CN206069385U - 一种四氯化硅氢化反应器 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种四氯化硅氢化反应器，包括反应器壳体，其底部密封连接有底盘，其顶部带有氢气入口管，氢气入口管位于反应器壳体内的一端连接有氢气分布器；反应器壳体的底端侧壁上设有四氯化硅入口管，四氯化硅入口管位于反应器壳体内侧一端连接有四氯化硅分布器，位于反应器壳体外侧的管路上安装有气泵；反应器壳体自内壁面向中心处依次设置有隔热屏和加热器；底盘的中心带有出液口，其内部围绕中心出液口周围开设有冷却水通道。本实用新型通过底盘、氢气分布器、气泵和四氯化硅分布器的设计，使液态四氯化硅和氢气直接反应，有效提高了氢气和四氯化硅的接触面积，提高了氢化反应效率，节约能耗，且反应操作简单方便，市场前景广阔。
Description
技术领域
本实用新型涉及多晶硅生产技术领域，特别是涉及一种四氯化硅氢化反应器。
背景技术
我国多晶硅生产的主要工艺是“改良西门子法”：氯化氢和工业硅粉在一定温度下合成三氯氢硅，然后对三氯氢硅进行分离精馏提纯，提纯后的高纯三氯氢硅与氢气按比例混合后通入多晶硅还原炉内，在一定的温度和压力下，在通电高温硅芯上进行沉积反应生成多晶硅，同时生成四氯化硅、二氯二氢硅、氯化氢等副产物。在改良西门子法生产多晶硅的过程中，势必产生大量的SiCl4，一般情况下，每生产1kg 多晶硅产品，大约会产生15kgSiCl4，要大规模生产多晶硅，必需解决SiCl4 的出路问题。处理四氯化硅的技术主要有热氢化技术、四氯化硅氯氢化技术、冷氢化技术等。四氯化硅热氢化技术是将四氯化硅和氢气同时通入氢化炉，在不高的压力下，直接将SiCl4 还原成SiHCl3, 再将SiHCl3 用于还原生产多晶硅。热氢化技术可充分利用资源，又避免了四氯化硅直接排放所带来的环境污染，并且对设备与材质的要求不高，可连续生产，无需加入硅粉，产品质量高，容易提纯，因而是目前使用较多的四氯化硅处理工艺。
现有四氯化硅氢化反应器设计负载，耐腐蚀性能差，使用不便，且在氢化反应前还都将四氯化硅加热汽化成气体，增大了能耗，使工艺更加复杂，操作不便。
实用新型内容
本实用新型主要解决的技术问题是提供一种四氯化硅氢化反应器，能够将液态四氯化硅直接进行氢化反应，解决现有氢化反应器及氢化反应存在的上述不足之处。
为解决上述技术问题，本实用新型采用的一个技术方案是：提供一种四氯化硅氢化反应器，包括反应器壳体，所述反应器壳体的底部密封连接有底盘，其顶部带有氢气入口管，所述氢气入口管位于所述反应器壳体内的一端连接有氢气分布器；所述反应器壳体的底端侧壁上设有四氯化硅入口管，所述四氯化硅入口管位于所述反应器壳体内侧一端连接有四氯化硅分布器，位于所述反应器壳体外侧的管路上安装有气泵；所述反应器壳体自内壁面向中心处依次设置有隔热屏和加热器；所述底盘的中心带有出液口，其内部围绕中心出液口周围开设有冷却水通道。
在本实用新型一个较佳实施例中，所述底盘与反应器壳体相对的一面为中心凹形结构。
在本实用新型一个较佳实施例中，所述反应器壳体的内壁面上贴附一层耐腐蚀保温层。
在本实用新型一个较佳实施例中，所述加热器为表面涂覆石墨内胆的电加热棒，其底端连接有贯穿所述底盘的电极。
在本实用新型一个较佳实施例中，所述气泵的气源为氢气。
