CN207608319U - 一种低成本、高效率的氯化氢气体干燥装置 - Google Patents
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Abstract
一种低成本、高效率的氯化氢气体干燥装置，属于氯化氢气体干燥设备技术领域，用于对氯化氢气体进行干燥。其技术方案是：四氯化硅储罐通过输入管道与泡罩塔的上部相连接，四氯化硅进料泵安装在输入管道中，泡罩塔外侧安装有四氯化硅循环管道，四氯化硅循环管道的上端和下端分别与泡罩塔的上部和底部相连接，四氯化硅循环泵和四氯化硅冷却器分别安装在四氯化硅循环管道中，在泡罩塔的下部有氯化氢气体进口，在泡罩塔的顶部有氯化氢气体出口。本实用新型能够大量去除氯化氢气体内的水分，增加氯化氢气体纯度，同时由于不再外购原料，大大节约了生产成本，为下游工艺提供了高纯度、低含水的原料，提高了三氯氢硅产品的产品质量及收率。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种在三氯氢硅行业中使用的氯化氢气体干燥装置，属于化工生产的氯化氢气体干燥设备技术领域。
背景技术
氯化氢气体是化工生产中广泛使用的一种化工原料气体。在氯化氢气体的制备过程中，由于生产工艺原因，不可避免的在生产过程中产生大量水份，夹杂在氯化氢气体中。而在三氯氢硅生产过程中，氯化氢含水的多少是影响三氯氢硅生产稳定和产品收率的一个重要影响因素，氯化氢气体的含水越少，对三氯氢硅的生产越有利。
在三氯氢硅生产使用前需要将氯化氢气体进行干燥，除去里面含有的水份，传统方法是硫酸除水法和低温除水法。硫酸除水法的工艺原理是利用浓硫酸的吸水性，将氯化氢气体与浓硫酸相结合，去除氯化氢气体中的水份，产生出稀硫酸和干燥的氯化氢气体。而低温除水法是利用低温换热器将氯化氢气体降低温度，使气体中的水份凝结，而后利用酸雾捕集器吸收气体中的水份。两个方法各有优缺点，硫酸除水法的优点是除水较彻底，缺点是废料——稀硫酸的处理不好解决，且需要使用浓硫酸，增大了生产成本；低温除水法的优点是设备简单，占地较小，缺点是除水效果不是太好。
实用新型内容
本实用新型所要解决的技术问题是提供一种低成本、高效率的氯化氢气体干燥装置，这种装置能够利用生产三氯氢硅产品的废料四氯化硅吸收氯化氢气体中的水分，提高除水效率，降低生产成本。
解决上述技术问题的技术方案是：
一种低成本、高效率的氯化氢气体干燥装置，它包括四氯化硅储罐、四氯化硅进料泵、泡罩塔、四氯化硅循环管道、四氯化硅循环泵、四氯化硅冷却器，四氯化硅储罐通过输入管道与泡罩塔的上部相连接，四氯化硅进料泵安装在输入管道中，泡罩塔外侧安装有四氯化硅循环管道，四氯化硅循环管道的上端和下端分别与泡罩塔的上部和底部相连接，四氯化硅循环泵和四氯化硅冷却器分别安装在四氯化硅循环管道中，四氯化硅循环泵的出口与四氯化硅冷却器相连接，在泡罩塔的下部有氯化氢气体进口，在泡罩塔的顶部有氯化氢气体出口。
上述低成本、高效率的氯化氢气体干燥装置，所述泡罩塔内有四层以上的塔板，每层塔板内置泡罩，每层塔板一侧有降液管，泡罩与降液管相连接，泡罩塔的氯化氢气体进口位于最下层的塔板的下方，泡罩塔的底部有四氯化硅液体。
上述低成本、高效率的氯化氢气体干燥装置，所述四氯化硅循环管道的下部连接有四氯化硅排料管道，四氯化硅排料管道与四氯化硅循环管道的连接口位于在四氯化硅循环泵和四氯化硅冷却器之间的四氯化硅循环管道上。
上述低成本、高效率的氯化氢气体干燥装置，所述四氯化硅冷却器的上端和下端分别连接冷却水输入管道和冷却水输出管道。
上述低成本、高效率的氯化氢气体干燥装置，所述泡罩塔的氯化氢气体进口内侧的塔体上安装有气体分布器，气体分布器与最下层的塔板下底面相对。
