一种有机硅精馏装置的制作方法

本实用新型主要涉及一种化工设备，具体涉及一种有机硅精馏装置。

背景技术：

在化学提纯中，精馏是极为有效的重要方法之一，在硅的提纯过程中，不论是SiCl4，SiHCl3，SiH2Cl2还是SiH4均可以采用精馏技术进行提纯。精馏是利用不同组分有不同沸点，在同一温度下各组分具有不同蒸气压的特点进行的。精馏过程实质上属于物理提纯过程。但是硅的化学提纯包括把硅变为中间化合物而后进行精馏，精馏是作为化学提纯过程中的一个步骤。

技术实现要素：

一种有机硅精馏装置，其特征在于：它包括预处理装置1、脱重装置6和脱轻装置13，所述预处理装置1包括第一处理池2与第二处理池3，所述第一处理池2后设有第一清水池4，所述第二处理池3后设有第二清水池5，所述第一处理池2与第二处理池3串联，所述脱重装置6与脱轻装置13串联，所述脱重装置6包括第一进料泵7，所述第一进料泵7与一级筛板塔8相连，所述一级筛板塔8下部设有第一再沸器9，所述一级筛板塔8下部还设有第一储液罐10，所述一级筛板塔8通过第一冷凝器11与第一回流罐12连接，所述第一回流罐12下部的一端与一级筛板塔8的中部相连，所述第一回流罐12下部的另一端与一级筛板塔8顶部相连。

进一步地，所述脱轻装置13包括第二进料泵14，所述第二进料泵14与二级筛板塔15连接，所述二级筛板塔15通过第二冷凝器16与第二回流罐17连接，第二再沸器18和第二储液罐19设置在二级筛板塔15下部，第二回流罐17下部的一端与二级筛板塔15中部连接形成进料，另一端返回二级筛板塔15顶部形成回流。

进一步地，所述一级筛板塔8的塔板数为40~44块，塔顶的压强为500~520kPa，塔顶的温度为60~65℃，回流比为3.2~3.5。

进一步地，所述二级筛板塔15的塔板数为110~120块，塔顶的压强为300~320kPa，塔顶的温度为35~40℃，回流比为5000~6000。

进一步地，所述第一处理池2内填充体积分数为2-5%的HCl溶液。

进一步地，所述第二处理池3内填充体积分数为2-3%的HF溶液。

本实用新型的有益效果是：精馏塔中的塔板采用了高效导向筛板，避免堵塔、液泛、雾沫夹带等异常现象，具有便于生产、分离效率高、抗堵塞强以及成本低廉等突出优点。应用表明，能显著降低回流比，从而降低能耗；预处理塔除去高沸点的金属化合物，后面的两级塔再针对性的脱除含磷化合物和含硼化合物；一级筛板塔塔底能得到杂质含量极低的高纯四氯化硅；高纯四氯化硅可随后加以氢化转变成三氯氢硅得到在利用，从而降低物料消耗。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图；

图2为本实用新型中预处理装置的示意图；

图中部件标号如下：

1．预处理装置；

2. 第一处理池；

3. 第二处理池；

4. 第一清水池；

5. 第二清水池；

6. 脱重装置；

7. 第一进料泵；

8. 一级筛板塔；

9. 第一再沸器；

10. 第一储液罐；

11. 第一冷凝器；

12. 第一回流罐；

13. 脱轻装置；

14. 第二进料泵；

15. 二级筛板塔；

16. 第二冷凝器；

17. 第二回流罐；

18. 第二再沸器；

19. 第二储液罐。

具体实施方式

下面通过附图和实施例对本实用新型作进一步详细说明，但本实用新型保护范围不局限于所述内容。

本实用新型按照先除去金属化合物，再除去含磷和含硼化合物的新思路重新配置了精馏塔，采用导向筛板提高精馏效果。

一种有机硅精馏装置，其特征在于：它包括预处理装置1、脱重装置6和脱轻装置13，所述预处理装置1包括第一处理池2与第二处理池3，所述第一处理池2后设有第一清水池4，所述第二处理池3后设有第二清水池5，所述第一处理池2与第二处理池3串联，所述脱重装置6与脱轻装置13串联，所述脱重装置6包括第一进料泵7，所述第一进料泵7与一级筛板塔8相连，所述一级筛板塔8下部设有第一再沸器9，所述一级筛板塔8下部还设有第一储液罐10，所述一级筛板塔8通过第一冷凝器11与第一回流罐12连接，所述第一回流罐12下部的一端与一级筛板塔8的中部相连，所述第一回流罐12下部的另一端与一级筛板塔8顶部相连。

