CN211384941U - 一种歧化反应装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种歧化反应装置，涉及多晶硅副产物的回收再利用技术领域，主要用于解决现有的歧化反应装置的约翰逊网清理不便，且还容易出现因清理约翰逊网而造成环境污染的问题。其主要结构为：包括反应器主体和填充其内的催化剂，所述反应器主体的上部设有进料口、下部设有出料口，所述进料口内设有约翰逊网；所述出料口连接有固定安装管，所述固定安装管内可拆式安装有约翰逊网，所述出料口与固定安装管之间设有闸板阀。本实用新型提供的一种歧化反应装置，便于清理约翰逊网，同时还能避免因清理约翰逊网而造成环境污染的问题。

Description

一种歧化反应装置

技术领域

本实用新型涉及多晶硅副产物的回收再利用技术领域，尤其涉及一种歧化反应装置。

背景技术

目前，国际上广泛应用的多晶硅生产工艺是改良西门子法，国内现有的生产线绝大部分也采用改良西门子法，近年来随着光伏产业的块速发展与技术水平的不断进步，改良西门子法已成为现阶段最完善的工艺路线。但是在具体工艺生产过程中会产生大量的副产物，主要包括四氯化硅和二氯二氢硅。其中,四氯化硅主要通过氢化来处理回收，而二氯二氢硅是利用歧化反应精馏制备三氯氢硅来处理回收。

关于完成歧化反应的装置，传统的歧化反应装置为垂直安装的筒状反应装置。其通过在筒体上下两端固定安装约翰逊网，将催化剂固定填充于两约翰逊网之间的筒体中间部位。筒体上下两端螺栓固定贯穿连接有上下封头，反应物自上封头进料口投入并经过催化反应后从下封头排料口排出得到反应生成物。

然而，随着反应的不断进行，催化剂会出现粉化现象，粉化后的催化剂会富集堵塞下端约翰逊网导致排料不畅而严重影响反应效率。最终被迫停车置换、排出催化剂，并打开上下封头后取出约翰逊网进行清理。该操作不仅会造成催化剂的流失与污染、还会在清理约翰逊网时因催化剂表面残余物料接触空气而造成环境大气污染。

因此，目前急需一种新型的能够解决上述缺陷的歧化反应装置。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种歧化反应装置，其便于清理约翰逊网，同时还能避免因清理约翰逊网而造成环境污染的问题。

为实现上述目的，本实用新型提供一种歧化反应装置，包括反应器主体和填充于反应器主体内的催化剂，所述反应器主体的上部设有进料口、下部设有出料口，所述进料口内设有约翰逊网；所述出料口连接有固定安装管，所述固定安装管内可拆式安装有约翰逊网，所述出料口与固定安装管之间设有闸板阀。

作为本实用新型的更进一步改进，所述进料口的进料侧连接有进料口封头，所述进料口封头的进料侧连接有进料控制阀。

作为本实用新型的更进一步改进，所述固定安装管的出料侧连接有出料封头，所述出料封头的出料侧设有出料控制阀。

作为本实用新型的更进一步改进，所述进料口封头的进料侧连接有置换尾气排放控制阀，所述出料封头的出料侧连接有氮气置换阀。

作为本实用新型的更进一步改进，所述置换尾气排放控制阀与尾气处理装置连接，所述氮气置换阀与氮气供应装置连接。

作为本实用新型的更进一步改进，所述反应器主体为U型管。

作为本实用新型的更进一步改进，所述U型管的两个管口皆为进料口，所述U型管的弯折处设有出料口。

作为本实用新型的更进一步改进，所述出料口的下端通过螺栓贯穿连接闸板阀。

作为本实用新型的更进一步改进，所述闸板阀的下端通过螺栓贯穿连接固定安装管。

作为本实用新型的更进一步改进，所述固定安装管的内壁设有用于安装约翰逊网的台阶面，所述催化剂填充于进料口内的约翰逊网与固定安装管内的约翰逊网之间。

有益效果

与现有技术相比，本实用新型的一种歧化反应装置的优点为：

1、本实用新型中，出料口连接有固定安装管，固定安装管内可拆式安装有约翰逊网，出料口与固定安装管内之间设有闸板阀。通过关闭闸板阀，截断催化剂与约翰逊网之间的通道，然后将约翰逊网进行拆卸和更换。较以往竖直管段结构相比，本装置不需要掏出催化剂后再行更换约翰逊网。该装置便于清理约翰逊网，可以避免因清理约翰逊网而掏出装置内的催化剂的过程，能避免装置内催化剂的流失与污染和清理催化剂造成环境大气污染的问题。

