[发明专利]适用于OVD沉积设备的在线清洗系统及方法

说明书

本申请涉及适用于OVD沉积设备的在线清洗系统及方法，清洗剂储罐上设有废气排放阀；第一管路两端连通于清洗剂储罐，沿清洗剂流向，第一管路上依次设有输送泵、第一清洗剂阀和第二清洗剂阀，第一管路位于第一清洗剂阀与第二清洗剂阀之间的管段断开，以形成分别连通蒸发器进口和加热料管出口的第一端口和第二端口；气体吹扫装置通过吹扫进气阀连接于第一管路上，并位于第一清洗剂阀下游；控制装置与废气排放阀、输送泵、第一清洗剂阀、第二清洗剂阀、气体吹扫装置和吹扫进气阀相连，并控制废气排放阀、输送泵、第一清洗剂阀、第二清洗剂阀、气体吹扫装置和吹扫进气阀工作。本申请能解决相关技术中无法快速有效地清除粘稠硅油或弹性凝胶的问题。

技术领域

本申请涉及光纤预制棒制造技术领域，特别涉及一种适用于 OVD沉积设备的在线清洗系统及方法。

背景技术

传统的外部气相沉积(Outside Vapour Deposition，OVD)制棒工艺主要以四氯化硅(SiCl₄)作为原材料，但SiCl₄本身具有强腐蚀性，同时在OVD制棒过程中会产生大量HCl、Cl₂以及未反应的SiCl₄等有毒、腐蚀性气体，安全风险较高，需要投入高昂的费用进行人员防护、设备防腐和维护以及废气处理，从而增加了光纤预制棒制造综合成本。随着行业产能逐渐释放，以八甲基环四硅氧烷(octamethyl cyclotetrasiloxane，OMCTS，简称D4)为原材料的新型环保OVD制棒工艺获得各大厂商的青睐。

相较于传统的SiCl₄工艺，不含卤素的D4本身性能稳定，无毒无腐蚀，材料中含硅量高达SiCl₄的两倍以上，在沉积过程中具有更高的转换效率，而且反应产物中除了SiO₂粉尘外无其他有害物质释放，对环境污染小，后续尾气处理工艺简单，技术及成本优势明显。

但SiCl₄作为多晶硅产业的副产物，生产工艺成熟，能够为光纤行业提供所需的高纯度产品。而工业D4多是以二甲基二氯硅烷的水解物为原料，通过裂解重排反应制备而成，由于有机反应过程中副反应较多，所制备的D4产品中会混有D3、D5、D6等轻、重组分杂质，由于D4与这些杂质的结构性质相似且可以任意比例混合，通过精馏、萃取、膜分离等提纯工艺难以达到光纤预制棒外包层沉积所需的理想纯度要求。目前国内D4供应商为光纤行业所提供的纯化后的D4产品仍含有一定比例的D3、D5等低/高沸点杂质(杂质含量往往高达几百甚至上千ppm)，且难以保证产品的批次一致性，与国外产品有较大的差距。

在使用以上D4产品为原材料的OVD制棒工艺实践中发现，由于D4原料中D3、D5杂质的存在，导致OVD沉积设备经过一段时间的运行后总是会在蒸发器与喷灯之间的加热料管内壁上出现粘稠硅油或弹性凝胶，硅油或凝胶的存在会严重影响OVD设备沉积状态的稳定性，造成光纤预制棒沉积不均，尤其是对于多喷灯的OVD沉积设备，这种影响更为严重。而且如果不及时进行清除，硅油和凝胶会不断的聚集和增加，最终阻塞供料系统，导致OVD设备不能正常沉积而停机，给工艺生产带来严重隐患。

而硅油或凝胶为杂质开环聚合反应生成的有机高分子材料，在金属管壁粘附性极强，常规清洗方法去除效率极低且无法清除干净，而且对于以D4为原料的OVD工艺本身来说，在当前国内D4提纯工艺达不到光纤行业所需D4纯度的情况下，OVD设备中硅油和凝胶问题不能从根源上避免，开发一种适用于OVD沉积设备的清洗系统及方法及时或定期的进行清洗也是最行之有效的解决手段。

发明内容

本申请实施例提供一种适用于OVD沉积设备的在线清洗系统及方法，以解决相关技术中无法快速有效地清除OVD沉积设备中产生的粘稠硅油或弹性凝胶的问题。

第一方面，提供了一种适用于OVD沉积设备的在线清洗系统，其包括：

清洗剂储罐，其上设有废气排放阀；