一種高純氨水連續(xù)生產(chǎn)裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及一種生產(chǎn)高純氨水特別是用于集成電路制造行業(yè)的氨水的連續(xù)生產(chǎn)裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]據(jù)全球電子化學(xué)品消費(fèi)量最新統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)表明，亞太地區(qū)尤其是中國，已成為全球電子業(yè)及其化學(xué)品的主導(dǎo)市場。隨著國內(nèi)半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)蓬勃發(fā)展，高純電子化學(xué)品需求量急劇增長。高純電子級(jí)氨水作為其中的一種，在集成電路、LCD等制造行業(yè)中有著重要作用。利用氨水的弱堿性，活化硅晶圓及微粒表面，可以去除其表面顆粒、部分金屬不純物。因此，超高純氨水廣泛應(yīng)用于在芯片的清洗及蝕刻工藝。
[0003]目前，國內(nèi)生產(chǎn)廠商有采用間歇精餾法、膜過濾吸收法、樹脂過濾法等工藝制備高純氨水。中國專利CN201210183666提出一種膜吸收法制備超凈高純氨水的方法，其特征在于:選用膜法-化學(xué)法-樹脂法集成過程對(duì)氨氣中油進(jìn)行脫除，再對(duì)過濾后的氣氨進(jìn)行膜吸收，以制備高純氨水。
[0004]中國專利CN201310452318公開一種氨吸收裝置以及制備超凈高純氨水的方法，利用膜過濾法，將氨氣脫油后，通入帶有冷卻管的兩腔室氨氣分布器，與超純水混合，得到高純氨水。
[0005]上述專利氨氣脫油處理工藝步驟較復(fù)雜，且氨氣混合吸收采用膜吸收法和氨氣分布器法，要求條件嚴(yán)格，吸收時(shí)間長(參見中國專利CN201310452318進(jìn)一步地，當(dāng)氨吸收器內(nèi)的氨水溫度為10°C，氨吸收器內(nèi)的氨水壓力為0.05MPa，氨吸收器內(nèi)的氨水吸收時(shí)間為0.lh)，都無法滿足大規(guī)模連續(xù)生產(chǎn)要求。另外，由于工藝流程復(fù)雜，設(shè)備裝置較多，容易造成高純氨水的污染。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本實(shí)用新型所要解決的技術(shù)問題是克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種可以連續(xù)、高效、穩(wěn)定地獲得高純氨水的連續(xù)生產(chǎn)裝置。
[0007]為解決以上技術(shù)問題，本實(shí)用新型采用如下技術(shù)方案:
[0008]一種高純氨水連續(xù)生產(chǎn)裝置，所述生產(chǎn)裝置包括依次設(shè)置和通過連接管道連通的用于存放工業(yè)級(jí)液氨的液氨原料罐、降壓蒸發(fā)設(shè)備、油水分離器、氣體過濾器、混合吸收設(shè)備、冷卻設(shè)備、中間儲(chǔ)罐、循環(huán)過濾設(shè)備和成品儲(chǔ)罐，其中，所述降壓蒸發(fā)設(shè)備用于將所述工業(yè)級(jí)液氨降壓蒸發(fā)得到氨氣，所述油水分離設(shè)備用于除去降壓蒸發(fā)得到的氨氣中的油分和水分，所述氣體過濾器用于過濾經(jīng)所述油水分離器處理后的氨氣，所述混合吸收設(shè)備用于使經(jīng)所述氣體過濾器過濾后的氨氣用超純水循環(huán)吸收。
[0009]進(jìn)一步地，所述超純水為電阻率大于等于18 ΜΩ.cm的純水。
[0010]進(jìn)一步地，所述降壓蒸發(fā)設(shè)備包括連接在所述液氨原料罐和所述油水分離器之間的降壓蒸發(fā)器及用于對(duì)所述降壓蒸發(fā)器提供熱源的熱水循環(huán)系統(tǒng)，所述降壓蒸發(fā)器具有金屬盤管，所述金屬盤管用于對(duì)所述工業(yè)級(jí)液氨加熱蒸發(fā)。
[0011]進(jìn)一步地，所述油水分離器具有多級(jí)氣體分離膜，所述氣體分離膜為由聚酰亞胺、聚二甲基硅氧烷、聚碳酸酯或醋酸纖維素構(gòu)成的致密高分子膜。
[0012]進(jìn)一步地，所述氣體過濾器為膜式過濾器，其膜的孔徑為0.002 μ m，所述膜的材質(zhì)為聚四氟乙烯。
[0013]進(jìn)一步地，所述混合吸收設(shè)備包括連接在所述氣體過濾器和所述冷卻設(shè)備之間的靜態(tài)氣液混合器及與所述靜態(tài)氣液混合器相連的且用于提供所述超純水的供水裝置，所述靜態(tài)氣液混合器的進(jìn)口和所述冷卻設(shè)備之間采用循環(huán)管連通，所述循環(huán)管上設(shè)置有循環(huán)栗O
[0014]優(yōu)選地，所述靜態(tài)氣液混合器采用不銹鋼材質(zhì)，其具有內(nèi)襯，所述內(nèi)襯采用PTFE或PFA材質(zhì)。所述靜態(tài)氣液混合器可以承受0.30-0.50MPa壓力，便于高壓氣體的混合及吸收。
