純化四氯化硅的系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種純化四氯化硅的系統(tǒng)，包括：精餾塔本體，精餾塔本體內(nèi)自上而下依次限定出輕組分脫除區(qū)、光化學(xué)反應(yīng)精餾區(qū)、精制區(qū)和重組分脫除區(qū)；粗四氯化硅入口，粗四氯化硅入口設(shè)置在輕組分脫除區(qū)和光化學(xué)反應(yīng)精餾區(qū)之間；氯氣入口，氯氣入口設(shè)置在光化學(xué)反應(yīng)精餾區(qū)和精制區(qū)之間；四氯化硅出口，四氯化硅出口設(shè)置在精制區(qū)與重組分脫除區(qū)之間；尾氣出口，尾氣出口設(shè)置在輕組分脫除區(qū)頂部；重組分出口，重組分出口設(shè)置在重組分脫除區(qū)底部；以及光源組件，光源組件設(shè)置在光化學(xué)反應(yīng)精餾區(qū)的外壁上。該系統(tǒng)可以制備得到光纖用級(jí)別的四氯化硅，并且可以實(shí)現(xiàn)大規(guī)模連續(xù)生產(chǎn)。
【專利說(shuō)明】
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明屬于多晶硅生產(chǎn)領(lǐng)域，具體而言，本發(fā)明涉及一種純化四氯化硅的系統(tǒng)。 純化四氯化硅的系統(tǒng)

【背景技術(shù)】
[0002] 近年來(lái)，隨著我國(guó)信息化建設(shè)的發(fā)展，市場(chǎng)對(duì)光纖產(chǎn)品的需求不斷增長(zhǎng)，總需求突 破1億芯公里，市場(chǎng)出現(xiàn)了光纖供應(yīng)不足的現(xiàn)象，而制約光纖產(chǎn)量增加的重要技術(shù)因素就 是我國(guó)對(duì)進(jìn)口光纖預(yù)制棒及其重要原料之一光纖用超純四氯化硅（超低氫含量四氯化硅） 的依賴程度過高。所以，為支持國(guó)家信息化建設(shè)的發(fā)展，研發(fā)制備光纖用超純四氯化硅的技 術(shù)成為當(dāng)務(wù)之急。
[0003] 制備光纖用超純四氯化硅的方法主要包括精餾法、吸收法、部分水解法、絡(luò)合法、 光氯化法等。其中精餾塔和吸收法屬于物理法，僅可制備一定純度的四氯化硅，在制備光纖 用超純四氯化硅時(shí)存在問題；部分水解法、絡(luò)合法和光氯化法屬于化學(xué)法，通過反應(yīng)去除四 氯化硅中的雜質(zhì)，可以用于制備光纖用超純四氯化硅，但因部分水解法和絡(luò)合法具有操作 困難和無(wú)法大規(guī)模生產(chǎn)的缺點(diǎn)，其應(yīng)用受到限制，而光氯化法不存在上述問題，故本發(fā)明采 用光氯化法制備光纖用超純四氯化硅。
[0004] 目前國(guó)內(nèi)在大規(guī)模制備光纖用超純四氯化硅方面還處于空白。北京有色研究總院 公開了一種精餾式光氯化反應(yīng)裝置（專利申請(qǐng)?zhí)枺?00910260296.x)，此裝置僅適用于實(shí)驗(yàn) 室研究，無(wú)法實(shí)現(xiàn)連續(xù)生產(chǎn)和有效工業(yè)放大。武漢新硅科技有限公司公開了一種光纖用高 純四氯化硅的連續(xù)精餾方法，雖解決了連續(xù)和大規(guī)模生產(chǎn)的問題，但四氯化硅的純度無(wú)法 達(dá)到超純要求。
[0005] 因此，現(xiàn)有的純化四氯化硅的技術(shù)還有待進(jìn)一步研究。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0006] 本發(fā)明旨在至少在一定程度上解決相關(guān)技術(shù)中的技術(shù)問題之一。為此，本發(fā)明的 一個(gè)目的在于提出一種純化四氯化硅的系統(tǒng)，該系統(tǒng)可以制備得到光纖用級(jí)別的四氯化 硅，并且可以實(shí)現(xiàn)大規(guī)模連續(xù)生產(chǎn)。
[0007] 在本發(fā)明的一個(gè)方面，本發(fā)明提出了一種純化四氯化硅的系統(tǒng)，包括：
