專利名稱：一種洗滌塔的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種洗滌塔，尤其涉及一種利用氣固液三相分離方法來凈化氯硅 烷合成氣的洗滌塔。
背景技術(shù)：
在氯硅烷的單體生產(chǎn)中，經(jīng)流化床后的混合單體中除了含有四氯化硅和三氯氫硅 外，還會含有少量的固體硅塵和高沸點(diǎn)組分，固體硅塵和高沸點(diǎn)組分是雜質(zhì)，因此必須將它 們分離出來。在現(xiàn)代技術(shù)中，除去流化床尾氣中的雜質(zhì)的方法主要有干法除塵和濕法除塵 兩種。干法除塵一般采用布袋過濾器和過濾網(wǎng)的方法除去雜質(zhì)，一般為了不影響流化床氣 體的流速往往濾網(wǎng)的孔徑較大，因此通過這種方法只能過濾直徑在Imm以上的物質(zhì)，而較 細(xì)小的雜質(zhì)會進(jìn)入后續(xù)的設(shè)備，導(dǎo)致后續(xù)設(shè)備的嚴(yán)重堵塞，而堵塞的過濾網(wǎng)只能人工清洗， 不僅操作麻煩，而且會對清洗者的人身造成傷害，因而在應(yīng)用上受到了一定的限制。濕法除 塵相比干法除塵效率較高，而且可用設(shè)備也比較多如文丘里洗滌槽、復(fù)噴復(fù)擋洗滌器等。目前去除氯硅烷合成氣中固體硅塵和高沸點(diǎn)組分常用的方法是選用洗滌塔，而現(xiàn) 有的洗滌塔設(shè)備結(jié)構(gòu)單一，不能有效地將氯硅烷合成氣中的硅塵和高沸點(diǎn)組分分離出來， 去除硅塵和高沸點(diǎn)組分的效果較差，達(dá)不到理想的除塵效果，對產(chǎn)品氯硅烷的質(zhì)量影響很 大。

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型所要解決的技術(shù)問題是針對現(xiàn)有技術(shù)中洗滌塔存在的上述不足，提供 一種可有效去除氯硅烷合成氣中的硅塵和高沸點(diǎn)物的洗滌塔，該洗滌塔成本低、除塵效果 好。解決本實(shí)用新型技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是該洗滌塔包括塔釜和設(shè)于塔釜上 的塔體，還包括有冷凝器，所述塔釜上開有合成氣入口，塔體內(nèi)部設(shè)有一層或多層能夠容納 一定高度的液體的塔盤，塔體頂部開有合成氣出口，在所述塔盤和合成氣出口之間的塔體 上開有冷凝液入口，所述合成氣出口與冷凝器的輸入端連通，所述冷凝器的輸出端與所述 冷凝液入口連通。其中，塔體內(nèi)由下到上固定有一層或多層塔盤固定支撐，塔盤固定支撐與其上部 空間共同形成塔盤。優(yōu)選的是，所述塔釜內(nèi)設(shè)置有用于加熱的再沸器。優(yōu)選的是，所述塔釜的溫度為80°C 90°C，塔體頂部的溫度為65°C左右。優(yōu)選的是，所述塔釜的下部呈圓筒形，其與塔體結(jié)合的上部呈圓錐體形，塔體呈圓 筒形，塔釜的頂部與塔體的底部結(jié)合為一體。塔釜和塔體的過渡呈錐形，且塔釜空間較大， 不僅能有效緩沖合成氣，而且使操作人員檢修方便。塔釜底部的直徑為1300mm，塔體的直徑為900mm，所述塔釜內(nèi)的液體高度為 1000mm。塔釜內(nèi)的正常液封高度由塔內(nèi)溫度和壓力共同來控制，其中溫度包括氣體進(jìn)口溫度和塔頂溫度，壓力包括塔間壓差(洗滌塔進(jìn)口壓力與塔頂壓力之差)和冷凝器壓差(塔 頂與冷凝器出口壓力之差)優(yōu)選的是，塔釜下部開有高沸點(diǎn)物排出口。