一种生产四氯化硅的反应器的制作方法

本技术涉及一种生产四氯化硅，具体涉及一种生产四氯化硅的反应器。

背景技术：

1、用多晶硅高沸物生产四氯化硅过程中，需要将氯气与多晶硅高沸物反应。高沸物中的六氯化二硅与氯气发生的主要反应：si2cl6+cl2＝2sicl4。

2、申请号为：cn202221165400.4，公开号为：cn217661586u的实用新型专利(以下简称“现有技术1”)公开了一种多晶硅高沸物分离系统，涉及多晶硅技术领域，包括第一沉降罐、第一过滤器、精馏塔、第一冷却搅拌罐、第二沉降罐、第二过滤器和裂解反应器；第一沉降罐的上清液出口端通过管路与第一过滤器的进口端连接，第一过滤器的出口端通过管路与精馏塔的进口端连接，精馏塔的塔釜通过管路与第一冷却搅拌罐的进口端连接，第一冷却搅拌罐的出口端通过管路与第二沉降罐的进口端连接，第二沉降罐的上清液出口端通过管路与第二过滤器的进口端连接，第二过滤器的出口端通过管路与裂解反应器的进口端连接。该多晶硅高沸物分离系统，可有效分离固态金属杂质(主要以三氯化铝为主)，得到较为纯净的高聚物(六氯二硅烷为主)的粗产品液。

3、现有技术1的说明书公开了一种多晶硅高沸物分离系统，但在实际的应用中，现有技术1中利用多晶硅高沸物蒸汽与氯气进行反应生成四氯化硅，但是高沸物中的六氯化二硅受热后会发生副反应，反应的化学方程式为：2si2cl6＝3sicl4+si，也就是说六氯化二硅受热后发生副反应会生成单质硅固体，而这些单质硅固体会附着在氯化炉的内壁中，久而久之，单质硅固体积少成多会将氯化炉完全堵死，无法进行四氯化硅的生产。

技术实现思路

1、本实用新型提供了一种生产四氯化硅的反应器，目的是解决现有技术中使用高沸物蒸汽生产四氯化硅的过程中，由于高沸物蒸汽中含有六氯化二硅受热后发生副反应会生成单质硅固体会将氯化炉堵塞的问题。

2、为解决上述技术问题，本实用新型所采用的技术方案是：

3、一种生产四氯化硅的反应器，包括氯化炉，氯化炉顶部具有入料管，入料管上安装有四氯化硅反应器；

4、四氯化硅反应器包括中心管，中心管的外表面设置有高沸物蒸汽输送管，高沸物蒸汽输送管的外表面焊接有旋流输送管，旋流输送管的外表面设置有焊接有外层输送管；中心管的顶部设置开口，高沸物蒸汽输送管的侧面设置有高沸物蒸汽进料管，旋流输送管的外表面设置有第一进料管，外层输送管的外表面设置有第二进料管；

5、所述开口、第一进料管、第二进料管与氯气源连接，高沸物蒸汽进料管与高沸物蒸汽源连接。

6、进一步地，入料管上设置有第一法兰，外层输送管的外表面上固定设置有第二法兰，第一法兰与第二法兰可拆卸密封连接。

7、进一步地，第一法兰上设置有若干第一通孔，第二法兰上设置有若干第二通孔，第一通孔与第二通孔的位置及数量相对应，每一个第一通孔以及对应位置上的第二通孔内部均设置有螺栓，螺栓穿过第一通孔及第二通孔后与氯化炉实现可拆卸连接。

8、进一步地，第二法兰底部设置有密封槽，密封槽内设置有密封垫，螺栓能够使得第一法兰与第二法兰紧密贴合后将密封垫压在密封槽与第一法兰之间并使得第一法兰与第二法兰实现密封连接。

