用于电子级氢氟酸制备的纯化控制系统及方法技术方案

本发明专利技术公开了用于电子级氢氟酸制备的纯化控制系统及方法，涉及氢氟酸制备技术领域，包括化学预处理单元和参数获取单元，所述化学预处理单元通过酸性沉淀

【技术实现步骤摘要】
用于电子级氢氟酸制备的纯化控制系统及方法


[0001]本专利技术涉及氢氟酸制备
，具体为用于电子级氢氟酸制备的纯化控制系统及方法
。

技术介绍

[0002]电子级氢氟酸，也称为高纯氢氟酸，电子级氢氟酸可用于硅片表面的蚀刻和去除，在太阳能电池生产中，硅片通常需要经过一系列的化学处理步骤，其中包括使用氢氟酸对硅片进行蚀刻，以去除杂质
、
氧化物和表面缺陷，以提高光伏电池的效率和性能，电子级氢氟酸还可用于光伏材料的制备过程中，例如，在某些薄膜太阳能电池的制造中，氢氟酸可以用于蚀刻和定向生长晶体等步骤，以形成特定的材料结构和表面形貌，从而改善光伏电池的性能；现有的电子级氢氟酸制备的纯化控制系统通常是人工对氢氟酸制备的纯化进行一级一级的控制操作，人工操作容易受到操作者技术水平
、
经验和感知能力等因素的影响，存在人为误差，人工逐级控制操作需要较多的人力资源，导致生产成本高，并且效率相对较低，并且现有的电子级氢氟酸制备的纯化控制系统通常是氢氟酸制备的纯化完成后再进行杂质监测，若不符合要求，则要整体的再一次进行提纯，在氢氟酸制备的纯化的过程中，需要进行多个步骤，如果其中的几个步骤的纯化效果是符合要求的，则对整体的再一次进行提纯，造成了大量时间和原料的浪费，从而增加了纯化的成本，降低了纯化的效率
。