優(yōu)選的是，所述塔體上，合成氣出口與冷凝液入口之間設(shè)有法蘭封頭，塔釜中部設(shè) 置有人孔法蘭，以方便設(shè)備檢修和清洗。塔釜上間隔一定距離開有兩個液位計(jì)端口。塔釜和塔體上還可分別設(shè)置有壓力表，塔釜和塔體上還可分別設(shè)置有溫度計(jì)。合成氣通過合成氣入口進(jìn)入洗滌塔，經(jīng)洗滌塔塔盤上聚集的循環(huán)液體吸收，除去 合成氣中的粉塵和高沸點(diǎn)組分，純凈氣體最后從合成氣出口排出，而合成氣經(jīng)過塔盤后從 氣體中冷凝下來的液體則進(jìn)入冷凝器中，并由冷凝液入口進(jìn)入塔體中，落入塔盤上形成循 環(huán)液體，而硅塵和高沸點(diǎn)物則落入塔釜內(nèi)，從高沸點(diǎn)物排出口排出。本實(shí)用新型是針對氯硅烷合成氣的物化性質(zhì)進(jìn)行的改進(jìn)，其利用氯硅烷的循環(huán)工 藝有效除去氯硅烷合成氣中的硅塵和高沸點(diǎn)物組分，降低高沸點(diǎn)物和硅塵所占的百分比含 量，達(dá)到有效除塵的目的，降低安全風(fēng)險(xiǎn)，提高產(chǎn)品質(zhì)量，而且對設(shè)備的要求較低，降低了能 耗和設(shè)備成本，同時能實(shí)現(xiàn)洗滌塔的長周期連續(xù)運(yùn)行。

圖1為本實(shí)用新型洗滌塔的結(jié)構(gòu)示意圖。圖中1-合成氣出口 ；2-法蘭封頭；3-冷凝液入口 ；4-塔盤；5-塔盤固定支撐； 6-液位計(jì)端口 ；7-人孔法蘭；8-高沸點(diǎn)物排出口 ；9-再沸器；10-合成氣入口 ；11-冷凝器。
具體實(shí)施方式
為使本領(lǐng)域技術(shù)人員更好地理解本實(shí)用新型的技術(shù)方案，
以下結(jié)合附圖和具體實(shí) 施方式對本實(shí)用新型洗滌塔作進(jìn)一步詳細(xì)描述。如圖1所示，本實(shí)施例中，洗滌塔包括塔釜、設(shè)于塔釜上的塔體，以及冷凝器11，所 述塔釜上開有合成氣入口 10，塔體內(nèi)部設(shè)有一層或多層能夠容納一定高度的液體的塔盤， 塔體頂部開有合成氣出口 1，在所述塔盤和合成氣出口 1之間的塔體上開有冷凝液入口 3， 合成氣出口 1與冷凝器11的輸入端連通，冷凝器11的輸出端與冷凝液入口 3連通。其中，洗滌塔高7. 6米，塔釜的下部呈圓筒形，其直徑為1300mm，其上部的直徑逐 漸變小，直至與塔體下部相結(jié)合為一體，塔體呈圓筒形，其直徑為900mm ；塔頂和塔體通過 法蘭封頭2連接在一起。本實(shí)施例中，塔體內(nèi)由下到上固定有7層塔盤固定支撐5，每一層塔盤固定支撐5 與其上部空間共同形成一個塔盤4。塔體內(nèi)共設(shè)置有7個塔盤4，使得塔體的空間足夠通 透，塔盤4上布滿小而密的孔隙，有利于循環(huán)；在安裝塔盤4時，塔盤固定支撐5為加裝固 件，其從塔壁上突出的部分延伸到塔盤的凹槽中，再用螺栓固定好，以保證該層塔盤在同一 水平面上。從塔體頂部延伸出來的管道連接至冷凝器11的輸入端，該連接管與塔頂連接處 還設(shè)置有合成氣出口 1 ；冷凝器11的輸出端通過管道連接至塔體上端部，與冷凝液入口 3 連通，冷凝器11采用循環(huán)水進(jìn)行導(dǎo)熱。