流化床裝置和生產(chǎn)氮化硅的系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本實(shí)用新型公開了一種流化床裝置和生產(chǎn)氮化硅的系統(tǒng)，流化床裝置包括反應(yīng)腔室，所述反應(yīng)腔室內(nèi)設(shè)置有至少一個折流機(jī)構(gòu)，所述折流機(jī)構(gòu)用于將所述反應(yīng)腔室分隔為互相連通的至少兩個子腔室。本實(shí)用新型中的流化床裝置內(nèi)的折流機(jī)構(gòu)延長了原料在反應(yīng)腔室內(nèi)的停留時間，從而延長了接觸時間，控制反應(yīng)速率，有利于延長反應(yīng)時間提高反應(yīng)效率，縮短生產(chǎn)周期，進(jìn)一步提高了流化床裝置內(nèi)的物料反應(yīng)生成產(chǎn)物的產(chǎn)率和均一性。本實(shí)用新型中的生產(chǎn)氮化硅的系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了氮化硅的連續(xù)生產(chǎn)，且生產(chǎn)周期短，極大地降低了生產(chǎn)成本，適合大規(guī)模工業(yè)化生產(chǎn)。
【專利說明】
流化床裝置和生產(chǎn)氮化硅的系統(tǒng)
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本實(shí)用新型屬于多晶硅生產(chǎn)技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種流化床裝置和生產(chǎn)氮化硅的系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]氮化硅突出的優(yōu)點(diǎn)包括機(jī)械強(qiáng)度高、熱穩(wěn)定性好、化學(xué)性能穩(wěn)定，這些優(yōu)點(diǎn)使得它廣泛的應(yīng)用在冶金、機(jī)械、能源、化工、半導(dǎo)體、航空航天、汽車工業(yè)、核動力工程和醫(yī)學(xué)工程領(lǐng)域，氮化硅完全滿足現(xiàn)代技術(shù)經(jīng)常遇到的高溫、高速、強(qiáng)腐蝕介質(zhì)和高磨損的工作環(huán)境，且工作壽命長，技術(shù)性能穩(wěn)定，可以與高溫合金媲美，應(yīng)用效果令人滿意。隨著氮化硅材料的應(yīng)用范圍不斷擴(kuò)大，高性能、低成本的氮化硅粉體的制備越來越引起人們的重視。
[0003]盡管Si3N4粉的制備方法多種多樣，但普遍存在的問題是無法大規(guī)模連續(xù)化生產(chǎn)，生產(chǎn)成本高，周期長，限制了它的大規(guī)模應(yīng)用。一般來說制備高質(zhì)量的Si3N4陶瓷制品，需要優(yōu)質(zhì)的Si3N4粉體。因此，如何快速生產(chǎn)出高純度的Si3N4粉是研究的核心。
[0004]相對于氮化硅的其他生產(chǎn)方法，直接氮化法生產(chǎn)成本較低，生產(chǎn)氮化硅產(chǎn)品的質(zhì)量能夠滿足廣泛工程應(yīng)用的要求，同時直接氮化硅粉過程沒有副產(chǎn)品，對環(huán)境也沒有污染。但是直接氮化法勞動強(qiáng)度大，生產(chǎn)效率低。同時，產(chǎn)品質(zhì)量不均勻，每批次的氮化硅晶體含量都在變化。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0005]本實(shí)用新型所要解決的技術(shù)問題是針對現(xiàn)有技術(shù)中存在的上述不足，提供一種流化床裝置和生產(chǎn)氮化硅的系統(tǒng)，流化床裝置內(nèi)的折流機(jī)構(gòu)延長了原料在反應(yīng)腔室內(nèi)的停留時間，從而延長了接觸時間，控制反應(yīng)速率，有利于延長反應(yīng)時間提高反應(yīng)效率。
