專利名稱：一種新型三氯氫硅合成爐的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及硅化工領(lǐng)域，特別是涉及一種新型三氯氫硅合成爐。
背景技術(shù)：
目前三氯氫硅合成生產(chǎn)系統(tǒng)均采用沸騰爐方式進(jìn)行固體與氣體進(jìn)行反應(yīng)，氯化氫氣體與硅粉固體經(jīng)爐子反應(yīng)段完成反應(yīng)后經(jīng)擴(kuò)大段進(jìn)入下一級(jí)冷卻降溫、沉降除塵、旋風(fēng)除塵及布袋除塵工序，除完塵的干凈氣體進(jìn)入冷凝器即得到三氯氫硅粗品。例如申請(qǐng)?zhí)枮?01020013212.0，公開(kāi)號(hào)為201648006U的中國(guó)專利“一種三氯氫硅合成爐”，公開(kāi)了一種三氯氫硅合成爐，包括爐體，所述爐體包括上封頭、中間殼體和下封頭，所述爐體內(nèi)形成密閉的腔室，在中間殼體上設(shè)有硅粉進(jìn)口、原料氣進(jìn)口和合成氣出口，所述中間殼體內(nèi)設(shè)有若干根導(dǎo)熱油列管。此實(shí)用新型的設(shè)備，三氯氫硅合成爐爐體較矮，擴(kuò)大段較小，三氯氫硅合成尾氣帶出的硅粉很多，系統(tǒng)堵塞嚴(yán)重，硅粉消耗高，270KG/噸三氯氫硅以上。現(xiàn)有三氯氫硅合成爐中存在以下技術(shù)問(wèn)題:1、三氯氫硅合成爐爐體較矮，擴(kuò)大段較??；2、三氯氫硅合成尾氣帶出的硅粉很多；3、系統(tǒng)堵塞嚴(yán)重；4、硅粉消耗高，270KG/噸三氯氫硅以上，這些都是目前三氯氫硅生產(chǎn)的瓶頸。

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型為解決上述技術(shù)問(wèn)題，提供了一種新型三氯氫硅合成爐。本實(shí)用新型采用在過(guò)濾系統(tǒng)上增設(shè)了反沖裝置，可以保證正常生產(chǎn)和反沖裝置可同時(shí)進(jìn)行，用三氯氫硅合成加壓后的系統(tǒng)尾氣進(jìn)行反沖，使系統(tǒng)不引入其它雜質(zhì)，與后系統(tǒng)形成封閉循環(huán)。本實(shí)用新型采用的技術(shù)方案如下:一種新型三氯氫硅合成爐，包括中間殼體、上封頭和下封頭，所述上封頭和下封頭分別通過(guò)法蘭與中間殼體的頂部和底部固定連接形成爐體，所述中間殼體包括上部除塵段和下部反應(yīng)段；所述上部除塵段的頂部設(shè)置有金屬過(guò)濾器；所述下部反應(yīng)段的長(zhǎng)徑比為12:1，其特征在于:所述上部除塵段的頂部還設(shè)置有反沖裝置。所述上部除塵段截面積是下部反應(yīng)段截面積的5-8倍。所述下封頭內(nèi)設(shè)有用于固定噴嘴的噴嘴管板，所述噴嘴管板上設(shè)有噴嘴，噴嘴伸入下部反應(yīng)段內(nèi)；所述下部反應(yīng)段設(shè)有內(nèi)換熱器和加熱器，所述內(nèi)換熱器的換熱管分為內(nèi)管和外管，所述外管的管端為對(duì)接焊縫形成錐形堵頭，所述堵頭的外直徑大于換熱管的外直徑。所述下部反應(yīng)段的長(zhǎng)度為3-4m，直徑為800-1000mm。所述加熱器為電磁感應(yīng)加熱器。所述內(nèi)管和外管采用整根鋼管彎制，內(nèi)管的直徑10-20mm，外管的直徑30_40mm。所述錐形堵頭為實(shí)心塊堵頭。所述上部除塵段與下部反應(yīng)段的直徑比為3:1。[0015]本實(shí)用新型與現(xiàn)有技術(shù)相比，其優(yōu)點(diǎn)在于:1、本實(shí)用新型采用在過(guò)濾系統(tǒng)上增設(shè)了反沖裝置，可以保證正常生產(chǎn)和反沖裝置可同時(shí)進(jìn)行，用三氯氫硅合成加壓后的系統(tǒng)尾氣進(jìn)行反沖，使系統(tǒng)不引入其它雜質(zhì)，與后系統(tǒng)形成封閉循環(huán)。