專(zhuān)利名稱(chēng)：石英玻璃精餾塔的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種用于四氯化硅提純的石英玻璃精餾塔，屬四氯 化硅提純精餾設(shè)備領(lǐng)域。
技術(shù)背景
隨著世界信息技術(shù)、航空、航天光電子產(chǎn)品等技術(shù)的飛速發(fā)展，對(duì)制 作高純石英舟及擴(kuò)散管，大規(guī)模集成電路用光掩膜基板，航空航天技術(shù) 中用作耐輻照遙感光學(xué)透鏡及反射鏡，核慣性約束聚變等的材料提出了 更高的要求。而材料的純度又主要決定于原料的純度，因此用來(lái)生產(chǎn)高 純石英玻璃及光學(xué)石英玻璃的四氯化硅必須經(jīng)過(guò)一系列的提純過(guò)程，要 求雜質(zhì)含量，特別是硼，磷，銅，鐵含量要降低到要求的程度，除去這 些雜質(zhì)最有效的方法就是采用精鎦提純法通過(guò)精餾裝置提純。而精餾裝 置最重要的部件之一精鎦塔，直接影響到精餾裝置的提純效果和生產(chǎn)效 率，精餾塔的好壞又主要取決于塔柱內(nèi)部回流時(shí)，氣液交換面積的大小 以及回流量和塔板的數(shù)量。
長(zhǎng)期以來(lái)，由于傳統(tǒng)精餾塔的塔柱是由塔節(jié)相互焊接制成，限制了 塔柱的直徑尺寸，故而使得精餾塔的產(chǎn)量少，效率低，不適合四氯化硅 提純的規(guī)?；a(chǎn)需要。而且這種傳統(tǒng)的塔柱安全系數(shù)低，加工強(qiáng)度大， 更換維修困難。
發(fā)明內(nèi)容
本實(shí)用新型的目的在于提供一種塔柱由多個(gè)塔節(jié)通過(guò)卡盤(pán)相互連接制成，具有更換維修簡(jiǎn)單，適合規(guī)?；a(chǎn)，安全系數(shù)高的石英玻璃 精餾塔。
本實(shí)用新型是通過(guò)如下的技術(shù)方案來(lái)實(shí)現(xiàn)上述目的的
一種石英玻璃精餾塔，它由塔釜，塔柱及冷凝器組成，塔釜上面裝 有塔柱，塔柱上面通過(guò)連接器裝有冷凝器，其特征在于所述塔柱由塔 節(jié)通過(guò)卡盤(pán)相互連接制成。
所述的塔節(jié)為一管狀物，其上下兩端分別焊接有石英法蘭，塔節(jié)內(nèi) 等距離裝有塔板。
所述的卡盤(pán)呈環(huán)狀，卡盤(pán)內(nèi)通過(guò)卡板槽裝有卡板，卡盤(pán)外緣制有凸 緣，凸緣上制有螺栓孔。
所述的冷凝器下面制有進(jìn)水口，上面端部制有尾氣口和出水口。所 述的冷凝器的出口端經(jīng)導(dǎo)管與連接器的回流口連接，并分別與純料周 轉(zhuǎn)罐和純料罐連接。
本實(shí)用新型與現(xiàn)有技術(shù)相比的有益效果是塔柱采用多個(gè)塔節(jié)通過(guò) 卡盤(pán)相互連接制成，解決了現(xiàn)有技術(shù)中精餾塔因塔柱采用整體焊接的結(jié) 構(gòu)造成塔柱直徑小，產(chǎn)量低以及不易更換維修的問(wèn)題。該石英玻璃精餾 塔其容量是傳統(tǒng)石英玻璃精餾塔的50倍，克服了傳統(tǒng)石英玻璃精餾塔不 能規(guī)?；a(chǎn)的弊端，提高了連續(xù)作業(yè)的效率，操作安全性得到了大大 提高。


圖l為石英玻璃精餾塔的結(jié)構(gòu)示意圖； 圖2為塔柱的結(jié)構(gòu)示意圖；圖3為卡盤(pán)的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖中1、塔釜，2、塔柱，3、冷凝器，4、出料口， 5、尾氣口， 6、 進(jìn)水口， 7、出水口， 8、塔節(jié)，9、卡盤(pán)，10、石英法蘭，11、塔板， 12、連接器，13、導(dǎo)管，14、純料周轉(zhuǎn)罐，15、純料罐，16、卡板，17、 凸緣，18、螺栓孔。
具體實(shí)施方式
該石英玻璃精餾塔由塔釜l，塔柱2及冷凝器3組成，塔釜l上面裝有 一塔柱2，塔柱2上面通過(guò)連接器12裝有一冷凝器3。冷凝器3下面制有進(jìn) 水口6，上面端部制有尾氣口5和出水口7。冷凝器3的出口端經(jīng)出料口4 與導(dǎo)管13連接，并分別與純料周轉(zhuǎn)罐14和純料罐15連接。塔柱2由多個(gè)塔 節(jié)8通過(guò)卡盤(pán)9相互連接制成，塔節(jié)8為一管狀物，其上下兩端分別裝有石 英法蘭IO，石英法蘭10通過(guò)石英玻璃熔接條密封熔接。石英法蘭10的凸 緣上制有密封槽，其內(nèi)裝有聚四氟乙烯密封墊。塔節(jié)8內(nèi)等距離固定安裝 有多塊塔板ll，固定在塔節(jié)8內(nèi)壁。
