[發明專利]三氯氫硅精餾系統

有效

• 申請號: 201210114103.1
• 申請日: 2012-04-17
• 公開（公告）號: CN102649019A
• 公開（公告）日: 2012-08-29
• 發明（設計）人: 趙雄;嚴大洲;毋克力;肖榮暉;湯傳斌;姜利霞;楊永亮
• 申請（專利權）人: 中國恩菲工程技術有限公司;洛陽中硅高科技有限公司
• 主分類號: B01D3/14
• 分類號: B01D3/14;C01B33/107
• 代理公司: 北京清亦華知識產權代理事務所(普通合伙) 11201
• 代理人: 宋合成

技術領域

本發明涉及精餾技術領域，具體而言，涉及一種三氯氫硅精餾系統。

背景技術

多晶硅是集成電路和光伏發電的關鍵原材料，三氯氫硅作為多晶硅生產工藝中的中間產品，其質量的好壞直接影響多晶硅產品的質量。目前，隨著多晶硅生產規模的不斷擴大，三氯氫硅精餾系統中精餾塔的塔徑也越來越大，塔徑增大帶來的放大效應嚴重影響了三氯氫硅的質量，并且大幅增加了三氯氫硅精餾系統的能耗及設備投資。

發明內容

本發明旨在至少解決現有技術中存在的技術問題之一。

為此，本發明的一個目的在于提出一種可以提高三氯氫硅產品的質量且能耗低、設備投資小的三氯氫硅精餾系統。

為實現上述目的，根據本發明的實施例提出一種三氯氫硅精餾系統，所述三氯氫硅精餾系統包括：第一精餾塔，所述第一精餾塔設有第一上出口、第一下出口、位于所述第一上出口和所述第一下出口之間的第一進料口、第一回流口和第一回氣口；冷凝器，所述冷凝器的進口與所述第一上出口相連且所述冷凝器的出口與所述第一回流口相連；第二精餾塔，所述第一精餾塔的水平高度高于所述第二精餾塔的水平高度，所述第二精餾塔設有第二上出口、第二下出口、位于所述第二上出口和所述第二下出口之間的第二進料口、第二回流口和第二回氣口；第一再沸器，所述第一再沸器的第一進口與所述第一下出口相連且所述第一再沸器的第一出口與所述第一回氣口相連，所述第一再沸器的第二進口與所述第二上出口相連且所述第一再沸器的第二出口與所述第二回流口相連；過冷器，所述過冷器的進口與所述第一再沸器的第二出口相連且所述過冷器的出口與所述第二回流口相連；和第二再沸器，所述第二再沸器的進口與所述第二下出口相連且所述第二再沸器的出口與所述第二回氣口相連。

根據本發明實施例的三氯氫硅精餾系統通過將三氯氫硅原料分為兩股，并將所述兩股三氯氫硅原料分別輸入兩個精餾塔內(即所述第一精餾和所述第二精餾塔)，與采用一個精餾塔的現有技術相比，減小了精餾塔的直徑，即減小了單個精餾塔的處理能力，從而減小或消除了放大效應，提高了所述三氯氫硅精餾系統的分離效果和操作穩定性，進而提高三氯氫硅產品的質量，同時減少了設備的投資。并且，根據本發明實施例的三氯氫硅精餾系統通過將所述第一精餾塔的水平高度設置成高于所述第二精餾塔的水平高度，且將所述第一再沸器的第二出口與所述第二精餾塔的第二上出口相連，從而可以利用所述第二精餾塔的第二塔頂蒸汽作為所述第一再沸器的熱源，使所述第一精餾塔和所述第二精餾塔的熱量耦合。也就是說，不必再消耗額外的能源來為所述第一再沸器提供熱源，降低了所述三氯氫硅精餾系統的能源消耗。實驗表明，根據本發明實施例的三氯氫硅精餾系統的冷負荷僅為現有技術的50.2％、熱負荷僅為現有技術的50.9％，整體能耗可降低48.78％。綜上所述，根據本發明實施例的三氯氫硅精餾系統具有產出的三氯氫硅產品質量高，能耗低、設備投資小等優點。

另外，根據本發明上述實施例的三氯氫硅精餾系統還可以具有如下附加的技術特征：

根據本發明的一個實施例，所述冷凝器的出口還與所述過冷器出口相連，所述第一精餾塔的第一下出口還與所述第二精餾塔的第二下出口相連。以便將一部分經過所述冷凝器冷凝后的第一塔頂蒸汽與一部分經過所述過冷器過冷后的冷凝液合并成最終塔頂產品、將一部分由所述第一下出口排除的第一塔底液與一部分由所述第二下出口排除的第二塔底液合并成最終塔底產品。

根據本發明的一個實施例，所述第一上出口設在所述第一精餾塔的頂部，所述第一下出口設在所述第一精餾塔的底部，所述第一進料口設在所述第一精餾塔的中部；及所述第二上出口設在所述第二精餾塔的頂部，所述第二下出口設在所述第二精餾塔的底部，所述第二進料口設在所述第二精餾塔的中部。這樣可以便于三氯氫硅原料在所述第一精餾塔和所述第二精餾塔內精餾后產生的第一塔頂蒸汽上升由所述第一上出口排出、第一塔底液下沉由所述第一下出口排出、第二塔頂蒸汽上升由所述第二上出口排出、第二塔底液下沉由所述第二下出口排出。

根據本發明的一個實施例，所述第一和第二精餾塔的尺寸和形狀完全相同，以便于制造生產。

根據本發明的一個實施例，所述第一和第二精餾塔的縱向剖面均為長圓形且所述第一和第二精餾塔的縱軸線沿豎直方向定向。所述第一和第二精餾塔的縱向剖面為長圓形可以在保證所述第一和第二精餾塔的塔內空間的情況下減少制造所述第一精餾塔和所述第二精餾塔的材料消耗，并使所述第一和第二精餾塔具有更強的承載能力。所述第一和第二精餾塔的縱軸線沿豎直方向定向可以使三氯氫硅原料在所述第一和第二精餾塔內精餾充分。