本实用新型的有益效果是：
本实用新型利用了四氯化硅极易水解并放出氯化氢气体的特性，四氯化硅从泡罩塔上端进入泡罩塔，水解后分布在多层塔板上，并通过循环管道在泡罩塔内进行循环，氯化氢气体从泡罩塔下部进入泡罩塔，氯化氢气体与塔板上的四氯化硅液体进行反应，四氯化硅液体吸收氯化氢气体中的水分，去除水分后的干燥氯化氢气体由泡罩塔顶部排出。
本实用新型能够大量去除氯化氢气体内的水分，增加氯化氢气体纯度，同时由于不再外购原料，大大节约了生产成本。本实用新型为下游工艺提供了高纯度、低含水的原料，保证了下游生产的正常、连续、稳定运行，提高了三氯氢硅产品的产品质量及收率。
附图说明
图1是本实用新型的结构示意图。
图中标记如下：四氯化硅进料管道1、四氯化硅储罐2、四氯化硅进料泵3、泡罩塔4、四氯化硅循环管道5、四氯化硅循环泵6、四氯化硅冷却器7、四氯化硅排料管道8、氯化氢气体进口9、氯化氢气体出口10、塔板11、泡罩12、降液管13、冷却水输入管道14、冷却水输出管道15、气体分布器16。
具体实施方式
本实用新型由四氯化硅进料管道1、四氯化硅储罐2、四氯化硅进料泵3、泡罩塔4、四氯化硅循环管道5、四氯化硅循环泵6、四氯化硅冷却器7、四氯化硅排料管道8组成。
图中显示，四氯化硅储罐2通过输入管道与泡罩塔4的上部相连接，四氯化硅进料泵3安装在输入管道中。在使用过程中，根据泡罩塔4四氯化硅液体的存量，由四氯化硅进料泵3通过输入管道向泡罩塔4内补充四氯化硅。
图中显示，泡罩塔4外侧安装有四氯化硅循环管道5，四氯化硅循环管道5的上端和下端分别与泡罩塔4的上部和底部相连接，四氯化硅循环泵6和四氯化硅冷却器7分别安装在四氯化硅循环管道5中，四氯化硅循环泵6的出口与四氯化硅冷却器7相连接。
图中显示，泡罩塔4内有四层以上的塔板11，每层塔板11内置泡罩12，每层塔板11一侧有降液管13，泡罩12与降液管13相连接。四氯化硅进入泡罩塔4后，进入第一层塔板11的泡罩12，当第一层塔板11的泡罩12内液体布满后，由降液管13由上而下进入第二层塔板11，以此类推直至流入泡罩塔4塔底，四氯化硅循环泵6由塔底收集四氯化硅，通过四氯化硅循环管道5输送到泡罩塔4的上部返回到泡罩塔4中，使四氯化硅在泡罩塔4塔内由上至下进行不停的循环，泡罩塔4侧壁有一视镜，用于观察四氯化硅水解后二氧化硅含量。
图中显示，在泡罩塔4的下部有氯化氢气体进口9，氯化氢气体进口9位于最下层的塔板11的下方，氯化氢气体进口9内侧的塔体上安装有气体分布器16，气体分布器16与最下层的塔板11下底面相对，在泡罩塔4的顶部有氯化氢气体出口10。
图中显示，四氯化硅冷却器7的上端和下端分别连接冷却水输入管道14和冷却水输出管道15。四氯化硅冷却器7用于对四氯化硅循环管道5内的四氯化硅进行冷却，通过四氯化硅冷却器7降温后，四氯化硅输送至泡罩塔4顶部进入泡罩塔4继续参与循环。
图中显示，四氯化硅循环管道5的下部连接有四氯化硅排料管道8，四氯化硅排料管道8与四氯化硅循环管道5的连接口位于在四氯化硅循环泵6和四氯化硅冷却器7之间的四氯化硅循环管道5上。四氯化硅排料管道8用于排出含有过多的二氧化硅的四氯化硅。
实用新型的使用过程如下：
三氯氢硅生产废料四氯化硅通过四氯化硅进料管道1进入四氯化硅储罐2中存储。根据泡罩塔4中的四氯化硅液位，四氯化硅进料泵3向泡罩塔4内补充四氯化硅。
进入泡罩塔4塔内的四氯化硅由泡罩塔4的塔顶通过降液管13流向塔底再经由四氯化硅循环泵6经过四氯化硅冷却器7降温后，循环至泡罩塔4的塔顶，通过降液管13再流入塔底形成循环。
