CN219279506U - 一种短流程制备高纯四氯化硅和多晶硅的装置 - Google Patents
一种短流程制备高纯四氯化硅和多晶硅的装置 Download PDFInfo
- Publication number
- CN219279506U CN219279506U CN202320594598.6U CN202320594598U CN219279506U CN 219279506 U CN219279506 U CN 219279506U CN 202320594598 U CN202320594598 U CN 202320594598U CN 219279506 U CN219279506 U CN 219279506U
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- section
- cyclone separator
- gas
- reaction
- boiling chlorination
- 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.)
- Active
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 34
- 230000008569 process Effects 0.000 title claims abstract description 25
- 229910021420 polycrystalline silicon Inorganic materials 0.000 title claims abstract description 22
- VXEGSRKPIUDPQT-UHFFFAOYSA-N 4-[4-(4-methoxyphenyl)piperazin-1-yl]aniline Chemical compound C1=CC(OC)=CC=C1N1CCN(C=2C=CC(N)=CC=2)CC1 VXEGSRKPIUDPQT-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 21
- 239000005049 silicon tetrachloride Substances 0.000 title claims abstract description 21
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 claims abstract description 85
- 239000007789 gas Substances 0.000 claims abstract description 74
- 238000005660 chlorination reaction Methods 0.000 claims abstract description 58
- 238000009835 boiling Methods 0.000 claims abstract description 53
- 239000011343 solid material Substances 0.000 claims abstract description 29
- 229920005591 polysilicon Polymers 0.000 claims abstract description 19
- VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-N Hydrochloric acid Chemical compound Cl VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 12
- IXCSERBJSXMMFS-UHFFFAOYSA-N hydrogen chloride Substances Cl.Cl IXCSERBJSXMMFS-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 12
- 229910000041 hydrogen chloride Inorganic materials 0.000 claims abstract description 12
- ZAMOUSCENKQFHK-UHFFFAOYSA-N Chlorine atom Chemical compound [Cl] ZAMOUSCENKQFHK-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 10
- 239000000460 chlorine Substances 0.000 claims abstract description 10
- 229910052801 chlorine Inorganic materials 0.000 claims abstract description 10
- 230000007704 transition Effects 0.000 claims description 21
- 238000009826 distribution Methods 0.000 claims description 18
- 239000002893 slag Substances 0.000 claims description 9
- 239000000498 cooling water Substances 0.000 claims description 8
- 230000006698 induction Effects 0.000 claims description 7
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims description 7
