三氯氫硅合成工藝(編輯修改稿)
2025-01-06 22:35 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 成鹽酸，然后經(jīng)鹽酸液封罐后送入鹽酸貯槽貯存，未被吸收的尾氣經(jīng)噴射水槽用脫鹽水洗滌后放空。噴射水槽底部的洗滌液通過噴射水泵送入到尾氣吸收塔 和 水力噴射器進行 循環(huán)吸收和淋洗，使整個吸收系統(tǒng)形成一個閉路循環(huán)。 （ 2） HCl 合成系統(tǒng) 當檢測到合成爐出口的氯化氫合格后，打開去氯化氫緩沖罐管道上的閥門，合格氯化氫氣體被送入氯化氫緩沖罐穩(wěn)壓，再通過氯化氫壓縮機壓縮后送至三氯氫硅合成工序，最后關閉開車氯化氫吸收系統(tǒng)。 （ 3）事故 HCl 處理系統(tǒng) 氯化氫合成系統(tǒng)配備有事故處理系統(tǒng)，當出現(xiàn)緊急事故時，各緊急排放口排出的氯化氫氣體進入事故氯化氫緩沖罐緩沖穩(wěn)壓，然后進入事故尾氣吸收塔內(nèi)用 6 脫鹽水進行吸收，吸收塔底部的洗滌液通過吸收塔循環(huán)泵，事故尾氣吸收塔循環(huán)冷卻器冷卻后送入塔頂，進行循 環(huán)吸收。 三氯氫硅合成 工序 將工業(yè)硅粉放人干燥罐干燥，經(jīng)硅粉計量罐計量后由氯化氫氣體輸送進入流化態(tài)沸騰爐（即三氯氫硅合成爐， FBR）進行反應，生成三氯氫硅和其它氯硅烷副產(chǎn)品，為保證此反應在溫度 280— 320℃下進行，開始進料前要用啟動熱媒（ 350℃高溫熱油）通過 FBR外旁管將 FBR進行預加熱到一定溫度，當 FBR達到一定的溫度后，開始將一定配比的硅粉和氯化氫送入 FBR中，由于該反應是一個放熱反應，所以一旦反應開始后就要迅速切斷外旁管中的 高溫熱油，并向 FBR內(nèi)的散熱管通入冷媒（ 60℃低溫熱油）對 FBR進行冷卻。從 FBR合成出來的產(chǎn)物直接進入氫氣緩沖罐01V0301 極冷器 a 除霧器 a HCL 合成爐01PU0301a 氯氣緩沖罐01V0302 HCL 合成爐01PU0301b 除霧器 b 極冷器 b HCl 緩沖罐V114 HCL 壓縮機90C103a/b HCL 緩沖罐01V0303 事 故 吸收塔 01T0304 01P0301ab 外賣 01T0301 事故緩沖罐01V0304 尾氣吸收塔 01T0303 01T0302 鹽酸液封罐01V0306 鹽 酸 儲 槽01V0305a/b 不凝氣體至 01X0301 噴射水槽01V0307 稀酸 稀酸 HCL HCL 吸收塔循環(huán)泵01P0303a/b 循環(huán)冷卻器01E0303 補脫鹽水 不凝氣放空 噴射水泵01P0302a/b 補脫鹽水 自制氫、回收氫 汽化氯 圖 2 HCl合成工藝流程圖 7 二級旋風分離器中，其作用是除去由氣體夾帶出的未反應的硅粉，硅粉從旋風分離器底部進入硅粉緩沖罐，當?shù)竭_一定量時作為廢固體排出或者返回流化床反應器中。混合氯硅烷氣體 (一般 85％為三氯氫硅 )從旋風分離器的頂部進入淋洗器進一步除去氯硅烷氣體中夾帶的的硅粉，隨后混合氯硅烷氣體經(jīng)水冷凝器、相分離器、粗餾塔進行初步的除雜，并得到三氯氫硅液體，然后進入提純系統(tǒng) 進行提純。 