[實用新型]一種三氯氫硅提純裝置

有效

• 申請號: 201320019801.3
• 申請日: 2013-01-15
• 公開（公告）號: CN203048612U
• 公開（公告）日: 2013-07-10
• 發明（設計）人: 張遠弟
• 申請（專利權）人: 昆明理工大學
• 主分類號: C01B33/107
• 分類號: C01B33/107
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本實用新型涉及一種三氯氫硅的提純裝置，屬于化工生產設備技術領域。

背景技術

三氯氫硅(HSiCl₃)，又名硅氯仿，硅仿，三氯硅烷，是一種重要的高附加值原料，主要用作半導體工業中制造超純多晶硅和高純硅烷的原料及外延生長的硅源。

高純多晶硅是電子工業和太陽能光伏產業的基礎原料。近年來,全球太陽能電池產量快速增加,直接拉動了多晶硅需求的迅猛增長。全球多晶硅由供過于求轉向供不應求。受此影響,作為太陽能電池主要原料的多晶硅價格快速上漲。改良西門子法是目前生產多晶硅最為成熟、投資風險最小、最容易擴建的工藝，所生產的多晶硅占當今世界生產總量的70?%～80?%。

三氯氫硅（TCS）是改良西門子法生產多晶硅的中間產品，三氯氫硅的純度直接影響到多晶硅產品的純度，三氯氫硅的提純是多晶硅生產的關鍵環節。

現有技術中已公開了多種三氯氫硅的提純方法。傳統的多塔精餾法根據雜質含量的高低依次分離，雖然可以達到提純效果，但是投資額大，生產成本高，而且物耗能耗偏高。

現有技術中也公開了使用較少精餾塔提純三氯氫硅的方法。中國專利文獻CN201704076U公開了一種三氯氫硅提純裝置，由脫輕塔、兩級三氯氫硅精餾塔和四氯化硅精餾塔組成，采用最終使三氯氫硅尾氣總量得以大幅度降低，但三氯氫硅產品中的B含量為≤4×10^-7，達不到電子級多晶硅的要求。

發明內容

本實用新型所要解決的技術問題是提供一種能夠提取高純度三氯氫硅和四氯化硅且使用較少精餾塔的三氯氫硅提純裝置。

本實用新型包括預處理系統、一級脫重塔和二級脫輕塔，預處理系統、一級脫重塔和二級脫輕塔間采用串聯方式連接；將包含三氯氫硅的初合成液送入預處理塔，預處理塔塔底脫除初合成液中的各種高沸點金屬化合物，只剩下較難去除的含磷化合物和含硼化合物；頂液進入一級塔；一級塔塔底脫除三氯化磷和四氯化硅等重組分，頂液再通過二級塔；二級塔塔頂脫除三氯化硼和二氯二氫硅等輕組分，塔底得到高純三氯氫硅產品。?

本實用新型所述預處理系統包括預處理塔下部再沸器1、預處理塔2、預處理塔冷凝器3、預處理塔回流罐4、預處理塔釜液儲罐5，預處理塔下部再沸器1和預處理塔釜液儲罐5設置在預處理塔2下部，預處理塔2通過預處理塔冷凝器3與預處理塔回流罐4連接，預處理塔回流罐4下部一端與一級脫重塔中部連接形成進料，另一端返回預處理塔2頂部形成回流。

本實用新型所述一級脫重塔包括一級塔進料泵6、一級塔下部再沸器7、一級塔8、一級塔冷凝器9、一級塔回流罐10、一級塔釜液儲罐11，一級塔進料泵6與一級塔8連接，一級塔8通過一級塔冷凝器9與一級塔回流罐10連接，一級塔下部再沸器7和一級塔釜液儲罐11設置在一級塔8下部，一級塔回流罐10下部一端與二級脫輕塔中部連接形成進料，另一端返回一級塔8頂部形成回流。

本實用新型所述二級脫輕塔包括二級塔進料泵12、二級塔下部再沸器13、二級塔14、二級塔冷凝器15、二級塔回流罐16、三氯氫硅儲罐17，二級塔進料泵12與二級塔14連接，二級塔14通過二級塔冷凝器15與二級塔回流罐16連接，二級塔下部再沸器13和三氯氫硅儲罐17設置在二級塔14下部，二級塔回流罐16下部一端返回二級塔14頂部形成回流，另一端收集液體。

本實用新型所述預處理系統、一級脫重塔和二級脫輕塔的冷凝器上部均設有管道，以收集未被冷凝的低沸點氣體。

本實用新型所述預處理塔2、一級塔8和二級塔14均為高效導向篩板塔。

上述三氯氫硅提純裝置，所述預處理塔和一級脫重塔之間有進料泵，進料泵將預處理塔塔頂物流送入二級塔上部進料口。

上述三氯氫硅提純裝置，所述一級脫重塔和二級脫輕塔之間有進料泵，進料泵將一級塔塔頂物流送入二級塔上部進料口。

本實用新型的有益效果是：

(1)???精餾塔中的塔板采用了我國自主研發的高效導向篩板，有效避免堵塔、液泛、霧沫夾帶等異?，F象，具有生產能力大，分離效率高，壓降低，抗堵能力強，結構簡單，造價低廉等突出優點。應用表明，能顯著降低回流比，從而降低能耗；

(2)??通過預處理塔除去高沸點的金屬化合物，后面的兩級塔再針對性的脫除含磷化合物和含硼化合物；

(3)?一級塔塔底能得到雜質含量極低的高純四氯化硅；高純四氯化硅可隨后加以氫化轉變成三氯氫硅得到在利用，從而降低物料消耗；