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专利号: 2018109673560
申请人: 新特能源股份有限公司
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
更新日期:2026-06-16
缴费截止日期: 暂无
联系人

摘要:

权利要求书:

1.一种四氯化锆的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:

向反应器中通入氢气、过量的氯气,将氢气点燃,氢气在氯气中燃烧,反应生成氯化氢,该反应放热使得反应器内温度升高;氯气、氯化氢与反应器内的硅粉反应生成四氯化硅和氢气,该反应放热使得反应器内温度升高;氯气与反应器内的锆英砂、碳质还原剂反应生成四氯化锆、四氯化硅和一氧化碳,通过反应热实现反应器内部供热平衡。

2.根据权利要求1所述的四氯化锆的制备方法,其特征在于,氢气在氯气中燃烧的放热反应使得反应器内的温度升高至不低于280℃。

3.根据权利要求1所述的四氯化锆的制备方法,其特征在于,氯气、氯化氢与反应器内的硅粉的放热反应使得反应器内的温度升高至不低于1100℃,氯气与反应器内的锆英砂、碳质还原剂反应生成四氯化锆、四氯化硅和一氧化碳。

4.根据权利要求1所述的四氯化锆的制备方法,其特征在于,通入到反应器内的氢气与氯气的摩尔比为(0.1~0.2):1。

5.根据权利要求1所述的四氯化锆的制备方法,其特征在于,锆英砂与硅粉的摩尔比为

1:(1.3~1.6)。

6.根据权利要求1~5任意一项所述的四氯化锆的制备方法,其特征在于,氯气与反应器内的锆英砂、碳质还原剂反应生成四氯化锆、四氯化硅和一氧化碳,反应器内得到第一不凝气,第一不凝气包括四氯化硅、四氯化锆、氯气、一氧化碳、氯化氢,所述制备方法还包括以下步骤:将第一不凝气通过装有硅的除氯器中,第一不凝气中的氯气、氯化氢与除氯器中的硅反应生成四氯化硅,进行除氯气、氯化氢。

7.根据权利要求6所述的四氯化锆的制备方法,其特征在于,在除氯器中除氯气、氯化氢时,除氯器中的温度不低于280℃。

8.根据权利要求6所述的四氯化锆的制备方法,其特征在于,还包括以下步骤:将第一不凝气通过第一冷却器冷却出固体四氯化锆,再通过过滤器过滤得到分离开的固体四氯化锆、第二不凝气。

9.根据权利要求8所述的四氯化锆的制备方法,其特征在于,第一冷却器的冷却温度为

25~200℃。

10.根据权利要求8所述的四氯化锆的制备方法,其特征在于,还包括以下步骤:将第二不凝气通过第二冷却器冷却出液体四氯化硅,通过第二冷却器冷却得到分离开的液体四氯化硅、第三不凝气。

11.根据权利要求10所述的四氯化锆的制备方法,其特征在于,第二冷却器的冷却温度为不高于25℃。

12.根据权利要求10或11所述的四氯化锆的制备方法,其特征在于,还包括以下步骤:将第三不凝气通入到变换反应器内,与通入到变换反应器内的水蒸气发生变换反应除一氧化碳,在变换反应器出口得到第四不凝气。

13.根据权利要求12所述的四氯化锆的制备方法,其特征在于,还包括以下步骤:将第四不凝气通入碱洗塔通过碱液淋洗除去第四不凝气中的二氧化碳,得到第五不凝气,第五不凝气包括氢气,将第五不凝气通入反应器中用作制备四氯化硅的原料。

14.根据权利要求13所述的四氯化锆的制备方法,其特征在于,还包括以下步骤:将第五不凝气通入到干燥器中除水,然后将除过水的第五不凝气通入到反应器中用作制备四氯化硅的原料。

15.根据权利要求1~5、7~11、13~14任意一项所述的四氯化锆的制备方法,其特征在于,反应器为流化床反应器。

16.根据权利要求15所述的四氯化锆的制备方法,其特征在于,反应器的出口与旋风分离器连接,旋风分离器设置于反应器内,所述方法还包括以下步骤:通过旋风分离器将流化床反应器内的流化态物质的固体颗粒与气体物质分离开,使得气体物质通过反应器的出口流出。