CN105947994B - 一种微电子用mos级硫酸的生产装置及生产方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种微电子用MOS级硫酸的生产装置及生产方法,该生产装置包括吸收装置、重吸收装置、脱吸收装置、硫酸成品槽和尾气回收装置,该方法通过上述装置对工业生产***中的三氧化硫混合气体经过一系列的提纯、吸收、冷却、脱吸工艺,制成微电子用MOS级硫酸。本发明具有较高的***稳定性并有效减少了生产成本。
Description
技术领域
本发明涉及一种硫酸的生产装置,尤其是涉及一种微电子用MOS级硫酸的生产装置,本发明还涉及一种硫酸的生产方法,尤其是涉及一种微电子用MOS级硫酸的生产方法。
背景技术
精制硫酸作为精细化学品之一,广泛应用于电子通讯、医药等行业,也作为化学试剂以及蓄电池的原料,其中在芯片生产工艺中的MOS阶段,也需要用到硫酸来实现该工艺,且对硫酸的纯度提出了更高的要求,即MOS级硫酸,MOS级硫酸就是指硫酸中铁元素浓度不超过100PPb的浓硫酸。
现有技术中,MOS级硫酸的生产大多采用工业硫酸蒸馏的方法及采用成品的液态三氧化硫气体被吸收方法进行生产,这种方法存在以下不足:一,采用蒸馏法或采用成品的液态三氧化硫,其能耗及生产成本均较高,二,这两种方法的生产安全系数较低;三,对硫酸的浓度精度控制不够准确,不易达到生产要求。
发明内容
为了解决上述现有技术中存在的不足,本发明提供一种微电子用MOS级硫酸的生产装置及生产方法,不仅能够生产高纯度的微电子用MOS级硫酸,同时具有较低的生产成本和较高的***可靠性能,而且具有较为简单的操作流程,有效地提高了经济效益。
为了实现上述发明目的,本发明提供的技术方案如下:
一种微电子用MOS级硫酸的生产装置,该装置包括:吸收装置、重吸收装置、脱吸收装置、硫酸成品槽和尾气回收装置;吸收装置,该吸收装置包括第一吸收塔、硫酸循环槽、硫酸循环泵、第一硫酸冷却器、预热器、三氧化硫蒸发器、过滤装置和废液槽,在第一吸收塔上设有第一进气口、第一排气口、第一进液口和第一出液口,在所述硫酸循环槽内设有硫酸循环泵,在所述硫酸循环泵上设有硫酸循环泵出液口和硫酸循环泵进液口,在所述第一硫酸冷却器上设有冷却器进液口、冷却器出液口、循环冷却水进水口和循环冷却水出水口,在所述预热器上设有冷酸进口、冷酸出口、热酸进口和热酸出口,在所述三氧化硫蒸发器上设有蒸发器进液口、蒸发器出液口、加热蒸汽进口、冷凝水出口和三氧化硫出气口,在所述过滤装置上设有过滤进口、过滤出口和排液口,所述过滤装置为笼状结构,在过滤装置内设有滤网,所述第一进气口通过管道与工业硫酸生产***相连通,所述第一排气口通过管道与工业硫酸生产***相连通,在第一吸收塔内设有第一硫酸喷淋器,所述第一硫酸喷淋器与第一进液口相连通,所述第一出液口通过管道与硫酸循环槽相连通,所述硫酸循环泵进液口与硫酸循环槽相连通,所述硫酸循环泵出液口分别与冷却器进液口和被加热酸进口相连通,所述冷却器出液口与第一进液口相连通,所述循环冷却水进水口与循环冷却水出水口分别与循环水进水管及回水管相连通,所述被加热酸进口与被加热酸出口相连通,所述被冷却酸出口与蒸发器进液口相连通,所述蒸发器出液口与被冷却酸进口相连通,所述被冷却酸进口与被冷却酸出口相连通,所述被冷却酸出口与硫酸循环槽相连通,所述加热蒸汽进口与冷凝水出口相连通,所述三氧化硫出气口与气体过滤器进口相连通,所述气体过滤器排液口连通至废液槽;
