CN103170202A - 一种去除反应气中硅粉的文丘里洗涤器 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种去除反应气中硅粉的文丘里洗涤器，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

一种去除反应气中硅粉的文丘里洗涤器

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去除反应气中硅粉的文丘里洗涤器，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：

一种去除反应气中硅粉的文丘里洗涤器，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31、接受段35、混合段38、气体出口39；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32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。

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30，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37，所述调节机构位于混合段内，用于调节混合段的流通面积。

还包括设置在接受段和混合段之间的喉部6。

上述洗涤液为四氯化硅。

本发明所具有的优点：

1、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；可根据负荷需要设计喉管尺寸来设计流通面积；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；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；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。

2、本发明调节机构手轮上有根据螺纹牙距确定的刻度用于判断调节头的移动高度，当高度达到负荷要求时通过锁紧螺母固定调节头的高度位置；调节机构的垂直部分由支撑杆焊接于设备内部，保证调节头与设备轴线同轴；调节头在导向套中可上下移动，并由限位块限制运输时垂直调杆及调节头不会丢失；通过将设备壳体分段可容易完成此部分的焊接及安装，最后再将分段处作为设备最后一道闭合焊缝焊接即可完成设备主体；垂直部分结构简单避免了水平及垂直部分组合时过高的配合精度要求，因为一般设备内部空间较小很难完成配合要求高的操作；接管法兰11与密封法兰12使用紧固件密封连接，此处为装配水平部分的装配口，可由此处拆卸出水平部分。支撑座9用以支撑水平调杆及气体流动对悬臂梁将水平调杆作为悬臂梁力学分析的作用力，确保调节机构的可靠运行。为适合高压密封要求，在压盖法兰14与非标法兰12密封处使用密封填料18密封。

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为本发明调节机构的结构示意图；

其中：1-调节头，2-垂直调杆，3-防尘罩，4-导向套，5-支撑杆，6-限位块，7-偏心凸轮，8-水平调杆，9-支撑座，10-设备补强接管，11-接管法兰，12-密封法兰，13-紧固件，14-压盖法兰，15-紧固件，16-锁紧螺母，17-手轮，18-密封填料，19-密封件，20-设备壳体，21-螺纹配合，30-反射板，31-气体入口，32-洗涤液管，33-主喷头，34-副喷头、35-接受段，36-喉部，37-调节机构，38-混合段，39-气体出口。

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31与气体出口39同一轴线；

2】设备由接受段35及混合段38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32，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30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。

调节机构构成如下：垂直部分：由调节头1、垂直调杆2、防尘罩3、导向套4、支撑杆5、限位块6组成；水平部分：由偏心凸轮7、水平调杆8、支撑座9组成；密封及调节部分：由设备补强接管10、接管法兰11、密封法兰12、紧固件13、密封件19、压盖法兰14、紧固件15、密封填料18、锁紧螺母16、手轮17组成。

调节机构的垂直部分由支撑杆5焊接于设备内部，保证调节头与设备轴线同轴，调节头在导向套4中可上下移动，并由限位块6限制运输时垂直调杆及调节头不会丢失。通过将设备壳体分段可容易完成此部分的焊接及安装，最后再将分段处作为设备最后一道闭合焊缝焊接即可完成设备主体。此垂直部分结构简单避免了水平及垂直部分组合时过高的配合精度要求，因为一般设备内部空间较小很难完成配合要求高的操作。垂直部分在凸轮7的转动中上下移动，凸轮的转动由手轮转动配合，在水平调杆8及压盖法兰14的接触侧有配合螺纹，螺纹牙距即是水平调杆往设备内伸的移动距离，凸轮是焊接于水平调杆上的，随水平调杆转动及向设备内伸移动，转动及移动过程中，通过与限位块6的接触完成调节，其中限位块可制造外直径稍大以抵消装备误差。接管法兰11与密封法兰12使用紧固件密封连接，此处为装配水平部分的装配口，可由此处拆卸出水平部分。支撑座9用以支撑水平调杆及气体流动对悬臂梁将水平调杆作为悬臂梁力学分析的作用力，确保调节机构的可靠运行。为适合高压密封要求，在压盖法兰14与非标法兰12密封处使用密封填料18密封。手轮17上有根据螺纹牙距确定的刻度用于判断调节头1的移动高度，当高度达到负荷要求时通过锁紧螺母16固定调节头的高度位置。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 (4)

1.一种去除反应气中硅粉的文丘里洗涤器，其特征在于：包括直立管状壳体、喷淋装置和调节机构；所述壳体包括自上而下依次连接的气体入口(31)、接受段(35)、混合段(38)、气体出口(39)；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；所述调节机构包括升降组件和转动组件；所述升降组件包括设置在设备壳体(20)内且与设备壳体同轴的垂直调杆(2)、设置在垂直调杆上端部的调节头(1)、套在垂直套杆外的导向套(4)、固定在设备壳体内壁用于支撑导向套的支撑杆(5)、设置在垂直调杆下端部的限位块(6)、固定在调节杆上的防尘罩；所述转动组件包括垂直且封闭连接于设备壳体的设备补强接管(10)、设置在设备补强接管(10)端部的接管法兰(11)、与接管法兰配合的密封法兰(12)、与密封法兰配合的压盖法兰(14)、依次穿过压盖法兰和密封法兰和设备补强接管并伸入到限位块下方的水平调杆(8)、设置在水平调杆(8)内端部的偏心凸轮(7)、设置在水平调杆(8)外端部的手轮(17)，所述偏心凸轮托住限位块；所述水平调杆和压盖法兰间设置有螺纹配合(21)，所述水平调杆和密封法兰间设置有密封填料(18)，所述密封法兰和接管法兰间设置有密封件(19)；所述防尘罩位于导向套上方并可罩住导向套。

2.根据权利要求1所述的去除反应气中硅粉的文丘里洗涤器，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(30)，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所述的去除反应气中硅粉的文丘里洗涤器，其特征在于：还包括调节机构(37)，所述调节机构位于混合段内，用于调节混合段的流通面积。

4.根据权利要求3所述的去除反应气中硅粉的文丘里洗涤器，其特征在于：还包括设置在接受段和混合段之间的喉部(36)。

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