专利名称：用于生产高纯砷的大型蒸馏炉的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种非金属材料的工业化提纯生产技术，特别是半导体 基础材料超高纯砷的生产用蒸馏炉的技术。
技术背景目前高纯砷的生产方法有氯化精馏法、铅熔池升华法和砷化氢裂解法， 它们的共同缺陷是生产成本高、批量小，不能适应市场需求。另外，氯化精 馏法又存在投产成本高、生产用塔易损坏、产品质量不稳定、生产过程中易 产生三氯化砷气体泄漏、生产过程存在安全隐患；铅熔池升华法存在质量不 能达标；砷化氢裂解法存在砷化氢毒气泄漏的安全隐患。申请号为 2006100395410的高纯砷的生产方法不但克服了以上三种方法的缺陷，还综 合了铅熔池法和氯化精馏还原法的优点，提出了先形成砷铅合金，再从其中 以升华分离的方法提取砷，再将分离出的砷在氢气中升华获得纯度为7N的 砷。该方法需要采用石英制作反应用各种用具，但由于石英器具容积量小， 易破碎，石英管因在蒸馏过程中易受腐蚀，使用寿命短，成本居高不下， 故，2006100395410的高纯砷的生产方法还不能应用于工业化批量生产。 实用新型内容本实用新型目的在于为以上高纯砷的生产方法配套一种耐用性好、使用 寿命长、适应大批量生产的用于生产高纯砷的大型蒸馏炉。本实用新型包括由金属材料制成的密封蒸馏室，所述蒸馏室设置隔腔， 在所述隔腔夹层中设置加热板，在所述蒸馏室内设置分隔层，在所述蒸馏室 的一个上端连通设置由金属材料制成的蒸馏管。在洁净环境中，将需进行蒸馏的半成品料分装在各个料盘中，将各个料 盘组合装载入大型蒸馏炉的各分隔层，封闭好炉门，使蒸馏室完全密封，通 过控温器对蒸馏炉的各加热板进行加温，以不同蒸气压对半成品中的各转化物进行分离而达到提纯的目的。半成品受热蒸馏，纯度达到7N的高纯砷自 蒸馏管蒸馏出，在蒸馏管的另一端就可在洁净环境中卸载料罐进行出料。本实用新型设备结构设计合理、易于生产、方便使用，且使用寿命长、 利于7N高纯砷的大批量工业化生产。各加热板可进行分别加温控制，保证 蒸馏的均温热场，确保产品品质的一致性。为了使蒸馏室内温度更加均衡，本实用新型所述各分隔层背面设置热偶 套管，在各热偶套管内分别设置发热元件。本实用新型所述蒸馏室由主室和炉门组成。在全密封结构的基础上，又 可以自由料盘装出料，这样有效地保证了生产操作的安全性和洁净度。上述金属材料最好为钛。为了减少生产过程带入二次污染，提高砷的提纯率，本实用新型必须采 用具有密度小、耐高低温、塑性好、机械强度大、抗酸碱腐蚀性好的金属 材料制成大型蒸馏炉，在常温下，不会被稀盐酸、稀硫酸、硝酸或稀碱 溶液所腐蚀，只有氢氟酸、热的浓盐酸、浓硫酸等才可对它作用。应用 该金属材料可大大降低砷提纯的生产成本，采用新材料后的使用寿命大 约是石英的10多倍， 一般不易损坏。
图1为本实用新型的一种结构示意图。
具体实施方式
如图1所示，本实用新型由主室1和炉门2组成的一个密封蒸馏室，主 室1由双层结构形成隔腔3，在隔腔3中设置多块加热板4，各加热板4分 别以电连接与设置在外部的控温器。在主室1内设置分隔层5，各分隔层5的背面设置热偶套管7，在各热 偶套管7内分别设置发热元件，各发热元件与控温器电连接。在主室1的一 个上端连通设置由金属材料制成的蒸馏管6。以上主室l、炉门2、分隔层5、蒸馏管6和热偶套管7分别以金属钛 材料制成。
权利要求1、用于生产高纯砷的大型蒸馏炉，其特征在于包括由金属材料制成的密封蒸馏室，所述蒸馏室设置隔腔，在所述隔腔夹层中设置加热板，在所述蒸馏室内设置分隔层，在所述蒸馏室的一个上端连通设置由金属材料制成的蒸馏管。
2、 根据权利要求1所述用于生产高纯砷的大型蒸馏炉，其特征在于所 述各分隔层背面设置热偶套管，在各热偶套管内分别设置发热元件。
3、 根据权利要求1所述用于生产高纯砷的大型蒸馏炉，其特征在于所 述蒸馏室由主室和炉门组成。
4、 根据权利要求1或2或3所述用于生产高纯砷的大型蒸馏炉，其特 征在于金属材料为钛。
专利摘要用于生产高纯砷的大型蒸馏炉，涉及一种非金属材料的工业化提纯生产技术，特别是半导体基础材料超高纯砷的生产用蒸馏炉的技术。本实用新型包括由金属材料制成的密封蒸馏室，所述蒸馏室设置隔腔，在所述隔腔夹层中设置加热板，在所述蒸馏室内设置分隔层，在所述蒸馏室的一个上端连通设置由金属材料制成的蒸馏管。本实用新型设备结构设计合理、易于生产、方便使用，且使用寿命长、利于7N高纯砷的大批量工业化生产。各加热板可进行分别加温控制，保证蒸馏的均温热场，确保产品品质的一致性。
文档编号C22B9/02GK201420092SQ20092004426
公开日2010年3月10日 申请日期2009年6月9日 优先权日2009年6月9日
发明者张世才, 王继荣 申请人:扬州高能新材料有限公司