重吸收装置,该重吸收装置包括第二吸收塔、MOS吸收酸循环槽、MOS吸收酸循环泵和第二硫酸冷却器,在第二吸收塔上设有第二进气口、第二排气口、第二进液口和第二出液口,在所述MOS吸收酸循环槽上设有MOS吸收酸循环槽进口、MOS吸收酸循环槽出口和超纯水进口,在所述MOS吸收酸循环泵上设有输入端和输出端,在所述第二硫酸冷却器上设有冷却器硫酸进口、冷却器硫酸出口、循环冷却水进口和循环冷却水出口,所述第二进气口通过管道与过滤出口相连通,在所述第二进气口处设有气体稀释装置,所述第二排气口通过管道与尾气回收装置相连通,在第二吸收塔内设有第二硫酸喷淋器,所述第二硫酸喷淋器与第二进液口相连通,所述MOS吸收酸循环槽进口与第二出液口相连通,所述MOS吸收酸循环槽出口与输入端相连通,所述输出端与冷却器硫酸进口相连通,所述冷却器硫酸出口与第二进液口相连通,所述循环冷却水进口与循环冷却出水口相连通;
脱吸收装置,该脱吸装置包括脱吸塔、MOS脱吸酸循环槽、MOS脱吸酸循环泵、硫酸成品槽和惰性气体产生装置,在脱吸塔上设有第三进气口、第三排气口、第三进液口、循环进液口和第三出液口,在所述MOS脱吸酸循环槽上设有MOS脱吸酸循环槽进口和MOS脱吸酸循环槽出口,在所述MOS脱吸酸循环泵上设有MOS脱吸酸循环泵进口和MOS脱吸酸循环泵出口,所述第三进液口与冷却器硫酸出口相连通,在所述脱吸塔上内还设有第三硫酸喷淋器,所述第三硫酸喷淋器分别与第三进液口和循环进液口相连通,所述第三出液口与MOS脱吸酸循环槽进口相连通,所述MOS脱吸酸循环槽出口与MOS脱吸酸循环泵进口相连通,所述MOS脱吸酸循环泵出口与循环进液口相连通,所述第三进气口与惰性气体产生装置相连通,所述第三排气口与尾气回收装置相连通;
硫酸成品槽,该硫酸成品槽通过管道与MOS脱吸酸循环泵出口相连通;
尾气回收装置,该尾气回收装置与工业硫酸生产***相连通。
在上述的本发明微电子用MOS级硫酸的生产装置中,所述生产装置中与硫酸有接触的部位均覆盖有衬氟材料,能够有效防止浓硫酸对设备的腐蚀以及保证浓硫酸的纯度。
本发明还提供了一种利用上述生产设备生产微电子用MOS级硫酸的方法,该方法包括以下步骤:
第一步,选用工业硫酸生产***中转化工序的三氧化硫混合气体,三氧化硫混合气体通过第一进气口进入第一吸收塔内,浓硫酸通过第一进液口进入第一硫酸喷淋器,第一硫酸喷淋器将浓硫酸喷洒入第一吸收塔内吸收三氧化硫,未被吸收的混合气体通过第一排气口排出至工业硫酸生产***中,吸收完毕的浓硫酸经第一出液口进入硫酸循环槽;
第二步,第一步中得到的吸收完毕而进入硫酸循环槽内的浓硫酸,其中一部分在硫酸循环泵的作用下,进入第一硫酸冷却器中,通过循环冷却水对上述浓硫酸进行冷却,通过第一进液口进入第一吸收塔中,另一部分通过硫酸循环泵进入预热器中,进入预热器的浓硫酸经过预热后送入三氧化硫蒸发器,通过加热蒸汽进行加热,加热蒸汽冷凝后从冷凝水出口流出,浓硫酸经过加热后其中的三氧化硫气体受热后溢出,溢出的三氧化硫气体进入过滤装置,经过蒸发后的浓硫酸通过管道回流至预热器中,对其中温度相对较低的浓硫酸进行预热,然后通过管道回流至硫酸循环槽中;
第三步,上述第二步中得到的三氧化硫气体经过过滤装置后除去酸雾等杂质,净化后的三氧化硫气体通过管道从第二进气口进入第二吸收塔中,杂质通过排液口流入废液槽中;