- 238000001816 cooling Methods 0.000 claims description 6
- KZBUYRJDOAKODT-UHFFFAOYSA-N Chlorine Chemical compound ClCl KZBUYRJDOAKODT-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- 238000004891 communication Methods 0.000 claims description 3
- 239000011261 inert gas Substances 0.000 claims description 3
- 239000000463 material Substances 0.000 abstract description 18
- 238000005243 fluidization Methods 0.000 abstract description 8
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 21
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 10
- XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N Silicon Chemical compound [Si] XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 9
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 description 9
- 239000010703 silicon Substances 0.000 description 9
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 5
- 239000002994 raw material Substances 0.000 description 5
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 5
- ZDHXKXAHOVTTAH-UHFFFAOYSA-N trichlorosilane Chemical compound Cl[SiH](Cl)Cl ZDHXKXAHOVTTAH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- 239000005052 trichlorosilane Substances 0.000 description 5
- TWRXJAOTZQYOKJ-UHFFFAOYSA-L Magnesium chloride Chemical compound [Mg+2].[Cl-].[Cl-] TWRXJAOTZQYOKJ-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 4
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 238000003723 Smelting Methods 0.000 description 4
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 4
- 238000005265 energy consumption Methods 0.000 description 4
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 4
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 3
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 3
- 230000002035 prolonged effect Effects 0.000 description 3
- 239000000376 reactant Substances 0.000 description 3
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 3
- UXVMQQNJUSDDNG-UHFFFAOYSA-L Calcium chloride Chemical compound [Cl-].[Cl-].[Ca+2] UXVMQQNJUSDDNG-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 2
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000002776 aggregation Effects 0.000 description 2
- 239000001110 calcium chloride Substances 0.000 description 2
- 229910001628 calcium chloride Inorganic materials 0.000 description 2
- 208000012839 conversion disease Diseases 0.000 description 2
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 2
- 238000011010 flushing procedure Methods 0.000 description 2
- 239000006260 foam Substances 0.000 description 2
