一种改进的四氯化硅冷氢化反应器的制作方法

文档序号:14206851阅读:318来源:国知局

本实用新型涉及多晶硅生产技术领域,特别是指一种改进的四氯化硅冷氢化反应器。



背景技术:

随着能源危机和环保压力的日益加剧,国内外在努力发展可再生清洁能源。太阳能作为取之不竭、用之不尽的清洁能源得到了广泛关注。多晶硅是太阳能行业的基础原材料,其主要生产工艺是改良西门子法和硅烷法。三氯氢硅还原制备多晶硅以及三氯氢硅歧化制备硅烷生产过程中会产生大量的四氯化硅副产物。四氯化硅是无色透明有毒的液体,具有刺鼻的窒息性气味,极易与水反应生成二氧化硅和氯化氢。如果不进行有效的回收利用,不仅造成资源浪费,而且污染环境。解决途径之一是将副产四氯化硅转化为三氯氢硅,作为生产多晶硅的原料三氯氢硅,同时避免了处理四氯化硅产生的次生污染,实现循环生产。目前国内外主要发展了热氢化和冷氢化两种工艺。

四氯化硅冷氢化反应器,需要在2.5~3.2mpa高压状态下将原材料硅粉(工业硅粉)输送进去。在以往的技术内容中,是采用水平管线(与反应器在垂直方向形成的夹角为90°)将硅粉输送进反应器中,这种技术下硅粉与管道产生的摩擦力很大,容易磨损管道,而且在工艺操作上很难控制其连续性,极易产生堵塞现象;硅粉进料管道通常为一个,无法实现持续加料。



技术实现要素:

本实用新型公开了一种改进的四氯化硅冷氢化反应器,实现了持续加料,设计倾斜进料管道,有效杜绝堵塞现象,提高了操作的安全性,增加了生产效率。

本实用新型是通过以下技术方案实现的:

一种改进的四氯化硅冷氢化反应器,包括第一进料斗、第二进料斗、进料管道、储料室、第一球阀、第二球阀、第三球阀、第一充气口、第二充气口、真空抽气阀、反应器,所述反应器一侧底端设有所述进料管道,所述进料管道与反应器成一定倾斜角度,所述进料管道另一头分别连接所述第一进料斗和第二进料斗,所述第一进料斗和第二进料斗相互连通,连通的部分为所述储料室,所述进料管道中设有所述第一球阀、第二球阀和第三球阀,所述第一球阀与第二球阀之间为第一真空室,设有所述第一充气口,所述第二球阀与第三球阀之间为第二真空室,设有所述第二充气口,所述第一真空室和第二真空室同时连接所述真空抽气阀。

优选的,所述进料管道与反应器在垂直向上方向形成50°夹角。

优选的,所述第一球阀、第二球阀和第三球阀的材质为全衬氧化锆陶瓷。

与现有技术相比,本实用新型的有益效果是:

1、本实用新型的进料管道与反应器呈倾斜角度,有效减小了硅粉与管道的摩擦力,减小了硅粉对管道产生的磨损,硅粉在斜管中可以自然往下流动,有效杜绝堵塞现象。

2、本实用新型的两个进料斗交替送料,保证了硅粉的安全,提高了生产效率。

3、本实用新型的球阀为全衬氧化锆陶瓷材质,所有与硅粉接触的部分都由氧化锆陶瓷组成,耐磨性能极好。

4、本实用新型实现了硅粉的稳定持续补充,保证了生产反应的连续进行,降低生产能耗,增加生产效率,提高了生产设备操作的安全性。

附图说明

图1是本实用新型的结构示意图。

图中:11、第一进料斗;12、第二进料斗;21、进料管道;22、储料室; 31、第一球阀;32、第二球阀;33、第三球阀;41、第一充气口;42、第二充气口;5、真空抽气阀;6、反应器。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型进一步说明:

一种改进的四氯化硅冷氢化反应器,包括第一进料斗11、第二进料斗12、进料管道21、储料室22、第一球阀31、第二球阀32、第三球阀33、第一充气口41、第二充气口42、真空抽气阀5、反应器6,所述反应器6一侧底端设有所述进料管道21,所述进料管道21与反应器6成一定倾斜角度,所述进料管道 21另一头分别连接所述第一进料斗11和第二进料斗12,所述第一进料斗11和第二进料斗12相互连通,连通的部分为所述储料室22,所述进料管道21中设有所述第一球阀31、第二球阀32和第三球阀33,所述第一球阀31与第二球阀 32之间为第一真空室,设有所述第一充气口41,所述第二球阀32与第三球阀 33之间为第二真空室,设有所述第二充气口42,所述第一真空室和第二真空室同时连接所述真空抽气阀5。

所述进料管道21与反应器6在垂直向上方向形成50°夹角。

所述第一球阀31、第二球阀32和第三球阀33的材质为全衬氧化锆陶瓷。

反应器进料过程:首先,依次交替向所述第一进料斗11和第二进料斗12 中投放硅粉,硅粉进入所述储料室22,打开所述第一球阀31,将反应所需的硅粉送至所述第一真空室,关闭所述第一球阀31,抽真空,除去空气中的氧气,然后通过所述第一充气口41充入氮气,当压强高于第二真空室压力为止,打开第二球阀32,硅粉进入第二真空室,关闭所述第二球阀32,抽真空,通过所述第二充气口42冲入氢气,使与氢化反应器中的气氛相似,直到第二真空室的压力高于氢化反应器压力为止,打开所述第三球阀33,硅粉进入氢化反应器,关闭所述第三球阀33,即完成一次进料。采用这种技术方案,可以实现硅粉的稳定持续补充,保证了生产反应的连续进行,降低生产能耗,增加生产效率,提高了生产设备操作的安全性。

以上所述仅表达了本实用新型的实施方式,其描述较为具体和详细,但并不能因此而理解为对本实用新型专利范围的限制,凡在本实用新型的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本实用新型的保护范围之内,本实用新型专利的保护范围应以所附权利要求为准。

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