本实用新型专利技术涉及了一种高效环保型三氯化砷制备装置，包括炉体；炉体内部形成封闭式的炉腔；炉腔在靠近中间的区域为制备区，用于进行三氯化砷的制备操作；炉腔在制备区的下方区域为脱氯区，用于进行脱氯提纯操作，炉腔的底侧区域为收集区，用于收集液态三氯化砷；炉体上还设置有氯气供气组件，氯气供气组件的出气端位于制备区；脱氯区内还安装有孔板，用于承载原料砷；孔板开设有多个小孔，用于液态三氯化砷通过。本实用新型专利技术的一种高效环保型三氯化砷制备装置，可提高三氯化砷的制备效率，减少劳动强度，还可以有效降低三氯化砷中游离氯的含量；制备过程处于相对密封的环境，可有效降低有毒有害气体的排放，满足制备三氯化砷过程中的环保要求。中的环保要求。中的环保要求。
【技术实现步骤摘要】
一种高效环保型三氯化砷制备装置
[0001]本技术涉及三氯化砷生产设备领域，特别是涉及一种高效环保型三氯化砷制备装置。
技术介绍
[0002]三氯化砷，是一种无机化合物，化学式为AsCl3，其熔点低，常温下为液态，是一种无色或淡黄色发烟状液体。三氯化砷有毒，腐蚀性强。常温下溶于乙醇、乙醚和浓盐酸，遇水和紫外线分解，散发出白色烟雾状的刺激性和腐蚀性的氯化氢气体。与金属钠、钾、铝混合，撞击后能猛烈爆炸。三氯化砷露于空气中，起水解而成亚砷酸和氯化氢，同时发生白烟。溶于水，并起水解作用。在水中则分解生成氢氧化砷和氯化氢，在空气中发烟。
[0003]高纯三氯化砷可用作半导体材料及合成含砷有机化合物的原料，也可以用于制备高纯砷的原料，或用于杀虫剂领域等。随着半导体材料技术的发展，对高纯砷的需求量也在逐年增长，所以对用于制备高纯砷的原料三氯化砷的需求也越来越大。
[0004]目前，制备三氯化砷的方法主要有两种，一种是浓盐酸与三氧化二砷反应制备；另一种是金属砷与氯气直接反应制备。三氧化二砷，俗称“砒霜”，有较强的的毒性。采用三氧化二砷与盐酸反应制备三氯化砷时，危险性大，同时对环境也会造成一定的影响，常规的制备过程中一般不采取此种制备方式。行业中制备三氯化砷的方法主要还是采用金属砷与氯气直接反应制备，砷与氯气的反应是放热反应，过程中有大量热量产生；且反应时需过量的氯气，使得所制备的三氯化砷中游离氯含量较高。目前行业采用氯气与砷反应制备三氯化砷的装置主要以石英设备为主，单炉投料量低，且投料次数频繁，劳动强度大；同时设备为半密封，过程中产生的有毒有害气体采用外置风机直接抽走，生产条件恶劣，对环境有一定的影响。
[0005]所以，需要研究一种高效环保型三氯化砷制备装置，以满足高纯砷制备过程中对原料的需求，同时也满足了半导体行业发展的需求。而当前可查寻的资料中暂无高效环保型三氯化砷制备的相关设备。因此，高效环保型三氯化砷制备装置的研制，可以满足高纯砷制备的需求，也可以降低过程中对环境的污染。
技术实现思路
[0006]为解决上述技术问题，本技术提供了一种高效环保型三氯化砷制备装置，可提高三氯化砷的制备效率，减少劳动强度，还可以降低所制备的三氯化砷中游离氯的含量；同时该装置工作时处于相对密封的环境，可以有效降低制备过程中有毒有害气体的排放；满足高纯砷制备行业中对原料三氯化砷的需求及制备三氯化砷过程中的环保要求。
[0007]本技术解决其技术问题所采用的技术方案是：一种高效环保型三氯化砷制备装置，包括炉体；所述炉体内部形成封闭式的炉腔；炉腔在靠近中间的区域为制备区，用于在此区域进行三氯化砷的制备操作；炉腔在制备区的下方区域为脱氯区，用于在此区域进行脱氯提纯操作，炉腔的底侧区域为收集区，用于在此区域收集液态三氯化砷；所述炉体上
还设置有氯气供气组件，氯气供气组件的出气端位于制备区；所述脱氯区内还安装有孔板，用于承载原料砷；孔板开设有多个小孔，用于液态三氯化砷通过。
[0008]进一步的，所述炉体的外侧在与制备区对应的位置，还设置有冷却组件和第一温度传感器，第一温度传感器的工作端位于制备区内；冷却组件与第一温度传感器配合，用于调节制备区的温度；所述炉体的外侧在与脱氯区对应的位置还设置有加热组件和第二温度传感器，加热组件与第二温度传感器配合，用于调节脱氯区的温度。
[0009]进一步的，所述收集区的底侧设置有出料管路组件，用于排出液态三氯化砷；所述出料管路组件的管路上设置有出料控制阀；所述收集区的最底部还设置有用于排渣的排渣管路组件，所述排渣管路组件的管路上设置有排渣控制阀。
[0010]进一步的，所述炉体在靠上的位置还设置有第一气体管路组件，所述第一气体管路组件的进气端与炉体的炉腔连通；第一气体管路组件的管路上设置有排气阀；第一气体管路组件的管路上在炉体与排气阀之间还设置有安全阀；所述第一气体管路组件用于对炉腔的压力调节及对尾气的排放；所述炉体在靠上的位置还设置有压力传感器，用于监测炉腔的压力。
[0011]进一步的，所述炉体的上方还设置有砷加料组件，砷加料组件的出料端与炉腔连通；所述砷加料组件包括砷加料腔体，砷加料腔体的底侧设置有砷出料管作为砷加料组件的出料端，砷出料管与炉腔之间还设置有砷加料控制阀；所述砷加料组件的砷加料腔体的顶侧还设置有加料盖板，用于打开或封闭砷加料腔体的加料口；所述加料盖板通过快速连接件与砷加料腔体锁紧。
