利用电子工业的含氨尾气再生制备高纯氨的装置及其方法.pdf

利用电子工业的含氨尾气再生制备高纯氨的装置，包括过滤器、氨分解装置、第一纯化器、增压泵、第二纯化器和高纯氨合成装置；所述氮化物反应器通过第一管道与过滤器连接，所述过滤器通过第二管道与氨分解装置连接，所述氨分解装置通过第三管道与第一纯化器连接，所述第一纯化器通过第四管道与增压泵连接，所述增压泵通过第五管道与第二纯化器连接，所述第二纯化器通过第六管道与高纯氨合成装置连接。本发明绿色环保，节能效果显著，生产过程安全，降低了生产成本且产品质量稳定。

权利要求书利用电子工业的含氨尾气再生制备高纯氨的装置，其特征在于，过滤器、氨分解装置、第一纯化器、增压泵、第二纯化器和高纯氨合成装置；
所述过滤器通过第二管道与氨分解装置连接，所述氨分解装置通过第三管道与第一纯化器连接，所述第一纯化器通过第四管道与增压泵连接，所述增压泵通过第五管道与第二纯化器连接，所述第二纯化器通过第六管道与高纯氨合成装置连接。
根据权利要求1所述的装置，其特征在于：优选地，所述装置还包括氮化物反应器，所述氮化物反应器通过第一管道与过滤器连接，所述高纯氨合成装置通过第七管道与氮化物反应器连接。
根据权利要求1或2所述的装置，其特征在于：优选地，在连接增压泵和第二纯化器之间的第五管道上，依次设有氢氮气缓冲罐、氢氮比实时监测装置。
根据权利要求3所述的装置，其特征在于：优选地，在氢氮比实时监测装置与第二纯化器之间设有第一氢氮气比例调节装置。
根据权利要求3所述的装置，其特征在于：优选地，在连接第二纯化器与高纯氨合成装置的第六管道上连接有第二氢氮气比例调节装置，且该第二氢氮气比例调节装置与第六管道之间设有第三纯化器。
根据权利要求2～5中任一所述的装置，其特征在于：优选地，在连接氮化物反应器与过滤器的第一管道上设有尾气储罐；在连接高纯氨合成装置与氮化物反应器的第七管道上设有高纯氨储罐。
根据权利要求1～6中任一所述的装置，其特征在于：所述氨分解装置包括氨气输入管、换热器、氨分解炉、水冷器、第四纯化器和氢氮混合气排放管；所述换热器分为横向通道和纵向通道，所述横向通道和纵向通道互不连通；所述氨气输入管与换热器的横向通道进口端连接相通，所述换热器的横向通道出口端通过第一支管道与氨分解炉进口端连接相通，所述氨分解炉的出口端通过第二支管道与换热器纵向通道进口端连接相通，所述换热器纵向通道出口端通过第三支管道与水冷器进口端连接相通；所述第四纯化器内包括第四纯化再生通道，所述第四纯化再生通道内设有分子筛；所述水冷器的出口端通过第四支管道与第四纯化再生通道进口端连接相通；所述第四纯化再生通道出口端通过第五支管道连接氢氮混合气排放管。
根据权利要求7所述的装置，其特征在于：优选地，所述换热器和氨分解炉外壁上贴覆有绝热保温层。
根据权利要求7所述的装置，其特征在于：优选地，所述第五支管道上设有并联的第六支管道；所述第四纯化器的第四纯化再生通道进口端连接第一再生尾气排放管；所述第三支管道上设有第一阀门，所述第四支管道上设有第二阀门，所述第五支管道上设有第三阀门，所述第六支管道上设有第四阀门，所述第一再生尾气排放管上设有第五阀门。
根据权利要求9所述的装置，其特征在于：优选地，所述第四纯化器内还包括第四加热通道；所述第四纯化再生通道和第四加热通道互不连通；所述第三支管道通过第七支管道与第四加热通道进口端连接相通；所述第四加热通道出口端通过第八支管道与水冷器的进口端连接相通；所述第八支管道上设有第六阀门。
根据权利要求10所述的装置，其特征在于：优选地，所述第四纯化器内设有若干列管，该列管作为第四加热通道；所述列管外的第四纯化器内的空间构成第四纯化再生通道。
根据权利要求7所述的装置，其特征在于：优选地，所述第四纯化器外壁上贴覆绝热保温隔离层。
根据权利要求10所述的装置，其特征在于：优选地，所述氨分解装置还包括第五纯化器，所述第五纯化器内包括第五纯化再生通道；所述第五纯化再生通道内设有分子筛；所述水冷器的出口端通过第九支管道与第五纯化再生通道进口端连接相通，所述第九支管道上设有第七阀门；所述第五纯化再生通道出口端通过第十支管道连接氢氮混合气排放管，所述第十支管道上设有第八阀门。
根据权利要求13所述的装置，其特征在于：优选地，所述第十支管道上设有并联的第十一支管道，该第十一支管道上设有第九阀门；所述第五纯化器的第五纯化再生通道进口端连接第二再生尾气排放管，所述第二再生尾气排放管上设有第十阀门。
