專利名稱：石英玻璃精餾塔的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種用于四氯化硅提純的石英玻璃精餾塔，屬四氯 化硅提純精餾設備領域。
技術背景
隨著世界信息技術、航空、航天光電子產品等技術的飛速發展，對制 作高純石英舟及擴散管，大規模集成電路用光掩膜基板，航空航天技術 中用作耐輻照遙感光學透鏡及反射鏡，核慣性約束聚變等的材料提出了 更高的要求。而材料的純度又主要決定于原料的純度，因此用來生產高 純石英玻璃及光學石英玻璃的四氯化硅必須經過一系列的提純過程，要 求雜質含量，特別是硼，磷，銅，鐵含量要降低到要求的程度，除去這 些雜質最有效的方法就是采用精鎦提純法通過精餾裝置提純。而精餾裝 置最重要的部件之一精鎦塔，直接影響到精餾裝置的提純效果和生產效 率，精餾塔的好壞又主要取決于塔柱內部回流時，氣液交換面積的大小 以及回流量和塔板的數量。
長期以來，由于傳統精餾塔的塔柱是由塔節相互焊接制成，限制了 塔柱的直徑尺寸，故而使得精餾塔的產量少，效率低，不適合四氯化硅 提純的規模化生產需要。而且這種傳統的塔柱安全系數低，加工強度大， 更換維修困難。
發明內容
本實用新型的目的在于提供一種塔柱由多個塔節通過卡盤相互連接制成，具有更換維修簡單，適合規模化生產，安全系數高的石英玻璃 精餾塔。
本實用新型是通過如下的技術方案來實現上述目的的
一種石英玻璃精餾塔，它由塔釜，塔柱及冷凝器組成，塔釜上面裝 有塔柱，塔柱上面通過連接器裝有冷凝器，其特征在于所述塔柱由塔 節通過卡盤相互連接制成。
所述的塔節為一管狀物，其上下兩端分別焊接有石英法蘭，塔節內 等距離裝有塔板。
所述的卡盤呈環狀，卡盤內通過卡板槽裝有卡板，卡盤外緣制有凸 緣，凸緣上制有螺栓孔。
所述的冷凝器下面制有進水口，上面端部制有尾氣口和出水口。所 述的冷凝器的出口端經導管與連接器的回流口連接，并分別與純料周 轉罐和純料罐連接。
本實用新型與現有技術相比的有益效果是塔柱采用多個塔節通過 卡盤相互連接制成，解決了現有技術中精餾塔因塔柱采用整體焊接的結 構造成塔柱直徑小，產量低以及不易更換維修的問題。該石英玻璃精餾 塔其容量是傳統石英玻璃精餾塔的50倍，克服了傳統石英玻璃精餾塔不 能規模化生產的弊端，提高了連續作業的效率，操作安全性得到了大大 提高。


圖l為石英玻璃精餾塔的結構示意圖； 圖2為塔柱的結構示意圖；圖3為卡盤的結構示意圖。
圖中1、塔釜，2、塔柱，3、冷凝器，4、出料口， 5、尾氣口， 6、 進水口， 7、出水口， 8、塔節，9、卡盤，10、石英法蘭，11、塔板， 12、連接器，13、導管，14、純料周轉罐，15、純料罐，16、卡板，17、 凸緣，18、螺栓孔。
具體實施方式
該石英玻璃精餾塔由塔釜l，塔柱2及冷凝器3組成，塔釜l上面裝有 一塔柱2，塔柱2上面通過連接器12裝有一冷凝器3。冷凝器3下面制有進 水口6，上面端部制有尾氣口5和出水口7。冷凝器3的出口端經出料口4 與導管13連接，并分別與純料周轉罐14和純料罐15連接。塔柱2由多個塔 節8通過卡盤9相互連接制成，塔節8為一管狀物，其上下兩端分別裝有石 英法蘭IO，石英法蘭10通過石英玻璃熔接條密封熔接。石英法蘭10的凸 緣上制有密封槽，其內裝有聚四氟乙烯密封墊。塔節8內等距離固定安裝 有多塊塔板ll，固定在塔節8內壁。