[0012]进一步的，所述砷加料组件上设置有第二气体管路组件；所述第二气体管路组件的管路上设置有进气阀；所述第二气体管路组件用于向砷加料腔体和炉腔内通入保护气体。
[0013]进一步的，所述氯气供气组件包括氯气供气总管，氯气供气总管位于炉体外侧的一段上设置有氯气调节阀和氯气流量计，氯气供气总管位于炉腔内的一段的末端延伸至制备区；所述氯气供气总管的末端连通有多个氯气供气分管；氯气供气分管以氯气总管的末端为中心呈径向设置；多个氯气供气分管在以氯气总管的末端为中心的圆内均匀分布；氯气供气分管位于制备区内靠近底侧的位置；氯气供气分管远离氯气总管末端的一端向上向中心弯折形成出气嘴；出气嘴的出气口不朝上。
[0014]进一步的，所述三氯化砷制备装置还包括控制模块，所述控制模块与进气阀、排气阀、压力传感器、砷加料控制阀、氯气调节阀、氯气流量计、冷却组件、第一温度传感器、加热组件、第二温度传感器通信连接。
[0015]进一步的，所述炉体的顶侧设置有炉盖，所述炉盖通过紧固件与炉体固定；所述砷加料组件安装在炉盖上。
[0016]进一步的，所述炉体在与制备区处还设置有观察视镜，观察视镜处设置有冷却机构。
[0017]本技术的优点：本技术的一种高效环保型三氯化砷制备装置，集三氯化砷制备和三氯化砷脱氯为一个炉体中，能有效的降低过量氯气与砷反应产生的三氯化砷中的游离氯含量，提高了氯元素的利用率，同时避免了下游提纯三氯化砷工序中的氯离子进入到环境中的情况，解决了常规生产中需要再配套单独的脱氯装置进行脱氯处理的问题，
提高生产效率；在制备区设置的冷却组件，能有效调节制备三氯化砷时产生的热量；在脱氯区设置的加热组件，能控制脱氯区的温度，满足提高脱氯效果的需求；采用砷加料组件的设计，单次加料量大，加料过程采用独立密封的加料系统，通过调节砷加料控制阀进行加料，在加料过程中通过第二气体管路组件通入惰性气体进行保护，使炉体内的有毒有害气体不会逸出至环境中；氯气进气装置设计，采用多个氯气进气分管同时进气，使炉体内的原料砷与氯气在多个点位反应，接触面积大，反应效率高；通过控制模块接收各传感器的监测数据，并根据监测数据控制各阀门的打开或关闭，自动化控制程度高，劳动强度较小，生产效率高，安全性好。
附图说明
[0018]图1为实施例一的一种高效环保型三氯化砷制备装置的示意图；
[0019]图2为实施例一的一种高效环保型三氯化砷制备装置的氯气供气分管分布的立体示意图；
[0020]其中，1
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【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种高效环保型三氯化砷制备装置，其特征在于：包括炉体；所述炉体内部形成封闭式的炉腔；炉腔在靠近中间的区域为制备区，用于进行三氯化砷的制备操作；炉腔在制备区的下方区域为脱氯区，用于进行脱氯提纯操作，炉腔的底侧区域为收集区，用于收集液态三氯化砷；所述炉体上还设置有氯气供气组件，氯气供气组件的出气端位于制备区；所述脱氯区内还安装有孔板，用于承载原料砷；孔板开设有多个小孔，用于液态三氯化砷通过。2.根据权利要求1所述的一种高效环保型三氯化砷制备装置，其特征在于：所述炉体的外侧在与制备区对应的位置，还设置有冷却组件和第一温度传感器，第一温度传感器的工作端位于制备区内；冷却组件与第一温度传感器配合，用于调节制备区的温度；所述炉体的外侧在与脱氯区对应的位置还设置有加热组件和第二温度传感器，加热组件与第二温度传感器配合，用于调节脱氯区的温度。3.根据权利要求2所述的一种高效环保型三氯化砷制备装置，其特征在于：所述收集区的底侧设置有出料管路组件，用于排出液态三氯化砷；所述出料管路组件的管路上设置有出料控制阀；所述收集区的最底部还设置有用于排渣的排渣管路组件，所述排渣管路组件的管路上设置有排渣控制阀。4.根据权利要求3所述的一种高效环保型三氯化砷制备装置，其特征在于：所述炉体在靠上的位置还设置有第一气体管路组件，所述第一气体管路组件的进气端与炉体的炉腔连通；第一气体管路组件的管路上设置有排气阀；第一气体管路组件的管路上在炉体与排气阀之间还设置有安全阀；所述第一气体管路组件用于对炉腔的压力调节及对尾气的排放；所述炉体在靠上的位置还设置有压力传感器，用于监测炉腔的压力。5.根据权利要求4所述的一种高效环保型三氯化砷制备装置，其特征在于：所述炉体的上方还设置有砷加料组件，砷加料组件的出料端与炉腔连通；所述砷加料组件包括砷加料腔体，砷加料腔体...
【专利技术属性】
技术研发人员：陈方平，张吉林，刘允华，吴才顺，邹同贵，
申请(专利权)人：峨眉山嘉美高纯材料有限公司，
类型：新型
国别省市：
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