第四步,第三步中得到的三氧化硫气体进入第二吸收塔后,通过气体稀释装置将三氧化硫气体浓度降低,通过第二硫酸喷淋器喷洒浓硫酸吸收三氧化硫,未被吸收的微量气体通过第二排气口排出至尾气回收装置,吸收完毕的浓硫酸经第二出液口进入MOS吸收酸循环槽;
第五步,第四步中得到的浓硫酸经过超纯水稀释维持浓度96~98%,再经过MOS吸收酸循环泵运送至第二硫酸冷却器中进行冷却,冷却后的浓硫酸一部分通过第二进液口进入第二吸收塔中循环使用,另一部分浓硫酸则流入脱吸塔中;
第六步,流入脱吸装置的浓硫酸在脱吸塔中经过脱吸提纯后,进入MOS脱吸酸循环槽中,一部分通过MOS脱吸酸循环泵进入硫酸成品槽中,另一部分进入脱吸塔中循环利用。
在上述的一种微电子用MOS级硫酸的生产方法中,所述尾气回收装置中的收集的气体进入工业硫酸干燥装置中经过去除酸雾处理后,输送至工业硫酸生产***中进行循环利用。
根据上述技术方案,相对于现有技术本发明具有如下优点:
一、本发明利用工业硫酸生产***中的三氧化硫混合气体进行生产,有效降低了生产成本。
二、本发明的尾气回收装置对其中的废气进行了循环回收利用,是“绿色”循环工艺,同时降低了生产成本,提高的生产效益。
三、本发明的生产装置结合生产方法,具有较高的***稳定性及安全性,保证了生产的MOS级硫酸的纯度满足生产要求。
附图说明
图1是本发明微电子用MOS硫酸生产设备的生产流程图。
图2是本发明中第一吸收塔的结构示意图。
图3是本发明中硫酸循环槽的结构示意图。
图4是本发明中硫酸循环泵的结构示意图。
图5是本发明中第一冷却器的结构示意图。
图6是本发明中预热器的结构示意图。
图7是本发明中三氧化硫蒸发器的结构示意图。
图8是本发明中过滤装置的结构示意图。
图9是本发明中第二吸收塔的结构示意图。
图10是本发明MOS吸收酸循环槽的结构示意图。
图11是本发明MOS吸收酸循环泵的结构示意图。
图12是本发明第二冷却器的结构示意图。
图13是本发明脱吸塔的结构示意图。
图14是本发明MOS脱吸酸循环槽的结构示意图。
图15是本发明MOS脱吸酸循环泵的结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图和具体的实例来对本发明微电子用MOS级硫酸的生产装置及生产方法做进一步的详细阐述,以求更为清楚明了地理解其结构组成和工作方式,但不能以此来限制本发明专利的保护范围。
如图1—15所示,一种微电子用MOS级硫酸的生产装置,该装置包括:一种微电子用MOS级硫酸的生产装置,该装置包括:吸收装置、重吸收装置、脱吸收装置、硫酸成品槽和尾气回收装置;吸收装置,该吸收装置包括第一吸收塔2、硫酸循环槽3、硫酸循环泵4、第一硫酸冷却器5、预热器6、三氧化硫蒸发器7、过滤装置8和废液槽9;所述第一吸收塔2是用来吸收工业硫酸生产***1中混合气体中的三氧化硫气体,能够有效地对三氧化硫进行吸收;硫酸循环槽3用来储存第一吸收塔2中吸收过三氧化硫气体的浓硫酸;硫酸循环泵4是用来将硫酸循环槽3中的浓硫酸分别运送至第一硫酸冷却器5进行冷却和预热器6中进行加热;第一硫酸冷却器5用来将运送过来的浓硫酸进行冷却后送至第一吸收塔2中实现循环利用;预热器6用来对硫酸循环泵4运送来的浓硫酸进行初步加热,能够实现对热能的有效利用,减少资源浪费;三氧化硫蒸发器7用来将从预热器6中运送来的浓硫酸进行加热,得到较为纯净的三氧化硫气体;过滤装置8为笼状结构,内设有滤网,用来将三氧化硫气体中含有的酸雾等杂质除去,提高三氧化硫气体的纯度。
