[实用新型]一种电子工业用氢氟酸的生产系统

说明书

技术领域

本实用新型涉及氢氟酸生产领域，具体地说是一种电子工业用氢氟酸的生产系统。

背景技术

氢氟酸的用途十分广泛，氢氟酸作为氟化学工业的重要原料可以生产氟致冷剂、含氟聚合物、含氟医药，用它生产的氟化铝和冰晶石是炼铝工业必不可少的助剂，它还是炼油厂的烷基化触媒、钢铁厂的不锈钢清洗剂。另外用氢氟酸生产的氟化盐被广泛地应用于食品保护、特种金属冶炼、皮革和纺织品处理、标本保存以及核工业等行业。电子工业用氢氟酸为高纯氢氟酸，作为强酸性清洗、腐蚀剂，可与硝酸、双氧水、冰醋酸等配置使用，主要用于集成电路和超大规模集成电路芯片的清洗和腐蚀，是微电子行业制作过程中的关键性基础化工材料之一。

氢氟酸是氟化氢气体的水溶液，分子式为HF-H₂O，为无色透明至淡黄色冒烟液体。目前国内外制备高纯氢氟酸的常用方法是将工业无水氢氟酸（其纯度高达99.95％或更高，但是其中含有硅、磷、氮、氯、硫、砷、硼以及金属元素等形成的阴、阳离子杂质）进一步进行氧化和精馏除杂，主要的提纯技术有精馏、蒸馏、亚沸蒸馏、气体吸收等技术，这些提纯技术各有特性，各有所长。有的提纯技术如亚沸蒸馏技术只能用于制备量少的产品，而有的提纯技术如气体吸收技术可以用于大规模的生产。目前高纯氢氟酸的生产装置中是在精馏塔的塔顶设置有塔顶冷凝器，精馏塔出来的气体在塔顶冷凝器内冷凝分离，液化温度较高的氢氟酸在塔顶冷凝器内冷凝然后回流至精馏塔内，而液化温度较低的杂质则仍为气态直接从塔顶冷凝器顶部排放除去。但是通过研究发现采用该方式针对氢氟酸精馏塔内出来的气体进行冷凝时，气体容易过冷，使得液化温度较低的杂质也液化成液体，这样部分杂质也会冷凝回流到精馏塔内，影响产品的质量，所制得产品的纯度较低。

发明内容

本实用新型正是针对现有技术中存在的技术问题，提供一种电子工业用氢氟酸的生产系统，该生产系统整体结构简单，操作方便，生产成本低，所制备的产品具有多种浓度，产量高，符合环保要求。

为了实现上述目的，本实用新型采用的技术方案为，一种电子工业用氢氟酸的生产系统，包括无水氟化氢预处理装置、反应罐、冷热水循环装置、喷淋吸收液循环装置和多个成品槽，所述无水氟化氢预处理装置包括原料贮瓶和加热水桶，所述原料贮瓶设置在加热水桶中，所述原料贮瓶的出料孔通过管道与一缓冲罐的进料口相连，所述缓冲罐的出料孔通过管道与反应罐的原料进孔相连，所述反应罐内部设有换热盘管和通气管，所述反应罐顶部设有氧化反应添加剂加料管，所述反应罐底部的出料孔处设有微孔膜过滤器，所述微孔膜过滤器通过管道与成品槽相连；所述冷热水循环装置包括储水箱、加热器和循环自吸泵，所述加热器采用夹套的形式设置在所述储水箱的外壁上，所述储水箱通过循环自吸泵与所述反应罐内的换热盘管进水口相连，所述换热盘管出水口通过管道直接连接至储水箱；所述喷淋吸收液循环装置包括吸收液储罐和循环泵，所述吸收液储罐一方面通过管道与所述反应罐的出料管相连接，另一方面通过循环泵连接至反应罐顶端内部的喷淋头，此外还与所述成品槽相连，成品槽通过管道与循环泵相连；整个技术方案设计巧妙实用，生产工艺简单，产量高且所制得的氢氟酸具有多种浓度可供选择。

作为本实用新型的一种改进， 所述反应罐和成品槽采用碳钢衬聚四氟乙烯材料制成，由于氢氟酸的强腐蚀性，并在工艺温度较高时腐蚀会更严重，因此材料该材料制备反应罐和成品槽能够增强它们的耐腐蚀性，从而延长使用寿命。

作为本实用新型的一种改进， 所述喷淋吸收液的循环装置所输出的喷淋吸收液为电阻率不低于17MΩ.cm的去离子水，属于电子级高纯水，纯度高，不含杂质，不会给系统造成二次污染。

作为本实用新型的一种改进， 所述微孔膜过滤器采用不锈钢材料制成，其孔径为0.05微米，该微孔膜过滤器的体积小、孔径均一、滤速快且吸附量少。

作为本实用新型的一种改进，所述循环泵选用不锈钢磁力泵，采用磁力耦合器传递动力，完全无泄漏，适用于输送不含固体颗粒腐蚀液体、强酸碱溶液等。

作为本实用新型的一种改进， 在所述无水氟化氢预处理装置、反应罐和成品槽上设有氢氟酸有毒气体浓度探测和集中报警装置，用于实时监测整个生产过程中是否存在有毒气体泄漏，从而保证操作人员的人身安全。

作为本实用新型的一种改进，所述反应罐上设有温度传感器和尾气收集管，所述尾气收集管与一尾气吸收塔相连，系统反应所产生的尾气经过尾气吸收塔处理后可达标排放。