CN113750666B - 一种低燃型多晶硅生产用废气净化装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种低燃型多晶硅生产用废气净化装置，属于废气处理技术领域，本发明在对废气中硅粉进行过滤操作的过程中，通过出气管不仅对净化后的废气进行导出，同时，承受着废气导出时的气流冲击，实现出气管带动空心滤球进行旋转，一方面，位于定板下侧的空心滤球的下半球面对废气进行净化作用，另一方面，净化后的废气进入空心滤球内部，继而对空心滤球的上半球面进行气流冲击，将空心滤球外表面过滤的硅粉吹起，使其粘附在粘附毛板上，不仅实现了对硅粉的回收过程，同时，通过出气管的旋转带动，实现了空心滤球的同步过滤和脱附过程，使空心滤球表面不易发生硅粉堵塞，实现持续过滤和回收过程。

Description

一种低燃型多晶硅生产用废气净化装置

技术领域

本发明涉及废气处理技术领域，更具体地说，涉及一种低燃型多晶硅生产用废气净化装置。

背景技术

多晶硅，是单质硅的一种形态。熔融的单质硅在过冷条件下凝固时，硅原子以金刚石晶格形态排列成许多晶核，如这些晶核长成晶面取向不同的晶粒，则这些晶粒结合起来，就结晶成多晶硅。多晶硅的生产技术主要为改良西门子法和硅烷法。

改良西门子法：该工艺将工业硅粉与HCl反应，加工成SiHCl3，再让SiHCl3在H2气氛的还原炉中还原沉积得到多晶硅。还原炉排出的尾气H2、SiHCl3、SiCl4、SiH2Cl2和HCl经过分离后再循环利用。

在上述多晶硅生产工艺中，在反应过程中，因反应物的量、反应条件或其它因素难以严格控制，使得工业硅粉难以完全反应，混合在反应废气中一起被排出，因此在净化废气之前需要先对废气中的硅粉进行过滤回收操作，而现有过滤回收装置极易发生堵塞，效率较低。

发明内容

1.要解决的技术问题

针对现有技术中存在的问题，本发明的目的在于提供一种低燃型多晶硅生产用废气净化装置，它在对废气中硅粉进行过滤操作的过程中，通过出气管不仅对净化后的废气进行导出，同时，承受着废气导出时的气流冲击，实现出气管带动空心滤球进行旋转，一方面，位于定板下侧的空心滤球的下半球面对废气进行净化作用，另一方面，净化后的废气进入空心滤球内部，继而对空心滤球的上半球面进行气流冲击，将空心滤球外表面过滤的硅粉吹起，使其粘附在粘附毛板上，不仅实现了对硅粉的回收过程，同时，通过出气管的旋转带动，实现了空心滤球的同步过滤和脱附过程，使空心滤球表面不易发生硅粉堵塞，实现持续过滤和回收过程。

2.技术方案

为解决上述问题，本发明采用如下的技术方案。

一种低燃型多晶硅生产用废气净化装置，包括筒体和筒盖，所述筒体和筒盖之间连接有多个均匀分布的安装组件，所述筒体的内部设有空心滤球和定板，所述定板的侧端与筒体的内壁固定连接，所述定板上开设有与空心滤球相匹配的凹壁圆孔，所述空心滤球转动连接于凹壁圆孔的内部，所述筒体的底端固定连接有与筒体内部相通的进气管，所述筒体的侧端设有出气管，所述出气管依次贯穿筒体的外壁、定板的内部和空心滤球并延伸至空心滤球的内侧，所述出气管与空心滤球固定连接，所述出气管转动连接于筒体和定板的内部，所述空心滤球的上侧设有粘附毛板和垫环，所述垫环的侧端与筒体的内壁固定连接，所述粘附毛板放置于垫环的上端，本发明在对废气中硅粉进行过滤操作的过程中，通过出气管不仅对净化后的废气进行导出，同时，承受着废气导出时的气流冲击，实现出气管带动空心滤球进行旋转，一方面，位于定板下侧的空心滤球的下半球面对废气进行净化作用，另一方面，净化后的废气进入空心滤球内部，继而对空心滤球的上半球面进行气流冲击，将空心滤球外表面过滤的硅粉吹起，使其粘附在粘附毛板上，不仅实现了对硅粉的回收过程，同时，通过出气管的旋转带动，实现了空心滤球的同步过滤和脱附过程，使空心滤球表面不易发生硅粉堵塞，实现持续过滤和回收过程。

