一种四氯化硅的合成方法及其生产系统

摘要

本发明涉及一种四氯化硅的合成方法及其生产系统。一种四氯化硅的合成方法，该方法包括四氯化硅粗产品的生产步骤和精馏步骤，所述的四氯化硅粗产品的生产步骤以硅粉为主要原料，在不添加任何催化剂的状况下，与氯气进行气固直接法合成反应制备四氯化硅，反应器为流化床；控制反应温度为250~450℃，压力为0.05~0.5MPa，氯气的流化气速为0.05~0.15m/s；反应方程式为：                                                。本发明所述的方法不仅原料易得，反应条件温和，产物易于纯化，而且产物收率和纯度均较高，操作简单，易于实现工业化。所述的装置结构简单，原料利用效率高，粗产物中四氯化硅选择性在95%以上。

主权项

一种用于四氯化硅合成方法的生产系统，该方法包括四氯化硅粗产品的生产步骤和精馏步骤，其特征在于：该四氯化硅粗产品的生产步骤以硅粉为主要原料，在不添加任何催化剂的状况下，与氯气进行气固直接法合成反应制备四氯化硅，反应器为流化床；控制反应温度为250~450℃，压力为0.05~0.5MPa，氯气的流化气速为0.05~0.15m/s；反应方程式为：；该系统包括生产装置和精馏装置，所述的生产装置包括氯气发生装置、硅粉加料装置（5）、流化床反应器（6）、旋风分离装置、布袋式除尘器（12）、喷淋塔（14）和碱洗塔（18）；氯气发生装置连接流化床反应器（6）的进气口，硅粉加料装置（5）连接流化床反应器（6）的加料口，流化床反应器（6）的外层设置有加热夹套，流化床反应器（6）上部的出气口连接设有换热器（9），换热器（9）的出料口连接旋风分离装置，旋风分离装置下部的排料口分别回流连接至所述的流化床反应器（6），旋风分离装置上部的出气口连接所述的布袋式除尘器（12），布袋式除尘器（12）上部的出气口连接所述的喷淋塔（14），喷淋塔（14）上部的出气口连接设有冷凝器（16），冷凝器（16）的出料口连接设有四氯化硅粗品储罐（17），所述的四氯化硅粗品储罐（17）连接所述的精馏装置，所述的冷凝器（16）的出气口连接所述的碱洗塔（18）；所述的旋风分离装置包括一级旋风分离器（10）和二级旋风分离器（11），一级旋风分离器（10）上部的出气口连接所述的二级旋风分离器（11），一级旋风分离器（10）和二级旋风分离器（11）下部的排料口分别回流连接至所述的流化床反应器（6），二级旋风分离器（11）上部的出气口连接所述的布袋式除尘器（12）；所述的精馏装置包括脱低塔（22）、精馏塔（28）和四氯化硅成品储罐（30），所述的四氯化硅粗品储罐（17）的出口与脱低塔（22）的入口之间通过设置第一屏蔽泵（21）相连接，脱低塔（22）的上部连接设有第一冷凝器（23），第一冷凝器（23）的出口连接设有低沸物储罐（24），所述的脱低塔（22）底部连有四氯化硅和高沸物储罐（26），四氯化硅和高沸物储罐（26）的出口和精馏塔（28）的入口之间通过设置第二屏蔽泵（27）相连接；所述的精馏塔（28）的上部连接设有第二冷凝器（29），第二冷凝器（29）的出口连接设有分支管路，分支管路一个分支通过设置阀门回流连接到精馏塔（28），另一个分支连接通过设置阀门所述的四氯化硅成品储罐（30）。