根据权利要求14所述的装置，其特征在于：优选地，所述第五纯化器内还包括第五加热通道；所述第五纯化再生通道和第五加热通道互不连通；所述第三支管道通过第七支管道和第十二支管道与第五加热通道进口端连接相通；所述第五加热通道出口端通过第十三支管道与水冷器的进口端连接相通；所述第十三支管道上设有第十一阀门。
利用电子工业的含氨尾气再生制备高纯氨的方法，其特征在于，包括如下步骤：
1）将氮化物反应器反应后的尾气输送到尾气储罐中；
2）将尾气储罐中的尾气输送到过滤器中过滤；以过滤掉尾气中的固体颗粒；
3）将过滤后的尾气输送到氨分解装置中进行氨气分解；
4）将氨分解后的气体输送到第一纯化器中进行纯化；
5）将纯化后的氢氮混合气经增压泵增压至5～10个大气压；
6）将增压后的气体输送到氢氮气缓冲罐；
7）将氢氮气缓冲罐中氢氮混合气输送到第二纯化器进行纯化；
8）将二级纯化后的氢氮混合气输送到高纯氨合成装置进行合成氨；
9）将步骤8）合成的高纯氨输送到氮化物反应器。
根据权利要求16所述的方法，其特征在于：优选地，在连接氢氮气缓冲罐和第二纯化器之间的管道上经外部氢氮气管道输入氢气或氮气，使进入第二纯化器的氢气和氮气的摩尔比为3:1。
根据权利要求16所述的方法，其特征在于：优选地，在连接第二纯化器和高纯氨合成装置的第六管道上经外部氢氮气管道输入氢气或氮气，且外部输入的氢气或氮气在输入前经第三纯化器纯化；使进入高纯氨合成装置的氢气和氮气的摩尔比为3:1。
根据权利要求16～18任一所述的方法，其特征在于：优选地，所述步骤8）中，高纯氨合成装置中的压力条件为4～7MPa，温度条件为300～400℃；催化剂采用在200～400℃具有良好的活性的催化剂。
根据权利要求19所述的方法，其特征在于：优选地，所述催化剂选自A301型氨合成催化剂、ZA‑5型氨合成催化剂、钌系催化剂之中的一种或一种以上的混合物。
根据权利要求20所述的方法，其特征在于：优选地，步骤8）中合成氨反应采用的空间速率≤10000h‑1；更优选地，步骤2）中采用的空间速率为4000～8000h‑1。
根据权利要求21所述的电子工业用氮化物制造方法，其特征在于：更优选地，步骤2）中采用的空间速率为4000～5000h‑1。
根据权利要求16所述的电子工业用氮化物制造方法，其特征在于：步骤3）的具体步骤如下：
①氨分解：把第二通道输送过来的尾气通过换热器横向通道换热后升温至700～750℃，然后进入氨分解炉，在氨分解炉内对尾气进一步加热升温至750～850℃，在加热升温的同时，尾气与氨分解催化剂接触被分解为氢氮混合气；该氢氮混合气通过换热器的纵向通道换热后降温至大300～400℃；所述换热器和氨分解炉的外壁上设有绝热保温层；
②第四纯化器提纯，第五纯化器再生；
开启第一阀门、第二阀门、第三阀门、第八阀门、第十阀门和第十一阀门；关闭第四阀门、第五阀门、第六阀门、第七阀门和第九阀门；
将300～400℃的氢氮混合气输送到水冷器3400进行冷却至20～30℃，然后经第四支管道输送到第四纯化器的第四纯化再生通道内，经该通道内的分子筛纯化后经第五支管道5输送到氢氮混合气排放管；所述第四纯化再生通道内填充的是5A分子筛；
将氢氮混合气排放管中的产品气经第十支管道输送到第五纯化器的第五纯化再生通道内，对分子筛进行吹扫，带出分子筛上的杂质，再生气经过第二再生尾气排放管排出；与此同时，将300～400℃的氢氮混合气经第七支管道、第十二支管道输送到第五纯化器的第五加热通道内，通过第五加热通道对第五纯化再生通道内的分子筛加热；加热后的氢氮混合气经第十三支管道输送到水冷器的进口端；所述第五加热通道为若干列管；
③第五纯化器提纯，第四纯化器再生；
开启第一阀门、第四阀门、第五阀门、第六阀门、第七阀门和第八阀门；关闭第二阀门、第三阀门、第九阀门、第十阀门和第十一阀门；
将300～400℃的氢氮混合气输送到水冷器进行冷却至20～30℃，然后经第九支管道输送到第五纯化器的第五纯化再生通道内，经该通道内的分子筛纯化后经第十支管道输送到氢氮混合气排放管；所述第五纯化再生通道内填充的是5A分子筛；
将氢氮混合气排放管中的产品气经第六支管道输送到第四纯化器的第四纯化再生通道内，对分子筛进行吹扫，带出分子筛上的杂质，再生气经过第一再生尾气排放管排出；与此同时，将300～400℃的氢氮混合气经第七支管道输送到第四纯化器的第四加热通道内，通过第四加热通道对第四纯化再生通道内的分子筛加热；加热后的氢氮混合气经第八支管道输送到水冷器的进口端；所述第四加热通道为若干列管；
