[发明专利]一种超纯高浓度硅溶胶的生产系统

说明书

本发明公开了一种超纯高浓度硅溶胶的生产系统，包括水循环加热装置，水循环加热装置包括反应釜，有益效果是：整个系统正常工作时，浓缩罐中的超纯水加热蒸发成高温水蒸气，通过冷凝器冷凝成超纯水，收集后的超纯水可继续做生产超纯硅溶胶的原水使用，热交换后的热水通过循环水出口进入反应釜，对反应釜进行加热，提高反应釜中液体的温度，加快硅溶胶的生成速度，生成的稀硅溶胶通过滤后收集到容器中，根据需要可用塑料泵打入浓缩罐中，进行蒸发浓缩，从而实现了超纯水的回收利用，也实现了浓缩产生的余热促进硅溶胶反应，缩短了硅溶胶的生产周期。

技术领域：

本发明属于硅溶胶生产技术领域，特别涉及一种超纯高浓度硅溶胶的生产系统。

背景技术：

硅溶胶是无定形二氧化硅水合物颗粒在水中均匀分散形成的溶胶液体，其分子式可表述为mSiO2.nH2O，胶粒大小一般在100nm以下。由于硅溶胶胶粒表面有大量的羟基，具有很大的反应活性，同事具有高温稳定性、绝缘性、耐水性、无污染等特点，因此广泛应用于纺织、涂料、造纸、橡胶、陶瓷、精密铸造、电子行业等。不同的行业对硅溶胶的纯度等要求不同，半导体行业对硅溶胶的纯度要求极高，超高纯的硅溶胶主要应用在半导体行业，比如硅晶圆片、鍺晶圆片等的精密抛光，集成电路的化学机械平坦化(CMP)工艺等等，是微电子行业中必不可少的耗材之一。

目前合成超纯硅溶胶多以水玻璃为原料，通过离子交换树脂进行离子交换得到二氧化硅溶胶，该方法的缺点是硅溶胶里含有一定量的金属杂质，这些杂质对半导体有污染和机械损伤，对产品的品质影响很大。金属硅反应法需要用强碱比如氢氧化钠做形核剂，使硅溶胶中的碱金属无法除去，并且该方法生产的硅溶胶的固含量比较低，因此本发明新型提出一种超纯高浓度硅溶胶的生产系统。

发明内容：

本发明的目的就在于为了解决上述问题而提供一种超纯高浓度硅溶胶的生产系统，解决了现有技术的缺点。

为了解决上述问题，本发明提供了一种技术方案：

一种超纯高浓度硅溶胶的生产系统，包括水循环加热装置，所述水循环加热装置包括反应釜，所述反应釜的内壁上固定连接有多孔板支撑的滤布，所述反应釜相对于多孔板支撑的滤布的上方反应釜上固定连接有一号观察孔，所述一号观察孔一侧反应釜上固定连接有一号排气孔，所述一号排气孔相对于一号观察孔的另一侧反应釜上固定连接有一号人孔，所述反应釜相对于多孔板支撑的滤布下方连接有二号管道，所述二号管道上设置有一号阀门，所述二号管道相对于反应釜的另一端连接有容器，所述容器与反应釜之间通过二号管道连通，所述容器下方一侧固定连接有一号管道。

作为优选，所述一号管道上设置有塑料泵，所述容器通过一号管道连接有硅胶浓缩装置，所述硅胶浓缩装置包括浓缩罐，所述一号管道相对于容器的另一端与浓缩罐固定连接，所述浓缩罐与容器之间通过一号管道相互连通，所述浓缩罐上固定连接有二号观察孔，所述二号观察孔一侧浓缩罐上连接有蒸馏柱，所述蒸馏柱一侧浓缩罐上固定连接有二号人孔，所述浓缩罐相对于蒸馏柱的另一侧上连接有三号管道。

作为优选，所述三号管道上设置有二号阀门，所述浓缩罐通过蒸馏柱连接有冷凝器，所述冷凝器由若干冷凝管组合而成，所述冷凝管上方设置有蒸汽入口，所述蒸汽入口与蒸馏柱一端连接，所述浓缩罐通过蒸馏柱与蒸汽入口和冷凝管之间相互连通，所述冷凝管上方一侧连接有循环水冷水入口，所述循环水冷水入口另一侧与反应釜连接。

作为优选，所述循环水冷水入口下方冷凝管一侧连接有循环水出口，所述循环水出口相对于冷凝管的另一侧与反应釜连接。

作为优选，所述循环水出口上设置有增压泵，所述冷凝管相对于蒸汽入口的另一侧连接有超纯水出口。

作为优选，所述超纯水出口相对于冷凝管的另一端连接有超纯储水罐。

作为优选，所述超纯储水罐通过超纯水出口与冷凝管之间相互连通。