[发明专利]光纤用四氯化锗的生产系统

说明书

技术领域

本发明涉及化工技术领域，尤其是涉及一种光纤用四氯化锗的生产系统。

背景技术

光纤级四氯化锗是石英系光纤的主要掺杂剂，它可以提高光纤的折射系数，降低光信号的衰减，增大传输距离，是制造光纤的最重要原材料之一。所以，对光纤级四氯化锗产品的纯度质量要求极高，要求GeCl₄含量≥99.999999%，金属杂质（Fe、Co、Cr、Mn、Cu等）总量≤5ppb，含氢杂质（OH、CH、HCl）总量≤3ppm，甚至更低。

然而，在传统的光纤用四氯化锗的生产过程中，当四氯化锗溶液与空气接触，会吸收空气中的水份而发生化学反应，产生一定量的HCl等含氢杂质，从而造成得到的四氯化锗的纯度不高，而这些杂质的存在又是导致光信号输送过程吸收损耗的主要原因，会直接影响光纤的质量。

发明内容

本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本发明的一个目的在于提出一种提高四氯化锗精馏纯度且密封效果好的光纤用四氯化锗的生产系统。

根据本发明实施例的光纤用四氯化锗的生产系统，包括：至少两个精馏单元，所述精馏单元之间串联布置，每个所述精馏单元包括：精馏釜，所述精馏釜内限定出容纳空间，且所述精馏釜的顶部分别设有进料口和用于充入保护气的保护气补充口；精馏塔，所述精馏塔设在所述精馏釜的上部且与所述精馏釜相通；一级冷凝塔，所述一级冷凝塔设在所述精馏塔的顶部，所述一级冷凝塔的顶部形成有气体出口且底部形成有冷凝液体出口；二级冷凝塔，所述二级冷凝塔的顶部分别通过回流摆头和连接管与所述一级冷凝塔的冷凝液体出口和气体出口相连；出料摆头，所述出料摆头设在所述二级冷凝塔的下部，且所述出料摆头与所述二级冷凝塔相通，所述出料摆头的下部分别连接有废料瓶和产品储罐；以及一级尾气吸收装置，所述一级尾气吸收装置与所述一级冷凝塔的顶部相通；二级尾气吸收装置，所述二级尾气吸收装置与所述一级尾气吸收装置相通；以及尾气处理装置，所述尾气处理装置与所述二级尾气吸收装置相通。

根据本发明的光纤用四氯化锗的生产系统，通过设置多个串联的精馏单元，极大地提高了光纤用四氯化锗的精馏纯度，通过在精馏釜的顶部设置保护气补充口，当光纤用四氯化锗的生产系统工作时，保护气从保护气补充口通入整个系统，从而有效地隔绝了空气的进入。另外，通过设置一级尾气吸收装置和二级尾气吸收装置，进一步隔绝外界空气，提高了密封的可靠性且保持了系统内的压力平衡，在生产系统最后设置尾气处理装置，可将生产系统最后产生的尾气经由尾气处理装置排空。

另外，根据本发明的光纤用四氯化锗的生产系统还可具有如下附加技术特征：

根据本发明的一个实施例，与所述进料口相连的通路上设有第一阀门，所述一级冷凝塔与所述一级尾气吸收装置之间设有第二阀门，与所述保护气补充口相连的保护气通路上设有第三阀门。由此，通过在进料口的通路上设置第一阀门，可有效控制通入的四氯化锗的量，通过在一级冷凝塔和一级尾气吸收装置之间设置第二阀门，当生产系统处于不工作状态时，可有效避免外界空气进入系统内，通过在保护气通路上设置第三阀门，可有效控制通入保护气的量。

进一步地，所述第三阀门与所述精馏釜之间设有流量计。由此，通过调节流量计可控制保护气的流量。

可选地，所述第一阀门、第二阀门以及第三阀门均为电磁阀。由此，采用电磁的控制方式，操作方便。

根据本发明的一个实施例，所述一级尾气吸收装置包括：至少一个缓冲瓶，每个所述缓冲瓶的底部设有放空口，且所述缓冲瓶之间串联放置，其中一个所述缓冲瓶与所述一级冷凝塔的顶部相通；和至少一个液封瓶，每个所述液封瓶的顶部设有浓酸进口且底部设有排出口，且所述液封瓶之间串联放置，其中一个所述液封瓶与所述缓冲瓶的顶部相通，其中，所述至少一个缓冲瓶和所述至少一个液封瓶串联放置。由此，通过设置液封瓶，可有效隔绝外界空气的进入，从而提高了密封的可靠性，通过在液封瓶的前端设置缓冲瓶，当外界压力过大且没有及时补充生产系统内保护气的情况下，缓冲瓶能有效收集倒吸入的浓酸，且脱除外界空气的水分、羟基等杂质，防止污染生产系统，从而造成得到的四氯化锗的纯度不高的情况。

根据本发明的一个实施例，所述二级尾气吸收装置与所述一级尾气吸收装置结构相同。由此，简化了生产工艺，从而提高了生产效率且有效地节约了成本。

可选地，所述一级尾气吸收装置中的缓冲瓶和液封瓶的个数分别为2-5个，所述二级尾气吸收装置中的缓冲瓶和液封瓶的个数分别为2-3个。