本实用新型专利技术公开一种三氯氢硅提纯装置和精馏系统，包括：一级精馏塔，用于接收粗制三氯氢硅并对粗制三氯氢硅进行一次精馏。二级精馏塔与一级精馏塔连通，用于接收经过一次精馏的三氯氢硅并进行二次精馏，以提纯出精制三氯氢硅。氯硅烷精馏塔与第一加热器连通，用于通过第一加热器对塔内的氯硅烷进行加热，以产生高温流体。二级再沸器设于二级精馏塔和氯硅烷精馏塔之间，并分别与二级精馏塔和氯硅烷精馏塔连通，用于通过高温流体加热二级精馏塔中的三氯氢硅，以提供二次精馏所需的热量。一级再沸器设于一级精馏塔和二级精馏塔之间，并分别与一级精馏塔和二级精馏塔连通，用于通过高温塔顶气对粗制三氯氢硅加热，以实现一次精馏。以实现一次精馏。以实现一次精馏。
【技术实现步骤摘要】
一种三氯氢硅提纯装置和精馏系统
[0001]本技术具体涉及一种三氯氢硅提纯装置和精馏系统。
技术介绍
[0002]目前，在多晶硅生产的精馏工序中，主要采用精馏塔分离出氯硅烷原料中的各组分，氯硅烷原料主要是由沸点不同的四氯化硅、三氯氢硅、二氯二氢硅及杂质组成，精馏塔的主要原理为根据氯硅烷中各组分的沸点差异，将精馏塔塔釜内的氯硅烷加热为气体，与塔顶冷凝后的回流液逆向接触，使低沸点组分在塔顶富集，高沸点组分在塔釜富集，实现氯硅烷物料与杂质的分离，多晶硅生产对原料三氯氢硅的纯度要求很高，为保证送往还原炉的三氯氢硅的纯度，需采用多级精馏塔串联的方式，尽可能地除去三氯氢硅中的杂质。
[0003]但是，现有的精馏塔提纯三氯氢硅，需要消耗大量的热量用于加热塔釜物料，并采用循环水将塔顶气体冷凝为液体，从精馏塔整体来看，供给至精馏塔的热量全部通过循环水蒸发散热带走，造成能耗较大，循环水耗水量较高。
技术实现思路
[0004]本技术所要解决的技术问题是针对现有技术中存在的上述不足，提供一种三氯氢硅提纯装置和精馏系统，能够充分回收利用精馏塔的余热，以降低多晶硅生产过程中的能耗和水耗，进而降低多晶硅的生产成本。
[0005]根据本技术第一方面的实施例，提供一种三氯氢硅提纯装置，包括：一级精馏塔、二级精馏塔和氯硅烷精馏塔和第一加热器，所述一级精馏塔用于接收粗制三氯氢硅并对粗制三氯氢硅进行一次精馏，所述二级精馏塔与所述一级精馏塔连通，用于接收经过一次精馏的三氯氢硅并进行二次精馏，以提纯出精制三氯氢硅，所述氯硅烷精馏塔与所述第一加热器连通，用于通过第一加热器对塔内的氯硅烷进行加热，以产生高温流体，所述装置还包括一级再沸器和二级再沸器，所述二级再沸器设于二级精馏塔和氯硅烷精馏塔之间，并分别与二级精馏塔和氯硅烷精馏塔连通，用于分别接收氯硅烷精馏塔中的高温流体和二级精馏塔中的经过一次精馏的三氯氢硅，并通过所述高温流体加热二级精馏塔中的三氯氢硅，以提供二次精馏所需的热量，所述一级再沸器设于一级精馏塔和二级精馏塔之间，并分别与一级精馏塔和二级精馏塔连通，用于分别接收粗制三氯氢硅和二级精馏塔在二次精馏过程中产生的高温塔顶气，并通过所述高温塔顶气对粗制三氯氢硅加热，以提供一次精馏所需的热量。
[0006]优选的，所述一级再沸器设有第一外层通路和第一内层通路，所述第一外层通路环绕于所述第一内层通路的周围，所述第一内层通路的入口和出口均与所述一级精馏塔的塔釜连通，用于供一级精馏塔内的粗制三氯氢硅循环流通，所述第一外层通路的入口与所述二级塔釜的塔顶连通，用于接收所述二级精馏塔在二次精馏过程中产生的高温塔顶气，以通过高温塔顶气加热通过第一内层通路的粗制三氯氢硅，从而实现粗制三氯氢硅的一次精馏。
[0007]优选的，还包括二级塔冷凝器，所述二级塔冷凝器与所述第一外层通路的出口连通，用于对所述高温塔顶气进行冷凝，以分离出精制三氯氢硅。
[0008]优选的，所述二级再沸器设有第二外层通路和第二内层通路，所述第二外层通路环绕于所述第二内层通路的周围，所述第二内层通路的入口和出口均与所述二级塔釜连通，用于供二级塔釜内的三氯氢硅循环流通，所述第二外层通路的入口与所述氯硅烷精馏塔的塔釜连通，用于接收所述氯硅烷精馏塔内的高温流体，以通过高温流体加热第二内层通路的三氯氢硅，从而实现三氯氢硅的二次精馏。
