CN103170199A - 一种冷氢化工艺用低阻文丘里洗涤器 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种冷氢化工艺用低阻文丘里洗涤器，包括直立管状壳体和喷淋装置，壳体包括自上而下依次连接的气体入口、接受段、混合段、气体出口，接受段的直径大于混合段直径，喷淋装置包括设置在接受段的洗涤液管和三个喷头，洗涤液管与外部洗涤液相通，其包括三个出口，其中一个出口设置在接受段上部中轴线处且开口朝下，另外两个出口对称分布于接受段下部且开口沿水平方向，每个出口设置一个喷头。本发明解决了现有除尘单元中文丘里洗涤器无法除去反应气中夹带的细微硅粉的技术问题，可实现反应气的充分降温和除尘。

Description

一种冷氢化工艺用低阻文丘里洗涤器
技术领域
本发明涉及一种应用于多晶硅冷氢化工艺的文丘里洗涤器。
背景技术
目前，主流的多晶氢化工艺中分为热氢化工艺及冷氢化工艺，冷氢化工艺因其较热氢化工艺能耗更低而具有更广阔的发展空间。但冷氢化工艺作为一个较新的工艺，其工艺过程的实现使得反应气中夹带有细微硅粉，如果不对硅粉进行处理会堵塞、磨损后续设备及管道，为此需要在降低反应气的温度的同时除去反应气中夹带的细微硅粉，但现有的除尘单元中文丘里洗涤器无法满足要求。
发明内容
本发明目的是提供一种冷氢化工艺用低阻文丘里洗涤器，其解决了现有除尘单元中文丘里洗涤器无法除去反应气中夹带的细微硅粉的技术问题。
本发明的技术解决方案：
一种冷氢化工艺用低阻文丘里洗涤器，其特殊之处在于：包括直立管状壳体和喷淋装置；所述壳体包括自上而下依次连接的气体入口1、接受段5、混合段8、气体出口9；所述接受段的直径大于混合段直径；所述喷淋装置包括设置在接受段的洗涤液管2和三个喷头；所述洗涤液管与外部洗涤液相通，其包括三个出口，其中一个出口设置在接受段上部中轴线处且开口朝下，另外两个出口对称分布于接受段下部且开口沿水平方向；所述每个出口设置一个喷头；所述管状壳体包括金属壳体、设置在金属壳体内的耐磨陶瓷内衬层12、设置在耐磨陶瓷内衬层和金属壳体间的金属支撑圈13以及浇注在耐磨陶瓷内衬层和金属壳体间的浇注层14。
上述喷淋装置还包括对称设置在接受段壳体上的两个反射板10，所述设置在接受段下部的两个出口分别对准一个反射板。
还包括调节机构7和设置在接受段和混合段之间的喉部6，所述调节机构位于混合段内，用于调节混合段的流通面积。
本发明所具有的优点：
1、本发明工艺应用于需要在设备内部进行衬层处理的场合，适用于化工设备中的耐磨损陶瓷结构与承压金属壳体间的连接，可满足设计压力达6.0MPa，设计温度达150℃的使用环境，也适用于工作介质带有腐蚀的场合。
2、本发明通过上部喷头喷出的洗涤液膜后与下部头喷出的洗涤液的碰撞，可实现反应气的充分降温和除尘。
3、本发明可根据负荷需要设计喉管尺寸来设计流通面积。
4、本发明可通过混合段侧面的调节机构来改变流通面积达到调节负荷的目的。
5、本发明在入口处采用洗涤液来捕捉硅粉颗粒，减少了硅粉颗粒对壳体的冲击磨损。
6、本发明设置有在接受段和混合段设置有喉部，通过改变反应气体流速，提高除尘效率。
附图说明
图1为本发明的结构示意图；
图2为图1中接受段的俯视图；
图3为本发明壳体浇注前的结构示意图；
图4为本发明壳体浇筑后的结构示意图；
其中：1-气体入口，2-洗涤液管，3-主喷头，4-副喷头、5-接受段，6-喉部，7-调节机构，8-混合段，9-气体出口，10-反射板，11-金属壳体，12-耐磨陶瓷内衬层，13-金属支撑圈，14-浇注层。
具体实施方式
本发明结构如下：
1】设备为直立管状结构，气体入口1与气体出口9同一轴线；
2】设备由接受段5及混合段8组成，其中接受段直径大于混合段直径；
3】在接受段设置洗涤液管2，洗涤液管端部设置三个喷头，其中上部喷头与气体出入口同轴并使得洗涤液由喷头喷出后覆盖流通面积；下部两个喷头对称均布，喷出的洗涤液通过设备内部的反射板10达到洗涤液撞击、分散的目的；
4】接受段与混合段直接连接，根据负荷需要可设置改变流通面积的喉管；
5】为满足除尘要求，在混合段侧面设置有调节机构7满足流通截面积改变的要求，通过改变流通截面积达到改变气体流速的目的。
管状壳体，包括金属壳体11、设置在金属壳体内的耐磨陶瓷内衬层12、设置在耐磨陶瓷内衬层和金属壳体间的金属支撑圈13以及浇注在耐磨陶瓷内衬层和金属壳体间的浇注层14；浇注层按以下重量份配制并搅拌均匀：水玻璃：0.5～2份，氟硅酸钠：0.1～0.2份，石英粉：1.5～2.5份，砂子：2～3份，石子：3～4份；其中砂子及石子的大小根据耐磨陶瓷内衬层与金属壳体的间隙确定。浇注层的最佳重量份配比：水玻璃：1份，氟硅酸钠：0.15份，石英粉：1.8份，砂子：2.4份，石子：3.3份。支撑圈为不锈钢支撑圈。
本发明原理：
为了满足冷氢化工艺去除反应气中夹带细微硅粉的要求，本方案中的设备考虑了反应气的温度(设计温度550℃)、硅粉颗粒对设备的磨损、工艺流程中的压降(≤0.08MPa)、材料选择、洗涤液喷淋等方面问题。设备满足冷氢化工艺硅粉颗粒去除的需要，使用液相的四氯化硅作为洗涤液直接对含硅粉颗粒的气相进行洗涤。
高温含固的反应气由设备入口进行文丘里洗涤器后与主喷头3喷出的洗涤液膜直接接触，在反应气对洗涤液膜冲击的过程中，反应气中的固体颗粒与洗涤液滴接触，固体颗粒被洗涤液滴粘湿、包裹、捕捉，反应气穿过主喷头喷出的洗涤液膜后与副喷头4喷出的洗涤液进行大部分的热量交换，含固体颗粒的洗涤液进一步凝聚而从反应气中去除混合进入洗涤液中。含固体颗粒的洗涤液及反应气进入较长的混合段后进行进一步的热量交换以及气液相流动的稳定，最终从设备出口排出。如需对负荷调节，可通过混合段侧面的调节机构改变流通面积达到调节目的。