[0006]解決本實(shí)用新型技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是提供一種流化床裝置，包括反應(yīng)腔室，所述反應(yīng)腔室內(nèi)設(shè)置有至少一個折流機(jī)構(gòu)，所述折流機(jī)構(gòu)用于將所述反應(yīng)腔室分隔為互相連通的至少兩個子腔室。
[0007]優(yōu)選的是，所述折流機(jī)構(gòu)包括至少一個折流板，所述折流板設(shè)置于所述反應(yīng)腔室的內(nèi)壁上，所述折流板用于減緩所述反應(yīng)腔室內(nèi)物料的流動速度。
[0008]優(yōu)選的是，所述折流板至少為兩個，所述折流板交錯設(shè)置。
[0009]優(yōu)選的是，交錯設(shè)置的折流板的投影面積的重疊部分為所述反應(yīng)腔室的端面面積的 1/4 ?4/5 0
[0010]優(yōu)選的是，同一個折流機(jī)構(gòu)的兩個相鄰的折流板之間的距離為100?200mm，所述折流板的厚度為10?20mm。
[0011]優(yōu)選的是，所述折流機(jī)構(gòu)為2?5個。
[0012]優(yōu)選的是，所述反應(yīng)腔室為臥式筒狀結(jié)構(gòu)。
[0013]優(yōu)選的是，每個所述子腔室的長度相同。
[0014]優(yōu)選的是，所述反應(yīng)腔室內(nèi)還設(shè)置有:振動器，所述振動器用于在所述反應(yīng)腔室內(nèi)進(jìn)行振動；
[0015]和/或用于進(jìn)行加熱的加熱器；
[0016]和/或用于進(jìn)行檢測溫度的溫度檢測器。
[0017]本實(shí)用新型還一種生產(chǎn)氮化硅的系統(tǒng)，包括:
[0018]機(jī)械破碎裝置，用于對硅進(jìn)行機(jī)械破碎；
[0019]氣流粉碎裝置，與所述機(jī)械破碎裝置連接，所述氣流粉碎裝置用于對硅進(jìn)行氣流破碎；
[0020]供氣裝置，與流化床裝置連接，所述供氣裝置用于向流化床裝置內(nèi)通入氮?dú)猓?br>[0021]流化床裝置，該流化床裝置為上述的流化床裝置，所述流化床裝置與所述氣流粉碎裝置連接，所述流化床裝置用于硅和氮?dú)膺M(jìn)行反應(yīng)生成氮化硅。
[0022]優(yōu)選的是，所述的生產(chǎn)氮化硅的系統(tǒng)還包括布料裝置，該布料裝置設(shè)置于所述氣流粉碎裝置上，所述布料裝置用于將添加劑加入到所述氣流粉碎裝置，使得硅與添加劑混合。在流化床裝置內(nèi)添加劑用于分離或疏散硅固體相，防止硅粉與氮?dú)夥磻?yīng)時，硅粉結(jié)團(tuán)。
[0023]更優(yōu)選的是，布料裝置設(shè)置于接近于氣流粉碎裝置的出口處，靠近流化床裝置，這樣可使得進(jìn)入由布料裝置進(jìn)入到氣流粉碎裝置內(nèi)的添加劑幾乎不經(jīng)過氣流粉碎裝置的粉碎，但是添加劑卻可以很好的與氣流粉碎裝置內(nèi)的硅進(jìn)行混合。在氣流粉碎裝置內(nèi)高速碰撞，有利于提尚混合的均勾性，進(jìn)而提尚了后續(xù)反應(yīng)的均勾性。
[0024]優(yōu)選的是，所述的生產(chǎn)氮化硅的系統(tǒng)，還包括:冷卻裝置，與所述供氣裝置連接，所述冷卻裝置用于冷卻從所述流化床裝置出來的混合物；
