[发明专利]四氯化锆合成气的净化装置及方法

权利要求书

1.一种四氯化锆合成气的净化装置，其特征在于，包括：

储硅器，用于存储硅，向储硅器内通入氯化法制备四氯化锆得到的四氯化锆合成气，储硅器中的硅与四氯化锆合成气中的氯气反应生成四氯化硅，除去四氯化锆合成气中的氯气，得到第一合成气；

第一冷却器，与储硅器连接，第一冷却器用于将第一合成气降温冷却析出固体四氯化锆，得到第二合成气；

第二冷却器，与第一冷却器连接，第二冷却器用于将第二合成气降温冷却析出液体四氯化硅，得到尾气。

2.根据权利要求1所述的四氯化锆合成气的净化装置，其特征在于，在反应器内通过氯化法制备四氯化锆合成气，储硅器与反应器的出口连接，四氯化锆合成气由反应器流入到储硅器中。

3.根据权利要求1或2所述的四氯化锆合成气的净化装置，其特征在于，还包括：用于过滤除尘的第一过滤器，第一过滤器的出口与储硅器的入口连接，向第一过滤器内通入四氯化锆合成气进行过滤除尘，再流入到储硅器中除氯气。

4.根据权利要求1所述的四氯化锆合成气的净化装置，其特征在于，在反应器内通过氯化法制备四氯化锆合成气，储硅器设置于反应器内，储硅器将反应器内的反应区域与反应器的出口分隔开，反应器内的反应区域得到的四氯化锆合成气先通过储硅器除去氯气，再通过反应器的出口排出。

5.根据权利要求1、2、4任意一项所述的四氯化锆合成气的净化装置，其特征在于，还包括：用于过滤除尘的第一过滤器，第一过滤器设置于储硅器与第一冷却器之间，第一过滤器分别与储硅器、第一冷却器连接。

6.根据权利要求1、2、4任意一项所述的四氯化锆合成气的净化装置，其特征在于，还包括：

第二过滤器，设置于第一冷却器与第二冷却器之间，第二过滤器分别与第一冷却器、第二冷却器连接，第二过滤器用于过滤出固体四氯化锆；

四氯化硅储罐，与第二冷却器连接，四氯化硅储罐用于接收液体四氯化硅。

7.一种使用权利要求1～6任意一项所述的四氯化锆合成气的净化装置的净化方法，其特征在于，包括以下步骤：

1)将氯化法制备四氯化锆得到的四氯化锆合成气通入到储硅器中，四氯化锆合成气中的氯气与储硅器中的硅反应生成四氯化硅，除去四氯化锆合成气中的氯气，得到第一合成气；

2)将第一合成气通入到第一冷却器中，经过降温冷却析出固体四氯化锆，得到第二合成气；

3)将第二合成气通入到第二冷却器中，经过降温冷却析出液体四氯化硅，得到尾气。

8.根据权利要求7所述的净化方法，其特征在于，使用权利要求3所述的装置，在步骤1)前还包括步骤m)预处理步骤：将氯化法制备四氯化锆得到的四氯化锆合成气通入第一过滤器进行过滤除尘。

9.根据权利要求7所述的净化方法，其特征在于，使用权利要求5所述的装置，在步骤1)与步骤2)之间还包括步骤n)将第一合成气通入第一过滤器进行过滤除尘。

10.根据权利要求7所述的净化方法，其特征在于，步骤2)中的第一冷却器内的冷却温度为100～150℃。

11.根据权利要求7所述的净化方法，其特征在于，步骤3)中的第二冷却器内的冷却温度为-15～15℃。

12.根据权利要求7所述的净化方法，其特征在于，储硅器中的硅为硅块，硅块的粒径为0.2～3cm，储硅器中硅块的高度为0.1～1.5m。

13.根据权利要求7所述的净化方法，其特征在于，使用权利要求2或4所述的装置，在反应器内通过氯化法制备四氯化锆合成气的具体方法为：将锆英砂、碳质还原剂、氯气加热反应生成四氯化锆、四氯化硅、一氧化碳及二氧化碳，得到四氯化锆合成气，四氯化锆合成气包括四氯化锆、四氯化硅、氯气、一氧化碳及二氧化碳。

14.根据权利要求13所述的净化方法，其特征在于，反应器内加热到的温度为1000～1200℃，通入到储硅器中的硅中的四氯化锆合成气的温度为300～800℃。