[实用新型]一种超纯氯化氢的制备装置

说明书

本实用新型涉及一种超纯氯化氢的制备装置，属于纯化设备技术领域。主要包括超纯氯气净化装置、超高纯氢气净化器、催化反应器、低温再沸精馏系统；所述的超纯氯气净化装置、氯气质量流量控制器、混合器、催化反应器依次连接；所述的超高纯氢气净化器包括脱氧装置、吸气净化装置，所述的脱氧装置、吸气净化装置、氢气质量流量控制器、混合器、催化反应器依次连接。本实用新型整体结构简单、低温再沸精馏系统用液氮作为冷源简化了设备流程，方便操作管理，保障液态氯化氢的连续可靠生产。

技术领域

本实用新型属于纯化设备技术领域，具体涉及一种超纯氯化氢的制备装置。

背景技术

超纯氯化氢材料，是大规模集成电路和光电产业广泛应用的基础化学品，随着国家大规模集成电路战略的发展，其使用的数量和范围越来越大，品质要求越来越高。目前，国内使用的高纯氯化氢产品绝大部分均由韩国进口，也有从德国和美国、日本进口的部分产品，在国内分装而成。由于制造的工艺复杂，进口量远远不能满足国内市场的需求，因此其价格一直居高不下。

实用新型内容

为解决现有技术的问题，本实用新型提供一种超纯氯化氢的制备装置，实现超高纯氯化氢国产化，满足了国内大规模集成电路和光电产业的需求。

本实用新型的技术方案如下：一种超纯氯化氢的制备装置，包括超纯氯气净化装置、超高纯氢气净化器、催化反应器、低温再沸精馏系统；

所述的超纯氯气净化装置、氯气质量流量控制器、混合器、催化反应器依次连接；

所述的超高纯氢气净化器包括脱氧装置、吸气净化装置，所述的脱氧装置、吸气净化装置、氢气质量流量控制器、混合器、催化反应器依次连接；

所述的低温再沸精馏系统包括精馏塔，所述的精馏塔下方连通超纯氯化氢储罐，所述超纯氯化氢储罐连接再沸加热器，所述精馏塔内设计为上段填料和下段填料，所述精馏塔上方设有冷凝器，所述冷凝器连接液氮罐，所述的催化反应器连接精馏塔的中部。

进一步的，所述的超纯氯气净化装置包括两个并联吸附塔Ⅰ，所述的脱氧装置包括两个并联吸附塔Ⅱ。

进一步的，所述超纯氯气净化装置内装有高效脱氧吸附剂，所述的脱氧装置内装有高效脱氧吸附剂，所述的吸气净化装置内装有高效吸气净化剂，所述催化反应器内装有合成催化剂。所述的高效脱氧吸附剂、高效吸气净化剂为本领域常用的化学试剂，做为优选，本实用新型优选使用申请号为201410407743.0中公开的脱氧剂。

使用本实用新型提供的装置制备超纯氯化氢的方法，包括如下步骤：由过量的超高纯氢气和超纯氯气经过合成催化剂催化合成氯化氢和氢气的混合气体，将混合气体经过低温再沸精馏系统，将氯化氢液化并将氢气分离出去，从而获得超纯氯化氢。本实用新型所述超纯的标准为纯度99.9999％，超高纯的标准为纯度99.99999％。

进一步的，所述超高纯氢气的体积百分比为51％-90％，其余为氯气。

进一步的，具体步骤为：

(1)将纯氢净化为超高纯氢气；纯氢纯度为99.99％；

(2)将盐水电解生成的氯气(纯度为99％)净化为超纯氯气；

(3)将步骤(1)制备的超高纯氢气、步骤(2)制备的超纯氯气在混合器内混合；所述超高纯氢气体积百分比为其余为氯气；

(4)步骤(3)混合后的气体进入催化反应器，在合成催化剂的作用下，将其化合成氯化氢，得到氯化氢和氢气的混合气体；

(5)氯化氢和氢气的混合气体通过低温再沸精馏系统，将氯化氢液化为液态氯化氢，通过再沸过程将溶解在液态氯化氢中的氢气分离出来由精馏塔顶部排出，从而获得液态超纯氯化氢；液态超纯氯化氢进入超纯氯化氢储罐，并由超纯氯化氢出口排出。