在第一吸收塔2上设有第一进气口201、第一排气口202、第一进液口203和第一出液口204,在所述硫酸循环槽3内设有硫酸循环泵4,在所述硫酸循环泵4上设有硫酸循环泵出液口402和硫酸循环泵进液口401,在所述第一硫酸冷却器5上设有冷却器进液口501、冷却器出液口502、循环冷却水进水口503和循环冷却水出水口504,在所述预热器6上设有被加热酸进口601、被冷却酸出口602、被冷却酸进口603和被加热酸出口604,在所述三氧化硫蒸发器7上设有蒸发器进液口701、蒸发器出液口702、加热蒸汽进口703、冷凝水出口704和三氧化硫出气口705,在所述过滤装置8上设有过滤进口801、过滤出口802和排液口803,所述第一进气口201通过管道与工业硫酸生产***1相连通,所述第一排气口202通过管道与工业硫酸生产***1相连通,在第一吸收塔2内设有第一硫酸喷淋器205,所述第一硫酸喷淋器205与第一进液口203相连通,所述第一出液口204通过管道与硫酸循环槽3相连通,所述硫酸循环泵进液口401与硫酸循环槽3相连通,所述硫酸循环泵出液口402分别与冷却器进液口501和冷酸进口601相连通,所述冷却器出液口502与第一进液口203相连通,所述循环冷却水进水口503与循环冷却水出水口504相连通,所述冷酸进口601与热酸出口604相连通,所述热酸出口604与蒸发器进液口701相连通,所述蒸发器出液口702与热酸进口603相连通,所述热酸进口603与冷酸出口602相连通,所述冷酸出口602与硫酸循环槽3相连通,所述加热蒸汽进口703与冷凝水出口704相连通,所述三氧化硫出气口705与过滤进口801相连通,所述排液口803连通至废液槽9;
重吸收装置,该重吸收装置包括第二吸收塔10、MOS吸收酸循环槽11、MOS吸收酸循环泵12和第二硫酸冷却器13,所述第二吸收塔10用来吸收过滤装置8运送过来的三氧化硫气体,得到更高浓度的浓硫酸;MOS吸收酸循环槽11用来将从第二吸收塔10中运送来的浓硫酸用超纯水进行稀释,得到MOS硫酸;MOS吸收酸循环泵12是用来将MOS吸收酸循环槽11中运送来的MOS硫酸运送至第二硫酸冷却器13中;第三硫酸冷却器是用来将MOS吸收酸循环泵12运送来的MOS硫酸进行冷却,并将冷却后的MOS硫酸一路运送至第二吸收塔10中进行循环利用,一路运送至脱吸塔中。
在第二吸收塔10上设有第二进气口1001、第二排气口1002、第二进液口1003和第二出液口1004,在所述MOS吸收酸循环槽11上设有MOS吸收酸循环槽进口1101、MOS吸收酸循环槽出口1102和超纯水进口1103,在所述MOS吸收酸循环泵12上设有输入端1201和输出端1202,在所述第二硫酸冷却器13上设有冷却器硫酸进口1301、冷却器硫酸出口1302、循环冷却水进口1303和循环冷却水出口1304,所述第二进气口1001通过管道与过滤出口802相连通,在所述第二进气口1001处设有气体稀释装置1006,所述第二排气口1002通过管道与尾气回收装置19相连通,在第二吸收塔10内设有第二硫酸喷淋器1005,所述第二硫酸喷淋器1005与第二进液口1003相连通,所述MOS吸收酸循环槽进口1101与第二出液口1004相连通,所述MOS吸收酸循环槽出口1102与输入端1201相连通,所述输出端1202与冷却器硫酸进口1301相连通,所述冷却器硫酸出口1302与第二进液口1003相连通,所述循环冷却水进口1303与循环冷却水出口1304相连通。