[0009]优选的，还包括预热器，所述预热器设有第三内层通路和第三外层通路，所述第三外层通路环绕于所述第三内层通路的周围，所述第三内层通路的入口与氯硅烷储罐连通，出口与所述氯硅烷精馏塔连通，用于供氯硅烷流至氯硅烷精馏塔内，所述第三外层通路的入口与所述第二外层通路的出口连通，用于接收流经所述第二外层通路的高温流体，并通过所述高温流体对第三内层通路的氯硅烷进行预热，所述第三外层通路的出口与下一工序连接，用于将所述高温流体输送至下一工序。
[0010]优选的，所述第一加热器为蒸汽再沸器,所述第一加热器的入口和出口均与所述氯硅烷精馏塔的塔釜连通，用于供所述氯硅烷精馏塔中的氯硅烷循环流通，并对流过的氯硅烷加热，以对氯硅烷进行精馏。
[0011]优选的，还包括第二加热器，所述第二加热器为蒸汽再沸器，所述第二加热器的入口和出口均与所述二级精馏塔的塔釜连通，用于供所述二级精馏塔内的三氯氢硅循环流通，并对流过的三氯氢硅补充热量，以保证精馏所需的热量。
[0012]优选的，还包括一级塔空冷器和一级塔冷凝器，所述一级精馏塔的塔顶设有第一循环回路，用于供一级精馏塔在精馏过程中产生的塔顶气循环流通，所述一级塔空冷器和一级塔冷凝器依次设置于所述第一循环回路上，用于对所述塔顶气进行冷凝，以分离出轻组分杂质。
[0013]优选的，还包括氯硅烷精馏塔空冷器和氯硅烷精馏塔冷凝器，所述氯硅烷精馏塔的塔顶设有第二循环回路，用于供氯硅烷精馏塔在精馏过程中产生的塔顶气循环流通，所述氯硅烷精馏塔空冷器和氯硅烷精馏塔冷凝器依次设置于所述第二循环回路上，用于对所述塔顶气进行冷凝，以分离出二氯二氢硅。
[0014]根据本技术第二方面的实施例，还提供一种精馏系统，包括尾气回收装置、冷氢化装置、渣浆处理装置、反歧化装置和还原炉，还包括上述的三氯氢硅提纯装置，所述尾气回收装置与所述氯硅烷精馏塔连通，用于向所述氯硅烷精馏塔输送还原回收的氯硅烷，所述氯硅烷精馏塔用于接收还原回收的氯硅烷，并对氯硅烷进行精馏，以排出四氯化硅、含硅粉渣浆、二氯二氢硅和精制三氯氢硅，所述冷氢化装置与所述氯硅烷精馏塔连通，用于接收所述氯硅烷精馏塔排出的四氯化硅，并对所述四氯化硅进行冷氢化处理，以使所述四氯化硅转化为粗制三氯氢硅，所述冷氢化装置还与所述一级精馏塔连通，用于将所述粗制三氯氢硅输送至所述一级精馏塔，所述渣浆处理装置与所述氯硅烷精馏塔连通，用于接收所述氯硅烷精馏塔的塔釜排出的含硅粉渣浆，所述反歧化装置与所述氯硅烷精馏塔连通，用于接收所述氯硅烷精馏塔的塔顶排出的二氯二氢硅，所述还原炉分别与所述二级精馏塔和氯硅烷精馏塔连通，用于接收二级精馏塔和氯硅烷精馏塔排出的精制三氯氢硅，并对精制三氯氢硅进行还原处理。
[0015]本技术的三氯氢硅提纯装置通过二级再沸器分别接收氯硅烷精馏塔中的高温流体和二级精馏塔中的经过一次精馏的三氯氢硅，利用氯硅烷精馏塔产出的高温流体加热二级精馏塔内的三氯氢硅，以实现二次精馏。另外，通过一级再沸器分别接收粗制三氯氢硅和二级精馏塔在二次精馏过程中产生的高温塔顶气，利用二次精馏塔产出的高温塔顶气加热一级精馏塔内的粗制三氯氢硅，以进行一次精馏。因此，本三氯氢硅提纯装置能够充分回收利用精馏塔的余热，以降低多晶硅生产过程中的能耗和水耗，进而降低多晶硅的生产成本。
附图说明
[0016]图1是本技术一些实施例中精馏系统的结构示意图。
[0017]图中：1
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一级精馏塔、11
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一级再沸器、12
