[发明专利]一种高纯度电子级磷酸的生产装置

说明书

技术领域

本发明属于化工设备技术领域，尤其是涉及一种高纯度电子级磷酸的生产装置。

背景技术

电子级磷酸属于高纯磷酸，广泛用于大规模集成电路、薄膜液晶显示器(TFT-LCD)等微电子工业，主要用于芯片的清洗和蚀刻，其纯度和洁净度对电子元器件的成品率、导电性能及可靠性有很大影响，纯度较低的主要用于液晶面板部件的清洗，纯度较高的主要用于电子晶片生产过程的清洗和蚀刻，由于不溶性固体颗粒或者金属离子都可能在微细电路之间导通电流，使之短路，所以电子级磷酸对不溶性固体颗粒和绝大多数金属离子含量都有苛刻的要求。

由于电子级磷酸中要求金属离子杂质含量极少，分离难度较大，通常以食品级磷酸或初步提纯过的工业级磷酸为原料来制备电子级磷酸。目前国内大多数生产电子级磷酸厂家采用的装置是将工业黄磷提纯制成高纯黄磷，利用精制的高纯黄磷在干净、干燥的空气中燃烧生成气态五氧化二磷，再将五氧化二磷溶于超纯水中，制取电子级磷酸。该法提纯黄磷使磷的损失较大，成本增高；同时反应需要在高温下进行，能耗高，污染大，由于黄磷具有自燃性，该装置对设备材质、生产控制和造作人员要求较高，生产控制较难。

磷酸的净化方法一般有：溶剂萃取法、离子交换法、电渗析法、结晶法等。与其它几种方法相比，结晶法有着能耗低、设备简单、操作成本小、污染小的优点，同时产品纯度高，色度好，一直被作为电子级磷酸制备的重点研究方法。

专利号为201120108876.X公开了一种生产电子级磷酸的装置，包括磷酸沉降槽、结晶器A、结晶器B和产品槽；磷酸沉降槽通过管道A连接至结晶器A，结晶器A下方连接有过滤器A，过滤器A出料口连接配酸槽A，配酸槽A通过管道连接至结晶器B，结晶器B下方连接有过滤器B，过滤器B出料口连接配酸槽B，配酸槽B通过管道B连接至产品槽。该装置生产流程繁琐，所用的设备较多，占地面积大，产品收率较低。

发明内容

本发明为了克服现有技术的不足，提供了一种设备简单，易操作，占地面积小，产品回收率高，能工业化生产的电子级磷酸的生产装置。

本发明的技术方案如下：

一种高纯度电子级磷酸的生产装置，包括搅拌结晶器、真空泵、出酸泵、调酸罐和循环泵；所述的搅拌结晶器、出酸泵、调酸罐和循环泵通过管道依次循环连接；所述的真空泵通过管道与搅拌结晶器的下段的上方连接；所有的管道上设有阀门。

以上所述的搅拌结晶器包括盖板、结晶室、搅拌器、洗晶装置和抽滤室；所述的搅拌结晶器分为上部和下部，上下部之间是由两层滤板隔开，滤板上设有滤孔，两层滤板之间设有滤布；所述的上部为结晶室，下部为抽滤室；所述的结晶室和抽滤室外部分别设有独立的夹套Ⅰ和夹套Ⅱ；所述的搅拌器安装于结晶室内中间，并在盖板上固定；所述的洗晶装置安装在结晶室上方。

以上所述的洗晶装置由环形喷淋管组成，喷淋管的外周边均匀分布喷淋孔；所述的的洗晶装置设有洗晶水进口。

以上所述的夹套Ⅰ内通入热水或冰盐水；所述的夹套Ⅱ内通入热水。

以上所述的结晶室上方设有进酸口、进气口、出气口；所述的结晶室下方的滤板上方设有排污口；所述的夹套Ⅰ的下方设有进水口A，进水口A对面上方设有出水口A。

以上所述的进气口与空气过滤器连接。

以上所述的抽滤室的下方设有出酸口，出酸口与出酸泵的进口通过管道连接，出酸泵的出口上有分支管道与磷酸生产线连接，所有的管道上均设有阀门；所述的夹套Ⅱ下方设有进水口B，进水口B对面上方设有出水口B。

以上所述的调酸罐上方设有进料口和循环酸进口，下方设有循环酸出口，顶部设有排气口；所述的进料口与出酸泵的出口连接，其中间设有分支管道与磷酸生产设备连接，所述的循环酸进口和循环酸出口分别通过管道与循环泵的出口和进口连接，所述的循环泵的出口上有分支管道与洗晶装置连接，管道上均设有阀门。

以上所述的搅拌结晶器、出酸泵、调酸罐、循环泵和管道均由耐酸材料制成。

本发明的工作原理是：