CN213348235U - 四氯化硅制备系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开一种四氯化硅制备系统，四氯化硅制备系统包括四氯化硅反应器、文丘里洗涤器以及洗涤除尘塔，所述四氯化硅反应器包括相连通的第一进料管、反应塔体以及第一出料管，所述文丘里洗涤器包括相连通第二进料管、文丘里洗涤管以及第二出料管，所述洗涤除尘塔包括第三进料管以及洗涤塔，所述第一出料管与所述第二进料管连通，所述第二出料管与所述第三进料管连通。本实用新型提供的四氯化硅制备系统有效解决了再制备四氯化硅时除尘效率较低导致生成物中含有杂质的问题。

Description

四氯化硅制备系统

技术领域

本实用新型涉及四氯化硅制备领域，尤其涉及一种四氯化硅制备系统。

背景技术

四氯化硅反应器出口含有未完全反应的硅粉和催化剂粉尘，经过反应器内部的旋风分离器初步分离后，会跟随工艺气排出较细的粉尘颗粒，需要经过除尘工艺处理后才能进行反应物的冷凝，而现有的除尘工艺往往采取直接将四氯化硅反应器与洗涤塔进行连通以对工艺气进行除尘，此种方法会导致除尘效果不佳的现象发生，指示生成物中含有杂质。

实用新型内容

本实用新型的主要目的是提供一种四氯化硅制备系统，旨在解决制备四氯化硅时除尘效率较低导致生成物中含有杂质的问题。

为实现上述目的，本实用新型提出的一种四氯化硅制备系统包括四氯化硅反应器、文丘里洗涤器以及洗涤除尘塔，所述四氯化硅反应器包括相连通的第一进料管、反应塔体以及第一出料管，所述文丘里洗涤器包括相连通第二进料管、文丘里洗涤管以及第二出料管，所述洗涤除尘塔包括第三进料管以及洗涤塔，所述第一出料管与所述第二进料管连通，所述第二出料管与所述第三进料管连通。

在一实施例中，所述洗涤除尘塔还包括塔釜出液管，所述塔釜出液管与所述文丘里洗涤器连通，以将洗涤塔的上清液通入所述文丘里洗涤器中。

在一实施例中，所述四氯化硅制备系统还包括循环液管，所述循环液管的进液端和出液端均连通在所述塔釜出液管上。

在一实施例中，所述文丘里洗涤器包括依次连通的入口圆筒段、圆锥收缩段以及圆锥扩散段，所述入口圆筒段与所述第一进料管连通，所述圆锥扩散段与所述第三进料管连通。

在一实施例中，所述四氯化硅制备系统还包括至少一个冷凝组件，所述冷凝组件设置于所述第一出料管上，以冷凝从所述第一出料管排放至所述第二进料管的待冷凝原料。

在一实施例中，所述冷凝组件包括冷凝主管以及两个冷凝支管，所述冷凝主管与外部冷凝液连通，两个所述冷凝支管的第一端均与所述冷凝主管连通，两个所述冷凝支管的第二端均插入至所述第一出料管内部，所述冷凝支管的第二端上均设有排液喷头，两个排液喷头以所述第一出料管的轴线对称布置。

在一实施例中，所述冷凝组件的数量为多个，且多个所述冷凝组件沿所述第一出料管的延伸方向均匀间隔布置。

本实用新型的技术方案中，四氯化硅反应器中的原料氢气、四氯化硅、硅粉以及固态催化剂通过第一进料管输入至反应塔体中，在反应过后，生成的气体会通过第一出料管通过第二进料管流入至文丘里洗涤管中，而并非直接流入洗涤塔中，因此在四氯化硅反应器和洗涤除尘塔之间额外增设文丘里洗涤器能够有效增加气液接触效率，大幅度提高除尘效果，显著提高了除尘效率，同时降低了生成物的杂质。

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示出的结构获得其他的附图。

图1为本实用新型实施例的四氯化硅制备系统的结构示意示意图；

图2为本实用新型实施例的第一出料管和冷凝组件的剖视图。

附图标号说明：10、反应塔体；11、第一进料管；12、第一出料管；20、文丘里洗涤管；21、第二进料管；22、第二出料管；23、入口圆筒段；24、圆锥收缩段；25、圆锥扩散段；30、洗涤塔；31、第三进料管；32、塔釜出液管；40、循环液管；50、冷凝组件；51、冷凝主管；52、冷凝支管；53、排液喷头。

本实用新型目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。

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的一部分实施例，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作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。

需要说明，本实用新型实施例中所有方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后……)仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。

另外，在本实用新型中如涉及“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本实用新型的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。

并且，本实用新型各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本实用新型要求的保护范围之内。

本实用新型提供一种四氯化硅制备系统。

如图1所示，本实用新型实施例提供的四氯化硅制备系统包括四氯化硅反应器、文丘里洗涤器以及洗涤除尘塔，所述四氯化硅反应器包括相连通的第一进料管11、反应塔体10以及第一出料管12，所述文丘里洗涤器包括相连通第二进料管21、文丘里洗涤管20以及第二出料管22，所述洗涤除尘塔包括第三进料管31以及洗涤塔30，所述第一出料管12与所述第二进料管21连通，所述第二出料管22与所述第三进料管31连通。

在本实施例中，四氯化硅反应器中的原料氢气、四氯化硅、硅粉以及固态催化剂通过第一进料管11输入至反应塔体10中，在反应过后，生成的气体会通过第一出料管12通过第二进料管21流入至文丘里洗涤管20中，而并非直接流入洗涤塔30中，因此在四氯化硅反应器和洗涤除尘塔之间额外增设文丘里洗涤器能够有效增加气液接触效率，大幅度提高除尘效果，显著提高了除尘效率，同时降低了生成物的杂质。

