[实用新型]一种能使四氯化硅转化为三氯氢硅的反应器

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种反应器，尤其涉及一种能使四氯化硅转化为三氯氢硅的反应器。

背景技术

目前，国内外对四氯化硅的处理采用以下两种方式：一是热氢化技术，公告号CN101254921A提到了热氢化的方法，依靠电加热方式将SiCl4转化为SiHCl3。该处理方式电耗高；系统庞大，设备投资巨大，一套热氢化系统包括物料控制混合器、汽化器、氢化炉、变压器、电控柜、尾气冷凝器等总投资高达上千万；操作成本高，加热体需在高温、有腐蚀性气体存在的环境下工作，在很短的时间内就会被烧坏，而一套加热体售价都在30万人民币以上。热氢化工艺SiCI4的一次转化率仅在15％，因此现有该方法不经济实用。二是氯氢化技术，在1.0-3.0MPa的高压下，将四氯化硅汽体、氯化氢气体、氢气和硅粉通入流化床反应器，在400-600℃的温度下反应将SiCI4转化为SiHCl3。公开号CN 101143723A提到了氯氢化的方法。相比高温氢化法，低温氢化具有能耗低，转换效提高到20％。但是低温氢化所需要的高压条件对生产设备的要求较高。同时在3.0MPa的高压条件下给固体物料的输送带来巨大的困难

发明内容

本实用新型的目的在于，针对上述问题，提出一种制备三氯氢硅的反应器，以实现有效减少尾气回收系统负担的同时节能降耗节约成本。

为实现上述目的，本实用新型采用的技术方案是：反应器包括反应器外壁、内壁、夹在外壁和内壁之间的夹套、至少一层固定在反应器内壁的筛板、反应器底部的还原尾气进口、反应器顶部的还原尾气出口、夹套底部的导热油进口、夹套顶部的导热油出口、设置在反应器中部和上部的温度测量计、设置在反应器底部的氮气进口和氯化氢气体进口。因此，本实用新型利用导热油的循环工艺对设备的要求较低，降低了成本和能耗。

进一步地，所述的反应器进气口上方设计有气体分布器，用以提高接触面积，增大四氯化硅的转化效率。

附图说明

附图用来提供对本实用新型的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本实用新型的实施例一起用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的限制。在附图中：

图1为根据本实用新型的主视图；

结合附图，本实用新型实施例中附图标记如下：

1-还原尾气进口；2-气体分布器；3-导热油进口；4-筛板；5-催化剂；6-夹套；7-过滤网；8-还原尾气出口；9-氮化氢气体进口；10-氮气进口；11-温度测量计；12-导热油出口；13-反应器外壁；14-反应器内壁；15-金属网；16-法兰。

具体实施方式

以下结合附图对本实用新型的优选实施例进行说明，应当理解，此处所描述的优选实施例仅用于说明和解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

本装置可以使钟罩式还原炉尾气中的四氯化硅进一步转化为三氯氢硅，有效减少尾气回收系统负担，起到节能降耗节约成本的功效。

外壁之该装置为圆柱形反应器，内径为φ500-1500mm，高度1000-4000mm，内间设计有夹套，夹套内通入耐高温联苯醚导热油，通过导热油的流量来控制反应器温度维持在300℃-600℃。在反应器的中部和上部还设计有温度测量计，用以监控反应器内的温度变化。反应器下部为锥形，锥形底部设计有法兰，便于拆卸检修。下部锥形上开有三个进料口，分别用以通入还原尾气、氯化氢气体和氮气。在锥形部分的上部，进料口以上设计有气体分布器，用以提高接触面积，增大四氯化硅的转化效率。反应器内部为一层层筛板，筛板上放置有一层金属网，金属网厚度在5-10mm，筛板间距在300-500mm。筛板上放置有粒径为10-50mm的混合催化剂，催化剂层厚度在100-200mm，筛板通过卡托和螺栓固定在反应器上，拆卸较为便捷。反应器顶部为法兰连接，法兰上部设计有还原尾气出口，通过还原尾气出口阀门将反应器内部压力控制在0.15-0.7MPa。

最后应说明的是：以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。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、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。