纯化四氯化硅的系统技术方案

本发明专利技术公开了一种纯化四氯化硅的系统，包括：精馏塔本体，所述精馏塔本体内自上而下依次限定出吸附精馏段、轻组分脱除段和重组分脱除段；四氯化硅入口，所述四氯化硅入口设置在所述吸附精馏段与所述轻组分脱除段之间；四氯化硅出口，所述四氯化硅出口设置在所述轻组分脱除段与所述重组分脱除段之间；蒸汽出口，所述蒸汽出口设置在所述吸附精馏段顶部；以及重组分出口，所述重组分出口设置在所述重组分脱除段底部。该系统可以制备得到光纤用级别的四氯化硅，并且可以实现大规模连续生产。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于多晶硅生产领域，具体而言，本专利技术涉及一种纯化四氯化硅的系统。 纯化四氯化硅的系统
技术介绍
近年来，随着我国信息化建设的发展，市场对光纤产品的需求不断增长，总需求突 破1亿芯公里，市场出现了光纤供应不足的现象，而制约光纤产量增加的重要技术因素就 是我国对进口光纤预制棒及其重要原料之一光纤用超纯四氯化硅（超低氢含量四氯化硅） 的依赖程度过高。所以，为支持国家信息化建设的发展，研发制备光纤用超纯四氯化硅的技 术成为当务之急。 制备光纤用超纯四氯化硅的方法主要包括精馏法、吸收法、部分水解法、络合法、 光氯化法等。其中精馏塔和吸收法属于物理法，仅可制备一定纯度的四氯化硅，在制备光纤 用超纯四氯化硅时存在问题；部分水解法、络合法和光氯化法属于化学法，通过反应去除四 氯化硅中的杂质，可以用于制备光纤用超纯四氯化硅，但因部分水解法和络合法具有操作 困难和无法大规模生产的缺点，其应用受到限制。 目前国内在大规模制备光纤用超纯四氯化硅方面还处于空白。北京有色研究总院 公开了一种精馏式光氯化反应装置（专利申请号：200910260296.x)，此装置仅适用于实验 室研究，无法实现连续生产和有效工业放大。武汉新硅科技有限公司公开了一种光纤用高 纯四氯化硅的连续精馏方法，虽解决了连续和大规模生产的问题，但四氯化硅的纯度无法 达到超纯要求。 因此，现有的纯化四氯化硅的技术还有待进一步研究。
技术实现思路
本专利技术旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。为此，本专利技术的 一个目的在于提出一种纯化四氯化硅的系统，该系统可以制备得到光纤用级别的四氯化 硅，并且可以实现大规模连续生产。 在本专利技术的一个方面，本专利技术提出了一种纯化四氯化硅的系统，包括： 精馏塔本体，所述精馏塔本体内自上而下依次限定出吸附精馏段、轻组分脱除段 和重组分脱除段； 四氯化硅入口，所述四氯化硅入口设置在所述吸附精馏段与所述轻组分脱除段之 间； 四氯化硅出口，所述四氯化硅出口设置在所述轻组分脱除段与所述重组分脱除段 之间； 蒸汽出口，所述蒸汽出口设置在所述吸附精馏段顶部；以及 重组分出口，所述重组分出口设置在所述重组分脱除段底部。 根据本专利技术实施例的纯化四氯化硅的系统通过在单塔中同时进行吸附和精馏，有 效解决了系统操作困难和无法大规模连续生产的问题，并且显著提高了系统的运行效率和 运行连续性，同时，将吸附与精馏相结合，在吸附的同时进行传热传质，保证了四氯化硅产 品的纯度，从而可以制备得到光纤用级别的四氯化硅。 另外，根据本专利技术上述实施例的纯化四氯化硅的系统还可以具有如下附加的技术 特征： 在本专利技术的一些实施例中，所述的纯化四氯化硅的系统进一步包括：四氯化硅汽 化装置，所述四氯化硅汽化装置具有液体四氯化硅入口、未汽化重组分出口和气体四氯化 硅出口，且适于对所述液体四氯化硅进行汽化处理，以便得到气体四氯化硅；以及四氯化硅 过热装置，所述四氯化硅过热装置具有气体四氯化硅入口和过热四氯化硅出口，并且所述 过热四氯化硅出口与所述四氯化硅入口相连，所述气体四氯化硅入口与所述气体四氯化硅 出口相连，且适于对所述气体四氯化硅进行过热处理，以便得到过热四氯化硅。由此，可以 有效制备得到光纤用级别的四氯化硅。 在本专利技术的一些实施例中，所述的纯化四氯化硅的系统进一步包括：第一冷却装 置，所述第一冷却装置与所述蒸汽出口相连，且适于对蒸汽进行第一冷却处理，以便得到回 流液和轻组分，并将所述回流液返回至所述吸附精馏段，其中，所述回流液含有四氯化硅； 以及第二冷却装置，所述第二冷却装置与所述第一冷却装置相连，且适于对所述轻组分进 行第二冷却处理。由此，可以有效回收系统中轻组分。 在本专利技术的一些实施例中，所述的纯化四氯化硅的系统进一步包括：第三冷却装 置，所述第三冷却装置与所述四氯化硅出口相连，且适于对经过精馏处理的四氯化硅进行 第三冷却处理，以便得到纯化的四氯化硅；以及第四冷却装置，所述第四冷却装置与所述未 汽化重组分出口和所述重组分出口相连，且适于对所述重组分进行第四冷却处理。由此，可 以有效回收系统中重组分。 在本专利技术的一些实施例中，所述吸附精馏段的内件为具有表面复合吸附剂的规整 填料，并且理论板数为10?20块。由此，可以显著提高吸附精馏效率。 在本专利技术的一些实施例中，所述轻组分脱除段的内件为金属丝网规整填料和板波 纹规整填料，并且理论板数为20?40块。由此，可以显著提高轻组分脱除效率。 在本专利技术的一些实施例中，所述重组分脱除段的内件为金属丝网规整填料和板波 纹规整填料，并且理论板数为5?15块。由此，可以显著提高重组分脱除效率。 【附图说明】 图1是根据本专利技术一个实施例的纯化四氯化硅的系统结构示意图； 图2是根据本专利技术又一个实施例的纯化四氯化硅的系统结构示意图。 【具体实施方式】 下面详细描述本专利技术的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终 相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附 图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本专利技术，而不能理解为对本专利技术的限制。 在本专利技术的描述中，需要理解的是，术语中心、纵向、横向、长度、宽度、 厚度、上、下、前、后、左、右、坚直、水平、顶、底 内、外、顺时 针、逆时针、轴向、径向、周向等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或 位置关系，仅是为了便于描述本专利技术和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必 须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本专利技术的限制。 此外，术语第一、第二仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性 或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有第一、第二的特征可以明示或 者隐含地包括至少一个该特征。在本专利技术的描述中，多个的含义是至少两个，例如两个， 三个等，除非另有明确具体的限定。 在本专利技术中，除非另有明确的规定和限定，术语安装、相连、连接、固定等 术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连 接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内 部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员 而言，可以根据具体情况理解上述术语在本专利技术中的具体含义。 在本专利技术中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征上或下可以 是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在 第二特征之上、上方和上面可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示 第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征之下、下方和下面可以是 第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。 在本专利技术的一个方面，本专利技术提出了一种纯化四氯化硅的系统。下面参考图1-2 对本专利技术实施例的纯化四氯化硅的系统进行详细描述。根据本专利技术的实施例，该系统包 括： 精馏塔本体100 :根据本专利技术的实施例，精馏塔本体100内自上而下依次限定出吸 附精馏段11、轻组分脱除段12和重组分脱本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种纯化四氯化硅的系统，其特征在于，包括：精馏塔本体，所述精馏塔本体内自上而下依次限定出吸附精馏段、轻组分脱除段和重组分脱除段；四氯化硅入口，所述四氯化硅入口设置在所述吸附精馏段与所述轻组分脱除段之间；四氯化硅出口，所述四氯化硅出口设置在所述轻组分脱除段与所述重组分脱除段之间；蒸汽出口，所述蒸汽出口设置在所述吸附精馏段顶部；以及重组分出口，所述重组分出口设置在所述重组分脱除段底部。