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一级塔空冷器，13
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一级塔冷凝器、2
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二级精本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种三氯氢硅提纯装置，其特征在于，包括：一级精馏塔(1)、二级精馏塔(2)和氯硅烷精馏塔(3)和第一加热器(31)，所述一级精馏塔(1)用于接收粗制三氯氢硅并对粗制三氯氢硅进行一次精馏，所述二级精馏塔(2)与所述一级精馏塔(1)连通，用于接收经过一次精馏的三氯氢硅并进行二次精馏，以提纯出精制三氯氢硅，所述氯硅烷精馏塔(3)与所述第一加热器(31)连通，用于通过第一加热器(31)对塔内的氯硅烷进行加热，以产生高温流体，所述装置还包括一级再沸器(11)和二级再沸器(22)，所述二级再沸器(22)设于二级精馏塔(2)和氯硅烷精馏塔(3)之间，并分别与二级精馏塔(2)和氯硅烷精馏塔(3)连通，用于分别接收氯硅烷精馏塔(3)中的高温流体和二级精馏塔(2)中的经过一次精馏的三氯氢硅，并通过所述高温流体加热二级精馏塔(2)中的三氯氢硅，以提供二次精馏所需的热量，所述一级再沸器(11)设于一级精馏塔(1)和二级精馏塔(2)之间，并分别与一级精馏塔(1)和二级精馏塔(2)连通，用于分别接收粗制三氯氢硅和二级精馏塔(2)在二次精馏过程中产生的高温塔顶气，并通过所述高温塔顶气对粗制三氯氢硅加热，以提供一次精馏所需的热量。2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述一级再沸器(11)设有第一外层通路和第一内层通路，所述第一外层通路环绕于所述第一内层通路的周围，所述第一内层通路的入口和出口均与所述一级精馏塔(1)的塔釜连通，用于供一级精馏塔(1)内的粗制三氯氢硅循环流通，所述第一外层通路的入口与所述二级精馏塔(2)的塔顶连通，用于接收所述二级精馏塔(2)在二次精馏过程中产生的高温塔顶气，以通过高温塔顶气加热通过第一内层通路的粗制三氯氢硅，从而实现粗制三氯氢硅的一次精馏。3.根据权利要求2所述的装置，其特征在于，还包括二级塔冷凝器(23)，所述二级塔冷凝器(23)与所述第一外层通路的出口连通，用于对所述高温塔顶气进行冷凝，以分离出精制三氯氢硅。4.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述二级再沸器(22)设有第二外层通路和第二内层通路，所述第二外层通路环绕于所述第二内层通路的周围，所述第二内层通路的入口和出口均与所述二级精馏塔(2)的塔釜连通，用于供二级精馏塔(2)内的三氯氢硅循环流通，所述第二外层通路的入口与所述氯硅烷精馏塔(3)的塔釜连通，用于接收所述氯硅烷精馏塔(3)内的高温流体，以通过高温流体加热第二内层通路的三氯氢硅，从而实现三氯氢硅的二次精馏。5.根据权利要求4所述的装置，其特征在于，还包括预热器(34)，所述预热器(34)设有第三内层通路和第三外层通路，所述第三外层通路环绕于所述第三内层通路的周围，所述第三内层通路的入口与氯硅烷储罐连通，出口与所述氯硅烷精馏塔(3)连通，用于供氯硅烷流至氯硅烷精馏塔(3)内，所述第三外层通路的入口与所述第二...
【专利技术属性】
技术研发人员：宋高杰，郑宝刚，张治锦，张强，闫磊，吕春生，刘智鹏，刘杨，
申请(专利权)人：内蒙古新特硅材料有限公司，
类型：新型
国别省市：
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