三氯氢硅合成系统的制作方法

1.本技术涉及三氯氢硅合成技术领域，尤其涉及一种三氯氢硅合成系统。


背景技术：

2.三氯氢硅是一种无机物，主要用作高分子有机硅化合物的原料，也可以用于仪表工业。
3.三氯氢硅一般在合成炉内由氯化氢气体和硅粉混合制成，合成炉的温度需保持在280℃至320℃之间。在反应开始之前，应对合成炉加热，以使硅粉的温度达到300℃左右再通入氯化氢气体。
4.目前，对合成炉进行加热的措施有：导热油通过换热管加热、通入用电加热后的氮气加热、采用电感线圈加热和用电热丝加热等措施，这些措施能耗较大，导致生产成本较高。


技术实现要素：

5.本技术提供一种三氯氢硅合成系统，硅粉是利用高温氯化氢进行加热的，没有采用其他的加热措施，能耗较少，降低了生产成本，实际使用效果很好。
6.为解决上述技术问题，本技术采用以下的技术方案：
7.一种三氯氢硅合成系统，包括氯化氢合成炉、空冷器、氯化氢储罐和第一三氯氢硅合成炉，所述氯化氢合成炉的出气口连接有第一管道，所述第一管道连接于所述第一三氯氢硅合成炉的进气口，所述第一管道靠近所述氯化氢合成炉的一端设有第一控制阀，所述第一管道用于向所述第一三氯氢硅合成炉提供加热硅粉用的氯化氢气体，所述第一三氯氢硅合成炉的出气口连接有第二管道，所述第二管道与三氯氢硅处理系统连通，所述第二管道上设有第二控制阀，所述第二管道上连接有第三管道，且所述第三管道与所述第二管道的连接点位于所述第二控制阀与所述第一三氯氢硅合成炉之间，所述第三管道靠近所述第二管道的一端设有第三控制阀，所述第一管道与所述空冷器通过第四管道连接，且所述第四管道与所述第一管道的连接点位于所述氯化氢合成炉与所述第一控制阀之间，所述第四管道上设有第四控制阀，所述空冷器与所述氯化氢储罐通过第五管道连接，所述第五管道上设有第五控制阀，所述氯化氢储罐与所述第一三氯氢硅合成炉的进气口通过第六管道连接，所述第六管道上设有第六控制阀，所述氯化氢储罐用于向所述第一三氯氢硅合成炉提供与硅粉反应的氯化氢气体。
8.在使用时，通过控制各个控制阀的启闭可以实现两条路径的切换，具体如下：
9.当第一控制阀和第三控制阀开启，第二控制阀和第四控制阀关闭(相应地，第五控制阀和第六控制阀也应关闭)时，形成第一路径，第一路径具体为氯化氢合成炉-第一管道-第一三氯氢硅合成炉-第二管道-第三管道，第一路径是将氯化氢合成炉合成的高温氯化氢气体通入到第一三氯氢硅合成炉内，对硅粉进行加热，加热后的氯化氢气体进入第三管道，可以用容器收集或作为他用，从而实现对硅粉的加热。
10.当第一控制阀和第三控制阀关闭，第二控制阀和第四控制阀开启(相应地，第五控制阀和第六控制阀也应开启)时，形成第二路径，第二路径具体为氯化氢合成炉-第一管道-第四管道-空冷器-第五管道-氯化氢储罐-第六管道-第一三氯氢硅合成炉-第二管道-三氯氢硅处理系统，第二路径是将高温氯化氢气体冷却储存在氯化氢储罐内，作为合成三氯氢硅的原料，通入到第一三氯氢硅合成炉内与硅粉进行反应，生成三氯氢硅，三氯氢硅通过第二管道进入三氯氢硅处理系统，从而实现三氯氢硅的生产。
11.相比于现有技术，该三氯氢硅合成系统通过第一路径利用高温氯化氢气体对硅粉进行加热，通过第二路径利用低温氯化氢气体与加热后的硅粉进行反应生产三氯氢硅。在这个过程中，硅粉是利用高温氯化氢进行加热的，没有采用其他的加热措施，能耗较少，降低了生产成本，实际使用效果很好。
12.在本技术的一实施例中，还包括第二三氯氢硅合成炉，所述第二三氯氢硅合成炉的进气口与所述第三管道连接。
13.在本技术的一实施例中，所述第二三氯氢硅合成炉的进气口通过第七管道与所述氯化氢储罐的出气口连通，所述第七管道上设有第七控制阀，所述第二三氯氢硅合成炉的出气口连接有第八管道，所述第八管道上设有第八控制阀，所述第八管道与三氯氢硅处理系统连通。
14.在本技术的一实施例中，所述第一管道靠近所述第一三氯氢硅合成炉的一端设有第九控制阀。
15.在本技术的一实施例中，所述第三管道靠近所述第二三氯氢硅合成炉的一端设有第十控制阀。
16.在本技术的一实施例中，所述第一管道包覆有保温棉。
17.在本技术的一实施例中，所述保温棉由硅酸铝制成。
18.在本技术的一实施例中，所述第一管道上设有测温表，所述测温表位于所述氯化氢合成炉与所述第一控制阀之间。
附图说明
19.为了更清楚地说明本技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
