專利名稱：一種氯化氫氣體的干燥方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種三氯氫硅生產(chǎn)中的生產(chǎn)原料，具體地說，涉及三氯氫硅生產(chǎn)中氯
化氫氣體的干燥方法，屬于化工技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
三氯氫硅是無色液體，易揮發(fā)，易潮解。三氯氫硅生產(chǎn)的主要原料為工業(yè)硅和HC1， 采用硅粉與氯化氫氣體在流化床反應器中生成，遇水分解反應產(chǎn)生氯化氫氣體。屬一級遇 濕易燃物品，易燃易爆，它與氧化劑發(fā)生強烈反應，遇明火、高熱時發(fā)生燃燒或爆炸。三氯氫 硅生產(chǎn)的最佳外部條件就是以氯堿廠為依托，既有直接輸送的氯氣，又有廉價的氫氣，但是 合成的HCL氣體中含有大量的水分， 一旦水分進入系統(tǒng)中，就會與三氯氫硅發(fā)生反應生成 二氧化硅，堵塞下一步生產(chǎn)工序的設(shè)備，最終造成硅粉的轉(zhuǎn)化率降低，增加生產(chǎn)成本，因此， 控制原材料氯化氫中的含水量是提高轉(zhuǎn)化率，降低生產(chǎn)成本的關(guān)鍵。 四氯化硅是三氯氫硅生產(chǎn)過程中的副產(chǎn)物，目前利用范圍很窄，而且比較難于處
理，具有遇水分即分解的性質(zhì)，與水反應生成氯化氫和二氧化硅，沒有其它雜質(zhì)。 傳統(tǒng)的工藝是通過冷凍降溫的方法來降低氯化氫氣體的水分含量，其工藝是利
用_35°C的冷凍鹽水將HCL氣體冷卻到-17°C ，就可以將HCL氣體中的絕大部分水分冷卻，
從而達到干燥HCL氣體的目的，但是這種工藝需要消耗大量的能量，而且所用設(shè)備需要采
用石墨制成，投資大，處理后氯化氫氣體的含水量在lOOOppm左右，含水量仍然偏高，不能
從根本上解決問題。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明要解決的問題是針對現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種氯化氫氣體的干燥方法及
設(shè)備，采用這種方法能夠有效降低氯化氫氣體的含水量以及三氯氫硅的生產(chǎn)成本。
為解決以上問題，本發(fā)明的技術(shù)方案如下一種氯化氫氣體的干燥方法，其特征在
于所述干燥方法包括以下步驟 a、含有水分的氯化氫氣體進入到干燥噴淋塔的底部，從底部沿干燥噴淋塔的內(nèi)腔 上行； b、在干燥噴淋塔的內(nèi)腔噴灑四氯化硅，對氯化氫氣體進行噴淋處理； c、經(jīng)噴淋處理后的氯化氫氣體以及與氯化氫氣體混合的四氯化硅從干燥噴淋塔
的頂部進入冷凝器，進行冷凝處理； d、干燥后的氯化氫氣體從冷凝器排出。 作為上述技術(shù)方案的進一步改進 步驟a中，氯化氫氣體的溫度為35°C _45°C 。 步驟b中，在干燥噴淋塔的下部、中部以及上部分別設(shè)有噴淋頭，四氯化硅經(jīng)下
部、中部以及上部的噴淋頭對氯化氫氣體進行噴淋處理。 步驟c中，冷凝后的四氯化硅液體進入循環(huán)罐內(nèi)。
本發(fā)明采用以上技術(shù)方案，與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有以下優(yōu)點 (1)利用四氯化硅遇水分分解，生成氯化氫氣體和二氧化硅而沒有其它雜質(zhì)的性 質(zhì)，使用四氯化硅對HCL進行干燥，產(chǎn)生的HCL可以重新利用，而二氧化硅作為固體可以排 出，將氯化氫氣體的含水量降到50ppm以下，從而提高了硅粉的轉(zhuǎn)化率，降低生產(chǎn)成本，也 降低了后序生產(chǎn)工序中設(shè)備堵塞的幾率。 (2)作為三氯氫硅生產(chǎn)中的副產(chǎn)品，目前四氯化硅的處理比較困難，本發(fā)明能夠充 分利用生產(chǎn)中產(chǎn)生的四氯化硅，解決了四氯化硅處理難的問題。 (3)四氯化硅的沸點為57.6t:，氯化氫的沸點為-85t:，相差比較大，因此，在干燥 噴淋塔內(nèi)隨氯化氫氣體排出的四氯化硅與氯化氫氣體很容易經(jīng)冷凝后分離。(4)本發(fā)明中設(shè)備運行所需溫度最低為ot:，與現(xiàn)有技術(shù)相比，其耗冷量大為降