④步骤②和步骤③循环往复，连续不间断的制备高纯氢氮混合气。

说明书利用电子工业的含氨尾气再生制备高纯氨的装置及其方法
技术领域
本发明涉及一种含氨尾气再生制备高纯氨的装置及其方法，尤其是涉及一种利用电子工业的含氨尾气再生制备高纯氨的装置及其方法。
背景技术
用于制造发光二极管（LED）外延芯片的氮化镓有机金属气相沉积（MOCVD）设备需要使用大量的高纯氨气，它与含镓的有机金属物（如三甲基镓或三乙基镓等，以下以三甲基镓为例进行描述）反应生成氮化镓，而氮化镓是制造LED的主要半导体材料，其反应方程式如下:

在进入MOCVD设备的大量氨气中，只有非常少量的氨气参与了以上的反应（数量级上的估计只有进入MOCVD设备的反应腔内的万分之一），以及少量氨气在高温下自动分解为氢气和氮气，其余的绝大部分氨气都需作为尾气而排出。尾气中除了氨气之外包含的其他成分还有氢气、氮气以及微量的甲烷等。虽然这些成分本身都可以直接向大气排放（排放时需要考虑氢气甲烷等的防爆问题，通风要良好），但是由于它们跟氨气混合在一起，使得尾气必须经过处理，把其中的氨气分离（比如吸收）后才能向大气排放。
另外在合成氮化硅（Si3N4）的反应中也会大量使用高纯氨，通常高纯氨与硅烷反应生成氮化硅在化学气相沉积（CVD）设备中进行反应：

在进入CVD设备的氨气中，也只有少量参与了以上的反应，绝大部分氨气最终也进入尾气，此反应被广泛用于太阳能电池（光伏）、集成电路（IC）、液晶显示器（LCD）等制造领域。
随着高纯氨使用量的增加，尾气中所含氨的总量也随之增加，对尾气进行脱氨处理的工作也变得越来越重要，目前国内已有年使用高纯氨几百吨至上千吨的企业，而且规模还在进一步扩大，尾气的处理成本也在同步增长。
目前，尾气脱氨处理主要采用吸收法，即让尾气经过酸的水溶液，吸收掉氨气后再排放。在三大酸中，由于硫酸的挥发性最低，加上硫酸的价格也较为低廉，吸收氨大多使用硫酸而不是盐酸或硝酸。硫酸吸收氨气后生产硫酸铵，这样阻止了氨向大气污染。但是生成的硫酸铵用途不大，它虽然可以作为氮肥使用，但是长期使用硫酸铵会让土地酸化。根据硫酸铵的化学反应，吸收1吨氨会产生约3.9吨硫酸铵。这样，对硫酸铵的处理成了下一个难题，如果不对硫酸铵处理直接排放，那样将会污染水源或大地，很多时候，硫酸铵对环境的污染比氨更大也更难处理，原因在于氨是一种氮肥，可以被植物彻底吸收而不会遗留。
对含氨尾气处理的另一个方法是：把氨分解为氢气和氮气，然后再直接排放。其反应方程式如下:

这是一个吸热反应，由于这个方法（分解法）可以比较彻底地解决尾气的问题，目前分解法越来越多地替代了吸收法。
但是由于氨分解是一个吸热反应，为了使氨能够较为彻底地分解为氢气和氮气，氨分解反应需在高温（比如800℃）、低压（尾气的压强通常小于一个大气压，正合适）和催化剂的条件下进行，这就意味着分解法需要消耗较多的能源。
发明内容
本发明要解决的第一个技术问题是提供一种利用电子工业的含氨尾气再生制备高纯氨的装置。该装置绿色环保，节能效果显著，生产过程安全，降低了生产成本且产品质量稳定。
本发明要解决的第二个技术问题是提供一种利用电子工业的含氨尾气再生制备高纯氨的方法。
为解决上述第一个技术问题，本发明采用如下的技术方案：
一种利用电子工业的含氨尾气再生制备高纯氨的装置，包括过滤器、氨分解装置、第一纯化器、增压泵、第二纯化器和高纯氨合成装置；
所述过滤器通过第二管道与氨分解装置连接，所述氨分解装置通过第三管道与第一纯化器连接，所述第一纯化器通过第四管道与增压泵连接，所述增压泵通过第五管道与第二纯化器连接，所述第二纯化器通过第六管道与高纯氨合成装置连接。
优选地，所述利用电子工业的含氨尾气再生制备高纯氨的装置还包括氮化物反应器(如前述的氮化镓和氮化硅反应器)，所述氮化物反应器通过第一管道与过滤器连接，所述高纯氨合成装置通过第七管道与氮化物反应器连接。
优选地，在连接增压泵和第二纯化器之间的第五管道上，依次设有氢氮气缓冲罐、氢氮比实时监测装置。
优选地，在氢氮比实时监测装置与第二纯化器之间设有第一氢氮气比例调节装置。
优选地，在连接第二纯化器与高纯氨合成装置的第六管道上连接有第二氢氮气比例调节装置，且该第二氢氮气比例调节装置与第六管道之间设有第三纯化器。