9、进一步地，氯化炉的炉顶设置有凹槽，凹槽具有内螺纹，所述螺栓与内螺纹配合，螺栓与凹槽螺纹连接后实现与氯化炉之间可拆卸连接。

10、进一步地，所述开口通过软管与氯气源连接。

11、进一步地，软管、第一进料管、第二进料管及高沸物蒸汽进料管上均设置有气体质量流量计，气体质量流量计用于显示气体的流量。

12、进一步地，软管、第一进料管、第二进料管及高沸物蒸汽进料管上均设置有减压阀。

13、与现有技术相比，本实用新型具有以下有益效果：

14、本实用新型主要包括氯化炉，氯化炉顶部具有入料管，入料管上安装有四氯化硅反应器；在实际的使用过程中，工作人员将氯气通入到中心管、旋流输送管及外层输送管中，与此同时，将多晶硅高沸物蒸汽通入高沸物蒸汽输送管中，中心管中的氯气在进入到氯化炉中会向两边进行扩散，多晶硅高沸物蒸汽在氯气扩散的路径上，旋流输送管中的氯气也会向两边扩散，多晶硅高沸物蒸汽在从旋流输送管中流出的氯气的扩散路径上，此时多晶硅高沸物蒸汽中的六氯化二硅与氯气充分反应生成四氯化硅，为了防止多晶硅高沸物蒸汽中的六氯化二硅受热与氯化炉内表面进行贴附发生副反应生成单质硅，从外层输送管中的氯气垂直进入氯化炉中形成一层气膜，这层氯气气膜使高沸物与氯气反应的高温不能直接作用于氯化炉，防止反应产生的固体颗粒(硅、二氧化硅)与氯化炉内壁接触导致结渣堵塞。

技术特征：

1.一种生产四氯化硅的反应器，包括氯化炉(101)，氯化炉(101)顶部具有入料管(112)，其特征在于：入料管(112)上安装有四氯化硅反应器；

2.根据权利要求1所述的一种生产四氯化硅的反应器，其特征在于：入料管(112)上设置有第一法兰(102)，外层输送管(109)的外表面上固定设置有第二法兰(103)，第一法兰(102)与第二法兰(103)可拆卸密封连接。

3.根据权利要求2所述的一种生产四氯化硅的反应器，其特征在于：第一法兰(102)上设置有若干第一通孔，第二法兰(103)上设置有若干第二通孔，第一通孔与第二通孔的位置及数量相对应，每一个第一通孔以及对应位置上的第二通孔内部均设置有螺栓(104)，螺栓(104)穿过第一通孔及第二通孔后与氯化炉(101)实现可拆卸连接。

4.根据权利要求3所述的一种生产四氯化硅的反应器，其特征在于：第二法兰(103)底部设置有密封槽(110)，密封槽(110)内设置有密封垫(111)，螺栓(104)能够使得第一法兰(102)与第二法兰(103)紧密贴合后将密封垫(111)压在密封槽(110)与第一法兰(102)之间并使得第一法兰(102)与第二法兰(103)实现密封连接。

5.根据权利要求3所述的一种生产四氯化硅的反应器，其特征在于：氯化炉(101)的炉顶设置有凹槽(116)，凹槽(116)具有内螺纹，所述螺栓(104)与内螺纹配合，螺栓(104)与凹槽螺纹连接后实现与氯化炉(101)之间可拆卸连接。

6.根据权利要求1所述的一种生产四氯化硅的反应器，其特征在于：所述开口通过软管(119)与氯气源连接。

7.根据权利要求6所述的一种生产四氯化硅的反应器，其特征在于：软管(119)、第一进料管(114)、第二进料管(115)及高沸物蒸汽进料管(113)上均设置有气体质量流量计(117)，气体质量流量计(117)用于显示气体的流量。

8.根据权利要求7所述的一种生产四氯化硅的反应器，其特征在于：软管(119)、第一进料管(114)、第二进料管(115)及高沸物蒸汽进料管(113)上均设置有减压阀(118)。

技术总结
本技术公开了一种生产四氯化硅的反应器，包括氯化炉，氯化炉顶部具有入料管，入料管上安装有四氯化硅反应器；四氯化硅反应器包括中心管，中心管的外表面设置有高沸物蒸汽输送管，高沸物蒸汽输送管的外表面焊接有旋流输送管，旋流输送管的外表面设置有焊接有外层输送管；中心管的顶部设置开口，高沸物蒸汽输送管的侧面设置有高沸物蒸汽进料管，旋流输送管的外表面设置有第一进料管，外层输送管的外表面设置有第二进料管；本技术目的是解决现有技术中使用高沸物蒸汽生产四氯化硅的过程中，由于高沸物蒸汽中含有六氯化二硅受热后发生副反应会生成单质硅固体会将氯化炉堵塞的问题。

技术研发人员：贾广宇,成光明,刘耀华
受保护的技术使用者：内蒙古自治区浩森新材料开发有限公司
技术研发日：20221229
技术公布日：2024/1/12