脱吸收装置,该脱吸装置包括脱吸塔14、MOS脱吸酸循环槽15、MOS脱吸酸循环泵16、硫酸成品槽17和惰性气体产生装置18;脱吸塔14是用来将第二硫酸冷却器13中运送来的MOS硫酸进行脱吸提纯;MOS脱吸酸循环槽15是用来作为脱吸塔14运送过来的MOS硫酸的储存和中转装置;MOS脱吸酸循环泵16将MOS脱吸酸循环槽15运送来的MOS硫酸分成两路,一路运送至硫酸成品槽17储存起来,一路运送至脱吸塔14中进行循环利用。
在脱吸塔14上设有第三进气口1401、第三排气口1402、第三进液口1403、循环进液口1404和第三出液口1405,在所述MOS脱吸酸循环槽15上设有MOS脱吸酸循环槽进口1501和MOS脱吸酸循环槽出口1502,在所述MOS脱吸酸循环泵16上设有MOS脱吸酸循环泵进口1601和MOS脱吸酸循环泵出口1602,所述第三进液口1403与冷却器硫酸出口1302相连通,在所述脱吸塔14上内还设有第三硫酸喷淋器1406,所述第三硫酸喷淋器1406分别与第三进液口1403和循环进液口1404相连通,所述第三出液口1405与MOS脱吸酸循环槽进口1501相连通,所述MOS脱吸酸循环槽出口1502与MOS脱吸酸循环泵进口1601相连通,所述MOS脱吸酸循环泵出口1602与循环进液口1404相连通,所述第三进气口1401与惰性气体产生装置18相连通,所述第三排气口1402与尾气回收装置19相连通;
硫酸成品槽17,该硫酸成品槽17通过管道与MOS脱吸酸循环泵出口1602相连通;
尾气回收装置19,该尾气回收装置19与工业硫酸生产***1相连通。
在上述的本发明微电子用MOS级硫酸的生产装置中,所述生产装置中与硫酸有接触的部位均覆盖有衬氟材料,能够有效防止浓硫酸对设备的腐蚀以及保证浓硫酸的纯度。
本发明还提供了一种利用上述生产设备生产微电子用MOS级硫酸的方法,该方法包括以下步骤:
第一步,选用工业硫酸生产***1中转化工序的三氧化硫混合气体,三氧化硫混合气体通过第一进气口201进入第一吸收塔2内,浓硫酸通过第一进液口203进入第一硫酸喷淋器205,第一硫酸喷淋器205将浓硫酸喷洒入第一吸收塔2内吸收三氧化硫,未被吸收的混合气体通过第一排气口202排出至工业硫酸生产***1中,吸收完毕的浓硫酸经第一出液口204进入硫酸循环槽3;
第二步,第一步中得到的吸收完毕而进入硫酸循环槽3内的浓硫酸,其中一部分在硫酸循环泵4的作用下,进入第一硫酸冷却器5中,通过循环冷却水对上述浓硫酸进行冷却,通过第一进液口203进入第一吸收塔2中,另一部分通过硫酸循环泵4进入预热器6中,进入预热器6的浓硫酸经过预热后送入三氧化硫蒸发器7,通过加热蒸汽进行加热,加热蒸汽冷凝后从冷凝水出口704流出,浓硫酸经过加热后其中的三氧化硫气体受热后溢出,溢出的三氧化硫气体进入过滤装置8,经过蒸发后的浓硫酸通过管道回流至预热器6中,对其中温度相对较低的浓硫酸进行预热,然后通过管道回流至硫酸循环槽3中;