- 238000005469 granulation Methods 0.000 description 2
- 229910001629 magnesium chloride Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000000047 product Substances 0.000 description 2
- 238000000746 purification Methods 0.000 description 2
- 239000012495 reaction gas Substances 0.000 description 2
- 230000001105 regulatory effect Effects 0.000 description 2
- 239000000377 silicon dioxide Substances 0.000 description 2
- 229910000542 Sc alloy Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052581 Si3N4 Inorganic materials 0.000 description 1
- BLRPTPMANUNPDV-UHFFFAOYSA-N Silane Chemical compound [SiH4] BLRPTPMANUNPDV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- CAUFKFVKXSZCJW-UHFFFAOYSA-N [Sc].[In] Chemical compound [Sc].[In] CAUFKFVKXSZCJW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000009471 action Effects 0.000 description 1
- 230000006978 adaptation Effects 0.000 description 1
- 238000005054 agglomeration Methods 0.000 description 1
- 238000004220 aggregation Methods 0.000 description 1
- 238000007664 blowing Methods 0.000 description 1
- 239000011449 brick Substances 0.000 description 1
- 239000006227 byproduct Substances 0.000 description 1
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000003610 charcoal Substances 0.000 description 1
- 238000012824 chemical production Methods 0.000 description 1
- 239000003638 chemical reducing agent Substances 0.000 description 1
- 239000003245 coal Substances 0.000 description 1
- 238000010924 continuous production Methods 0.000 description 1
- 230000001276 controlling effect Effects 0.000 description 1
- 238000005260 corrosion Methods 0.000 description 1
- 230000007797 corrosion Effects 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 238000007599 discharging Methods 0.000 description 1
- 230000005611 electricity Effects 0.000 description 1
- 238000004134 energy conservation Methods 0.000 description 1
- 230000007613 environmental effect Effects 0.000 description 1
- 239000010419 fine particle Substances 0.000 description 1
- 229910002804 graphite Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010439 graphite Substances 0.000 description 1
- 238000005984 hydrogenation reaction Methods 0.000 description 1
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 1
- 238000002156 mixing Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000035699 permeability Effects 0.000 description 1
- 239000002006 petroleum coke Substances 0.000 description 1
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 1
- 230000001737 promoting effect Effects 0.000 description 1
