CN111072031A - 氯硅烷硅粉过滤系统及其过滤方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了氯硅烷硅粉过滤系统及其过滤方法，涉及氯硅烷过滤技术领域，其可有效的将氯硅烷中的硅粉过滤掉，从而提高氯硅烷的品质。同时，针对于混有氯硅烷和硅粉的残液，本系统对应设置了高温氮气发生装置，以对其进行加热气化置换，分离气相氯硅烷和硅粉，用以回收，从而提高物料的使用率。
Description
技术领域
本发明涉及氯硅烷过滤技术领域，具体而言，尤其涉及氯硅烷硅粉过滤系统及其过滤方法。
背景技术
对于多晶硅的生产制造而言，行业内目前主要采用三氯氢硅作为生产原料。而由于还原炉内温度梯度及进料组分的差异，三氯氢硅会在还原炉内会产生少量的、粒度＜5μm的微硅粉，此粒度的硅粉使用常规的过滤器基本不能去除。所以这些含有微硅粉的氯硅烷在进入精馏塔后，硅粉会在精馏塔塔釜浓缩、沉积。而随着硅粉含量升高，塔釜温度也会相应提高，影响精馏塔再沸器的传热，进而影响三氯氢硅的产品质量。在传统方式当中，主要是将塔釜中含有硅粉的物料直接排至渣浆回收水解处理。而采用渣浆回收水解处理，氯硅烷最大回收率只有90％左右，所以会造成大量氯硅烷损耗，物料损耗较高。
发明内容
综上所述，本发明所解决的技术问题是：提供一种氯硅烷硅粉过滤系统及其过滤方法，其可有效的对氯硅烷中的硅粉进行过滤。
而本发明为解决上述技术问题所采用的方案为：
氯硅烷硅粉过滤系统，
包括有第一级过滤罐和第二级过滤罐，
所述第一级过滤罐用于过滤液相氯硅烷中的硅粉，所述第一级过滤罐构成有氯硅烷进液口，第一清液出液口，以及第一残液出液口；
所述第二级过滤罐用于对第一级过滤罐由第一残液出液口排出的残液进行过滤，所述第二级过滤罐构成有残液进液口，第二清液出液口，以及第二残液出液口；
所述第二级过滤罐上还构成有第一排气口，以及用于与高温氮气发生装置的输气端相连通的第一进气口；
所述第二级过滤罐的残液进液口和第一级过滤罐的第一残液出液口之间通过第一开关阀而相连通；所述第二级过滤罐的第一进气口与高温氮气发生装置的输气端之间通过第二开关阀相连通，所述第二级过滤罐的第一排气口上设置有第一截止阀。
进一步的，还包括有通过第三开关阀而与第二残液出液口相连通的缓冲下料罐，所述缓冲下料罐上构成有第二排气口，及用于与高温氮气发生装置的输气端相连通的第二进气口，所述第二排气口上设置有第二截止阀。
进一步的，所述第一级过滤罐和第二级过滤罐上均套设有蒸汽加热夹套。
进一步的，所述第一排气口和第二排气口并联连接。
进一步的，所述第一清液出液口和第二清液出液口并联连接。
如上所述的氯硅烷硅粉过滤系统的过滤方法，包括以下步骤：
S1、将带有硅粉的氯硅烷通入至第一级过滤罐中进行过滤分离；
S2、打开第一开关阀，以使第一级过滤罐中的残液进入至第二级过滤罐中进行分离；
S3、关闭第一开关阀，开启高温氮气发生装置并打开第二开关阀，以向第二级过滤罐通入氮气，使进入至第二级过滤罐中的残液中的氯硅烷气化。
进一步的，还包括有以下步骤：
S4、开启第三开关阀，及高温氮气发生装置，使进入至干燥缓冲罐中的残液干燥。
综上所述，由于采用了上述技术方案，本发明的有益效果为：
(1)本发明提供一种针对于液相氯硅烷的过滤系统，其可有效的将氯硅烷中的硅粉过滤掉，从而提高氯硅烷的品质。同时，针对于混有氯硅烷和硅粉的残液，本系统对应设置了高温氮气发生装置，以对其进行加热气化置换，分离气相氯硅烷和硅粉，用以回收，从而提高物料的使用率。
(2)本发明布置了第一级过滤罐和第二级过滤罐以对含有硅粉的氯硅烷进行过滤，第一级过滤罐起到主要的过滤作用，第一级过滤罐中残液的硅粉含量不断上升。在第一级过滤罐残液中的硅粉含量达到较高水平后，即可将这些残液排入至第二级过滤罐中再次进行过滤。其中，过滤罐分为两级的设置方式除了能保障第一级过滤罐可进行连续处理外，还可保障高温氮气加热时的硅粉含量，从而确保加热过程中，硅粉沉积量，方便后续完全干燥工艺的进行。
附图说明
图1为本发明实施例1的结构示意图；
【具体符号说明】