[0025]分離裝置，與所述冷卻裝置連接，所述分離裝置用于分離混合物，將混合物中的氮化娃與氮?dú)夥蛛x。
[0026]本實(shí)用新型中的流化床裝置內(nèi)的折流機(jī)構(gòu)延長了原料在反應(yīng)腔室內(nèi)的停留時間，從而延長了接觸時間，控制反應(yīng)速率，有利于延長反應(yīng)時間提高反應(yīng)效率，縮短生產(chǎn)周期，進(jìn)一步提高了流化床裝置內(nèi)的物料反應(yīng)生成產(chǎn)物的產(chǎn)率和均一性。本實(shí)用新型中的生產(chǎn)氮化硅的系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了氮化硅的連續(xù)生產(chǎn)，且生產(chǎn)周期短，極大地降低了生產(chǎn)成本，適合大規(guī)模工業(yè)化生產(chǎn)。
【附圖說明】
[0027]圖1是本實(shí)用新型實(shí)施例1中的包括流化床裝置的生產(chǎn)氮化硅的系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0028]圖2是本實(shí)用新型實(shí)施例2中的包括流化床裝置的生產(chǎn)氮化硅的系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0029]圖中:1-機(jī)械破碎裝置；11-破碎機(jī)；12-料倉；13-篩分機(jī)；14-上料機(jī);2_氣流粉碎裝置；3-布料裝置;4-供氣裝置;41-預(yù)熱器；42-進(jìn)氣管；43-流量控制器；5-流化床裝置；502-反應(yīng)腔室；503-折流機(jī)構(gòu)；504-溫度檢測器；505-加熱器；506-第一入口 ； 507-第二入口 ； 508-出口 ； 509-均分器;510-導(dǎo)流管；511-第一子腔室；512-第二子腔室；513-第三子腔室;514-振動器;515-折流板;6-冷卻裝置;61-進(jìn)料管;62-冷卻管;7-分離裝置;71-分離器；72-引風(fēng)機(jī)。
【具體實(shí)施方式】
[0030]為使本領(lǐng)域技術(shù)人員更好地理解本實(shí)用新型的技術(shù)方案，下面結(jié)合附圖和【具體實(shí)施方式】對本實(shí)用新型作進(jìn)一步詳細(xì)描述。
[0031]實(shí)施例1
[0032]如圖1所示，本實(shí)施例提供一種流化床裝置5，包括反應(yīng)腔室502，所述反應(yīng)腔室502內(nèi)設(shè)置有至少一個折流機(jī)構(gòu)503，所述折流機(jī)構(gòu)503用于將所述反應(yīng)腔室502分隔為互相連通的至少兩個子腔室。
[0033]優(yōu)選的是，所述折流機(jī)構(gòu)503包括至少一個折流板515，所述折流板515設(shè)置于所述反應(yīng)腔室502的內(nèi)壁上，所述折流板515用于減緩所述反應(yīng)腔室502內(nèi)物料的流動速度。所述折流板515使得物料在反應(yīng)腔室502內(nèi)流動形成阻力，從而減少流動速度，提高物料在反應(yīng)腔室502內(nèi)的停留時間。
[0034]優(yōu)選的是，所述折流板515至少為兩個，所述折流板515交錯設(shè)置。
[0035]優(yōu)選的是，交錯設(shè)置的折流板515的投影面積的重疊部分為所述反應(yīng)腔室502的端面面積的I/4?4/5。