进一步的，所述筒体的侧端还固定连接有与筒体内部相通的回流管，所述回流管的一端位于定板的上侧，所述定板的另一端与进气管固定连接，且回流管与进气管相通，当一部分净化后的废气竖直向上流经空心滤球的上表面时，气体通过空心滤球的滤孔向外喷出，对空心滤球上半球外表面的硅粉进行气流冲击，使硅粉从空心滤球上表面脱离，并随着气流喷向粘附毛板，被粘附毛板粘附，不易再次附着空心滤球上，剩余未被粘附毛板粘附的硅粉随着气流进入回流管中，通过回流管和进气管再次进入筒体中进行过滤。

进一步的，所述出气管包括转动连接于筒体和定板内部的直管，所述直管的内侧设有内杆，所述直管和内杆之间固定连接有螺旋板，废气经过空心滤球的下表面过滤进入空心滤球中后，一部分气体对空心滤球的上表面进行气流冲击，而另一部分气体会进入出气管中，通过出气管排出进行后续的净化操作，在被出气管导出的过程中，气体进入直管的内部，气体沿着螺旋板表面流动，会对螺旋板造成气流冲击，从而带动整个出气管在筒体和定板的内部转动，空心滤球被出气管带动，在定板的凹壁圆孔中转动，以定板为分界线，空心滤球的上下表面循环变动，即：空心滤球的下表面过滤硅粉后，转动至定板的上侧，进行脱附，同样，脱附后的空心滤球的上表面转至定板的下侧，再次对废气进行过滤，从而使得空心滤球的整个外表面均不易发生硅粉堵塞情况，持续实现过滤-脱附这一同步操作。

进一步的，所述直管靠近空心滤球的一端固定连接有导气盘，所述导气盘位于空心滤球的内侧，所述直管与空心滤球固定连接，导气盘对气体具有导流作用，使气体经过导气盘进入直管后，因空间减小，气体压强增大，速度加快，实现对直管进行有力冲击。

进一步的，所述粘附毛板包括载板，所述载板位于垫环和筒盖之间，所述载板的下端固定连接有垂丝，所述载板的下端和垂丝的外端均固定连接有粘附丝簇。

进一步的，所述粘附丝簇由多个涂覆有稀薄黏胶层的吸附纤维相互交错缠绕而成，所述黏胶层采用EVA热熔胶，因多晶硅生产的废气为高温废气，因此，EVA热熔胶受筒体中温度影响，可以持续保持具有粘性的熔融液体状态，保证了黏胶层的粘性，方便硅粉粘附在粘附丝簇上。

进一步的，所述垂丝远离载板的一端固定连接有空心积液球，所述载板的上半球面开设有多个均匀分布的流孔，所述流孔上缠绕有多个导流纤维，当粘附丝簇上存在过多的EVA热熔胶时，EVA热熔胶会沿着粘附丝簇流落在空心积液球上，进而通过流孔流至导流纤维上，滴落在空心积液球的内部，空心积液球对EVA热熔胶起到承接、收纳作用，使其不易滴落在空心滤球上，影响空心滤球的使用。

进一步的，所述吸附纤维和导流纤维均采用耐高温纤维材料，如碳纤维、石墨纤维，保证吸附纤维和导流纤维不受废气高温影响，可以正常使用。

进一步的，所述安装组件包括T型螺栓、压环和螺母，所述T型螺栓与筒体固定连接，所述压环与筒盖固定连接，所述T型螺栓的上端插设于压环的内部，所述螺母位于压环的上侧，且螺母与T型螺栓外端螺纹连接，通过安装组件方便实现筒体和筒盖之间的打开和封闭，从而方便粘附毛板的取出和安装，对粘附毛板进行更换。

进一步的，所述筒盖的上端固定连接有把手。

3.有益效果

相比于现有技术，本发明的优点在于：

(1)本方案在对废气中硅粉进行过滤操作的过程中，通过出气管不仅对净化后的废气进行导出，同时，承受着废气导出时的气流冲击，实现出气管带动空心滤球进行旋转，一方面，位于定板下侧的空心滤球的下半球面对废气进行净化作用，另一方面，净化后的废气进入空心滤球内部，继而对空心滤球的上半球面进行气流冲击，将空心滤球外表面过滤的硅粉吹起，使其粘附在粘附毛板上，不仅实现了对硅粉的回收过程，同时，通过出气管的旋转带动，实现了空心滤球的同步过滤和脱附过程，使空心滤球表面不易发生硅粉堵塞，实现持续过滤和回收过程。

