[实用新型]用于生产高纯砷的大型蒸馏炉

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种非金属材料的工业化提纯生产技术，特别是半导体基础材料超高纯砷的生产用蒸馏炉的技术。

背景技术

目前高纯砷的生产方法有氯化精馏法、铅熔池升华法和砷化氢裂解法，它们的共同缺陷是生产成本高、批量小，不能适应市场需求。另外，氯化精馏法又存在投产成本高、生产用塔易损坏、产品质量不稳定、生产过程中易产生三氯化砷气体泄漏、生产过程存在安全隐患；铅熔池升华法存在质量不能达标；砷化氢裂解法存在砷化氢毒气泄漏的安全隐患。申请号为2006100395410的高纯砷的生产方法不但克服了以上三种方法的缺陷，还综合了铅熔池法和氯化精馏还原法的优点，提出了先形成砷铅合金，再从其中以升华分离的方法提取砷，再将分离出的砷在氢气中升华获得纯度为7N的砷。该方法需要采用石英制作反应用各种用具，但由于石英器具容积量小，易破碎，石英管因在蒸馏过程中易受腐蚀，使用寿命短，成本居高不下，故，2006100395410的高纯砷的生产方法还不能应用于工业化批量生产。

实用新型内容

本实用新型目的在于为以上高纯砷的生产方法配套一种耐用性好、使用寿命长、适应大批量生产的用于生产高纯砷的大型蒸馏炉。

本实用新型包括由金属材料制成的密封蒸馏室，所述蒸馏室设置隔腔，在所述隔腔夹层中设置加热板，在所述蒸馏室内设置分隔层，在所述蒸馏室的一个上端连通设置由金属材料制成的蒸馏管。

在洁净环境中，将需进行蒸馏的半成品料分装在各个料盘中，将各个料盘组合装载入大型蒸馏炉的各分隔层，封闭好炉门，使蒸馏室完全密封，通过控温器对蒸馏炉的各加热板进行加温，以不同蒸气压对半成品中的各转化物进行分离而达到提纯的目的。半成品受热蒸馏，纯度达到7N的高纯砷自蒸馏管蒸馏出，在蒸馏管的另一端就可在洁净环境中卸载料罐进行出料。

本实用新型设备结构设计合理、易于生产、方便使用，且使用寿命长、利于7N高纯砷的大批量工业化生产。各加热板可进行分别加温控制，保证蒸馏的均温热场，确保产品品质的一致性。

为了使蒸馏室内温度更加均衡，本实用新型所述各分隔层背面设置热偶套管，在各热偶套管内分别设置发热元件。

本实用新型所述蒸馏室由主室和炉门组成。在全密封结构的基础上，又可以自由料盘装出料，这样有效地保证了生产操作的安全性和洁净度。

上述金属材料最好为钛。

为了减少生产过程带入二次污染，提高砷的提纯率，本实用新型必须采用具有密度小、耐高低温、塑性好、机械强度大、抗酸碱腐蚀性好的金属材料制成大型蒸馏炉，在常温下，不会被稀盐酸、稀硫酸、硝酸或稀碱溶液所腐蚀，只有氢氟酸、热的浓盐酸、浓硫酸等才可对它作用。应用该金属材料可大大降低砷提纯的生产成本，采用新材料后的使用寿命大约是石英的10多倍，一般不易损坏。

附图说明

图1为本实用新型的一种结构示意图。

具体实施方式

如图1所示，本实用新型由主室1和炉门2组成的一个密封蒸馏室，主室1由双层结构形成隔腔3，在隔腔3中设置多块加热板4，各加热板4分别以电连接与设置在外部的控温器。

在主室1内设置分隔层5，各分隔层5的背面设置热偶套管7，在各热偶套管7内分别设置发热元件，各发热元件与控温器电连接。在主室1的一个上端连通设置由金属材料制成的蒸馏管6。

以上主室1、炉门2、分隔层5、蒸馏管6和热偶套管7分别以金属钛材料制成。