CN220110921U - 一种硅粉预处理装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种硅粉预处理装置，包括换热器、加热装置、硅粉低压罐和硅粉高压罐；所述换热器与加热装置通过加热管路连接，所述加热装置与硅粉低压罐通过气体管路连接，所述硅粉低压罐和硅粉高压罐通过硅粉下料管道连接；所述硅粉低压罐周围设有盘管；所述硅粉低压罐和硅粉高压罐分别与布袋除尘器连接，所述气体管路设置有至少两条。本实用新型所述装置可以防止硅粉团聚、提升干燥效果，减少进入流化床的氧含量；干燥后的硅粉有利于硅粉补入管道的畅通，保证流化床补硅粉的稳定性，进而使得流化床反应能够稳定运行，提高三氯氢硅产品的转化效率。
Description
技术领域
本实用新型涉及多晶硅生产技术领域，具体是一种硅粉预处理装置。
背景技术
三氯氢硅是生产光伏用多晶硅产品的重要原料，目前三氯氢硅的主要生产工艺为四氯化硅氢化工艺，即四氯化硅、氢气、硅粉在流化床反应器中进行高温高压反应生成三氯氢硅，主要的化学反应式为：Si+2H2+3SiCL4=4SiHCL3。硅粉作为生产三氯氢硅的主要原料，需要根据流化床内的硅粉床层的高度进行间歇性地补入流化床中。
现有的硅粉补入方式一般为外购的工业硅粉直接从硅粉料仓中补入进流化床中，但由于工业硅粉中一般含有微量的水分，因而容易造成硅粉少量结块，在向流化床补料过程中不但容易堵塞补料管道及阀门，而且将提高流化床内的氧含量；并且流化床内的温度一般在500℃以上，常温的硅粉直接补入易造成流化床短时间内的温度波动，不利于流化床的稳定运行，进而影响三氯氢硅的转化效率。
实用新型内容
本实用新型的目的在于提供一种硅粉预处理装置，以解决现有技术中常温的工业硅粉易结块，在补入流化床中时，易堵塞补料管道及阀门，提高流化床内的氧含量，不利于流化床的稳定运行，进而影响三氯氢硅的转化效率的问题。
为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：
一种硅粉预处理装置，所述硅粉预处理装置包括换热器、加热装置、硅粉低压罐和硅粉高压罐；所述换热器与加热装置通过加热管路连接，所述加热装置与硅粉低压罐通过气体管路连接，所述硅粉低压罐和硅粉高压罐通过硅粉下料管道连接；所述硅粉低压罐周围设有盘管；所述硅粉低压罐和硅粉高压罐分别与布袋除尘器连接，所述气体管路设置有至少两条。
进一步的，所述硅粉低压罐和硅粉高压罐底部均呈倒圆锥状。
进一步的，所述硅粉低压罐和硅粉高压罐内部喷涂耐磨涂层。
进一步的，所述耐磨涂层为碳化硅材质。
进一步的，所述加热装置与硅粉低压罐底部分别设置有加热装置气体出口和硅粉低压罐气体入口，加热后的氮气从加热装置气体出口排出加热装置，并从硅粉低压罐气体入口进入硅粉低压罐。
进一步的，所述换热器通过水蒸气对氮气进行预热。
进一步的，所述换热器为列管式换热器。
进一步的，所述加热装置为电加热器。
进一步的，所述加热装置设置有多个螺旋形电热丝。
进一步的，所述硅粉低压罐设置有温度检测装置和压力表。
有益效果
本实用新型提供了一种硅粉预处理装置，通入经过两级加热后的高温氮气分两股对硅粉进行干燥，一股通入设在硅粉低压罐上的盘管中进行外部干燥；另一股分两路对称地切线通入硅粉低压罐内部干燥，通过对硅粉进行内部加热和外部加热，充分减少工业硅粉中的含水量，实现硅粉的高效干燥，并且减少干燥时间；至少两路氮气从底部进料可起到对硅粉低压罐中硅粉的搅拌作用，防止硅粉团聚、提升干燥效果，减少进入流化床的氧含量；干燥后的硅粉有利于硅粉补入管道的畅通，保证流化床补硅粉的稳定性，进而使得流化床反应能够稳定运行，提高三氯氢硅产品的转化效率。
附图说明
图1是本实用新型实施例提供的一种硅粉预处理装置的结构示意图；
附图标记：1、换热器；2、加热装置；3、硅粉低压罐；4、硅粉高压罐；5、加热管路；6、气体管路；7、硅粉下料管道；8、低压罐布袋除尘器；9、低压罐细粉回收罐；10、高压罐布袋除尘器；11、高压罐细粉回收罐；12、流化床；13、盘管。
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。
如图1所示，一种硅粉预处理装置，包括换热器1、加热装置2、硅粉低压罐3和硅粉高压罐4。所述换热器1与加热装置2通过加热管路5连接，所述加热装置2与硅粉低压罐3通过气体管路6连接，所述硅粉低压罐3和硅粉高压罐4通过硅粉下料管道7连接。
所述硅粉低压罐3和硅粉高压罐4底部均呈倒圆锥状，硅粉低压罐3周围设有盘管13，盘管13内通入经加热后的氮气，对硅粉低压罐中的硅粉进行干燥；为提升硅粉低压罐的耐磨性能，硅粉低压罐内部喷涂耐磨涂层，所述耐磨涂层为碳化硅材质；所述硅粉低压罐内部压力为0-1Mpa；硅粉高压罐内部喷涂耐磨涂层，所述耐磨涂层为碳化硅材质；所述硅粉高压罐内部压力为0-3.5Mpa。