具体实施时，所述脱轻装置13包括第二进料泵14，所述第二进料泵14与二级筛板塔15连接，所述二级筛板塔15通过第二冷凝器16与第二回流罐17连接，第二再沸器18和第二储液罐19设置在二级筛板塔15下部，第二回流罐17下部的一端与二级筛板塔15中部连接形成进料，另一端返回二级筛板塔15顶部形成回流。

具体实施时，所述一级筛板塔8的塔板数为40~44块，塔顶的压强为500~520kPa，塔顶的温度为60~65℃，回流比为3.2~3.5。

具体实施时，所述二级筛板塔15的塔板数为110~120块，塔顶的压强为300~320kPa，塔顶的温度为35~40℃，回流比为5000~6000。

具体实施时，所述第一处理池2内填充体积分数为2-5%的HCl溶液。

具体实施时，所述第二处理池3内填充体积分数为2-3%的HF溶液。

从合成工段送来的粗合成液进入预处理装置，将初步清洗后的有机硅置于体积分数为2-5%的HCl溶液中清洗；然后经过纯水清洗；将经过纯水清洗的硅片置于体积分数为2-3%的HF溶液中清洗；最后经过纯水清洗，进入扩散工序。

来自预处理装置的合成液由第一进料泵打进一级筛板塔中部进料口，所述一级筛板塔的塔板数为40~44块，塔顶的压强为500~520kPa，塔顶的温度为60~65℃，回流比为3.2~3.5。一级筛板塔下部第一再沸器7采用夹套通入500kPa饱和蒸汽间接加热液体硅，一级筛板塔设有第一冷凝器，第一冷凝器管程通入温度为5~7℃，压力为400~500kPa的冷冻水。从第一冷凝器冷凝下来的液体进入第一回流罐，利用第一回流罐的位差，液体进入塔内作为回流液。混合液在导向筛板塔上完成热量与成分的交换与分离，最终高沸的三氯化磷和绝大部分四氯化硅等在塔底富集，进入第一储液罐加以收集。

低沸的二氯二氢硅和绝大部分三氯氢硅在一级筛板塔塔顶富集，经二级筛板塔进料泵12进入二级筛板塔14上部进料口，所述的二级筛板塔为导向筛板塔，所述二级筛板塔的塔板数为110~120块，塔顶的压强为300~320kPa，塔顶的温度为35~40℃，回流比为5000~6000。二级筛板塔下部的第二再沸器采用夹套通入500kPa饱和蒸汽间接加热物料。二级筛板塔设有第二冷凝器，第二冷凝器管程通入温度为6~7℃，压力为500kPa的冷冻水。从第二冷凝器下来的液体进入第二回流罐，利用回流罐位差液体进入塔内作为回流液，很少部分经管道收集送往二氯二氢硅储罐。混合液在导向筛板塔上完成热量与成分的交换与分离，最终低沸的二氯二氢硅和三氯化硼等在气相中富集经管道排出，塔底得到的高纯三氯氢硅液体作为产品去往三氯氢硅储罐17。高纯三氯氢硅产品中磷含量P含量≤1.78×10-13，硼含量B含量≤2.1×10-12。

应当指出，对于经充分说明的本实用新型来说，还可具有多种变换及改型的实施方案，并不局限于上述实施方式的具体实施例。上述实施例仅仅作为本实用新型的说明，而不是对本实用新型的限制。总之，本实用新型的保护范围应包括那些对于本领域普通技术人员来说显而易见的变换或替代以及改型。