三氯氫硅精餾系統技術方案

本實用新型專利技術公開了一種三氯氫硅精餾系統，包括：第一精餾塔；冷凝器，冷凝器的進口與第一精餾塔的第一上出口相連、出口與第一精餾塔的第一回流口相連；第二精餾塔；第一再沸器，第一再沸器的第一進口與第一精餾塔的第一下出口相連、第一出口與第一精餾塔的第一回氣口相連、第二進口與第二精餾塔的第二上出口相連、第二出口與第二精餾塔的第二回流口相連；過冷器，過冷器的進口與第一再沸器的第二出口相連、出口與第二精餾塔的第二回流口相連；第二再沸器，第二再沸器的進口與第二精餾塔的第二下出口相連、出口與第二精餾塔的第二回氣口相連。根據本實用新型專利技術實施例的三氯氫硅精餾系統具有產出的三氯氫硅質量高、能耗低、設備投資小等優點。（*該技術在2022年保護過期，可自由使用*）

【技術實現步驟摘要】

本技術涉及精餾
，具體而言，涉及一種三氯氫硅精餾系統。
技術介紹
多晶硅是集成電路和光伏發電的關鍵原材料，三氯氫硅作為多晶硅生產工藝中的中間產品，其質量的好壞直接影響多晶硅產品的質量。目前，隨著多晶硅生產規模的不斷擴大，三氯氫硅精餾系統中精餾塔的塔徑也越來越大，塔徑增大帶來的放大效應嚴重影 響了三氯氫硅的質量，并且大幅增加了三氯氫硅精餾系統的能耗及設備投資。
技術實現思路
本技術旨在至少解決現有技術中存在的技術問題之一。為此，本技術的一個目的在于提出一種可以提高三氯氫硅產品的質量且能耗低、設備投資小的三氯氫硅精餾系統。為實現上述目的，根據本技術提出一種三氯氫硅精餾系統，所述三氯氫硅精餾系統包括第一精餾塔，所述第一精餾塔設有第一上出口、第一下出口、位于所述第一上出口和所述第一下出口之間的第一進料口、第一回流口和第一回氣口 ；冷凝器，所述冷凝器的進口與所述第一上出口相連且所述冷凝器的出口與所述第一回流口相連；第二精餾塔，所述第一精餾塔的水平高度高于所述第二精餾塔的水平高度，所述第二精餾塔設有第二上出口、第二下出口、位于所述第二上出口和所述第二下出口之間的第二進料口、第二回流口和第二回氣口 ；第一再沸器，所述第一再沸器的第一進口與所述第一下出口相連且所述第一再沸器的第一出口與所述第一回氣口相連，所述第一再沸器的第二進口與所述第二上出口相連且所述第一再沸器的第二出口與所述第二回流口相連；過冷器，所述過冷器的進口與所述第一再沸器的第二出口相連且所述過冷器的出口與所述第二回流口相連；和第二再沸器，所述第二再沸器的進口與所述第二下出口相連且所述第二再沸器的出口與所述第二回氣口相連。根據本技術的三氯氫硅精餾系統通過將三氯氫硅原料分為兩股，并將所述兩股三氯氫硅原料分別輸入兩個精餾塔內(即所述第一精餾和所述第二精餾塔)，與采用一個精餾塔的現有技術相比，減小了精餾塔的直徑，即減小了單個精餾塔的處理能力，從而減小或消除了放大效應，提高了所述三氯氫硅精餾系統的分離效果和操作穩定性，進而提高三氯氫硅產品的質量，同時減少了設備的投資。并且，根據本技術的三氯氫硅精餾系統通過將所述第一精餾塔的水平高度設置成高于所述第二精餾塔的水平高度，且將所述第一再沸器的第二出口與所述第二精餾塔的第二上出口相連，從而可以利用所述第二精餾塔的第二塔頂蒸汽作為所述第一再沸器的熱源，使所述第一精餾塔和所述第二精餾塔的熱量耦合。也就是說，不必再消耗額外的能源來為所述第一再沸器提供熱源，降低了所述三氯氫硅精餾系統的能源消耗。實驗表明，根據本技術的三氯氫硅精餾系統的冷負荷僅為現有技術的50. 2%、熱負荷僅為現有技術的50. 9%，整體能耗可降低48. 78%。綜上所述，根據本技術的三氯氫硅精餾系統具有產出的三氯氫硅產品質量高，能耗低、設備投資小等優點。另外，根據本技術的三氯氫硅精餾系統還可以具有如下附加的技術特征所述冷凝器的出口還與所述過冷器出口相連，所述第一精餾塔的第一下出口還與所述第二精餾塔的第二下出口相連。以便將一部分經過所述冷凝器冷凝后的第一塔頂蒸汽與一部分經過所述過冷器過冷后的冷凝液合并成最終塔頂產品、將一部分由所述第一下出口排除的第一塔底液與一部分由所述第二下出口排除的第二塔底液合并成最終塔底產品。所述第一上出口設在所述第一精餾塔的頂部，所述第一下出口設在所述第一精餾塔的底部，所述第一進料口設在所述第一精餾塔的中部；及所述第二上出口設在所述第二精餾塔的頂部，所述第二下出口設在所述第二精餾塔的底部，所述第二進料口設在所述第二精餾塔的中部。這樣可以便于三氯氫硅原料在所述第一精餾塔和所述第二精餾塔內精餾后產生的第一塔頂蒸汽上升由所述第一上出口排出、第一塔底液下沉由所述第一下出口排出、第二塔頂蒸汽上升由所述第二上出口排出、第二塔底液下沉由所述第二下出口排出。所述第一和第二精餾塔的尺寸和形狀完全相同，以便于制造生產。