[實用新型]一種提純?nèi)葰涔璧木s設(shè)備

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201020550139.0
• 申請日: 2010-09-30
• 公開（公告）號: CN201809177U
• 公開（公告）日: 2011-04-27
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 楊金星;秦永紅;陳建利;趙建橋;王國正
• 申請（專利權(quán)）人: 河南尚宇新能源股份有限公司
• 主分類號: C01B33/107
• 分類號: C01B33/107
• 代理公司: 鄭州中原專利事務(wù)所有限公司 41109
• 代理人: 張紹琳;孫詩雨

技術(shù)領(lǐng)域

本實用新型屬于三氯氫硅精餾提純技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種提純?nèi)葰涔璧木s設(shè)備。

背景技術(shù)

三氯氫硅是生產(chǎn)太陽能級與微電子級多晶硅的重要原料，同時也是合成有機(jī)硅的重要中間體。多晶硅是半導(dǎo)體工業(yè)、電子信息產(chǎn)業(yè)、太陽能光伏電池產(chǎn)業(yè)的最重要、最基礎(chǔ)的功能性材料，有機(jī)硅是新型化工材料，應(yīng)用領(lǐng)域廣泛。為促進(jìn)我國光伏產(chǎn)業(yè)和電子信息產(chǎn)業(yè)的持續(xù)快速發(fā)展，國家發(fā)改委將“光伏硅材料的技術(shù)開發(fā)”列入了《可再生資源產(chǎn)業(yè)發(fā)展指導(dǎo)目錄》。目前，國內(nèi)生產(chǎn)三氯氫硅工藝流程大致如下：脫水后的氯化氫氣體和烘干后的硅粉在流化床式合成爐內(nèi)反應(yīng)生成三氯氫硅、四氯化硅和二氯二氫硅等混合氣體，氣體經(jīng)旋風(fēng)分離器和布袋除塵器回收殘存硅粉，干凈氣體送至冷凝系統(tǒng)，冷凝下來的氯硅烷以液體形式送至精餾系統(tǒng)，通過精餾塔分離出三氯氫硅和四氯化硅產(chǎn)品，未冷凝的尾氣送至尾氣回收系統(tǒng)。在精餾工序中，目前國內(nèi)主要采用常壓分離提純工藝（兩塔連續(xù)提純分離）。該工藝在運行時，塔頂需用造價昂貴的7℃水冷凍系統(tǒng)，能耗高、產(chǎn)品收率低、產(chǎn)品純度低，只能滿足中低端需求，不能滿足高純度產(chǎn)品的需求。

實用新型內(nèi)容

本實用新型要解決的技術(shù)問題是目前三氯氫硅生產(chǎn)面臨的降低能耗，減少污染，提高質(zhì)量、擴(kuò)大產(chǎn)能四大難題，提供一種提純?nèi)葰涔璧木s設(shè)備。

為解決上述技術(shù)問題，本實用新型采用的技術(shù)方案如下：

本實用新型的提純?nèi)葰涔璧木s設(shè)備，包括預(yù)塔、三氯氫硅精餾塔和四氯化硅精餾塔，預(yù)塔進(jìn)料泵與預(yù)塔進(jìn)料口連接，預(yù)塔塔頂設(shè)有預(yù)塔一級冷凝器和預(yù)塔二級冷凝器，預(yù)塔一級冷凝器冷凝液出口與預(yù)塔回流罐進(jìn)料口連接，預(yù)塔回流罐出料口與預(yù)塔回流口連接，預(yù)塔二級冷凝器冷凝液出口與二氯二氫硅成品罐連接；預(yù)塔二級冷凝器的出氣口通過管道與機(jī)前緩沖罐相連接。