[0008] 精餾塔本體，所述精餾塔本體內(nèi)自上而下依次限定出輕組分脫除區(qū)、光化學(xué)反應(yīng) 精餾區(qū)、精制區(qū)和重組分脫除區(qū)；
[0009] 粗四氯化硅入口，所述粗四氯化硅入口設(shè)置在所述輕組分脫除區(qū)和光化學(xué)反應(yīng)精 餾區(qū)之間；
[0010] 氯氣入口，所述氯氣入口設(shè)置在所述光化學(xué)反應(yīng)精餾區(qū)和所述精制區(qū)之間；
[0011] 四氯化硅出口，所述四氯化硅出口設(shè)置在所述精制區(qū)與所述重組分脫除區(qū)之間；
[0012] 尾氣出口，所述尾氣出口設(shè)置在所述輕組分脫除區(qū)頂部；
[0013] 重組分出口，所述重組分出口設(shè)置在所述重組分脫除區(qū)底部；以及
[0014] 光源組件，所述光源組件設(shè)置在所述光化學(xué)反應(yīng)精餾區(qū)的外壁上。
[0015] 根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的純化四氯化硅的系統(tǒng)通過將光氯化反應(yīng)和精餾集中在單塔 中進(jìn)行，保證了在四氯化硅蒸汽與氯氣混合完全后進(jìn)行光氯化反應(yīng)，有效解決了光氯化反 應(yīng)效率低和無(wú)法大規(guī)模連續(xù)生產(chǎn)的問題，進(jìn)而可以顯著提高四氯化硅的純度，從而可以制 備得到光纖用級(jí)別的四氯化硅，并且將光氯化反應(yīng)和精餾相結(jié)合顯著提高了系統(tǒng)的運(yùn)行效 率和運(yùn)行連續(xù)性，同時(shí)節(jié)省了設(shè)備投資和能量消耗。
[0016] 另外，根據(jù)本發(fā)明上述實(shí)施例的純化四氯化硅的系統(tǒng)還可以具有如下附加的技術(shù) 特征：
[0017] 在本發(fā)明的一些實(shí)施例中，所述光源組件包括多個(gè)光源，并且所述光源的波長(zhǎng)為 300?400納米。由此，可以顯著提高光氯化反應(yīng)效率。
[0018] 在本發(fā)明的一些實(shí)施例中，所述光源為高壓汞燈或低壓汞燈，優(yōu)選高壓汞燈。由 此，可以進(jìn)一步提高光氯化反應(yīng)效率。
[0019] 在本發(fā)明的一些實(shí)施例中，所述光化學(xué)反應(yīng)精餾區(qū)的外部設(shè)有沿軸向方向間隔開 的多個(gè)光源，所述多個(gè)光源在所述光化學(xué)反應(yīng)精餾區(qū)的外部錯(cuò)開分布。由此，可以進(jìn)一步提 高光氯化反應(yīng)效率。
[0020] 在本發(fā)明的一些實(shí)施例中，所述光源為長(zhǎng)條形，且沿水平方向布置，相鄰的兩個(gè)所 述光源在軸向方向的距離為200?400毫米。由此，可以進(jìn)一步提高光氯化反應(yīng)效率。
[0021] 在本發(fā)明的一些實(shí)施例中，相鄰的兩個(gè)所述光源的夾角為30?60度。由此，可以 進(jìn)一步提1?光氣化反應(yīng)效率。
[0022] 在本發(fā)明的一些實(shí)施例中，所述光化學(xué)反應(yīng)精餾區(qū)的高度為1000?2000毫米。由 此，可以進(jìn)一步提高光氯化反應(yīng)效率。
[0023] 在本發(fā)明的一些實(shí)施例中，所述光化學(xué)反應(yīng)精餾區(qū)的內(nèi)件為散堆填料，其中，所述 填料材質(zhì)為硼硅玻璃。由此，可以進(jìn)一步提高光氯化反應(yīng)效率。
[0024] 在本發(fā)明的一些實(shí)施例中，所述輕組分脫除區(qū)和所述重組分脫除區(qū)的內(nèi)件均為金 屬絲網(wǎng)規(guī)整填料，并且理論板數(shù)為5?10塊。由此，可以顯著提高精餾處理效率。
[0025] 在本發(fā)明的一些實(shí)施例中，所述精制區(qū)的內(nèi)件為金屬絲網(wǎng)規(guī)整填料，并且理論板 數(shù)為10?20塊。由此，可以顯著提高精制處理效率。