[0036]優(yōu)選的是，同一個折流機(jī)構(gòu)503的兩個相鄰的折流板515之間的距離為100?200mm，所述折流板515的厚度為10?20mm。
[0037]優(yōu)選的是，所述折流機(jī)構(gòu)503為2?5個。
[0038]優(yōu)選的是，所述反應(yīng)腔室502為臥式筒狀結(jié)構(gòu)。
[0039]優(yōu)選的是，每個所述子腔室的長度相同。流化床裝置5中的反應(yīng)腔室502為臥式筒狀結(jié)構(gòu)，長度一定，通過一組或者幾組折流機(jī)構(gòu)503將反應(yīng)腔室502分隔為兩個或者多個子腔室，即形成串聯(lián)的流化床裝置5，通過折流機(jī)構(gòu)503分隔開的每個子腔室的長度相同，即反應(yīng)腔室502內(nèi)的物料硅粉與氮?dú)饣蛘吖璺邸⒌枧c氮?dú)獾耐Ａ魰r間基本相同，因此，總的反應(yīng)時間可以視為串聯(lián)級數(shù)的倍數(shù)。
[0040]優(yōu)選的是，所述反應(yīng)腔室502內(nèi)還設(shè)置有:振動器514，所述振動器514用于在所述反應(yīng)腔室502內(nèi)進(jìn)行振動；
[0041 ] 和/或用于進(jìn)行加熱的加熱器505;
[0042]和/或用于進(jìn)行檢測溫度的溫度檢測器504。其中，振動器514由振動電機(jī)與彈簧組成，振動器514用于加強(qiáng)物料的流化態(tài)。
[0043]流化床裝置5的反應(yīng)腔室502上設(shè)置有:用于通入固體物料的第一入口506;用于通入氣體的第二入口 507 ；出口 508。所述流化床裝置5還包括:設(shè)置于反應(yīng)腔室502的第一入口506的均分器509，設(shè)置于反應(yīng)腔室502的出口 508的導(dǎo)流管510。優(yōu)選的是，加熱器505在反應(yīng)腔室502內(nèi)均勻分布。流化床裝置5與物料接觸部分的內(nèi)襯的材質(zhì)包括聚氨酯，耐納特，氧化鋯，瓷剛玉，氮化硅中的一種或幾種。所述流化床裝置5的均分器509包括至少兩個進(jìn)料孔，通過進(jìn)料孔使混合好的硅粉均勻進(jìn)入流化床裝置5。優(yōu)選的是，所述進(jìn)料孔為10?30個，進(jìn)料孔的孔徑為6?40mm。
[0044]優(yōu)選的是，反應(yīng)腔室502內(nèi)等角度布置有至少兩個加熱器505。加熱器505均勻設(shè)置于反應(yīng)腔室502的內(nèi)壁上，加熱器505并聯(lián)布置，可單獨(dú)控制；流化床裝置5底部接有氣體進(jìn)料管61。優(yōu)選的是，加熱器505為2?6個。
[0045]如圖1所示，生產(chǎn)氮化硅的系統(tǒng)包括流化床裝置5，該流化床裝置5的反應(yīng)腔室502內(nèi)設(shè)置有一個折流機(jī)構(gòu)503，該折流機(jī)構(gòu)503將反應(yīng)腔室502分隔為互相連通的兩個子腔室，由第一入口 506到出口 508依次排布為第一子腔室511、第二子腔室512，該流化床裝置5為二級串聯(lián)的整體裝置，其中，折流機(jī)構(gòu)503包括兩個折流板515，兩個折流板515交錯設(shè)置，從而形成曲線的流通通道，同一個折流機(jī)構(gòu)503的兩個折流板515之間的距離為100?200mm，所述折流板515的厚度為10?20mm。物料在這兩個子腔室內(nèi)分別建立床層，在氮?dú)獾淖饔孟滦纬闪骰瘧B(tài)，并進(jìn)行反應(yīng)。