Claims (3)

1.一种冷氢化工艺用低阻文丘里洗涤器，其特征在于：包括直立管状壳体和喷淋装置；所述壳体包括自上而下依次连接的气体入口(1)、接受段(5)、混合段(8)、气体出口(9)；所述接受段的直径大于混合段直径；所述喷淋装置包括设置在接受段的洗涤液管(2)和三个喷头；所述洗涤液管与外部洗涤液相通，其包括三个出口，其中一个出口设置在接受段上部中轴线处且开口朝下，另外两个出口对称分布于接受段下部且开口沿水平方向；所述每个出口设置一个喷头；所述管状壳体包括金属壳体、设置在金属壳体内的耐磨陶瓷内衬层(12)、设置在耐磨陶瓷内衬层和金属壳体间的金属支撑圈(13)以及浇注在耐磨陶瓷内衬层和金属壳体间的浇注层(14)。
2.根据权利要求1所述的冷氢化工艺用低阻文丘里洗涤器，其特征在于：所述喷淋装置还包括对称设置在接受段壳体上的两个反射板(10)，所述设置在接受段下部的两个出口分别对准一个反射板。
3.根据权利要求1或2所述的冷氢化工艺用低阻文丘里洗涤器，其特征在于：还包括调节机构(7)和设置在接受段和混合段之间的喉部(6)，所述调节机构位于混合段内，用于调节混合段的流通面积。
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