三氯氫硅合成工序主要包括硅粉輸送注入系統(tǒng)、熱油系統(tǒng) 、 HCl汽化系統(tǒng)、三氯氫硅合成及初步除雜系統(tǒng)。 （ 1）硅粉輸送注入系統(tǒng) 硅粉輸送系統(tǒng)的主要作用是在隔絕空氣的條件下，利用氮氣提供動力將硅粉輸送到 FBR 中與氯化氫反應 ： 用電動葫蘆將外購硅粉吊至裝料漏斗之上，并將硅粉袋劃破 后 使硅粉進入破袋機內(nèi) ； 破袋機內(nèi)的硅粉間歇通過輸送罐送入硅粉 干燥罐中干燥和 貯存，氣體通過抽風機過濾后排放 ； 貯存在硅粉 干燥罐 中的硅粉通過 180℃ 熱油 干燥 除水后，通過氣體喂料機送入稱重漏斗稱重 ； 當稱重完畢后，送入 上部緩沖罐 ； 用氮氣將上部緩沖罐充壓至與下部緩沖罐壓力平衡，然后將硅粉轉(zhuǎn)入下部緩沖罐 ； 下部 緩沖罐 (LLH)中的硅粉通過螺旋進料機、旋轉(zhuǎn)氣鎖閥送入到 FBR 進口管線，通過 N2或 HCl 氣體將硅粉帶入 FBR，工藝流程見圖 3。 （ 2）熱油系統(tǒng) 通過電加熱器將啟動熱油加熱到 350℃ ，隨后將 熱油直接 輸送到 FBR的加熱管內(nèi)對 FBR 反應器進行加熱，然后在 332℃下返回到 FBR 啟動熱油泵入口或開車熱油補充罐 ； 在循環(huán)熱油返回到熱油加熱器之前，流體被泵輸送到 FBR 啟動熱油過濾器 除去降解顆粒以提高加熱的連續(xù)性 ，其啟動熱油工藝流程見圖 4； 在啟動熱油進出管道上安裝有三通閥，一旦反應器的溫度達到 300℃，指示 FBR處于正常操作狀態(tài)，手動將此閥切換至 60℃的低溫熱油，低溫熱油將從反應熱油膨脹罐被泵輸送到反應器換熱管 ，其工作熱油工藝流程見圖 5。 硅粉料斗 破袋機 干燥罐 稱重器 TCS 合成爐 下 部 緩沖罐 上 部緩 沖罐 外購硅粉 圖 3 硅粉輸送注入工藝流程圖 8 （ 3） HCl 汽化 系統(tǒng) 從尾氣回收 ABC系統(tǒng)回收 得到 的 HCl進入 HCl日儲罐，液態(tài) HCl經(jīng) HCl預汽化器 預 汽化后，再經(jīng)過 HCl 預熱 器 （達到 14℃以上），進入 HCl 汽化器汽化至100℃，與合成 HCl共同進入 HCl 緩沖罐，供 FBR使用 ，其工藝流程見圖 6。 （ 4） 三氯氫硅 合成 及初步除雜系統(tǒng) HCl 日儲罐 TK106 HCl 排放冷凝器 10E144 HCl 預汽化器 10E150 HCl 預汽化器 10E151 HCl 汽化器10E110 HCl 緩沖罐10V114 HCl來自CDIA/B/C 來自 HCL 壓縮機 HCL來自 T113 至廢氣淋洗 至 TCS 合成爐 圖 4 啟動熱油工藝流程圖 圖 5 工作熱油工藝流程圖 圖 6 HCl汽化工藝流程圖 9 把純度不小于 %的硅粉和純度為 %的氯化氫輸送入 FBR 進行反應，此反應在 280℃ 320℃下實現(xiàn) ； 開始的時候要用啟動熱油對反應物料進行加熱到一定溫度使
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