折流機(jī)構(gòu)503的作用實(shí)現(xiàn)串級的流化床裝置5，改變物料的流向，使得物料分別在不同的子腔室建立床層，通過兩級串聯(lián)的流化床裝置5從而延長了原料硅和氮?dú)庠谄鋬?nèi)的停留時間，從而提高了原料硅和氮?dú)獾慕佑|時間，有利于延長反應(yīng)時間提高反應(yīng)效率，進(jìn)一步提高了生成的氮化硅的產(chǎn)率。硅粉、氮?dú)?、添加劑進(jìn)入第一子腔室511建立床層，建立流化態(tài)，娃粉與氮?dú)夥磻?yīng)生成氮化娃，得到氣固相流體，通過折流機(jī)構(gòu)503后流體速度下降，反應(yīng)后的氮化硅及未反應(yīng)的硅粉混合物落入后續(xù)的第二子腔室512，并建立床層，然后與通入的氮?dú)饨⒘骰瘧B(tài)，繼續(xù)反應(yīng)，直到反應(yīng)結(jié)束，成品排出。
[0046]如圖1所示，本實(shí)施例提供一種生產(chǎn)氮化硅的系統(tǒng)，包括:
[0047]機(jī)械破碎裝置I，用于對硅進(jìn)行機(jī)械破碎；
[0048]氣流粉碎裝置2，與所述機(jī)械破碎裝置I連接，所述氣流粉碎裝置2用于對硅進(jìn)行氣流破碎；
[0049]供氣裝置4，與流化床裝置5連接，所述供氣裝置4用于向流化床裝置5內(nèi)通入氮?dú)猓?br>[0050]流化床裝置5，該流化床裝置5為上述的流化床裝置5，所述流化床裝置5與所述氣流粉碎裝置2連接，所述流化床裝置5用于硅和氮?dú)膺M(jìn)行反應(yīng)生成氮化硅。
[0051]優(yōu)選的是，所述的生產(chǎn)氮化硅的系統(tǒng)還包括布料裝置3，該布料裝置3設(shè)置于所述氣流粉碎裝置2上，所述布料裝置3用于將添加劑加入到所述氣流粉碎裝置2，使得硅與添加劑混合。在流化床裝置5內(nèi)添加劑用于分離或疏散硅固體相，防止硅粉與氮?dú)夥磻?yīng)時，硅粉結(jié)團(tuán)。
[0052]更優(yōu)選的是，布料裝置3設(shè)置于接近于氣流粉碎裝置2的出口508處，靠近流化床裝置5，這樣可使得進(jìn)入由布料裝置3進(jìn)入到氣流粉碎裝置2內(nèi)的添加劑幾乎不經(jīng)過氣流粉碎裝置2的粉碎，但是添加劑卻可以很好的與氣流粉碎裝置2內(nèi)的硅進(jìn)行混合。在氣流粉碎裝置2內(nèi)尚速碰撞，有利于提尚混合的均勾性，進(jìn)而提尚了后續(xù)反應(yīng)的均勾性。
[0053]優(yōu)選的是，所述的生產(chǎn)氮化硅的系統(tǒng)還包括:冷卻裝置6，與所述供氣裝置4連接，所述冷卻裝置6用于冷卻從所述流化床裝置5出來的混合物；
[0054]分離裝置7，與所述冷卻裝置6連接，所述分離裝置7用于分離混合物，將混合物中的氮化娃與氮?dú)夥蛛x。
[0055]將硅粉放入到機(jī)械破碎裝置I中進(jìn)行破碎，放入到機(jī)械破碎裝置I中的硅粉是指多晶娃棒在破碎過程所廣生粒徑<2 5mm的娃粉和/或多晶娃在反應(yīng)時廣生的超細(xì)無定型娃粉，機(jī)械破碎裝置I通過調(diào)整磨輪間隙來控制破碎的粒徑至300μπι?ΙΟΟΟμπι之間。經(jīng)過機(jī)械破碎裝置I破碎合格的硅粉進(jìn)入到氣流粉碎裝置2內(nèi)，添加劑由布料裝置3加入到氣流粉碎裝置2內(nèi)與硅粉混合，混合后的硅粉和部分添加劑在氣流粉碎裝置2內(nèi)在高壓氣流的作用下再次破碎，并使得硅粉和添加劑充分混合后進(jìn)入流化床裝置5，供氣裝置4向流化床裝置5內(nèi)通入氮?dú)?，在流化床裝置5內(nèi)添加劑分離或疏散硅粉防止結(jié)團(tuán)，硅粉與氮?dú)夥磻?yīng)得到氣-固混合物，氣-固混合物再進(jìn)入到冷卻裝置6冷卻降溫，最后在分離裝置7中氣-混合物分離為氮?dú)?、氮化硅氣固兩相，可以將固體的氮化硅收集包裝起來。