文丘里之前设置冷凝液喷淋降温的喷淋工艺，可以对工艺气进行直接降温，使工艺气达到露点状态，带入的冷量可以维持住洗涤塔30塔釜的液位，是一种工艺气的降温措施。

进一步地，所述洗涤除尘塔还包括塔釜出液管32，所述塔釜出液管32与所述文丘里洗涤器连通，以将洗涤塔30的上清液通入所述文丘里洗涤器中。在本实施例中，通过将洗涤塔30的上清液通入文丘里洗涤管20中，可以将大部分粉尘截留到洗涤塔30液相空间，降低洗涤塔30顶部洗涤负荷，降低洗涤塔30的体积和塔盘数，降低洗涤塔30的循环洗涤液流量。

并且，所述四氯化硅制备系统还包括循环液管40，所述循环液管40的进液端和出液端均连通在所述塔釜出液管32上。通过采用洗涤塔30的塔釜上清液通过循环业管进行循环洗涤，因而可以达到更好的除尘效果，进一步提升其除尘效率。

其中，所述文丘里洗涤器包括依次连通的入口圆筒段23、圆锥收缩段24以及圆锥扩散段25，所述入口圆筒段23与所述第一进料管11连通，所述圆锥扩散段25与所述第三进料管31连通，圆锥收缩段24和圆锥扩散段25能够有效提升其流动压力，且其对流体产生的阻力小，稳定性高。

进一步地，请参考图2，在一可选地实施例中，所述四氯化硅制备系统还包括至少一个冷凝组件50，所述冷凝组件50设置于所述第一出料管12上，以冷凝从所述第一出料管12排放至所述第二进料管21的待冷凝原料。在本实施例中，在文丘里洗涤器之间设置冷凝区间，从而可以直接对产生的气体进行直接降温，使工艺气体达到露点状态，且带入的冷量可以维持住洗涤塔30的塔釜的液位。

其中，所述冷凝组件50包括冷凝主管51以及两个冷凝支管52，所述冷凝主管51与外部冷凝液连通，两个所述冷凝支管52的第一端均与所述冷凝主管51连通，两个所述冷凝支管52的第二端均插入至所述第一出料管12内部，所述冷凝支管52的第二端上均设有排液喷头53，两个排液喷头53以所述第一出料管12的轴线对称布置。在本实施例中，通过设置两个冷凝支管52将冷凝液均匀的通过两个排液喷头53均匀地喷入第一出料管12中，以均匀地对工艺气进行冷凝，提升其冷凝效果。

另外，在另一可选地实施例中，所述冷凝组件50的数量为多个，且多个所述冷凝组件50沿所述第一出料管12的延伸方向均匀间隔布置。通过设置多个冷凝组件50，且将多个冷凝组件50沿第一出料管12的延伸方向均匀间隔布置，使得在工艺气在通过第一出料管12和第二进料管21进入文丘里洗涤器中时，可以接受多次洗涤，因而可根据不同的气体不同的需求进行相应地增减冷凝组件50，以提升其兼容性。

以上所述仅为本实用新型的优选实施例，并非因此限制本实用新型的专利范围，凡是在本实用新型的构思下，利用本实用新型说明书及附图内容所作的等效结构变换，或直接/间接运用在其他相关的技术领域均包括在本实用新型的专利保护范围内。

Claims (7)

1.一种四氯化硅制备系统，其特征在于，所述四氯化硅制备系统包括四氯化硅反应器、文丘里洗涤器以及洗涤除尘塔，所述四氯化硅反应器包括相连通的第一进料管、反应塔体以及第一出料管，所述文丘里洗涤器包括相连通第二进料管、文丘里洗涤管以及第二出料管，所述洗涤除尘塔包括第三进料管以及洗涤塔，所述第一出料管与所述第二进料管连通，所述第二出料管与所述第三进料管连通。

2.根据权利要求1所述的四氯化硅制备系统，其特征在于，所述洗涤除尘塔还包括塔釜出液管，所述塔釜出液管与所述文丘里洗涤器连通，以将洗涤塔的上清液通入所述文丘里洗涤器中。

3.根据权利要求2所述的四氯化硅制备系统，其特征在于，所述四氯化硅制备系统还包括循环液管，所述循环液管的进液端和出液端均连通在所述塔釜出液管上。

4.根据权利要求2所述的四氯化硅制备系统，其特征在于，所述文丘里洗涤器包括依次连通的入口圆筒段、圆锥收缩段以及圆锥扩散段，所述入口圆筒段与所述第一进料管连通，所述圆锥扩散段与所述第三进料管连通。

5.根据权利要求1所述的四氯化硅制备系统，其特征在于，所述四氯化硅制备系统还包括至少一个冷凝组件，所述冷凝组件设置于所述第一出料管上，以冷凝从所述第一出料管排放至所述第二进料管的待冷凝原料。

6.根据权利要求5所述的四氯化硅制备系统，其特征在于，所述冷凝组件包括冷凝主管以及两个冷凝支管，所述冷凝主管与外部冷凝液连通，两个所述冷凝支管的第一端均与所述冷凝主管连通，两个所述冷凝支管的第二端均插入至所述第一出料管内部，所述冷凝支管的第二端上均设有排液喷头，两个排液喷头以所述第一出料管的轴线对称布置。

7.根据权利要求5所述的四氯化硅制备系统，其特征在于，所述冷凝组件的数量为多个，且多个所述冷凝组件沿所述第一出料管的延伸方向均匀间隔布置。

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