[0026] 在本發(fā)明的一些實(shí)施例中，所述純化四氯化硅的系統(tǒng)進(jìn)一步包括：第一冷卻裝置， 所述第一冷卻裝置與所述尾氣出口相連，且適于對(duì)所述尾氣進(jìn)行第一冷卻處理，以便得到 回流液、輕組分和不凝氣，并將所述回流液返回所述輕組分脫除區(qū)，其中，所述回流液含有 四氯化硅；以及第二冷卻裝置，所述第二冷卻裝置與所述第一冷卻裝置相連，且適于對(duì)所述 輕組分進(jìn)行第二冷卻處理。由此，可以有效回收系統(tǒng)中產(chǎn)生的輕組分。
[0027] 在本發(fā)明的一些實(shí)施例中，所述純化四氯化硅的系統(tǒng)進(jìn)一步包括：第三冷卻裝置， 所述第三冷卻裝置與所述四氯化硅出口相連，且適于對(duì)經(jīng)過精制處理的四氯化硅進(jìn)行第三 冷卻處理，以便得到純化的四氯化硅；以及第四冷卻裝置，所述第四冷卻裝置與所述重組分 出口相連，且適于對(duì)所述重組分進(jìn)行第四冷卻處理。由此，可以有效回收系統(tǒng)中產(chǎn)生的重組 分。

【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0028] 圖1是根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的純化四氯化硅的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖；
[0029] 圖2是根據(jù)本發(fā)明又一個(gè)實(shí)施例的純化四氯化硅的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖。

【具體實(shí)施方式】
[0030] 下面詳細(xì)描述本發(fā)明的實(shí)施例，所述實(shí)施例的示例在附圖中示出，其中自始至終 相同或類似的標(biāo)號(hào)表示相同或類似的元件或具有相同或類似功能的元件。下面通過參考附 圖描述的實(shí)施例是示例性的，旨在用于解釋本發(fā)明，而不能理解為對(duì)本發(fā)明的限制。
[0031] 在本發(fā)明的描述中，需要理解的是，術(shù)語(yǔ)"中心"、"縱向"、"橫向"、"長(zhǎng)度"、"寬度"、 "厚度"、"上"、"下"、"前"、"后"、"左"、"右"、"堅(jiān)直"、"水平"、"頂"、"底" "內(nèi)"、"外"、"順時(shí) 針"、"逆時(shí)針"、"軸向"、"徑向"、"周向"等指示的方位或位置關(guān)系為基于附圖所示的方位或 位置關(guān)系，僅是為了便于描述本發(fā)明和簡(jiǎn)化描述，而不是指示或暗示所指的裝置或元件必 須具有特定的方位、以特定的方位構(gòu)造和操作，因此不能理解為對(duì)本發(fā)明的限制。
[0032] 此外，術(shù)語(yǔ)"第一"、"第二"僅用于描述目的，而不能理解為指示或暗示相對(duì)重要性 或者隱含指明所指示的技術(shù)特征的數(shù)量。由此，限定有"第一"、"第二"的特征可以明示或 者隱含地包括至少一個(gè)該特征。在本發(fā)明的描述中，"多個(gè)"的含義是至少兩個(gè)，例如兩個(gè)， 三個(gè)等，除非另有明確具體的限定。
[0033] 在本發(fā)明中，除非另有明確的規(guī)定和限定，術(shù)語(yǔ)"安裝"、"相連"、"連接"、"固定"等 術(shù)語(yǔ)應(yīng)做廣義理解，例如，可以是固定連接，也可以是可拆卸連接，或成一體；可以是機(jī)械連 接，也可以是電連接；可以是直接相連，也可以通過中間媒介間接相連，可以是兩個(gè)元件內(nèi) 部的連通或兩個(gè)元件的相互作用關(guān)系，除非另有明確的限定。對(duì)于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員 而言，可以根據(jù)具體情況理解上述術(shù)語(yǔ)在本發(fā)明中的具體含義。