[0056]所述的機(jī)械破碎裝置I包括用于進(jìn)行破碎的破碎機(jī)11、用于向破碎機(jī)11內(nèi)加料的料倉12、與破碎機(jī)11連接的篩分機(jī)13，分別連接篩分機(jī)13與料倉12的上料機(jī)14，篩分機(jī)13用于將經(jīng)過破碎機(jī)11破碎過的硅粉進(jìn)行篩分，經(jīng)過篩分機(jī)13不合格的硅粉由上料機(jī)14通過負(fù)壓將其再送回到料倉12繼續(xù)進(jìn)入破碎機(jī)11進(jìn)行二次破碎，合格的硅粉進(jìn)入氣流粉碎裝置2，機(jī)械破碎裝置I與物料接觸部分的內(nèi)襯的材質(zhì)包括聚氨酯，耐納特，氧化鋯，瓷剛玉，氮化硅中的一種或幾種。其中，機(jī)械破碎裝置I還具有氮?dú)獗Ｗo(hù)機(jī)構(gòu)，上料機(jī)14具有自動上料功能，生產(chǎn)過程可實(shí)現(xiàn)連續(xù)自動化，全程密閉，杜絕粉塵污染。
[0057]優(yōu)選的是，所述氣流粉碎裝置2帶有計量機(jī)構(gòu)用于對經(jīng)過氣流粉碎裝置2粉碎前的物料稱重計量；
[0058]優(yōu)選的是，所述布料裝置3帶有計量機(jī)構(gòu)用于對進(jìn)入氣流粉碎裝置2內(nèi)的添加劑稱重計量;布料裝置3需要加入的添加劑均勻的加入到氣流粉碎裝置2內(nèi)，以保證硅粉和添加劑能均勻的混合。布料裝置3設(shè)置于氣流混合裝置的前端接近其入口的部分，可以完全保證硅粉與添加劑混合的比例的準(zhǔn)確性，同時，添加劑與硅粉只有充分混合，添加劑才能更好的發(fā)揮其分離或疏散硅粉的作用，這樣才能保證在后續(xù)的硅粉與氮?dú)獾姆磻?yīng)過程，硅粉與氮?dú)獾姆磻?yīng)速度。相對于現(xiàn)有技術(shù)中的布料裝置3設(shè)置于機(jī)械破碎裝置I上，使得添加劑由布料裝置3進(jìn)入到機(jī)械破碎裝置I來說，現(xiàn)有技術(shù)的這種進(jìn)料方式，會造成硅粉與添加劑的比例不好控制。而本實(shí)用新型中，將添加劑由布料裝置3進(jìn)入到氣流粉碎裝置2中，可以更好的控制硅粉與添加劑的比例。
[0059]所述的供氣裝置4包括預(yù)熱器41，與流化床裝置5連接的進(jìn)氣管42，以及設(shè)置在進(jìn)氣管42上的流量控制器43，預(yù)熱器41用于對通入進(jìn)氣管42的氮?dú)膺M(jìn)行預(yù)熱；流量控制器43采用單回路控制流量計進(jìn)行氮?dú)饬髁康恼{(diào)節(jié)。所述的進(jìn)氣管42與流化床裝置5連接，進(jìn)氣管42的數(shù)量為2?6根。所述的氣體預(yù)熱器41包括電加熱器505、微波加熱器505、等離子加熱器505中的一種或幾種。所述的供氣裝置4將來自工輔工程的常溫氮?dú)鈿怏w加熱至200°C?1200°C，將氣體預(yù)熱到這么高的溫度，能夠減少流化床裝置5的加熱時間，縮短反應(yīng)前的周期。一般情況下，流化床裝置5加熱其反應(yīng)腔室502內(nèi)的硅粉床層，是從外到內(nèi)，反應(yīng)腔室502及硅粉床層均存在著溫度梯度，而高溫?zé)岬獨(dú)鈴拇矊拥撞看┩复矊拥倪^程不光是參與反應(yīng)，還有加熱的作用。
