CN201850148U - 一种硅粉干燥装置 - Google Patents
一种硅粉干燥装置 Download PDFInfo
- Publication number
- CN201850148U CN201850148U CN2011200527026U CN201120052702U CN201850148U CN 201850148 U CN201850148 U CN 201850148U CN 2011200527026 U CN2011200527026 U CN 2011200527026U CN 201120052702 U CN201120052702 U CN 201120052702U CN 201850148 U CN201850148 U CN 201850148U
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- drying
- unit
- drying chamber
- silica flour
- nitrogen
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
Images
Landscapes
- Drying Of Solid Materials (AREA)
- Silicon Compounds (AREA)
Abstract
本实用新型提供一种硅粉干燥装置，包括有输入待干燥硅粉以及干燥所需加热气体的输入单元、干燥单元、用于对干燥单元进行抽真空的真空单元以及输出干燥后的硅粉及水汽的输出单元，所述干燥单元分别与输入单元、真空单元以及输出单元连接，通过调节输入单元利用合成尾气作加热气体及真空单元来获得对硅粉的干燥。本实用新型硅粉干燥装置使整个硅粉加热、干燥流程时间缩短，并可连续操作，减少氮气用量；利用高温三氯氢硅合成尾气循环加热硅粉，使其热量被充分利用，实现节能降耗目的，有效解决了一直以来加压三氯氢硅合成硅粉加热干燥存在的问题。
Description
技术领域
本实用新型属于化工装置领域，具体涉及一种对三氯氢硅合成原料硅粉高温连续干燥的装置。
背景技术
三氯氢硅氢还原法是德国西门子(Siemens)公司于1954年发明的，又称西门子法，是广泛采用的高纯度多晶硅制备技术，其化学反应式为：2SiHCl3+H2→Si+2HCl+SiCl4+H2。
含高纯度三氯氢硅的物料和高纯度氢气在加热的高纯度多晶硅芯上发生还原反应，通过化学气相沉积，生成的新的高纯度多晶硅沉积在硅芯上；或将高纯度多晶硅粉末置于加热流化床中，通入高纯度三氯氢硅和高纯度氢气，让生成的新的多晶硅沉积在硅粉上，形成颗粒状高纯度多晶硅。
该反应除了生成高纯度多晶硅外，还生成副产物如四氯化硅和氯化氢等。因此，整个多晶硅生产过程中有大量的尾气排出。例如，生产1吨的产品硅将有10～20吨四氯化硅和约1.5吨氯化氢产生。因此，对副产物的处理是目前生产多晶硅的瓶颈。目前，对西门子法的一些改进主要涉及四氯化硅的综合利用。
三氯氢硅作为多晶硅生产原料，三氯氢硅合成工艺如下：
其化学反应Si+HCl→SiHCl3+H2
将硅粉卸至转动圆盘，通过管道用气体输送至硅粉仓，再加入硅粉干燥器，经过圆盘给料机并计量后加入三氯氢硅合成炉。在三氯氢硅合成炉内，温度控制在80-310℃，硅粉和氯化氢发生反应，生成三氯氢硅和四氯化硅。生成的三氯氢硅和四氯化硅气体经沉降器、旋风分离器和袋式过滤器除去粉尘及高氯硅烷，经水冷后经隔膜压缩机加压，再用-35℃冷媒冷凝为液体。不凝性气体通过液封罐进入尾气淋洗塔，经酸碱淋洗达标后排放。
目前已知有一种在多晶硅原料三氯氢硅制造过程中，采用加压三氯氢硅合成工艺及装置。但是，在该工艺和装置操作中，由于使用大量中压蒸汽加热、并伴随氮气鼓泡对硅粉干燥，加热、干燥周期长，因而存在着消耗大量的蒸汽能量，同时消耗大量氮气的能耗较高问题。
实用新型内容
本实用新型所要解决的技术问题是针对现有技术中硅粉干燥装置存在的不足，提供一种高温连续的硅粉干燥装置。