[0034] 在本發(fā)明中，除非另有明確的規(guī)定和限定，第一特征在第二特征"上"或"下"可以 是第一和第二特征直接接觸，或第一和第二特征通過中間媒介間接接觸。而且，第一特征在 第二特征"之上"、"上方"和"上面"可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或僅僅表示 第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征"之下"、"下方"和"下面"可以是 第一特征在第二特征正下方或斜下方，或僅僅表示第一特征水平高度小于第二特征。
[0035] 在本發(fā)明的一個(gè)方面，本發(fā)明提出了一種純化四氯化硅的系統(tǒng)。下面參考圖1-2 對(duì)本發(fā)明實(shí)施例的純化四氯化硅的系統(tǒng)進(jìn)行詳細(xì)描述。根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，純化四氯化 娃的系統(tǒng)包括：
[0036] 精餾塔本體100 :根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，精餾塔本體100內(nèi)自上而下依次限定出輕 組分脫除區(qū)10、光化學(xué)反應(yīng)精餾區(qū)11、精制區(qū)12和重組分脫除區(qū)13。根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施 例，在輕組分脫除區(qū)10和光化學(xué)反應(yīng)精餾區(qū)11之間設(shè)置有粗四氯化硅入口 14,用于將粗四 氯化硅供給至精餾塔本體。根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，在光化學(xué)反應(yīng)精餾區(qū)11和精制區(qū)12之 間設(shè)置有氯氣入口 15,用于將氯氣供給至精餾塔本體中。根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，在精制區(qū) 12與重組分脫除區(qū)13之間設(shè)置有四氯化硅出口 16。根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，在輕組分脫除 區(qū)10頂部設(shè)置有尾氣出口 17,用于將系統(tǒng)中產(chǎn)生的尾氣排出精餾塔本體。根據(jù)本發(fā)明的實(shí) 施例，在重組分脫除區(qū)13底部設(shè)置有重組分出口 18,用于將系統(tǒng)中產(chǎn)生的重組分排出精餾 塔本體。根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，在光化學(xué)反應(yīng)精餾區(qū)11的外壁上設(shè)置有光源組件19,用于 為光氯化反應(yīng)過程提供能量。
[0037] 根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，輕組分脫除區(qū)10進(jìn)行精餾處理的條件并不受特別限制， 根據(jù)本發(fā)明的具體實(shí)施例，輕組分脫除區(qū)的塔頂溫度可以為75?95攝氏度，壓力可以為 0. 1?0. 3MPa。具體地，輕組分脫除區(qū)的內(nèi)件可以為金屬絲網(wǎng)規(guī)整填料，并且理論板數(shù)為 5?10塊。
[0038] 根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，光化學(xué)反應(yīng)精餾區(qū)11進(jìn)行反應(yīng)的條件并不受特別限制，根 據(jù)本發(fā)明的具體實(shí)施例，光化學(xué)反應(yīng)精餾區(qū)的塔頂溫度可以為75?95攝氏度，壓力可以為 0. 1?0. 3MPa。根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，進(jìn)行光氯化反應(yīng)的粗四氯化硅的純度可以為99? 99. 99%，氯氣的純度可以為99. 99?99. 9999%。