[0015]進(jìn)一步地，所述冷卻設(shè)備包括連接在所述混合吸收設(shè)備和所述中間儲(chǔ)罐之間的冷卻器及用于對(duì)所述冷卻器提供冷卻水的冷卻水循環(huán)系統(tǒng)。
[0016]優(yōu)選地，所述冷卻器為管殼式冷卻器，其具有內(nèi)襯，所述內(nèi)襯的材質(zhì)為PTFE，利用循環(huán)冷卻水冷卻從靜態(tài)氣液混合器過來的氨水，使其溫度達(dá)到< 25 °C。
[0017]進(jìn)一步地，所述循環(huán)過濾設(shè)備包括兩端部分別與所述中間儲(chǔ)罐連通的循環(huán)管、依次設(shè)置在所述循環(huán)管上的循環(huán)泵和液體過濾器。優(yōu)選地，所述液體過濾器的濾芯的孔徑
0.2 μ mD
[0018]進(jìn)一步地，所述生產(chǎn)裝置還包括與所述油水分離器相連的廢液處理系統(tǒng)及與所述中間儲(chǔ)罐相連的廢液回收系統(tǒng)。
[0019]所述生產(chǎn)裝置還包括用于儲(chǔ)存工業(yè)級(jí)液氨原料的原料儲(chǔ)罐、用于將所述原料儲(chǔ)罐內(nèi)液氨原料輸送至所述液氨原料罐的壓縮機(jī)及連接在所述原料儲(chǔ)罐和液氨原料罐之間的輸送管。
[0020]采用本實(shí)用新型的生產(chǎn)裝置及結(jié)合適當(dāng)?shù)墓に嚄l件，即可以獲得單項(xiàng)金屬離子含量小于等于50ppt尚純氣水廣品。
[0021]本實(shí)用新型中所述各種含量在沒有特別說明時(shí)為質(zhì)量含量。
[0022]由于上述技術(shù)方案的實(shí)施，本實(shí)用新型與現(xiàn)有技術(shù)相比具有如下優(yōu)點(diǎn):
[0023]利用本實(shí)用新型裝置，并選擇適當(dāng)?shù)墓に噮?shù)和條件，即可獲得滿足甚至超過SEM1-C12標(biāo)準(zhǔn)要求的高純氨水產(chǎn)品。此外，本實(shí)用新型裝置簡單、更換方便、能耗低，效率高，連續(xù)生產(chǎn)產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定，符合大規(guī)模工業(yè)生產(chǎn)。
【附圖說明】
[0024]圖1為本實(shí)用新型生產(chǎn)裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0025]圖中數(shù)字所表示的名稱為:
[0026]1、液氨原料罐；2、降壓蒸發(fā)器；3、油水分離器；4、氣體過濾器；5、靜態(tài)氣液混合器；6、冷卻器；7、中間儲(chǔ)罐；8、成品儲(chǔ)罐；9、冷卻水循環(huán)系統(tǒng)；10、廢液回收系統(tǒng)；11、廢液處理系統(tǒng)。
【具體實(shí)施方式】
[0027]下面結(jié)合說明書附圖對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步描述。
[0028]如圖1所示，一種高純氨水連續(xù)生產(chǎn)裝置，包括依次設(shè)置和通過連接管道連通的液氨原料罐1、降壓蒸發(fā)設(shè)備、油水分離器3、氣體過濾器4、混合吸收設(shè)備、冷卻設(shè)備、中間儲(chǔ)罐7、循環(huán)過濾設(shè)備和成品儲(chǔ)罐9，其中，降壓蒸發(fā)設(shè)備用于將工業(yè)級(jí)液氨降壓蒸發(fā)得到氨氣，油水分離器3用于除去降壓蒸發(fā)得到的氨氣中的油分和水分，氣體過濾器4用于過濾經(jīng)油水分離器3處理后的氨氣，混合吸收設(shè)備用于使經(jīng)氣體過濾器4過濾后的氨氣用超純水循環(huán)吸收。
[0029]降壓蒸發(fā)設(shè)備包括連接在液氨原料罐I和油水分離器3之間的降壓蒸發(fā)器2及用于對(duì)降壓蒸發(fā)器2提供熱源的熱水循環(huán)系統(tǒng)，降壓蒸發(fā)器2具有金屬盤管，金屬盤管用于對(duì)工業(yè)級(jí)液氨加熱蒸發(fā)。
[0030]油水分離器3具有多級(jí)氣體分離膜，氣體分離膜為由聚酰亞胺、聚二甲基硅氧烷、聚碳酸酯或醋酸纖維素構(gòu)成的致密高分子膜。
[0031]氣體過濾器4為膜式過濾器，其膜的孔徑為0.002 μπι，膜的材質(zhì)為聚四氟乙烯。
[0032]混合吸收設(shè)備包括連接在氣體過濾器4和冷卻設(shè)備之間的靜態(tài)氣液混合器5及與靜態(tài)氣液混合器5相連的且用于提供超純水的供水裝置，靜態(tài)氣液混合器5的進(jìn)口和冷卻設(shè)備之間采用循環(huán)管連通，循環(huán)管上設(shè)置有循環(huán)泵。具體地，循環(huán)管的兩端分別與靜態(tài)氣液混合器5的進(jìn)口和冷卻器6的出口相連，靜態(tài)氣液混合器5采用不銹鋼材質(zhì)，其具有內(nèi)襯，該內(nèi)襯采用PTFE或PFA材質(zhì)。
[0033]冷卻設(shè)