解决本实用新型技术问题所采用的技术方案是该硅粉干燥装置包括有输入待干燥硅粉以及干燥所需加热气体的输入单元、干燥单元、用于对干燥单元进行抽真空的真空单元以及输出干燥后的硅粉及水汽的输出单元，所述干燥单元分别与输入单元、真空单元以及输出单元连接，通过调节输入单元利用合成尾气作加热气体及真空单元来获得对硅粉的干燥。
所述对硅粉的加热利用生产过程中产生的高温三氯氢硅合成尾气，以及由温度调节器加热的氮气。循环利用高温三氯氢硅合成尾气进行加热，使其热量被充分利用，实现节能降耗目的；氮气先经由蒸汽调控的温度调节器加热。
优选的是，干燥单元包括一个带夹套的干燥罐，有高温三氯氢硅合成尾气的合成尾气输入管线、合成尾气循环管线与干燥罐的夹套连接，通过夹套对干燥罐加热，使干燥罐内的温度保持恒定在110-130℃，有氮气输入管线与干燥罐连接，有温度调节器加热氮气通过氮气输入管线输入罐内与硅粉直接接触进行鼓泡沸腾加热。
所述对硅粉的加热是利用生产过程中产生的高温三氯氢硅合成尾气，以及由温度调节器加热的氮气。
所述温度调节器与输入蒸汽的蒸汽管连接，用于加热氮气。
优选的是，所述加热氮气温度为100-120℃。
优选的是，所述输入单元主要包括过滤器，连接在干燥罐顶部，硅粉输入管道与过滤器连接，真空单元主要包括真空泵，真空泵连接至过滤器的上端口，并有排空管线连接在过滤器的上端口。
优选的是，所述真空单元包括一个真空泵，用于对干燥罐抽真空，以使得干燥罐内呈负压状态，从而改变分压，强制硅粉中水分挥发、抽出，以使得硅粉中的水分含量明显降低，减小硅粉中水分对三氯氢硅合成的影响。
优选的是，所述输出单元主要包括排空管线和硅粉计量罐，排空管线设置在过滤器的上端口，硅粉计量罐与干燥罐的底部连接。
本实用新型将是将加热到100-120℃的氮气从硅粉干燥器底部通入装有待干燥硅粉的干燥罐中，氮气在干燥罐内鼓泡，达到近似沸腾的流化状态；将高温合成尾气从上部通入干燥罐夹套内，通过调节进硅粉干燥罐高温合成尾气调节阀，将干燥器内温度恒定在110-130℃，从干燥罐夹套的下部排出换热后的合成尾气，继续去下游工序；氮气在干燥罐罐体内鼓泡后，大量氮气会携带少量硅粉进入硅粉过滤器，过滤掉携带的硅粉后，通过抽真空系统将含水汽的废氮气直接排空；经多次氮气鼓泡及抽真空，硅粉被充分加热、干燥。干燥完毕后，干燥罐内的硅粉放入硅粉计量罐，以备用。使用抽真空设备，罐内呈负压状态，改变分压，强制水分挥发、抽出，硅粉中的水分含量明显降低，减小硅粉中水分对三氯氢硅合成的影响；整个硅粉加热、干燥流程时间缩短，可连续操作，减少氮气用量；使用高温三氯氢硅合成尾气加热，使其热量被充分利用，实现节能降耗目的。
因此，本实用新型所述硅粉干燥装置使整个硅粉加热、干燥流程时间缩短，并可连续操作，减少氮气用量，避免了常规方法消耗大量氮气的弊端；利用高温三氯氢硅合成尾气循环加热硅粉，使其热量被充分利用，实现节能降耗目的，有效解决了一直以来加压三氯氢硅合成硅粉加热干燥存在的问题。
附图说明
图1为本实用新型硅粉干燥装置结构及工作流程示意图。
图中：1-干燥罐；2-过滤器；3-真空泵；4-计量罐；5-合成尾气输入管线；6-合成尾气循环管线；7-氮气输入管线；8-排空管线；9-排出尾气调节阀；10-夹套；11-温度调节阀；12-尾气调节阀；13-温度调节器。
具体实施方式
为使本领域技术人员更好地理解本实用新型的技术方案，下面结合附图和具体实施方式对本实用新型硅粉干燥装置作进一步详细描述。
如图1所示，本实施例中，硅粉干燥装置包括输入单元、干燥单元、真空单元以及输出单元，干燥单元分别与输入单元、真空单元以及输出单元连接。
干燥单元主要包括干燥罐1，干燥罐1是一个两端分别为球冠状，中间为圆筒的容器，其在与其他单元连接的位置处开有连接口。
