[發明專利]一種用于生產硅烷的隔壁塔

有效

• 申請號: 201710072132.9
• 申請日: 2017-02-08
• 公開（公告）號: CN106587072B
• 公開（公告）日: 2018-09-11
• 發明（設計）人: 吳鋒;田新;王德蕓;崔會為
• 申請（專利權）人: 江蘇鑫華半導體材料科技有限公司
• 主分類號: C01B33/04
• 分類號: C01B33/04
• 代理公司: 南京蘇高專利商標事務所(普通合伙) 32204
• 代理人: 肖明芳

本發明公開了一種用于生產硅烷的隔壁塔，塔身自上而下依次為上塔區1、中塔區2和下塔區3，塔身一側為進料側，塔身另一側為出料側；所述中塔區包含靠近進料側的中塔板區和靠近側線出料側的中填料區，所述以中塔板區和中填料區以隔壁進行分隔。使用本發明隔壁塔能夠減少設備投資，減小占地面積，運行過程中也較為節能，提高了反應轉化率，對于硅烷成本降低有較大優勢。

技術領域

本發明涉及多晶硅生產中的設備，具體涉及一種用于生產硅烷的隔壁塔。

背景技術

現有硅烷的制造方法主要有改良西門子法、日本小松電子法(硅化鎂法)、氫化鋰還原三氯氫硅法、美國MEMC公司專有的氫化鋁鈉還原四氟化硅法和氯硅烷經氫化和二次歧化反應法(UCC法)，這些工藝路線都存在自身的缺陷，例如原料的限制、生產成本高昂、反應轉化率低等。這些因素使得硅烷的生產技術門檻較高，集中于有限的幾家生產企業，也造成了作為原料的硅烷在多晶硅制造領域應用不是很廣泛，僅在流化床法顆粒硅生產領域得到了普遍應用。

相比于現有改良西門子法的原料三氯氫硅而言，硅烷的提純難度較低，沉積溫度也低，在生產電子級多晶硅時有較大優勢，但是限于種種原因，硅烷并沒有成為多晶硅生產的第一原料選擇，硅烷為原料的技術路線還有很多難點需要得到突破。

在目前較為主流的歧化法中，多采用固體催化劑在反應器中進行歧化，單次產率低，造成運行能耗的設備投資較高，已有專利提出液體催化劑也可用于此歧化反應，因此有必要提供一種專用的反應設備用于生產，從而獲得低成本硅烷來制造電子級多晶硅。

現有技術中，使用單塔反應精餾時，在分離段催化劑依舊作用，常常導致發生逆反應，降低了反應轉化率。

發明內容

本發明要解決的技術問題是：利用一種用于生產硅烷的隔壁塔進行反應精餾制取高純硅烷，以降低硅烷生產成本。

為解決上述技術問題，本發明采取的技術方案是：

一種用于生產硅烷的隔壁塔，塔身自上而下依次為上塔區1、中塔區2和下塔區3，塔身一側為進料側，塔身另一側為出料側；所述中塔區包含靠近進料側的中塔板區201和靠近側線出料側的中填料區202，所述中塔板區和填料區以隔壁203進行分隔。

所述上塔區、中塔區和下塔區的長度比例為1：5～20：1～2。

所述中塔板區的總塔板數為50～80，所述中填料區202采用規整填料，填料的高度和中塔板區201相同。

所述上塔區1和下塔區3可為空塔或加裝1～15塊塔板。

所述中塔板區203的橫截面積為所述隔壁塔的截面55～70％；

所述進料側在所述中塔板區上部設有第一進料口4，在所述中塔板區201的45～70％高處設有第二進料口5、所述下塔區中部設有第三進料口6、所述下塔區底部設有第四出料口11。

所述出料側在所述隔壁塔的上塔區頂部設有第一出料口7，所述上塔區上部設有第四進料口10，在所述中填料區的20～35％高處設有第二出料口8，在所述隔壁塔的下塔區設有第三出料口9。

使用本發明的隔壁塔時，通過管道順序連接第一出料口7、第一冷凝器12和第四進料口10以進行上塔區的回流，第一冷凝器12和第四進料口10之間的管道設有硅烷出料口14，以采出硅烷；通過管道順序連接第四出料口11、第一再沸器13和第四進料口6以進行下塔區3的塔底循環。

一種使用隔壁塔生產硅烷的方法，包括以下步驟：

(1)將液體催化劑通過第一進料口4引入所述隔壁塔中，將三氯氫硅通過的第二進料5引入所述隔壁塔中；

(2)上塔區的回流分別進入所述中塔板區201和中填料區202；