精馏塔有哪几种?
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发布时间:2024-09-06 17:45
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时间:2024-10-07 23:53
精馏塔是精馏法提纯四氯化硅、三氯氢硅的主要设备,它由塔釜、塔柱和塔头三部分组成。精馏塔有多种。
(1) 按材料分。按材料分,常见的有三种:石英玻璃精馏塔、不锈钢精馏塔和不锈钢聚四氟塑料衬里精馏塔。
① 石英玻璃精馏塔。
石英玻璃精馏塔是指采用石英玻璃材料制成的精馏塔。石英玻璃的耐腐蚀性能好,采用石英玻璃精馏塔精馏提纯四气化硅或三氯氢硅,设备的沾污少,可获得较纯的产品。因此,在我国电子材料生产中,石英玻璃筛板塔被广泛地采用。
一般对于单产大的石英玻璃精馏塔,还是采用不锈钢塔釜。
如果精馏产品的质量要求过高,不锈钢塔釜不能满足要求,也可采用一塔多釜的办法来解决。
② 不锈钢精馏塔。随着电子工业的飞速发展,要求硅材料产量日益增加,给精馏塔的设备材料提出了更高的要求。由于石英玻璃的性质脆弱,仅局限于用来制造小型的精馏塔,所以很难满足大规模工业生产的需要,因此,石英玻璃精馏塔已逐渐由高纯的不锈钢来取代。
③ 不锈钢聚四氟塑料衬里精馏塔。为了弥补不锈钢精馏塔易于沾污被提纯物的不足,出现了一种不锈钢聚四氟塑料衬里精馏塔。由于聚四氟塑料对四氯化硅或三氯氢硅的沾污比不锈钢少,可以减少对被提纯物的沾污,就可以提高精馏产品的质量。
(2) 按构造。
按构造,精馏塔可分为填料塔和板式塔两种。
①填料塔。填料塔是指塔柱2中放有填料的精馏塔。
在填料塔中,由塔底进人的气体向上流动,塔头回流的液体向下流,气液两相在填料层接触,进行传质。因此填料是非常重要的。
作为填料,比表面积越大越好,对气体的阻力越小越好,而且要有足够的强度和足够的化学稳定性,对四气化硅或三气氢硅不沾污。
在多晶硅生产中,常用的是不锈钢或聚四氟塑料制成的填料。其实,最好的填料应该是用细薄壁石英玻璃管制成的填料。石英玻璃不仅可以制成比表面积大、阻力小的填料,而且制成填料有足够的强度和足够的化学稳定性,因为石英玻璃本身就是硅制品,所以它不会对四氯化硅或三氯氢硅有任何的沾污。
②板式塔。板式塔又可分为筛板塔、泡罩塔、浮阀塔和舌形塔等多种,但在多晶硅生产中常见的板式塔只有筛板塔。筛板塔工作时,塔头回流的液体向下流,受筛板阻挡,在筛板上形成一个液体层;由塔底进人的气体向上流动,通过筛孔穿过筛板,进人液体层中鼓泡,气液两相在筛板上充分接触,进行传质。
降液管是控制筛板上液层厚度的。当液层过厚时,一部分液体就会由降液管降落到下层塔板,这样该层塔板上的液体层厚度就会永远保持一致。
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