输入单元主要包括过滤器2、合成尾气输入管线5、合成尾气循环管线6和氮气输入管线7：过滤器2是一个侧面、上端及其下端各开有一个端口的容器，硅粉从其侧面开有的端口进入过滤器2，并从直接设置在干燥罐1的顶部，即干燥罐1上球冠的最高点处的过滤器2的下端口进入干燥罐1，过滤器2的上端口与输入单元和真空单元连接；在干燥罐1的圆筒上部设置有合成尾气输入管线5，高温合成尾气从此管线进入干燥罐1夹套10内，合成尾气输入管线上设置有阀门，可调节合成尾气的输入流量；干燥罐1的夹套10下部设置有合成尾气循环管线6，在干燥过程中合成尾气可通过合成尾气循环管线6流出干燥罐1夹套10，然后再次从合成尾气输入管线5流入干燥罐1的夹套10，进行多次循环；在干燥罐1的下球冠侧面上设置有接口，其连接有氮气输入管线7，氮气输入管线连接至温度调节器13的输出端，温度调节器13的输入端连接有蒸汽管线、氮气管线和蒸汽冷凝液管线，蒸汽管线和蒸汽冷凝液管线都设置有阀门，可分别调节各自的流量以便调节进入干燥罐1中的氮气温度高低；氮气输入管线上设置有阀门，可调节氮气的进气流量，以控制流入干燥罐1内的氮气量。
真空单元主要包括真空泵3，真空泵3连接至过滤器2的上端口，用于对干燥罐1抽真空，以便使干燥罐1内呈负压状态，从而改变分压，强制合成尾气中的水分挥发。
输出单元主要包括排空管线8和计量罐4，排空管线8设置在过滤器2的上端口，在排空管线上设置有干燥尾气调节阀9，以便含有水分的废氮气直接排到空气中，并配合氮气输入管线7和合成尾气输入管线5中气体流量调节干燥罐1内的温度；计量罐4设置在干燥罐1的底部，即干燥罐1下球冠的最低点的开口处，通过下料阀(图中未示出)使干燥后的硅粉下放至计量罐4，以便存放干燥后的硅粉。
该硅粉干燥装置的工作过程是：先将待干燥的硅粉通过过滤器2侧面的开口加入过滤器2中，然后经过滤器2下端的开口从干燥罐1的顶部进入干燥罐1中；调节蒸汽管线上的阀门和蒸汽冷凝液管线上的阀门，以便通过温度调节器13将氮气加热到100-120℃，然后调节干燥罐1底部的氮气输入管线7上的阀门，以便调节氮气的流量，将加热后的氮气通入装有待干燥硅粉的干燥罐1中，与此同时将高温三氯氢硅合成尾气通过合成尾气输入管线5通入干燥罐1中。此时，适当的气体流量使氮气在干燥罐1内鼓泡，达到近似沸腾的流化状态，同时调节高温合成尾气调节阀，将高温合成尾气从上部通入干燥罐夹套10内，使干燥罐1内的温度保持恒定在110-130℃，从干燥罐夹套10的下部排出换热后的合成尾气，通过合成尾气循环管线6继续去下游工序。在这个过程中，携带少量硅粉的氮气会进入过滤器2，在过滤器2中除去硅粉后，通过真空泵3将含水汽的废氮气通过排空管线8作为排出尾气直接排到空气中。硅粉在干燥罐1内经多次氮气鼓泡及抽真空后被充分加热、干燥，打开下料阀，使干燥完毕后的硅粉从干燥罐1底部的开口下落入计量罐4中，以备后用。紧接着可以继续进行新一批硅粉的干燥。
本实施例所述硅粉干燥装置使整个硅粉加热、干燥流程时间缩短，并可连续操作，减少氮气用量，避免了常规方法消耗大量氮气的弊端；利用高温三氯氢硅合成尾气循环加热硅粉，使其热量被充分利用，实现节能降耗目的，有效解决了一直以来加压三氯氢硅合成硅粉加热干燥存在的问题。
可以理解的是，以上实施方式仅仅是为了说明本实用新型的原理而采用的示例性实施方式，然而本实用新型并不局限于此。对于本领域内的普通技术人员而言，在不脱离本实用新型的精神和实质的情况下，可以做出各种变型和改进，这些变型和改进也视为本实用新型的保护范围。
Claims (7)
1.一种硅粉干燥装置，其特征在于包括有输入待干燥硅粉以及干燥所需加热气体的输入单元、干燥单元、用于对干燥单元进行抽真空的真空单元以及输出干燥后的硅粉及水汽的输出单元，所述干燥单元分别与输入单元、真空单元以及输出单元连接，通过调节输入单元利用合成尾气作加热气体及真空单元来获得对硅粉的干燥。
2.根据权利要求1所述的硅粉干燥装置，其特征在于干燥单元包括一个带夹套(10)的干燥罐(1)，有高温三氯氢硅合成尾气的合成尾气输入管线(5)、合成尾气循环管线(6)与干燥罐(1)的夹套连接，通过夹套(10)对干燥罐(1)加热，使干燥罐(1)内的温度保持恒定在110-130℃，有氮气输入管线(7)与干燥罐(1)连接，有温度调节器加热氮气通过氮气输入管线(7)输入罐内与硅粉直接接触进行鼓泡沸腾加热。
3.根据权利要求2所述的硅粉干燥装置，其特征在于所述温度调节器与输入蒸汽的蒸汽管连接，加热氮气。
4.根据权利要求3所述的硅粉干燥装置，其特征在于所述加热氮气温度为100-120℃。
5.根据权利要求2所述的硅粉干燥装置，其特征在于输入单元主要包括过滤器(2)，连接在干燥罐(1)顶部，硅粉输入管道与过滤器(2)连接，真空单元主要包括真空泵(3)，真空泵(3)连接至过滤器(2)的上端口。
