液口 401與硫酸循環(huán)槽3相連通，所述硫酸循環(huán)栗出液口 402分別與冷卻器進(jìn)液口 501和冷酸進(jìn)口 601相連通，所述冷卻器出液口 502與第一進(jìn)液口 203相連通，所述循環(huán)冷卻水進(jìn)水口 503與循環(huán)冷卻水出水口 504相連通，所述冷酸進(jìn)口 601與熱酸出口 604相連通，所述熱酸出口 604與蒸發(fā)器進(jìn)液口 701相連通，所述蒸發(fā)器出液口 702與熱酸進(jìn)口 603相連通，所述熱酸進(jìn)口 603與冷酸出口 602相連通，所述冷酸出口 602與硫酸循環(huán)槽3相連通，所述加熱蒸汽進(jìn)口 703與冷凝水出口 704相連通，所述三氧化硫出氣口 705與過濾進(jìn)口 801相連通，所述排液口 803連通至廢液槽9;重吸收裝置，該重吸收裝置包括第二吸收塔10、M0S吸收酸循環(huán)槽11、M0S吸收酸循環(huán)栗 12和第二硫酸冷卻器13,所述第二吸收塔10用來吸收過濾裝置8運(yùn)送過來的三氧化硫氣體， 得到更高濃度的濃硫酸;M0S吸收酸循環(huán)槽11用來將從第二吸收塔10中運(yùn)送來的濃硫酸用超純水進(jìn)行稀釋，得到M0S硫酸;M0S吸收酸循環(huán)栗12是用來將M0S吸收酸循環(huán)槽11中運(yùn)送來的M0S硫酸運(yùn)送至第二硫酸冷卻器13中；第三硫酸冷卻器是用來將M0S吸收酸循環(huán)栗12運(yùn)送來的MOS硫酸進(jìn)行冷卻，并將冷卻后的MOS硫酸一路運(yùn)送至第二吸收塔10中進(jìn)行循環(huán)利用， 一路運(yùn)送至脫吸塔中。
[0030]在第二吸收塔10上設(shè)有第二進(jìn)氣口 1001、第二排氣口 1002、第二進(jìn)液口 1003和第二出液口 1004,在所述M0S吸收酸循環(huán)槽11上設(shè)有M0S吸收酸循環(huán)槽進(jìn)口 1101、M0S吸收酸循環(huán)槽出口 1102和超純水進(jìn)口 1103,在所述M0S吸收酸循環(huán)栗12上設(shè)有輸入端1201和輸出端 1202,在所述第二硫酸冷卻器13上設(shè)有冷卻器硫酸進(jìn)口 1301、冷卻器硫酸出口 1302、循環(huán)冷卻水進(jìn)口 1303和循環(huán)冷卻水出口 1304,所述第二進(jìn)氣口 1001通過管道與過濾出口 802相連通，在所述第二進(jìn)氣口 1001處設(shè)有氣體稀釋裝置1006，所述第二排氣口 1002通過管道與尾氣回收裝置19相連通，在第二吸收塔10內(nèi)設(shè)有第二硫酸噴淋器1005,所述第二硫酸噴淋器 1005與第二進(jìn)液口 1003相連通，所述M0S吸收酸循環(huán)槽進(jìn)口 1101與第二出液口 1004相連通， 所述M0S吸收酸循環(huán)槽出口 1102與輸入端1201相連通，所述輸出端1202與冷卻器硫酸進(jìn)口 1301相連通，所述冷卻器硫酸出口 1302與第二進(jìn)液口 1003相連通，所述循環(huán)冷卻水進(jìn)口 1303與循環(huán)冷卻水出口 1304相連通。