第三步,上述第二步中得到的三氧化硫气体经过过滤装置8后除去酸雾等杂质,净化后的三氧化硫气体通过管道从第二进气口1001进入第二吸收塔10中,杂质通过排液口803流入废液槽9中;
第四步,第三步中得到的三氧化硫气体进入第二吸收塔10后,通过气体稀释装置1006将三氧化硫气体浓度降低,防止由于三氧化硫浓度过高导致吸收速率过快,使得过程难以控制,且MOS的浓度精度难以控制,通过第二硫酸喷淋器1005喷洒浓硫酸吸收三氧化硫,未被吸收的微量气体通过第二排气口1002排出至尾气回收装置19,吸收完毕的浓硫酸经第二出液口1004进入MOS吸收酸循环槽11;
第五步,第四步中得到的浓硫酸经过超纯水稀释维持浓度96~98%,用去除铁、氯、铝等离子的超纯水能够有效避免对硫酸的纯度造成影响,再经过MOS吸收酸循环泵12运送至第二硫酸冷却器13中进行冷却,冷却后的浓硫酸一部分通过第二进液口1003进入第二吸收塔10中循环使用,另一部分浓硫酸则流入脱吸塔14中;
第六步,流入脱吸装置的浓硫酸在脱吸塔14中经过脱吸提纯后,进入MOS脱吸酸循环槽15中,一部分通过MOS脱吸酸循环泵16进入硫酸成品槽17中,另一部分进入脱吸塔14中循环利用。
所述尾气回收装置19中的收集的气体进入工业硫酸干燥装置中经过去除酸雾处理后,输送至工业硫酸生产***1中进行循环利用,一方面防止废气对环境造成污染,同时能够减少资源浪费,节约生产成本。
毫无疑问,本发明微电子用MOS级硫酸的生产装置及生产方法除了上述实例以外还有其他类似的结构组成和使用方式。总而言之,本发明微电子用MOS级硫酸的生产装置及生产方法还包括其他对于本技术领域技术人员来说显而易见的变换和替代。
Claims (4)
1.一种微电子用MOS级硫酸的生产装置,其特征在于,该装置包括:吸收装置、重吸收装置、脱吸收装置、硫酸成品槽和尾气回收装置;
吸收装置,该吸收装置包括第一吸收塔(2)、硫酸循环槽(3)、硫酸循环泵(4)、第一硫酸冷却器(5)、预热器(6)、三氧化硫蒸发器(7)、过滤装置(8)和废液槽(9),在第一吸收塔(2)上设有第一进气口(201)、第一排气口(202)、第一进液口(203)和第一出液口(204),在所述硫酸循环槽(3)内设有硫酸循环泵(4),在所述硫酸循环泵(4)上设有硫酸循环泵出液口(402)和硫酸循环泵进液口(401),在所述第一硫酸冷却器(5)上设有冷却器进液口(501)、冷却器出液口(502)、循环冷却水进水口(503)和循环冷却水出水口(504),在所述预热器(6)上设有被加热酸进口(601)、被冷却酸出口(602)、被冷却酸进口(603)和被加热酸出口(604),在所述三氧化硫蒸发器(7)上设有蒸发器进液口(701)、蒸发器出液口(702)、加热蒸汽进口(703)、冷凝水出口(704)和三氧化硫出气口(705),在所述过滤装置(8)上设有过滤进口(801)、过滤出口(802)和排液口(803),所述过滤装置(8)为笼状结构,在过滤装置(8)内设有滤网(804),所述第一进气口(201)通过管道与工业硫酸生产***(1)相连通,所述第一排气口(202)通过管道与工业硫酸生产***(1)相连通,在第一吸收塔(2)内设有第一硫酸喷淋器(205),所述第一硫酸喷淋器(205)与第一进液口(203)相连通,所述第一出液口(204)通过管道与硫酸循环槽(3)相连通,所述硫酸循环泵