[发明专利]制备三氯氢硅的设备

权利要求书

1.一种用于制备三氯氢硅的设备，其特征在于，包括：

氯氢化合成反应装置，所述氯氢化合成反应装置用于使硅粉、氢气以及选自氯化氢与四氯化硅的至少一种发生氯氢化合成反应，以便获得包含三氯氢硅的氯氢化合成反应产物；以及

第一精馏纯化装置，所述第一精馏纯化装置与所述氯氢化合成反应装置相连，用于对所述包含三氯氢硅的氯氢化合成反应产物进行第一精馏纯化处理，以便获得三氯氢硅和第一精馏残液。

2.根据权利要求1所述的设备，其特征在于，所述氯氢化合成反应装置中设置有镍基催化剂或铜基催化剂，以便在存在镍基催化剂或铜基催化剂时，使包含四氯化硅和氢气的气体混合物与硅粉接触，发生所述氯氢化合成反应。

3.根据权利要求2所述的设备，其特征在于，所述包含四氯化硅和氢气的气体混合物中，四氯化硅和氢气的摩尔比为1:2～5。

4.根据权利要求2所述的设备，其特征在于，所述氯氢化合成反应是在500～550摄氏度的温度下进行的。

5.根据权利要求4所述的设备，其特征在于，所述氯氢化合成反应是在500～550摄氏度，1.5～3.5MPa的条件下进行的。

6.根据权利要求2所述的设备，其特征在于，进一步包括：

气液混合装置，所述气液混合装置用于将四氯化硅液体与氢气进行混合，得到气液混合物；

热交换装置，所述热交换装置分别与所述气液混合装置和所述氯氢化合成反应装置相连，用于利用所述氯氢化合成反应产物对所述气液混合物进行热交换处理，以便获得经过预热的气液混合物和经过冷却的氯氢化合成反应产物；以及

电阻加热器，所述电阻加热器分别与所述热交换装置和所述氯氢化合成反应装置相连，用于对经过预热的气液混合物进行加热，以便获得所述包含四氯化硅和氢气的气体混合物，并将所述包含四氯化硅和氢气的气体混合物供给至所述氯氢化合成反应装置。

7.根据权利要求6所述的设备，其特征在于，进一步包括：

除尘装置，所述除尘装置与所述热交换装置相连，以便将所述经过冷却的氯氢化合成反应产物进行除尘处理；以及

第一冷凝装置，所述第一冷凝装置分别与所述除尘装置和第一精馏纯化装置相连，用于将经过除尘处理的氯氢化合成反应产物进行冷凝，以便分别回收氢气和氯硅烷液体，所述氯硅烷液体包含三氯氢硅和四氯化硅，并将所述氯硅烷液体供给至所述第一精馏纯化装置用于所述第一精馏纯化处理。

8.根据权利要求7所述的设备，其特征在于，所述第一冷凝装置与所述氯氢化合成反应装置相连，用于将所述氢气供给至所述氯氢化合成反应装置。

9.根据权利要求1所述的设备，其特征在于，所述第一精馏纯化装置包括串联的多个精馏塔，其中，每个精馏塔均沿所述精馏塔的轴向方向自下而上分别设置进料口和出料口。

10.根据权利要求9所述的设备，其特征在于，所述第一精馏纯化装置包括串联的第一精馏塔、第二精馏塔和第三精馏塔。

11.根据权利要求10所述的设备，其特征在于，所述第一精馏塔的精馏温度为60～100摄氏度，压力为0.2MPa，回流比为10～50:1；所述第二精馏塔的精馏温度为100～140摄氏度，压力为0.5MPa，回流比为20～50:1；所述第三精馏塔的精馏温度为60～80摄氏度，压力为0.2MPa，回流比为20～50:1。

12.根据权利要求6所述的设备，其特征在于，进一步包括：

歧化反应装置，所述歧化反应装置与所述第一精馏纯化装置相连，用于使所述三氯氢硅发生歧化反应，以便获得包含四氯化硅和硅烷的歧化反应产物；

第二精馏纯化装置，所述第二精馏纯化装置与所述歧化反应装置相连，用于对所述歧化反应产物进行第二精馏纯化处理，以便获得硅烷气体和四氯化硅；以及

热解反应装置，所述热解反应装置与所述第二精馏纯化装置相连，用于使所述硅烷气体发生热解反应，以便获得多晶硅。

13.根据权利要求12所述的设备，其特征在于，所述四氯化硅的至少一部分来源于所述歧化反应装置。

14.根据权利要求12所述的设备，其特征在于，所述第二精馏纯化装置与所述氯氢化合成装置相连，以便将所述第二精馏纯化装置中获得的四氯化硅用于所述氯氢化合成反应。