[实用新型]一种电子级溴化氢的制备装置

说明书

本实用新型公开一种电子级溴化氢的制备装置，包括反应器，脱轻塔以及脱重塔；反应器进料口连接用于混合氢气及预热后溴素的混合器出料口，混合器进料口与预热溴素的预热器溴素出口连接；反应器塔顶反应物出口依次经预热器、脱轻塔的再沸器、冷却器后与脱轻塔中部物料入口连接；脱轻塔塔顶气相出口与脱重塔的再沸器热源入口连接，再沸器热源出口与脱轻塔塔顶分凝器入口连接；脱轻塔侧线与脱重塔连接，以将侧线采出的粗溴化氢送入到脱重塔T102。本实用新型充分利用反应生成的热量和双效精馏工艺，不需要外来热源，可节省液氮45％以上；选用溴素和氢气为反应原料，反应产物杂质较少，溴素选择性高，可100％转化为溴化氢。

技术领域

本实用新型涉及溴化氢技制备术领域，特别是涉及一种电子级溴化氢的制备装置。

背景技术

溴化氢用于制造各种溴化合物，也可用于医药、染料、香料等工业，是制造各种无机溴化物如溴化钠、溴化钾、溴化锂和溴化钙等和某些烷基溴化物如溴甲烷、溴乙烷等的基本原料。医药上用以合成镇静剂和麻醉剂等。也是一些金属矿物的良好溶剂，用于高纯金属的提炼。

以溴化氢作为刻蚀气体的等离子刻蚀技术可通过控制被刻蚀物质的温度达到精确的刻蚀精度。因此高纯高纯溴化氢多用于半导体掺磷的N型多晶硅、掺磷的单晶硅或者二维半导体的刻蚀，是芯片先进制程的核心气体之一。

CN201010548938.9提出溴化氢气体的制备方法及其发生装置，该方法采用赤磷法制备溴化氢。由于赤磷易燃，该方法危险性高、成本高，且无法得到电子级的溴化氢气体。

CN201710598091.7提出溴化氢提纯工艺，该方法采用含水溴化氢为原料，采用冷冻-吸附方法脱水然后对脱水后的溴化氢精制。由于溴化氢在有水情况下对设备的腐蚀性较强，冷冻-吸附的方法对设备仍具有较强的腐蚀性。该方法采用两台精馏塔提出溴化氢，液氨能耗高，是否能制备高纯的溴化氢没有交代。

实用新型内容

本实用新型的目的是针对现有技术中存在的技术缺陷，而提供一种电子级溴化氢的制备装置，不仅能够在溴化氢的合成阶段避免水的产生，而且在精制阶段能够节约能。

为实现本实用新型的目的所采用的技术方案是：

一种电子级溴化氢的制备装置，包括：

反应器R101，脱轻塔T101以及脱重塔T102；

反应器R101进料口连接用于混合氢气及预热后溴素的混合器M101出料口，混合器M101进料口与预热溴素的预热器E101溴素出口连接；反应器R101塔顶反应物出口依次经预热器E101、脱轻塔T101的再沸器E102、冷却器E106后与脱轻塔T101中部物料入口连接；

脱轻塔T101塔顶气相出口与脱重塔T102的再沸器E103热源入口连接，再沸器E103热源出口与脱轻塔T101塔顶分凝器E105的入口连接；脱轻塔T101侧线与脱重塔T102连接，以将侧线采出的粗溴化氢送入到脱重塔T102，脱重塔T102塔顶采出6N电子级溴化氢产品。

其中，分凝器E105具有液相出口与气体出口，所述液相出口与脱轻塔T101的回流口连接。

其中，脱重塔T102具有塔顶冷凝器E104，具有液相出口与气相出口，塔顶冷凝器E104液相出口与脱重塔T102回流口连接。

本实用新型通过溴气和氢气在反应器反应得到溴化氢，然后通过由脱轻塔以及脱重塔等构成的精制单元进行双效精馏，最后得到6N电子级溴化氢。精制单元采用双效精馏的方式，并合理利用反应器中催化燃烧反应放出的热量，能够有效降低精制单元的能耗和冷耗，充分利用了反应生成的热量和双效精馏工艺，不需要外来热源，同时可节省液氮45％以上。

另，本实用新型装置在制备溴化气时，选用溴素和氢气作为反应原料，反应产物中杂质较少。且溴素选择性高，可100％转化为溴化氢。且所制备溴化氢的纯度≥99.9999％。