TCS精馏工艺简介

根据进入精馏工序的物料来源的不同，精馏工艺也大致分为以下几个功能块：1）合成料提纯；2）还原回收料提纯；3）氢化回收料提纯；4）STC综合利用；5）还可能有高低沸物的分离提纯
合成料的含有多种杂质成分的混合液，特别是其中的硼化合物、磷化合物、有机硅化合物和低分子有机物等艰难范例的物质，它们与三氯氢硅的相对挥发度比较接近，分离系数接近1。因此，这部分物料需用较多级的精馏塔进行连续精馏才能得到合格的产品。过程主要包括：组分三氯氢硅和四氯化硅分离，硼、磷和金属杂质的分离，精馏提纯三氯氢硅和四氯化硅。
还原回收料是由还原炉未反应的高纯三氯氢硅、反应副产物四氯化硅等氯硅烷冷凝液组成的混合物，其各种金属和非金属杂质含量较低。因此，还原回收料的提纯过程主要是分离三氯氢硅的四氯化硅，二氯二氢硅、硼、磷和金属杂质，其提纯工艺比合成料提纯工艺要简单一些，提纯塔的数量要少一些。
四氯化硅的综合利用是指在回收利用精馏塔排出的废料液，其原料成分比较复杂，若对产品纯度要求不高时，只需对四氯化硅进行简单的提纯。提纯后的四氯化硅产品一部分不断地送回湿法除尘喷淋塔，一部分送至氢化炉进行四氯化硅氢化反应。目的是最大限度地减少硅氯等原料的消耗量。
所有精馏塔都采用加压操作。加压精馏（塔顶压力高于大气压力的精馏）适用于分离沸点较低的混合物。提高操作压力可使混合物沸点升高，所需的制冷剂温度不至于要求过低，可使用一般常温水座冷却介质，节省能源而且加压精馏可增大塔的处理量，但是加压操作会增加设备投资和再沸器的加热能量，而且使有些混合物组分间的相对挥发度减小，增加了精馏提纯的困难，所以不能过分提高操作压力。
对于加压精馏塔，顶压实由顶温、塔顶料液组成、尾气排放量的综合控制所决定的。不凝性气体含量高的塔与其他物料情况相近的塔相比，可适当降低顶温，以免大量物料被带出系统。对纯度已较高的无聊提纯塔，在稳定顶压的同时，顶温和釜温应尽可能接近该纯物料的泡点，这样才保证产品纯度。总之，精馏塔的压力、温度是产品（馏出液、釜液）纯度的间接体现。一定要严格控制其变化并找出最佳控制点。
另外，精馏塔的板效率和回流比的控制，以及原料组分的波动等也是影响提纯效果的重要因素。因此，在操作过程中应注意对加热输入功率（或蒸汽量）的稳定控制及对回流比的有效监控。要求操作人员应严格按照规定的工艺操作参数进行操作，只可充许范围内小幅度的调整。
操作过程中还应注意，开车时，精馏必须干燥，确认干燥后才能加入氯硅烷：停车时，要充入氮气四塔内保持正压。这样能有效地避免因水汽进入，造成精馏塔的腐蚀并影响三氯氢硅的品质。
具体的工艺操作参数，在实际操作中应根据具体情况在作相应调整。
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部分水解吸附法基于两个基本原理
1、卤化硼（BCL3为代表）、BOCL和其他含硼络合物，以及Ti  AL等一些元素的氯化物，比STC更容易被水解、水化合或络合，形成不容易挥发的化合物而除去；
2、过量的水使一部分卤化硅水解成硅胶的SiO2，它能吸附及其他极性杂质的氯化物。
因此，部分水解吸附法除了能除去硼杂质以外，还能除去其他极性杂质如Fe和P等的氯化物。
水可以用蒸汽、液体或固体（冰）的形式加到液体的氯硅烷之中，也可以将水蒸汽与硅氯化物蒸汽接触。
最常用的方法：就是将水用氮或其他惰性气体载带通入液体硅氯化物中鼓泡或吹过搅拌着的硅氯化物的表面。可以用惯用的固液分离操作来分离水解后的混合物，最常用的是蒸馏法。
水的用量，各文献提出的数值相差甚大。杜邦公司提出加入0.1—0.5%（mol）的水；英国标准电气公司提出加入千分之一的水；波兰学者提出加入1.5—2%（W）的水。
总之，水的用量既要应保证杂质（特别是硼化物）水解的需要，又不应过量而使硅氯化物水解损失过多。
用含结晶水的盐（CaCL.6H2O）加到硅氯化物去，能有明显的作用。实验室可制得P型电阻率达40000欧姆。厘米的高纯硅。

简单学习了，谢谢楼主分享！

谢谢楼主的资料，学习了。

没搞懂你说的那个部分水解吸附法啥意思，不是在三氯氢硅的精馏提纯中不能进水吗？你怎么还用水啊。。。。不懂请指教，感激！！！！！

也是，我也没有看懂

两段内容不搭界吧

回复 1# mark810
    确实明白了很多TCS精馏的工作原理和控制参数的关键。多多交流学习就一定会有收获的。

谢谢分享！

除杂*键吧  尤其是硼磷

那个部分水解法吸附怎么解释啊，楼主说下，请教了