專利名稱：一種超高純氨生產(chǎn)裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及高純光電子特氣制取技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種超高純氨生產(chǎn)裝置。
技術(shù)背景中國(guó)是目前世界上最大的合成氨生產(chǎn)國(guó)，年生產(chǎn)約為5000萬(wàn)噸。合成氨在高壓和高溫條件下利用煤、天然氣、石油通過(guò)催化制取。氨可作為冷凍劑、是化肥和大都無(wú)機(jī)、有機(jī)含氮化工產(chǎn)品的前體。氨作為半導(dǎo)體工業(yè)中氮化膜成膜的氮源氣體，廣泛應(yīng)用于LED發(fā)光器件的生產(chǎn)中。氨作為理想的氮源與硅源化合物甲硅烷(SiH4)或二氯二氫硅(SiH2CU)等，通過(guò)化學(xué)氣相沉積(CVD)在硅片的表層生成Si3N4，作為絕緣層或隔離層。因此，氨亦被廣泛應(yīng)用PV 太陽(yáng)能光伏電池、IC集成電路以及TFT-IXD液晶面板等的制造工藝中。普通的一級(jí)品工業(yè)氨(純度99。8% )遠(yuǎn)不能滿足光電子行業(yè)的需求，氨的純度必需達(dá)到99。999% (5N)或99。9999% (6N)，甚至99。99999% (7N)以上。氨中的各種雜質(zhì)必需控制在ppm、ppb甚至是ppt數(shù)量級(jí)。這對(duì)氨的純化技術(shù)和檢測(cè)技術(shù)提出了很大的挑戰(zhàn)。作為超高純氨主要應(yīng)用領(lǐng)域的光電產(chǎn)業(yè)包括光電器件、光電顯示、光電影像、光電儲(chǔ)存、和光電通信等。光電產(chǎn)業(yè)已經(jīng)是全球各個(gè)工業(yè)國(guó)家的戰(zhàn)略性產(chǎn)業(yè)，但作為關(guān)鍵生產(chǎn)原料的光電核心材料大多掌握在外國(guó)公司手中，形成我國(guó)光電產(chǎn)業(yè)發(fā)展的瓶頸。中國(guó)要在新能源和環(huán)保節(jié)能產(chǎn)業(yè)上占據(jù)制高點(diǎn)，不可能也不允許國(guó)外公司來(lái)壟斷光電材料的市場(chǎng)。近年來(lái)，隨著全球石油等能源資源逐漸減少，世界各國(guó)大力發(fā)展清潔能源以及節(jié)能技術(shù)，重點(diǎn)關(guān)注低碳經(jīng)濟(jì)。在此背景之下，我國(guó)的太陽(yáng)能電池和LED技術(shù)及相關(guān)產(chǎn)業(yè)得到了迅猛發(fā)展。在生產(chǎn)制造太陽(yáng)能電池及LED芯片過(guò)程中，都需要用到大量的超純氨作為氮源，尤其是LED芯片在生長(zhǎng)時(shí)，所用的氨的純度越高，制備的LED功耗越小，發(fā)光強(qiáng)度越大。LED的外延生長(zhǎng)是指應(yīng)用金屬有機(jī)化學(xué)氣相沉積工藝在一定襯底材料上生長(zhǎng)出特定的單晶薄膜。它是生產(chǎn)LED芯片的核心材料。被廣泛用作背光光源的高效藍(lán)光LED的制備中需要在藍(lán)寶石襯底材料上生長(zhǎng)GaN單晶膜。其中，( 來(lái)自金屬有機(jī)源(M0源)如三甲基鎵(TMG) ；N來(lái)自氮源如氨。普通的一級(jí)品工業(yè)氨(純度99。8%)不能滿足MOCVD中單晶薄膜生長(zhǎng)的需求，氨的純度必需達(dá)到99。9999% (6N)或99。99999% (7N)以上，才能生產(chǎn)出合格的GaN外延片，我們把它稱作超高純氨。