(2)当一部分净化后的废气竖直向上流经空心滤球的上表面时，气体通过空心滤球的滤孔向外喷出，对空心滤球上半球外表面的硅粉进行气流冲击，使硅粉从空心滤球上表面脱离，并随着气流喷向粘附毛板，被粘附毛板粘附，不易再次附着空心滤球上，剩余未被粘附毛板粘附的硅粉随着气流进入回流管中，通过回流管和进气管再次进入筒体中进行过滤。

(3)废气经过空心滤球的下表面过滤进入空心滤球中后，一部分气体对空心滤球的上表面进行气流冲击，而另一部分气体会进入出气管中，通过出气管排出进行后续的净化操作，在被出气管导出的过程中，气体进入直管的内部，气体沿着螺旋板表面流动，会对螺旋板造成气流冲击，从而带动整个出气管在筒体和定板的内部转动，空心滤球被出气管带动，在定板的凹壁圆孔中转动，以定板为分界线，空心滤球的上下表面循环变动，即：空心滤球的下表面过滤硅粉后，转动至定板的上侧，进行脱附，同样，脱附后的空心滤球的上表面转至定板的下侧，再次对废气进行过滤，从而使得空心滤球的整个外表面均不易发生硅粉堵塞情况，持续实现过滤-脱附这一同步操作。

(4)直管靠近空心滤球的一端固定连接有导气盘，导气盘位于空心滤球的内侧，直管与空心滤球固定连接，导气盘对气体具有导流作用，使气体经过导气盘进入直管后，因空间减小，气体压强增大，速度加快，实现对直管进行有力冲击。

(5)粘附毛板包括载板，载板位于垫环和筒盖之间，载板的下端固定连接有垂丝，载板的下端和垂丝的外端均固定连接有粘附丝簇，粘附丝簇由多个涂覆有稀薄黏胶层的吸附纤维相互交错缠绕而成，黏胶层采用EVA热熔胶，因多晶硅生产的废气为高温废气，因此，EVA热熔胶受筒体中温度影响，可以持续保持具有粘性的熔融液体状态，保证了黏胶层的粘性，方便硅粉粘附在粘附丝簇上。

(6)垂丝远离载板的一端固定连接有空心积液球，载板的上半球面开设有多个均匀分布的流孔，流孔上缠绕有多个导流纤维，当粘附丝簇上存在过多的EVA热熔胶时，EVA热熔胶会沿着粘附丝簇流落在空心积液球上，进而通过流孔流至导流纤维上，滴落在空心积液球的内部，空心积液球对EVA热熔胶起到承接、收纳作用，使其不易滴落在空心滤球上，影响空心滤球的使用。

附图说明

图1为本发明的局部立体剖面图；

图2为本发明的出气管的局部立体图；

图3为本发明的正面结构示意图；

图4为本发明的侧面结构示意图；

图5为本发明的粘附毛板的局部正面结构示意图。

图中标号说明：

1筒体、2筒盖、3安装组件、31 T型螺栓、32压环、33螺母、4进气管、5回流管、6出气管、61直管、62导气盘、63内杆、64螺旋板、7粘附毛板、71载板、72垂丝、73空心积液球、7301流孔、7302导流纤维、74粘附丝簇、8垫环、9空心滤球、10定板。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图；对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述；显然；所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例；而不是全部的实施例，基于本发明中的实施例；本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例；都属于本发明保护的范围。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”、“内”、“外”、“顶/底端”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“设置有”、“套设/接”、“连接”等，应做广义理解，例如“连接”，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

实施例：

请参阅图1和图3，一种低燃型多晶硅生产用废气净化装置，包括筒体1和筒盖2，筒体1和筒盖2之间连接有多个均匀分布的安装组件3，筒体1的内部设有空心滤球9和定板10，定板10的侧端与筒体1的内壁固定连接，定板10上开设有与空心滤球9相匹配的凹壁圆孔，空心滤球9转动连接于凹壁圆孔的内部，筒体1的底端固定连接有与筒体1内部相通的进气管4，筒体1的侧端设有出气管6，出气管6依次贯穿筒体1的外壁、定板10的内部和空心滤球9并延伸至空心滤球9的内侧，出气管6与空心滤球9固定连接，出气管6转动连接于筒体1和定板10的内部，空心滤球9的上侧设有粘附毛板7和垫环8，垫环8的侧端与筒体1的内壁固定连接，粘附毛板7放置于垫环8的上端。

