[发明专利]一种三氟化氮的连续精馏装置

说明书

本发明涉及一种三氟化氮的连续精馏装置，属于三氟化氮精馏技术领域。一种三氟化氮的连续精馏装置，所述装置包括主框架、控制台、进料入口、除水罐、精馏罐、中馏罐、冷却管、循环泵、离水罐、储水罐、连接管、出气管、蒸汽管、管路以及止回阀。所述装置通过离水罐加热硫酸，使硫酸液中的水汽蒸发进入到储水罐，硫酸液能够循环使用，减少人工更换硫酸的次数，降低试验成本，提升试验的安全性；所述装置不仅结构合理，操作简单，而且能够制备高纯度的三氟化氮，是一种理想的制备高纯三氟化氮的装置。

技术领域

本发明涉及一种三氟化氮的连续精馏装置，属于三氟化氮精馏技术领域。

背景技术

三氟化氮化学式为NF₃，沸点为-129.0℃，在常温下是一种无色、无臭、性质稳定的气体，是一种强氧化剂。三氟化氮在微电子工业中作为一种优良的等离子蚀刻气体，在离子蚀刻时裂解为活性氟离子，这些氟离子对硅和钨化合物，高纯三氟化氮具有优异的蚀刻速率和选择性，它在蚀刻时，在蚀刻物表面不留任何残留物，是非常良好的清洗剂，同时在芯片制造、高能激光器方面得到了大量的运用。

专利号为CN203112506U的专利，一种精馏及吸附提纯三氟化氮制备高纯三氟化氮的装置。针对现有制备三氟化氮的装置由于在结构上的一些缺陷，并不能很好地去除粗品三氟化氮中的杂质得到高纯度的三氟化氮，无法满足生产的需求。为了提高三氟化氮纯度，会通过硫酸进行除水，硫酸吸水会浓度贬低，需要经常更换，更换硫酸具有一定的危险，且三氟化氮沸点低，需要液氮冷却，容易冻伤，实验室内人工操作难度较大。

发明内容

为克服现有技术存在的缺陷，本发明的目的在于提供一种三氟化氮的连续精馏装置，所述装置不仅结构合理，操作简单，而且能够制备高纯度的三氟化氮，是一种理想的制备高纯三氟化氮的装置。

为实现本发明的目的，提供以下技术方案。

一种三氟化氮的连续精馏装置，所述装置包括主框架；主框架顶部设置有一处控制台，主框架底部贯穿连接有一处进料入口；进料入口尾端与除水罐贯通连接；除水罐内部装有硫酸液，除水罐上部通过连接管与精馏罐连接；精馏罐顶部贯通连接有出气管，中馏罐设置在精馏罐的外侧，中馏罐顶部与精馏罐上部通过管路连接，中馏罐底部通过管路与精馏罐下部连接；精馏罐外壁设有冷却管，冷却管内部装有液氮，冷却管与加注口贯通连接，冷却管上下端均与位于其一侧的循环泵通过管路贯通连接，循环泵催动冷却管内部液氮，冷却管底部设置有分流口；离水罐通过连通管与除水罐下部连接；离水罐顶部通过蒸汽管与储水罐顶部连接；离水罐下部通过降温管与除水罐连接。

连接管上设有止回阀，出气管上设有止回阀，蒸汽管上设有止回阀，中馏罐与精馏罐连接的管路上设有止回阀；止回阀中设有电机阀门。

优选止回阀包括止回槽和电机阀门，止回阀与电机阀门贯通连接，电机阀门处于进流端，止回阀内侧环绕连接有两处止回槽，止回槽为向内凸起弯曲的弧形条，弯曲方向与流量方向相同，止回槽处于电机阀门后端。

优选冷却管紧贴精馏罐外壁环绕。

优选进料入口尾端设置有五处连接管道，分散进入除水罐内部的硫酸液中。

优选离水罐底部设置有加热炉丝，离水罐与除水罐内部的硫酸液相互连通。

优选降温管中部为弧形圆形管路，降温管中部为弧形与冷却管弧度相同，降温管中部与冷却管底部相邻分布。

有益效果

1.本发明提供了一种三氟化氮的连续精馏装置，所述装置中的止回阀内部设置有止回槽，止回槽的弯曲方向与流向方向相同，弯曲的止回槽防止内部的气体回流，使回流的气体在止回槽的引导下回归正向，同时止回槽降低止回阀内部的直径宽度，使气体速度加快，压强增大，减少回流的发生，同时带走止回槽引导回流的气体。