[发明专利]一种三氟化氮粗品中氧化亚氮的去除方法和系统

说明书

本发明属于尾气处理技术领域，提供了一种三氟化氮粗品中氧化亚氮的去除方法和系统及系统的使用方法。本发明提供的去除方法，将来自于三氟化氮精馏系统的三氟化氮粗品气化，得到三氟化氮和氧化亚氮混合气体；通过水洗将混合气体中的氧化亚氮和三氟化氮分离，得到氧化亚氮水溶液和三氟化氮气体；将得到的氧化亚氮水溶液进行再生得到氧化亚氮气体，再将氧化亚氮气体裂解炉裂解，得到氧气和氮气，实现氧化亚氮的彻底去除。本发明提供的去除方法实现了氧化亚氮的彻底去除，操作简单、成本低。

技术领域

本发明涉及尾气处理技术领域，尤其涉及一种三氟化氮粗品中氧化亚氮的去除方法和系统及系统的使用方法。

背景技术

三氟化氮(NF₃)是一种无色无味的气体，主要用于微电子工业中，是一种优良的等离子蚀刻剂和清洗剂。目前工业上常采用电解法和化学合成法制备三氟化氮，这两种方法得到的三氟化氮粗气中均含有少量的氧化亚氮(N₂O)杂质。

三氟化氮生产工艺中含有氧化亚氮的粗气经过一系列的纯化操作，如：氧化、水洗、碱洗、吸附和精馏等，去除大量的酸性杂质、氮、氧、氟化氢等组分，最终得到99.999％以上的高纯三氟化氮气体。但是，氧化亚氮(N₂O)在上述操作中并没有消失，而是在精馏塔组的除重塔釜富集，长期富集后，氧化亚氮的体积含量可达到60～80％。

现有技术中除去三氟化氮精馏除重塔中氧化亚氮的方法是：把来自于富含氧化亚氮的三氟化氮粗气间歇排污入碱水洗系统，使氧化亚氮溶于水或碱液中去除。上述方法利用的是氧化亚氮溶于水的特性，但是富含氧化亚氮的水溶液或碱溶液在加热情况下，又能够释放出溶解的氧化亚氮气体，对环境继续造成污染。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种三氟化氮粗品中氧化亚氮的去除方法和系统及系统的使用方法。本发明提供的去除方法能够将三氟化氮粗品中的氧化亚氮彻底去除，减少氧化亚氮对环境的污染。

为了实现上述发明目的，本发明提供以下技术方案：

本发明提供了一种三氟化氮粗品中氧化亚氮的去除方法，包括以下步骤：

将来自于三氟化氮精馏系统的三氟化氮粗品进行气化，得到三氟化氮和氧化亚氮混合气；

将所述三氟化氮和氧化亚氮混合气依次进行一级水洗、二级水洗和三级水洗，得到三氟化氮气体和氧化亚氮水溶液；

将所述氧化亚氮水溶液进行再生，得到氧化亚氮气体；

将所述氧化亚氮气体进行裂解，得到氧气和氮气。

优选地，所述再生的温度为80～150℃。

优选地，所述裂解为固体催化剂催化裂解，所述固体催化剂的活性成分包括镍、钴和锆；所述裂解的温度为350～800℃。

本发明还提供了一种三氟化氮粗品中氧化亚氮的去除系统，包括：气化器1；

与所述气化器1的气相出口连通的第一水洗塔2；

与所述第一水洗塔2的气相出口连通的第二水洗塔3；

与所述第二水洗塔3的气相出口连通的第三水洗塔4；

与所述第一水洗塔2的液相出口连通的第一储液容器21；

与所述第一储液容器21的液相出口连通的再生设备5；

与所述再生设备5的气相出口连通的裂解炉6；

与所述第二水洗塔3的液相出口连通的第二储液容器31；

所述第二储液容器31的液相出口与所述第一储液容器21连通；

与所述第三水洗塔4的液相出口连通的第三储液容器41；