请参阅图2，出气管6包括转动连接于筒体1和定板10内部的直管61，直管61的内侧设有内杆63，直管61和内杆63之间固定连接有螺旋板64，请参阅图3和图4，废气经过空心滤球9的下表面过滤进入空心滤球9中后，一部分气体对空心滤球9的上表面进行气流冲击，而另一部分气体会进入出气管6中，通过出气管6排出进行后续的净化操作，在被出气管6导出的过程中，气体进入直管61的内部，气体沿着螺旋板64表面流动，会对螺旋板64造成气流冲击，从而带动整个出气管6在筒体1和定板10的内部转动，空心滤球9被出气管6带动，在定板10的凹壁圆孔中转动，以定板10为分界线，空心滤球9的上下表面循环变动，即：空心滤球9的下表面过滤硅粉后，转动至定板10的上侧，进行脱附，同样，脱附后的空心滤球9的上表面转至定板10的下侧，再次对废气进行过滤，从而使得空心滤球9的整个外表面均不易发生硅粉堵塞情况，持续实现过滤-脱附这一同步操作，直管61靠近空心滤球9的一端固定连接有导气盘62，导气盘62位于空心滤球9的内侧，直管61与空心滤球9固定连接，导气盘62对气体具有导流作用，使气体经过导气盘62进入直管61后，因空间减小，气体压强增大，速度加快，实现对直管61进行有力冲击。

请参阅图3，筒体1的侧端还固定连接有与筒体1内部相通的回流管5，回流管5的一端位于定板10的上侧，定板10的另一端与进气管4固定连接，且回流管5与进气管4相通，当一部分净化后的废气竖直向上流经空心滤球9的上表面时，气体通过空心滤球9的滤孔向外喷出，对空心滤球9上半球外表面的硅粉进行气流冲击，使硅粉从空心滤球9上表面脱离，并随着气流喷向粘附毛板7，被粘附毛板7粘附，不易再次附着空心滤球9上，剩余未被粘附毛板7粘附的硅粉随着气流进入回流管5中，通过回流管5和进气管4再次进入筒体1中进行过滤。

请参阅图5，粘附毛板7包括载板71，载板71位于垫环8和筒盖2之间，载板71的下端固定连接有垂丝72，载板71的下端和垂丝72的外端均固定连接有粘附丝簇74，粘附丝簇74由多个涂覆有稀薄黏胶层的吸附纤维相互交错缠绕而成，黏胶层采用EVA热熔胶，因多晶硅生产的废气为高温废气，因此，EVA热熔胶受筒体1中温度影响，可以持续保持具有粘性的熔融液体状态，保证了黏胶层的粘性，方便硅粉粘附在粘附丝簇74上。

请参阅图5，垂丝72远离载板71的一端固定连接有空心积液球73，载板71的上半球面开设有多个均匀分布的流孔7301，流孔7301上缠绕有多个导流纤维7302，当粘附丝簇74上存在过多的EVA热熔胶时，EVA热熔胶会沿着粘附丝簇74流落在空心积液球73上，进而通过流孔7301流至导流纤维7302上，滴落在空心积液球73的内部，空心积液球73对EVA热熔胶起到承接、收纳作用，使其不易滴落在空心滤球9上，影响空心滤球9的使用，吸附纤维和导流纤维7302均采用耐高温纤维材料，如碳纤维、石墨纤维，保证吸附纤维和导流纤维7302不受废气高温影响，可以正常使用。

请参阅图3，安装组件3包括T型螺栓31、压环32和螺母33，T型螺栓31与筒体1固定连接，压环32与筒盖2固定连接，T型螺栓31的上端插设于压环32的内部，螺母33位于压环32的上侧，且螺母33与T型螺栓31外端螺纹连接，通过安装组件3方便实现筒体1和筒盖2之间的打开和封闭，从而方便粘附毛板7的取出和安装，对粘附毛板7进行更换，筒盖2的上端固定连接有把手。

