本实用新型专利技术提供一种硅基电子产品的减压精馏装置,包括原料罐、精馏装置、产品罐和再冷却装置;精馏装置包括精馏塔、塔顶冷凝器和再沸器;再沸器的出口与精馏塔的塔底气相管连接;精馏塔的高低沸出料口连接有高低沸罐;塔顶冷凝器的冷凝物料出口分别与精馏塔的物料返回口和产品罐的产品入口连接;再冷却装置包括分别与所述原料罐的气体流通口、塔顶冷凝器的未冷凝气出口、产品罐的罐顶气体管道和高低沸罐的罐顶气体管道连接的冷阱、与冷阱的未冷凝气出口连接的缓冲罐、与缓冲罐连接的真空泵和与真空泵连接的深冷器。利用本实用新型专利技术能够解决现有技术中操作温度较高、生产过程加热介质的消耗量高、流程长、控制不稳定等问题。控制不稳定等问题。控制不稳定等问题。
【技术实现步骤摘要】
硅基电子产品的减压精馏装置
[0001]本技术涉及精馏
,更为具体地,涉及一种硅基电子产品的减压精馏装置。
技术介绍
[0002]硅基电子产品是集成电路制造过程中必不可少的原料,其纯度的高低直接影响集成电路产品的质量。目前,硅基电子产品提纯方法中使用较多的为精馏方法,利用杂质与产品的挥发度不同而将杂质分离,从而获得高纯产品。生产硅基电子产品的精馏方法大多为常压或加压精馏,如专利号为 CN109912636A的文中提到了一种高纯正硅酸乙酯的生产方法,采用差压耦合精馏结合吸附处理技术,通过两组精馏塔处理后,再通过吸附处理脱除金属离子,最后通过两组精馏,从而得到高纯正硅酸乙酯。
[0003]但是,由于硅基电子产品中有部分沸点较高的产品,如常压下,六氯乙硅烷沸点为145℃,正硅酸乙酯沸点为165℃,如果采用传统的常压或加压精馏,操作温度较高,生产过程加热介质的消耗量高。有文献指出,高温下硅基电子产品可能存在分解,将会影响高纯产品的纯度。
[0004]采用减压精馏的方式,可以降低操作温度,减少加热介质的消耗量。化工行业领域内提供减压精馏的装置较多,如专利号为CN107998679A的文中提到了一种提高酰氯真空精馏真空度的装置及方法,该装置包括酰氯精馏装置、真空缓冲罐、碱喷射装置和真空机组,可提高精馏系统的真空度,提高精馏产品质量。又如,专利号为CN107501100A的文中提到了一种间苯二胺减压精馏塔的抽真空工艺系统,包括精馏塔、塔顶冷凝器、回流罐、缓冲罐和真空泵,换热效率较高,系统能耗较小,设备使用寿命较长,可提高产品收率。
[0005]但是,化工行业的减压精馏装置存在流程长、控制不稳定的缺点,不利于高纯硅基电子产品的稳定生产和质量保证,因此,急需提供一种适用于硅基电子产品的工艺流程短、控制稳定的减压精馏技术。
技术实现思路
[0006]鉴于上述问题,本技术的目的是提供一种硅基电子产品的减压精馏装置,以解决目前的现有技术中操作温度较高、生产过程加热介质的消耗量高、传统减压精馏装置流程长、控制不稳定等问题。
[0007]本技术提供一种硅基电子产品的减压精馏装置,包括原料罐、精馏装置、产品罐和再冷却装置;其中,
[0008]在所述原料罐上设置有原料输出口、液态料回流口和气体流通口;
[0009]所述精馏装置包括通过输送泵与所述原料输出口连接的精馏塔、与所述精馏塔的塔顶气体出口连接的塔顶冷凝器和与所述精馏塔的塔底液相管道连接的再沸器;所述再沸器的出口与所述精馏塔的塔底气相管连接;所述精馏塔的高低沸出料口连接有高低沸罐;所述塔顶冷凝器的冷凝物料出口分别与所述精馏塔的物料返回口和所述产品罐的产品入