[0031]脫吸收裝置，該脫吸裝置包括脫吸塔14、M0S脫吸酸循環(huán)槽15、M0S脫吸酸循環(huán)栗 16、硫酸成品槽17和惰性氣體產(chǎn)生裝置18;脫吸塔14是用來將第二硫酸冷卻器13中運(yùn)送來的M0S硫酸進(jìn)行脫吸提純;M0S脫吸酸循環(huán)槽15是用來作為脫吸塔14運(yùn)送過來的M0S硫酸的儲存和中轉(zhuǎn)裝置;M0S脫吸酸循環(huán)栗16將M0S脫吸酸循環(huán)槽15運(yùn)送來的M0S硫酸分成兩路，一路運(yùn)送至硫酸成品槽17儲存起來，一路運(yùn)送至脫吸塔14中進(jìn)行循環(huán)利用。[〇〇32]在脫吸塔14上設(shè)有第三進(jìn)氣口 1401、第三排氣口 1402、第三進(jìn)液口 1403、循環(huán)進(jìn)液口 1404和第三出液口 1405,在所述M0S脫吸酸循環(huán)槽15上設(shè)有M0S脫吸酸循環(huán)槽進(jìn)口 1501和 M0S脫吸酸循環(huán)槽出口 1502，在所述M0S脫吸酸循環(huán)栗16上設(shè)有M0S脫吸酸循環(huán)栗進(jìn)口 1601 和M0S脫吸酸循環(huán)栗出口 1602,所述第三進(jìn)液口 1403與冷卻器硫酸出口 1302相連通，在所述脫吸塔14上內(nèi)還設(shè)有第三硫酸噴淋器1406,所述第三硫酸噴淋器1406分別與第三進(jìn)液口 1403和循環(huán)進(jìn)液口 1404相連通，所述第三出液口 1405與M0S脫吸酸循環(huán)槽進(jìn)口 1501相連通， 所述M0S脫吸酸循環(huán)槽出口 1502與M0S脫吸酸循環(huán)栗進(jìn)口 1601相連通，所述M0S脫吸酸循環(huán)栗出口 1602與循環(huán)進(jìn)液口 1404相連通，所述第三進(jìn)氣口 1401與惰性氣體產(chǎn)生裝置18相連通，所述第三排氣口 1402與尾氣回收裝置19相連通；硫酸成品槽17,該硫酸成品槽17通過管道與M0S脫吸酸循環(huán)栗出口 1602相連通；尾氣回收裝置19,該尾氣回收裝置19與工業(yè)硫酸生產(chǎn)系統(tǒng)1相連通。
[0033]在上述的本發(fā)明微電子用M0S級硫酸的生產(chǎn)裝置中，所述生產(chǎn)裝置中與硫酸有接觸的部位均覆蓋有襯氟材料，能夠有效防止?jié)饬蛩釋υO(shè)備的腐蝕以及保證濃硫酸的純度。
[0034]本發(fā)明還提供了一種利用上述生產(chǎn)設(shè)備生產(chǎn)微電子用M0S級硫酸的方法，該方法包括以下步驟:第一步，選用工業(yè)硫酸生產(chǎn)系統(tǒng)1中轉(zhuǎn)化工序的三氧化硫混合氣體，三氧化硫混合氣體通過第一進(jìn)氣口 201進(jìn)入第一吸收塔2內(nèi)，濃硫酸通過第一進(jìn)液口 203進(jìn)入第一硫酸噴淋器 205，第一硫酸噴淋器205將濃硫酸噴灑入第一吸收塔2內(nèi)吸收三氧化硫，未被吸收的混合氣體通過第一排氣口 202排出至工業(yè)硫酸生產(chǎn)系統(tǒng)1中，吸收完畢的濃硫酸經(jīng)第一出液口 204 進(jìn)入硫酸循環(huán)槽3;第二步，第一步中得到的吸收完畢而進(jìn)入硫酸循環(huán)槽3內(nèi)的濃硫酸，其中一部分在硫酸循環(huán)栗4的作用下，進(jìn)入第一硫酸冷卻器5中，通過循環(huán)冷卻水對上述濃硫酸進(jìn)行冷卻，通過第一進(jìn)液口203進(jìn)入第一吸收塔2中，另一部分通過硫酸循環(huán)栗4進(jìn)入預(yù)熱器6中，進(jìn)入預(yù)熱器6的濃硫酸經(jīng)過預(yù)熱后送入三氧化硫蒸發(fā)器7,通過加熱蒸汽進(jìn)行加熱，加熱蒸汽冷凝后從冷凝水出口 