1-第一级过滤罐，11-氯硅烷进液口，12-第一清液出液口，13-第一残液出液口，2-第二级过滤罐，22-第二清液出液口，23-第二残液出液口，24-第一排气口，25-第一进气口，31-加热装置，32-氮气储罐，4-缓冲下料罐，44-第二排气口，45-第二进气口。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。
因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。
在本发明的描述中，需要说明的是，若出现术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该发明产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，本发明的描述中若出现术语“第一”、“第二”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
此外，本发明的描述中若出现“水平”、“竖直”等术语并不表示要求部件绝对水平或悬垂，而是可以稍微倾斜。如“水平”仅仅是指其方向相对“竖直”而言更加水平，并不是表示该结构一定要完全水平，而是可以稍微倾斜。
在本发明的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，若出现术语“设置”、“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
实施例1
如图1所示，本实施例1所提供的一种氯硅烷硅粉过滤系统，
包括有第一级过滤罐1和第二级过滤罐2，
所述第一级过滤罐1用于过滤液相氯硅烷中的硅粉，所述第一级过滤罐1构成有氯硅烷进液口11，第一清液出液口12，以及第一残液出液口13；
所述第二级过滤罐2用于对第一级过滤罐1由第一残液出液口13排出的残液进行过滤，所述第二级过滤罐2构成有残液进液口，第二清液出液口22，以及第二残液出液口23；
所述第二级过滤罐2上还构成有第一排气口24，以及用于与高温氮气发生装置的输气端相连通的第一进气口25；
所述第二级过滤罐2的残液进液口和第一级过滤罐1的第一残液出液口13之间通过第一开关阀而相连通；所述第二级过滤罐2的第一进气口25与高温氮气发生装置的输气端之间通过第二开关阀相连通，所述第二级过滤罐2的第一排气口24上设置有第一截止阀。
在具体的过滤环节，第一级过滤罐1的氯硅烷进液口11首先通入带压的、含有硅粉的液相氯硅烷。这些液相氯硅烷在第一级过滤罐1的作用下，过滤其中的硅粉，过滤后的清液由第一清液出液口12排出，而过滤后的残液则暂时滞留于第一级过滤罐1中。
在第一级过滤罐1中的硅粉含量达到一定量的时候，实施人员即可打开连通第一级过滤罐1和第二级过滤罐2的第一开关阀，以让混有一定硅粉含量的残液进入至第二级过滤罐2当中，继续进行过滤。其中，第二级过滤罐2过滤所得的清液由第二清液出液口22排出。而过滤后的残液则暂时滞留于第一级过滤罐1中。
之后，实施人员即可关闭第一开关阀，并开打连接第二级过滤罐2和高温氮气发生装置输气端的第二开关阀，及第二级过滤罐2上第一排气口24上的第一截止阀，以使高温氮气进入第二级过滤罐中置换，从而使滞留于第二级过滤罐2中的残液中的部分氯硅烷气化，并留下硅粉。其中，气相氯硅烷通过第一排气口24排出，可以通入至生产系统或存储系统中，以提高物料的使用效率。本实施例1布置了第一级过滤罐1和第二级过滤罐2以对含有硅粉的氯硅烷进行过滤，其中，第一级过滤罐1起到主要的过滤作用，第一级过滤罐1中残液的硅粉含量不断上升。在第一级过滤罐1残液中的硅粉含量达到较高水平后，即可将这些残液排入至第二级过滤罐2中再次进行过滤。其中，过滤罐分为两级的设置方式除了能保障第一级过滤罐1可进行连续处理外，还可保障高温氮气加热时的硅粉含量，从而确保加热过程中，硅粉的沉积量，方便后续排出硅粉，并对硅粉进行完全干燥工艺。
作为优选实施例，在本实施例1中，还包括有通过第三开关阀而与第二残液出液口23相连通的缓冲下料罐4，所述缓冲下料罐4上构成有第二排气口44，及用于与高温氮气发生装置的输气端相连通的第二进气口45，所述第二排气口44上设置有第二截止阀。
