專利名稱：一種三氯氫硅生產(chǎn)中產(chǎn)生的合成氣體的除塵裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及多晶硅生產(chǎn)領(lǐng)域，具體涉及一種三氯氫硅生產(chǎn)中產(chǎn)生的合成氣體
的除塵裝置。
背景技術(shù)：
三氯氫硅是生產(chǎn)硅烷偶劑和其它有機硅化合物的重要原料，也是西門子法生產(chǎn)多晶硅的重要原料。 在傳統(tǒng)的三氯氫硅的生產(chǎn)過程中，從三氯氫硅合成爐中生成的合成氣體，含有三氯氫硅、四氯化硅、氫氣、氯化氫、少量的二氯二氫硅及其它高沸化合物。經(jīng)干法除塵、冷卻、冷凝后，絕大部分三氯氫硅、四氯化硅、二氯二氫硅及其它高沸化合物被冷凝為液態(tài)混合物，然后將液態(tài)混合物進(jìn)行分餾、提純?yōu)槿葰涔韬退穆然璁a(chǎn)品；氣態(tài)未被冷凝下來的氫氣、氯化氫及少量的三氯氫硅、四氯化硅等氯硅烷進(jìn)入尾氣回收系統(tǒng)。 在冷凝過程中，合成氣體中含有的高沸化合物在冷凝降溫過程中結(jié)晶而易形成膠狀物，并與固體顆粒抱團(tuán)，極易堵塞冷凝系統(tǒng)，使系統(tǒng)無法正常連續(xù)運行，同時，氯硅烷若與空氣接觸會與空氣中的水分反應(yīng)產(chǎn)生大量氯化氫酸霧，并腐蝕管道與設(shè)備，故系統(tǒng)清堵非常困難、耗時長、工作量大，并影響產(chǎn)量和質(zhì)量，造成三氯氫硅無法實現(xiàn)大規(guī)模連續(xù)生產(chǎn)。

實用新型內(nèi)容本實用新型解決的問題在于提供一種三氯氫硅生產(chǎn)中產(chǎn)生的合成氣體的除塵裝置，合成氣體通過該裝置后能夠除去高沸化合物和硅粉顆粒，解決冷凝系統(tǒng)的堵塞問題，使三氯氫硅的生產(chǎn)連續(xù)穩(wěn)定。 為了解決上述技術(shù)問題，本實用新型的技術(shù)方案為[0007] —種三氯氫硅生產(chǎn)中產(chǎn)生的合成氣體的除塵裝置，包括 洗滌塔，所述洗滌塔下部的側(cè)壁開有加料口 ，上部設(shè)有進(jìn)液口和出料口 ，底部設(shè)有排殘口。 作為優(yōu)選，所述洗滌塔為篩板結(jié)構(gòu)。[0010] 作為優(yōu)選，所述進(jìn)液口處設(shè)置噴淋裝置。 作為優(yōu)選，洗滌塔底部還包括排液口 ，設(shè)置與排液口相連的加熱設(shè)備，所述加熱設(shè)備的排出口連接于洗滌塔的側(cè)壁。 作為優(yōu)選，所述除塵裝置還包括位于所述洗滌塔頂部與出料口相連的冷凝器。[0013] 作為優(yōu)選，所述冷凝器的下部有出液口與洗滌塔的進(jìn)液口相連，上部有氣相排出□。 在本實用新型提供的除塵裝置中，經(jīng)過干法除塵的合成氣體進(jìn)一步得到處理，合成氣體中含有的高沸化合物和干法除塵未除掉的細(xì)微硅粉顆粒在該裝置中被去除，使得合成氣體在進(jìn)入冷凝系統(tǒng)進(jìn)行冷卻時不會堵塞管道和設(shè)備，減輕裝置維修維護(hù)的工作量，使三氯氫硅生產(chǎn)連續(xù)穩(wěn)定，能夠?qū)崿F(xiàn)大規(guī)模生產(chǎn)。
圖1為本實用新型一種具體實施方式