技术实现思路

[0003]本专利技术的目的在于提供用于电子级氢氟酸制备的纯化控制系统及方法，以解决上述
技术介绍
中提出的问题
。
[0004]为实现上述目的，本专利技术提供如下技术方案：用于电子级氢氟酸制备的纯化控制系统，包括化学预处理单元
、
第一整流单元
、
精馏单元
、
中央控制单元
、
第二整流单元
、
参数获取单元
、
人机交互单元
、
冷却单元
、
超纯水吸收单元
、
超滤单元和第三整流单元；所述化学预处理单元通过酸性沉淀
、
洗涤处理和蒸发浓缩的操作，从而得到更加纯净的无水氢氟酸，通过离子高频质谱分析仪对得到的无水氢氟酸中的杂质元素含量进行监测，将监测出的杂质元素含量传输至参数获取单元，并将得到的纯净的无水氢氟酸传输至第一整流单元；所述参数获取单元对化学预处理单元
、
精馏单元和超滤单元传输的监测出的杂质元素含量进行接收，并对接收的元素含量数据进行整合，并将整合的实时数据传输至中央控制单元；所述人机交互单元通过实验人员录入经过实验人员多次实验获取的标准数据，将录入的标准数据传输至中央控制单元；所述中央控制单元对参数获取单元传输的整合的数据和人机交互单元传输的标准数据进行接收，并将整合的实时数据和标准数据通过数据对比算法进行对比，若对比的
结果超过所设定的范围，则发送回流控制信号传输至第一整流单元
、
第二整流单元和第三整流单元，若对比的结果在所设定的范围，则发出直流控制信号传输至第一整流单元
、
第二整流单元和第三整流单元，并传输启动控制信号传输至第一整流单元
、
精馏单元
、
第二整流单元
、
冷却单元
、
超纯水吸收单元
、
超滤单元和第三整流单元，数据对比算法具体为：
[0005]其中，可表示权值向量，表示实时数据，表示标准数据，表示对比函数
。
[0006]优选的，所述第一整流单元对化学预处理单元传输的纯净的无水氢氟酸和中央控制单元发出的控制信号进行接收，并根据控制信号判断纯净的无水氢氟酸是否需要回流，若需要回流则将纯净的无水氢氟酸重新传输至化学预处理单元，若不需要回流则将纯净的无水氢氟酸传输至精馏单元，所述精馏单元对中央控制单元发出的启动控制信号和第一整流单元传输的纯净的无水氢氟酸进行接收，并通过精馏设备对纯净的无水氢氟酸进行精馏，并通过离子高频质谱分析仪对精馏后的无水氢氟酸杂质含量进行监测，并将监测的杂质含量数据传输至参数获取单元，将精馏后的无水氢氟酸传输至第二整流单元
。
[0007]优选的，所述第二整流单元对精馏单元传输的精馏后的无水氢氟酸和中央控制单元发出的控制信号进行接收，并根据控制信号判断纯净的无水氢氟酸是否需要回流，若需要回流则将纯净的无水氢氟酸重新传输至化精馏单元，若不需要回流则将纯净的无水氢氟酸传输至冷却单元，所述冷却单元对中央控制单元发出的启动控制信号和第二整流单元传输的精馏后的无水氢氟酸进行接收，并通过冷却装置对精馏后的无水氢氟酸进行冷却，并将冷却后的无水氢氟酸传输至超纯水吸收单元，所述超纯水吸收单元对冷却单元传输的冷却后的无水氢氟酸和中央控制单元发出的控制信号进行接收，并在吸收设备内部通过超纯水吸收和去除气体中的杂质和污染物，将超纯水吸收后的无水氢氟酸传输至超滤单元
。
[0008]优选的，所述超滤单元对超纯水吸收单元传输的超纯水吸收后的无水氢氟酸和中央控制单元发出的启动控制信号进行接收，并通过滤装置对超纯水吸收后的无水氢氟酸进行杂质过滤，而且通过离子高频质谱分析仪对过滤后的无水氢氟酸杂质含量进行监测，并将监测的无水氢氟酸杂质含量数据传输至参数获取单元，且将过滤后的无水氢氟酸传输至第三整流单元，所述第三整流单元对超滤单元传输的过滤后的无水氢氟酸和中央控制单元发出的控制信号进行接收，并根据控制信号判断纯净的无水氢氟酸是否需要回流，若需要回流则将过滤后的无水氢氟酸重新传输至化超滤单元，若不需要回流则将过滤后的无水氢氟酸进行灌装
。
[0009]优选的，所述化学预处理单元包括酸性沉淀模块
、
洗涤处理模块
、
蒸发浓缩模块和杂质监测模块，所述酸性沉淀模块将工业无水氢氟酸与适量的相对较强的酸性物质，通过酸性沉淀反应将杂质沉淀下来，所述洗涤处理模块对沉淀下的固体沉淀物进行多次的洗涤处理，以去除残留的杂质和酸性物质，所述蒸发浓缩模块将经过洗涤处理的溶液进行蒸发浓缩，以去除水分和其他挥发性物质，所述杂质监测模块通过离子高频质谱分析仪对得到的无水氢氟酸中的杂质元素含量进行监测，将监测出的杂质元素含量传输至参数获取单元
。
[0010]优选的，所述精馏单元包括第一信号接收模块
、
精馏模块
、
第一回流接收模块和第一传输模块，第一信号接收模块对中央控制单元发出的启动控制信号进行接收，精馏模块通过精馏设备对纯净的无水氢氟酸进行精馏，并通过离子高频质谱分析仪对精馏后的无水氢氟酸杂质含量进行监测，第一回流接收模块对第一整流单元传输的纯净的无水氢氟酸进行接收，第一传输模块将监测的杂质含量数据传输至参数获取单元，将精馏后的无水氢氟酸传输至第二整流单元
。
[0011]优选的，所述超滤单元包括第二信号接收模块（
1001
）
、
过滤模块（
1002