根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，光源組件19包括 多個(gè)光源，并且光源的波長(zhǎng)為300?400納米，例如光源可以為高壓汞燈或低壓汞燈，優(yōu)選 的，光源可以為高壓汞燈。根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，光源按照下列方式設(shè)置在光化學(xué)反應(yīng)精餾 區(qū)外壁上：光化學(xué)反應(yīng)精餾區(qū)的外部設(shè)有沿軸向方向間隔開的多個(gè)光源，并且多個(gè)光源在 光化學(xué)反應(yīng)精餾區(qū)的外部錯(cuò)開分布，其中，光源為長(zhǎng)條形，且沿水平方向布置，相鄰的兩個(gè) 光源在軸向方向的距離為200?400毫米，且相鄰的兩個(gè)所述光源的夾角為30?60度。 發(fā)明人發(fā)現(xiàn)，光氯化反應(yīng)過程中溫度過高不利于反應(yīng)的進(jìn)行，而溫度過低使得反應(yīng)速率明 顯下降，現(xiàn)有的光氯化反應(yīng)技術(shù)中雖然采用在較低溫度下進(jìn)行光氯化反應(yīng)，然而由于光氯 化反應(yīng)屬于放熱反應(yīng)，并且光氯化反應(yīng)產(chǎn)物吸收光源熱量使反應(yīng)物溫度升高同樣不利于反 應(yīng)，因此本發(fā)明發(fā)明人通過大量研究發(fā)現(xiàn)將光源沿著光氯化反應(yīng)精餾區(qū)的軸向自下而上的 方向以螺旋線的方式設(shè)置，并且通過控制相鄰光源之間的間隔和角度，不僅可以解決反應(yīng) 物溫度過高不利于反應(yīng)的問題，而且可以顯著提高光氯化反應(yīng)效率。具體地，光化學(xué)反應(yīng)精 餾區(qū)的高度可以為1000?2000毫米，其內(nèi)件可以為散堆填料，并且填料材質(zhì)可以為硼硅玻 3? 〇
[0039] 根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的純化四氯化硅的系統(tǒng)通過將光氯化反應(yīng)和精餾集中在單塔 中進(jìn)行，保證了在四氯化硅蒸汽與氯氣混合完全后進(jìn)行光氯化反應(yīng)，有效解決了光氯化反 應(yīng)效率低和無(wú)法大規(guī)模連續(xù)生產(chǎn)的問題，進(jìn)而可以顯著提高四氯化硅的純度，從而可以制 備得到光纖用級(jí)別的四氯化硅，并且將光氯化反應(yīng)和精餾相結(jié)合顯著提高了系統(tǒng)的運(yùn)行效 率和運(yùn)行連續(xù)性，同時(shí)節(jié)省了設(shè)備投資和能量消耗。
[0040] 參考圖2,根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的純化四氯化硅的系統(tǒng)進(jìn)一步包括：
[0041] 第一冷卻裝置200 :根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，第一冷卻裝置200與尾氣出口 17相連， 且適于對(duì)精餾本體中產(chǎn)生的尾氣進(jìn)行第一冷卻處理，從而可以分別得到回流液、輕組分和 不凝氣。根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，回流液含有四氯化硅，并將回流液返回至輕組分脫除區(qū)。根 據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，回流液與供給至精餾塔本體的粗四氯化硅的質(zhì)量流率可以為8?12。 根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，進(jìn)行第一冷卻處理的條件并不受特別限制，根據(jù)本發(fā)明的具體實(shí)施 例，第一冷卻處理可以在溫度為65?85攝氏度和壓力為0· 1?0· 3MPa壓力條件下進(jìn)行。