所提供的三氯氫硅生產(chǎn)中產(chǎn)生的合成氣體 的除塵裝置的示意圖。
具體實施方式為了進(jìn)一步了解本實用新型，下面結(jié)合實施例對本實用新型優(yōu)選實施方案進(jìn)行描 述，但是應(yīng)當(dāng)理解，這些描述只是為進(jìn)一步說明本實用新型的特征和優(yōu)點，而不是對本實用 新型權(quán)利要求的限制。 使用本實用新型提供的裝置，在三氯氫硅生產(chǎn)中產(chǎn)生的合成氣體的干法除塵工序 和冷凝工序之間增加一道濕法除塵工序，去除合成氣體中含有的高沸化合物和干法除塵工 序中未除掉的細(xì)微硅粉顆粒。具體裝置請參考圖1，圖1為本實用新型一種具體實施方式
所 提供的三氯氫硅生產(chǎn)中產(chǎn)生的合成氣體的除塵裝置的示意圖。 該合成氣體的除塵裝置，包括洗滌塔l，洗滌塔1是除去高沸化合物和硅粉顆粒 的主要場所，在本實用新型中同時利用了吸收和精餾的原理。洗滌塔1下部的側(cè)壁開有加 料口ll，用于輸入經(jīng)過干法除塵的合成氣體，合成氣體由加料口 ll進(jìn)入洗滌塔l后，由下向 上流動；洗滌塔1的上部設(shè)有進(jìn)液口 12和出料口 13，進(jìn)液口 12用來向塔中輸送洗滌液，洗 滌液進(jìn)入洗滌塔l后由上部落下，與上升的合成氣體接觸，作為優(yōu)選，進(jìn)液口 12處設(shè)置噴淋 裝置17，使進(jìn)入的洗滌液成噴淋狀由洗滌塔1的上部向下噴淋，增大了洗滌液與合成氣體 的接觸面積，提高除塵效率，合成氣體在洗滌塔1中經(jīng)過與洗滌液接觸、除塵后由上部的出 料口 13排出；洗滌塔1的底部設(shè)有排殘口 14，合成氣體中的高沸化合物和硅粉顆粒被洗滌 液吸收攜帶后落入洗滌塔1的底部，然后由排殘口 14排出洗滌塔l，再進(jìn)行處理。 在洗滌塔1內(nèi)，合成氣體得到除塵的原理是 除塵時宜選用氯硅烷作為洗滌液，氯硅烷可以是四氯化硅、三氯氫硅、二氯二氫硅 的混合液。由三氯氫硅合成爐中出來后帶有余熱的合成氣體在上升過程中與流下的洗滌液 接觸，部分冷凝，合成氣體中大部分的高沸化合物由于揮發(fā)能力較差冷凝成液體，被吸收到 洗滌液中，同時硅粉顆粒與下落的洗滌液碰撞、攔截和凝聚，隨洗滌液降落；而落下的洗滌 液同時吸收熱量，低沸點組分氯硅烷被部分氣化，蒸發(fā)為氣相轉(zhuǎn)移到合成氣體中。在合成氣 體與洗滌液的不斷接觸中，氣液不斷進(jìn)行部分蒸發(fā)和部分冷凝，進(jìn)行質(zhì)量和熱量交換，上升 的合成氣體中難揮發(fā)的高沸化合物越來越少，低沸點的氯硅烷濃度增多，而洗滌液中的高 沸化合物越來越多，同時洗滌液還帶走硅粉顆粒。通過整個除塵過程，高沸化合物和硅粉顆 粒被洗滌液吸收從而由合成氣體中除去，得到的合成氣體中都是易揮發(fā)組分，在進(jìn)入冷凝 系統(tǒng)時不會再堵塞管道和設(shè)備。 作為優(yōu)選，洗滌塔1為篩板結(jié)構(gòu)。洗滌塔1內(nèi)按一定間距水平安裝若干篩板，篩板 上均勻地開有一定數(shù)量的篩孔，洗滌液由洗滌塔上部自上而下依次流過各層篩板，合成氣 體自下而上依次穿過各層篩板，每塊篩板上保持一定深度的液層，氣體穿過篩孔上升并分 散到液層中去，進(jìn)行質(zhì)量和熱量交換，結(jié)構(gòu)簡單，篩板阻力小。