一种电子氢氟酸提纯用冷凝器

专利类型 发明公开 法律事件 公开; 实质审查; 授权;
专利有效性 有效专利 当前状态 授权
申请号 CN202410537202.3 申请日 2024-04-30
公开(公告)号 CN118121973A 公开(公告)日 2024-06-04
申请人 福建天甫电子材料有限公司; 申请人类型 企业
发明人 罗霜; 陈万澍; 丘凯彬; 刘水星; 第一发明人 罗霜
权利人 福建天甫电子材料有限公司 权利人类型 企业
当前权利人 福建天甫电子材料有限公司 当前权利人类型 企业
省份 当前专利权人所在省份:福建省 城市 当前专利权人所在城市:福建省龙岩市
具体地址 当前专利权人所在详细地址:福建省龙岩市上杭县蛟洋镇坪埔村工业路35号 邮编 当前专利权人邮编:364000
主IPC国际分类 B01D5/00 所有IPC国际分类 B01D5/00C01B7/19F28B1/00F28B9/08
专利引用数量 5 专利被引用数量 0
专利权利要求数量 8 专利文献类型 A
专利代理机构 厦门大程丰创知识产权代理有限公司 专利代理人 黄伟敏;
摘要 本 发明 公开了一种 电子 级 氢氟酸 提纯用 冷凝器 ,包括:冷凝罐体,包含筒体部、盖板;冷凝机构,包含冷凝 套管 、以及盘绕设置于所述冷凝套管外围的换热盘管,所述换热盘管的一端连通连接到冷凝套管上,换热盘管的另一端连接到换热介质排出管上;若干个热交换管,两端分别贯穿连接于所述筒体部的上端板和下端板之间;出料机构,包含排料管,所述排料管上安装有虹吸三通管,虹吸三通管的虹吸段连接有抽液管;隔离机构,包含与所述抽液管呈同轴状态设置的隔离管,隔离管内安装有金属浮球。本发明能够在不对气态物料形成夹带的前提下,有效实现对预处理空间内所冷凝形成的液态物料进行外排,从而有效实现对气态物料的预冷处理。
权利要求

