[实用新型]一种三氯氢硅合成塔

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种合成塔，即一种三氯氢硅合成塔。

背景技术

三氯氢硅别名为硅氯仿，主要用于单晶硅原料、外延成长、硅液、硅油、化学气相淀积、硅酮化合物制造、电子气。

三氯氢硅的理化性质如下：

分子量为135.43；熔点(101.325kPa)：-134℃；沸点(101.325kPa)：31.8℃；液体密度(0℃)：1350kg/m3；相对密度(气体，空气=1)：4.7；蒸气压(-16.4℃)：13.3kPa；(14.5℃)：53.3kPa；燃点：-27.8℃；自燃点：104.4℃；闪点：-14℃；爆炸极限：6.9～70%；易爆性级别：2；毒性级别：3；易燃性级别：4；三氯硅烷在常温常压下为具有刺激性恶臭，易流动易挥发的无色透明液体。在空气中极易燃烧，在-18℃以下也有着火的危险，遇明火则强烈燃烧，燃烧时发出红色火焰和白色烟，生成SiO2、HCl和Cl2。

三氯氢硅的生产一般采用两种生产制法：1、在高温下Si和HCl反应。2、用氢还原四氯化硅(采用含铝化合物的催化剂)。基于用氢还原四氯化硅的生产工艺过程较为复杂，而且产生的能耗以及污染较大，因此采用在高温下Si和HCl反应生产三氯氢硅成为首先的生产制法。

三氯氢硅为易燃易爆物质，以此生产工艺的技术要求的条件较为苛刻。常常采用合成塔作为反应容器，同时需要设置较多的压力以及稳定检测口。

随着科技发展，以及光电产业的加快发展，三氯氢硅的需求越来越大，因此如何提高三氯氢硅的生产效率，以及生产质量，同时减小生产成本，降低能耗和污染成为我国各个生产三氯氢硅的企业的主要技术问题。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种三氯氢硅合成塔。这种三氯氢硅合成塔步骤少、效率高。

本实用新型通过下述技术方案实现：一种三氯氢硅合成塔，主要由依次连接的进气室、热交换反应室、缓冲反应室、排放室构成。

所述进气室设置有与其内部相通的氯化氢—热氮气进口。热氮气通过氯化氢—热氮气进口进入进气室，可对整个三氯氢硅合成塔进行快速升温。

所述进气室内部设置有分气装置，且所述分气装置与氯化氢—热氮气进口连接，所述分气装置为设置若干通孔通气管。分气装置可使得热氮气对三氯氢硅合成塔均匀受热增温。

所述进气室内部设置还设置有分气隔板，所述分气隔板安装有若干喷气嘴。喷气嘴可将氯化氢和热氮气的混合气体均匀的分配到热交换反应室内，使得氯化氢可以与硅粉均匀充分反应。

所述热交换反应室设置有与其内部相通的硅粉入口。

由于氯化氢与硅粉在高温下反应会产生热量，因此为保证热交换反应室内部不会过热，因此所述热交换反应室内部设置有热交换管。热交换管受热后可将内部的水汽化，并通过热蒸汽出口将多余热量带走回收利用。因此所述热交换反应室还设置有与热交换管相通的过热蒸汽出口和热水进口。

所述缓冲反应室内部设置有挡板。挡板可以对缓冲反应室内未反应的硅粉进行缓冲抵挡以此防止硅粉的溢出。

所述排放室设置有合成气体出口。

所述进气室还设置有与其内部相通的排尽口和进气室测压口， 所述热交换反应室还设置有与其内部相通的排渣口、以及温度计接口，所述缓冲反应室外壁还设置有侧支撑耳，所述排放室外壁还设置有吊耳、以及与其内部相通的排放室测压口。当三氯氢硅合成塔停止运行时排尽口可以将三氯氢硅合成塔内的混合气体排出。进气室测压口、以及排放室测压口可对三氯氢硅合成塔内部的不同位置进行压力检测。由于三氯氢硅合成塔体积一般比较大，并呈细长状，难以需找支撑点，因此在侧支撑耳、吊耳作用下可以将三氯氢硅合成塔进行吊装。温度计接口可以时刻检测三氯氢硅合成塔内的反应温度。

本实用新型利用热氮气作为加热源，通过热氮气对三氯氢硅合成塔进行快速加热，通过温度计接口的检测当温度达到反应所需温度时，可将反应物料，硅粉和氯化氢加入，使得其反应。反应后产生的多余的热量，可通过热交换管将其排出，以此保证三氯氢硅合成塔内部的反应温度。

本实用新型的有益效果：结构简单；节能，占地少；运行稳定，污染排放量小；升温时间短（合成炉开车升温约2小时）合成炉使用寿命相对延长，其加热段平均寿命增加一年以上；增加挡板，减少粉尘溢出。

附图说明

图1为本实用新型的示意图。

图中的标号分别表示如下。