- 230000035484 reaction time Effects 0.000 description 1
- 230000009257 reactivity Effects 0.000 description 1
- 230000000630 rising effect Effects 0.000 description 1
- 238000009991 scouring Methods 0.000 description 1
- 238000004062 sedimentation Methods 0.000 description 1
- 229910000077 silane Inorganic materials 0.000 description 1
- 235000012239 silicon dioxide Nutrition 0.000 description 1
- HQVNEWCFYHHQES-UHFFFAOYSA-N silicon nitride Chemical compound N12[Si]34N5[Si]62N3[Si]51N64 HQVNEWCFYHHQES-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
- Y02P20/00—Technologies relating to chemical industry
- Y02P20/10—Process efficiency
Landscapes
- Silicon Compounds (AREA)
Abstract
本实用新型公开了一种短流程制备高纯四氯化硅和多晶硅的装置，通过在沸腾氯化炉上方内部设置内旋风分离器，沸腾氯化炉外部设置外旋风分离器，且外旋风分离器的出气端通过管路与所述沸腾氯化炉底部的气体进料口连通，能够改善反应流化状态，实现氯气、氯化氢和固态物料的循环，促进氯化反应速率和物料转化率。
Description
技术领域
本实用新型属于有色金属制备技术和化工生产领域，特别是一种短流程制备高纯四氯化硅和多晶硅的装置。
背景技术
多晶硅的生产方法主要有硅烷颗粒硅法和改良西门子法等，基于产品纯度、环保和成本等因素考虑，目前最主流的工艺是改良西门子法。其主要工艺包括：采用冶金级工业硅和氯化氢反应生成三氯氢硅，三氯氢硅经精馏提纯后在还原炉沉积为多晶硅，过程副产的四氯化硅经过冷氢化后转化为三氯氢硅，精馏提纯后供还原工序使用，四氯化硅和三氯氢硅是整个系统氯和硅的关键补充物料。经过多年发展，改良西门子法在节能降耗上已基本做到了极致，但在原料端还有成本降低的空间。现用冶金级工业硅是以二氧化硅和碳还原剂为原料，在高温下冶炼生产，本身是一种高能耗工业，每吨工业硅大约耗电12000～14000kwh。
此外，硅冶炼工艺对于反应条件的控制要求很严苛，特别是对反应物料硅石、石油焦、木炭或煤的纯度、反应活性、抗爆性、透气性等均有要求，这导致原料适应面窄，对于原料和生产用电的高要求限制了工业硅的地域发展，出于运输成本等考虑也限制了下游多晶硅的发展地域。因此，若能绕开高能耗的工业硅冶炼环节，则有利于拓宽原料适用范围，降低工艺难度，进一步降低多晶硅生产成本。
实用新型内容
由于硅冶炼工艺涉及较多物料，反应较为复杂。为保障生产连续正常进行，本实用新型提供了一种新型沸腾氯化炉，用以改善反应流化状态，实现氯气、氯化氢和固态物料的循环，促进氯化反应速率和物料转化率。
为实现上述发明目的，本实用新型提供的技术方案如下：
一种短流程制备高纯四氯化硅和多晶硅的装置，包括沸腾氯化炉、内旋风分离器、外旋风分离器和三通控制阀，
所述沸腾氯化炉上方内部设有内旋风分离器，所述沸腾氯化炉外部设有外旋风分离器，所述内旋风分离器的出气端和外旋风分离器的进气端通过管路连通，所述外旋风分离器的出气端通过管路与所述沸腾氯化炉底部的气体进料口连通，通过三通控制阀控制进气量。
优选地，所述沸腾氯化炉主体由下往上依次包括沸腾氯化反应段、过渡段和扩大段，所述反应段顶部与过渡段相连，过渡段顶部与扩大段相连；
所述反应段底部为气体分布室，气体分布室底部设有排渣口；在气体分布室和反应段之间设有气体分布器，用于实现气体分布室和反应段的连通；气体分布室外壁设置有气体进料口，将包括氯气和氯化氢的混合气体送入沸腾氯化炉中；反应段中部设有固体物料进料口，在反应段内衬外设有加热器，用于提供反应所需热量；
所述扩大段中上部设置有内旋风分离器，并通过管道延伸出扩大段顶部顶盖与外旋风分离器相连；所述扩大段还设有冷却系统。
优选地，所述外旋风分离器气体出口通过管道与三通控制阀相连，一部分气体混合物循环回沸腾氯化炉，一部分从下部管道进入下工序；所述外旋风分离器固体物料出口与反应段固体物料进料口相连。
优选地，反应段高径比≥1.5，过渡段占沸腾氯化炉总高度的1/3～1/2，过渡段所在锥段母线与中心线夹角为10～20°；所述扩大段高径比≥1.2，所述扩大段直径为反应段直径的1.2～2.0倍。
优选地，所述沸腾氯化炉设置有两个以上固体物料进料口，所述固体物料进料口沿反应段均匀分布。
优选地，所述反应段设有破泡器，所述破泡器位于所述气体分布器和固体物料进料口之间。
优选地，所述反应段底部设有排渣口。
优选地，所述扩大段的冷却系统包括冷却水入口和冷却水出口。
优选地，所述反应段加热方式为电感线圈或微波加热器加热，混合气体预热方式为采用电感线圈或微波加热装置。
优选地，所述沸腾氯化炉设置有两个以上气体进料口，包含氯气进料口、氯化氢进料口和惰性气体进料口，通过三通控制阀控制各气体进料口的进气量。
本实用新型的短流程制备高纯四氯化硅和多晶硅的装置，其有益效果是：
(1)通过在沸腾氯化炉上方内部设置内旋风分离器，沸腾氯化炉外部设置外旋风分离器，且外旋风分离器的出气端通过管路与所述沸腾氯化炉底部的气体进料口连通，能够改善反应流化状态，实现氯气、氯化氢和固态物料的循环，促进氯化反应速率和物料转化率。