1.一种电子氢氟酸提纯用冷凝器,其特征在于,包括:
冷凝罐体(1),包含筒体部(101)、以及密封安装于所述筒体部(101)上下端部的盖板(102),所述筒体部(101)在与所述盖板(102)的衔接处分别固定安装有相应的上端板(2)和下端板(3),且所述筒体部(101)的下侧向外连接有相应的进料管(4);
冷凝机构(5),包含密封连接于所述上端板(2)和下端板(3)之间的冷凝套管(501)、以及盘绕设置于所述冷凝套管(501)外围的换热盘管(502),所述上端板(2)向上连接有相应的换热介质进入管(503),所述换热盘管(502)的一端连通连接到所述冷凝套管(501)上,换热盘管(502)的另一端连接到设置于所述筒体部(101)外侧的换热介质排出管(504)上,所述冷凝套管(501)外侧的上端板(2)上均布设置有多个相应的透气孔(6);
若干个热交换管(7),均布设置于所述冷凝套管(501)内,若干所述热交换管(7)的两端分别贯穿连接于所述上端板(2)和下端板(3)之间;
出料机构(8),包含连通连接于位于底侧的盖板(102)上的排料管(801),所述排料管(801)上固定安装有一相应的虹吸三通管(802),所述虹吸三通管(802)的虹吸段向外连接有一相应的抽液管(803),所述抽液管(803)的进液端贯穿连接到所述下端板(3)的上侧;
隔离机构(9),包含固接于所述下端板(3)上侧的隔离管(901),所述隔离管(901)与所述抽液管(803)呈同轴状态设置,且所述隔离管(901)的侧壁上纵向设置有一相应的排液长孔(10),隔离管(901)内可上下移动安装有一对所述抽液管(803)的进液端形成封堵的金属浮球(902);当所述冷凝套管(501)与筒体部(101)之间的积液高度超过所述金属浮球(902)的高度后,所述金属浮球(902)在浮作用下上浮,使积液沿所述排液长孔(10)进入所述隔离管(901)内,在虹吸作用下,积液沿抽液管(803)进入所述排料管(801)一起排出。
2.根据权利要求1所述的一种电子级氢氟酸提纯用冷凝器,其特征在于,所述排液长孔(10)外侧的下端板(3)上可摆动安装有一相应的限位板(11),所述限位板(11)的底部内倾斜设置有一面积小于所述限位板(11)的复位挡推板(12)、且所述限位板(11)的上侧向后倾斜设置有一相应的挡位凸起部(13);当所述金属浮球(902)在浮力作用下上浮后,所述限位板(11)受液流冲击向内摆动,所述挡位凸起部(13)经所述排液长孔(10)进入隔离管(901)内以对所述金属浮球(902)形成支撑;在所述积液的液位下降后,所述复位挡推板(12)受液流冲击向内摆动,所述挡位凸起部(13)脱离所述金属浮球(902),金属浮球(902)在自重作用下复位以对所述抽液管(803)的端部形成封堵。
3.根据权利要求1所述的一种电子级氢氟酸提纯用冷凝器,其特征在于,所述筒体部(101)的上下端部分别一体化成型设置有相应的紧凸沿(14),通过若干个相应的对锁螺栓(15)将所述盖板(102)锁紧安装到所述筒体部(101)的锁紧凸沿(14)上。
4.根据权利要求1所述的一种电子级氢氟酸提纯用冷凝器,其特征在于,所述盖板(102)与所述筒体部(101)的锁紧凸沿(14)之间分别垫设有相应的密封垫圈(16)。
5.根据权利要求1所述的一种电子级氢氟酸提纯用冷凝器,其特征在于,所述下端板(3)向外连接有一安装有排空(17)的排空管(18)。
6.根据权利要求2所述的一种电子级氢氟酸提纯用冷凝器,其特征在于,所述排液长孔(10)外侧的下端板(3)上固接有一相应的支撑杆件(19),通过相应的铰接轴将所述限位板(11)可摆动安装到所述支撑杆件(19)上。
7.根据权利要求1所述的一种电子级氢氟酸提纯用冷凝器,其特征在于,所述换热介质进入管(503)、换热介质排出管(504)、进料管(4)、以及排料管(801)上分别固定安装有相应的启闭阀(20)。
8.根据权利要求1所述的一种电子级氢氟酸提纯用冷凝器,其特征在于,位于所述筒体部上端部的盖板(102)向上连接有一安装有排气阀(21)的尾气排出管(22)。

说明书全文

一种电子氢氟酸提纯用冷凝器

技术领域

[0001] 本发明涉及一种电子级氢氟酸提纯设备,具体是指一种电子级氢氟酸提纯用冷凝器。

背景技术

[0002] 氢氟酸为无色透明液体,具备强酸性。高纯度氢氟酸是半导体制作过程中应用最多的电子化学品之一,半导体用电子级氢氟酸广泛应用在集成电路太阳能光伏和液晶显示屏等领域中。
[0003] 在电子级的氢氟酸制备过程中,需要对氢氟酸进行多道纯化工序,冷凝器是氢氟酸纯化过程中常使用的纯化设备之一,通过冷凝器以将气态物料冷凝成液态,并将其中未被冷凝成液态的物料排回相应的设备,例如纯化塔进行再处理,而冷凝后的液态物料则进入调配釜内进行浓度配置。现有的氢氟酸提纯用冷凝器一般采用常规的冷凝器,其不具备对气态物料进行预冷的功能,因此整个冷凝过程中的换热效率相对较低。现有的氢氟酸提纯用冷凝器之所以无法对气态物料进行预冷处理,究其原因在于:气态物料在预冷过程中也会形成部分的冷凝液态物料,预处理空间内的液态物料在排出的过程中容易对未冷凝的气态物料形成较大量的夹带,从而导致提纯效果大打折扣。
[0004] 因此,设计一款能够在不对气态物料形成夹带的前提下,有效实现对预处理空间内所冷凝形成的液态物料进行外排,从而有效实现对气态物料的预冷处理,以明显提升冷凝过程中的物料换热效率的电子级氢氟酸提纯用冷凝器的本发明的研究目的。