低，降低了設(shè)備投資，經(jīng)濟性價比高，降低了三氯氫硅生產(chǎn)工藝的能耗，同時降低了環(huán)境污 染。 下面結(jié)合附圖和實施例對本發(fā)明作進一步說明


附圖為本發(fā)明實施例中干燥方法的流程結(jié)構(gòu)示意圖。
圖中， 1-管道，2-干燥噴淋塔，3-循環(huán)罐，4-循環(huán)泵，5-過濾器，6、7、8_噴淋頭，9_冷凝 器，10、11、12、13、14-管道。
具體實施例 實施例l，一種氯化氫氣體的干燥方法，含有水分的氯化氫氣體從生產(chǎn)車間出來經(jīng) 管道1進入到干燥噴淋塔2的底部，氯化氫氣體的進氣流量為900NmVh，溫度為35t:，壓力 為130kPaG，含水量為8000-10000卯m，從底部沿干燥噴淋塔2的內(nèi)腔上行，四氯化硅儲存在 循環(huán)罐3內(nèi)，四氯化硅經(jīng)過濾器5過濾后，由循環(huán)泵4從循環(huán)罐3中抽出，泵入干燥噴淋塔 2內(nèi)，從設(shè)置在干燥噴淋塔2下部的噴淋頭6、中部的噴淋頭7以及上部的噴淋頭8對氯化 氫氣體依次進行噴淋處理，四氯化硅遇水水解后產(chǎn)生的氯化氫氣體沿干燥噴淋塔2的內(nèi)腔 上行，產(chǎn)生的二氧化硅固體沿干燥噴淋塔2的內(nèi)腔下落，在干燥噴淋塔2的底部排出，干燥 后的氯化氫氣體從干燥噴淋塔2的頂部進入冷凝器9，氯化氫氣體將部分四氯化硅從干燥 噴淋塔2帶出至冷凝器9，(TC的冷凝水從管道12進入冷凝器9，將與氯化氫氣體混合的四 氯化硅進行冷凝后，從管道11出來，冷凝后的四氯化硅液體沿管道10回收到循環(huán)罐3內(nèi)， 從冷凝器9出來的氯化氫氣體經(jīng)管道13重新進入到三氯氫硅的生產(chǎn)過程中，氯化氫氣體的 出氣溫度為10°C ，采集部分氯化氫氣體，經(jīng)測試含水量為49. 2卯m，經(jīng)管道14對循環(huán)罐3內(nèi) 的四氯化硅進行補充。 實施例2，一種氯化氫氣體的干燥方法，含有水分的氯化氫氣體從生產(chǎn)車間出來經(jīng) 管道1進入到干燥噴淋塔2的底部，氯化氫氣體的進氣流量為950NmVh，溫度為4(TC，壓力 為140kPaG，含水量為8000-10000卯m，從底部沿干燥噴淋塔2的內(nèi)腔上行，四氯化硅儲存 在循環(huán)罐3內(nèi)，四氯化硅經(jīng)過濾器5過濾后，由循環(huán)泵4從循環(huán)罐3中抽出，泵入干燥噴淋 塔2內(nèi)，從設(shè)置在干燥噴淋塔2下部的噴淋頭6、中部的噴淋頭7以及上部的噴淋頭8對氯化氫氣體依次進行噴淋，四氯化硅遇水水解后產(chǎn)生的氯化氫氣體沿干燥噴淋塔2的內(nèi)腔上 行，產(chǎn)生的二氧化硅固體沿干燥噴淋塔2的內(nèi)腔下落，在干燥噴淋塔2的底部排出，從冷凝 器9出來的氯化氫氣體從干燥噴淋塔2的頂部進入冷凝器9，氯化氫氣體將部分四氯化硅從 干燥噴淋塔2帶出至冷凝器9，(TC的冷凝水從管道12進入冷凝器9，將與氯化氫氣體混合 的四氯化硅進行冷凝后，從管道11出來，冷凝后的四氯化硅液體沿管道10回收到循環(huán)罐3 內(nèi)，干燥后的氯化氫氣體經(jīng)管道13重新進入到三氯氫硅的生產(chǎn)過程中，氯化氫氣體的出氣 溫度為13°C ，采集部分氯化氫氣體，經(jīng)測試含水量為48. 