进一步地，本实用新型采用两级旋风分离器，增强气固分离效果。在内旋风分离器处将80％以上的固体小颗粒过滤拦截并直接返回反应器反应段，减少颗粒带出，减少外旋风分离器的分离压力，从而减少颗粒物对外部管道和阀门等冲刷，增强系统安全性。设置内旋风分离器的另一有益效果是由于团聚作用，小颗粒团聚后直接从扩大段回落至过渡段和反应段参与反应，不会被带出沸腾氯化炉，延长了反应停留时间，提高了转化率。此外，颗粒不需要进行额外加热，减少了能耗。
(3)沸腾氯化炉中的破泡器等可以破坏反应过程可能产生的气泡，从而改善流化反应条件；
(4)沸腾氯化炉尽可能减少了在炉体本身的开孔数量，反应气在外部管道混合预热后通过管道进入炉体，减少反应物泄露的可能性，提高了装置安全性；
(5)沸腾氯化炉下部设有排渣口，可将反应床层累积的氯化钙、氯化镁等物质排出；炉体采用石墨、氮化硅、铟钪合金或高硅酸砖等耐高温、耐腐蚀的内衬材料，增加了装置寿命，可实现连续化生产；
(6)本实用新型可实现四氯化硅和三氯氢硅的联产，所用原料廉价易得，适应范围广，所得产品附加值高。
附图说明
图1为本实用新型提供的短流程制备高纯四氯化硅和多晶硅的装置的结构示意图；
图中：1-第一气体进料口；2-第二气体进料口；3-排渣口；4-气体分布室；5-气体分布器；6-破泡器；7-反应段；8-反应段内衬；9-固体物料进料口；10-过渡段；11-冷却水入口；12-冷却水出口；13-扩大段；14-内旋风分离器；15-内旋风分离器气体入口；16-外旋风分离器；17-三通控制阀；18-电感线圈或微波加热装置。
具体实施方式
为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。
本实用新型实施例提供一种短流程制备高纯四氯化硅和多晶硅的装置，如图1所示，包括沸腾氯化炉、内旋风分离器14、外旋风分离器16和三通控制阀17。
所述沸腾氯化炉上方内部设有内旋风分离器14，所述沸腾氯化炉外部设有外旋风分离器16，所述内旋风分离器14的出气端和外旋风分离器16的进气端通过管路连通，所述外旋风分离器16的出气端通过管路与所述沸腾氯化炉底部的第一气体进料口1、第二气体进料口2连通，通过三通控制阀17控制进气量。该设置方式能够改善反应流化状态，实现氯气、氯化氢和固态物料的循环，促进氯化反应速率和物料转化率。
在本实用新型的一个实施例中，如图1所示，所述沸腾氯化炉主体由下往上依次包括沸腾氯化反应段7、过渡段10和扩大段13，所述反应段7顶部与过渡段10相连，过渡段10顶部与扩大段13相连；
所述反应段7底部为气体分布室4，气体分布室4底部设有排渣口3；在气体分布室4和反应段7之间设有气体分布器5，用于实现气体分布室4和反应段7的连通；气体分布室4外壁设置有第一气体进料口1和第二气体进料口2，将包括氯气和氯化氢的混合气体送入沸腾氯化炉中；反应段7中部设有固体物料进料口9，在反应段内衬8外设有加热器，用于提供反应所需热量；
所述扩大段13中上部设置有内旋风分离器14，并通过管道延伸出扩大段13顶部顶盖与外旋风分离器16相连。内旋风分离器14可将大部分固体物料直接循环回反应段7床层继续反应，减小固体物料带出和固体颗粒对于管道的冲刷和磨损，也不需要额外进行输送；内旋风分离器14底部设有高压气体冲刷系统，可对出料口进行清理；扩大段13还设有冷却系统，可用于初步降低反应气体温度，减少对管道和内旋风分离器14的材质要求。
在本实用新型的一个实施例中，外旋风分离器16位于沸腾氯化炉外部，进一步实现气固分离。所述外旋风分离器16气体出口通过管道与三通控制阀17相连，一部分气体混合物循环回沸腾氯化炉，一部分从下部管道进入下工序；所述外旋风分离器16固体物料出口与反应段7固体物料进料口9相连，分离的物料可从固体物料进料口9返回炉内或返回物料造粒系统重新造粒使用，可以减少整体反应排渣量，提高反应转化率。
所述反应段7、过渡段10和扩大段13是整个沸腾氯化炉的核心，其高度、直径和结构直接影响反应效率。在本实用新型的一个优选实施例中，反应段7高径比≥1.5，过渡段10占沸腾氯化炉总高度的1/3～1/2，过渡段10所在锥段母线与中心线夹角为10～20°；所述扩大段13高径比≥1.2，所述扩大段13直径为反应段直径的1.2～2.0倍。反应段7的高径比越大，则反应段7相对更为细长，可保证反应气气速稳定，颗粒流化效果好，有足够的反应时间；通过合理设置过渡段10的角度和高度，随着直径的变大，气速逐渐降低，被气体带出的颗粒部分回落到反应段7；到反应器扩大段13，直径进一步变大，被气体夹带的颗粒不至于直接被带出沸腾氯化炉，经过内旋风分离器14的沉降返混，确保物料有充足的停留时间，进一步提高反应转化率。所述反应段7、过渡段10和扩大段13以及内外部件等可以分段制作并通过法兰连接密封，也可以整体制作。
在本实用新型的一个实施例中，所述沸腾氯化炉设置有两个以上固体物料进料口9，所述固体物料进料口9沿反应段7均匀分布，固体物料进料口9为圆台锥形(外大内小)，便于物料加入，同时设有高压气体吹送装置，方便将物料送入炉内并进行吹扫。
在本实用新型的一个实施例中，所述反应段7设有破泡器6，所述破泡器6位于所述气体分布器5和固体物料进料口9之间，用于预防破碎可能产生的气泡，避免其影响反应流化状态。
在本实用新型的一个实施例中，所述反应段7底部设有排渣口3，用于将反应过程产生的氯化钙、氯化镁和少量未完全反应的固态物料收集排放。
在本实用新型的一个实施例中，所述扩大段13的冷却系统包括冷却水入口11和冷却水出口12，可以控制调节扩大段整体温度。
在本实用新型的一个实施例中，所述反应段7加热方式为电感线圈或微波加热器加热，混合气体预热方式为采用电感线圈或微波加热装置18。
在本实用新型的一个实施例中，所述沸腾氯化炉设置有两个以上气体进料口，包含氯气进料口、氯化氢进料口和惰性气体进料口等，通过三通控制阀17控制各气体进料口的进气量。
该沸腾氯化炉工作过程如下：氯气和氯化氢分别从第一气体进料口1和第二气体进料口2进入，经过电感线圈或微波加热装置18预热至200℃左右，进入气体分布室4，通过气体分布板5和破泡器6进入反应段7，与从固体物料进料口9加入的固体物料流化反应，调节气速使物料处于沸腾悬浮状态。