20.图1为本技术一实施例提供的三氯氢硅合成系统的结构示意图；
21.图2为本技术一实施例提供的三氯氢硅合成系统的第一路径的流向示意图；
22.图3为本技术一实施例提供的三氯氢硅合成系统的第二路径的流向示意图；
23.图4为本技术另一实施例提供的三氯氢硅合成系统的结构示意图。
24.附图标记：
25.100、氯化氢合成炉；110、空冷器；120、氯化氢储罐；130、第一三氯氢硅合成炉；140、第一管道；150、第一控制阀；160、第二管道；170、第二控制阀；180、第三管道；190、第三控制阀；200、第四管道；210、第四控制阀；220、第五管道；230、第五控制阀；240、第六管道；250、第六控制阀；260、第二三氯氢硅合成炉；270、第七管道；280、第七控制阀；290、第八管
道；300、第八控制阀；310、第九控制阀；320、第十控制阀；330、测温表。
具体实施方式
26.为使本技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面对本技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，也属于本技术保护的范围。
27.在本技术的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本技术和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本技术的限制。
28.术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本技术的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。
29.在本技术的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本技术中的具体含义。
30.图1为本技术一实施例提供的三氯氢硅合成系统的结构示意图。本技术的实施例提供一种三氯氢硅合成系统，如图1所示，包括氯化氢合成炉100、空冷器110、氯化氢储罐120和第一三氯氢硅合成炉130，氯化氢合成炉100是生产氯化氢的场所，该反应为放热反应，生产的氯化氢气体的温度一般在400度以上。第一三氯氢硅合成炉130是生产三氯氢硅的场所，该反应也为放热反应，因此作为反应原料的氯化氢气体一般应为低温氯化氢。空冷器110用于对高温氯化氢气体进行冷却，使氯化氢气体的温度降低，以作为生产三氯氢硅的原料。氯化氢储罐120是储存低温氯化氢的容器。
31.氯化氢合成炉100的出气口连接有第一管道140，第一管道140连接于第一三氯氢硅合成炉130的进气口，第一管道140靠近氯化氢合成炉100的一端设有第一控制阀150，第一管道140用于向第一三氯氢硅合成炉130提供加热硅粉用的氯化氢气体，第一三氯氢硅合成炉130的出气口连接有第二管道160，第二管道160与三氯氢硅处理系统连通，第二管道160上设有第二控制阀170，第二管道160上连接有第三管道180，且第三管道180与第二管道160的连接点位于第二控制阀170与第一三氯氢硅合成炉130之间，第三管道180靠近第二管道160的一端设有第三控制阀190，第三管道180可以连接储存容器，储存氯化氢或者直接通入到其他需要氯化氢的场所。
32.第一管道140与空冷器110通过第四管道200连接，且第四管道200与第一管道140的连接点位于氯化氢合成炉100与第一控制阀150之间，第四管道200上设有第四控制阀210，空冷器110与氯化氢储罐120通过第五管道220连接，第五管道220上设有第五控制阀230，氯化氢储罐120与第一三氯氢硅合成炉130的进气口通过第六管道240连接，第六管道240上设有第六控制阀250，氯化氢储罐120用于向第一三氯氢硅合成炉130提供与硅粉反应的氯化氢气体。
33.在使用时，通过控制各个控制阀的启闭可以实现两条路径的切换，具体如下：
34.图2为本技术一实施例提供的三氯氢硅合成系统的第一路径的流向示意图。当第一控制阀150和第三控制阀190开启，第二控制阀170和第四控制阀210关闭(相应地，第五控制阀230和第六控制阀250也应关闭)时，形成第一路径。如图2所示，第一路径具体为氯化氢合成炉100-第一管道140-第一三氯氢硅合成炉130-第二管道160-第三管道180，第一路径是将氯化氢合成炉100合成的高温氯化氢气体通入到第一三氯氢硅合成炉130内，对硅粉进行加热，完成对硅粉加热后的氯化氢气体进入第三管道180，可以用容器收集或作为他用，从而实现对硅粉的加热。