[0060]優(yōu)選的是，冷卻裝置6包括進(jìn)料管61和與所述進(jìn)料管61接觸的冷卻管62，進(jìn)料管61與冷卻管62接觸進(jìn)行傳熱，從而通過冷卻管62內(nèi)的冷媒對進(jìn)料管61內(nèi)的物料進(jìn)行冷卻，冷卻裝置6與物料接觸部分的內(nèi)襯的材質(zhì)包括聚氨酯，耐納特，氧化鋯，瓷剛玉，氮化硅中的一種或幾種。具體的，本實(shí)施例中的冷卻裝置6使用循環(huán)水進(jìn)行冷卻，冷卻后的物料溫度<1000C，再進(jìn)入后續(xù)的分離裝置7進(jìn)行分離。
[0061]分離裝置7包括分離器71和與分離器71連接對其引風(fēng)的引風(fēng)機(jī)72，分離裝置7與物料接觸部分的內(nèi)襯的材質(zhì)包括聚氨酯，耐納特，氧化鋯，瓷剛玉，氮化硅中的一種或幾種。所述的分離裝置7的作用是將氮化硅與氮?dú)膺M(jìn)行分離，氮?dú)鈴姆蛛x裝置7的頂部排出，為了防止細(xì)小的氮化硅粉體從頂部排出，分離裝置7頂部出風(fēng)口安裝有過濾網(wǎng)，固體的氮化硅則從分離裝置7底部排出。
[0062]實(shí)施例2
[0063]如圖2所示，本實(shí)施例中的流化床裝置與實(shí)施例1中的流化床裝置的區(qū)別在于:本實(shí)施例中的流化床裝置5的反應(yīng)腔室502內(nèi)設(shè)置有兩個折流機(jī)構(gòu)503，折流機(jī)構(gòu)503將反應(yīng)腔室502分隔為互相連通的三個子腔室，由第一入口 506到出口 508依次排布為第一子腔室511、第二子腔室512、第三子腔室513，該流化床裝置5為三級串聯(lián)的整體裝置，其中，每個折流機(jī)構(gòu)503包括一個折流板515，兩個折流機(jī)構(gòu)503交錯設(shè)置，從而在子腔室之間形成曲線的流通通道。物料在這三個子腔室內(nèi)分別建立床層，在氮?dú)獾淖饔孟滦纬闪骰瘧B(tài)，并進(jìn)行反應(yīng)。折流機(jī)構(gòu)503的作用實(shí)現(xiàn)串級的流化床裝置5，改變物料的流向，使得物料分別在不同的子腔室建立床層，通過三級串聯(lián)的流化床裝置5從而延長了原料硅和氮?dú)庠谄鋬?nèi)的停留時間，從而提尚了原料娃和氣氣的接觸時間，有利于延長反應(yīng)時間提尚反應(yīng)效率，進(jìn)一步提尚了生成的氮化硅的產(chǎn)率。物料進(jìn)入第一子腔室511建立床層，建立流化態(tài)，反應(yīng)，通過第一組折流機(jī)構(gòu)503后流體速度下降，物料落入后續(xù)的第二子腔室512，并建立床層，建立流化態(tài)，繼續(xù)反應(yīng)，通過第二組折流機(jī)構(gòu)503后流體速度下降，物料進(jìn)入后續(xù)的第三子腔室513，并建立床層，建立流化態(tài)，繼續(xù)反應(yīng)，直到反應(yīng)結(jié)束，成品排出。
[0064]如圖2所示，本實(shí)施例提供一種生產(chǎn)氮化硅的系統(tǒng)，本實(shí)施例與實(shí)施例1中的系統(tǒng)的區(qū)別為:本實(shí)施例中的生產(chǎn)氮化硅的系統(tǒng)中的流化床裝置5為本實(shí)施例中的流化床裝置5。
