專利名稱：二級精餾超純氨深度除水系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
:本專利涉及一種為了滿足大功率高亮度氮化鎵外延晶片HB-LED的生產(chǎn)需求的超純氨的深度除水系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
:超高純氨是藍光LED外延片生產(chǎn)的三大核心材料之一，占外延片生產(chǎn)成本的20%左右。超高純氨的純度對LED晶片的發(fā)光強度和優(yōu)品率影響很大，特別是超高純氨中雜質(zhì)水的含量對大功率高亮度氮化鎵外延片的生產(chǎn)十分關(guān)鍵。目前國內(nèi)雖然能自己生產(chǎn)超純氨，但是大多數(shù)的LED廠還不能接受國產(chǎn)超純氨。制取超高純氨的主流技術(shù)仍然是以純度99.9%的工業(yè)液氨為原料通過催化吸附、精餾和精密過濾來除去氨中雜質(zhì)H2、N2、02、C0、C02、CH4等輕組分，水和高沸物等重組分以及各種金屬顆粒等來獲取純度為7N的光電子級超高純氨。傳統(tǒng)的精餾塔內(nèi)用三層填料，在第一層和第二層填料之間進料，再通過上層填料除去輕組分，從塔頂排出。通過第二層和第三層填料除去水分等重組分，在塔底排放。并在第二層和第三層之間側(cè)線出料，獲得產(chǎn)品高純氨。由于采用單塔精餾時不能兼顧除輕組分和除重組分、控制合適的回流比、達到所需的汽液流速和接觸時間，獲得最佳分離效果。我們通過模擬計算和實驗比較，提出了一種可使氨中雜質(zhì)水份深度除去的二級精餾系統(tǒng)。發(fā)明內(nèi)容:本專利公開了一種超純氨二塔精餾系統(tǒng)。I塔主要除H2O等重組分，II塔主要除H2、N2、02、C0、C02、CH4等輕組分。以純度99.9%的工業(yè)液氨為原料經(jīng)過預(yù)純化裝置除油、除水，可使氨中水分降至Ippm以下，然后進入精餾I塔，塔內(nèi)設(shè)有上部填料層，下部填料層內(nèi)裝新型高效填料和特制回流液體分布器等，兩個填料層中間以氣相進入，通過上下填料層可以深度除去水分從塔底排出。經(jīng)除水后的氣相氨從I塔塔頂冷凝器進入II塔中部，II塔內(nèi)同樣設(shè)有上部填料層、下部填料層和特制回流液體分布器等。經(jīng)除水后的氣相氨通過上下填料層可以深度除去氨中輕組分，從塔頂排出。在塔底可以獲得產(chǎn)品超純氨。工藝流程圖(參見附圖
一)1.原料氨進口，2.精餾塔I，3.冷凝器I，4.再沸器I，5.除水后氣相氨出口，6.雜質(zhì)水和重組分出口，7.精餾塔II，8.冷凝器II，9.再沸器II，10.輕組分雜質(zhì)出口，11.產(chǎn)品超純氨出口。如圖所示，純度為99.9%的工業(yè)液氨經(jīng)預(yù)處理后，氨中水份可降至Ippm以下，然后進入精餾塔I。在塔內(nèi)通過上下填料層進行氣液分離，使氨中雜質(zhì)水和重組份由塔底排出。除水后的氨由上塔頂部進入冷凝器I，形成的液氨作為回流液返回精餾塔I的上部，氣相氨進入精餾塔II。在精餾塔II內(nèi)同樣通過上下填料層進行氣液分離，使氨中雜質(zhì)輕組份H2、N2, 02、CO、CO2, CH4等在塔頂通過冷凝器II排出，液氨作為回流液返回精餾塔II的上部。在精餾塔II的下塔底部可以得到產(chǎn)品超純液氨。 精餾塔兩種流程的模擬計算對比情況[0012]
權(quán)利要求1.二級精餾超純氨深度除水系統(tǒng)，其特征在于它包含精餾塔I〔2〕、冷凝器I〔3〕、再沸器I〔4〕、精餾塔II〔7〕、冷凝器II〔8〕、再沸器II〔9〕；精餾塔I〔2〕分別與冷凝器I〔3〕、再沸器I〔4〕連接，精餾塔II〔7〕分別與冷凝器I〔3〕、冷凝器II〔8〕和再沸器II〔9〕連接。
專利摘要本實用新型涉及一種精餾分離生產(chǎn)超純氨的系統(tǒng)。其主體包括二個精餾塔，配有二個冷凝器和二個再沸器。本實用新型以99.9％工業(yè)液氨為原料，通過第一級精餾塔在塔釜除去氨中水份、高沸物和金屬雜質(zhì)等，通過第二級精餾塔在塔頂除去H2、N2、O2、CO、CO2、CH4等輕組份雜質(zhì)，得到純度為99.999995％的超純氨。
文檔編號C01C1/02GK203033776SQ20122056770
公開日2013年7月3日 申請日期2012年10月31日 優(yōu)先權(quán)日2012年10月31日
發(fā)明者吳納新 申請人:吳納新