[實用新型]純化四氯化硅的系統(tǒng)

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201420352177.3
• 申請日: 2014-06-26
• 公開（公告）號: CN203959835U
• 公開（公告）日: 2014-11-26
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 趙雄;楊永亮;姜利霞;嚴(yán)大洲;萬燁
• 申請（專利權(quán)）人: 中國恩菲工程技術(shù)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(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 11201
• 代理人: 宋合成

技術(shù)領(lǐng)域

本實用新型屬于多晶硅生產(chǎn)領(lǐng)域，具體而言，本實用新型涉及一種純化四氯化硅的系統(tǒng)。

背景技術(shù)

近年來，隨著我國信息化建設(shè)的發(fā)展，市場對光纖產(chǎn)品的需求不斷增長，總需求突破1億芯公里，市場出現(xiàn)了光纖供應(yīng)不足的現(xiàn)象，而制約光纖產(chǎn)量增加的重要技術(shù)因素就是我國對進(jìn)口光纖預(yù)制棒及其重要原料之一光纖用超純四氯化硅(超低氫含量四氯化硅)的依賴程度過高。所以，為支持國家信息化建設(shè)的發(fā)展，研發(fā)制備光纖用超純四氯化硅的技術(shù)成為當(dāng)務(wù)之急。

制備光纖用超純四氯化硅的方法主要包括精餾法、吸收法、部分水解法、絡(luò)合法、光氯化法等。其中精餾塔和吸收法屬于物理法，僅可制備一定純度的四氯化硅，在制備光纖用超純四氯化硅時存在問題；部分水解法、絡(luò)合法和光氯化法屬于化學(xué)法，通過反應(yīng)去除四氯化硅中的雜質(zhì)，可以用于制備光纖用超純四氯化硅，但因部分水解法和絡(luò)合法具有操作困難和無法大規(guī)模生產(chǎn)的缺點，其應(yīng)用受到限制，而光氯化法不存在上述問題，故本實用新型采用光氯化法制備光纖用超純四氯化硅。

目前國內(nèi)在大規(guī)模制備光纖用超純四氯化硅方面還處于空白。北京有色研究總院公開了一種精餾式光氯化反應(yīng)裝置(專利申請?zhí)枺?00910260296.X)，此裝置僅適用于實驗室研究，無法實現(xiàn)連續(xù)生產(chǎn)和有效工業(yè)放大。武漢新硅科技有限公司公開了一種光纖用高純四氯化硅的連續(xù)精餾方法，雖解決了連續(xù)和大規(guī)模生產(chǎn)的問題，但四氯化硅的純度無法達(dá)到超純要求。

因此，現(xiàn)有的純化四氯化硅的技術(shù)還有待進(jìn)一步研究。

實用新型內(nèi)容

本實用新型旨在至少在一定程度上解決上述技術(shù)問題之一或至少提供一種有用的商業(yè)選擇。為此，本實用新型的一個目的在于提出一種純化四氯化硅的系統(tǒng)，該系統(tǒng)可以顯著提高四氯化硅的純度，從而得到光纖用級別的超純四氯化硅。

在本實用新型的一個方面，本實用新型提出了一種純化四氯化硅的系統(tǒng)，包括：

吸收裝置，所述吸收裝置具有粗四氯化硅入口、氯氣入口、尾氣出口和吸收產(chǎn)物出口；

光氯化反應(yīng)單元，所述光氯化反應(yīng)單元具有吸收產(chǎn)物入口和反應(yīng)物出口，所述吸收產(chǎn)物入口與所述吸收產(chǎn)物出口相連；

氣提裝置，所述氣提裝置具有氮氣入口，反應(yīng)物入口、氣提氣出口和氣提產(chǎn)物出口，所述反應(yīng)物入口與所述反應(yīng)物出口相連；

第一精餾裝置，所述第一精餾裝置具有物料入口、塔頂尾氣出口和第一精餾處理四氯化硅出口，所述物料入口與所述氣提產(chǎn)物出口相連；以及

第二精餾裝置，所述第二精餾裝置具有第一精餾處理四氯化硅入口、純化四氯化硅出口和塔釜液出口，所述第一精餾處理四氯化硅入口與所述第一精餾處理四氯化硅出口相連。

根據(jù)本實用新型實施例的純化四氯化硅的系統(tǒng)通過將吸收、光氯化反應(yīng)、氣提和精餾處理相結(jié)合，并且保證在四氯化硅吸收氯氣飽和的情況下進(jìn)行光氯化反應(yīng)，可以顯著提高光氯化反應(yīng)效率，進(jìn)而可以制備得到光纖用級別的四氯化硅，從而解決了光氯化反應(yīng)效率低和無法大規(guī)模連續(xù)生產(chǎn)的問題，另外可以顯著系統(tǒng)的運行效率和運行連續(xù)性。

另外，根據(jù)本實用新型上述實施例的純化四氯化硅的系統(tǒng)還可以具有如下附加的技術(shù)特征：

在本實用新型的一些實施例中，所述光氯化反應(yīng)單元包括多個光氯化反應(yīng)器，優(yōu)選的，所述光氯化反應(yīng)單元包括四個光氯化反應(yīng)器。由此，可以顯著提高光氯化反應(yīng)效率。

在本實用新型的一些實施例中，所述光氯化反應(yīng)器中光源為高壓汞燈或低壓汞燈，優(yōu)選高壓汞燈。由此，可以進(jìn)一步提高光氯化反應(yīng)效率。

在本實用新型的一些實施例中，所述光氯化反應(yīng)器包括：硼硅玻璃管，所述硼硅玻璃管中限定出光氯化反應(yīng)空間；以及光源，所述光源設(shè)置在所述光氯化反應(yīng)空間中。由此，可以進(jìn)一步提高光氯化反應(yīng)效率。

在本實用新型的一些實施例中，所述硼硅玻璃管的長度為500～1500毫米。由此，可以進(jìn)一步提高光氯化反應(yīng)效率。

在本實用新型的一些實施例中，所述光源與所述硼硅玻璃管為同軸圓柱體，并且所述光源的外壁與所述硼硅玻璃管的內(nèi)壁之間的距離為3～5毫米。由此，可以進(jìn)一步提高光氯化反應(yīng)效率。

在本實用新型的一些實施例中，所述光氯化反應(yīng)單元進(jìn)一步包括：冷卻單元，所述冷卻單元設(shè)置在相鄰的兩個光氯化反應(yīng)器之間。由此，可以進(jìn)一步提高光氯化反應(yīng)效率。

在本實用新型的一些實施例中，所述冷卻單元為冷卻水夾套。由此，可以顯著提高冷卻效率。