【技术实现步骤摘要】
本申请属于精细化工领域，尤其涉及一种放电反应制备乙硅烷方法及系统。
技术介绍
1、乙硅烷是一种无色、有一定刺激气味的合成气体。乙硅烷作为一种硅源电子气体，广泛用于集成电路和太阳能电池等相关行业。其可用于非晶硅薄膜制作和集成电路行业中外延和扩散工艺过程。同时也可作为离子源和lcd基材。乙硅烷相比甲硅烷具有沉积速度快和温度低等优点，伴随着集成电路和太阳能的快速发展，各行业对于乙硅烷的需求也不断增大。
2、然而，目前乙硅烷产能远远低于甲硅烷，制备方法也较少，主要原因为乙硅烷的制备技术难度较大。目前广泛使用的制备合成方法主要有卤代乙硅烷还原法、甲硅烷热解法和金属硅化物合成法等。卤代乙硅烷还原法采用络合金属氢化物(氢化铝锂或氢化铝钠等)还原卤代乙硅烷制备乙硅烷，该制备方法由于原料杂质较多，需要增加较多精馏纯化工序，导致工艺流程较为复杂，且原料成本相对较高；而甲硅烷热解法与金属硅化物合成法存在乙硅烷收率低，应用价值不高等问题。
3、授权公告号为cn112663074b的中国专利公开了一种电催化合成高纯乙硅烷的系统，包括：电催化反应器、缓冲罐、气体压缩装置、氡气分离装置和乙硅烷分离提纯装置；将电催化反应器用于将甲硅烷催化电解为游离态，并且重新组合成乙硅烷和氡气。然而，由该方法制备的乙硅烷的纯度难以达到5n级以上，且后续的分离工艺复杂，生产成本较高，工业适用性较差。
技术实现思路
1、为了改善相关技术中制备乙硅烷的方法流程复杂、成本高、纯度低的技术问题，本申请提供一种放电反
2、第一方面，本申请提供一种放电反应制备乙硅烷的方法，采用如下的技术方案：
3、一种放电反应制备乙硅烷的方法，包括以下步骤：
4、s1：将甲硅烷和配气混合形成混合气体；
5、s2：将混合气体通入反应器中进行放电反应，得到粗品气；
6、s3：将粗品气冷凝后形成粗品液；
7、s4：将粗品液汽化后进行提纯。
8、在一个具体的可实施方案中，所述甲硅烷和配气的流量比为1：(1-10)。
9、在一个具体的可实施方案中，所述配气包括氦气、氖气、氩气、氙气、氪气和氡气中的任意一种。
10、在一个具体的可实施方案中，所述放电反应的压力为0.02mpag～0.1mpag。
11、在一个具体的可实施方案中，所述放电反应的方式包括火花放电、电晕放电和介质阻挡放电中的任意一种。
12、在一个具体的可实施方案中，所述放电反应的电源选自交流高压电源、直流高压电源中的一种。
13、在一个具体的可实施方案中，所述放电反应的放电频率为5～20khz，放电时间为1～30min。
14、在一个具体的可实施方案中，所述粗品气的冷凝温度为-175℃～-145℃。
15、第二方面，本申请提供一种放电反应制备乙硅烷的系统，采用如下的技术方案：
16、一种放电反应制备乙硅烷的系统，依次包括供气系统、反应系统、氮气系统、尾气处理系统、充装系统；所述反应系统包括依次通过管路连接的甲硅烷流量控制器、配气流量控制器、缓冲罐、放电反应器、放电电源、粗品冷凝器、第一粗品收集罐、第一汽化器、第二粗品收集罐、第二汽化器、脱重塔、脱轻塔。
17、本申请具有以下有益效果：
18、1.本申请通过放电反应制备乙硅烷，相较于传统甲硅烷热解法、卤代乙硅烷还原法、金属硅化物合成等化学反应的技术方案，得到的乙硅烷纯度更高，并且工艺流程简单，成本价值低。
19、2.本申请通过采用直流高压电源供电，以火花放电的形式，同时控制放电的频率和时间，在放电过程中电能达到了si-h键断裂的键能，甲硅烷受到电火花的电击产生游离态sih3·的几率变大，解决了现有技术中，放电反应得到较多高硅烷的技术问题，本申请在自由基重新组合的过程生成乙硅烷的机率增高。
20、3.本申请经过电火花放电后的粗品气在后续的冷凝，汽化过程中不断的除去粗品气中的杂质，并且先冷凝汽化后精馏的操作，相较于传统的三精馏塔的提纯方式，本申请可以使得到的乙硅烷纯度更高，能耗更小。
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1.一种放电反应制备乙硅烷的方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的一种放电反应制备乙硅烷的方法，其特征在于：所述甲硅烷和配气的流量比为1：(1-10)。
3.根据权利要求1所述的一种放电反应制备乙硅烷的方法，其特征在于：所述配气包括氦气、氖气、氩气、氙气、氪气和氡气中的任意一种。
4.根据权利要求1所述的一种放电反应制备乙硅烷的方法，其特征在于：所述放电反应的压力为0.02MPag～0.1MPag。
5.根据权利要求1所述的一种放电反应制备乙硅烷的方法，其特征在于：所述放电反应的方式包括火花放电、电晕放电和介质阻挡放电中的任意一种。
6.根据权利要求1所述的一种放电反应制备乙硅烷的方法，其特征在于：所述放电反应的电源选自交流高压电源、直流高压电源中的一种。
7.根据权利要求1所述的一种放电反应制备乙硅烷的方法，其特征在于：所述放电反应的放电频率为5～20kHz，放电时间为1～30min。
8.根据权利要求1所述的一种放电反应制备乙硅烷的方法，其特征在于：所述粗品气的冷凝温度为-
9.一种放电反应制备乙硅烷的系统，其特征在于：依次包括供气系统、反应系统、氮气系统、尾气处理系统、充装系统；所述反应系统包括依次通过管路连接的甲硅烷流量控制器(1)、配气流量控制器(2)、缓冲罐(3)、放电反应器(4)、放电电源(5)、粗品冷凝器(6)、第一粗品收集罐(7)、第一汽化器(8)、第二粗品收集罐(9)、第二汽化器(10)、脱重塔(11)、脱轻塔(12)。
...【技术特征摘要】
1.一种放电反应制备乙硅烷的方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的一种放电反应制备乙硅烷的方法，其特征在于：所述甲硅烷和配气的流量比为1：(1-10)。
3.根据权利要求1所述的一种放电反应制备乙硅烷的方法，其特征在于：所述配气包括氦气、氖气、氩气、氙气、氪气和氡气中的任意一种。
4.根据权利要求1所述的一种放电反应制备乙硅烷的方法，其特征在于：所述放电反应的压力为0.02mpag～0.1mpag。
5.根据权利要求1所述的一种放电反应制备乙硅烷的方法，其特征在于：所述放电反应的方式包括火花放电、电晕放电和介质阻挡放电中的任意一种。
6.根据权利要求1所述的一种放电反应制备乙硅烷的方法，其特征在于：所述放电反应的...
【专利技术属性】
技术研发人员：武建鹏，陈润泽，李欣，倪珊珊，吕舜，张旭，王中彪，杨少飞，
申请(专利权)人：中船邯郸派瑞特种气体股份有限公司，
类型：发明
国别省市：
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