[实用新型]石英玻璃精馏塔

说明书

技术领域：

本实用新型涉及一种用于四氯化硅提纯的石英玻璃精馏塔，属四氯化硅提纯精馏设备领域。

背景技术：

随着世界信息技术、航空、航天光电子产品等技术的飞速发展，对制作高纯石英舟及扩散管，大规模集成电路用光掩膜基板，航空航天技术中用作耐辐照遥感光学透镜及反射镜，核惯性约束聚变等的材料提出了更高的要求。而材料的纯度又主要决定于原料的纯度，因此用来生产高纯石英玻璃及光学石英玻璃的四氯化硅必须经过一系列的提纯过程，要求杂质含量，特别是硼，磷，铜，铁含量要降低到要求的程度，除去这些杂质最有效的方法就是采用精镏提纯法通过精馏装置提纯。而精馏装置最重要的部件之一精镏塔，直接影响到精馏装置的提纯效果和生产效率，精馏塔的好坏又主要取决于塔柱内部回流时，气液交换面积的大小以及回流量和塔板的数量。

长期以来，由于传统精馏塔的塔柱是由塔节相互焊接制成，限制了塔柱的直径尺寸，故而使得精馏塔的产量少，效率低，不适合四氯化硅提纯的规模化生产需要。而且这种传统的塔柱安全系数低，加工强度大，更换维修困难。

发明内容：

本实用新型的目的在于：提供一种塔柱由多个塔节通过卡盘相互连接制成，具有更换维修简单，适合规模化生产，安全系数高的石英玻璃精馏塔。

本实用新型是通过如下的技术方案来实现上述目的的：

一种石英玻璃精馏塔，它由塔釜，塔柱及冷凝器组成，塔釜上面装有塔柱，塔柱上面通过连接器装有冷凝器，其特征在于：所述塔柱由塔节通过卡盘相互连接制成。

所述的塔节为一管状物，其上下两端分别焊接有石英法兰，塔节内等距离装有塔板。

所述的卡盘呈环状，卡盘内通过卡板槽装有卡板，卡盘外缘制有凸缘，凸缘上制有螺栓孔。

所述的冷凝器下面制有进水口，上面端部制有尾气口和出水口。所述的冷凝器的出口端经导管与连接器的回流口连接，并分别与纯料周转罐和纯料罐连接。

本实用新型与现有技术相比的有益效果是：塔柱采用多个塔节通过卡盘相互连接制成，解决了现有技术中精馏塔因塔柱采用整体焊接的结构造成塔柱直径小，产量低以及不易更换维修的问题。该石英玻璃精馏塔其容量是传统石英玻璃精馏塔的50倍，克服了传统石英玻璃精馏塔不能规模化生产的弊端，提高了连续作业的效率，操作安全性得到了大大提高。

附图说明：

图1为石英玻璃精馏塔的结构示意图；

图2为塔柱的结构示意图；

图3为卡盘的结构示意图。

图中：1、塔釜，2、塔柱，3、冷凝器，4、出料口，5、尾气口，6、进水口，7、出水口，8、塔节，9、卡盘，10、石英法兰，11、塔板，12、连接器，13、导管，14、纯料周转罐，15、纯料罐，16、卡板，17、凸缘，18、螺栓孔。

具体实施方式：

该石英玻璃精馏塔由塔釜1，塔柱2及冷凝器3组成，塔釜1上面装有一塔柱2，塔柱2上面通过连接器12装有一冷凝器3。冷凝器3下面制有进水口6，上面端部制有尾气口5和出水口7。冷凝器3的出口端经出料口4与导管13连接，并分别与纯料周转罐14和纯料罐15连接。塔柱2由多个塔节8通过卡盘9相互连接制成，塔节8为一管状物，其上下两端分别装有石英法兰10，石英法兰10通过石英玻璃熔接条密封熔接。石英法兰10的凸缘上制有密封槽，其内装有聚四氟乙烯密封垫。塔节8内等距离固定安装有多块塔板11，固定在塔节8内壁。

卡盘9呈环状，由不锈钢材料制成，卡盘9内通过卡板槽装有两个半圆形的卡板16，卡盘9外缘制有凸缘17，凸缘17上制有螺栓孔18。

卡盘9的内圈直径略大于石英法兰10凸缘的外径，通过两个半圆形卡板16卡压住石英法兰10的凸缘，即能使多个塔节8相互牢固连接。

工作时，经过一次提纯后的粗四氯化硅经塔釜1进入精馏塔的塔柱2并被汽化，被汽化的液体所产生的蒸汽自下而上流动到塔柱2顶部，而升入塔顶的蒸汽又被冷凝器3冷却成液体后经导管13回流到塔柱2内。在这种连续的气液两相接触过程中就产生传热和传质的现象，来自下方的蒸汽冷却时放出的潜热使上方的液体被汽化，易挥发的组分从液相转入气相，而同时下方蒸汽放出潜热部分冷凝为液体，难挥发的组分从气相转为液相，经过一段时间的回流，易挥发的组分不断从液相向气相转移，塔顶部分的蒸汽几乎全是易挥发的组分，也就是低沸点，同样液相从塔顶到塔底易挥发的组分浓度降低，难挥发的组分浓度上升，塔底最后得到的几乎全是难挥发的组分，也就是高沸点部分。控制塔顶温度到达56—58℃，塔釜1的温度到达67—75℃时，先按初级成品的纯度以回流比20:1去除低沸点物质，再按回流比为20:1将纯料经纯料周转罐14后，贮存于纯料罐15，最后按初级成品的纯度去除高沸点物质。