[0065]可以理解的是，以上實(shí)施方式僅僅是為了說明本實(shí)用新型的原理而采用的示例性實(shí)施方式，然而本實(shí)用新型并不局限于此。對于本領(lǐng)域內(nèi)的普通技術(shù)人員而言，在不脫離本實(shí)用新型的精神和實(shí)質(zhì)的情況下，可以做出各種變型和改進(jìn)，這些變型和改進(jìn)也視為本實(shí)用新型的保護(hù)范圍。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種流化床裝置，包括反應(yīng)腔室，其特征在于，所述反應(yīng)腔室內(nèi)設(shè)置有至少一個折流機(jī)構(gòu)，所述折流機(jī)構(gòu)用于將所述反應(yīng)腔室分隔為互相連通的至少兩個子腔室； 所述折流機(jī)構(gòu)包括折流板，所述折流板設(shè)置于所述反應(yīng)腔室的內(nèi)壁上，所述折流板用于減緩所述反應(yīng)腔室內(nèi)物料的流動速度； 所述折流板至少為兩個，所述折流板交錯設(shè)置； 交錯設(shè)置的折流板的投影面積的重疊部分為所述反應(yīng)腔室的端面面積的1/4?4/5。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的流化床裝置，其特征在于，同一個折流機(jī)構(gòu)的兩個相鄰的折流板之間的距離為10?200mm，所述折流板的厚度為1?20mm。3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的流化床裝置，其特征在于，所述折流機(jī)構(gòu)為2?5個。4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的流化床裝置，其特征在于，所述反應(yīng)腔室為臥式筒狀結(jié)構(gòu)。5.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的流化床裝置，其特征在于，每個所述子腔室的長度相同。6.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的流化床裝置，其特征在于，所述反應(yīng)腔室內(nèi)還設(shè)置有:振動器，所述振動器用于在所述反應(yīng)腔室內(nèi)進(jìn)行振動； 和/或用于進(jìn)行加熱的加熱器； 和/或用于進(jìn)行檢測溫度的溫度檢測器。7.一種生產(chǎn)氮化硅的系統(tǒng)，其特征在于，包括: 機(jī)械破碎裝置，用于對娃進(jìn)行機(jī)械破碎； 氣流粉碎裝置，與所述機(jī)械破碎裝置連接，所述氣流粉碎裝置用于對硅進(jìn)行氣流破碎； 供氣裝置，與流化床裝置連接，所述供氣裝置用于向流化床裝置內(nèi)通入氮?dú)猓?流化床裝置，該流化床裝置為權(quán)利要求1?6任意一項(xiàng)所述的流化床裝置，所述流化床裝置與所述氣流粉碎裝置連接，所述流化床裝置用于硅和氮?dú)膺M(jìn)行反應(yīng)生成氮化硅。8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的生產(chǎn)氮化硅的系統(tǒng)，其特征在于，還包括布料裝置，該布料裝置設(shè)置于所述氣流粉碎裝置上，所述布料裝置用于將添加劑加入到所述氣流粉碎裝置，使得硅與添加劑混合。9.根據(jù)權(quán)利要求7所述的生產(chǎn)氮化硅的系統(tǒng)，其特征在于，還包括:冷卻裝置，與所述供氣裝置連接，所述冷卻裝置用于冷卻從所述流化床裝置出來的混合物； 分離裝置，與所述冷卻裝置連接，所述分離裝置用于分離混合物，將混合物中的氮化硅與氮?dú)夥稚小?br>【文檔編號】C01B21/068GK205634895SQ201620277120
【公開日】2016年10月12日
【申請日】2016年4月5日
【發(fā)明人】潘小龍, 黃彬, 張吉武, 劉興平, 宋娟娟
【申請人】新特能源股份有限公司