5卯m，經(jīng)管道14對循環(huán)罐3內(nèi)的四 氯化硅進行補充。 實施例3，一種氯化氫氣體的干燥方法，含有水分的氯化氫氣體從生產(chǎn)車間出來經(jīng) 管道1進入到干燥噴淋塔2的底部，氯化氫氣體的進氣流量為1000NmVh，溫度為45。C，壓 力為150kPaG，含水量為8000-10000卯m，從底部沿干燥噴淋塔2的內(nèi)腔上行，四氯化硅儲存 在循環(huán)罐3內(nèi)，四氯化硅經(jīng)過濾器5過濾后，由循環(huán)泵4從循環(huán)罐3中抽出，泵入干燥噴淋 塔2內(nèi)，從設(shè)置在干燥噴淋塔2下部的噴淋頭6、中部的噴淋頭7以及上部的噴淋頭8對氯 化氫氣體依次進行噴淋，四氯化硅遇水水解后產(chǎn)生的氯化氫氣體沿干燥噴淋塔2的內(nèi)腔上 行，產(chǎn)生的二氧化硅固體沿干燥噴淋塔2的內(nèi)腔下落，在干燥噴淋塔2的底部排出，干燥后 的氯化氫氣體從干燥噴淋塔2的頂部進入冷凝器9，氯化氫氣體將部分四氯化硅從干燥噴 淋塔2帶出至冷凝器9，(TC的冷凝水從管道12進入冷凝器9，將與氯化氫氣體混合的四氯 化硅進行冷凝后，從管道11出來，冷凝后的四氯化硅液體沿管道10回收到循環(huán)罐3內(nèi)，從 冷凝器9出來的氯化氫氣體經(jīng)管道13重新進入到三氯氫硅的生產(chǎn)過程中，氯化氫氣體的出 氣溫度為15°C ，采集部分氯化氫氣體，經(jīng)測試含水量為48. 8卯m，經(jīng)管道14對循環(huán)罐3內(nèi)的 四氯化硅進行補充。
權(quán)利要求
一種氯化氫氣體的干燥方法，其特征在于所述干燥方法包括以下步驟a、含有水分的氯化氫氣體進入到干燥噴淋塔(2)的底部，從底部沿干燥噴淋塔(2)的內(nèi)腔上行；b、在干燥噴淋塔(2)的內(nèi)腔噴灑四氯化硅，對氯化氫氣體進行噴淋處理；c、經(jīng)噴淋處理后的氯化氫氣體以及與氯化氫氣體混合的四氯化硅從干燥噴淋塔(2)的頂部進入冷凝器(9)，進行冷凝處理；d、干燥后的氯化氫氣體從冷凝器(9)排出。
2. 如權(quán)利要求1所述的一種氯化氫氣體的干燥方法，其特征在于步驟a中，氯化氫氣 體的溫度為35°C _45°C。
3. 如權(quán)利要求1所述的一種氯化氫氣體的干燥方法，其特征在于步驟b中，在干燥噴 淋塔(2)的下部、中部以及上部分別設(shè)有噴淋頭，四氯化硅經(jīng)下部、中部以及上部的噴淋頭 對氯化氫氣體進行噴淋處理。
4. 如權(quán)利要求1所述的一種氯化氫氣體的干燥方法，其特征在于步驟c中，冷凝后的 四氯化硅液體進入循環(huán)罐(3)內(nèi)。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種氯化氫氣體的干燥方法，包括將含有水分的氯化氫氣體從干燥噴淋塔的底部沿其內(nèi)腔上行，在干燥噴淋塔的內(nèi)腔噴灑四氯化硅，對氯化氫氣體進行噴淋處理，經(jīng)噴淋處理后的氯化氫氣體以及與氯化氫氣體混合的四氯化硅從干燥噴淋塔的頂部進入冷凝器，進行冷凝處理，干燥后的氯化氫氣體從冷凝器排出，四氯化硅遇水分分解，生成氯化氫氣體和二氧化硅，用四氯化硅對HCl進行干燥，產(chǎn)生的HCl可以重新利用，將氯化氫氣體的含水量降到50ppm以下，提高了硅粉的轉(zhuǎn)化率，降低生產(chǎn)成本，設(shè)備運行所需溫度最低為0℃，其耗冷量大為降低，降低了設(shè)備投資，降低了能耗，降低了環(huán)境污染。
文檔編號B01D53/26GK101759150SQ20101001130
公開日2010年6月30日 申請日期2010年1月4日 優(yōu)先權(quán)日2010年1月4日
發(fā)明者常丙杰, 李法山, 李法曾, 楊海棠, 楊秀玲, 桑來亮, 王建民, 苗乃芬 申請人:山東新龍硅業(yè)科技有限公司