口连接;
[0010]所述再冷却装置包括分别与所述原料罐的气体流通口、所述塔顶冷凝器的未冷凝气出口、所述产品罐的罐顶气体管道和所述高低沸罐的罐顶气体管道连接的冷阱、与所述冷阱的未冷凝气出口连接的缓冲罐、与所述缓冲罐连接的真空泵和与所述真空泵连接的深冷器;
[0011]所述冷阱的冷凝物料出口、所述缓冲罐的液态物料出口和所述深冷器的冷凝物料出口均与所述原料罐的液态料回流口连接,所述深冷器的未冷凝气出口连接废气处理系统。
[0012]此外,优选的方案是,在所述缓冲罐上设置有压力表;所述压力表与所述真空泵的抽速控制阀联锁。
[0013]此外,优选的方案是,在所述塔顶冷凝器的未冷凝气出口处、在所述原料罐的气体流通口处、在所述产品罐的罐顶气体管道上和在所述高低沸罐的罐顶气体管道上分别设置有第一调节阀、第二调节阀、第三调节阀和第四调节阀;
[0014]在所述精馏塔的塔顶、在所述原料罐的罐顶、在所述产品罐的罐顶和在所述高低沸罐的罐顶分别设置有第一压力监测装置、第二压力监测装置、第三压力监测装置和第四压力监测装置;
[0015]所述第一调节阀与所述第一压力监测装置之间、所述第二调节阀与所述第二压力监测装置之间、所述第三调节阀与所述第三压力监测装置之间、所述第四调节阀与所述第四压力监测装置之间分别联锁。
[0016]此外,优选的方案是,所述精馏装置的数量至少为两个;所述精馏装置之间通过并联或串联的方式连接;其中,
[0017]所述精馏装置通过串联的方式连接时,串联中的第一个精馏装置中的精馏塔与所述原料罐连接,相邻的所述精馏装置之间,前一个精馏装置中的精馏塔的塔底液相管道与后一个精馏装置中的精馏塔的进料口连接;串联中的最后一个精馏装置中的塔顶冷凝器的冷凝物料出口连接所述产品罐,除去所述最后一个精馏装置,其它的精馏装置中的塔顶冷凝器的冷凝物料出口连接所述高低沸罐。
[0018]此外,优选的方案是,所述精馏塔为塔式塔或填料塔;在所述精馏塔的内部设置有塔板,在所述塔板上设置有填充料;所述塔板的数量为10~100块;
[0019]和/或,所述再沸器为立式或卧式换热器;所述再沸器的加热介质为水蒸气、热水、导热油中的任意一种;
[0020]和/或,所述塔顶冷凝器为立式换热器或卧式换热器;所述塔顶冷凝器的冷却介质为循环水或冷媒;所述塔顶冷凝器的冷却介质的使用温度为
ꢀ‑
60~50℃;
[0021]和/或,所述冷阱为立式换热器或卧式换热器;所述冷阱的冷却介质为水或冷媒;所述冷媒的使用温度为
‑
60~
‑
20℃;
[0022]和/或,所述缓冲罐为立式储罐或卧式储罐;所述缓冲罐的体积为 0.2~2m3;
[0023]和/或,所述真空泵为螺杆真空泵、罗茨真空泵、往复泵中的任意一种;
[0024]和/或,所述深冷器为立式换热器或卧式换热器;所述深冷器的冷却介质为水或冷媒;所述冷媒的使用温度为
‑
60~
‑
20℃;
[0025]所述原料罐为立式储罐或卧式储罐;所述原料罐的体积为1~20m3;
[0026]和/或,所述产品罐为立式储罐或卧式储罐;所述产品罐的体积为1~20m3;
[0027]和/或,所述高低沸罐为立式储罐或卧式储罐;所述高低沸罐的体积为 1~20m3。
[0028]此外,优选的方案是,所述原料罐的进料口与硅基电子产品的原料的输送管连接。