2、本實(shí)用新型采用中間殼體包括上部擴(kuò)大段和下部反應(yīng)段；反應(yīng)段大大加長(zhǎng)，三氯氫硅合成爐爐體較長(zhǎng)，擴(kuò)大段較長(zhǎng)，三氯氫硅合成尾氣帶出的硅粉少，系統(tǒng)不易堵塞，硅粉消耗降到250KG以下；本實(shí)用新型的單臺(tái)設(shè)備日生產(chǎn)能力在13 —15噸之間，正常產(chǎn)量在13噸以上，并且使用壽命較長(zhǎng)。3、本實(shí)用新型所述加熱器為電磁感應(yīng)加熱器；采用工頻電磁加熱，工作頻率在50HZ，升溫速度快，可以改變電阻式加熱易損壞設(shè)備的弊端。4、本實(shí)用新型采用內(nèi)管和外管采用整根鋼管彎制，內(nèi)管的直徑10-20_，外管的直徑30-40_ ;除管端有焊口外，其余各處沒(méi)有焊接點(diǎn)；有效防止?jié)B漏現(xiàn)象。5、本實(shí)用新型采用錐形堵頭為實(shí)心塊堵頭；堵頭的外直徑大于換熱管的外直徑，能有效防止硅粉沸騰沖刷管端，延長(zhǎng)內(nèi)換熱器使用壽命。6、本實(shí)用新型采用爐體的頂部設(shè)置有金屬過(guò)濾器，能有效的攔截細(xì)硅粉不被帶出三氯氫硅合成爐，使得三氯氫硅合成爐實(shí)現(xiàn)了反應(yīng)和除塵兩大功能，而傳統(tǒng)的三氯氫硅合成爐只有反應(yīng)功能，除塵功能需在后系統(tǒng)中完成；這樣硅粉的利用率更大，三氯氫硅的噸單耗能從270KG降到250KG以下。7、本實(shí)用新型采用爐體反應(yīng)段長(zhǎng)徑比為12:1，且反應(yīng)段在上部略的放大，有利于延長(zhǎng)反應(yīng)時(shí)間，有利于反應(yīng)生成三氯氫硅；擴(kuò)大段與反應(yīng)段直徑比為3:1，反應(yīng)爐的爐體高，能有效地延長(zhǎng)反應(yīng)時(shí)間，HCL氣體與硅粉接觸反應(yīng)行程長(zhǎng)，反應(yīng)完全，合成氣中HCL含量低。

圖1為本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)示意圖圖中標(biāo)記為:1、中間殼體，2、上封頭，3、下封頭，4、上部除塵段，5、下部反應(yīng)段，6、金屬過(guò)濾器。
具體實(shí)施方式
實(shí)施例1:一種新型三氯氫硅合成爐，包括中間殼體1、上封頭2和下封頭3，所述上封頭2和下封頭3分別通過(guò)法蘭與中間殼體的頂部和底部固定連接形成爐體，所述中間殼體I包括上部除塵段4和下部反應(yīng)段5 ;所述上部除塵段4的頂部設(shè)置有金屬過(guò)濾器6 ;所述下部反應(yīng)段5的長(zhǎng)徑比為12:1，所述上部除塵段4的頂部還設(shè)置有反沖裝置。本實(shí)用新型中，所述上部除塵段4截面積是下部反應(yīng)段5截面積的5-8倍。本實(shí)用新型中，所述下封頭3內(nèi)設(shè)有用于固定噴嘴的噴嘴管板，所述噴嘴管板上設(shè)有噴嘴，噴嘴伸入下部反應(yīng)段內(nèi)；所述下部反應(yīng)段5設(shè)有內(nèi)換熱器和加熱器，所述內(nèi)換熱器的換熱管分為內(nèi)管和外管，所述外管的管端為對(duì)接焊縫形成錐形堵頭，所述堵頭的外直徑大于換熱管的外直徑。[0029]本實(shí)用新型中，所述下部反應(yīng)段5的長(zhǎng)度為3m，直徑為800mm。本實(shí)用新型中，所述加熱器為電磁感應(yīng)加熱器。本實(shí)用新型中，所述內(nèi)管和外管采用整根鋼管彎制，內(nèi)管的直徑10_，外管的直徑30mmo本實(shí)用新型中，所述錐形堵頭為實(shí)心塊堵頭。本實(shí)用新型中，所述上部除塵段4與下部反應(yīng)段5的直徑比為3:1。本實(shí)用新型在使用時(shí)，所述噴嘴為鎳基耐蝕合金材料制成的噴嘴。實(shí)施例2:與實(shí)施例1的不同之處在于:所述下部反應(yīng)段5的長(zhǎng)度為3m，直徑為900mm ；所述內(nèi)管和外管采用整根鋼管彎制，內(nèi)管的直徑15mm，外管的直徑35mm。實(shí)施例3:與實(shí)施例1、2的不同之處在于:所述下部反應(yīng)段5的長(zhǎng)度為4m，直徑為IOOOmm ；所述內(nèi)管和外管采用整根鋼管彎制，內(nèi)管的直徑20mm，外管的直徑40mm。