704流出，濃硫酸經(jīng)過加熱后其中的三氧化硫氣體受熱后溢出，溢出的三氧化硫氣體進(jìn)入過濾裝置8,經(jīng)過蒸發(fā)后的濃硫酸通過管道回流至預(yù)熱器6中，對其中溫度相對較低的濃硫酸進(jìn)行預(yù)熱，然后通過管道回流至硫酸循環(huán)槽3中；第三步，上述第二步中得到的三氧化硫氣體經(jīng)過過濾裝置8后除去酸霧等雜質(zhì)，凈化后的三氧化硫氣體通過管道從第二進(jìn)氣口 1001進(jìn)入第二吸收塔10中，雜質(zhì)通過排液口 803流入廢液槽9中；第四步，第三步中得到的三氧化硫氣體進(jìn)入第二吸收塔10后，通過氣體稀釋裝置1006 將三氧化硫氣體濃度降低，防止由于三氧化硫濃度過高導(dǎo)致吸收速率過快，使得過程難以控制，且MOS的濃度精度難以控制，通過第二硫酸噴淋器1005噴灑濃硫酸吸收三氧化硫，未被吸收的微量氣體通過第二排氣口 1002排出至尾氣回收裝置19,吸收完畢的濃硫酸經(jīng)第二出液口 1004進(jìn)入MOS吸收酸循環(huán)槽11;第五步，第四步中得到的濃硫酸經(jīng)過超純水稀釋維持濃度96?98%，用去除鐵、氯、鋁等離子的超純水能夠有效避免對硫酸的純度造成影響，再經(jīng)過MOS吸收酸循環(huán)栗12運(yùn)送至第二硫酸冷卻器13中進(jìn)行冷卻，冷卻后的濃硫酸一部分通過第二進(jìn)液口 1003進(jìn)入第二吸收塔 10中循環(huán)使用，另一部分濃硫酸則流入脫吸塔14中；第六步，流入脫吸裝置的濃硫酸在脫吸塔14中經(jīng)過脫吸提純后，進(jìn)入MOS脫吸酸循環(huán)槽 15中，一部分通過MOS脫吸酸循環(huán)栗16進(jìn)入硫酸成品槽17中，另一部分進(jìn)入脫吸塔14中循環(huán)利用。
[0035]所述尾氣回收裝置19中的收集的氣體進(jìn)入工業(yè)硫酸干燥裝置中經(jīng)過去除酸霧處理后，輸送至工業(yè)硫酸生產(chǎn)系統(tǒng)1中進(jìn)行循環(huán)利用，一方面防止廢氣對環(huán)境造成污染，同時(shí)能夠減少資源浪費(fèi)，節(jié)約生產(chǎn)成本。[〇〇36]毫無疑問，本發(fā)明微電子用M0S級硫酸的生產(chǎn)裝置及生產(chǎn)方法除了上述實(shí)例以外還有其他類似的結(jié)構(gòu)組成和使用方式。總而言之，本發(fā)明微電子用M0S級硫酸的生產(chǎn)裝置及生產(chǎn)方法還包括其他對于本技術(shù)領(lǐng)域技術(shù)人員來說顯而易見的變換和替代。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種微電子用MOS級硫酸的生產(chǎn)裝置，其特征在于，該裝置包括:吸收裝置、重吸收裝 置、脫吸收裝置、硫酸成品槽和尾氣回收裝置；吸收裝置，該吸收裝置包括第一吸收塔(2)、硫酸循環(huán)槽(3)、硫酸循環(huán)栗(4)、第一硫酸 冷卻器(5)、預(yù)熱器(6)、三氧化硫蒸發(fā)器(7)、過濾裝置(8)和廢液槽(9)，在第一吸收塔(2) 上設(shè)有第一進(jìn)氣口(201)、第一排氣口(202)、第一進(jìn)液口(203)和第一出液口(204)，在所述 硫酸循環(huán)槽(3)內(nèi)設(shè)有硫酸循環(huán)栗(4)，在所述硫酸循環(huán)栗(4)上設(shè)有硫酸循環(huán)栗出液口 (402)和硫酸循環(huán)栗進(jìn)液口(401)，在所述第一硫酸冷卻器(5)上設(shè)有冷卻器進(jìn)液口(501)、 冷卻器出液口(502)、循環(huán)冷卻水進(jìn)水口(503)和循環(huán)冷卻水出水口(504)，在所述預(yù)熱器 (6)上設(shè)有被加熱酸進(jìn)口(601 )、被冷卻酸出口(602)、被冷卻酸進(jìn)口(603)和被加熱酸出口 (604)，在所述三氧化硫蒸發(fā)器(7)上設(shè)有蒸發(fā)器進(jìn)液口(701)、蒸發(fā)器出液口(702)、加熱蒸 汽進(jìn)口(703)、冷凝水出口(704)和三氧化硫出氣口(705)，在所述過濾裝置(8)上設(shè)有過濾 進(jìn)口(801)、過濾出口(802)和排液口(803)，所述過濾裝置(8)為籠狀結(jié)構(gòu)，在過濾裝置(8) 內(nèi)設(shè)有濾網(wǎng)(804)，所述第一進(jìn)氣口(201)通過管道與工業(yè)硫酸生產(chǎn)系統(tǒng)(1)相連通，所述第 一排氣口(202)通過管道與工業(yè)硫酸生產(chǎn)系統(tǒng)(1)相連通，在第一吸收塔(2)內(nèi)設(shè)有第一硫 酸噴淋器(205)，所述第一硫酸噴淋器(205)與第一進(jìn)液口(203)相連通，所述第一出液口 (204)通過管道與硫酸循環(huán)槽(3)相連通，所述硫酸循環(huán)栗進(jìn)液口(401)與硫酸循環(huán)槽(3)相 連通，所述硫酸循環(huán)栗出液口(402)分別與冷卻器進(jìn)液口(501)和預(yù)熱器被加熱酸進(jìn)口 (601)相連通，所述冷卻器出液口( 502)與第一進(jìn)液口( 203)相連通，所述循環(huán)冷卻水進(jìn)水口 (503)與循環(huán)冷卻水出水口(504)分別與循環(huán)水進(jìn)水管及回水管相連通，所述被加熱酸進(jìn)口 (601)與被加熱酸出口(604)相連通，所述被加熱酸出口(604)與蒸發(fā)器進(jìn)液口(701)相連 通，所述蒸發(fā)器出液口(702)與被冷卻酸進(jìn)口(603)相連通，所述被冷卻酸進(jìn)口(603)與被冷 卻酸出口(602)相連通，所述被冷卻酸出口(602)與硫酸循環(huán)槽(3)相連通，所述加熱蒸汽進(jìn) 口(703)與冷凝水出口(704)相連通，所述三氧化硫出氣口(705)與過濾進(jìn)口(801)相連通， 所述排液口(803)連通至廢液槽(9);重吸收裝置，該重吸收裝置包括第二吸收塔(10)、M0S吸收酸循環(huán)槽(11)、M0S吸收酸循 環(huán)栗(12)和第二硫酸冷卻器(13)，在第二吸收塔(10)上設(shè)有第二進(jìn)氣口(1001)、第二排氣 口(1002)、第二進(jìn)液口(1003)和第二出液口(1004)，在所述M0S吸收酸循環(huán)槽(11)上設(shè)有 M0S吸收酸循環(huán)槽進(jìn)口(1101)、M0S吸收酸循環(huán)槽出口(1102)和超純水進(jìn)口( 1103)，在所述 M0S吸收酸循環(huán)栗(12)上設(shè)有輸入端(1201)和輸出端(1202)，在所述第二硫酸冷卻器(13) 上設(shè)有冷卻器硫酸進(jìn)口(1301)、冷卻器硫酸出口(1302)、循環(huán)冷卻水進(jìn)口(1303)和循環(huán)冷 