6.根据权利要求2所述的硅粉干燥装置，其特征在于所述真空单元包括一个真空泵(3)，用于对干燥罐(1)抽真空。
7.根据权利要求1所述的硅粉干燥装置，其特征在于所述输出单元主要包括排空管线(8)和硅粉计量罐(4)，排空管线8设置在过滤器(2)的上端口，硅粉计量罐(4)与干燥罐(1)的底部连接。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN2011200527026U CN201850148U (zh) | 2011-03-02 | 2011-03-02 | 一种硅粉干燥装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN2011200527026U CN201850148U (zh) | 2011-03-02 | 2011-03-02 | 一种硅粉干燥装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN201850148U true CN201850148U (zh) | 2011-06-01 |
Family
ID=44092550
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN2011200527026U Expired - Fee Related CN201850148U (zh) | 2011-03-02 | 2011-03-02 | 一种硅粉干燥装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN201850148U (zh) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN103920630A (zh) * | 2013-12-03 | 2014-07-16 | 华南理工大学 | 一种有机涂层充氮控氧密闭循环干燥设备及工艺 |
| CN105258457A (zh) * | 2015-09-14 | 2016-01-20 | 辽宁中电动力设备有限公司 | 用于褐煤干燥的真空干燥装置 |
| CN113477667A (zh) * | 2021-07-05 | 2021-10-08 | 广东天源环境科技有限公司 | 氰化尾渣脱氰方法 |
-
2011
- 2011-03-02 CN CN2011200527026U patent/CN201850148U/zh not_active Expired - Fee Related
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN103920630A (zh) * | 2013-12-03 | 2014-07-16 | 华南理工大学 | 一种有机涂层充氮控氧密闭循环干燥设备及工艺 |
| CN105258457A (zh) * | 2015-09-14 | 2016-01-20 | 辽宁中电动力设备有限公司 | 用于褐煤干燥的真空干燥装置 |
| CN113477667A (zh) * | 2021-07-05 | 2021-10-08 | 广东天源环境科技有限公司 | 氰化尾渣脱氰方法 |
| CN113477667B (zh) * | 2021-07-05 | 2022-02-15 | 广东天源环境科技有限公司 | 氰化尾渣脱氰方法 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN100556507C (zh) | 一种三氯氢硅生产尾气回收方法 | |
| CN101143723B (zh) | 制备三氯氢硅和多晶硅的改进方法和装置 | |
| CN104925755B (zh) | 基于甲醇水重整制氢系统的氢纯化装置保护系统及方法 | |
| CN108793169A (zh) | 一种回收利用金刚线切割硅料副产硅泥的方法装置和系统 | |
| CN101279735A (zh) | 三氯氢硅的生产方法及其设备 | |