權(quán)利要求1.一種新型三氯氫硅合成爐，包括中間殼體(I)、上封頭(2)和下封頭(3)，所述上封頭(2)和下封頭(3)分別通過(guò)法蘭與中間殼體的頂部和底部固定連接形成爐體，所述中間殼體(I)包括上部除塵段(4)和下部反應(yīng)段(5);所述上部除塵段(4)的頂部設(shè)置有金屬過(guò)濾器(6);所述下部反應(yīng)段(5)的長(zhǎng)徑比為12:1，其特征在于:所述上部除塵段(4)的頂部還設(shè)置有反沖裝置。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種新型三氯氫硅合成爐，其特征在于:所述上部除塵段(4)截面積是下部反應(yīng)段(5)截面積的5-8倍。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種新型三氯氫硅合成爐，其特征在于:所述下封頭內(nèi)設(shè)有用于固定噴嘴的噴嘴管板，所述噴嘴管板上設(shè)有噴嘴，噴嘴伸入下部反應(yīng)段內(nèi)；所述下部反應(yīng)段設(shè)有內(nèi)換熱器和加熱器，所述內(nèi)換熱器的換熱管分為內(nèi)管和外管，所述外管的管端為對(duì)接焊縫形成錐形堵頭，所述堵頭的外直徑大于換熱管的外直徑。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種新型三氯氫硅合成爐，其特征在于:所述下部反應(yīng)段的長(zhǎng)度為3-4m，直徑為800-1000mm。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種新型三氯氫硅合成爐，其特征在于:所述加熱器為電磁感應(yīng)加熱器。
6.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種新型三氯氫硅合成爐，其特征在于:所述內(nèi)管和外管采用整根鋼管彎制，內(nèi)管的直徑10-20mm，外管的直徑30_40mm。
7.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種新型三氯氫硅合成爐，其特征在于:所述錐形堵頭為實(shí)心塊堵頭。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種新型三氯氫硅合成爐，其特征在于:所述上部除塵段(4)與下部反應(yīng)段(5)的直徑比為3:1。
專利摘要本實(shí)用新型公開(kāi)了一種新型三氯氫硅合成爐，包括筒體、上封頭和下封頭，所述上封頭和下封頭分別固定在筒體的頂部和底部，所述筒體內(nèi)設(shè)有篩板，所述上封頭設(shè)有出氣口，下封頭設(shè)有排污口，所述筒體底部設(shè)有進(jìn)氣口和進(jìn)氣管連接頭，所述進(jìn)氣管連接頭插入進(jìn)氣口與筒體內(nèi)部連通，所述進(jìn)氣管連接頭傾斜固定在筒體底部，所述進(jìn)氣管連接頭的氣體輸入端的位置高于氣體輸入端的位。本實(shí)用新型采用氣體低進(jìn)高出，不再需要用磁力泵打四氯化硅液體或粗品冷凝液進(jìn)行循環(huán)噴淋洗滌，直接利用三氯氫硅合成氣的壓力，在高沸物洗滌裝置里進(jìn)行鼓泡洗滌，節(jié)約了電費(fèi)，解決了磁力泵檢修周期短的難題。
文檔編號(hào)C01B33/107GK202968139SQ20122066507
公開(kāi)日2013年6月5日 申請(qǐng)日期2012年12月6日 優(yōu)先權(quán)日2012年12月6日
發(fā)明者梁進(jìn) 申請(qǐng)人:樂(lè)山永祥硅業(yè)有限公司