[发明专利]氨吸收装置以及制备超净高纯氨水的方法

说明书

技术领域

本发明涉及高纯度氨水吸收装置以及工艺，特别涉及一种使用高纯材料构建的氨吸收装置以及使用该装置制备超净高纯氨水的工艺方法。

背景技术

电子化学品是为电子工业配套的专用化工材料，质量要求高。同时，电子化学品也具有产品更新换代快，投资回报率高等特点。在技术方面，美国、德国、日本及我国台湾目前已经在规模生产0.2-0.6μm技术用超净高纯试剂、0.09-0.2μm技术用超净高纯试剂方面完成实验室研究并开始规模生产。国内超纯化学品的生产能力，无法适应国内IC行业发展需要，这与我国想要发展成为半导体产业大国的目标极不相称，因此必须尽快解决这些问题，加速发展我国自己的超净高纯化学化学品产业。

目前国内关于高纯氨水制备的研究如火如荼，各单位也已经开发出了各种适用于生产工业级氨水的装备以及制备工艺。但这些专利都是生产工业级氨水，所采用材料均不是超净高纯材料，使用这些现有的工业级氨水制备装置，均无法得到符合电子工业用SEMI-C12标准的超净高纯氨水。为此，有必要研制一种能够制备符合上述电子工业用要求的超净高纯氨水的装备以及相应的工艺方法。

发明内容

本发明针对现有技术中缺乏能够制备超净高纯氨水的装置以及制备工艺的缺点，提供了一种使用高纯材料构建的氨吸收装置以及使用该装置制备超净高纯氨水的工艺方法。

为实现上述目的，本发明可采取下述技术方案：

使用高纯材料构建的氨吸收装置，包括依次连接的液氨罐、氨气脱油装置、氨气脱颗粒装置、氨吸收器以及超净高纯氨水储存槽，其中， 氨吸收器内部分割为第一腔室与第二腔室，第一腔室的底部与第二腔室的底部相互连通，第一腔室内设置有氨气分布器以及第一冷却管，第二腔室内设置有第二冷却管，氨气分布器的进口连接氨气脱颗粒装置的出口，第一冷却管位于氨气分布器上方，第一冷却管上方设置有去离子水进口，第二冷却管上方设置有氨水出口，氨水出口与超净高纯氨水存储槽相连接。

作为优选，所述氨气脱油装置由PTFE、PVDF以及PP微孔膜中的一种或者任意多种制成，微孔膜的孔径为100-500nm。

作为优选，所述氨气脱颗粒装置由PTFE和/或PP微孔膜制成，微孔膜的孔径为50-100nm。

作为优选，所述氨吸收器、第一冷却管以及第二冷却管分别由PTFE、PFA、PEP以及PP中的一种或者任意多种材料制成。

作为优选，所述氨气分布器由PES、PTFE以及PP微孔膜中的一种或者任意多种制成，微孔膜的孔径为100-500nm。 

使用上述氨吸收装置的超净高纯氨水的制备方法，包括以下具体步骤：将一等品以上的液氨汽化；使用氨气脱油装置将汽化后的氨气进行脱油处理，脱去氨气中的油份；使用氨气脱颗粒装置去除氨气中的颗粒；将去除了颗粒的高纯度氨气通入氨气吸收器，用去离子水吸收，经过第一冷却管以及第二冷却管的冷却，得到超净高纯氨水。

作为优选，氨吸收器内的氨水温度为0-20℃，氨吸收器内的氨水压力为0-0.1MPa，氨吸收器内的氨水吸收时间为0.1-0.2h。

作为优选，氨吸收器内的氨水温度为10℃，氨吸收器内的氨水压力为0.05MPa，氨吸收器内的氨水吸收时间为0.1h。

本发明由于采用了以上技术方案，具有显著的技术效果：

本发明所述的氨吸收装置以及相应的超净高纯氨水的制备方法适用于工业大规模生产符合甚至是超过SEMI-C12标准的超净高纯氨水，氨水吸收迅速，产量高，同时氨吸收器的设备结构紧凑，占地少，工艺简便，步骤少，安全可靠，无三废排放，无氨气泄漏，符合绿色环保的要求。

进一步地，氨吸收装置中，氨气脱油装置、氨气脱颗粒装置、冷却管、氨气分布器以及氨吸收器均由微孔膜制成，结构简单，可以兼具较高速的氨气通过率以及杂质截留率，装置制备简单，更换方便，符合大规模工业生产的需要。

进一步地，当氨吸收器内的氨水温度为10℃，氨吸收器内的氨水压力为0.05MPa，氨吸收器内的氨水吸收时间为0.1h时，得到的超净高纯氨水具有最佳的工艺指标以及最高的生产效率，具有较好的应用价值。

附图说明

图1是氨吸收装置的结构示意图。

具体实施方式

下面结合实施例对本发明作进一步的详细描述。

实施例1