[0042] 第二冷卻裝置300 :根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，第二冷卻裝置300與第一冷卻裝置200 相連，且適于對(duì)第一冷卻裝置中分離得到的輕組分進(jìn)行第二冷卻處理。根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施 例，第二冷卻處理的條件并不受特別限制，根據(jù)本發(fā)明的具體實(shí)施例，第二冷卻處理可以在 溫度為25?75攝氏度和壓力為0· 1?0· 3MPa壓力條件下進(jìn)行。根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，輕 組分可以含有三氯氫硅和少量的四氯化硅。
[0043] 第三冷卻裝置400 :根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，第三冷卻裝置400與四氯化硅出口 16 相連，且適于對(duì)經(jīng)過精制處理的四氯化硅進(jìn)行第三冷卻處理，從而可以得到純化的四氯化 硅。根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，第三冷卻處理的條件并不受特別限制，根據(jù)本發(fā)明的具體實(shí)施 例，第三冷卻處理可以在溫度為35?95攝氏度和壓力為0· 1?0· 3MPa壓力條件下進(jìn)行。 根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，所得到的純化的四氯化硅的純度可以為99. 9999?99. 999999%。
[0044] 第四冷卻裝置500 :根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，第四冷卻裝置500與重組分出口 18相 連，且適于對(duì)系統(tǒng)產(chǎn)生的重組分進(jìn)行第四冷卻處理。根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，第四冷卻處理的 條件并不受特別限制，根據(jù)本發(fā)明的具體實(shí)施例，第四冷卻處理可以在溫度為35?95攝氏 度和壓力為〇. 1?〇. 3MPa壓力條件下進(jìn)行。根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，重組分可以含有氯化的 甲基氯硅烷和少量四氯化硅。
[0045] 如上所述，根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的純化四氯化硅的系統(tǒng)可具有選自下列的優(yōu)點(diǎn)至少 之一：
[0046] 根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的純化四氯化硅的系統(tǒng)通過將光化學(xué)反應(yīng)和精餾技術(shù)相結(jié)合， 保證在四氯化硅蒸汽與氯氣混合完全后進(jìn)行光化學(xué)反應(yīng)，有效解決了光氯化反應(yīng)效率低和 無(wú)法大規(guī)模連續(xù)生產(chǎn)的問題，提高了系統(tǒng)的運(yùn)行效率和運(yùn)行連續(xù)性；
[0047] 根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的純化四氯化硅的系統(tǒng)將反應(yīng)和精餾在單塔中實(shí)現(xiàn)，節(jié)省設(shè)備 投資，節(jié)約能量消耗。
[0048] 下面參考具體實(shí)施例，對(duì)本發(fā)明進(jìn)行描述，需要說(shuō)明的是，這些實(shí)施例僅僅是描述 性的，而不以任何方式限制本發(fā)明。
[0049] 實(shí)施例
