[发明专利]一种侧线采出回收DCS的反应精馏塔

说明书

本发明公开了一种侧线采出回收DCS的反应精馏塔，属于多晶硅生产的技术领域，包括精馏塔和设于该精馏塔内部的提馏段、反应段和精馏段，所述反应段的顶部和底部分别设有四氯化硅进料管和二氯二氢硅进料管，精馏段设有三氯氢硅侧线采出管；所述精馏塔的塔顶通过第一冷凝管路分别回流至精馏塔的塔顶和反应段的底部；所述精馏塔的塔底通过第二冷凝管路回流至反应段的顶部，以达到提高DCS的转化率，提高原料的利用率，大幅降低生产成本，解决了DCS的处理问题。

技术领域

本发明属于多晶硅生产的技术领域，涉及一种改良西门子法生产多晶硅中，利用侧线采出、塔顶物料全回流的方法处理二氯二氢硅，具体而言，涉及一种侧线采出回收DCS的反应精馏塔。

背景技术

现有技术中多晶硅生产90％都是使用改良西门子法，在利用三氯氢硅(SiHCL3，TCS)在化学气相沉积反应器内沉积生成多晶硅，同时会产生大量的四氯化硅(SiCL4，STC)以及少量的二氯二氢硅(SiH2CL2，DCS)，目前使用的冷氢化技术生产TCS时，也会有一定量的DCS产生，其中DCS物料沸点低，易燃易爆，十分危险，目前已经有很多处理DCS的办法。

传统的DCS处理方法都是利用碱液吸收，将其作为废料处理，增加了环境污染，同时又增加了物料消耗。

目前常规的处理方法，将利用固定床反应器或者反应精馏塔，使STC与DCS按照一定比例混合后，通过催化剂发生反歧化反应生成TCS，但是上述方法中，所使用的催化剂寿命比较短，随着运行时间的变长，DCS一次转化率会逐渐降低，反应器出口及精馏塔塔顶馏出中的DCS含量逐渐升高，馏出中的大量的DCS不能循环利用，降低DCS转化率，增加了物料消耗。

中国专利CN103086380公开了一种利用反应精馏塔处理二氯二氢硅废料的方法及设备，理论转化率达到98.5％，但是该方法中精馏塔未设置侧线采出，塔顶冷凝器冷凝后的物料一部分回到塔内作为精馏塔回流液，一部分作为产品馏出，由于催化剂转化率不断下降，塔顶馏出中的二氯二氢硅含量会逐渐升高，由于馏出产品中的大量的二氯二氢硅不能循环利用，造成二氯二氢硅的浪费。

基于上述所提出的问题缺陷，亟待对反应精馏塔进行结构优化，以能够实现三氯氢硅与未反应完的二氯二氢硅分离，并让未反应完的二氯二氢硅循环参与反应。

发明内容

鉴于此，为了解决现有技术存在的上述问题，本发明的目的在于提供一种侧线采出回收DCS的反应精馏塔以达到提高DCS的转化率，提高原料的利用率，大幅降低生产成本，解决了DCS的处理问题。

本发明所采用的技术方案为：一种侧线采出回收DCS的反应精馏塔，包括精馏塔和设于该精馏塔内部的提馏段、反应段和精馏段，所述反应段的顶部和底部分别设有四氯化硅进料管和二氯二氢硅进料管，精馏段设有三氯氢硅侧线采出管；所述精馏塔的塔顶通过第一冷凝管路分别回流至精馏塔的塔顶和反应段的底部；所述精馏塔的塔底通过第二冷凝管路回流至反应段的顶部。

进一步地，还包括塔釜再沸器，该塔釜再沸器的进口管与所述精馏塔的塔底连通，塔釜再沸器的出口管连通至所述提馏段的底部，以实现对塔底所排出的物料进行加热升温后返回至提馏段，以保证精馏塔内部的反应段温度保持在反应温度下。

进一步地，所述第一冷凝管路包括塔顶冷凝器，所述塔顶冷凝器的进口端与所述精馏塔的塔顶连通，塔顶冷凝器的出口端通过第一回流管和第二回流管分别连通至精馏塔的塔顶和反应段的底部，以实现对未反应完全的二氯二氢硅进行循环利用，同时，还能够解决二氯二氢硅的处理问题，也能够提高二氯二氢硅的转化率。

进一步地，所述第二冷凝管路包括循环四氯化硅冷却器，该循环四氯化硅冷却器的两端分别连通至精馏塔的塔底和反应段的顶部，以实现对四氯化硅进行循环利用。

进一步地，所述四氯化硅进料管和二氯二氢硅进料管分别供应有四氯化硅和二氯二氢硅，所述三氯氢硅侧线采出管排出有三氯氢硅。