[实用新型]LED氮化镓生产炉废氨气回收装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种回收利用生产超纯氨的装置，特别涉及通过回收GaN生成过程中的废氨气生产超纯氨的装置。

背景技术

7N电子级超纯氨是LED行业中的一种重要原材料，是MOCVD技术制备GaN的重要基础材料。其基本原理在于超高纯氨气用于金属有机化合物化学气相淀积（MOCVD）外延生长过程中，它与金属有机物的前驱物三甲基镓（Ga(CH₃)）在高温高压下发生化学反应生成氮化镓：

Ga(CH₃)₃(g)+NH₃(g)→GaN(s)+3CH₄(g)。

然而该反应原料利用率较低，氨气的使用效率不到3%，大量没有参与反应的氨气随着载气排出反应炉，其强烈的刺激性气味不仅对人体健康造成污染，更会直接污染大气环境。因此，为了避免大量含有氨气的有毒废气直接排入大气而造成空气污染，需要采用一定的方法对此废气进行处理。目前常规的方法是通过水喷淋塔装置将氨气吸收并转化为氨水，然而，氨气在水中的溶解度有限，因而，需要相当庞大的喷淋设备才能起到效果，占地面积和用水量均较为庞大，并且仍然不能排除有相当部分的氨气直接排入大气中，因此该方法不能彻底解决问题。专利201120066672.4报道了一种超纯氨生产系统废气回收利用装置，提供了一种设计可连续化生产并可综合利用的废气回收利用装置，然而该装置同样吸收量有限，并且回收得到的氨气品质较差，不能作为超纯氨继续使用。

实用新型内容

本实用新型的实用新型目的是为了克服上述背景技术的缺点，提供一种回收LED芯片生产厂家的废氨气生产超纯氨的方法，该方法可连续回收氨气，并且产品品质能达到超纯氨的要求，可以继续作为超纯氨在LED芯片的生产过程中使用，实现了超纯氨的循环使用。

本实用新型的技术方案是：一种LED氮化镓生产炉废氨气回收装置，它包括缓冲罐、过滤器、汽化器、冷凝器、精馏塔和高位槽，所述的过滤器共有两个分别是一级过滤器和二级过滤器，所述的冷凝器共有三个分别是冷凝器Ⅰ、冷凝器Ⅱ、冷凝器Ⅲ，所述的汽化器共有两个分别是汽化器Ⅰ和汽化器Ⅱ；所述的缓冲罐左侧设有废氨气管路，缓冲罐顶部出口与一级过滤器一端相连；所述的一级过滤器的另一端与二级过滤器相连，二级过滤器出口与冷凝器Ⅰ入口相连，冷凝器Ⅰ上端连有放空管路，下端出口与汽化器Ⅰ左侧入口相连；汽化器Ⅰ右侧中部与冷凝器Ⅱ相连；冷凝器Ⅱ上端连有放空管路，下端出口与汽化器Ⅱ左侧入口相连，所述的汽化器Ⅱ底部连有排污管路，顶部设有精馏塔，精馏塔顶部出口与冷凝器Ⅲ相连，冷凝器Ⅲ上端连有放空管路，下端出口与高位槽相连，高位槽底部与精馏塔相连，精馏塔，冷凝器Ⅲ与高位槽组成一个回流系统；高位槽中部设有成品氨管路，与氨气成品罐相连。

所述的缓冲罐底部设有排污管路并连接到排污池。

所述的汽化器Ⅰ顶部设有放空管路，底部设有排污管路两个出口。

本实用新型的有益效果是：采用该系统可以实现氮化镓生产炉废氨气的连续化回收利用，并且回收得到的氨气其纯度达到超纯氨的技术指标，可继续提供给LED用户使用；该装置不仅消除了环境污染，实现了废氨气的循环利用，节约了成本，创造了较高的经济效益；同时，该装置为LED客户解决了处理废氨气的难度，为公司超纯氨客户的扩展提供了有利的技术支持，有助于公司抢占市场制高点。

附图说明

图1为本实用新型结构示意图；

其中：1、缓冲罐，2、一级过滤器，3、二级过滤器，4、冷凝器Ⅰ，5、 冷凝器Ⅱ，6、高位槽， 7、冷凝器Ⅲ，8、汽化器Ⅱ，9、汽化器Ⅰ，10、废氨气管路，11、排污管路，12、放空管路，13、放空管路，14、排污管路，15、放空管路，16、排污管路，17、氨气管路，18、放空管路，19、液氨管路，20、成品氨管路，21、精馏塔。

具体实施方式

本实施例为一种LED氮化镓生产炉废氨气回收装置，它由缓冲罐（1）、过滤器、汽化器、冷凝器、精馏塔（21）和高位槽（6）组成。