| CN205634908U (zh) | 一种多晶硅生产中残液高沸物的处理装置 | |
| CN201850148U (zh) | 一种硅粉干燥装置 | |
| CN102502646B (zh) | 快速循环流化床化学气相沉积制备多晶硅的设备及方法 | |
| CN105084370A (zh) | 一种冷氢化工艺中的渣浆处理方法和装置 | |
| CN101940898B (zh) | 一种四氯化硅的回收利用方法 | |
| CN103382032A (zh) | 一种四氯化硅制备三氯氢硅的方法 | |
| CN206188406U (zh) | 用于处理多晶硅副产渣浆的装置 | |
| WO2024027341A1 (zh) | 一种清洁流化床内壁结硅的方法 | |
| CN203024547U (zh) | 硅粉干燥系统 | |
| CN102815702B (zh) | 一种硅烷法流化床生产高纯粒状多晶硅装置及工艺 | |
| CN208328025U (zh) | 一种生物质废料生产二氧化碳、甲烷和生物肥料的装置 | |
| CN201136791Y (zh) | 一种利用氯氢化法把四氯化硅转化为三氯氢硅的装置 | |
| CN110980741A (zh) | 一种四氯硅烷氢化系统及其制取三氯硅烷的方法 | |
| CN215160999U (zh) | 一种金属制氢循环系统 | |
| CN103449442A (zh) | 一种流化床多晶硅颗粒的制备系统及利用该系统制备多晶硅的工艺 | |
| CN104891499A (zh) | 一种硅烷法制备多晶硅的工艺方法 | |
| CN101928001A (zh) | 一种制备粒状多晶硅的新型流化床反应装置 | |
| CN105060297A (zh) | 一种生产三氯甲硅烷的方法及装置 | |
| CN110314515A (zh) | 一种三氯氢硅生产中硅粉残渣的处理系统和处理方法 | |
| CN202212158U (zh) | 一种高纯石英砂酸洗用反应釜 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C14 | Grant of patent or utility model | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| C56 | Change in the name or address of the patentee |
Owner name: XINTE ENERGY CO., LTD. Free format text: FORMER NAME: TBEA XINJIANG SILICON INDUSTRY CO., LTD. |
|
| CP03 | Change of name, title or address |
Address after: 830011, room 716, Mustang building, No. 158, Kunming Road, the Xinjiang Uygur Autonomous Region, Urumqi Patentee after: Xinte Energy Co.,Ltd. Address before: 830011, Mustang business club No. 158, Kunming Road, 717, the Xinjiang Uygur Autonomous Region, Urumqi Patentee before: TBEA Xinjiang Silicon Industry Co., Ltd. |
|
| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee | ||
| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |
Granted publication date: 20110601 Termination date: 20190302 |