[實用新型]用于鹵硅聚合物裂解制備鹵硅烷的裝置系統

有效

• 申請號: 201420429957.3
• 申請日: 2014-08-01
• 公開（公告）號: CN204057977U
• 公開（公告）日: 2014-12-31
• 發明（設計）人: 蔣文武;姚光明;劉曉霞;蔣立民
• 申請（專利權）人: 江蘇中能硅業科技發展有限公司
• 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

本實用新型涉及高純多晶硅的制備技術領域，特別涉及多晶硅生產中生成的鹵硅聚合物裂解制備鹵硅烷的裝置系統。

背景技術

目前全球多晶硅生產主流工藝采用改良西門子法，改良西門子法是以三氯氫硅為原料，采用高溫還原工藝，在高純氫氣氣氛中，將三氯氫硅還原沉積在硅芯上而形成多晶硅。還原反應尾氣中會包含大量未反應的三氯氫硅、二氯二氫硅、四氯化硅、氫氣和部分氯化氫，并進入后序的尾氣回收工序處理。此外，該工藝在生產過程中不可避免的會產生氯硅聚合物（即為聚硅烷，沸點高，粘度大，分子式為[SiH_xCl_y]_n），經常會堵塞管道,影響正常連續排放,而且易燃不易儲存,不及時處理會給安全環保帶來很大隱患,特別是規模放大后問題更為突出。

該氯硅聚合物對多晶硅生產而言,沒有直接的利用價值,常見的處理方法包括淋洗水解法，但會帶來堿液消耗量大，環境污染嚴重，多晶硅生產成本高等問題。若不能有效的直接回收利用，將造成大量的物料浪費，同時對環境極不友好，無法實現多晶硅生產真正意義上的閉路循環。。

發明內容

本實用新型的目的是提供一種用于鹵硅聚合物裂解制備鹵硅烷的裝置系統，將鹵硅聚合物轉化為多晶硅生產所需的鹵硅烷原料，且無廢渣的產生，減少了廢水排放，使改良西門子法多晶硅生產的尾氣循環利用率大大提高，做到了環境友好，同時降低了多晶硅生產成本。

為實現上述目的和技術效果，本實用新型采用的技術方案如下：

一種用于鹵硅聚合物裂解制備鹵硅烷的裝置系統，包括裂解反應器、氣液分離器、催化劑分離器、催化劑再生器，所述裂解反應器設有催化劑、裂解劑和鹵硅聚合物進料口，所述裂解反應器出料口與所述氣液分離器進料口相連，所述氣液分離器頂部具有不凝氣體出口，底部的液體出口與所述催化劑分離器相連，所述催化劑分離器頂部具有鹵硅烷出口，底部的混合物出口與所述催化劑再生器相連，所述催化劑再生器與所述裂解反應器相連。

在一個優選的實施方案中，還包括原料預處理器，將鹵硅聚合物通過原料預處理器進行處理，得到鹵硅聚合物清液，所述清液通過鹵硅聚合物進料口送入裂解反應器。

在一個優選的實施方案中，還包括催化劑配制器，設有催化劑和混合劑進口，將催化劑與鹵硅烷混合劑按比例混合配制，配制好的混合物通過催化劑進料口送入裂解反應器。

其中，所述催化劑再生器與所述催化劑配制器相連，再生循環的催化劑與新鮮催化劑一起配制后送入裂解反應器。

在一個具體的實施方案中，所述裂解反應器、氣液分離器和催化劑分離器為三個單獨的裝置。

在一個具體的實施方案中，所述裂解反應器、氣液分離器和催化劑分離器為一個裝置。優選地，所述裂解反應器、氣液分離器和催化劑分離器為反應精餾塔。

其中，所述反應精餾塔為內循環式反應精餾塔或外循環式反應精餾塔。

其中，所述裂解反應器和所述氣液分離器之間設有預熱器。

根據本實用新型的鹵硅聚合物裂解制備鹵硅烷的裝置系統，通過催化劑和裂解劑將鹵硅聚合物裂解為鹵硅烷，裂解為放熱反應，無需使用輔助燃料；避免了采用淋洗水解工藝，無廢渣的產生，減少了廢水排放，并通過催化劑再生循環，使改良西門子法多晶硅生產的尾氣循環利用率大大提高，做到了環境友好；同時將鹵硅聚合物轉化為多晶硅生產所需的鹵硅烷原料，降低了多晶硅生產成本。

附圖說明

圖1是本實用新型鹵硅聚合物裂解制備鹵硅烷的裝置示意圖。

其中，1為原料預處理器、2裂解反應器、3預熱器、4氣液分離器、5催化劑分離器、6催化劑再生器、7催化劑配制器、8泵、9氯硅聚合物、10裂解劑、11混合劑、12催化劑、13不凝氣體、14氯硅烷。

具體實施方式

下面對本實用新型的具體實施方式進行詳細說明，但是，必需說明的是，本實用新型的保護范圍并不受這些具體實施方式的限制，具體實施方式中所涉及的連接方式和進出口位置是為說明本實用新型而列舉在本具體實施方式中，并不是對本實用新型的任何限制。