預(yù)塔塔底出料口依次連接三氯氫硅進(jìn)料槽、三氯氫硅進(jìn)料泵；三氯氫硅進(jìn)料泵與三氯氫硅精餾塔進(jìn)料口連接。三氯氫硅精餾塔頂部設(shè)有三氯氫硅精餾塔一級冷凝器和三氯氫硅精餾塔二級冷凝器，三氯氫硅精餾塔一級冷凝器和三氯氫硅精餾塔二級冷凝器的冷凝液出口均與回流槽連接，回流槽出液口與三氯氫硅精餾塔回流口連接，另一出液口連接三氯氫硅成品罐。三氯氫硅精餾塔二級冷凝器的出氣口通過管道與機(jī)前緩沖罐相連接。

三氯氫硅精餾塔塔底出料口依次連接四氯化硅進(jìn)料槽、四氯化硅進(jìn)料泵，四氯化硅進(jìn)料泵與四氯化硅精餾塔進(jìn)料口連接。四氯化硅精餾塔頂部設(shè)有四氯化硅精餾塔一級冷凝器和四氯化硅精餾塔二級冷凝器，四氯化硅精餾塔一級冷凝器和四氯化硅精餾塔二級冷凝器的冷凝液出口均與回流罐連接，回流罐出液口與四氯化硅精餾塔回流口連接，另一出液口連接四氯化硅成品罐；四氯化硅精餾塔二級冷凝器的出氣口通過管道與機(jī)前緩沖罐相連接。

所述的預(yù)塔為導(dǎo)向篩板塔，塔板數(shù)為22～26塊，預(yù)塔底部設(shè)有預(yù)塔再沸器。

所述的三氯氫硅精餾塔為導(dǎo)向篩板塔，塔板數(shù)為38～42塊，三氯氫硅精餾塔底部設(shè)有三氯氫硅精餾塔再沸器。?

所述的四氯化硅精餾塔為導(dǎo)向篩板塔，塔板數(shù)為38～42塊，四氯氫硅精餾塔底部設(shè)有四氯化硅精餾塔再沸器。

本實用新型采用預(yù)塔、三氯氫硅塔、四氯化硅塔三塔串聯(lián)連續(xù)加壓精餾技術(shù)，通過預(yù)塔分離脫去原料中的大部分輕雜質(zhì)組分；通過三氯氫硅塔將三氯氫硅和四氯化硅分離，塔頂?shù)玫饺葰涔璁a(chǎn)品，塔釜的物料進(jìn)入四氯化硅塔；四氯化硅塔蒸出產(chǎn)品四氯化硅。這種多塔連續(xù)加壓精餾技術(shù)，精餾塔操作溫度和壓力逐個升高，其能耗僅為原來的1/3，節(jié)能幅度達(dá)到60%，節(jié)能效果明顯。由于是連續(xù)精餾技術(shù)，該技術(shù)在節(jié)能的同時，也使產(chǎn)量得到了極大提高。

精餾過程中采用國家高新技術(shù)高效導(dǎo)向篩板塔，導(dǎo)向篩板塔是一種新型的強(qiáng)化篩板塔，具有產(chǎn)能大、效率高、壓降低、結(jié)構(gòu)簡單、造價低廉、抗堵能力強(qiáng)等特點。塔的篩板上增加了導(dǎo)向孔，可以改善塔板上氣體、液體的流動工況，延長了氣體夾帶霧滴的運動軌跡，減小霧沫夾帶，提高了氣體流速和生產(chǎn)能力。

由于本實用新型采用的上述技術(shù)方案，具有的有益效果如下：

1）高效節(jié)能是指精餾塔采用了高效導(dǎo)向篩板塔，該塔塔板上開設(shè)了大量篩孔及少部分導(dǎo)向孔，通過篩孔的氣體在塔板上與液體錯流，穿過液層垂直上升，通過導(dǎo)向篩板的氣體，沿塔板水平前進(jìn)，將動量傳遞給塔板上水平流動的液體，從而推動液體在塔板上均勻穩(wěn)定前進(jìn)，克服了原來塔板上的液面落差和液相返混，提高了生產(chǎn)能力和板效率，解決了堵塔、液泛等問題。