卡盤(pán)9呈環(huán)狀，由不銹鋼材料制成，卡盤(pán)9內(nèi)通過(guò)卡板槽裝有兩個(gè)半 圓形的卡板16，卡盤(pán)9外緣制有凸緣17，凸緣17上制有螺栓孔18。
卡盤(pán)9的內(nèi)圈直徑略大于石英法蘭10凸緣的外徑，通過(guò)兩個(gè)半圓形卡 板16卡壓住石英法蘭10的凸緣，即能使多個(gè)塔節(jié)8相互牢固連接。
工作時(shí)，經(jīng)過(guò)一次提純后的粗四氯化硅經(jīng)塔釜1進(jìn)入精餾塔的塔柱2 并被汽化，被汽化的液體所產(chǎn)生的蒸汽自下而上流動(dòng)到塔柱2頂部，而升 入塔頂?shù)恼羝直焕淠?冷卻成液體后經(jīng)導(dǎo)管13回流到塔柱2內(nèi)。在這 種連續(xù)的氣液兩相接觸過(guò)程中就產(chǎn)生傳熱和傳質(zhì)的現(xiàn)象,來(lái)自下方的蒸汽冷卻時(shí)放出的潛熱使上方的液體被汽化,易揮發(fā)的組分從液相轉(zhuǎn)入氣 相，而同時(shí)下方蒸汽放出潛熱部分冷凝為液體,難揮發(fā)的組分從氣相轉(zhuǎn)為 液相，經(jīng)過(guò)一段時(shí)間的回流，易揮發(fā)的組分不斷從液相向氣相轉(zhuǎn)移,塔頂 部分的蒸汽幾乎全是易揮發(fā)的組分，也就是低沸點(diǎn)，同樣液相從塔頂?shù)剿?底易揮發(fā)的組分濃度降低，難揮發(fā)的組分濃度上升，塔底最后得到的幾乎
全是難揮發(fā)的組分，也就是高沸點(diǎn)部分。控制塔頂溫度到達(dá)56—58°C，塔 釜1的溫度到達(dá)67—75'C時(shí)，先按初級(jí)成品的純度以回流比20:1去除低沸 點(diǎn)物質(zhì)，再按回流比為20:1將純料經(jīng)純料周轉(zhuǎn)罐14后，貯存于純料罐15， 最后按初級(jí)成品的純度去除高沸點(diǎn)物質(zhì)。
權(quán)利要求1、一種石英玻璃精餾塔，它由塔釜(1)，塔柱(2)及冷凝器(3)組成，塔釜(1)上面裝有塔柱(2)，塔柱(2)上面通過(guò)連接器(12)裝有冷凝器(3)，其特征在于所述塔柱(2)由塔節(jié)(8)通過(guò)卡盤(pán)(9)相互連接制成。
2、 根據(jù)權(quán)利要求l所述的石英玻璃精餾塔，其特征在于所述的塔 節(jié)(8)為一管狀物，其上下兩端分別焊接有石英法蘭(10)，塔節(jié)(8) 內(nèi)等距離裝有塔板(11)。
3、 根據(jù)權(quán)利要求l所述的石英玻璃精餾塔，其特征在于所述的卡 盤(pán)(9)呈環(huán)狀，卡盤(pán)(9)內(nèi)通過(guò)卡板槽裝有卡板(16)，卡盤(pán)(9)外 緣制有凸緣(17),凸緣(17)上制有螺栓孔(18)。
4、 根據(jù)權(quán)利要求l所述的石英玻璃精餾塔，其特征在于所述的冷 凝器(3)下面制有進(jìn)水口 (6)，上面端部制有尾氣口 (5)和出水口 (7)。
5、 根據(jù)權(quán)利要求l所述的石英玻璃精餾塔，其特征在于冷凝器(3) 的出口端經(jīng)導(dǎo)管(13)與連接器(12)的回流口連接，并分別與純料周 轉(zhuǎn)罐(14)和純料罐(15)連接。
專(zhuān)利摘要本實(shí)用新型涉及一種用于四氯化硅提純的石英玻璃精餾塔，屬四氯化硅提純精餾設(shè)備領(lǐng)域。它由塔釜，塔柱及冷凝器組成，塔釜上面裝有塔柱，塔柱上面通過(guò)連接器裝有冷凝器。塔柱由塔節(jié)通過(guò)卡盤(pán)相互連接制成，塔節(jié)為一管狀物，上下兩端焊接有石英法蘭，塔節(jié)通過(guò)卡盤(pán)固定，塔節(jié)內(nèi)等距離裝有塔板。該石英玻璃精餾塔的塔柱采用多個(gè)塔節(jié)通過(guò)卡盤(pán)相互連接制成，解決了現(xiàn)有精餾塔因塔柱采用整體焊接的結(jié)構(gòu)造成塔柱直徑小，產(chǎn)量低，塔柱安全系數(shù)差，不適合規(guī)?；a(chǎn)需要，不易更換維修的問(wèn)題。該石英玻璃精餾塔其容量是傳統(tǒng)石英玻璃精餾塔的50倍，克服了傳統(tǒng)石英玻璃精餾塔不能規(guī)?；a(chǎn)的弊端，提高了連續(xù)作業(yè)的效率，操作安全性得到了大大提高。
文檔編號(hào)C01B33/00GK201245444SQ200820068270
公開(kāi)日2009年5月27日 申請(qǐng)日期2008年7月4日 優(yōu)先權(quán)日2008年7月4日
發(fā)明者丁傳武, 李德軍, 鄧家貴, 郭本良, 魯昌碩 申請(qǐng)人:湖北菲利華石英玻璃股份有限公司