优选地，在连接氮化物反应器与过滤器的第一管道上设有尾气储罐；在连接高纯氨合成装置与氮化物反应器的第七管道上设有高纯氨储罐。
进一步改进的技术方案，所述氨分解装置包括氨气输入管、换热器、氨分解炉、水冷器、第四纯化器和氢氮混合气排放管；所述换热器分为横向通道和纵向通道，所述横向通道和纵向通道互不连通；所述氨气输入管与换热器的横向通道进口端连接相通，所述换热器的横向通道出口端通过第一支管道与氨分解炉进口端连接相通，所述氨分解炉的出口端通过第二支管道与换热器纵向通道进口端连接相通，所述换热器纵向通道出口端通过第三支管道与水冷器进口端连接相通；所述第四纯化器内包括第四纯化再生通道，所述第四纯化再生通道内设有分子筛；所述水冷器的出口端通过第四支管道与第四纯化再生通道进口端连接相通；所述第四纯化再生通道出口端通过第五支管道连接氢氮混合气排放管。
优选地，所述换热器和氨分解炉外壁上贴覆有绝热保温层。
优选地，所述第五支管道上设有并联的第六支管道；所述第四纯化器的第四纯化再生通道进口端连接第一再生尾气排放管；所述第三支管道上设有第一阀门，所述第四支管道上设有第二阀门，所述第五支管道上设有第三阀门，所述第六支管道上设有第四阀门，所述第一再生尾气排放管上设有第五阀门。
优选地，所述第四纯化器内还包括第四加热通道；所述第四纯化再生通道和第四加热通道互不连通；所述第三支管道通过第七支管道与第四加热通道进口端连接相通；所述第四加热通道出口端通过第八支管道与水冷器的进口端连接相通；所述第八支管道上设有第六阀门。
优选地，所述第四纯化器内设有若干列管，该列管作为第四加热通道；所述列管外的第四纯化器内的空间形成第四纯化再生通道。
优选地，所述第四纯化器外壁上贴覆绝热保温隔离层。
优选地，所述氨分解装置还包括第五纯化器，所述第五纯化器内包括第五纯化再生通道；所述第五纯化再生通道内设有分子筛；所述水冷器的出口端通过第九支管道与第五纯化再生通道进口端连接相通，所述第九支管道上设有第七阀门；所述第五纯化再生通道出口端通过第十支管道连接氢氮混合气排放管，所述第十支管道上设有第八阀门。
优选地，所述第十支管道上设有并联的第十一支管道，该第十一支管道上设有第九阀门；所述第五纯化器的第五纯化再生通道进口端连接第二再生尾气排放管，所述第二再生尾气排放管上设有第十阀门；由氢氮混合气排放管、第十一支管道、第五纯化再生通道和第二再生尾气排放管构成第二再生系统。
优选地，所述第五纯化器内还包括第五加热通道；所述第五纯化再生通道和第五加热通道互不连通；所述第三支管道通过第七支管道和第十二支管道与第五加热通道进口端连接相通；所述第五加热通道出口端通过第十三支管道与水冷器的进口端连接相通；所述第十三支管道上设有第十一阀门。
为解决上述第二个技术问题，本发明一种利用电子工业的含氨尾气再生制备高纯氨的方法，包括如下步骤：
1）将氮化物反应器反应后的尾气输送到尾气储罐中，尾气储罐能够保证后续工艺条件更加稳定；
2）将尾气储罐中的尾气输送到过滤器中过滤；以过滤掉尾气中的固体颗粒；
3）将过滤后的尾气输送到氨分解装置中进行氨气分解；
4）将氨分解后的气体输送到第一纯化器中进行纯化；第一纯化器含有分子筛，可以吸附掉绝大多数氨气和水分，以及绝大部分甲烷；这时纯化后得到的氢氮混合气的纯度通常能够达到99.999%以上；
5）将纯化后的氢氮混合气经增压泵增压至5～10个大气压；由于尾气的压力通常都比较低（通常只比一个大气压高一点），因此经过步骤4）后得到的氢氮混合气的压强也较低，而氢氮混合气的进一步提纯以及高纯氨反应都需要较高的压力，需要使用增压泵对氢氮混合气进行增压；
6）将增压后的气体输送到氢氮气缓冲罐；
7）将氢氮气缓冲罐中氢氮混合气输送到第二纯化器进行纯化；经过二级纯化后，氢氮气的纯度甚至可以达到99.9999999%；
8）将二级纯化后的氢氮混合气输送到高纯氨合成装置进行合成氨；
优选地，在连接氢氮气缓冲罐和第二纯化器之间的管道上经第一氢氮气比例调节装置调节氢气或氮气，使进入第二纯化器的氢气和氮气的摩尔比为3:1；
优选地，在连接第二纯化器和高纯氨合成装置的第六管道上经第二氢氮气比例调节装置调节氢气或氮气，且经第三纯化器纯化；使进入高纯氨合成装置700的氢气和氮气的摩尔比为3:1；
优选地，所述步骤8）中，压力条件为4～7MPa，温度条件为300～400℃；催化剂采用在200～400℃具有良好的活性的催化剂。