卻水出口(1304)，所述第二進(jìn)氣口(1001)通過管道與過濾出口(802)相連通，在所述第二進(jìn) 氣口(1001)處設(shè)有氣體稀釋裝置(1006)，所述第二排氣口(1002)通過管道與尾氣回收裝置 (19)相連通，在第二吸收塔(10)內(nèi)設(shè)有第二硫酸噴淋器(1005)，所述第二硫酸噴淋器 (1005)與第二進(jìn)液口(1003)相連通，所述M0S吸收酸循環(huán)槽進(jìn)口(1101)與第二出液口 (1004)相連通，所述M0S吸收酸循環(huán)槽出口(1102)與循環(huán)栗輸入端(1201)相連通，所述循環(huán) 栗輸出端(1202)與冷卻器硫酸進(jìn)口( 1301)相連通，所述冷卻器硫酸出口( 1302)與第二進(jìn)液 口( 1003)相連通，所述循環(huán)冷卻水進(jìn)口(1303)與循環(huán)冷卻出水口( 1304)分別與循環(huán)水的進(jìn) 水管及回水管相連通；脫吸收裝置，該脫吸裝置包括脫吸塔(14)、M0S脫吸酸循環(huán)槽(15)、M0S脫吸酸循環(huán)栗(16)和惰性氣體產(chǎn)生裝置(18)，在脫吸塔(14)上設(shè)有第三進(jìn)氣口(1401)、第三排氣口 (1402)、第三進(jìn)液口(1403)、循環(huán)進(jìn)液口(1404)和第三出液口(1405)，在所述MOS脫吸酸循 環(huán)槽(15)上設(shè)有MOS脫吸酸循環(huán)槽進(jìn)口(1501)和MOS脫吸酸循環(huán)槽出口(1502)，在所述MOS 脫吸酸循環(huán)栗(16)上設(shè)有MOS脫吸酸循環(huán)栗進(jìn)口(1601)和MOS脫吸酸循環(huán)栗出口(1602)，所 述第三進(jìn)液口(1403)與冷卻器硫酸出口(1302)相連通，在所述脫吸塔(14)上內(nèi)還設(shè)有第三 硫酸噴淋器(1406)，所述第三硫酸噴淋器(1406)分別與第三進(jìn)液口(1403)和循環(huán)進(jìn)液口 (1404)相連通，所述第三出液口(1405)與MOS脫吸酸循環(huán)槽進(jìn)口(1501)相連通，所述MOS脫 吸酸循環(huán)槽出口(1502)與MOS脫吸酸循環(huán)栗進(jìn)口(1601)相連通，所述MOS脫吸酸循環(huán)栗出口 (1602)與循環(huán)進(jìn)液口(1404)相連通，所述第三進(jìn)氣口(1401)與惰性氣體產(chǎn)生裝置(18)相連 通，所述第三排氣口( 1402)與尾氣回收裝置(19)相連通；硫酸成品槽(17)，該硫酸成品槽(17)通過管道與MOS脫吸酸循環(huán)栗出口(1602)相連通；尾氣回收裝置(19)，該尾氣回收裝置(19)與工業(yè)硫酸生產(chǎn)系統(tǒng)(1)相連通。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的微電子用MOS級硫酸的生產(chǎn)裝置，其特征在于，所述生產(chǎn)裝置 中與硫酸有接觸的部位均覆蓋有襯氟材料。3.