【技术特征摘要】
1. 一种纯化四氯化硅的系统，其特征在于，包括： 精馏塔本体，所述精馏塔本体内自上而下依次限定出吸附精馏段、轻组分脱除段和重 组分脱除段； 四氯化硅入口，所述四氯化硅入口设置在所述吸附精馏段与所述轻组分脱除段之间； 四氯化硅出口，所述四氯化硅出口设置在所述轻组分脱除段与所述重组分脱除段之 间； 蒸汽出口，所述蒸汽出口设置在所述吸附精馏段顶部；以及 重组分出口，所述重组分出口设置在所述重组分脱除段底部。2. 根据权利要求1所述的纯化四氯化硅的系统，其特征在于，进一步包括： 四氯化硅汽化装置，所述四氯化硅汽化装置具有液体四氯化硅入口、未汽化重组分出 口和气体四氯化硅出口，且适于对所述液体四氯化硅进行汽化处理，以便得到气体四氯化 娃；以及 四氯化硅过热装置，所述四氯化硅过热装置具有气体四氯化硅入口和过热四氯化硅出 口，并且所述过热四氯化硅出口与所述四氯化硅入口相连，所述气体四氯化硅入口与所述 气体四氯化硅出口相连，且适于对所述气体四氯化硅进行过热处理，以便得到过热四氯化 硅。3. 根据权利要求2所述的纯化四氯化硅的系统，其特征在于，进一步包括： 第一冷却装置，所述第一冷却装...

【专利技术属性】
技术研发人员：赵雄，杨永亮，姜利霞，严大洲，万烨，
申请(专利权)人：中国恩菲工程技术有限公司，
类型：发明
国别省市：北京;11