[0029]此外,优选的方案是,所述硅基电子产品的原料包括四氯化硅、六氯乙硅烷、正硅酸乙酯、氯硅烷中的任意一种或按照任意比例混合的至少两种。
[0030]此外,优选的方案是,所述真空泵的电机为变频电机;所述真空泵的抽速为0~100%。
[0031]此外,优选的方案是,所述硅基电子产品的减压精馏装置的操作压力低于大气压。
[0032]此外,优选的方案是,所述输送泵为离心泵或往复泵。
[0033]从上面的技术方案可知,本技术提供的硅基电子产品的减压精馏装置,通过原料罐、精馏装置、产品罐和再冷却装置的结构设计以及相互之间的连接关系,可以实现对硅基电子产品的减压精馏,与传统的化工行业里减压精馏系统相比,工艺本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种硅基电子产品的减压精馏装置,其特征在于,包括原料罐、精馏装置、产品罐和再冷却装置;其中,在所述原料罐上设置有原料输出口、液态料回流口和气体流通口;所述精馏装置包括通过输送泵与所述原料输出口连接的精馏塔、与所述精馏塔的塔顶气体出口连接的塔顶冷凝器和与所述精馏塔的塔底液相管道连接的再沸器;所述再沸器的出口与所述精馏塔的塔底气相管连接;所述精馏塔的高低沸出料口连接有高低沸罐;所述塔顶冷凝器的冷凝物料出口分别与所述精馏塔的物料返回口和所述产品罐的产品入口连接;所述再冷却装置包括分别与所述原料罐的气体流通口、所述塔顶冷凝器的未冷凝气出口、所述产品罐的罐顶气体管道和所述高低沸罐的罐顶气体管道连接的冷阱、与所述冷阱的未冷凝气出口连接的缓冲罐、与所述缓冲罐连接的真空泵和与所述真空泵连接的深冷器;所述冷阱的冷凝物料出口、所述缓冲罐的液态物料出口和所述深冷器的冷凝物料出口均与所述原料罐的液态料回流口连接,所述深冷器的未冷凝气出口连接废气处理系统。2.根据权利要求1所述的硅基电子产品的减压精馏装置,其特征在于,在所述缓冲罐上设置有压力表;所述压力表与所述真空泵的抽速控制阀联锁。3.根据权利要求1所述的硅基电子产品的减压精馏装置,其特征在于,在所述塔顶冷凝器的未冷凝气出口处、在所述原料罐的气体流通口处、在所述产品罐的罐顶气体管道上和在所述高低沸罐的罐顶气体管道上分别设置有第一调节阀、第二调节阀、第三调节阀和第四调节阀;在所述精馏塔的塔顶、在所述原料罐的罐顶、在所述产品罐的罐顶和在所述高低沸罐的罐顶分别设置有第一压力监测装置、第二压力监测装置、第三压力监测装置和第四压力监测装置;所述第一调节阀与所述第一压力监测装置之间、所述第二调节阀与所述第二压力监测装置之间、所述第三调节阀与所述第三压力监测装置之间、所述第四调节阀与所述第四压力监测装置之间分别联锁。4.根据权利要求1所述的硅基电子产品的减压精馏装置,其特征在于,所述精馏装置的数量至少为两个;所述精馏装置之间通过并联或串联的方式连接;其中,所述精馏装置通过串联的方式连接时,串联中的第一个精馏装置中的精馏塔与所述原料罐连接,相邻的所述精馏装置之间,前一个精馏装置中的精馏塔的塔底液相管道与后一个精馏装置中的精馏塔的进料口连接;串联中的最后一个精馏装...
【专利技术属性】
技术研发人员:章莉,张升学,姜利霞,汤传斌,郭树虎,赵宇,杨永亮,严大洲,
申请(专利权)人:中国恩菲工程技术有限公司,
类型:新型
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