优选地，所述催化剂选自A301型氨合成催化剂、ZA‑5型氨合成催化剂、钌系催化剂之中的一种或一种以上的混合物。
优选地，步骤8）中合成氨反应采用的空间速率（空间速率有时也称为空间速度，简称空速，它的定义为：单位时间单位体积的催化剂流过的气体体积，通常空间速率使用的单位为：h‑1，即（小时）‑1或者每小时）≤10000 h‑1；更优选地，步骤2）中采用的空间速率为4000～8000 h‑1。更优选地，步骤2）中采用的空间速率为4000～5000 h‑1。
对于高纯氨的合成，选择极低压（4～7MPa）工艺比高压（大于10 MPa）工艺有更多的优越性。能降低了传统（低纯）氨合成反应所需的压力和温度条件，克服了传统（低纯）氨合成技术上催化剂易中毒的问题，而且使用的压力容器制造简单，操作更加安全，降低了生产成本。
9）将步骤8）合成的高纯氨输送到氮化物反应器。
优选地，步骤3的具体步骤如下：
①氨分解：把第二通道输送过来的尾气通过换热器横向通道换热后升温至700～750℃，然后进入氨分解炉，在氨分解炉内对尾气进一步加热升温至750～850℃，在加热升温的同时，尾气与氨分解催化剂接触被分解为氢氮混合气；该氢氮混合气通过换热器的纵向通道换热后降温至大300～400℃；所述换热器和氨分解炉的外壁上设有绝热保温层；
②第四纯化器提纯，第五纯化器再生；
开启第一阀门、第二阀门、第三阀门、第八阀门、第十阀门和第十一阀门；关闭第四阀门、第五阀门、第六阀门、第七阀门和第九阀门；
将300～400℃的氢氮混合气输送到水冷器3400进行冷却至20～30℃，然后经第四支管道输送到第四纯化器的第四纯化再生通道内，经该通道内的分子筛纯化后经第五支管道5输送到氢氮混合气排放管；优选地，所述第四纯化再生通道内填充的是5A分子筛；
将氢氮混合气排放管中的产品气经第十支管道输送到第五纯化器的第五纯化再生通道内，对分子筛进行吹扫，带出分子筛上的杂质，再生气经过第二再生尾气排放管排出；与此同时，将300～400℃的氢氮混合气经第七支管道、第十二支管道输送到第五纯化器的第五加热通道内，通过第五加热通道对第五纯化再生通道内的分子筛加热；加热后的氢氮混合气经第十三支管道输送到水冷器的进口端；所述第五加热通道为若干列管；
③第五纯化器提纯，第四纯化器再生；
开启第一阀门、第四阀门、第五阀门、第六阀门、第七阀门和第八阀门；关闭第二阀门、第三阀门、第九阀门、第十阀门和第十一阀门；
将300～400℃的氢氮混合气输送到水冷器进行冷却至20～30℃，然后经第九支管道输送到第五纯化器的第五纯化再生通道内，经该通道内的分子筛纯化后经第十支管道输送到氢氮混合气排放管；优选地，所述第五纯化再生通道内填充的是5A分子筛；
将氢氮混合气排放管中的产品气经第六支管道输送到第四纯化器的第四纯化再生通道内，对分子筛进行吹扫，带出分子筛上的杂质，再生气经过第一再生尾气排放管排出；与此同时，将300～400℃的氢氮混合气经第七支管道输送到第四纯化器的第四加热通道内，通过第四加热通道对第四纯化再生通道内的分子筛加热；加热后的氢氮混合气经第八支管道输送到水冷器的进口端；所述第四加热通道为若干列管；
④步骤②和步骤③循环往复，连续不间断的制备高纯氢氮混合气产品。
本发明的上述方法可以构成一个循环往复的系统。
本发明具有如下有益效果：
1）整个系统可循环往复生产，降低了储存成本，也降低了运输过程被污染的可能性，质量更加有保障。
2）本发明的整个反应过程绿色环保，没有产出污染环境的尾气；
3）在氨分解装置中，充分利用氮化物反应器尾气的余热，使氨分解装置的总能耗在0.5千瓦时以下，比较现有的系统节能18～25%；
4）高纯氨的合成采用低压合成，降低了传统氨合成反应所需的压力和温度条件，克服了传统氨合成技术上催化剂易中毒的问题，而且使用的压力容器制造简单，操作更加安全，降低了生产成本。
5）电子工业用氮化物制造厂产生的含氨尾气中的水含量通常都相当低（比较工业用低纯氨的含水量要更低），其他杂质也相当低（比如几乎不含油），这些特点意味着这些尾气是获得高纯氨的很好的原材料，对这些原材料的提纯也变得更为容易；这些特点将会让尾气重新用于制造高纯氨带来很多方便，也进一步降低了成本；