随着反应的进行，部分反应细粒在气体升力的作用下进入过渡段10，随着过渡段10直径的变大，气体流速逐渐降低，颗粒上升速度减小，反应物颗粒不会被快速带出主反应区域，部分大颗粒回落至反应段7床层继续发生氯化反应。同时在这个过程中，气体和微小颗粒进一步接触发生反应，延长了停留时间，提高物料氯化效率。
随着气流的进一步上升，部分更细小的物料上升至扩大段13，气体流速进一步减小，夹带固体颗粒的气流从内旋风分离器14的物料入口15进入，通过控制内旋风分离器14底部阀门开度，调节内旋风分离器14气固分离效率，80％以上的颗粒从内旋风分离器14底部出口返回沸腾氯化炉，随着聚集作用团聚成大颗粒返回反应段7床层继续反应。
少量固体颗粒和气体继续进入外旋风分离器16进一步气固分离，固体颗粒可直接进入配料系统重新造粒或直接从固体物料进料口进入沸腾氯化炉反应段7发生反应；反应混合气按照一定循环比，部分返回沸腾氯化炉继续反应，提高氯气使用效率，剩余气体混合物进入下工序进行冷凝和精馏提纯。
以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种短流程制备高纯四氯化硅和多晶硅的装置，其特征在于，包括沸腾氯化炉、内旋风分离器、外旋风分离器和三通控制阀，
所述沸腾氯化炉上方内部设有内旋风分离器，所述沸腾氯化炉外部设有外旋风分离器，所述内旋风分离器的出气端和外旋风分离器的进气端通过管路连通，所述外旋风分离器的出气端通过管路与所述沸腾氯化炉底部的气体进料口连通，通过三通控制阀控制进气量。
2.根据权利要求1所述的短流程制备高纯四氯化硅和多晶硅的装置，其特征在于，所述沸腾氯化炉主体由下往上依次包括沸腾氯化反应段、过渡段和扩大段，所述反应段顶部与过渡段相连，过渡段顶部与扩大段相连；
所述反应段底部为气体分布室，气体分布室底部设有排渣口；在气体分布室和反应段之间设有气体分布器，用于实现气体分布室和反应段的连通；气体分布室外壁设置有气体进料口，将包括氯气和氯化氢的混合气体送入沸腾氯化炉中；反应段中部设有固体物料进料口，在反应段内衬外设有加热器，用于提供反应所需热量；
所述扩大段中上部设置有内旋风分离器，并通过管道延伸出扩大段顶部顶盖与外旋风分离器相连；所述扩大段还设有冷却系统。
3.根据权利要求2所述的短流程制备高纯四氯化硅和多晶硅的装置，其特征在于，所述外旋风分离器气体出口通过管道与三通控制阀相连，一部分气体混合物循环回沸腾氯化炉，一部分从下部管道进入下工序；所述外旋风分离器固体物料出口与反应段固体物料进料口相连。
4.根据权利要求2所述的短流程制备高纯四氯化硅和多晶硅的装置，其特征在于，反应段高径比≥1.5，过渡段占沸腾氯化炉总高度的1/3～1/2，过渡段所在锥段母线与中心线夹角为10～20°；所述扩大段高径比≥1.2，所述扩大段直径为反应段直径的1.2～2.0倍。
5.根据权利要求2所述的短流程制备高纯四氯化硅和多晶硅的装置，其特征在于，所述沸腾氯化炉设置有两个以上固体物料进料口，所述固体物料进料口沿反应段均匀分布。
6.根据权利要求5所述的短流程制备高纯四氯化硅和多晶硅的装置，其特征在于，所述反应段设有破泡器，所述破泡器位于所述气体分布器和固体物料进料口之间。
7.根据权利要求6所述的短流程制备高纯四氯化硅和多晶硅的装置，其特征在于，所述反应段底部设有排渣口。
8.根据权利要求2所述的短流程制备高纯四氯化硅和多晶硅的装置，其特征在于，所述扩大段的冷却系统包括冷却水入口和冷却水出口。
9.根据权利要求2所述的短流程制备高纯四氯化硅和多晶硅的装置，其特征在于，所述反应段加热方式为电感线圈或微波加热器加热，混合气体预热方式为采用电感线圈或微波加热装置。
10.根据权利要求2所述的短流程制备高纯四氯化硅和多晶硅的装置，其特征在于，所述沸腾氯化炉设置有两个以上气体进料口，包含氯气进料口、氯化氢进料口和惰性气体进料口，通过三通控制阀控制各气体进料口的进气量。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202320594598.6U CN219279506U (zh) | 2023-03-24 | 2023-03-24 | 一种短流程制备高纯四氯化硅和多晶硅的装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202320594598.6U CN219279506U (zh) | 2023-03-24 | 2023-03-24 | 一种短流程制备高纯四氯化硅和多晶硅的装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN219279506U true CN219279506U (zh) | 2023-06-30 |
Family
ID=86932412
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN202320594598.6U Active CN219279506U (zh) | 2023-03-24 | 2023-03-24 | 一种短流程制备高纯四氯化硅和多晶硅的装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN219279506U (zh) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN116395702A (zh) * | 2023-03-24 | 2023-07-07 | 四川纳毕硅基材料科技有限公司 | 一种短流程制备高纯四氯化硅和多晶硅的装置及方法 |
-
2023
- 2023-03-24 CN CN202320594598.6U patent/CN219279506U/zh active Active