卡盤9呈環狀，由不銹鋼材料制成，卡盤9內通過卡板槽裝有兩個半 圓形的卡板16，卡盤9外緣制有凸緣17，凸緣17上制有螺栓孔18。
卡盤9的內圈直徑略大于石英法蘭10凸緣的外徑，通過兩個半圓形卡 板16卡壓住石英法蘭10的凸緣，即能使多個塔節8相互牢固連接。
工作時，經過一次提純后的粗四氯化硅經塔釜1進入精餾塔的塔柱2 并被汽化，被汽化的液體所產生的蒸汽自下而上流動到塔柱2頂部，而升 入塔頂的蒸汽又被冷凝器3冷卻成液體后經導管13回流到塔柱2內。在這 種連續的氣液兩相接觸過程中就產生傳熱和傳質的現象,來自下方的蒸汽冷卻時放出的潛熱使上方的液體被汽化,易揮發的組分從液相轉入氣 相，而同時下方蒸汽放出潛熱部分冷凝為液體,難揮發的組分從氣相轉為 液相，經過一段時間的回流，易揮發的組分不斷從液相向氣相轉移,塔頂 部分的蒸汽幾乎全是易揮發的組分，也就是低沸點，同樣液相從塔頂到塔 底易揮發的組分濃度降低，難揮發的組分濃度上升，塔底最后得到的幾乎
全是難揮發的組分，也就是高沸點部分。控制塔頂溫度到達56—58°C，塔 釜1的溫度到達67—75'C時，先按初級成品的純度以回流比20:1去除低沸 點物質，再按回流比為20:1將純料經純料周轉罐14后，貯存于純料罐15， 最后按初級成品的純度去除高沸點物質。
權利要求1、一種石英玻璃精餾塔，它由塔釜(1)，塔柱(2)及冷凝器(3)組成，塔釜(1)上面裝有塔柱(2)，塔柱(2)上面通過連接器(12)裝有冷凝器(3)，其特征在于所述塔柱(2)由塔節(8)通過卡盤(9)相互連接制成。
2、 根據權利要求l所述的石英玻璃精餾塔，其特征在于所述的塔 節(8)為一管狀物，其上下兩端分別焊接有石英法蘭(10)，塔節(8) 內等距離裝有塔板(11)。
3、 根據權利要求l所述的石英玻璃精餾塔，其特征在于所述的卡 盤(9)呈環狀，卡盤(9)內通過卡板槽裝有卡板(16)，卡盤(9)外 緣制有凸緣(17),凸緣(17)上制有螺栓孔(18)。
4、 根據權利要求l所述的石英玻璃精餾塔，其特征在于所述的冷 凝器(3)下面制有進水口 (6)，上面端部制有尾氣口 (5)和出水口 (7)。
5、 根據權利要求l所述的石英玻璃精餾塔，其特征在于冷凝器(3) 的出口端經導管(13)與連接器(12)的回流口連接，并分別與純料周 轉罐(14)和純料罐(15)連接。
專利摘要本實用新型涉及一種用于四氯化硅提純的石英玻璃精餾塔，屬四氯化硅提純精餾設備領域。它由塔釜，塔柱及冷凝器組成，塔釜上面裝有塔柱，塔柱上面通過連接器裝有冷凝器。塔柱由塔節通過卡盤相互連接制成，塔節為一管狀物，上下兩端焊接有石英法蘭，塔節通過卡盤固定，塔節內等距離裝有塔板。該石英玻璃精餾塔的塔柱采用多個塔節通過卡盤相互連接制成，解決了現有精餾塔因塔柱采用整體焊接的結構造成塔柱直徑小，產量低，塔柱安全系數差，不適合規模化生產需要，不易更換維修的問題。該石英玻璃精餾塔其容量是傳統石英玻璃精餾塔的50倍，克服了傳統石英玻璃精餾塔不能規模化生產的弊端，提高了連續作業的效率，操作安全性得到了大大提高。
文檔編號C01B33/00GK201245444SQ200820068270
公開日2009年5月27日 申請日期2008年7月4日 優先權日2008年7月4日
發明者丁傳武, 李德軍, 鄧家貴, 郭本良, 魯昌碩 申請人:湖北菲利華石英玻璃股份有限公司