[发明专利]氯硅烷高沸物催化裂解反应器和多晶硅装置

说明书

本发明提供了一种氯硅烷高沸物催化裂解反应器和多晶硅装置，其中，氯硅烷高沸物催化裂解反应器，包括：反应器本体，反应器本体包括侧壁、顶壁和底壁，侧壁围设为筒状结构，顶壁封堵在筒状结构的上端，底壁封堵在筒状结构的下端；第一进料通道，第一进料通道设置在底壁上；第二进料通道，第二进料通道设置在筒状结构的上部；出料通道，出料通道设置在顶壁上。本发明的技术方案有效地解决了现有技术中的多晶硅在生产过程中造成的原料浪费和环境污染的问题。

技术领域

本发明涉及多晶硅反应容器的技术领域，具体而言，涉及一种氯硅烷高沸物催化裂解反应器和多晶硅装置。

背景技术

改良西门子法生产多晶硅过程中，还原系统的尾气除了硅、SiCl₄、SiH₂Cl₂、H₂和HCl等生成外，还有Si₂Cl₆、Si₂HCl₅、Si₂H₂Cl₄、Cl₆OSi₂和Si₃Cl₈等一些列的双硅和多硅原子化合物副产物产生，相对于三氯氢硅和四氯化硅，双硅和多硅原子化合物的沸点较高，即为氯硅烷高沸物。还原尾气经过干法回收和精馏提纯后，SiHCl₃、SiCl₄、SiH₂Cl₂、H₂和HCl等物料返回系统重复利用，而氯硅烷高沸物和部分四氯化硅从精馏塔釜排出后，大部分企业一般采用的方法是将氯硅烷高沸物进一步浓缩回收四氯化硅后直接水解处理，这种处理方法不仅造成大量的硅、氯等有价元素损失，且需要用碱液进行中和处理，水解中和后产生大量的含硅废弃物，需要深埋处理。另外氯硅烷高沸物与空气或水接触后，会形成酸雾，污染环境。

发明内容

本发明的主要目的在于提供一种氯硅烷高沸物催化裂解反应器和多晶硅装置，以解决现有技术中的多晶硅在生产过程中造成的原料浪费和环境污染的问题。

为了实现上述目的，根据本发明的一个方面，提供了一种氯硅烷高沸物催化裂解反应器，包括：反应器本体，反应器本体包括侧壁、顶壁和底壁，侧壁围设为筒状结构，顶壁封堵在筒状结构的上端，底壁封堵在筒状结构的下端；第一进料通道，第一进料通道设置在底壁上；第二进料通道，第二进料通道设置在筒状结构的上部；出料通道，出料通道设置在顶壁上。

进一步地，第一进料通道包括第一进料管和第一滤帽，第一进料管穿过底壁，第一进料管的第一端位于反应器本体内，第一进料管的第二端位于反应器本体的外部，第一滤帽设置在第一进料管的第一端。

进一步地，第一滤帽包括第一壳体和设置在第一壳体内的滤芯，第一壳体上具有过孔，第一壳体与第一进料管通过螺纹连接。

进一步地，第二进料通道包括第二进料管和多个螺旋喷头，第二进料管穿过侧壁，多个螺旋喷头安装在第二进料管的位于反应器本体内的管段上。

进一步地，出料通道包括出料管和第二滤帽，出料管的第一端位于反应器本体内，出料管的第二端位于反应器本体的外部，第二滤帽设置在出料管的第一端。

进一步地，第二滤帽包括第二壳体和设置在第二壳体内的滤芯，第二壳体上具有过孔，第二壳体与第二进料管通过螺纹连接。

进一步地，氯硅烷高沸物催化裂解反应器还包括支撑结构，支撑结构设置在反应器本体内，并位于靠近底壁的一侧。

进一步地，支撑结构包括设置在反应器本体的内壁上的支架和支撑板，支撑板安装在支架上。

进一步地，支撑板采用金属粉末多孔材料制成。

进一步地，氯硅烷高沸物催化裂解反应器还包括卸料通道，卸料通道位于反应器本体的侧壁上，卸料通道位于支撑结构的远离底壁的一侧。