在篩板結(jié)構(gòu)的洗滌塔中，氣液 兩相逐級接觸，兩相的組成沿塔高成階梯式變化，合成氣體中的高沸化合物逐漸減少，洗滌 液中的高沸化合物逐漸增多。篩板結(jié)構(gòu)的洗滌塔生產(chǎn)能力較大，效率穩(wěn)定，檢修、清洗方便。[0022] 作為優(yōu)選，洗滌塔l底部還包括排液口 15，設(shè)置加熱設(shè)備3與排液口 15相連，落入 洗滌塔1底部的洗滌液中，部分氯硅烷由排液口 15排出進(jìn)入加熱設(shè)備3，熱媒由熱媒入口同 時進(jìn)入加熱設(shè)備3與氯硅烷進(jìn)行熱量交換，再由熱媒出口流出。在加熱設(shè)備3中，氯硅烷被 熱媒加熱蒸發(fā)為氣體由加熱設(shè)備3的排出口排出，加熱設(shè)備3的排出口連接于洗滌塔1的 側(cè)壁上的回流口 16，氯硅烷氣體由回流口 16重新進(jìn)入洗滌塔1中，然后向上蒸發(fā)隨合成氣 體一起上升至洗滌塔l頂部，由上部的出料口 13排出。 作為優(yōu)選，除塵裝置還包括位于洗滌塔1頂部與出料口 13相連的冷凝器2。經(jīng)過
除塵的合成氣體和由加熱設(shè)備3加熱后蒸發(fā)的氯硅烷由出料口 13排出后進(jìn)入冷凝器2，同
時冷卻水由冷卻水入口進(jìn)入冷凝器2對氣體進(jìn)行冷卻，再由冷卻水出口排出。 作為優(yōu)選，在冷凝器2的出液口與洗滌塔的進(jìn)液口 12相連，合成氣體中部分氯硅
烷在冷凝器中2被冷凝為液態(tài)后，作為洗滌液通過進(jìn)液口 12重新回到洗滌塔中，這樣除塵
用的洗滌液可以循環(huán)利用，節(jié)約了洗滌液，還實現(xiàn)了含有高沸化合物、硅粉顆粒的廢液的最
小排放。未被冷凝的合成氣體經(jīng)氣相排出口進(jìn)入下道工序。 使用本實用新型的裝置對三氯氫硅生產(chǎn)中產(chǎn)生的合成氣體進(jìn)行除塵的過程為合 成氣體由進(jìn)料口 ll進(jìn)入洗滌塔l，自下向上流動，氯硅烷洗滌液由進(jìn)液口 12進(jìn)入洗滌塔1 中，自上而下噴淋合成氣體，在相互接觸中合成氣體與洗滌液進(jìn)行質(zhì)量和熱量的交換。合成 氣體中的高沸化合物在與洗滌液接觸后受到冷凝，被吸收到洗滌液中，合成氣體中的硅粉 顆粒也同時被洗滌液碰撞、攔截，然后凝聚，隨洗滌液降落，從而高沸化合物和硅粉顆粒從 合成氣體中被除去。洗滌液在與合成氣體接觸時，也會吸收熱量，低沸點的組分被部分氣 化，轉(zhuǎn)移到合成氣體中。因此，通過氣液接觸，氣液兩相的組成逐漸發(fā)生變化合成氣體中的 高沸化合物逐漸減少，洗滌液中的高沸化合物逐漸增多。高沸化合物和硅粉顆粒隨洗滌液 由洗滌塔底部的排殘口 14排出，同時一部分氯硅烷洗滌液由排液口 15進(jìn)入加熱設(shè)備3中， 加熱蒸發(fā)為氣體后由回流口 16重新進(jìn)入洗滌塔1 ，隨合成氣體一起上升，再由洗滌塔1頂部 的出料口 13排出，進(jìn)入冷凝器2中，合成氣體中部分氯硅烷被冷凝為液態(tài)后，作為洗滌液由 進(jìn)液口 12重新回到洗滌塔1中進(jìn)行除塵。未被冷凝的合成氣體經(jīng)氣相排出口進(jìn)入下道工 序。整個除塵過程處于動態(tài)平衡中。 通過本實用新型提供的裝置，合成氣體得到進(jìn)一步的除塵處理，由于除去了高沸