待干燥的氯化氢气体由泡罩塔4下部的氯化氢气体进口9底进入泡罩塔4，经气体分布器16分布后，均匀的通过每层塔板11上的泡罩12向着上一层塔板11流动，经过每层塔板11的泡罩12的氯化氢气体充分的与塔板11上的四氯化硅液体形成气液交换，将氯化氢气体内的水分吸收，水解成二氧化硅，同时放出氯化氢气体，达到了除去氯化氢气体内水分的效果。干燥的氯化氢气体由泡罩塔4顶部的氯化氢气体出口10排出。
待四氯化硅内的二氧化硅含量升高，可通过四氯化硅排料管道8将含有二氧化硅的四氯化硅外排处理。
Claims (5)
1.一种低成本、高效率的氯化氢气体干燥装置，其特征在于：它包括四氯化硅储罐（2）、四氯化硅进料泵（3）、泡罩塔（4）、四氯化硅循环管道（5）、四氯化硅循环泵（6）、四氯化硅冷却器（7），四氯化硅储罐（2）通过输入管道与泡罩塔（4）的上部相连接，四氯化硅进料泵（3）安装在输入管道中，泡罩塔（4）外侧安装有四氯化硅循环管道（5），四氯化硅循环管道（5）的上端和下端分别与泡罩塔（4）的上部和底部相连接，四氯化硅循环泵（6）和四氯化硅冷却器（7）分别安装在四氯化硅循环管道（5）中，四氯化硅循环泵（6）的出口与四氯化硅冷却器（7）相连接，在泡罩塔（4）的下部有氯化氢气体进口（9），在泡罩塔（4）的顶部有氯化氢气体出口（10）。
2.根据权利要求1所述的低成本、高效率的氯化氢气体干燥装置，其特征在于：所述泡罩塔（4）内有四层以上的塔板（11），每层塔板（11）内置泡罩（12），每层塔板（11）一侧有降液管（13），泡罩（12）与降液管（13）相连接，泡罩塔（4）的氯化氢气体进口（9）位于最下层的塔板（11）的下方，泡罩塔（4）的底部有四氯化硅液体。
3.根据权利要求2所述的低成本、高效率的氯化氢气体干燥装置，其特征在于：所述四氯化硅循环管道（5）的下部连接有四氯化硅排料管道（8），四氯化硅排料管道（8）与四氯化硅循环管道（5）的连接口位于在四氯化硅循环泵（6）和四氯化硅冷却器（7）之间的四氯化硅循环管道（5）上。
4.根据权利要求3所述的低成本、高效率的氯化氢气体干燥装置，其特征在于：所述四氯化硅冷却器（7）的上端和下端分别连接冷却水输入管道（14）和冷却水输出管道（15）。
5.根据权利要求4所述的低成本、高效率的氯化氢气体干燥装置，其特征在于：所述泡罩塔（4）的氯化氢气体进口（9）内侧的塔体上安装有气体分布器（16），气体分布器（16）与最下层的塔板（11）下底面相对。
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Cited By (2)
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|---|---|---|---|---|
| CN111634916A (zh) * | 2020-06-24 | 2020-09-08 | 吴剑荣 | 一种基于硅快速合成技术的单晶硅层高效回收工艺 |
| CN114100328A (zh) * | 2021-11-30 | 2022-03-01 | 安徽华塑股份有限公司 | 一种工业化含水氯化氢气体脱水装置及脱水方法 |
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2017
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| CN111634916B (zh) * | 2020-06-24 | 2022-05-24 | 吴剑荣 | 一种基于硅快速合成技术的单晶硅层高效回收工艺 |
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