发明内容

[0005] 针对上述现有技术存在的技术问题,本发明在于提供了一种电子级氢氟酸提纯用冷凝器,该电子级氢氟酸提纯用冷凝器能够有效解决上述现有技术存在的技术问题。
[0006] 本发明的技术方案是:一种电子级氢氟酸提纯用冷凝器,包括:
冷凝罐体,包含筒体部、以及密封安装于所述筒体部上下端部的盖板,所述筒体部在与所述盖板的衔接处分别固定安装有相应的上端板和下端板,且所述筒体部的下侧向外连接有相应的进料管;
冷凝机构,包含密封连接于所述上端板和下端板之间的冷凝套管、以及盘绕设置于所述冷凝套管外围的换热盘管,所述上端板向上连接有相应的换热介质进入管,所述换热盘管的一端连通连接到所述冷凝套管上,换热盘管的另一端连接到设置于所述筒体部外侧的换热介质排出管上,所述冷凝套管外侧的上端板上均布设置有多个相应的透气孔;
若干个热交换管,均布设置于所述冷凝套管内,若干所述热交换管的两端分别贯穿连接于所述上端板和下端板之间;
出料机构,包含连通连接于位于底侧的盖板上的排料管,所述排料管上固定安装有一相应的虹吸三通管,所述虹吸三通管的虹吸段向外连接有一相应的抽液管,所述抽液管的进液端贯穿连接到所述下端板的上侧;
隔离机构,包含固接于所述下端板上侧的隔离管,所述隔离管与所述抽液管呈同轴状态设置,且所述隔离管的侧壁上纵向设置有一相应的排液长孔,隔离管内可上下移动安装有一对所述抽液管的进液端形成封堵的金属浮球;当所述冷凝套管与筒体部之间的积液高度超过所述金属浮球的高度后,所述金属浮球在浮作用下上浮,使积液沿所述排液长孔进入所述隔离管内,在虹吸作用下,积液沿抽液管进入所述排料管一起排出。
[0007] 所述排液长孔外侧的下端板上可摆动安装有一相应的限位板,所述限位板的底部内倾斜设置有一面积小于所述限位板的复位挡推板、且所述限位板的上侧向后倾斜设置有一相应的挡位凸起部;当所述金属浮球在浮力作用下上浮后,所述限位板受液流冲击向内摆动,所述挡位凸起部经所述排液长孔进入隔离管内以对所述金属浮球形成支撑;在所述积液的液位下降后,所述复位挡推板受液流冲击向内摆动,所述挡位凸起部脱离所述金属浮球,金属浮球在自重作用下复位以对所述抽液管的端部形成封堵。
[0008] 所述筒体部的上下端部分别一体化成型设置有相应的紧凸沿,通过若干个相应的对锁螺栓将所述盖板锁紧安装到所述筒体部的锁紧凸沿上。
[0009] 所述盖板与所述筒体部的锁紧凸沿之间分别垫设有相应的密封垫圈
[0010] 所述下端板向外连接有一安装有排空的排空管。
[0011] 所述排液长孔外侧的下端板上固接有一相应的支撑杆件,通过相应的铰接轴将所述限位板可摆动安装到所述支撑杆件上。
[0012] 所述换热介质进入管、换热介质排出管、进料管、以及排料管上分别固定安装有相应的启闭阀
[0013] 位于所述筒体部上端部的盖板向上连接有一安装有排气阀的尾气排出管。