2、进料口的进料侧连接有进料口封头，进料口封头的进料侧连接有进料控制阀。进料控制阀的设置能自由控制进料，达到控制反应进程的目的。

3、固定安装管的出料侧连接有出料封头，出料封头的出料侧设有出料控制阀。出料控制阀的设置能自由控制出料，达到控制反应时间的目的。

4、进料口封头的进料侧连接有置换尾气排放控制阀，出料封头的出料侧连接有氮气置换阀。置换尾气排放控制阀与尾气处理装置连接，氮气置换阀与氮气供应装置连接。通过与氮气供应装置相连的氮气置换阀，在需要时对反应器主体内通入热氮气。热氮气的通入一是为了置换反应器主体和各个管道内的物料或空气并从置换尾气排放控制阀排至尾气处理装置；二是为了实现清洗活化沉积下来的催化剂，达到催化剂的多次循环利用。另外，热氮气的通入还能够吹起固定安装管内约翰逊网上沉积的催化剂反应后的细粉，使得沉积下来的催化剂反应后的细粉在反应器主体内涌动，进一步加快了催化剂的清洗活化。

5、反应器主体为U型管。U型管的两个管口皆为进料口，U型管的弯折处设有出料口。采用U型管结构的反应器主体，反应物从U型管上部左右两侧的两个管口进料，反应生成物从U型管下部弯折处的出料口排出。较以往竖直管段结构相比，其物料流速依托自重增加的部分得以削减。结构改变、流速变化引起反应物比表面积增加、反应物与催化剂的接触时间增加，进而使反应物与催化剂之间能够充分反应，有利于整个系统反应效果的提高。

6、固定安装管的内壁设有用于安装约翰逊网的台阶面，方便快速拆/装约翰逊网。

通过以下的描述并结合附图，本实用新型将变得更加清晰，这些附图用于解释本实用新型的实施例。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型的结构示意图。

其中：1-反应器主体；11-进料口；12-出料口；2-进料口封头；21-进料控制阀；22-置换尾气排放控制阀；3-出料口封头；31-出料控制阀；32-氮气置换阀；4-约翰逊网；5-固定安装管；6-闸板阀；7-催化剂。

具体实施方式

现在参考附图描述本实用新型的实施例。

实施例

本实用新型的具体实施方式如图1所示，一种歧化反应装置，包括反应器主体1和填充于反应器主体1内的催化剂7。采用改良西门子法制作多晶硅产生的副产物经反应器主体1内的催化剂7歧化反应处理后，转换为三氯氢硅处理回收。

其中，反应器主体1的上部设有进料口11、下部设有出料口12。进料口11内设有约翰逊网4。出料口12连接有固定安装管5。固定安装管5内可拆式安装有约翰逊网4。出料口12与固定安装管5之间设有闸板阀6。

通过关闭闸板阀6，截断催化剂与约翰逊网4之间的通道，然后将约翰逊网4进行拆卸和更换。较以往竖直管段结构相比，本装置不需要掏出催化剂7后再行更换约翰逊网4。该装置便于清理约翰逊网4，可以避免因清理约翰逊网4而掏出装置内的催化剂7的过程，能避免装置内催化剂7出现流失与污染和清理催化剂造成环境大气污染的问题。

并且，进料口11的进料侧连接有进料口封头2。进料口封头2的进料侧连接有进料控制阀21。进料控制阀21的设置能自由控制进料，达到控制反应进程的目的。本实施例中，固定安装管5的出料侧连接有出料封头3。出料封头3的出料侧设有出料控制阀31。出料控制阀31的设置能自由控制出料，达到控制反应时间的目的。

并且，进料口封头2的进料侧连接有置换尾气置排放控制阀22。出料封头3的出料侧连接有氮气置换阀32。本实施例中，置换尾气置排放控制阀22与尾气处理装置连接，氮气置换阀32与氮气供应装置连接。