6）含氨尾气就地用于制造高纯氨，这就降低了高纯氨所需的原材料的成本，然后就地被用于制造氮化物，这样就降低了高纯氨储存的成本，免去了物流运输的成本，再加上免去了尾气的处理成本，因此综合效益非常高；另外，生产出来的高纯氨被直接用于氮化物制造，极大地降低了高纯氨在灌装运输过程中被污染的可能性，这就意味着高纯氨的质量（纯度）更加有保证；
综上所述,本发明绿色环保，节能效果显著，生产过程安全，降低了生产成本且产品质量稳定。
附图说明
下面结合附图对本发明的具体实施方式作进一步详细的说明
图1为本发明的实施例1工艺流程示意图；
图2为本发明的实施例2工艺流程示意图；
图3为本发明的氨分解装置结构示意图；
图4为本发明的第四纯化器和第五纯化器结构示意图。
具体实施方式
实施例1
参见图1所示，一种利用电子工业的含氨尾气再生制备高纯氨的装置，包括氮化物反应器100、过滤器200、氨分解装置300、第一纯化器400、增压泵500、第二纯化器600和高纯氨合成装置700；
所述氮化物反应器100通过第一管道801与过滤器200连接，所述过滤器200通过第二管道802与氨分解装置300连接，所述氨分解装置300通过第三管道803与第一纯化器100连接，所述第一纯化器100通过第四管道804与增压泵500连接，所述增压泵500通过第五管道805与第二纯化器600连接，所述第二纯化器600通过第六管道806与高纯氨合成装置700连接，所述高纯氨合成装置700通过第七管道807与氮化物反应器100连接；
在连接增压泵500和第二纯化器600之间的第五管道上，依次设有氢氮气缓冲罐900、氢氮比实时监测装置901；在氢氮比实时监测装置901与第二纯化器600之间设有第一氢氮气补充加入管902作为第一氢氮气比例调节装置（也可以使用氢氮气吸附分子筛来调节）；
在连接氮化物反应器100与过滤器200的第一管道801上设有尾气储罐101；在连接高纯氨合成装置700与氮化物反应器100的第七管道807上设有高纯氨储罐701。
实施例2
参见图2所示，重复实施例1，其不同之处在于，在氢氮比实时监测装置901与第二纯化器600之间不设第一氢氮气补充加入管902作为第一氢氮气比例调节装置；而是在连接第二纯化器600与高纯氨合成装置700的第六管道806上连接设有第二氢氮气补充加入管903作为第二氢氮气比例调节装置，且该第二氢氮气补充加入管903上设有第三纯化器904。
实施例3
参见图3和图4所示，重复实施例1或2，其不同之处在于：所述氨分解装置300包括氨气输入管3100、换热器3200、氨分解炉3300、水冷器3400、第四纯化器3500和氢氮混合气排放管3600；所述换热器3200分为横向通道和纵向通道，所述横向通道和纵向通道互不连通；所述氨气输入管3100与换热器3200的横向通道进口端连接相通，所述换热器3200的横向通道出口端通过第一支管道3701与氨分解炉3300进口端连接相通，所述氨分解炉3300的出口端通过第二支管道3702与换热器3200纵向通道进口端连接相通，所述换热器3200纵向通道出口端通过第三支管道3703与水冷器3400进口端连接相通；所述第四纯化器3500内包括第四纯化再生通道3501，所述第四纯化再生通道3501内设有分子筛3502；所述水冷器3400的出口端通过第四支管道3704与第四纯化再生通道3501进口端连接相通；所述第四纯化再生通道3501出口端通过第五支管道3705连接氢氮混合气排放管3600。
所述换热器3200和氨分解炉3300外壁上贴覆有绝热保温层。
所述第五支管道3705上设有并联的第六支管道3706；所述第四纯化器3500的第四纯化再生通道3501进口端连接第一再生尾气排放管31000；所述第三支管道3703上设有第一阀门3901，所述第四支管道3704上设有第二阀门3902，所述第五支管道3705上设有第三阀门3903，所述第六支管道3706上设有第四阀门3904，所述第一再生尾气排放管31000上设有第五阀门3905；所述氢氮混合气排放管3600、第六支管道3706、第四纯化再生通道3501和第四再生尾气排放管31000构成第一再生系统。