）
、
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
用于电子级氢氟酸制备的纯化控制系统，其特征在于包括化学预处理单元（1）
、
第一整流单元（2）
、
精馏单元（3）
、
中央控制单元（4）
、
第二整流单元（5）
、
参数获取单元（6）
、
人机交互单元（7）
、
冷却单元（8）
、
超纯水吸收单元（9）
、
超滤单元（
10
）和第三整流单元（
11
）；所述化学预处理单元（1）通过酸性沉淀
、
洗涤处理和蒸发浓缩的操作，从而得到更加纯净的无水氢氟酸，通过离子高频质谱分析仪对得到的无水氢氟酸中的杂质元素含量进行监测，将监测出的杂质元素含量传输至参数获取单元（6），并将得到的纯净的无水氢氟酸传输至第一整流单元（2）；所述参数获取单元（6）对化学预处理单元（1）
、
精馏单元（3）和超滤单元（
10
）传输的监测出的杂质元素含量进行接收，并对接收的元素含量数据进行整合，并将整合的实时数据传输至中央控制单元（4）；所述人机交互单元（7）通过实验人员录入经过实验人员多次实验获取的标准数据，将录入的标准数据传输至中央控制单元（4）；所述中央控制单元（4）对参数获取单元（6）传输的整合的数据和人机交互单元（7）传输的标准数据进行接收，并将整合的实时数据和标准数据通过数据对比算法进行对比，若对比的结果超过所设定的范围，则发送回流控制信号传输至第一整流单元（2）
、
第二整流单元（5）和第三整流单元（
11
），若对比的结果在所设定的范围，则发出直流控制信号传输至第一整流单元（2）
、
第二整流单元（5）和第三整流单元（
11
），并传输启动控制信号传输至第一整流单元（2）
、
精馏单元（3）
、
第二整流单元（5）
、
冷却单元（8）
、
超纯水吸收单元（9）
、
超滤单元（
10
）和第三整流单元（
11
）
。2.
根据权利要求1的用于电子级氢氟酸制备的纯化控制系统，其特征在于：所述第一整流单元（2）对化学预处理单元（1）传输的纯净的无水氢氟酸和中央控制单元（4）发出的控制信号进行接收，并根据控制信号判断纯净的无水氢氟酸是否需要回流，若需要回流则将纯净的无水氢氟酸重新传输至化学预处理单元（1），若不需要回流则将纯净的无水氢氟酸传输至精馏单元（3），所述精馏单元（3）对中央控制单元（4）发出的启动控制信号和第一整流单元（2）传输的纯净的无水氢氟酸进行接收，并通过精馏设备对纯净的无水氢氟酸进行精馏，并通过离子高频质谱分析仪对精馏后的无水氢氟酸杂质含量进行监测，并将监测的杂质含量数据传输至参数获取单元（6），将精馏后的无水氢氟酸传输至第二整流单元（5）
。3.
根据权利要求2的用于电子级氢氟酸制备的纯化控制系统，其特征在于：所述第二整流单元（5）对精馏单元（3）传输的精馏后的无水氢氟酸和中央控制单元（4）发出的控制信号进行接收，并根据控制信号判断纯净的无水氢氟酸是否需要回流，若需要回流则将纯净的无水氢氟酸重新传输至化精馏单元（3），若不需要回流则将纯净的无水氢氟酸传输至冷却单元（8），所述冷却单元（8）对中央控制单元（4）发出的启动控制信号和第二整流单元（5）传输的精馏后的无水氢氟酸进行接收，并通过冷却装置对精馏后的无水氢氟酸进行冷却，并将冷却后的无水氢氟酸传输至超纯水吸收单元（9），所述超纯水吸收单元（9）对冷却单元（8）传输的冷却后的无水氢氟酸和中央控制单元（4）发出的控制信号进行接收，并在吸收设备内部通过超纯水吸收和去除气体中的杂质和污染物，将超纯水吸收后的无水氢氟酸传输至超滤单元（
10
）
。4.
根据权利要求3的用于电子级氢氟酸制备的纯化控制系统，其特征在于：所述超滤单元（
10
）对超纯水吸收单元（9）传输的超纯水吸收后的无水氢氟酸和中央控制单元（4）发出
的启动控制信号进行接收，并通过滤装置对超纯水吸收后的无水氢氟酸进行杂质过滤，而且通过离子高频质谱分析仪对过滤后的无水氢氟酸杂质含量进行监测，并将监测的无水氢氟酸杂质含量数据传输至参数获取单元（6），且将过滤后的无水氢氟酸传输至第三整流单元（
11
），所述第三整流单元（
11
）对超滤单元（
10
）传输的过滤后的无水氢氟酸和中央控制单元（4）发出的控制信号进行接收，并根据控制信号判断纯净的无水氢氟酸是否需要回流，若需要回流则将过滤后的无水氢氟酸重新传输至化超滤单元（
10
），若不需要回流则将过滤后的无水氢氟酸进行灌装
。5.
根据权利要求1的用于电子级氢氟酸制备的纯化控制系统，其特征在于：所述化学预处理单元（1）包括酸性沉淀模块（
101
）
、
洗涤处理模块（
102
）
、
蒸发浓缩模块（
103
）和杂质监测模块（
104
），所述酸性沉淀模块（
101
）将工业无水氢氟酸与适量的相对较强的酸性物质，通过酸性沉淀反应将杂质沉淀下来，所述洗涤处理模块（
102
）对沉淀下的固体沉淀物进行多次的洗涤处理，以去除残留...

【专利技术属性】
技术研发人员：华鹏，刘奕丰，郑琦，
申请(专利权)人：福建天甫电子材料有限公司，
类型：发明
国别省市：