一种用于三氯氢硅的浓硫酸干燥设备制造技术

本实用新型专利技术公开了一种用于三氯氢硅的浓硫酸干燥设备，一级5℃水石墨冷却器与二级-35℃盐水石墨冷却器连接，二级-35℃盐水石墨冷却器的出口端与三级-35℃盐水石墨冷却器连接，三级-35℃盐水石墨冷却器的出口端与一级雾沫分离器连接，一级雾沫分离器的出口端与二级雾沫分离器连接，二级雾沫分离器的出口端与石墨预热器连接，石墨预热器的出口端与干燥塔连接。本实用新型专利技术结构简单、安全可靠、安装拆卸方便，利用浓硫酸的强吸水性，将氯化氢气体中的水分含量降至50ppm以下，从而提高三氯氢硅的转化率；氯化氢气体中水分的减少，杜绝了水解物的生成，堵塞物减少，可减少后续冷凝设备的清理频次，提高生产效率、降低生产成本。（*该技术在2021年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及三氯氢硅生产辅助装置，尤其涉及一种用于三氯氢硅的浓硫酸干燥设备。
技术介绍
三氯氢硅生产所用原料氯化氢气体，参加反应前需要脱水处理，氯化氢气体中水份含量的高低直接关系到三氯氢硅合成反应时转化率的高低和反应情况的好坏。目前，国内三氯氢硅生产中对氯化氢气体的干燥通常采用冷冻脱水法，冷冻脱水的原理是根据水蒸汽的分压随着温度的降低而降低，而氯化氢的冰点为-15°C，因此，冷冻脱水时氯化氢的温度不能无限制的降低，一般控制在-14士2°C范围内，若低于此温度，会导致氯化氢输送管线冻结，造成系统阻力上升，不利于生产。受冷冻温度限制，采用冷冻脱水法时，氯化氢的水份含量只能控制在50(Tl000ppm之间，对后续三氯氢硅的生产会造成极大影响。氯化氢气体中水分的存在，还会在合成反应中使反应产物发生水解，造成三氯氢硅产率降低，水解生成的硅胶还会堵塞管道，使生产运行发生困难，水解产生的盐酸对设备有强烈的腐蚀作用。氯化氢中含水量越大，合成料中三氯氢硅的含量越低。当氯化氢中水含量在0. 1%时，三氯氢硅含量小于80%，氯化氢中水含量为0. 05% 时，三氯氢硅含量可增加到近90%，因此降低氯化氢气体中的含水量是十分重要的且是必要的。总之，采用冷冻法脱除氯化氢气体中的水份，水份含量只能控制在50(Tl000ppm 范围内，不利于三氯氢硅合成反应中转化率的提升及避免一些水解物的生成。
技术实现思路
有鉴于此，本技术的目的是提供一种用于三氯氢硅的浓硫酸干燥设备，能利用浓硫酸的强吸水性，提高三氯氢硅的转化率，同时杜绝水解物的生成，提高生产效率、降低生产成本。本技术的技术方案是以下述方法实现的，一种用于三氯氢硅的浓硫酸干燥设备，主要包括一级5°C水石墨冷却器，二级_35°C盐水石墨冷却器、三级_35°C盐水石墨冷却器，一级雾沫分离器、二级雾沫分离器， 石墨预热器，干燥塔，浓硫酸高位槽，酸雾捕集器，板式冷却器，管道，废酸罐，废酸泵，循环泵，稀硫酸储罐，打酸泵，浓硫酸储罐，其中，一级5°C水石墨冷却器的出口端通过管道与二级_35°C盐水石墨冷却器的入口端连接，二级_35°C盐水石墨冷却器的出口端通过管道与三级-35°C盐水石墨冷却器的入口端连接，三级_35°C盐水石墨冷却器的出口端通过管道与一级雾沫分离器的入口端连接，一级雾沫分离器的出口端通过管道与二级雾沫分离器的入口端连接，二级雾沫分离器的出口端通过管道与石墨预热器的入口端连接，石墨预热器的出口端通过管道与干燥塔的入口端连接，干燥塔的出口端通过管道分别与浓硫酸高位槽，酸雾捕集器，板式冷却器连接。一级5°C水石墨冷却器、二级_35°C盐水石墨冷却器、三级_35°C盐水石墨冷却器， 一级雾沫分离器、二级雾沫分离器下部设有废酸罐。废酸罐上设有废酸泵。 干燥塔由泡罩段和填料段两部分构成。干燥塔和板式冷却器之间通过管道设有稀硫酸储罐，管道上设有循环泵。稀硫酸储罐下部还设有废硫酸泵。浓硫酸高位槽通过管道与浓硫酸储罐连接，浓硫酸储罐通过管道设有打酸泵。本技术技术方案的积极效果是本技术结构简单、不损害设备、安全可靠、安装拆卸方便，利用浓硫酸的强吸水性，将氯化氢气体中的水份含量降至50ppm以下，从而提高三氯氢硅的转化率；氯化氢气体中水份的减少，杜绝了水解物的生成，管道和设备中堵塞物减少，可减少后续冷凝设备的清理频次，提高生产效率、降低生产成本。