[發明專利]用于純化三氯氫硅的設備

有效

• 申請號: 201310373760.2
• 申請日: 2013-08-23
• 公開（公告）號: CN103449448A
• 公開（公告）日: 2013-12-18
• 發明（設計）人: 萬燁;張升學;嚴大洲;毋克力;肖榮輝;湯傳斌;楊永亮
• 申請（專利權）人: 中國恩菲工程技術有限公司
• 主分類號: C01B33/107
• 分類號: 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

1.一種用于純化三氯氫硅的設備，其特征在于，

所述設備為第一精餾純化裝置，用于對三氯氫硅進行第一精餾純化處理，以便獲得經過純化的三氯氫硅和第一精餾殘液，

其中，

所述三氯氫硅以氯氫化合成反應產物的形式提供，

所述第一精餾純化裝置包括串聯的第一精餾塔、第二精餾塔和第三精餾塔，

其中，每個精餾塔均沿所述精餾塔的軸向方向自下而上分別設置進料口和出料口。

2.根據權利要求1所述的設備，其特征在于，進一步包括：氯氫化合成反應裝置，所述氯氫化合成反應裝置與所述第一精餾純化裝置相連，用于使硅粉、氫氣以及選自氯化氫與四氯化硅的至少一種發生氯氫化合成反應，以便獲得所述氯氫化合成反應產物并供給至所述第一精餾純化裝置。

3.根據權利要求2所述的設備，其特征在于，所述氯氫化合成反應裝置中設置有鎳基催化劑或銅基催化劑，以便在存在鎳基催化劑或銅基催化劑時，使包含四氯化硅和氫氣的氣體混合物與硅粉接觸，發生所述氯氫化合成反應。

4.根據權利要求3所述的設備，其特征在于，所述包含四氯化硅和氫氣的氣體混合物中，四氯化硅和氫氣的摩爾比為1:2～5。

5.根據權利要求3所述的設備，其特征在于，所述氯氫化合成反應是在500～550攝氏度的溫度下進行的。

6.根據權利要求5所述的設備，其特征在于，所述氯氫化合成反應是在500～550攝氏度，1.5～3.5MPa的條件下進行的。

7.根據權利要求3所述的設備，其特征在于，進一步包括：

氣液混合裝置，所述氣液混合裝置用于將四氯化硅液體與氫氣進行混合，得到氣液混合物；

熱交換裝置，所述熱交換裝置分別與所述氣液混合裝置和所述氯氫化合成反應裝置相連，用于利用所述氯氫化合成反應產物對所述氣液混合物進行熱交換處理，以便獲得經過預熱的氣液混合物和經過冷卻的氯氫化合成反應產物；以及

電阻加熱器，所述電阻加熱器分別與所述熱交換裝置和所述氯氫化合成反應裝置相連，用于對經過預熱的氣液混合物進行加熱，以便獲得所述包含四氯化硅和氫氣的氣體混合物，并將所述包含四氯化硅和氫氣的氣體混合物供給至所述氯氫化合成反應裝置。

8.根據權利要求7所述的設備，其特征在于，進一步包括：

除塵裝置，所述除塵裝置與所述熱交換裝置相連，以便將所述經過冷卻的氯氫化合成反應產物進行除塵處理；以及

第一冷凝裝置，所述第一冷凝裝置分別與所述除塵裝置和第一精餾純化裝置相連，用于將經過除塵處理的氯氫化合成反應產物進行冷凝，以便分別回收氫氣和氯硅烷液體，所述氯硅烷液體包含三氯氫硅和四氯化硅，并將所述氯硅烷液體供給至所述第一精餾純化裝置用于所述第一精餾純化處理。

9.根據權利要求8所述的設備，其特征在于，所述第一冷凝裝置與所述氯氫化合成反應裝置相連，用于將所述氫氣供給至所述氯氫化合成反應裝置。

10.根據權利要求7所述的設備，其特征在于，進一步包括：

歧化反應裝置，所述歧化反應裝置與所述第一精餾純化裝置相連，用于使所述經過純化的三氯氫硅發生歧化反應，以便獲得包含四氯化硅和硅烷的歧化反應產物；

第二精餾純化裝置，所述第二精餾純化裝置與所述歧化反應裝置相連，用于對所述歧化反應產物進行第二精餾純化處理，以便獲得硅烷氣體和四氯化硅；以及

熱解反應裝置，所述熱解反應裝置與所述第二精餾純化裝置相連，用于使所述硅烷氣體發生熱解反應，以便獲得多晶硅。

11.根據權利要求10所述的設備，其特征在于，在所述歧化反應裝置中，所述歧化反應是在50～80攝氏度，0.2～0.6MPa的條件下進行的。

12.根據權利要求10所述的設備，其特征在于，所述歧化反應裝置為歧化反應器，所述歧化反應器進一步包括：

歧化反應器本體，所述歧化反應器本體內限定出歧化反應空間，并且所述歧化反應空間中設置有催化劑層；

三氯氫硅進料口，所述三氯氫硅進料口設置在所述催化劑層的下方，用于向所述歧化反應空間中供給所述經過純化的三氯氫硅；以及

歧化反應產物出料口，所述歧化反應產物出料口設置在所述催化劑層的上方，用于將所形成的包含四氯化硅和硅烷的歧化反應產物排出所述歧化反應器。