專利名稱:用于生產(chǎn)高純砷的大型蒸餾爐的制作方法
技術領域:
本實用新型涉及一種非金屬材料的工業(yè)化提純生產(chǎn)技術,特別是半導體 基礎材料超高純砷的生產(chǎn)用蒸餾爐的技術。
技術背景目前高純砷的生產(chǎn)方法有氯化精餾法、鉛熔池升華法和砷化氫裂解法, 它們的共同缺陷是生產(chǎn)成本高、批量小,不能適應市場需求。另外,氯化精 餾法又存在投產(chǎn)成本高、生產(chǎn)用塔易損壞、產(chǎn)品質量不穩(wěn)定、生產(chǎn)過程中易 產(chǎn)生三氯化砷氣體泄漏、生產(chǎn)過程存在安全隱患;鉛熔池升華法存在質量不 能達標;砷化氫裂解法存在砷化氫毒氣泄漏的安全隱患。申請?zhí)枮?2006100395410的高純砷的生產(chǎn)方法不但克服了以上三種方法的缺陷,還綜 合了鉛熔池法和氯化精餾還原法的優(yōu)點,提出了先形成砷鉛合金,再從其中 以升華分離的方法提取砷,再將分離出的砷在氫氣中升華獲得純度為7N的 砷。該方法需要采用石英制作反應用各種用具,但由于石英器具容積量小, 易破碎,石英管因在蒸餾過程中易受腐蝕,使用壽命短,成本居高不下, 故,2006100395410的高純砷的生產(chǎn)方法還不能應用于工業(yè)化批量生產(chǎn)。 實用新型內(nèi)容本實用新型目的在于為以上高純砷的生產(chǎn)方法配套一種耐用性好、使用 壽命長、適應大批量生產(chǎn)的用于生產(chǎn)高純砷的大型蒸餾爐。本實用新型包括由金屬材料制成的密封蒸餾室,所述蒸餾室設置隔腔, 在所述隔腔夾層中設置加熱板,在所述蒸餾室內(nèi)設置分隔層,在所述蒸餾室 的一個上端連通設置由金屬材料制成的蒸餾管。在潔凈環(huán)境中,將需進行蒸餾的半成品料分裝在各個料盤中,將各個料 盤組合裝載入大型蒸餾爐的各分隔層,封閉好爐門,使蒸餾室完全密封,通 過控溫器對蒸餾爐的各加熱板進行加溫,以不同蒸氣壓對半成品中的各轉化物進行分離而達到提純的目的。半成品受熱蒸餾,純度達到7N的高純砷自 蒸餾管蒸餾出,在蒸餾管的另一端就可在潔凈環(huán)境中卸載料罐進行出料。本實用新型設備結構設計合理、易于生產(chǎn)、方便使用,且使用壽命長、 利于7N高純砷的大批量工業(yè)化生產(chǎn)。各加熱板可進行分別加溫控制,保證 蒸餾的均溫熱場,確保產(chǎn)品品質的一致性。為了使蒸餾室內(nèi)溫度更加均衡,本實用新型所述各分隔層背面設置熱偶 套管,在各熱偶套管內(nèi)分別設置發(fā)熱元件。本實用新型所述蒸餾室由主室和爐門組成。在全密封結構的基礎上,又 可以自由料盤裝出料,這樣有效地保證了生產(chǎn)操作的安全性和潔凈度。上述金屬材料最好為鈦。為了減少生產(chǎn)過程帶入二次污染,提高砷的提純率,本實用新型必須采 用具有密度小、耐高低溫、塑性好、機械強度大、抗酸堿腐蝕性好的金屬 材料制成大型蒸餾爐,在常溫下,不會被稀鹽酸、稀硫酸、硝酸或稀堿 溶液所腐蝕,只有氫氟酸、熱的濃鹽酸、濃硫酸等才可對它作用。應用 該金屬材料可大大降低砷提純的生產(chǎn)成本,采用新材料后的使用壽命大 約是石英的10多倍, 一般不易損壞。
圖1為本實用新型的一種結構示意圖。
具體實施方式
如圖1所示,本實用新型由主室1和爐門2組成的一個密封蒸餾室,主 室1由雙層結構形成隔腔3,在隔腔3中設置多塊加熱板4,各加熱板4分 別以電連接與設置在外部的控溫器。在主室1內(nèi)設置分隔層5,各分隔層5的背面設置熱偶套管7,在各熱 偶套管7內(nèi)分別設置發(fā)熱元件,各發(fā)熱元件與控溫器電連接。在主室1的一 個上端連通設置由金屬材料制成的蒸餾管6。以上主室l、爐門2、分隔層5、蒸餾管6和熱偶套管7分別以金屬鈦 材料制成。
權利要求1、用于生產(chǎn)高純砷的大型蒸餾爐,其特征在于包括由金屬材料制成的密封蒸餾室,所述蒸餾室設置隔腔,在所述隔腔夾層中設置加熱板,在所述蒸餾室內(nèi)設置分隔層,在所述蒸餾室的一個上端連通設置由金屬材料制成的蒸餾管。
2、 根據(jù)權利要求1所述用于生產(chǎn)高純砷的大型蒸餾爐,其特征在于所 述各分隔層背面設置熱偶套管,在各熱偶套管內(nèi)分別設置發(fā)熱元件。
3、 根據(jù)權利要求1所述用于生產(chǎn)高純砷的大型蒸餾爐,其特征在于所 述蒸餾室由主室和爐門組成。
4、 根據(jù)權利要求1或2或3所述用于生產(chǎn)高純砷的大型蒸餾爐,其特 征在于金屬材料為鈦。
專利摘要用于生產(chǎn)高純砷的大型蒸餾爐,涉及一種非金屬材料的工業(yè)化提純生產(chǎn)技術,特別是半導體基礎材料超高純砷的生產(chǎn)用蒸餾爐的技術。本實用新型包括由金屬材料制成的密封蒸餾室,所述蒸餾室設置隔腔,在所述隔腔夾層中設置加熱板,在所述蒸餾室內(nèi)設置分隔層,在所述蒸餾室的一個上端連通設置由金屬材料制成的蒸餾管。本實用新型設備結構設計合理、易于生產(chǎn)、方便使用,且使用壽命長、利于7N高純砷的大批量工業(yè)化生產(chǎn)。各加熱板可進行分別加溫控制,保證蒸餾的均溫熱場,確保產(chǎn)品品質的一致性。
文檔編號C22B9/02GK201420092SQ20092004426
公開日2010年3月10日 申請日期2009年6月9日 優(yōu)先權日2009年6月9日
發(fā)明者張世才, 王繼榮 申請人:揚州高能新材料有限公司