[发明专利]一种由四氯化硅制备三氯氢硅的冷氢化系统

权利要求书

1.一种由四氯化硅制备三氯氢硅的冷氢化系统，其特征在于，所述系统包括供料设备、氢化反应器和尾气处理设备，所述供料设备将反应物料连续输送至所述氢化反应器，所述氢化反应器使反应气体和所述反应物料反应得到三氯氢硅，所述尾气处理设备包括依次连接的气体过滤装置、冷凝装置以及分离塔，

其中，所述气体过滤装置内设有陶瓷滤芯，所述气体过滤装置将来自所述氢化反应器的合成尾气进行过滤后输送给所述冷凝装置，

所述冷凝装置将过滤后的合成尾气分离为液态的氯硅烷与气态的氢气，

所述分离塔将液态的氯硅烷进行分离提纯，得到三氯氢硅和富含四氯化硅的高沸物，

所述冷氢化系统还包括热量回收利用装置，所述热量回收利用装置分别与所述氢化反应器的出气口和所述气体过滤装置的进气口相连。

2.根据权利要求1所述的由四氯化硅制备三氯氢硅的冷氢化系统，其特征在于，所述反应物料包括硅粉和催化剂，所述催化剂为铜镍合金，其中所述铜镍合金中的镍的质量含量为10～35%。

3.根据权利要求2所述的由四氯化硅制备三氯氢硅的冷氢化系统，其特征在于，所述系统还包括：加压装置、气体混合器、预热炉，

其中，所述加压装置与所述冷凝装置的出气口相连以将来自所述冷凝装置的气态的氢气加压，

所述气体混合器的进气口分别与加压装置的出气口和所述分离塔的高沸物排放口相连以将来自所述分离塔的富含四氯化硅的高沸物与来自加压装置的加压气态氢气混合，得到混合气体并提供给所述预热炉，

所述预热炉的进气口与所述气体混合器的排气口相连，且所述预热炉的出气口与所述氢化反应器的进气口相连以将所述混合气体进行预热并提供给所述氢化反应器，

所述供料设备包括混料机和干燥装置，所述混料机将所述硅粉和催化剂混合，

所述干燥装置与所述混料机的出料口相连以将所述反应物料进行干燥。

4.根据权利要求3所述的由四氯化硅制备三氯氢硅的冷氢化系统，其特征在于，所述热量回收利用装置还分别与所述气体混合器的排气口和所述预热炉的进气口相连。

5.根据权利要求1所述的由四氯化硅制备三氯氢硅的冷氢化系统，其特征在于，所述气体过滤装置包括从上至下依次连接的上封头、直筒部和下封头，

所述气体过滤装置的上部设有用于排出过滤后的气体的出气口且下部设有用于排出废渣的排渣口，

所述直筒部的下部设有用于向所述直筒内导入待过滤气体的进气口，且所述进气口的上方设有过滤部，所述过滤部包括设有通孔的花盘以及设在所述通孔中的陶瓷滤芯，

所述气体过滤装置还包括：

换热夹套，所述换热夹套设在所述直筒部的外部，所述换热夹套的下部设有换热介质进口且上部设有换热介质出口。

6.根据权利要求5所述的由四氯化硅制备三氯氢硅的冷氢化系统，其特征在于，所述通孔为多个，所述多个通孔沿所述花盘的径向和轴向均匀分布，每个所述通孔内均设有所述陶瓷滤芯。

7.根据权利要求5所述的由四氯化硅制备三氯氢硅的冷氢化系统，其特征在于，所述陶瓷滤芯通过紧固件固定在所述花盘上，所述紧固件包括固定环和压盖，所述固定环焊接在所述花盘上且所述固定环的内孔与所述通孔相对应，所述压盖扣接在所述陶瓷滤芯的顶端且与所述固定环相连接以将所述陶瓷滤芯固定在所述通孔内。

8.根据权利要求5所述的由四氯化硅制备三氯氢硅的冷氢化系统，其特征在于，所述陶瓷滤芯为氧化铝滤芯。

9.根据权利要求6所述的由四氯化硅制备三氯氢硅的冷氢化系统，其特征在于，所述直筒部内还设有进气环管和折流板，所述进气环管与所述进气口相连接，所述折流板位于所述陶瓷滤芯与所述进气环管之间。

10.根据权利要求9所述的由四氯化硅制备三氯氢硅的冷氢化系统，其特征在于，所述进气环管上均匀地间隔设有多个出口，且所述折流板有多个，所述多个折流板沿所述直筒部的内壁螺旋上升且在所述直筒部的圆周方向上均匀分布。

11.根据权利要求1所述的由四氯化硅制备三氯氢硅的冷氢化系统，其特征在于，所述供料设备还包括相连通的储料罐和计量罐，所述储料罐的进料口与所述干燥装置相连，其中所述计量罐具有向所述氢化反应器提供反应物料的物料出口，且所述计量罐设有气压调节装置以调节所述计量罐中的气压。

12.根据权利要求11所述的由四氯化硅制备三氯氢硅的冷氢化系统，其特征在于，所述气压调节装置包括：

加压管道，所述加压管道可连通和可闭合地与气源相连以便通过向所述计量罐中通入高压气体来增加所述计量罐中的气压；和

泄压管道，所述泄压管道可连通和可闭合地与尾气源相连以便通过向所述尾气源排出所述计量罐中的气体来降低所述计量罐中的气压。