CN211754774U - 一种四氯化硅氢化反应器 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种四氯化硅氢化反应器，包括筒体、分布器、分布板、四氯硅烷进料管、氢气进料口、硅粉进料口、回料口、物料出口、放空口和旋风分离器。本实用新型公开的新型四氯化硅氢化反应器，通过内置的分布器、分布板与旋风分离器相互配合，使物料充分接触，使反应更加充分，并显著提高反应期间的稳定性。

Description

一种四氯化硅氢化反应器

技术领域

本实用新型涉及氢化反应技术领域，更具体的说是涉及一种四氯化硅氢化反应器。

背景技术

目前，三氯氢硅歧化法生产硅烷过程中，会产生大量的四氯化硅，而采用四氯化硅氢化技术处理副产物，将其转化为三氯氢硅、降低生产成本已成为目前发展的重点。四氯化硅氢化技术是将冶金级硅粉、氢气、四氯化硅加入氢化反应器中，在一定的温度、压力条件下，在催化剂作用下反应，生成三氯氢硅。

但是，现有的氢化反应设备无法实现四氯化硅、氢气、硅粉在高温下充分的混合接触，造成氢化反应效率低，最终制备得到的产物中三氯氢硅纯度低。

因此，如何促进四氯化硅、氢气、硅粉充分接触是本领域技术人员亟需解决的问题。

实用新型内容

有鉴于此，本实用新型提供了一种新型的四氯化硅氢化反应器，通过内置的分布器、分布板与旋风分离器相互配合，使物料充分接触，使反应更加充分，并显著提高反应期间的稳定性。

为了实现上述目的，本实用新型采用如下技术方案：

一种四氯化硅氢化反应器，包括筒体、分布器、分布板、四氯硅烷进料管、氢气进料口、硅粉进料口、回料口、物料出口、放空口和和旋风分离器；

所述筒体内由底端至顶端依次平行安装所述分布器和所述分布板；

所述四氯硅烷进料管延伸至所述筒体的内部，所述氢气进料口位于所述筒体的底部或侧面；

所述硅粉进料口设置于所述筒体的侧面，且靠近所述分布器顶端的位置；

所述回料口、所述物料出口和所述放空口均设置于所述筒体的顶端；

所述旋风分离器通过支架固定于所述筒体顶部的内侧，且与所述回料口连接。

上述优选技术方案的有益效果是：本实用新型通过分布器、分布板与内置或外置式旋风分离器结构相互配合，使物料接触更加充分，从而使反应更加充分，提高原料利用率，降低反应能耗，并显著提高了反应期间的稳定性，提高生产的安全性；其中放空口用于保障生产安全，避免筒体内部压强过高产生危险。

优选的，所述筒体的底面和顶面设置成圆弧形。

优选的，所述分布器位于所述四氯硅烷进料管和所述氢气进料口的上面，且位于所述硅粉进料口的下面。

优选的，所述分布器为莲蓬头式、宝塔式或多孔盘管式，通过分布器控制物料稳定性及压降。

优选的，所述分布板位于所述硅粉进料口的上面，且位于所述回料口和所述物料出口的下面。

优选的，所述分布板为圆孔盘式结构，可根据分布板间压降控制硅粉床层高度即硅粉一次添加量。

优选的，所述四氯硅烷进料管伸入所述筒体一端通过拉筋板连接椭圆形封头。

上述优选技术方案的有益效果是：本实用新型在进料管设置封头可以使进入反应器的四氯硅烷泄压，避免压力不均匀而对反应过程产生影响。

优选的，所述筒体顶面设置人孔。

优选的，所述筒体的底面连接接地板，所述筒体的侧面连接固定支架。

优选的，所述筒体采用不锈钢材料一体成型；所述分布板采用不锈钢材料焊接与所述筒体内部；所述固定支架采用不锈钢或碳钢焊接于所述筒体的侧面或底部；所述接地板采用不锈钢或碳钢材料，焊接于所述筒体的底部

上述优选技术方案的有益效果是：本实用新型选择不锈钢的筒体作为作为四氯化硅氢化反应器，降低了设备生产周期、焊接难度与生产成本，固定直接和接地板直接焊接于筒体外部，安装简单，容易操作。

经由上述的技术方案可知，与现有技术相比，本实用新型公开提供了一种四氯化硅氢化反应器，具有如下有益效果：

(1)本实用新型公开的四氯化硅氢化反应器的筒体选用不锈钢材料，降低了设备生产周期、焊接难度与生产成本。

(2)采用分布器、分布板与内置或外置式旋风分离器结构，使物料反应更加充分，并显著提高了反应期间的稳定性。

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，还可以根据提供的附图获得其他的附图。

图1附图为本实用新型提供的结构示意图；

在图中：

1为筒体、2为分布器、3为分布板、4为四氯硅烷进料管、5为氢气进料口、6为硅粉进料口、7为回料口、8为物料出口、9为人孔、10为接地板、 11为固定支架、12为椭圆形封头、13为放空口、14为旋风分离器、15为拉筋板。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型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实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，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，都属于本实用新型保护的范围。

