一种四氟化硅的合成装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术提供了一种四氟化硅的合成装置，包括沸腾床反应器，所述沸腾床反应器底端设置有用于加入氟化氢的管路，所述沸腾床反应器连接有旋风分离器，所述旋风分离器连接有布袋除尘器，所述布袋除尘器连接有湿法除尘塔，所述湿法除尘塔连接有冷阱

【技术实现步骤摘要】
一种四氟化硅的合成装置


[0001]本技术属于四氟化硅合成
，具体涉及一种四氟化硅的合成装置
。

技术介绍

[0002]四氟化硅是一种有机硅化合物合成材料，应用十分广泛
。
如用于生产高纯石英玻璃
、
太阳能电池
、
复印机感光鼓
、
氟硅酸
、
氟化铝
、
硅酸甲酯
、
氟化氢铵
、
水泥及大理石的硬化剂
、
光敏剂等
。
在电子和半导体领域，四氟化硅是电子和半导体行业中的一种重要原料，主要用于硅化钽和氮化硅等化合物的蚀刻剂
、P
型掺杂剂及化学气相沉积硅源，还可以用于制备电子级硅烷或多晶硅
。
[0003]目前已公布的四氟化硅合成方法主要有：萤石硫酸法
、
氟硅酸盐热分解法和硅粉氟化氢法
。
萤石硫酸法中，萤石和石英砂中含有较多杂质，会导致四氟化硅中杂质成分复杂
、
纯度不高
。
氟硅酸盐热分解法的热解温度高
、
能耗高，产生较多固废，不利于环保要求
。
硅粉氟化氢法方法简便，产物杂质种类较少
。
[0004]在公开号为
CN113184856
的专利中采用硅粉氟化氢法合成四氟化硅，该方法使用固定床反应器，合成时间长，反应效率低
。

技术实现思路

[0005]本技术所要解决的技术问题在于针对上述现有技术的不足，提供一种四氟化硅的合成装置，该合成装置结构简单，使用方便，使用效果好，可推广应用
。
[0006]为解决上述技术问题，本技术采用的技术方案是：一种四氟化硅的合成装置，以无水氟化氢和硅粉为原料，采用沸腾床反应器一步合成四氟化硅，硅粉和氟化氢在反应器内发生流态化，有效提高了四氟化硅的合成效率，其特征在于，包括沸腾床反应器，所述沸腾床反应器底端设置有用于加入氟化氢的管路，所述沸腾床反应器用于硅粉与氟化氢进行反应，所述沸腾床反应器上设置有加热瓦，所述沸腾床反应器连接有旋风分离器，所述旋风分离器用于分离未反应的硅粉与气相反应产物，所述旋风分离器连接有布袋除尘器，所述布袋除尘器用于脱除反应产物中的固体杂质，所述布袋除尘器连接有湿法除尘塔，所述湿法除尘塔用于进一步脱除反应产物中的固体杂质，所述湿法除尘塔连接有冷阱，所述冷阱用于冷凝收集四氟化硅
。
[0007]优选地，所述硅粉的粒径为
150
～
400
目，所述沸腾床反应器的材质为
304
或
316
不锈钢，所述沸腾床反应器的工作温度为
300
～
350℃。
[0008]优选地，所述冷阱的工作温度为
‑
100
～
‑
120℃。
[0009]本技术与现有技术相比具有以下优点：
[0010]本技术采用一步法合成四氟化硅，气相无水氟化氢和硅粉在沸腾床反应器中发生反应，硅粉为流态化，大大提高了氟化氢和硅粉的接触面积，相比固定床反应器，反应效率大幅提升，适合大规模生产应用
。
[0011]下面结合附图和实施例对本技术作进一步详细说明
。
附图说明
[0012]图1是本技术的设备连接示意图
。
[0013]附图标记说明：
[0014]1—
沸腾床反应器；
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
2—
旋风分离器；
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
3—
布袋除尘器；
[0015]4—
湿法除尘塔；
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
5—
冷阱
。
具体实施方式
[0016]为使本技术的上述目的
、
特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本技术的具体实施方式做详细的说明
。
在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本技术
。
但是本技术能够以很多不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本技术内涵的情况下做类似改进，因此本技术不受下面公开的具体实施的限制
。
[0017]需要说明的是，当元件被称为“固定于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件
。
当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件
。
本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的，并不表示是唯一的实施方式
。
[0018]实施例一
[0019]如图1所示，本技术提供一种四氟化硅的合成装置，包括沸腾床反应器1，所述沸腾床反应器1底端设置有用于加入氟化氢的管路，所述沸腾床反应器1用于硅粉与无水氟化氢进行反应，所述沸腾床反应器1上设置有加热瓦，所述沸腾床反应器1连接有旋风分离器2，所述旋风分离器2用于分离未反应的硅粉与气相反应产物，所述旋风分离器2连接有布袋除尘器3，所述布袋除尘器3用于脱除反应产物中的固体杂质，所述布袋除尘器3连接有湿法除尘塔4，所述湿法除尘塔4用于进一步脱除反应产物中的固体杂质，所述湿法除尘塔4连接有冷阱5，所述冷阱5用于冷凝收集四氟化硅
。
[0020]本实施例中，所述硅粉的粒径为
150
目，所述沸腾床反应器1的材质为
304
不锈钢
。
[0021]沸腾床反应器1温度控制为
300℃
，无水氟化氢气体由沸腾床反应器1底端进入沸腾床反应器1，使沸腾床上的硅粉流态化，并与之反应生成四氟化硅，反应产物进入旋风分离器2分离未反应的硅粉与气相反应产物，然后进入布袋除尘器3脱除反应产物中的固体杂质，再进入湿法除尘塔4进一步脱除反应产物中的固体杂质，最后进入冷阱5冷凝收集四氟化硅，冷阱5的温度为
‑
120℃
，将冷阱抽负压将氢气排空，即可得到四氟化硅粗品，经检测四氟化硅含量大于
99
％
。
[0022]实施例二
[0023]如图1所示，本技术提供一种四氟化硅的合成装置，包括沸腾床反应器1，所述沸腾床反应器1底端设置有用于加入氟化氢的管路，所述沸腾床反应器1用于硅粉与无水氟化氢进行反应，所述沸腾床反应器1设置有加热瓦，所述沸腾床反应器1连接有旋风分离器2，所述旋风分离器2用于分离未反应的硅粉与气相反应产物，所述旋风分离器2连接有布袋除尘器3，所述布袋除尘器3用于脱除反应产物中的固体杂质，所述布袋除尘器3连接有湿法除尘塔4，所述湿法除尘塔4用于进一步脱除反应产物中的固体杂质，所述湿法除尘塔4连接有冷阱5，所述冷阱5用于冷凝收集四本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种四氟化硅的合成装置，其特征在于，包括沸腾床反应器
(1)
，所述沸腾床反应器
(1)
底端设置有用于加入氟化氢的管路，所述沸腾床反应器
(1)
连接有旋风分离器
(2)
，所述旋风分离器
(2)
连接有布袋除尘器
(3)
，所述布袋除尘器
(3)
连接有湿法除尘塔
(4)
，所述湿法除尘塔
(4)
连接有冷阱
(5)
；所述沸腾床反应器
(1)
用于硅粉与氟化氢进行反应，所述硅粉的粒径为
150
～
400
目，所述沸腾床反应器
(1)
上设置有加热瓦，所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：苑旭明，李茹霞，姚刚，范娜，王云飞，崔坤洋，马茜茜，
申请(专利权)人：中船邯郸派瑞特种气体股份有限公司，
类型：新型
国别省市：