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN116395702A (zh) * | 2023-03-24 | 2023-07-07 | 四川纳毕硅基材料科技有限公司 | 一种短流程制备高纯四氯化硅和多晶硅的装置及方法 |
| CN116395702B (zh) * | 2023-03-24 | 2024-07-02 | 四川纳毕材料科技有限公司 | 一种短流程制备高纯四氯化硅和多晶硅的装置及方法 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN107460307B (zh) | 一种高铁铝土矿悬浮焙烧综合利用系统及方法 | |
| CN219279506U (zh) | 一种短流程制备高纯四氯化硅和多晶硅的装置 | |
| CN111908501B (zh) | 用于细粒级富钛料的氯化炉及其沸腾氯化工艺 | |
| CN101780956A (zh) | 采用流化床反应器制备高纯度多晶硅颗粒的方法及装置 | |
| CN107226627A (zh) | 一种活性粉石灰二级悬浮煅烧装置 | |
| CN102616759A (zh) | 利用流化床反应器制备磷酸的工艺及其装置 | |
| CN111961771A (zh) | 含钛高炉渣氯化装置 | |
| EP4112538B1 (en) | System for combined production of yellow phosphorus and syngas | |
| CN106430206A (zh) | 一种热解炉和电石炉联用生产电石的系统及方法 | |
| CN106986345B (zh) | 一种生产三氯甲硅烷的方法 | |
| Cong et al. | Preparation of TiCl4 with the titanium slag containing magnesia and calcia in a combined fluidized bed | |
| CN101285122B (zh) | 自蔓延燃烧气旋式反应器 | |
| US20230002693A1 (en) | Phosphorus coal gasification reaction device for combined production of yellow phosphorus and syngas | |
| CN111762788A (zh) | 三氯氢硅及四氯化锆的联合制备系统及方法 | |
| CN216106021U (zh) | 一种炉法磷酸生产系统 | |
| CN116395702B (zh) | 一种短流程制备高纯四氯化硅和多晶硅的装置及方法 | |
| CN214327653U (zh) | 多段气流床煤炭气化及悬态熔融还原冶炼一体化装置 | |
| CN115180647A (zh) | 一种碳化渣高效沸腾氯化方法 | |
| CN206266232U (zh) | 一种热解炉和电石炉联用生产电石的系统 | |
| CN206278924U (zh) | 制备电石的系统 | |
| CN206705689U (zh) | 一种电石冶炼炉 | |
| CN221230537U (zh) | 一种带分离回料装置的大型无筛板的氯化炉 | |
| CN217423958U (zh) | 立式悬浮沸腾反应装置及系统 | |
| CN105819449B (zh) | 硅烷移动床反应器以及采用该反应器生产颗粒多晶硅的方法 | |
| CN105110306B (zh) | 一种连续生产五氧化二磷的方法 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| CP01 | Change in the name or title of a patent holder |
Address after: 615502 Yinlu Industrial Park, Dechang County, Liangshan Yi Autonomous Prefecture, Sichuan Province Patentee after: Sichuan Nabi Material Technology Co.,Ltd. Address before: 615502 Yinlu Industrial Park, Dechang County, Liangshan Yi Autonomous Prefecture, Sichuan Province Patentee before: Sichuan Nabi silicon based material technology Co.,Ltd. |
|
| CP01 | Change in the name or title of a patent holder | ||
| PE01 | Entry into force of the registration of the contract for pledge of patent right |
Denomination of utility model: A device for short process preparation of high-purity silicon tetrachloride and polycrystalline silicon Granted publication date: 20230630 Pledgee: Sichuan Tianfu Bank Co.,Ltd. Liangshan Branch Pledgor: Sichuan Nabi Material Technology Co.,Ltd. Registration number: Y2024980015459 |
|
| PE01 | Entry into force of the registration of the contract for pledge of patent right |