本发明在对废气中硅粉进行过滤操作的过程中，通过出气管6不仅对净化后的废气进行导出，同时，承受着废气导出时的气流冲击，实现出气管6带动空心滤球9进行旋转，一方面，位于定板10下侧的空心滤球9的下半球面对废气进行净化作用，另一方面，净化后的废气进入空心滤球9内部，继而对空心滤球9的上半球面进行气流冲击，将空心滤球9外表面过滤的硅粉吹起，使其粘附在粘附毛板7上，不仅实现了对硅粉的回收过程，同时，通过出气管6的旋转带动，实现了空心滤球9的同步过滤和脱附过程，使空心滤球9表面不易发生硅粉堵塞，实现持续过滤和回收过程。

以上所述；仅为本发明较佳的具体实施方式；但本发明的保护范围并不局限于此；任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内；根据本发明的技术方案及其改进构思加以等同替换或改变；都应涵盖在本发明的保护范围内。

Claims (5)

1.一种低燃型多晶硅生产用废气净化装置，包括筒体（1）和筒盖（2），所述筒体（1）和筒盖（2）之间连接有多个均匀分布的安装组件（3），其特征在于：所述筒体（1）的内部设有空心滤球（9）和定板（10），所述定板（10）的侧端与筒体（1）的内壁固定连接，所述定板（10）上开设有与空心滤球（9）相匹配的凹壁圆孔，所述空心滤球（9）转动连接于凹壁圆孔的内部，所述筒体（1）的底端固定连接有与筒体（1）内部相通的进气管（4），所述筒体（1）的侧端设有出气管（6），所述出气管（6）依次贯穿筒体（1）的外壁、定板（10）的内部和空心滤球（9）并延伸至空心滤球（9）的内侧，所述出气管（6）与空心滤球（9）固定连接，所述出气管（6）转动连接于筒体（1）和定板（10）的内部，所述空心滤球（9）的上侧设有粘附毛板（7）和垫环（8），所述垫环（8）的侧端与筒体（1）的内壁固定连接，所述粘附毛板（7）放置于垫环（8）的上端；

所述出气管（6）包括转动连接于筒体（1）和定板（10）内部的直管（61），所述直管（61）的内侧设有内杆（63），所述直管（61）和内杆（63）之间固定连接有螺旋板（64）；

所述粘附毛板（7）包括载板（71），所述载板（71）位于垫环（8）和筒盖（2）之间，所述载板（71）的下端固定连接有垂丝（72），所述载板（71）的下端和垂丝（72）的外端均固定连接有粘附丝簇（74），所述粘附丝簇（74）由多个涂覆有稀薄黏胶层的吸附纤维相互交错缠绕而成，所述黏胶层采用EVA热熔胶，所述垂丝（72）远离载板（71）的一端固定连接有空心积液球（73），所述载板（71）的上半球面开设有多个均匀分布的流孔（7301），所述流孔（7301）上缠绕有多个导流纤维（7302），所述吸附纤维和导流纤维（7302）均采用耐高温纤维材料。

2.根据权利要求1所述的一种低燃型多晶硅生产用废气净化装置，其特征在于：所述筒体（1）的侧端还固定连接有与筒体（1）内部相通的回流管（5），所述回流管（5）的一端位于定板（10）的上侧，所述定板（10）的另一端与进气管（4）固定连接，且回流管（5）与进气管（4）相通。

3.根据权利要求1所述的一种低燃型多晶硅生产用废气净化装置，其特征在于：所述直管（61）靠近空心滤球（9）的一端固定连接有导气盘（62），所述导气盘（62）位于空心滤球（9）的内侧，所述直管（61）与空心滤球（9）固定连接。

4.根据权利要求1所述的一种低燃型多晶硅生产用废气净化装置，其特征在于：所述安装组件（3）包括T型螺栓（31）、压环（32）和螺母（33），所述T型螺栓（31）与筒体（1）固定连接，所述压环（32）与筒盖（2）固定连接，所述T型螺栓（31）的上端插设于压环（32）的内部，所述螺母（33）位于压环（32）的上侧，且螺母（33）与T型螺栓（31）外端螺纹连接。

5.根据权利要求1所述的一种低燃型多晶硅生产用废气净化装置，其特征在于：所述筒盖（2）的上端固定连接有把手。

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