实施例1

一种四氯化硅氢化反应器，包括筒体1、分布器2、分布板3、四氯硅烷进料管4、氢气进料口5、硅粉进料口6、回料口7、物料出口8、放空口13 和旋风分离器14；

筒体1内由底端至顶端依次平行安装分布器2和分布板3；

四氯硅烷进料管4延伸至筒体1的内部，氢气进料口5位于筒体1的底部或侧面；

硅粉进料口6设置于筒体1的侧面，且靠近分布器2顶端的位置；

回料口7、物料出口8和放空口13均设置于筒体1的顶端；

旋风分离器14通过支架固定于筒体1顶部的内侧，且与回料口7连接。

筒体1的底面和顶面设置成圆弧形。

分布器2位于四氯硅烷进料管4和氢气进料口5的上面，且位于硅粉进料口6的下面。

分布器2为莲蓬头式、宝塔式或多孔盘管式。

分布板3位于硅粉进料口6的上面，且位于回料口7和物料出口8的下面。

分布板为圆孔盘式结构。

四氯硅烷进料管4伸入筒体1一端通过拉筋板15连接椭圆形封头12。

筒体1顶面设置人孔9。

筒体1的底面连接接地板10，筒体1的侧面连接固定支架11。

筒体1采用不锈钢材料一体成型；分布板3采用不锈钢材料焊接与筒体1 内部；固定支架11采用不锈钢或碳钢焊接于筒体1的侧面或底部；接地板10 采用不锈钢或碳钢材料，焊接于筒体1的底部。

运行原理：

首先，四氯化硅经物料进口经过椭圆形封头阻挡泄压后进入反应器，氢气通过氢气进口进入反应器，而硅粉通过硅粉进料口进入，然后由于重力作用向下，经过分布器均匀分布，与500℃以上的高温、1.0MPa以上的压力条件下的四氯化硅和氢气反应。

为提高气固分离效果，筒体安装有内置或外置式旋风分离器，将收集的固体硅粉颗粒返回反应器内部再次进行反应。反应后生产的四氯化硅与三氯氢硅混合物经过分布板再次进行稳压反应后，通过物料出口进入下一道工序。

本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。对于实施例公开的装置而言，由于其与实施例公开的方法相对应，所以描述的比较简单，相关之处参见方法部分说明即可。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本实用新型。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本实用新型的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本实用新型将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (10)

1.一种四氯化硅氢化反应器，其特征在于，包括筒体(1)、分布器(2)、分布板(3)、四氯硅烷进料管(4)、氢气进料口(5)、硅粉进料口(6)、回料口(7)、物料出口(8)、放空口(13)和旋风分离器(14)；

所述筒体(1)内由底端至顶端依次平行安装所述分布器(2)和所述分布板(3)；

所述四氯硅烷进料管(4)延伸至所述筒体(1)的内部，所述氢气进料口(5)位于所述筒体(1)的底部或侧面；

所述硅粉进料口(6)设置于所述筒体(1)的侧面，且靠近所述分布器(2)顶端的位置；

所述回料口(7)、所述物料出口(8)和所述放空口(13)均设置于所述筒体(1)的顶端；

所述旋风分离器(14)通过支架固定于所述筒体(1)顶部的内侧，且与所述回料口(7)连接。

2.根据权利要求1所述的一种四氯化硅氢化反应器，其特征在于，所述筒体(1)的底面和顶面设置成圆弧形。

3.根据权利要求1所述的一种四氯化硅氢化反应器，其特征在于，所述分布器(2)位于所述四氯硅烷进料管(4)和所述氢气进料口(5)的上面，且位于所述硅粉进料口(6)的下面。

4.根据权利要求3所述的一种四氯化硅氢化反应器，其特征在于，所述分布器(2)为莲蓬头式、宝塔式或多孔盘管式。

5.根据权利要求1所述的一种四氯化硅氢化反应器，其特征在于，所述分布板(3)位于所述硅粉进料口(6)的上面，且位于所述回料口(7)和所述物料出口(8)的下面。

6.根据权利要求5所述的一种四氯化硅氢化反应器，其特征在于，所述分布板为圆孔盘式结构。

7.根据权利要求1所述的一种四氯化硅氢化反应器，其特征在于，所述四氯硅烷进料管(4)伸入所述筒体(1)一端通过拉筋板(15)连接椭圆形封头(12)。

8.根据权利要求1所述的一种四氯化硅氢化反应器，其特征在于，所述筒体(1)顶面设置人孔(9)。

9.根据权利要求1所述的一种四氯化硅氢化反应器，其特征在于，所述筒体(1)的底面连接接地板(10)，所述筒体(1)的侧面连接固定支架(11)。

10.根据权利要求9所述的一种四氯化硅氢化反应器，其特征在于，所述筒体(1)采用不锈钢材料一体成型；所述分布板(3)采用不锈钢材料焊接与所述筒体(1)内部；所述固定支架(11)采用不锈钢或碳钢焊接于所述筒体(1)的侧面或底部；所述接地板(10)采用不锈钢或碳钢材料，焊接于所述筒体(1)的底部。

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