所述第四纯化器3500内还包括第四加热通道3503；所述第四纯化再生通道3501和第四加热通道3503互不连通；所述第三支管道3703通过第七支管道3707与第四加热通道3503进口端连接相通；所述第四加热通道3503出口端通过第八支管道3708与水冷器3400的进口端连接相通；所述第八支管道3708上设有第六阀门3906；因此，所述第七支管道3707、第四纯化器3500内的第四加热通道3503、第八支管道3708形成第一加热系统。第四纯化器3500工作一段时间后，其内的分子筛3502吸附了较多的杂质或氨之后，吸附功能就会逐步减弱，这时需要进行对其进行再生；氨分解炉3300内的氨分解后，得到的氢氮混合气经换热器3200换热后的温度约350℃；这个温度正好匹配分子筛3502的再生温度（250～350℃）也就是说，换热后氢氮混合气带有的余热可以用于分子筛3502的再生。
所述第四纯化器3500内设有若干列管，该列管作为第四加热通道3503；所述列管外的第四纯化器3500内的空间形成第四纯化再生通道3501；用氢氮混合气通过列管给分子筛3502加热，以充分的利用氢氮混合气的余热，减少能源消耗。这区别于现有纯化器的结构，现有纯化器都采用电加热器给分子筛加热，意味着额外的能耗。
所述第四纯化器3500外壁上贴覆绝热保温隔离层3504。
所述氨分解装置300还包括第五纯化器3800，所述第五纯化器3800内包括第五纯化再生通道3801；所述第五纯化再生通道3801内设有分子筛3802；所述水冷器3400的出口端通过第九支管道3709与第五纯化再生通道3801进口端连接相通，所述第九支管道3709上设有第七阀门3707；所述第五纯化再生通道3801出口端通过第十支管道3710连接氢氮混合气排放管3600，所述第十支管道3710上设有第八阀门3908。
所述第十支管道3710上设有并联的第十一支管道3711，该第十一支管道3711上设有第九阀门3909；所述第五纯化器3800的第五纯化再生通道3801进口端连接第二再生尾气排放管31001，所述第二再生尾气排放管31001上设有第十阀门3910；由氢氮混合气排放管3600、第十一支管道3711、第五纯化再生通道3801和第二再生尾气排放管31001构成第二再生系统；
所述第五纯化器3800内还包括第五加热通道3803；所述第五纯化再生通道3801和第五加热通道3803互不连通；所述第三支管道3703通过第七支管道3707和第十二支管道3712与第五加热通道3803进口端连接相通；所述第五加热通道3803出口端通过第十三支管道3713与水冷器3400的进口端连接相通；所述第十三支管道3713上设有第十一阀门3911。
一种利用电子工业的含氨尾气再生制备高纯氨的方法，包括如下步骤：
1）将氮化物反应器反应后的尾气输送到尾气储罐中，尾气储罐能够保证后续工艺条件更加稳定；
2）将尾气储罐中的尾气输送到过滤器中过滤；以过滤掉尾气中的固体颗粒；
3）将过滤后的尾气输送到氨分解装置中进行氨气分解；具体包括如下步骤：
①氨分解：把第二通道802输送过来的尾气通过换热器3200横向通道换热后升温至700～750℃，然后进入氨分解炉3300，在氨分解炉3300内对尾气进一步加热升温至750～850℃，在加热升温的同时，尾气与氨分解催化剂接触被分解为氢氮混合气；该氢氮混合气通过换热器3200的纵向通道换热后降温至大300～400℃；所述换热器3200和氨分解炉3300的外壁上设有绝热保温层；
②第四纯化器提纯，第五纯化器再生；
开启第一阀门3901、第二阀门3902、第三阀门3903、第八阀门3908、第十阀门3910和第十一阀门3911；关闭第四阀门3904、第五阀门3905、第六阀门3906、第七阀门3907和第九阀门3909；
将300～400℃的氢氮混合气输送到水冷器3400进行冷却至20～30℃，然后经第四支管道3704输送到第四纯化器3500的第四纯化再生通道3501内，经该通道内的分子筛3502纯化后经第五支管道3705输送到氢氮混合气排放管3600；所述第四纯化再生通道3501内填充的是5A分子筛；
将氢氮混合气排放管3600中的产品气经第十支管道3710输送到第五纯化器3800的第五纯化再生通道3801内，对分子筛3802进行吹扫，带出分子筛3802上的杂质，再生气经过第二再生尾气排放管31001排出；与此同时，将300～400℃的氢氮混合气经第七支管道3707、第十二支管道3712输送到第五纯化器3800的第五加热通道3803内，通过第五加热通道3803对第五纯化再生通道3801内的分子筛3802加热；加热后的氢氮混合气经第十三支管道3713输送到水冷器3400的进口端；所述第五加热通道3803为若干列管；
③第五纯化器提纯，第四纯化器再生；
