[实用新型]一种纯化反应四氯化硅装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种纯化反应四氯化硅装置。

背景技术

目前，国内外对四氯化硅的反应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、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CN101143723A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

本实用新型目的是针对上述不足之处，提出一种纯化反应四氯化硅装置，以实现有效节能、降耗和节约成本。

本实用新型一种纯化反应四氯化硅装置是采取以下技术方案实现的：

提供一种纯化反应四氯化硅装置，包括反应筒体，所述反应筒体从下到上依次分为进料层、氢化反应层、催化剂层、过滤层和储存层，进料层与氢化反应层之间设有气体分布器，用以提高接触面积，增大四氯化硅的转化效率。进料层上设有氯化氢气体进口管和氢气进口管，氢化反应层的底端两侧分别设有金属硅粉进口管和四氯化硅进口管，其中：金属硅粉进口管通过管道与外设的金属硅粉预热装置连接，四氯化硅进口管通过管道与外设的四氯化硅汽化预热装置连接，氯化氢进口管通过管道与外设的氯化氢预热装置连接，氢气进口管通过管道与外设的氢气预热装置连接。

在氢化反应层侧壁上嵌套有汽化器，其中：导热源进口管设置于汽化器的底端，导热源出口管设置于汽化器的顶端；在储存层侧壁上嵌套有冷凝器，其中：冷源出口管设置在冷凝器的底端，冷源进口管设置在冷凝器的顶端。增设汽化器和冷凝器，通过热源和冷源的循环工艺对设备的要求较低，降低了成本和能耗。

储存层上设有温度计，通过直观地显示储存层内的三氯氢硅的温度，以便及时控制冷凝器内的冷源量；储存层通过管道与储罐连接，储罐通过管道与精馏装置连接，精馏装置通过管道与进料层相连接。

作为优选，所述管道上均设有电磁阀。

作为优选，所述储存层顶端设有法兰。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果：

本实用新型中采用上述的结构设计，以提高四氯化硅转化为三氯氢硅的处理效率，节能降耗，降低生产成本，提高设备高效性，安全性和稳定。

附图说明

图1为本实用新型中功能结构示意图，

附图标记：氯化氢气体进口管1，氢气进口管2，金属硅粉进口管3，四氯化硅进口管4，气体分布器5，汽化器61，导热源进口管62，导热源出口管63，氢化反应层7，催化剂层8，冷凝器91，冷源出口管92，冷源进口管93，过滤层10,法兰11，储罐12，精馏装置13，温度计14。

具体实施方式

本实用新型的具体实施方式描述如下：

如图1所示，本实用新型提供一种纯化反应四氯化硅装置的具体实施例，提供一种纯化反应四氯化硅装置，包括反应筒体，所述反应筒体从下到上依次分为进料层、氢化反应层7、催化剂层8、过滤层10和储存层，进料层与氢化反应层7之间设有气体分布器5，用以提高接触面积，增大四氯化硅的转化效率。进料层上设有氯化氢气体进口管1和氢气进口管2，氢化反应层7的底端两侧分别设有金属硅粉进口管3和四氯化硅进口管4，其中：金属硅粉进口管通过管道与外设的金属硅粉预热装置连接，四氯化硅进口管通过管道与外设的四氯化硅汽化预热装置连接，氯化氢进口管通过管道与外设的氯化氢预热装置连接，氢气进口管通过管道与外设的氢气预热装置连接。

在氢化反应层7侧壁上嵌套有汽化器61，其中：导热源进口管62设置于汽化器61的底端，导热源出口管63设置于汽化器61的顶端；在储存层侧壁上嵌套有冷凝器91，其中：冷源出口管92设置在冷凝器91的底端，冷源进口管93设置在冷凝器91的顶端。增设汽化器和冷凝器，通过热源和冷源的循环工艺对设备的要求较低，降低了成本和能耗。