其中，合成氣出口 1處于法蘭封頭2的上方、回流氯硅烷的冷凝液入口 3處于法蘭封頭2的下方。在塔釜上部接近塔體處的部位設(shè)置有合成氣入口 10，塔釜中設(shè)置有單塔盤，單塔 盤上設(shè)置有再沸器9，再沸器9 一般采用蒸汽來加熱，以控制塔釜內(nèi)的溫度。在塔釜上還設(shè) 置有兩個間隔一定距離的液位計(jì)端口 6，所述兩個液位計(jì)端口 6中可分別設(shè)置液位計(jì)，以用 于監(jiān)測塔釜中液封的高度。其中兩個液位計(jì)端點(diǎn)6的位置分別設(shè)置在塔釜的上部和下部。 在兩個液位計(jì)端口 6之間設(shè)置有人孔法蘭7，操作工人可以通過人孔法蘭7進(jìn)入塔釜中進(jìn)行 檢修和雜質(zhì)的清洗。在塔釜上，再沸器9的下方設(shè)置有高沸點(diǎn)物排出口 8，用于排出高沸點(diǎn)物及硅塵。 其中，支撐再沸器9的單塔盤在安裝的過程中用加裝固件在塔壁上突出的部分延伸到單塔 盤的凹槽中，再用螺栓固定好，以有效杜絕由于液封過多對單塔盤的平衡破壞。在塔釜和塔體上的適當(dāng)位置處還分別設(shè)置有壓力表和溫度計(jì)，以便能嚴(yán)格控制塔 釜和塔頂?shù)臏囟群蛪毫?，保證氯硅烷洗滌塔的液位。特別的是，在使用前應(yīng)使洗滌塔建立平衡，即通入較純的氯硅烷產(chǎn)物組分，例如四 氯化硅作為循環(huán)介質(zhì)，同時用合成氣蒸汽和冷凝器11外循環(huán)的冷凝水調(diào)節(jié)其蒸發(fā)量和回 流量，以使其能在塔釜內(nèi)積累一定厚度液體形成液封，同時在塔盤4上也形成一個薄層的 液封，當(dāng)合成氣體組分通入時就能迅速起到洗滌作用。氯硅烷合成氣中一般主要含有四氯化硅、三氯氫硅、硅塵和高沸點(diǎn)物等。使用該 洗滌塔時，需要除塵的氯硅烷合成氣通過合成氣入口 10進(jìn)入塔釜，此時氯硅烷合成氣的溫 度大約為135°c，因?yàn)橄虏克幹睆捷^大(直徑1300mm)而上部塔盤處直徑變小(直徑 900mm)，較大的空間對氯硅烷合成氣起到了緩沖的作用，使氯硅烷合成氣流速減低，減速后 的氯硅烷合成氣透過塔盤上的孔隙上升。如前所述，由于塔盤采用了塔盤固定支撐連接，能 保證塔盤在同一水平面上，塔盤上留有一薄層液封。本實(shí)施例中依據(jù)氯硅烷合成氣中各組 分的物化性質(zhì)，將塔釜溫度控制在80°C 90°C，塔體頂部的溫度控制在65°C左右，并保證 留在塔釜內(nèi)的四氯化硅液封保持在一定高度(一般為1000mm)，通過液位計(jì)監(jiān)測液封高度， 當(dāng)液封高度發(fā)生較大變化的時候，調(diào)節(jié)塔釜下部的再沸器9加熱其溫度，以便保證四氯化 硅液封的高度為恒定值。少量的高沸點(diǎn)物和其余氣體在高溫上升的過程中，隨四氯化硅根 據(jù)洗滌塔內(nèi)的溫度和壓力在洗滌塔和冷凝器之間進(jìn)行往復(fù)循環(huán)。合成氣在穿過塔盤上的積 聚的薄層液體后被循環(huán)介質(zhì)充分吸收，達(dá)到硅塵和高沸點(diǎn)物被有效分離的目的，而三氯氫 硅(在洗滌塔壓力大約為0. 3MPa的狀態(tài)下)沸點(diǎn)為31. 8°C，低于塔體頂部溫度(65°C)， 因此保持氣體狀態(tài)，與其他組分輕的物質(zhì)通過合成氣出口 1排出洗滌塔；而四氯化硅(在洗 滌塔壓力大約為0. 3MPa的狀態(tài)下)沸點(diǎn)為74. 