[0050] 將液相四氯化硅A從輕組分脫除區(qū)和光化學(xué)反應(yīng)精餾區(qū)之間的粗四氯化硅入口 供給至精餾塔本體100中，氯氣B從光化學(xué)反應(yīng)精餾區(qū)和精制區(qū)之間的氯氣入口供給至精 餾塔本體100中，粗四氯化硅與氯氣在光化學(xué)反應(yīng)精餾區(qū)進(jìn)行混合后進(jìn)行光氯化反應(yīng)，使 得粗四氯化硅中三氯氫硅轉(zhuǎn)變?yōu)樗穆然?，同時(shí)對(duì)光氯化反應(yīng)產(chǎn)物進(jìn)行精餾處理，其中，低 沸點(diǎn)組分進(jìn)入輕組分脫除區(qū)進(jìn)行精餾處理，產(chǎn)生的尾氣從輕組分脫除區(qū)頂部的尾氣出口排 出進(jìn)入第一冷卻裝置200中進(jìn)行第一冷卻處理，得到回流液、輕組分和不凝氣，將含有四氯 化硅的回流液返回至輕組分脫除區(qū)繼續(xù)進(jìn)行精餾處理，不凝氣進(jìn)入后續(xù)不凝氣處理系統(tǒng)， 輕組分供給至第二冷卻裝置300中進(jìn)行第二冷卻處理，從而可以得到經(jīng)過冷卻處理的輕組 分C，光氯化反應(yīng)精餾區(qū)產(chǎn)生的重組分進(jìn)入精制區(qū)進(jìn)行精制處理，從而可以得到經(jīng)過精制處 理的四氯化硅，并將經(jīng)過精制處理的四氯化硅供給至第三冷卻裝置400中進(jìn)行第三冷卻處 理，從而可以得到純化的四氯化硅D (純度為99. 9999?99. 999999% )，同時(shí)精制區(qū)產(chǎn)生的 輕組分可以依次經(jīng)過光化學(xué)反應(yīng)精餾區(qū)和輕組分脫除區(qū)進(jìn)行處理，而精制區(qū)產(chǎn)生的重組分 進(jìn)入重組分脫除區(qū)繼續(xù)進(jìn)行精餾處理，同理，得到的輕組分依次經(jīng)過精制區(qū)、光化學(xué)反應(yīng)精 餾區(qū)和輕組分脫除區(qū)進(jìn)行處理，而產(chǎn)生的重組分從重組分出口排出，并供給至第四冷卻裝 置500中進(jìn)行第四冷卻處理，從而可以得到經(jīng)過冷卻處理的重組分E。
[0051] 在本說(shuō)明書的描述中，參考術(shù)語(yǔ)"一個(gè)實(shí)施例"、"一些實(shí)施例"、"示例"、"具體示 例"、或"一些示例"等的描述意指結(jié)合該實(shí)施例或示例描述的具體特征、結(jié)構(gòu)、材料或者特 點(diǎn)包含于本發(fā)明的至少一個(gè)實(shí)施例或示例中。在本說(shuō)明書中，對(duì)上述術(shù)語(yǔ)的示意性表述不 必須針對(duì)的是相同的實(shí)施例或示例。而且，描述的具體特征、結(jié)構(gòu)、材料或者特點(diǎn)可以在任 一個(gè)或多個(gè)實(shí)施例或示例中以合適的方式結(jié)合。此外，在不相互矛盾的情況下，本領(lǐng)域的技 術(shù)人員可以將本說(shuō)明書中描述的不同實(shí)施例或示例以及不同實(shí)施例或示例的特征進(jìn)行結(jié) 合和組合。
[0052] 盡管上面已經(jīng)示出和描述了本發(fā)明的實(shí)施例，可以理解的是，上述實(shí)施例是示例 性的，不能理解為對(duì)本發(fā)明的限制，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員在本發(fā)明的范圍內(nèi)可以對(duì)上述 實(shí)施例進(jìn)行變化、修改、替換和變型。
【權(quán)利要求】
1. 一種純化四氯化硅的系統(tǒng)，其特征在于，包括： 精餾塔本體，所述精餾塔本體內(nèi)自上而下依次限定出輕組分脫除區(qū)、光化學(xué)反應(yīng)精餾 區(qū)、精制區(qū)和重組分脫除區(qū)； 粗四氯化硅入口，所述粗四氯化硅入口設(shè)置在所述輕組分脫除區(qū)和光化學(xué)反應(yīng)精餾區(qū) 之間； 氯氣入口，所述氯氣入口設(shè)置在所述光化學(xué)反應(yīng)精餾區(qū)和所述精制區(qū)之間； 四氯化硅出口，所述四氯化硅出口設(shè)置在所述精制區(qū)與所述重組分脫除區(qū)之間； 尾氣出口，所述尾氣出口設(shè)置在所述輕組分脫除區(qū)頂部； 重組分出口，所述重組分出口設(shè)置在所述重組分脫除區(qū)底部；以及 光源組件，所述光源組件設(shè)置在所述光化學(xué)反應(yīng)精餾區(qū)的外壁上。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的純化四氯化硅的系統(tǒng)，其特征在于，所述光源組件包括多個(gè) 光源，并且所述光源的波長(zhǎng)為300?400納米。
