[发明专利]高纯度硫酸溶液的制备方法及制备系统

权利要求书

1.一种高纯度硫酸溶液的制备方法，至少包含：

提供一混合溶液，其中所述混合溶液包含硫酸、第一溶液、过氧化氢、水、氧气以及不溶性不纯物，且所述第一溶液的沸点高于硫酸的沸点；

将所述混合溶液利用重力流于一大气压下依序进行第一预热步骤、第二预热步骤以及蒸馏步骤，以形成第二溶液，其中第一预热步骤去除过氧化氢、水与氧气，第二预热步骤与蒸馏步骤去除水，第一预热步骤的温度是低于第二预热步骤的温度，且第二预热步骤的温度是低于蒸馏步骤的温度；

将所述第二溶液进行蒸发步骤，以于高于硫酸的沸点且低于所述第一溶液的沸点的温度下，去除不溶性不纯物以及第一溶液，并获得第一气体，其中所述第一气体包含三氧化硫、硫酸以及水；以及

利用硫酸溶液吸收所述第一气体，以形成一高纯度硫酸溶液，其中所述硫酸溶液的浓度是大于96重量百分比，所述高纯度硫酸溶液的浓度是至少96重量百分比，且所述高纯度硫酸溶液的杂质是不大于0.1ppb。

2.如权利要求1所述的高纯度硫酸溶液的制备方法，其中所述第一预热步骤的温度是大于120℃，所述第二预热步骤的温度是160℃至200℃之间，所述蒸馏步骤的温度是340℃至350℃之间，且所述蒸发步骤的温度是340℃至350℃之间。

3.如权利要求1所述的高纯度硫酸溶液的制备方法，其中所述混合溶液包含催化剂材料。

4.如权利要求1所述的高纯度硫酸溶液的制备方法，其中所述第一预热步骤包含添加催化剂材料至所述混合溶液中。

5.如权利要求1所述的高纯度硫酸溶液的制备方法，其中所述高纯度硫酸溶液的浓度是96重量百分比至98重量百分比之间。

6.如权利要求1所述的高纯度硫酸溶液的制备方法，在所述硫酸溶液吸收第一气体后，还至少包含除气步骤及冷却步骤，以去除未被吸收的第一气体，并冷却所述高纯度硫酸溶液。

7.一种用于制备高纯度硫酸溶液的系统，包含：

原料槽，以容置一混合溶液，其中所述原料槽的顶部设有进料口，所述原料槽的底部设有出料口，所述出料口是与第一管线连接；

第一硫酸纯化装置，所述第一硫酸纯化装置是藉由第一管线与原料槽连接，使所述混合溶液输入该第一硫酸纯化装置，其中所述第一硫酸纯化装置包含：

第一预热槽，是藉由所述第一管线与所述原料槽连接；

第二预热槽，是藉由第二管线与所述第一预热槽连接，且设于低于第一预热槽的第一高度；以及

蒸馏塔，是藉由第三管线与所述第二预热槽连接，且设于低于第二预热槽的第二高度；

第二硫酸纯化装置，是藉由第四管线与所述蒸馏塔连接，且设于低于蒸馏塔的第三高度，其中所述第二硫酸纯化装置，包含：

蒸发塔，是藉由所述第四管线与所述蒸馏塔连接，以将所述第一溶液进行蒸发步骤，而形成第一气体，所述第一气体包含三氧化硫、硫酸以及水；

吸收塔，是藉由第五管线连接至所述蒸发塔，其中所述吸收塔包含吸收剂，且所述吸收剂为硫酸溶液，以吸收所述第一气体，并形成高纯度硫酸溶液，且该高纯度硫酸溶液的浓度是至少96重量百分比；以及

收集槽，藉由第六管线与所述吸收塔连接，以收集所述高纯度硫酸溶液。

8.如权利要求7所述的用于制备高纯度硫酸溶液的系统，其中所述原料槽的混合溶液包含催化剂材料。

9.如权利要求7所述的用于制备高纯度硫酸溶液的系统，其中所述第一预热槽的混合溶液包含催化剂材料。

10.如权利要求7所述的用于制备高纯度硫酸溶液的系统，其中所述第一预热槽的温度是低于所述第二预热槽的温度，且所述第二预热槽的温度是低于所述蒸馏塔的温度。

11.如权利要求7所述的用于制备高纯度硫酸溶液的系统，其中所述混合溶液包含硫酸、第一溶液、过氧化氢、水、氧气以及不溶性不纯物，且所述第一溶液的沸点高于硫酸。

12.如权利要求11所述的用于制备高纯度硫酸溶液的系统，其中所述第一预热槽的温度是大于120℃，所述第二预热槽的温度是160℃至200℃之间，所述蒸馏塔的温度是340℃至350℃之间，且所述蒸发塔的温度是340℃至350℃之间，以去除过氧化氢、水、氧气、所述不溶性不纯物以及第一溶液。