純化四氯化硅的系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本實(shí)用新型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)。
【專利說明】純化四氯化硅的系統(tǒng)

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型屬于多晶硅生產(chǎn)領(lǐng)域，具體而言，本實(shí)用新型涉及一種純化四氯化硅的系統(tǒng)。

【背景技術(shù)】
[0002]近年來，隨著我國信息化建設(shè)的發(fā)展，市場對光纖產(chǎn)品的需求不斷增長，總需求突破I億芯公里，市場出現(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)因素就是我國對進(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，故本實(shí)用新型采用光氯化法制備光纖用超純四氯化硅。
[0004]目前國內(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?zhí)?200910260296.X)，此裝置僅適用于實(shí)驗(yàn)室研究，無法實(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。
實(shí)用新型內(nèi)容
[0006]本實(shí)用新型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，本實(shí)用新型的一個(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]在本實(shí)用新型的一個(gè)方面，本實(shí)用新型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)本實(shí)用新型實(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)本實(shí)用新型上述實(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]在本實(shí)用新型的一些實(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為300?400納米。由此，可以顯著提高光氯化反應(yīng)效率。
[0018]在本實(shí)用新型的一些實(shí)施例中，所述光源為高壓汞燈或低壓汞燈。由此，可以進(jìn)一步提聞光氣化反應(yīng)效率。
[0019]在本實(shí)用新型的一些實(shí)施例中，所述光源為高壓汞燈。由此，可以進(jìn)一步提高光氯化反應(yīng)效率。
[0020]在本實(shí)用新型的一些實(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)一步提聞光氣化反應(yīng)效率。
[0021]在本實(shí)用新型的一些實(shí)施例中，所述光源為長條形，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。
[0022]在本實(shí)用新型的一些實(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)一步提高光氯化反應(yīng)效率。
[0023]在本實(shí)用新型的一些實(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。
[0024]在本實(shí)用新型的一些實(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。
[0025]在本實(shí)用新型的一些實(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)件分別獨(dú)立地為金屬絲網(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。
[0026]在本實(shí)用新型的一些實(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。
[0027]在本實(shí)用新型的一些實(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，所述第一冷卻裝置具有尾氣入口、冷凝液出口和不凝氣出口，所述尾氣入口與所述尾氣出口相連，所述冷凝液出口與所述輕組分脫除區(qū)相連；以及第二冷卻裝置，所述第二冷卻裝置具有輕組分入口和經(jīng)過冷卻的輕組分出口，所述輕組分入口與所述冷凝液出口相連。由此，可以有效回收系統(tǒng)中產(chǎn)生的輕組分。
[0028]在本實(shí)用新型的一些實(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，所述第三冷卻裝置具有精制四氯化硅入口和純化的四氯化硅出口，所述精制四氯化硅入口與所述四氯化硅出口相連；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】