8°C，高于塔體頂部溫度(65°C)，只有小部 分仍保持氣體狀態(tài)，這部分四氯化硅作為循環(huán)介質(zhì)與其他組分重的物質(zhì)通過連接冷凝器11 的管道進(jìn)入冷凝器11，并通過回流氯硅烷冷凝液入口 3回到洗滌塔中。在冷凝器11中冷凝 后，此時的四氯化硅為液體狀態(tài)，受重力作用下落至塔釜，將充分溶解在其中的高沸點(diǎn)物和 硅塵帶至塔釜，高沸點(diǎn)物和硅塵等雜質(zhì)通過塔底的高沸物排出口 8及時排走。在使用本實(shí)施例所述洗滌塔的過程中，要控制好一個液位、兩個溫度和兩個壓差。 一個液位即洗滌塔液位，兩個溫度即氣體進(jìn)口溫度和塔頂溫度，兩個壓差即塔間壓差(洗 滌塔進(jìn)口壓力與塔頂壓力之差)和冷凝器壓差(塔頂與冷凝器出口壓力之差)。一般來說， 合成氣入口 10處的溫度越高越好，這樣可以防止雜質(zhì)凝固或液化而不能進(jìn)入洗滌塔，但是也不能太高，以免系統(tǒng)因溫度過高而不易控制。同時進(jìn)口的壓力也不能太小，這樣能保證合 成氣的氣體流速，以便硅塵能進(jìn)入洗滌塔。合成氣體通入洗滌塔后，部分氣體會冷凝成液體 而留在塔釜，這時可以調(diào)節(jié)再沸器9的溫度使液體向上蒸發(fā)，然后再調(diào)節(jié)冷凝器11使液體 回流至塔盤，形成一個平衡。當(dāng)達(dá)到平衡狀態(tài)時，塔盤上會形成一定厚度的液體，使洗滌塔 塔間形成一定的壓差。調(diào)節(jié)再沸器9和冷凝器11，盡量使壓差保持恒定以便保持平衡。調(diào) 節(jié)的原則是塔頂溫度不能過高以致于使雜質(zhì)汽化或升華為氣體而不能起洗滌作用；冷凝 溫度不宜過低，以防止產(chǎn)物液體在冷凝器積液影響使用；同時還需注意，在用再沸器9調(diào)節(jié) 洗滌塔塔盤4的液位時，為防止塔釜液中雜質(zhì)濃度過高而產(chǎn)生沉淀，應(yīng)使液封緩慢上漲。由于塔釜液中含有高沸點(diǎn)物，容易堵塞液位計(jì)，所以一般采用部分回流液沖洗液 位計(jì)的方式防止液位計(jì)堵塞。同時由于高沸點(diǎn)物在洗滌過程中被固定在洗滌塔塔釜中，所 以使用一段時間后塔釜液的高沸點(diǎn)物含量會升高，所以在使用一定時間后要對洗滌塔塔釜 液進(jìn)行置換，防止高沸點(diǎn)物在塔釜沉積，防止堵塞后續(xù)設(shè)備。本實(shí)用新型是針對氯硅烷的物化性質(zhì)進(jìn)行的改進(jìn)，其利用氯硅烷的循環(huán)工藝有效 除去氯硅烷中的硅塵和高沸點(diǎn)物組分，降低高沸點(diǎn)物和硅塵所占的百分比含量，達(dá)到有效 除塵的目的，降低安全風(fēng)險(xiǎn)，提高產(chǎn)品質(zhì)量，而且對設(shè)備的要求較低，降低了能耗和設(shè)備成 本，同時塔釜空間較大，操作人員檢修方便，能實(shí)現(xiàn)洗滌塔的長周期連續(xù)運(yùn)行?？梢岳斫獾氖牵陨蠈?shí)施方式僅僅是為了說明本實(shí)用新型的原理而采用的示例性 實(shí)施方式，然而本實(shí)用新型并不局限于此。對于本領(lǐng)域內(nèi)的普通技術(shù)人員而言，在不脫離本 實(shí)用新型的精神和實(shí)質(zhì)的情況下，可以做出各種變型和改進(jìn)，這些變型和改進(jìn)也視為本實(shí) 用新型的保護(hù)范圍。
