RU2006116434A - Способ выделения тетрафторида кремния из газовой смеси и установка для его осуществления - Google Patents

Claims (16)

1. Способ выделения тетрафторида кремния из газовой смеси методом конденсации, отличающийся тем, что в качестве исходной газовой смеси используют кислородсодержащую смесь, которую сжимают, а затем охлаждают до температуры, выбранной из интервала температур от критической до температуры тройной точки тетрафторида кремния, причем сжимают смесь до давления, соответствующего жидкому состоянию тетрафторида кремния при выбранной температуре охлаждения, выводят сжиженный тетрафторид кремния в сборную емкость, при этом оборудование для осуществления процессов сжатия, охлаждения и сбора размещают в герметичных боксах.

2. Способ по п.1, отличающийся тем, что охлаждение осуществляют в рекуперативном теплообменнике, используя в качестве хладагента промышленную оборотную воду с температурой от +4 до +24°С, при этом смесь сжимают до давления, рассчитываемого по формуле Log Р=10.469-1352.8/Т,

где Р - давление в мм рт.ст., а Т - температура смеси в Кельвинах.

3. Способ по п.1, отличающийся тем, что охлаждение осуществляют, по меньшей мере, в две ступени с выводом сжиженного тетрафторида кремния на каждой из них и отводом несконденсированных газовых примесей только с последней.

4. Способ по п.1, отличающийся тем, что в качестве кислородсодержащей смеси используют смесь, полученную путем сжигания кварцевого песка в элементном фторе.

5. Способ по п.1, отличающийся тем, что объем каждого герметичного бокса выбирают, исходя из условия, что в случае разгерметизации размещенного в нем оборудования, избыточное давление тетрафторида кремния или его газовой смеси в боксе не превысит 0,1 атм.

6. Способ по п.5, отличающийся тем, что в случае разгерметизации оборудования тетрафторид кремния из бокса направляют на поглощение в сорбционную колонну с гранулами фтористого натрия NaF.

7. Способ по п.1 или 3, отличающийся тем, что несконденсированные газовые примеси пропускают через газовый редуктор и направляют на санитарную очистку.

8. Способ по п.7, отличающийся тем, что санитарную очистку осуществляют в колонне с твердым поглощающим кислые газы сорбентом.

9. Способ по п.7, отличающийся тем, что санитарную очистку осуществляют в скруббере с жидким поглощающим раствором.

10. Установка для выделения тетрафторида кремния из газовой смеси, содержащая теплообменник и связанную с ним емкость для тетрафторида кремния, отличающаяся тем, что она снабжена компрессором, размещенным на входе теплообменника и связанным с ним газопроводом высокого давления, и средствами сбора и вывода несконденсированных газообразных продуктов, связанными с выходом теплообменника через газовый редуктор, емкость для тетрафторида кремния выполнена в виде, по меньшей мере, одного баллона для сжиженного газа, соединенного с теплообменником посредством вентильного соединения и трубопровода для жидкого тетрафторида кремния, при этом и компрессор, и теплообменник с баллоном размещены в герметичных боксах.

11. Установка по п.10, отличающаяся тем, что она дополнительно снабжена вторым теплообменником, вход которого соединен газопроводом высокого давления с выходом первого упомянутого теплообменника, а выход сообщен через газовый редуктор со средствами сбора и вывода несконденсированных газообразных продуктов, при этом второй теплообменник снабжен, по меньшей мере, одним баллоном для сжиженного тетрафторида кремния и размещен вместе с последним в отдельном герметичном боксе.

12. Установка по п.10 или 11, отличающаяся тем, что герметичные боксы выполнены из металла и обеспечивают сохранение герметичности при избыточном давлении в боксе до 0,1 атм.

13. Установка по п.10 или 11, отличающаяся тем, что каждый бокс снабжен автоматизированной системой обслуживания, при этом установка снабжена системой автоматического управления последними.

14. Установка по п.10 или 11, отличающаяся тем, что баллоны для сжиженного тетрафторида кремния выполнены с возможностью подключения через газовый редуктор к линии отвода тетрафторида кремния.

15. Установка по п.10 или 11, отличающаяся тем, что теплообменники выполнены в виде трубчатых конденсаторов с единой системой водяного охлаждения.

16. Установка по п.10 или 11, отличающаяся тем, что в качестве компрессора применяют мембранный компрессор с полностью профторированной смазочной жидкостью.