3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的純化四氯化硅的系統(tǒng)，其特征在于，所述光源為高壓汞燈或 低壓汞燈，優(yōu)選高壓汞燈。
4. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的純化四氯化硅的系統(tǒng)，其特征在于，所述光化學(xué)反應(yīng)精餾區(qū) 的外部設(shè)有沿軸向方向間隔開的多個(gè)光源，所述多個(gè)光源在所述光化學(xué)反應(yīng)精餾區(qū)的外部 錯(cuò)開分布。
5. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的純化四氯化硅的系統(tǒng)，其特征在于，所述光源為長(zhǎng)條形，且沿 水平方向布置，相鄰的兩個(gè)所述光源在軸向方向的距離為200?400毫米。
6. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的純化四氯化硅的系統(tǒng)，其特征在于，相鄰的兩個(gè)所述光源的 夾角為30?60度。
7. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的純化四氯化硅的系統(tǒng)，其特征在于，所述光化學(xué)反應(yīng)精餾區(qū) 的高度為1000?2000毫米。
8. 根據(jù)權(quán)利要求7所述的純化四氯化硅的系統(tǒng)，其特征在于，所述光化學(xué)反應(yīng)精餾區(qū) 的內(nèi)件為散堆填料，其中，所述填料材質(zhì)為硼硅玻璃。
9. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的純化四氯化硅的系統(tǒng)，其特征在于，所述輕組分脫除區(qū)和所 述重組分脫除區(qū)的內(nèi)件均為金屬絲網(wǎng)規(guī)整填料，并且理論板數(shù)為5?10塊。
10. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的純化四氯化硅的系統(tǒng)，其特征在于，所述精制區(qū)的內(nèi)件為金 屬絲網(wǎng)規(guī)整填料，并且理論板數(shù)為10?20塊。
11. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的純化四氯化硅的系統(tǒng)，其特征在于，進(jìn)一步包括： 第一冷卻裝置，所述第一冷卻裝置與所述尾氣出口相連，且適于對(duì)所述尾氣進(jìn)行第一 冷卻處理，以便得到回流液、輕組分和不凝氣，并將所述回流液返回至所述輕組分脫除區(qū)， 其中，所述回流液含有四氯化硅；以及 第二冷卻裝置，所述第二冷卻裝置與所述第一冷卻裝置相連，且適于對(duì)所述輕組分進(jìn) 行第二冷卻處理。
12. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的純化四氯化硅的系統(tǒng)，其特征在于，進(jìn)一步包括： 第三冷卻裝置，所述第三冷卻裝置與所述四氯化硅出口相連，且適于對(duì)經(jīng)過精制處理 的四氯化硅進(jìn)行第三冷卻處理，以便得到純化的四氯化硅；以及 第四冷卻裝置，所述第四冷卻裝置與所述重組分出口相連，且適于對(duì)所述重組分進(jìn)行 第四冷卻處理。
【文檔編號(hào)】C01B33/107GK104058407SQ201410299365
【公開日】2014年9月24日 申請(qǐng)日期:2014年6月26日 優(yōu)先權(quán)日:2014年6月26日
【發(fā)明者】趙雄, 楊永亮, 姜利霞, 嚴(yán)大洲, 萬(wàn)燁 申請(qǐng)人:中國(guó)恩菲工程技術(shù)有限公司