电子级氢氟酸精馏系统优化研究

摘要

电子级氢氟酸的精馏纯化是半导体制造产业链中的核心关键环节之一，然而传统精馏工艺普遍存在高能耗瓶颈与杂质结垢引发的运行稳定性难题，严重制约了高端半导体制造的经济性与连续性。为破解这一技术挑战，本研究创新设计并构建了一种集成蒸汽热能梯级回收与原料在线预过滤功能的高效精馏系统。该系统的核心创新体现在两方面：其一，在原料储液箱内嵌入盘管式换热器，利用精馏罐顶高温蒸汽（105～115℃）的潜热对进料进行预热处理，显著降低电加热再沸器热负荷；其二，在注液管前端设置可在线反冲洗滤渣模块，高效截留原料中的微米/亚微米级悬浮颗粒物，从源头减缓罐内结垢。通过中试测试与能量衡算验证，该集成系统相较于传统工艺，能耗降低20%～25%，同时因结垢导致的停车清洗间隔从180 h延长至350 h，连续运行周期显著延长。本研究为高纯度腐蚀性化学品精馏过程的节能降耗与稳定运行提供了兼具理论价值与工业化应用潜力的技术方案，对推动半导体材料制造的绿色化升级具有重要意义。

关键词

电子级氢氟酸 / 精馏纯化 / 热能集成回收 / 在线预过滤 / 节能降耗