进液口(401)与硫酸循环槽(3)相连通,所述硫酸循环泵出液口(402)分别与冷却器进液口(501)和预热器被加热酸进口(601)相连通,所述冷却器出液口(502)与第一进液口(203)相连通,所述循环冷却水进水口(503)与循环冷却水出水口(504)分别与循环水进水管及回水管相连通,所述被加热酸进口(601)与被加热酸出口(604)相连通,所述被加热酸出口(604)与蒸发器进液口(701)相连通,所述蒸发器出液口(702)与被冷却酸进口(603)相连通,所述被冷却酸进口(603)与被冷却酸出口(602)相连通,所述被冷却酸出口(602)与硫酸循环槽(3)相连通,所述加热蒸汽进口(703)与冷凝水出口(704)相连通,所述三氧化硫出气口(705)与过滤进口(801)相连通,所述排液口(803)连通至废液槽(9);
重吸收装置,该重吸收装置包括第二吸收塔(10)、MOS吸收酸循环槽(11)、MOS吸收酸循环泵(12)和第二硫酸冷却器(13),在第二吸收塔(10)上设有第二进气口(1001)、第二排气口(1002)、第二进液口(1003)和第二出液口(1004),在所述MOS吸收酸循环槽(11)上设有MOS吸收酸循环槽进口(1101)、MOS吸收酸循环槽出口(1102)和超纯水进口(1103),在所述MOS吸收酸循环泵(12)上设有输入端(1201)和输出端(1202),在所述第二硫酸冷却器(13)上设有冷却器硫酸进口(1301)、冷却器硫酸出口(1302)、循环冷却水进口(1303)和循环冷却水出口(1304),所述第二进气口(1001)通过管道与过滤出口(802)相连通,在所述第二进气口(1001)处设有气体稀释装置(1006),所述第二排气口(1002)通过管道与尾气回收装置(19)相连通,在第二吸收塔(10)内设有第二硫酸喷淋器(1005),所述第二硫酸喷淋器(1005)与第二进液口(1003)相连通,所述MOS吸收酸循环槽进口(1101)与第二出液口(1004)相连通,所述MOS吸收酸循环槽出口(1102)与循环泵输入端(1201)相连通,所述循环泵输出端(1202)与冷却器硫酸进口(1301)相连通,所述冷却器硫酸出口(1302)与第二进液口(1003)相连通,所述循环冷却水进口(1303)与循环冷却出水口(1304)分别与循环水的进水管及回水管相连通;
脱吸收装置,该脱吸装置包括脱吸塔(14)、MOS脱吸酸循环槽(15)、MOS脱吸酸循环泵(16)和惰性气体产生装置(18),在脱吸塔(14)上设有第三进气口(1401)、第三排气口(1402)、第三进液口(1403)、循环进液口(1404)和第三出液口(1405),在所述MOS脱吸酸循环槽(15)上设有MOS脱吸酸循环槽进口(1501)和MOS脱吸酸循环槽出口(1502),在所述MOS脱吸酸循环泵(16)上设有MOS脱吸酸循环泵进口(1601)和MOS脱吸酸循环泵出口(1602),所述第三进液口(1403)与冷却器硫酸出口(1302)相连通,在所述脱吸塔(14)上内还设有第三硫酸喷淋器(1406),所述第三硫酸喷淋器(1406)分别与第三进液口(1403)和循环进液口(1404)相连通,所述第三出液口(1405)与MOS脱吸酸循环槽进口(1501)相连通,所述MOS脱吸酸循环槽出口(1502)与MOS脱吸酸循环泵进口(1601)相连通,所述MOS脱吸酸循环泵出口(1602)与循环进液口(1404)相连通,所述第三进气口(1401)与惰性气体产生装置(18)相连通,所述第三排气口(1402)与尾气回收装置(19)相连通;
