高纯氯气纯化技术

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发布时间:2014-12-11   

  【技术开发单位】辽宁中昊光明化工研究设计院有限公司
  
  【技术简介】本技术采用TSA分离原理,成功实现了工程化放大,由小试规模5Nm3/h放大到1000Nm3/h的工业规模。

  高纯氯气纯化主要采用了如下关键技术:

  1、采用二级吸附,双塔串联。一级粗脱塔除去大部分水份,二级精脱塔保证出口水含量在1 ppm以下,两组交替使用保证系统连续生产。
  2、核心设备吸附塔设计成带中心管电加热器,外部带夹套的结构。再生时夹套内通蒸汽加热,加热到一定温度后由中心管电加热器实现温度控制,吸附生产时,夹套通冷却水,以提高吸附效率和吸附深度。
  3、中心管加热器和吸附塔内表面带导热翅片以强化传热速率,使再生周期缩短一半,从而大大减小了设备尺寸和吸附剂用量,节省了投资。
  4、采取夹套蒸汽加热节省了电耗,使运行成本大大降低。
  5、高温再生时利用一台热能回收换热器,回收了余热,进一步节省了能源。
  6、整套系统采用了PLC或DCS控制,实现了全自动无人操作。

  【技术特点】我院的高纯氯气净化技术所生产出的氯气含水量小于1ppm,实现了引进光纤生产线氯气净化及供气系统国产化的目标,在国内属首创,经与进口氯气分析测试比较,其质量达到和超过国际先进水平。

  自2006年以来,随着半导体工业、电子信息产业特别是太阳能光伏产业的迅猛发展,高纯氯气的需求就变的更为紧迫。传统的氯气除水工艺采用浓硫酸作为吸收剂,所得到的氯气含水量一般在100ppm以上,而国外多晶硅企业的氯气含水量都远小于此数值。我院的高纯氯净化技术经工业化放大所得到的氯气含水量在1ppm以下。

  【技术指标】


  电子级氯产品质量指标

项目

指标

氯(CL2)含量(体积分数)/10-2             

99.996

氧(O2)含量(体积分数)/10-6             

4

氮(N2)含量(体积分数)/10-6            

20

一氧化碳(CO)含量(体积分数)/10-6     

1

二氧化碳(CO2)含量(体积分数)/10-6    

10

烃(C1C3)含量(体积分数)/10-6       

1

水(H2O)含量(体积分数)/10-6          

3

注:1C1C3系指CH4C2H2C2H4C2H6

    2、高纯氯中金属和颗粒的要求及检验由供方与用户商定。


  【技术水平】国内领先

  【可应用领域和范围】主要用于半导体元器件和大规模集成电路制造工序中的热氧化、晶体生长和MOCVD法生产单膜光导纤维预制件,以及有关工业、基础科学研究等尖端技术。高纯氯用作半导体材料的气体刻蚀剂,特别是与三氯化硼混合可用作铝的刻蚀;还可用于新能源电池、原子能、航天工业等亟需的高纯石墨制备。

  【专利状态】已取得专利1项

  【技术状态】批量生产、成熟应用阶段

  【合作方式】技术转让合作开发技术服务

  【投入需求】100 万元

  【转化周期】3个月

  【预期效益】本工程项目的研发成功,填补了我国高纯氯气工业化生产的空白。 我国是氯碱工业大国,氯气产量排世界前列。除氯碱工业用氯以外,尚有相当多的余氯产品。氯碱工业面临产业结构调整的最大问题是余氯下游产品的开发利用。高纯氯气工业化的研发成功必将为氯碱工业余氯的综合利用开辟广阔的前景,具有很好的社会效益和经济效益。

  【联系方式】高天龙0411-85961041/13050517064


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