所述第一和第二精餾塔的縱向剖面均為長圓形且所述第一和第二精餾塔的縱軸線沿豎直方向定向。所述第一和第二精餾塔的縱向剖面為長圓形可以在保證所述第一和第二精餾塔的塔內空間的情況下減少制造所述第一精餾塔和所述第二精餾塔的材料消耗，并使所述第一和第二精餾塔具有更強的承載能力。所述第一和第二精餾塔的縱軸線沿豎直方向定向可以使三氯氫硅原料在所述第一和第二精餾塔內精餾充分。所述第一和第二精餾塔的直徑相同。所述第一精餾塔的水平高度高于所述第二精餾塔的水平高度1-2米。這樣可以在保證所述第一精餾塔與所述第二精餾塔的熱量耦合的情況下，減小所述第一精餾塔的設置難度。所述第一精餾塔內的理論塔板數為80-100塊且所述第二精餾塔內的理論塔板數為100-120塊。這樣可以在保證產出的三氯氫硅產品的純度的情況下進一步減少所述第一和第二精餾塔的能耗。所述第一和第二精餾塔的回流比均為8-15。這樣既可以保證產出的三氯氫硅產品的質量，又可以保證所述第一和第二精餾塔的生產能力。本技術的附加方面和優點將在下面的描述中部分給出，部分將從下面的描述中變得明顯，或通過本技術的實踐了解到。附圖說明本技術的上述和/或附加的方面和優點從結合下面附圖對實施例的描述中將變得明顯和容易理解，其中圖I是根據本技術實施例的三氯氫硅精餾系統的結構示意圖。具體實施方式下面詳細描述本技術的實施例，所述實施例的示例在附圖中示出，其中自始至終相同或類似的標號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施例是示例性的，僅用于解釋本技術，而不能理解為對本技術的限制。在本技術的描述中，需要理解的是，術語“縱向”、“橫向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“豎直”、“水平”、“頂”、“底” “內”、“外”等指示的方位或位置關系為基于附圖所示的方位或位置關系，僅是為了便于描述本技術和簡化描述，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、以特定的方位構造和操作，因此不能理解為對本技術的限制。此外，術語“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。在本技術的描述中，除非另有規定和限定，需要說明的是，術語“安裝”、“相·連”、“連接”應做廣義理解，例如，可以是機械連接或電連接，也可以是兩個元件內部的連通，可以是直接相連，也可以通過中間媒介間接相連，對于本領域的普通技術人員而言，可以根據具體情況理解上述術語的具體含義。下面參照圖I描述根據本技術實施例的三氯氫硅精餾系統100.如圖I所示，根據本技術實施例的三氯氫硅精餾系統100包括第一精餾塔110、冷凝器120、第二精餾塔130、第一再沸器140、過冷器150和第二再沸器160。第一精餾塔110設有第一上出口 111、第一下出口 112、位于第一上出口 111和第一下出口 112之間的第一進料口 113、第一回流口 114和第一回氣口 115。冷凝器120的進口 121與第一上出口 111相連且冷凝器120的出口 122與第一回流口 114相連。第一精餾塔110的水平高度高于第二精餾塔130的水平高度，換言之，第一精餾塔110的最低點(例如底端)的水平高度高于第二精餾塔130的最低點(例如底端)的水平高度，本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種三氯氫硅精餾系統，其特征在于，包括：第一精餾塔，所述第一精餾塔設有第一上出口、第一下出口、位于所述第一上出口和所述第一下出口之間的第一進料口、第一回流口和第一回氣口；冷凝器，所述冷凝器的進口與所述第一上出口相連且所述冷凝器的出口與所述第一回流口相連；第二精餾塔，所述第二精餾塔設有第二上出口、第二下出口、位于所述第二上出口和所述第二下出口之間的第二進料口、第二回流口和第二回氣口，所述第一精餾塔的水平高度高于所述第二精餾塔的水平高度；第一再沸器，所述第一再沸器的第一進口與所述第一下出口相連且所述第一再沸器的第一出口與所述第一回氣口相連，所述第一再沸器的第二進口與所述第二上出口相連且所述第一再沸器的第二出口與所述第二回流口相連；過冷器，所述過冷器的進口與所述第一再沸器的第二出口相連且所述過冷器的出口與所述第二回流口相連；和第二再沸器，所述第二再沸器的進口與所述第二下出口相連且所述第二再沸器的出口與所述第二回氣口相連。

【技術特征摘要】

【專利技術屬性】
技術研發人員：趙雄，嚴大洲，毋克力，肖榮暉，湯傳斌，姜利霞，楊永亮，
申請(專利權)人：中國恩菲工程技術有限公司，洛陽中硅高科技有限公司，
類型：實用新型
國別省市：