附图说明图1为本技术的结构示意图。具体实施方式以下结合附图和实施例对本技术进一步说明。由图1可以看出，一种用于三氯氢硅的浓硫酸干燥设备，主要包括一级5°C水石墨冷却器1，二级-35°c盐水石墨冷却器2、三级-35°c盐水石墨冷却器3，一雾沫分离器4、二级雾沫分离器5，石墨预热器6，干燥塔7，浓硫酸高位槽8，酸雾捕集器9，板式冷却器10， 管道，废酸罐11，废酸泵12，循环泵13，稀硫酸储罐14，打酸泵15，浓硫酸储罐16，其中， 一级5°C水石墨冷却器的出口端通过管道与二级_35°C盐水石墨冷却器的入口端连接，二级_35°C盐水石墨冷却器的出口端通过管道与三级_35°C盐水石墨冷却器的入口端连接， 三级-35°C盐水石墨冷却器的出口端通过管道与一级雾沫分离器的入口端连接，一级雾沫分离器的出口端通过管道与二级雾沫分离器的入口端连接，二级雾沫分离器的出口端通过管道与石墨预热器的入口端连接，石墨预热器的出口端通过管道与干燥塔的入口端连接， 干燥塔的出口端通过管道分别与浓硫酸高位槽，酸雾捕集器，板式冷却器连接。由图1还可以看出，一级5°C水石墨冷却器1，二级-35°C盐水石墨冷却器2、三级_35°C盐水石墨冷却器3，一级雾沫分离器4、二级雾沫分离器5下部设有废酸罐11。由图1还可以看出，废酸罐11上设有废酸泵12。由图1还可以看出，干燥塔7由泡罩段和填料段两部分构成，浓硫酸的吸水性与浓度、温度有关，只有保证干燥塔硫酸浓度和温度才能保证氯化氢气体的干燥效果。由图1还可以看出，干燥塔7和板式冷却器10之间通过管道设有稀硫酸储罐14， 管道上设有循环泵13，稀硫酸储罐14下部还设有废硫酸泵17。由图1还可以看出，浓硫酸高位槽8通过管道与浓硫酸储罐16连接，浓硫酸储罐 16通过管道设有打酸泵15。含有水分的的氯化氢气体首先进入一级5°C水石墨冷却器1，然后依次进入二级_35°C盐水石墨冷却器2和三级_35°C盐水石墨冷却器3，经过深冷后的氯化氢气体依次进入一级雾沫分离器4、二级雾沫分离器5，然后进入石墨预热器6进行加热，使氯化氢温度控制在10-20°C。经过预热后的氯化氢气体进入到干燥塔7的底部，从底部沿干燥塔的内腔上行，氯化氢进塔后首先与78 90%的稀硫酸接触脱除其大部分水份，然后升至泡罩段与 98%的浓硫酸接触脱除残余水份。经过脱水后的氯化氢气体，通过酸雾捕集器9，打开去淋洗的阀门，由分析人员分析氯化氢纯度。待氯化氢纯度> 90%后进入合成系统。 浓硫酸通过流量计从浓硫酸高位槽8自动、连续加入上部泡罩段，然后逐级溢流至填料段。填料段的液体由循环泵13提供动力循环，经板式冷却器10降温后送至填料段顶部液体分布器。泡罩段浓硫酸吸水后产生的热量由每层板上的哈氏合金管中的5°C水带走，从而保证填料段、泡罩段的温度始终保持10 20°C。权利要求1.一种用于三氯氢硅的浓硫酸干燥设备，主要包括一级5°c水石墨冷却器(1)，二级_35°C盐水石墨冷却器(2)、三级-35°C盐水石墨冷却器(3)，一级雾沫分离器(4)、二级雾沫分离器(5)，石墨预热器(6)，干燥塔(7)，浓硫酸高位槽(8)，酸雾捕集器(9)，板式冷却器(10)，管道，废酸罐(11)，废酸泵(12)，循环泵(13)，稀硫酸储罐(14)，打酸泵(15)，浓硫酸储槽(16)，其特征在于一级5°C水石墨冷却器(1)的出口端通过管道与二级_35°C盐水石墨冷却器(2)的入口端连接，二级_35°C盐水石墨冷却器(2)的出口端通过管道与三级_35°C盐水石墨冷却器(3)的入口端连接，三级_35°C盐水石墨冷却器(3)的出口端通过管道与一级雾沫分离器(4)的入口端连接，一级雾沫分离器(4)的出口端通过管道与二级雾沫分离器(5)的入口端连接，二级雾沫分离器(5)的出口端通过管道与石墨本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：秦小勇，韩江涛，王良珣，张世斌，陈建祥，石如彦，王国正，
申请(专利权)人：河南尚宇新能源股份有限公司，
类型：实用新型
国别省市：