本实用新型的有益效果是：本实用新型一种四氯化硅氢化反应器，结构简单，设计合理，其通过底盘、氢气分布器、气泵和四氯化硅分布器的设计，使液态四氯化硅和氢气直接反应，有效提高了氢气和四氯化硅的接触面积，提高了氢化反应效率，节约能耗，且反应操作简单方便，综合性能优异，市场前景广阔。
附图说明
图1是本实用新型一种四氯化硅氢化反应器一较佳实施例的立体结构示意图；
图2是所示底盘的内部结构示意图；
附图中各部件的标记如下：1.反应器壳体，2.底盘，3.氢气入口管，4.四氯化硅入口管，5.隔热屏，6.加热器，7.氢气分布器，8.四氯化硅分布器，9.气泵，10.出液口，11.冷却水通道，12.电极。
具体实施方式
下面结合附图对本实用新型的较佳实施例进行详细阐述，以使本实用新型的优点和特征能更易于被本领域技术人员理解，从而对本实用新型的保护范围做出更为清楚明确的界定。
请参阅图1和图2，本实用新型实施例包括：
实施例1
一种四氯化硅氢化反应器，包括反应器壳体1，其底部密封连接有底盘2，其顶部带有氢气入口管3，其底端侧壁上设有四氯化硅入口管4，其内部自内壁面向中心处依次设置有隔热屏5和加热器6。
其中，氢气入口管3位于反应器壳体1内的一端连接有氢气分布器7，使氢气与四氯化硅气体充分接触，增大反应效率。
所述四氯化硅入口管4位于反应器壳体1内侧一端连接有四氯化硅分布器8，位于反应器壳体1外侧的管路上安装有气泵9，四氯化硅液体经入口管路上的气泵进入反应器内经分布器以气雾状态分布，一方面不需要提前将四氯化硅加热汽化，节约能耗，另一方面，与氢气接触面增大，增大反应效率。另外，该气泵9的气源为氢气，可以进一步增大四氯化硅与氢气的接触量。
所述底盘2的中心带有出液口10，其内部围绕中心出液口周围开设有冷却水通道11，且底盘2与反应器壳体1相对的一面为中心凹形结构，便于液体流出。经氢化反应产生的三氯氢硅为无色易流动的液体，在底盘上经底盘内部的冷却水冷却，并从出液口10流出。
所述反应器壳体1的内壁面上贴附一层耐腐蚀保温层；所述加热器6为表面涂覆石墨内胆的电加热棒，其底端连接有贯穿所述底盘2的电极12，并通过电极连接外电源进行通电加热。
以上所述仅为本实用新型的实施例，并非因此限制本实用新型的专利范围，凡是利用本实用新型说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本实用新型的专利保护范围内。
Claims (5)
1.一种四氯化硅氢化反应器，包括反应器壳体，其特征在于，所述反应器壳体的底部密封连接有底盘，其顶部带有氢气入口管，所述氢气入口管位于所述反应器壳体内的一端连接有氢气分布器；所述反应器壳体的底端侧壁上设有四氯化硅入口管，所述四氯化硅入口管位于所述反应器壳体内侧一端连接有四氯化硅分布器，位于所述反应器壳体外侧的管路上安装有气泵；所述反应器壳体自内壁面向中心处依次设置有隔热屏和加热器；所述底盘的中心带有出液口，其内部围绕中心出液口周围开设有冷却水通道。
2.根据权利要求1所述的四氯化硅氢化反应器，其特征在于，所述底盘与反应器壳体相对的一面为中心凹形结构。
3.根据权利要求1所述的四氯化硅氢化反应器，其特征在于，所述反应器壳体的内壁面上贴附一层耐腐蚀保温层。
4.根据权利要求1所述的四氯化硅氢化反应器，其特征在于，所述加热器为表面涂覆石墨内胆的电加热棒，其底端连接有贯穿所述底盘的电极。
5.根据权利要求1所述的四氯化硅氢化反应器，其特征在于，所述气泵的气源为氢气。
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