化合物與硅粉顆粒，在后續(xù)的冷凝過程中，管道和設(shè)備不會被堵塞，減輕了裝置維修維護(hù)的 工作量，使三氯氫硅生產(chǎn)連續(xù)穩(wěn)定，能夠?qū)崿F(xiàn)大規(guī)模生產(chǎn)。 以上對本實用新型所提供的多晶硅生產(chǎn)中產(chǎn)生的合成氣體的除塵裝置進(jìn)行了詳 細(xì)介紹。本文中應(yīng)用了具體個例對本實用新型的原理及實施方式進(jìn)行了闡述，以上實施例 的說明只是用于幫助理解本實用新型的方法及其核心思想。應(yīng)當(dāng)指出，對于本技術(shù)領(lǐng)域的 普通技術(shù)人員來說，在不脫離本實用新型原理的前提下，還可以對本實用新型進(jìn)行若干改 進(jìn)和修飾，這些改進(jìn)和修飾也落入本實用新型權(quán)利要求的保護(hù)范圍內(nèi)。
權(quán)利要求一種三氯氫硅生產(chǎn)中產(chǎn)生的合成氣體的除塵裝置，其特征在于，包括洗滌塔，所述洗滌塔下部的側(cè)壁開有加料口，上部設(shè)有進(jìn)液口和出料口，底部設(shè)有排殘口。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的除塵裝置，其特征在于，所述洗滌塔為篩板結(jié)構(gòu)。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的除塵裝置，其特征在于，所述進(jìn)液口處設(shè)置噴淋裝置。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的除塵裝置，其特征在于，洗滌塔底部還包括排液口，設(shè)置與排 液口相連的加熱設(shè)備，所述加熱設(shè)備的排出口連接于洗滌塔的側(cè)壁。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的除塵裝置，其特征在于，還包括位于所述洗滌塔頂部與出料 口相連的冷凝器。
6. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的除塵裝置，其特征在于，所述冷凝器的下部有出液口與洗滌 塔的進(jìn)液口相連，上部有氣相排出口 。
專利摘要本實用新型提供了一種三氯氫硅生產(chǎn)中產(chǎn)生的合成氣體的除塵裝置，包括洗滌塔，所述洗滌塔下部的側(cè)壁開有加料口，上部設(shè)有進(jìn)液口和出料口，底部設(shè)有排殘口。在本實用新型提供的除塵裝置中，經(jīng)過干法除塵的合成氣體進(jìn)一步得到處理，合成氣體中含有的高沸化合物和干法除塵未除掉的細(xì)微硅粉顆粒在該裝置中被去除，使得合成氣體在進(jìn)入冷凝系統(tǒng)進(jìn)行冷卻時不會堵塞管道和設(shè)備，減輕裝置維修維護(hù)的工作量，使三氯氫硅生產(chǎn)連續(xù)穩(wěn)定，能夠?qū)崿F(xiàn)大規(guī)模生產(chǎn)。
文檔編號C01B33/107GK201505494SQ200920179489
公開日2010年6月16日 申請日期2009年9月25日 優(yōu)先權(quán)日2009年9月25日
發(fā)明者劉興國, 夏進(jìn)京, 朱國平, 潘和平 申請人:重慶大全新能源有限公司