硫酸成品槽(17),该硫酸成品槽(17)通过管道与MOS脱吸酸循环泵出口(1602)相连通;
尾气回收装置(19),该尾气回收装置(19)与工业硫酸生产***(1)相连通。
2.根据权利要求1所述的微电子用MOS级硫酸的生产装置,其特征在于,所述生产装置中与硫酸有接触的部位均覆盖有衬氟材料。
3.一种利用权利要求1所述生产设备生产微电子用MOS级硫酸的方法,其特征在于,该方法包括以下步骤:
第一步,选用工业硫酸生产***(1)中转化工序的三氧化硫混合气体,三氧化硫混合气体通过第一进气口(201)进入第一吸收塔(2)内,浓硫酸通过第一进液口(203)进入第一硫酸喷淋器(205),第一硫酸喷淋器(205)将浓硫酸喷洒入第一吸收塔(2)内吸收三氧化硫,未被吸收的混合气体通过第一排气口(202)排出至工业硫酸生产***(1)中,吸收完毕的浓硫酸经第一出液口(204)进入硫酸循环槽(3);
第二步,第一步中得到的吸收完毕而进入硫酸循环槽(3)内的浓硫酸,其中一部分在硫酸循环泵(4)的作用下,进入第一硫酸冷却器(5)中,通过循环冷却水对上述浓硫酸进行冷却,通过第一进液口(203)进入第一吸收塔(2)中,另一部分通过硫酸循环泵(4)进入预热器(6)中,进入预热器(6)的浓硫酸经过预热后送入三氧化硫蒸发器(7),通过加热蒸汽进行加热,加热蒸汽冷凝后从冷凝水出口(704)流出,浓硫酸经过加热后其中的部分三氧化硫气体受热后析出,析出的三氧化硫气体进入过滤装置(8),经过蒸发后的浓硫酸通过管道回流至预热器(6)中,对其中温度相对较低的浓硫酸进行预热,然后通过管道回流至硫酸循环槽(3)中;
第三步,上述第二步中得到的三氧化硫气体经过过滤装置(8)后除去酸雾,净化后的三氧化硫气体通过管道从第二进气口(1001)进入第二吸收塔(10)中,杂质通过排液口(803)流入废液槽(9)中;
第四步,第三步中得到的三氧化硫气体进入第二吸收塔(10)后,通过气体稀释装置(1006)将三氧化硫气体浓度降低,通过第二硫酸喷淋器(1005)喷洒浓硫酸吸收三氧化硫,未被吸收的微量气体通过第二排气口(1002)排出至尾气回收装置(19),吸收完毕的浓硫酸经第二出液口(1004)进入MOS吸收酸循环槽(11);
第五步,第四步中得到的浓硫酸经过超纯水稀释维持浓度96~98%,再经过MOS吸收酸循环泵(12)运送至第二硫酸冷却器(13)中进行冷却,冷却后的浓硫酸一部分通过第二进液口(1003)进入第二吸收塔(10)中循环使用,另一部分浓硫酸则流入脱吸塔(14)中;
第六步,流入脱吸装置的浓硫酸在脱吸塔(14)中经过脱吸提纯后,进入MOS脱吸酸循环槽(15)中,一部分通过MOS脱吸酸循环泵(16)进入硫酸成品槽(17)中,另一部分进入脱吸塔(14)中循环利用。
4.根据权利要求3所述的微电子用MOS级硫酸的生产方法,其特征在于,所述尾气回收装置(19)中的收集的尾气进入工业硫酸干燥装置中,经去除酸雾处理后,输送至工业硫酸生产***(1)中进行循环利用。
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