35.图3为本技术一实施例提供的三氯氢硅合成系统的第二路径的流向示意图。当第一控制阀150和第三控制阀190关闭，第二控制阀170和第四控制阀210开启(相应地，第五控制阀230和第六控制阀250也应开启)时，形成第二路径。如图3所示，第二路径具体为氯化氢合成炉100-第一管道140-第四管道200-空冷器110-第五管道220-氯化氢储罐120-第六管道240-第一三氯氢硅合成炉130-第二管道160-三氯氢硅处理系统，第二路径是将高温氯化氢气体冷却储存在氯化氢储罐120内，作为合成三氯氢硅的原料，通入到第一三氯氢硅合成炉130内与硅粉进行反应，生成三氯氢硅，三氯氢硅通过第二管道160进入三氯氢硅处理系统，从而实现三氯氢硅的生产。
36.当然地，第一三氯氢硅合成炉130内需设置硅粉的温度检测装置。当采用第一路径对硅粉进行加热时，硅粉的温度逐渐升高至反应温度(比如300度)，此时关闭第一路径，开启第二路径，进行三氯氢硅的生产即可。
37.相比于现有技术，该三氯氢硅合成系统通过第一路径利用高温氯化氢气体对硅粉进行加热，通过第二路径利用低温氯化氢气体与加热后的硅粉进行反应生产三氯氢硅。在这个过程中，硅粉是利用高温氯化氢进行加热的，没有采用其他的加热措施，能耗较少，降低了生产成本，实际使用效果很好。
38.在一些实施例中，如图4所示，该三氯氢硅合成系统还包括第二三氯氢硅合成炉260，第二三氯氢硅合成炉260的进气口与第三管道180连接，从而使对硅粉加热的这部分氯化氢气体通入到第二三氯氢硅合成炉260中，与硅粉进行反应，生产三氯氢硅。
39.由于第一三氯氢硅合成炉130内的硅粉加热完成后，便不再有氯化氢气体从第三管道180内进入到第二三氯氢硅合成炉260内。因此在一些实施例中，如图4所示，第二三氯氢硅合成炉260的进气口通过第七管道270与氯化氢储罐120的出气口连通，第七管道270上设有第七控制阀280，从而通过第七管道270通入到第二三氯氢硅合成炉260内。将氯化氢储罐120内的氯化氢气体作为第二三氯氢硅合成炉260内反应的原料。实际连接时，第七管道270的两端分别连接到第六管道240与第三管道180上，但应注意相关的控制阀的位置，这样可实现氯化氢储罐120与第二三氯氢硅合成炉260的连通。第二三氯氢硅合成炉260的出气口连接有第八管道290，第八管道290上设有第八控制阀300，第八管道290与三氯氢硅处理系统连通，生产的三氯氢硅进入三氯氢硅处理系统进行后续的处理即可。
40.在一些实施例中，如图4所示，第一管道140靠近第一三氯氢硅合成炉130的一端设有第九控制阀310，也就是说，第一管道140的两端都有控制阀，从而便于对第一管道140进行封闭，便于检修，也更符合化工行业的安全要求。
41.同理，在一些实施例中，如图4所示，第三管道180靠近第二三氯氢硅合成炉260的
一端设有第十控制阀320，当然地，其余的管道也可这样设置，在此不再详述。
42.为了防止高温氯化氢气体在第一管道140内温度降低过多，在一些实施例中，第一管道140包覆有保温棉，从而对第一管道140进行保温，降低第一管道140与外界的热交换，从而减少高温氯化氢气体温度降低的程度，保证通入第一三氯氢硅合成炉130内的氯化氢气体的温度，保证硅粉的加热效果。
43.具体地，在一些实施例中，保温棉由硅酸铝制成，硅酸铝是一种耐高温材料，可以用来制作保温棉，其耐热温度在1000度以上，高于氯化氢气体的温度，满足使用要求。
44.为了检测氯化氢合成炉100生成的氯化氢的温度，在一些实施例中，如图4所示，第一管道140上设有测温表330，测温表330位于氯化氢合成炉100与第一控制阀150之间，测温表330检测氯化氢气体的温度，确保生成的氯化氢气体的温度在合理范围之内，一旦出现异常，可以及时进行检修。
45.最后应说明的是，以上各实施例仅用以说明本技术的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本技术进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解；其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本技术各实施例技术方案的范围。