开启第一阀门3901、第四阀门3904、第五阀门3905、第六阀门3906、第七阀门3907和第八阀门3908；关闭第二阀门3902、第三阀门3903、第九阀门3909、第十阀门3910和第十一阀门3911；
将300～400℃的氢氮混合气输送到水冷器3400进行冷却至20～30℃，然后经第九支管道3709输送到第五纯化器3800的第五纯化再生通道3801内，经该通道内的分子筛3802纯化后经第十支管道3710输送到氢氮混合气排放管3600；所述第五纯化再生通道3801内填充的是5A分子筛；
将氢氮混合气排放管3600中的产品气经第六支管道3706输送到第四纯化器3500的第四纯化再生通道3501内，对分子筛3502进行吹扫，带出分子筛3502上的杂质，再生气经过第一再生尾气排放管31000排出；与此同时，将300～400℃的氢氮混合气经第七支管道3707输送到第四纯化器3500的第四加热通道3503内，通过第四加热通道3503对第四纯化再生通道3501内的分子筛3502加热；加热后的氢氮混合气经第八支管道3708输送到水冷器3400的进口端；所述第四加热通道3503为若干列管；
④步骤②和步骤③循环往复，连续不间断的制备高纯氢氮混合气产品。
总之，本氨分解装置全部能耗就是氨分解炉所需的加热耗电，主要用于氨气从700℃加热至750～850℃和氨分解作为吸热反应所需的能量；本氨分解装置最终能够做到：制造一立方米高纯氢氮混合气所需的能耗在0.5千瓦时以下，氢氮混合气的压强可以达到1.5～10个大气压；
4）将步骤3）得到的氢氮混合气输送到第一纯化器400中进行纯化；第一纯化器400含有分子筛，可以吸附掉绝大多数氨气和水分，以及绝大部分甲烷；这时纯化后得到的氢氮混合气的纯度通常能够达到99.999%以上；
5）将纯化后的氢氮混合气经增压泵增压至5～10个大气压；由于尾气的压力通常都比较低（通常只比一个大气压高一点），因此经过步骤4）后得到的氢氮混合气的压强也较低，而氢氮混合气的进一步提纯以及高纯氨反应都需要较高的压力，需要使用增压泵对氢氮混合气进行增压；
6）将增压后的气体输送到氢氮气缓冲罐900；
7）将氢氮气缓冲罐900中氢氮混合气输送到第二纯化器600进行纯化；经过二级纯化后，氢氮气的纯度甚至可以达到99.9999999%；
8）将二级纯化后的氢氮混合气输送到高纯氨合成装置700进行合成氨；
在连接氢氮气缓冲罐900和第二纯化器600之间的管道上经外部氢氮气管道1000输入氢气或氮气，使进入第二纯化器600的氢气和氮气的摩尔比为3:1；
或者，在连接第二纯化器和高纯氨合成装置的第六管道上经外部氢氮气管道输入氢气或氮气，且外部输入的氢气或氮气在输入前经第三纯化器纯化；使进入高纯氨合成装置700的氢气和氮气的摩尔比为3:1；
所述步骤8）中，压力条件为4～7MPa，温度条件为300～400℃；催化剂采用在200～400℃具有良好的活性的催化剂；
所述催化剂选自A301型氨合成催化剂、ZA‑5型氨合成催化剂、钌系催化剂之中的一种或一种以上的混合物；
步骤8）中合成氨反应采用的空间速率（空间速率有时也称为空间速度，简称空速，它的定义为：单位时间单位体积的催化剂流过的气体体积，通常空间速率使用的单位为：h‑1，即（小时）‑1或者每小时）≤10000 h‑1；更优选地，步骤2）中采用的空间速率为4000～8000 h‑1。更优选地，步骤2）中采用的空间速率为4000～5000 h‑1；
对于高纯氨的合成，选择极低压（4～7 MPa）工艺比高压（大于10 MPa）工艺有更多的优越性；能降低了传统（低纯）氨合成反应所需的压力和温度条件，克服了传统（低纯）氨合成技术上催化剂易中毒的问题，而且使用的压力容器制造简单，操作更加安全，降低了生产成本；
9）将步骤8）合成的高纯氨输送到氮化物反应器100。
为了使工艺条件更加稳定，在将高纯氨输送到氮化物反应器100之前，可以先输送到高纯氨储罐701，然后输送到氮化物反应器100。
显然，本发明的上述实施例仅仅是为清楚地说明本发明所作的举例，而并非是对本发明的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无法对所有的实施方式予以穷举。凡是属于本发明的技术方案所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本发明的保护范围之列。