[0014] 本发明的优点:1)本发明于现有的冷凝器的换热空间的外围增设有换热盘管,使换热介质在充满冷凝套管的空间后,循环经换热盘管进行外排,以在冷凝套管与筒体部之间形成预冷空间,气态物料经冷凝套管与筒体部之间进行流通的过程中,能够与换热盘管形成预冷热交换;
预冷处理后的气态物料沿若干个热交换管进行流通,并与充满于冷凝套管内的换热介质形成充分的换热,以冷凝成液态物料并沿排料管进行排出,从而有效实现对气态物料的预冷处理,以明显提升冷凝过程中的物料换热效率。
[0015] 2)气态物料经冷凝套管与筒体部之间进行预冷处理的过程中,部分气态物料会冷凝成液态物料并于筒体部的底部形成汇集,汇集后的积液的液位上升至一定高度后,设置于隔离管内的金属浮球在浮力作用下上浮,使积液能够沿隔离管上的排液长孔进入隔离管内,并在虹吸作用下沿抽液管进入排料管一起排出;而在液位下降后,金属浮球重新复位以对抽液管的进液端形成封堵。因此,通过金属浮球的循环上下移动,即可间歇式将液态积料持续外排,且外排过程中,不会对冷凝套管与筒体部之间的液态物料形成夹带。从而实现:在不对气态物料形成夹带的前提下,有效实现对预处理空间内所冷凝形成的液态物料进行外排。
[0016] 3)通过隔离机构的隔离管、以及金属浮球的设置,虽然实现了无气态物料夹带的液态物料输出,但是金属浮球在浮力作用下上浮之后,随着液态物料的抽排出,其液位降低后,对于金属浮球的浮力便不足以支撑其上浮,导致金属浮球的复位封堵速率过快,致使液态积料的外排效率低,从而给正常的冷凝排料作业造成影响。为此,本发明于排液长孔外侧的下端板上可摆动安装有限位板,并于限位板的底部设置有面积较小的复位挡推板、于限位板的上侧倾斜设置有挡位凸起部。
[0017] 积液外排过程中:金属浮球在浮力作用下上浮后,限位板受液流冲击向内摆动,挡位凸起部经排液长孔进入隔离管内以对金属浮球形成支撑,以延长积液的外排率;在积液的液位下降后,变成是复位挡推板受液流冲击向内摆动,使挡位凸起部脱离对金属浮球的支撑,此时,金属浮球在自重作用下即可复位以对抽液管的端部形成封堵,从而有效单次提升对积液的外排效率低,以进一步大幅提升本发明的实用效果。附图说明
[0018] 图1为本发明的结构示意图。
[0019] 图2为本发明的剖视图。
[0020] 图3为冷凝机构的结构示意图。
[0021] 图4为隔离机构的结构示意图。
[0022] 图5为隔离机构的剖视图。
[0023] 附图中:冷凝罐体1、筒体部101、盖板102、上端板2、下端板3、进料管4、冷凝机构5、冷凝套管501、换热盘管502、换热介质进入管503、换热介质排出管504、透气孔6、热交换管7、出料机构8、排料管801、虹吸三通管802、抽液管803、隔离机构9、隔离管901、金属浮球
902、排液长孔10、限位板11、复位挡推板12、挡位凸起部13、锁紧凸沿14、对锁螺栓15、密封垫圈16、排空阀17、排空管18、支撑杆件19、启闭阀门20、排气阀21、尾气排出管22。