權(quán)利要求1.一種洗滌塔，包括塔釜和設(shè)于塔釜上的塔體，其特征在于還包括有冷凝器(11)，所 述塔釜上開有合成氣入口(10)，塔體內(nèi)部設(shè)有一層或多層能夠容納一定高度的液體的塔盤 G)，塔體頂部開有合成氣出口(1)，在所述塔盤和合成氣出口(1)之間的塔體上開有冷凝 液入口(3)，所述合成氣出口(1)與冷凝器(11)的輸入端連通，所述冷凝器(11)的輸出端 與所述冷凝液入口(3)連通。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的洗滌塔，其特征在于塔體內(nèi)由下到上固定有一層或多層塔盤 固定支撐(5)，塔盤固定支撐(5)與其上部空間共同形成塔盤G)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的洗滌塔，其特征在于所述塔釜內(nèi)設(shè)置有用于加熱的再沸器⑶。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的洗滌塔，其特征在于所述塔釜的溫度為80°C 90°C，塔體頂 部的溫度為65°C左右。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的洗滌塔，其特征在于所述塔釜的下部呈圓筒形，其與塔體結(jié) 合的上部呈圓錐體形，塔體呈圓筒形，塔釜的頂部與塔體的底部結(jié)合為一體。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的洗滌塔，其特征在于塔釜底部的直徑為1300mm，塔體的直徑 為900mm，所述塔釜內(nèi)的液體高度為1000mm。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的洗滌塔，其特征在于塔釜下部開有高沸點(diǎn)物排出口(8)。
8.根據(jù)權(quán)利要求1-7之一所述的洗滌塔，其特征在于所述塔體上，合成氣出口(1)與冷 凝液入口( 之間設(shè)有法蘭封頭O)，塔釜中部設(shè)置有人孔法蘭(7)。
9.根據(jù)權(quán)利要求1-7之一所述的洗滌塔，其特征在于塔釜上間隔一定距離開有兩個液 位計(jì)端口(6)。
10.根據(jù)權(quán)利要求1-7之一所述的洗滌塔，其特征在于塔釜和塔體上還設(shè)置有壓力表， 塔釜和塔體上還設(shè)置有溫度計(jì)。
專利摘要本實(shí)用新型提供一種洗滌塔，其包括塔釜和設(shè)于塔釜上的塔體，還包括有冷凝器(11)，所述塔釜上開有合成氣入口(10)，塔體內(nèi)部設(shè)有一層或多層能夠容納一定高度的液體的塔盤(4)，塔體頂部開有合成氣出口(1)，在所述塔盤和合成氣出口(1)之間的塔體上開有冷凝液入口(3)，所述合成氣出口(1)與冷凝器(11)的輸入端連通，所述冷凝器(11)的輸出端與所述冷凝液入口(3)連通。本實(shí)用新型能有效除去氯硅烷中的硅塵和高沸點(diǎn)物組分，降低高沸點(diǎn)物和硅塵所占的百分比含量，達(dá)到有效除塵的目的。
文檔編號B01D53/18GK201855644SQ201120052670
公開日2011年6月8日 申請日期2011年3月2日 優(yōu)先權(quán)日2011年3月2日
發(fā)明者劉賢斌, 彭江華, 楊龍, 馬海衛(wèi) 申請人:特變電工新疆硅業(yè)有限公司