在本实施例1中，由于部分氯硅烷在第二级过滤罐2中进行了气化，所以硅粉含量上升，物料呈流态，这些物料逐渐流入至缓冲下料罐4集中回收。此时，高温氮气发生装置即可长时间、持续的对这些呈流态的物料进行干燥作业，使硅粉中的液相氯硅烷彻底转化为气相氯硅烷。具体而言，当物料通过第三开关阀而进入至缓冲下料罐4中时，实施人员即可打开高温氮气发生装置，及第二截止阀进行干燥置换作业。其中，与第二级过滤罐2中的气相氯硅烷相同的，缓冲下料罐4中被置换出来的气相氯硅烷同样可以通入至生产系统或存储系统中，以提高物料的使用效率。
而干燥所得的硅粉则亦可以回收起来，作为商品。
更为具体的，在本实施例1中，所述第一排气口24和第二排气口44采用三通管(未图示)并联连接，而所述第一清液出液口12和第二清液出液口22也采用三通管并联连接。
此外，在本实施例1中，所述第一级过滤罐1和第二级过滤罐2上均套设有蒸汽加热夹套以辅助高温氮气进行加热。
综上所述，本实施例1所采用的过滤方法具体包括以下步骤：
S1、将带有硅粉的氯硅烷通入至第一级过滤罐1中进行过滤分离；
S2、打开第一开关阀，以使第一级过滤罐1中的残液进入至第二级过滤罐2中进行分离；
S3、关闭第一开关阀，开启高温氮气发生装置并打开第二开关阀，以向第二级过滤罐2通入氮气，使进入至第二级过滤罐2中的残液中的氯硅烷气化。
S4、开启第三开关阀，及高温氮气发生装置，使进入至干燥缓冲罐中的残液干燥。
现有技术当中已经公开大量关于上述用于过滤氯硅烷中硅粉的过滤罐，及高温氮气发生装置，在本实施例1主要贡献在于系统的连接结构，其中的第一级过滤罐1、第二级过滤罐2及高温氮气发生装置均是是从现有装置结构中进行选取。在本实施例1中，高温氮气发生装置具体包括有氮气储罐32及与氮气储罐32相连通的加热装置31，而第一级过滤罐1和第二级过滤罐2则采用滤芯对液相氯硅烷中的硅粉进行过滤。
Claims (7)
1.氯硅烷硅粉过滤系统，其特征在于：
包括有第一级过滤罐和第二级过滤罐，
所述第一级过滤罐用于过滤液相氯硅烷中的硅粉，所述第一级过滤罐构成有氯硅烷进液口，第一清液出液口，以及第一残液出液口；
所述第二级过滤罐用于对第一级过滤罐由第一残液出液口排出的残液进行过滤，所述第二级过滤罐构成有残液进液口，第二清液出液口，以及第二残液出液口；
所述第二级过滤罐上还构成有第一排气口，以及用于与高温氮气发生装置的输气端相连通的第一进气口；
所述第二级过滤罐的残液进液口和第一级过滤罐的第一残液出液口之间通过第一开关阀而相连通；所述第二级过滤罐的第一进气口与高温氮气发生装置的输气端之间通过第二开关阀相连通，所述第二级过滤罐的第一排气口上设置有第一截止阀。
2.如权利要求1所述的氯硅烷硅粉过滤系统，其特征在于：还包括有通过第三开关阀而与第二残液出液口相连通的缓冲下料罐，所述缓冲下料罐上构成有第二排气口，及用于与高温氮气发生装置的输气端相连通的第二进气口，所述第二排气口上设置有第二截止阀。
3.如权利要求2所述的氯硅烷硅粉过滤系统，其特征在于：所述第一级过滤罐和第二级过滤罐上均套设有蒸汽加热夹套。
4.如权利要求2所述的氯硅烷硅粉过滤系统，其特征在于：所述第一排气口和第二排气口并联连接。
5.如权利要求1所述的氯硅烷硅粉过滤系统，其特征在于：所述第一清液出液口和第二清液出液口并联连接。
6.如权利要求2所述的氯硅烷硅粉过滤系统的过滤方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1、将带有硅粉的氯硅烷通入至第一级过滤罐中进行过滤分离；
S2、打开第一开关阀，以使第一级过滤罐中的残液进入至第二级过滤罐中进行分离；
S3、关闭第一开关阀，开启高温氮气发生装置并打开第二开关阀，以向第二级过滤罐通入氮气，使进入至第二级过滤罐中的残液中的氯硅烷气化。
7.如权利要求5所述的氯硅烷硅粉过滤系统的过滤方法，其特征在于，还包括有以下步骤：
S4、开启第三开关阀，及高温氮气发生装置，使进入至干燥缓冲罐中的残液干燥。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |
Application publication date: 20200428 |
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