因此，作為氮源的超高純氨，作為金屬有機(jī)源高純金屬有機(jī)化合物，和供晶體生長(zhǎng)的襯底材料一起組成LED外延片的三大核心材料。在巨大的潛力市場(chǎng)面前，許多企業(yè)紛紛入市競(jìng)爭(zhēng)，不同的應(yīng)用對(duì)超高純氨的純度要求不同。為了更好的滿足不同用戶的市場(chǎng)需求。本發(fā)明介紹的超純氨生產(chǎn)裝置， 可以用一套裝置生產(chǎn)三種不同規(guī)格的超純氨產(chǎn)品，能夠節(jié)約能耗降低成本。按照國(guó)標(biāo) GBT14601-93生產(chǎn)的5N5電子級(jí)的超純氨適用於太陽(yáng)能電池片制造的鈍化工藝中。按照國(guó)標(biāo)GBT14601-2009生產(chǎn)的6N4光電級(jí)的超高純氨適用于藍(lán)光LED外延片生產(chǎn)時(shí)MOCVD的 GaN的膜生長(zhǎng)。而更高純度的7N超高純氨適用于高功率和高亮度LED的外延片制造。目前太陽(yáng)能光伏電池PV和半導(dǎo)體照明LED產(chǎn)業(yè)發(fā)展迅猛。超純氨是這類產(chǎn)品的關(guān)鍵原材料之一。不同的產(chǎn)品要求的氨氣純度不相同，當(dāng)前市場(chǎng)上主要有三種規(guī)格的超高純氨，參看表1。每個(gè)公司生產(chǎn)的超純氨規(guī)格不同，不能夠很好的滿足客戶的需求。
權(quán)利要求1. 一種超高純氨生產(chǎn)裝置，其特征在于它包含液氨貯槽(1)、液氨泵O)、氣化器(3)、 除油器G)、預(yù)純化裝置(5)、第一精餾塔(6)、冷凝器(7)、第一沸器(8)、第二精餾塔(9)、 調(diào)節(jié)冷凝器(10)、第二沸器(11)、深度純化裝置(1 ；液氨貯槽(1)與液氨泵O)的一端連通，液氨泵O)的另一端與氣化器(3)的一端連通，氣化器(3)的另一端與除油器(4)的一端連通，除油器(4)的另一端與預(yù)純化裝置( 的一端連通，預(yù)純化裝置( 的另一端與第一精餾塔(6)連接，第一精餾塔(6)分別與冷凝器(7)的一端、第一沸器(8)的一端和第二精餾塔(9)連接，冷凝器(7)的另一端和第一沸器(8)的另一端均與第一精餾塔(6)連接，第二精餾塔(9)的兩端分別與調(diào)節(jié)冷凝器(10)的一端和第二沸器(11)的一端連接，調(diào)節(jié)冷凝器(10)的另一端和第二沸器(11)的另一端均與第二精餾塔(9)連接，第二精餾塔 (9)與深度純化裝置(1 連接。
專利摘要一種超高純氨生產(chǎn)裝置，它涉及高純光電子特氣制取技術(shù)領(lǐng)域。液氨貯槽與液氨泵的一端連通，液氨泵的另一端與氣化器的一端連通，氣化器的另一端與除油器的一端連通，除油器的另一端與預(yù)純化裝置的一端連通，預(yù)純化裝置的另一端與第一精餾塔連接，第一精餾塔分別與冷凝器的一端、第一沸器的一端和第二精餾塔連接，冷凝器的另一端和第一沸器的另一端均與第一精餾塔連接，第二精餾塔的兩端分別與調(diào)節(jié)冷凝器的一端和第二沸器的一端連接，調(diào)節(jié)冷凝器的另一端和第二沸器的另一端均與第二精餾塔連接，第二精餾塔與深度純化裝置連接；本實(shí)用新型能生產(chǎn)電子級(jí)高純氨(5N5)，光電子級(jí)超純氨(6N4)，光電子級(jí)超高純氨(7N)，三種不同規(guī)格的超純氨產(chǎn)品，節(jié)約能源，降低成本，更好的滿足不同用戶的需求。
文檔編號(hào)C01C1/02GK202099070SQ20112015972
公開(kāi)日2012年1月4日 申請(qǐng)日期2011年5月19日 優(yōu)先權(quán)日2011年5月19日
發(fā)明者吳納新 申請(qǐng)人:吳納新