—種利用權(quán)利要求1所述生產(chǎn)設(shè)備生產(chǎn)微電子用MOS級硫酸的方法，其特征在于，該 方法包括以下步驟:第一步，選用工業(yè)硫酸生產(chǎn)系統(tǒng)(1)中轉(zhuǎn)化工序的三氧化硫混合氣體，三氧化硫混合氣 體通過第一進(jìn)氣口( 201)進(jìn)入第一吸收塔(2)內(nèi)，濃硫酸通過第一進(jìn)液口( 203)進(jìn)入第一硫 酸噴淋器(205)，第一硫酸噴淋器(205)將濃硫酸噴灑入第一吸收塔(2)內(nèi)吸收三氧化硫，未 被吸收的混合氣體通過第一排氣口(202)排出至工業(yè)硫酸生產(chǎn)系統(tǒng)(1)中，吸收完畢的濃硫 酸經(jīng)第一出液口(204)進(jìn)入硫酸循環(huán)槽(3);第二步，第一步中得到的吸收完畢而進(jìn)入硫酸循環(huán)槽(3)內(nèi)的濃硫酸，其中一部分在硫 酸循環(huán)栗(4)的作用下，進(jìn)入第一硫酸冷卻器(5)中，通過循環(huán)冷卻水對上述濃硫酸進(jìn)行冷 卻，通過第一進(jìn)液口(203)進(jìn)入第一吸收塔(2)中，另一部分通過硫酸循環(huán)栗(4)進(jìn)入預(yù)熱器 (6)中，進(jìn)入預(yù)熱器(6)的濃硫酸經(jīng)過預(yù)熱后送入三氧化硫蒸發(fā)器(7)，通過加熱蒸汽進(jìn)行加 熱，加熱蒸汽冷凝后從冷凝水出口(704)流出，濃硫酸經(jīng)過加熱后其中的部分三氧化硫氣體 受熱后析出，析出的三氧化硫氣體進(jìn)入過濾裝置(8)，經(jīng)過蒸發(fā)后的濃硫酸通過管道回流至 預(yù)熱器(6)中，對其中溫度相對較低的濃硫酸進(jìn)行預(yù)熱，然后通過管道回流至硫酸循環(huán)槽 (3)中；第三步，上述第二步中得到的三氧化硫氣體經(jīng)過過濾裝置(8)后除去酸霧等雜質(zhì)，凈化 后的三氧化硫氣體通過管道從第二進(jìn)氣口(1001)進(jìn)入第二吸收塔(10)中，雜質(zhì)通過排液口 (803)流入廢液槽(9)中；第四步，第三步中得到的三氧化硫氣體進(jìn)入第二吸收塔(10)后，通過氣體稀釋裝置 (1006)將三氧化硫氣體濃度降低，通過第二硫酸噴淋器(1005)噴灑濃硫酸吸收三氧化硫， 未被吸收的微量氣體通過第二排氣口(1002)排出至尾氣回收裝置(19)，吸收完畢的濃硫酸 經(jīng)第二出液口( 1004)進(jìn)入MOS吸收酸循環(huán)槽(11);第五步，第四步中得到的濃硫酸經(jīng)過超純水稀釋維持濃度96?98%，再經(jīng)過MOS吸收酸 循環(huán)栗(12)運(yùn)送至第二硫酸冷卻器(13)中進(jìn)行冷卻，冷卻后的濃硫酸一部分通過第二進(jìn)液 口( 1003)進(jìn)入第二吸收塔(10)中循環(huán)使用，另一部分濃硫酸則流入脫吸塔(14)中；第六步，流入脫吸裝置的濃硫酸在脫吸塔(14)中經(jīng)過脫吸提純后，進(jìn)入MOS脫吸酸循環(huán) 槽(15)中，一部分通過M0S脫吸酸循環(huán)栗(16)進(jìn)入硫酸成品槽(17)中，另一部分進(jìn)入脫吸塔 (14)中循環(huán)利用。4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的微電子用M0S級硫酸的生產(chǎn)方法，其特征在于，所述尾氣回收 裝置(19)中的收集的尾氣進(jìn)入工業(yè)硫酸干燥裝置中，經(jīng)去除酸霧處理后，輸送至工業(yè)硫酸 生產(chǎn)系統(tǒng)(1)中進(jìn)行循環(huán)利用。
【文檔編號】C01B17/74GK105947994SQ201610276602
【公開日】2016年9月21日
【申請日】2016年4月29日
【發(fā)明人】朱軍民, 施惠康, 朱建祥, 丁大慶
【申請人】上海京藤化工有限公司