所述硅粉低压罐3和硅粉高压罐4分别与布袋除尘器连接，其中所述硅粉低压罐3与低压罐布袋除尘器8和低压罐细粉回收罐9连接；所述硅粉高压罐4与高压罐布袋除尘器10和高压罐细粉回收罐11连接；硅粉低压罐3和硅粉高压罐4放空尾气中夹带的硅粉经过低压罐布袋除尘器8和高压罐布袋除尘器10分离后分别储存到低压罐细粉回收罐9和高压罐细粉回收罐11中，所述低压罐布袋除尘器8和高压罐布袋除尘器10连接氮气反吹管线和尾气放空管线，在除尘效果不好时反吹。
所述加热装置2与硅粉低压罐3底部分别设置有加热装置气体出口和硅粉低压罐气体入口，加热后的氮气从加热装置气体出口排出加热装置，并从硅粉低压罐气体入口进入硅粉低压罐；所述加热装置2与硅粉低压罐3之间通过气体管路连接，所述气体管路6设置有至少两条。至少两路氮气从底部进料可起到对硅粉低压罐中硅粉的搅拌作用，防止硅粉团聚架桥、提升干燥效果，节约干燥时间。
所述换热器1通过低压蒸汽对氮气进行预热，所述低压蒸汽为低压水蒸气或者其他经过回收利用的蒸汽，所述低压蒸汽的压力为0.1-0.4Mpa，所述换热器1为列管式换热器。
所述加热装置2为电加热器，所述电加热器设置有多个螺旋形电热丝，所述电加热器可将氮气加温至150~250℃。通过蒸汽预热、电加热两级加热实现硅粉的充分干燥。
所述硅粉低压罐3设有温度检测装置和压力表，可以使硅粉低压罐的温度和压力保持相对恒定，使硅粉低压罐的温度保持在150-250℃范围。
具体的工作原理如下：
氮气先通过换热器中的低压蒸汽进行预热，预热后的氮气再进入加热装置进行二次加热，加热后的氮气分两股进入低压罐中，一股进入低压罐的盘管中，另一股从低压罐底部分为至少两路进入硅粉低压罐中，对硅粉低压罐中的硅粉进行干燥，干燥活化后的硅粉通过硅粉下料管道放料至硅粉高压罐中，硅粉高压罐通过高压氢气将硅粉压入流化床中参与反应。硅粉低压罐放空尾气中夹带的硅粉经过低压罐布袋除尘器分离后储存到低压罐细粉回收罐中，硅粉高压罐放空尾气中夹带的硅粉经过高压罐布袋除尘器分离储存到高压罐细粉回收罐中。
本实用新型通过对硅粉进行加热、干燥和活化的预处理，减少工业硅粉中的含水量，有利于硅粉补入管道的畅通，保证流化床反应能够稳定运行；并且减少硅粉补料过程中带入流化床反应器中的氧元素，提高三氯氢硅产品的转化效率。
对于本领域技术人员而言，显然本实用新型不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本实用新型的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本实用新型。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本实用新型的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本实用新型内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。
Claims (10)
1.一种硅粉预处理装置，其特征在于，所述硅粉预处理装置包括换热器、加热装置、硅粉低压罐和硅粉高压罐；所述换热器与加热装置通过加热管路连接，所述加热装置与硅粉低压罐通过气体管路连接，所述硅粉低压罐和硅粉高压罐通过硅粉下料管道连接；所述硅粉低压罐周围设有盘管；所述硅粉低压罐和硅粉高压罐分别与布袋除尘器连接，所述气体管路设置有至少两条。
2.根据权利要求1所述的硅粉预处理装置，其特征在于，所述硅粉低压罐和硅粉高压罐底部均呈倒圆锥状。
3.根据权利要求1所述的硅粉预处理装置，其特征在于，所述硅粉低压罐和硅粉高压罐内部喷涂耐磨涂层。
4.根据权利要求3所述的硅粉预处理装置，其特征在于，所述耐磨涂层为碳化硅材质。
5.根据权利要求1所述的硅粉预处理装置，其特征在于，所述加热装置与硅粉低压罐底部分别设置有加热装置气体出口和硅粉低压罐气体入口，加热后的氮气从加热装置气体出口排出加热装置，并从硅粉低压罐气体入口进入硅粉低压罐。
6.根据权利要求1所述的硅粉预处理装置，其特征在于，所述换热器通过水蒸气对氮气进行预热。
7.根据权利要求1所述的硅粉预处理装置，其特征在于，所述换热器为列管式换热器。
8.根据权利要求1所述的硅粉预处理装置，其特征在于，所述加热装置为电加热器。
9.根据权利要求1所述的硅粉预处理装置，其特征在于，所述加热装置设置有多个螺旋形电热丝。
10.根据权利要求1所述的硅粉预处理装置，其特征在于，所述硅粉低压罐设置有温度检测装置和压力表。
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