具体实施方式

[0024] 为了便于本领域技术人员理解,现将实施例结合附图对本发明的结构作进一步详细描述:参考图1‑5,一种电子级氢氟酸提纯用冷凝器,包括:
冷凝罐体1,包含筒体部101、以及密封安装于所述筒体部101上下端部的盖板102,所述筒体部101在与所述盖板102的衔接处分别固定安装有相应的上端板2和下端板3,且所述筒体部101的下侧向外连接有相应的进料管4;
冷凝机构5,包含密封连接于所述上端板2和下端板3之间的冷凝套管501、以及盘绕设置于所述冷凝套管501外围的换热盘管502,所述上端板2向上连接有相应的换热介质进入管503,所述换热盘管502的一端连通连接到所述冷凝套管501上,换热盘管502的另一端连接到设置于所述筒体部101外侧的换热介质排出管504上,所述冷凝套管501外侧的上端板2上均布设置有多个相应的透气孔6;
若干个热交换管7,均布设置于所述冷凝套管501内,若干所述热交换管7的两端分别贯穿连接于所述上端板2和下端板3之间;
出料机构8,包含连通连接于位于底侧的盖板102上的排料管801,所述排料管801上固定安装有一相应的虹吸三通管802,所述虹吸三通管802的虹吸段向外连接有一相应的抽液管803,所述抽液管803的进液端贯穿连接到所述下端板3的上侧;
隔离机构9,包含固接于所述下端板3上侧的隔离管901,所述隔离管901与所述抽液管803呈同轴状态设置,且所述隔离管901的侧壁上纵向设置有一相应的排液长孔10,隔离管901内可上下移动安装有一对所述抽液管803的进液端形成封堵的金属浮球902;当所述冷凝套管501与筒体部101之间的积液高度超过所述金属浮球902的高度后,所述金属浮球902在浮力作用下上浮,使积液沿所述排液长孔10进入所述隔离管901内,在虹吸作用下,积液沿抽液管803进入所述排料管801一起排出。
[0025] 本发明于现有的冷凝器的换热空间的外围增设有换热盘管502,使换热介质在充满冷凝套管501的空间后,循环经换热盘管502进行外排,以在冷凝套管501与筒体部101之间形成预冷空间,气态物料经冷凝套管501与筒体部101之间进行流通的过程中,能够与换热盘管502形成预冷热交换;预冷处理后的气态物料沿若干个热交换管7进行流通,并与充满于冷凝套管501内的换热介质形成充分的换热,以冷凝成液态物料并沿排料管进行排出,从而有效实现对气态物料的预冷处理,以明显提升冷凝过程中的物料换热效率。
[0026] 气态物料经冷凝套管501与筒体部101之间进行预冷处理的过程中,部分气态物料会冷凝成液态物料并于筒体部101的底部形成汇集,汇集后的积液的液位上升至一定高度后,设置于隔离管901内的金属浮球902在浮力作用下上浮,使积液能够沿隔离管901上的排液长孔10进入隔离管901内,并在虹吸作用下沿抽液管803进入排料管801一起排出;而在液位下降后,金属浮球902重新复位以对抽液管803的进液端形成封堵。因此,通过金属浮球的循环上下移动,即可间歇式将液态积料持续外排,且外排过程中,不会对冷凝套管501与筒体部101之间的液态物料形成夹带。从而实现:在不对气态物料形成夹带的前提下,有效实现对预处理空间内所冷凝形成的液态物料进行外排,以实现对气态物料的预冷处理,从而明显提升冷凝过程中的物料换热效率,进而确保本发明的实用效果。
[0027] 所述排液长孔10外侧的下端板3上可摆动安装有一相应的限位板11,所述限位板11的底部内倾斜设置有一面积小于所述限位板11的复位挡推板12、且所述限位板11的上侧向后倾斜设置有一相应的挡位凸起部13;当所述金属浮球902在浮力作用下上浮后,所述限位板11受液流冲击向内摆动,所述挡位凸起部13经所述排液长孔10进入隔离管901内以对所述金属浮球902形成支撑;在所述积液的液位下降后,所述复位挡推板12受液流冲击向内摆动,所述挡位凸起部13脱离所述金属浮球902,金属浮球902在自重作用下复位以对所述抽液管803的端部形成封堵。
[0028] 通过隔离机构9的隔离管901、以及金属浮球902的设置,虽然实现了无气态物料夹带的液态物料输出,但是金属浮球902在浮力作用下上浮之后,随着液态物料的抽排出,其液位降低后,对于金属浮球902的浮力便不足以支撑其上浮,导致金属浮球902的复位封堵速率过快,致使液态积料的外排效率低,从而给正常的冷凝排料作业造成影响。为此,本发明于排液长孔10外侧的下端板3上可摆动安装有限位板11,并于限位板11的底部设置有面积较小的复位挡推板12、于限位板11的上侧倾斜设置有挡位凸起部13。
[0029] 积液外排过程中:金属浮球902在浮力作用下上浮后,限位板11受液流冲击向内摆动,挡位凸起部13经排液长孔10进入隔离管901内以对金属浮球902形成支撑,以延长积液的外排率;在积液的液位下降后,变成是复位挡推板12受液流冲击向内摆动,使挡位凸起部13脱离对金属浮球902的支撑,此时,金属浮球902在自重作用下即可复位以对抽液管803的端部形成封堵,从而有效单次提升对积液的外排效率低,以进一步大幅提升本发明的实用效果。
[0030] 所述筒体部101的上下端部分别一体化成型设置有相应的锁紧凸沿14,通过若干个相应的对锁螺栓15将所述盖板102锁紧安装到所述筒体部101的锁紧凸沿14上。所述盖板102与所述筒体部101的锁紧凸沿14之间分别垫设有相应的密封垫圈16。
[0031] 所述下端板3向外连接有一安装有排空阀17的排空管18。所述排液长孔10外侧的下端板3上固接有一相应的支撑杆件19,通过相应的铰接轴将所述限位板11可摆动安装到所述支撑杆件19上。
[0032] 所述换热介质进入管503、换热介质排出管504、进料管4、以及排料管801上分别固定安装有相应的启闭阀门20。位于所述筒体部上端部的盖板102向上连接有一安装有排气阀21的尾气排出管22。
[0033] 以上所述仅是本发明的优选实施方式,应当指出,对于本技术领域的普通技术人员来说,在不脱离本发明原理的前提下,还可以做出若干改进和润饰,这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。
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