[实用新型]一种生产含水量≤30ppb的电子级CO2

说明书

本实用新型属于一种生产含水量≤30ppb的电子级CO₂的装置；包括原料气储罐、热泵和产品罐，原料气储罐依次通过净化塔和吸附塔与第一精馏塔的原料气进口相连，第一精馏塔顶部的气相出口通过干燥塔与第二精馏塔的原料气进口，第二精馏塔的底部液相出口通过产品泵与产品储罐相连；第一精馏塔底部的液相出口通过换热器的第一尾气进口、换热器的第一尾气出口和第一调节阀与废气炉相连；具有低能耗、操作简便、运行稳定、运行安全可靠、产品单位电耗低和能将产品中水分降低至30ppb以下，且纯度提高至99.99995％电子级别的特点。

技术领域

本实用新型属于电子级CO₂生产技术领域，具体涉及一种生产含水量≤30ppb 的电子级CO₂的装置。

背景技术

电子特种气体被称作电子行业的“血液”和“粮食”，是大规模集成电路、多晶硅、光纤等制造业的重要原材料，属于国家加快扶持发展的战略性新兴产业。然而，电子特种气体过去很长时间一直被国外企业垄断，严重影响我国半导体产业的发展，也影响我国集成电路、半导体相关产品的国际竞争力。而电子级 CO₂作为半导体器件、超大规模集成电路的清洗剂，在铸造中硬化模和芯子，是电子行业生产的主要材料。尤其是用于超大规模集成电路，电子级CO₂产品对水含量要求极高，目前，工业上的高纯CO₂一般通过低温精馏法、选择吸附法、催化氧化法等纯化方法得到，但通过上述方法得到的电子级CO₂含水量均为微克级(即ppm)，上述级别的电子级CO₂能够虽然能够满足相关的标准，但相对于精密电子行业要求的纳克级来说含水量太高，无法满足精密电子行业正常使用的需求。

实用新型内容

本实用新型的目的在于克服现有技术中的缺陷，提供一种低能耗、操作简便、运行稳定、运行安全可靠、产品单位电耗低、能将产品中水分降低至30ppb以下、且纯度提高至99.99995％电子级别的生产含水量≤30ppb的电子级CO₂的装置。

本实用新型的目的是这样来实现的：包括原料气储罐、热泵和产品罐，所述原料气储罐依次通过净化塔和吸附塔与第一精馏塔的原料气进口相连，第一精馏塔顶部的气相出口通过干燥塔与第二精馏塔的原料气进口，第二精馏塔的底部液相出口通过产品泵与产品罐相连；第一精馏塔底部的液相出口通过换热器的第一尾气进口、换热器的第一尾气出口和第一调节阀与废气炉相连；第二精馏塔的顶部气相出口通过换热器的第二尾气进口和换热器的第二尾气出口与气液分离器相连，气液分离器的底部液相出口分别与第一精馏塔的原料液进口和第二精馏塔的原料液进口相连，气液分离器的顶部气相出口通过换热器的第三尾气进口、换热器的第三尾气出口和第十七调节阀与废气炉相连；热泵循环气出口分别通过管道与第一精馏塔底部的第一再沸器和第二精馏塔底部的第二再沸器的进口相连，第一再沸器和第二再沸器的出口分别通过第五调节阀与换热器的循环液进口相连，换热器的循环气出口与热泵与循环气进口相连。

优选地，所述吸附塔与第一精馏塔的原料气进口之间设有节流阀；第二精馏塔的底部液相出口和产品泵之间设有第四调节阀；气液分离器的底部液相出口和第一精馏塔的原料液进口之间设有第二调节阀，气液分离器的底部液相出口和第二精馏塔的原料液进口之间设有第三调节阀；换热器的循环气出口和热泵与循环气进口设有第六调节阀。