【附圖說明】
[0029]圖1是根據(jù)本實(shí)用新型一個(gè)實(shí)施例的純化四氯化硅的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖；
[0030]圖2是根據(jù)本實(shí)用新型又一個(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】
[0031]下面詳細(xì)描述本實(shí)用新型的實(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，旨在用于解釋本實(shí)用新型，而不能理解為對本實(shí)用新型的限制。
[0032]在本實(shí)用新型的描述中，需要理解的是，術(shù)語“中心”、“縱向”、“橫向”、“長度”、“寬度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“豎直”、“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實(shí)用新型和簡化描述，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，因此不能理解為對本實(shí)用新型的限制。
[0033]此外，術(shù)語“第一”、“第二”僅用于描述目的，而不能理解為指示或暗示相對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。在本實(shí)用新型的描述中，“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。
[0034]在本實(shí)用新型中，除非另有明確的規(guī)定和限定，術(shù)語“安裝”、“相連”、“連接”、“固定”等術(shù)語應(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)語在本實(shí)用新型中的具體含義。
[0035]在本實(shí)用新型中，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。
[0036]在本實(shí)用新型的一個(gè)方面，本實(shí)用新型提出了一種純化四氯化硅的系統(tǒng)。下面參考圖1-2對本實(shí)用新型實(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)本實(shí)用新型的實(shí)施例，純化四氯化硅的系統(tǒng)包括:
[0037]精餾塔本體100:根據(jù)本實(shí)用新型的實(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)本實(shí)用新型的實(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)本實(shí)用新型的實(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)本實(shí)用新型的實(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)本實(shí)用新型的實(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)本實(shí)用新型的實(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)本實(shí)用新型的實(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。
[0038]根據(jù)本實(shí)用新型的實(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)本實(shí)用新型的具體實(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。
[0039]根據(jù)本實(shí)用新型的實(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)本實(shí)用新型的具體實(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)本實(shí)用新型的實(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)本實(shí)用新型的實(shí)施例，光源組件19包括多個(gè)光源，并且光源的波長為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)本實(shí)用新型的實(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)，因此本實(shí)用新型發(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)可以為硼硅玻璃。
[0040]根據(jù)本實(shí)用新型實(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。
[0041]參考圖2，根據(jù)本實(shí)用新型實(shí)施例的純化四氯化硅的系統(tǒng)進(jìn)一步包括:
[0042]第一冷卻裝置200:根據(jù)本實(shí)用新型的實(shí)施例，第一冷卻裝置200具有尾氣入口21、冷凝液出口 22和不凝氣出口 23，并且尾氣入口 21與尾氣出口 17相連，且適于對精餾本體中產(chǎn)生的尾氣進(jìn)行第一冷卻處理，從而可以分別得到冷凝液和不凝氣。根據(jù)本實(shí)用新型的實(shí)施例，冷凝液出口 22與輕組分脫除區(qū)10相連，且適于將冷凝液中的一部分作為回流液返回至輕組分脫除區(qū)。根據(jù)本實(shí)用新型的實(shí)施例，回流液含有四氯化硅。根據(jù)本實(shí)用新型的實(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)本實(shí)用新型的實(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)本實(shí)用新型的具體實(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。
[0043]第二冷卻裝置300:根據(jù)本實(shí)用新型的實(shí)施例，第二冷卻裝置300具有輕組分入口31和經(jīng)過冷卻的輕組分出口 32，并且輕組分入口 31與冷凝液出口 22相連，且適于將第一冷卻裝置中分離得到的冷凝液的另一部分作為輕組分進(jìn)行第二冷卻處理。根據(jù)本實(shí)用新型的實(shí)施例，第二冷卻處理的條件并不受特別限制，根據(jù)本實(shí)用新型的具體實(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)本實(shí)用新型的實(shí)施例，輕組分可以含有三氯氫硅和少量的四氯化硅。
[0044]第三冷卻裝置400:根據(jù)本實(shí)用新型的實(shí)施例，第三冷卻裝置400具有精制四氯化硅入口 41和純化的四氯化硅出口 42，并且精制四氯化硅入口 41與四氯化硅出口 16相連，且適于對經(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)本實(shí)用新型的實(shí)施例，第三冷卻處理的條件并不受特別限制，根據(jù)本實(shí)用新型的具體實(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)本實(shí)用新型的實(shí)施例，所得到的純化的四氯化硅的純度可以為99.9999?99.999999% ο
[0045]第四冷卻裝置500:根據(jù)本實(shí)用新型的實(shí)施例，第四冷卻裝置500與重組分出口 18相連，且適于對系統(tǒng)產(chǎn)生的重組分進(jìn)行第四冷卻處理。根據(jù)本實(shí)用新型的實(shí)施例，第四冷卻處理的條件并不受特別限制，根據(jù)本實(shí)用新型的具體實(shí)施例，第四冷卻處理可以在溫度為35?95攝氏度和壓力為0.1?0.3MPa壓力條件下進(jìn)行。根據(jù)本實(shí)用新型的實(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。
[0046]如上所述，根據(jù)本實(shí)用新型實(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:
[0047]根據(jù)本實(shí)用新型實(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；
[0048]根據(jù)本實(shí)用新型實(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。
[0049]下面參考具體實(shí)施例，對本實(shí)用新型進(jìn)行描述，需要說明的是，這些實(shí)施例僅僅是描述性的，而不以任何方式限制本實(shí)用新型。
[0050]實(shí)施例
[0051]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，得到冷凝液和不凝氣，將含有四氯化硅的冷凝液的一部分作為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)，將冷凝液的另一部分作為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。
[0052]在本說明書的描述中，參考術(shù)語“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)包含于本實(shí)用新型的至少一個(gè)實(shí)施例或示例中。在本說明書中，對上述術(shù)語的示意性表述不必須針對的是相同的實(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。
[0053]盡管上面已經(jīng)示出和描述了本實(shí)用新型的實(shí)施例，可以理解的是，上述實(shí)施例是示例性的，不能理解為對本實(shí)用新型的限制，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員在本實(shí)用新型的范圍內(nèi)可以對上述實(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。
4.根據(jù)權(quán)利要 求3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。
5.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。
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，所述光源為長條形，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。
7.根據(jù)權(quán)利要求6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。
8.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，所述光化學(xué)反應(yīng)精餾區(qū)的高度為1000~2000毫米。
9.根據(jù)權(quán)利要求8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。
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，所述輕組分脫除區(qū)和所述重組分脫除區(qū)的內(nèi)件分別獨(dú)立地為金屬絲網(wǎng)規(guī)整填料，并且理論板數(shù)為5~10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，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。
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: 第一冷卻裝置，所述第一冷卻裝置具有尾氣入口、冷凝液出口和不凝氣出口，所述尾氣入口與所述尾氣出口相連，所述冷凝液出口與所述輕組分脫除區(qū)相連；以及 第二冷卻裝置，所述第二冷卻裝置具有輕組分入口和經(jīng)過冷卻的輕組分出口，所述輕組分入口與所述冷凝液出口相連。
13.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，所述第三冷卻裝置具有精制四氯化硅入口和純化的四氯化硅出口，所述精制四氯化硅入口與所述四氯化硅出口相連；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，且適于對所述重組分進(jìn)行第四 冷卻處理。
【文檔編號(hào)】C01B33/107GK203959834SQ201420351604
【公開日】2014年11月26日 申請日期: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, 萬燁 申請人:中國恩菲工程技術(shù)有限公司