置换尾气排放控制阀22与尾气处理装置连接，氮气置换阀32与氮气供应装置连接。通过与氮气供应装置相连的氮气置换阀32，在需要时对反应器主体1内通入热氮气。热氮气的通入一是为了置换反应器主体1和各个管道内多余的物料或空气并从置换尾气排放控制阀22排至尾气处理装置；二是为了实现清洗活化沉积下来的催化剂7，达到催化剂7的多次循环利用。另外，热氮气的通入还能够吹起固定安装管5内约翰逊网4上沉积的催化剂7反应后的细粉，使得沉积下来的催化剂7反应后的细粉在反应器主体1内涌动，进一步加快了催化剂7的清洗活化。

本实施例中，反应器主体1为U型管。U型管的两个管口皆为进料口11。U型管的弯折处设有出料口12。

采用U型管结构的反应器主体1，反应物从U型管上部左右两侧的两个管口进料，反应生成物从U型管下部弯折处的出料口12排出。较以往竖直管段结构相比，其物料流速依托自重增加的部分得以削减。结构改变、流速变化引起反应物比表面积增加、反应物与催化剂7的接触时间增加，进而使反应物与催化剂7之间能够充分反应，有利于整个系统反应效果的提高。

另外，为了方便固定安装管5中的约翰逊网4的安装，固定安装管5的内壁设有用于安装约翰逊网4的台阶面，方便快速拆/装约翰逊网4。

关于出料口12与闸板阀6之间、闸板阀和固定安装管之间的具体连接关系。本实施例中的出料口12的下端通过螺栓贯穿连接闸板阀6；闸板阀6的下端通过螺栓贯穿连接固定安装管5。当然，在实际生产制造过程中，也可以采用其它的连接方式，如法兰连接等。

需要注意的是：

关于催化剂7的填充，本实施例中的催化剂7填充于进料口11内的约翰逊网4与固定安装管5内的约翰逊网4之间。

以上结合最佳实施例对本实用新型进行了描述，但本实用新型并不局限于以上揭示的实施例，而应当涵盖各种根据本实用新型的本质进行的修改、等效组合。

Claims (10)

1.一种歧化反应装置，包括反应器主体(1)和填充于反应器主体(1)内的催化剂(7)，其特征在于，所述反应器主体(1)的上部设有进料口(11)、下部设有出料口(12)，所述进料口(11)内设有约翰逊网(4)；所述出料口(12)连接有固定安装管(5)，所述固定安装管(5)内可拆式安装有约翰逊网(4)，所述出料口(12)与固定安装管(5)之间设有闸板阀(6)。

2.根据权利要求1所述的一种歧化反应装置，其特征在于，所述进料口(11)的进料侧连接有进料口封头(2)，所述进料口封头(2)的进料侧连接有进料控制阀(21)。

3.根据权利要求2所述的一种歧化反应装置，其特征在于，所述固定安装管(5)的出料侧连接有出料封头(3)，所述出料封头(3)的出料侧设有出料控制阀(31)。

4.根据权利要求3所述的一种歧化反应装置，其特征在于，所述进料口封头(2)的进料侧连接有置换尾气排放控制阀(22)，所述出料封头(3)的出料侧连接有氮气置换阀(32)。

5.根据权利要求4所述的一种歧化反应装置，其特征在于，所述置换尾气排放控制阀(22)与尾气处理装置连接，所述氮气置换阀(32)与氮气供应装置连接。

6.根据权利要求1所述的一种歧化反应装置，其特征在于，所述反应器主体(1)为U型管。

7.根据权利要求6所述的一种歧化反应装置，其特征在于，所述U型管的两个管口皆为进料口(11)，所述U型管的弯折处设有出料口(12)。

8.根据权利要求1所述的一种歧化反应装置，其特征在于，所述出料口(12)的下端通过螺栓贯穿连接闸板阀(6)。

9.根据权利要求1所述的一种歧化反应装置，其特征在于，所述闸板阀(6)的下端通过螺栓贯穿连接固定安装管(5)。

10.根据权利要求1所述的一种歧化反应装置，其特征在于，所述固定安装管(5)的内壁设有用于安装约翰逊网(4)的台阶面，所述催化剂(7)填充于进料口(11)内的约翰逊网(4)与固定安装管(5)内的约翰逊网(4)之间。

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