專利名稱：用于生產(chǎn)三氯氫硅的流化床反應(yīng)器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及化工技術(shù)領(lǐng)域的一種流化床反應(yīng)器，尤其涉及一種三氯氫 硅生產(chǎn)用流化床反應(yīng)器。
背景技術(shù)：
三氯氫硅(HSiCl3)是一種用途非常廣泛的有機(jī)硅單體，主要用于生產(chǎn)半導(dǎo) 體硅、單晶硅和多晶硅，廣泛用于國防、國民經(jīng)濟(jì)乃至人們?nèi)粘Ｉ畹母鱾€(gè)領(lǐng) 域。三氯氫硅還是生產(chǎn)硅垸偶聯(lián)劑和其它有機(jī)硅化合物的重要原料。近年來， 我國對(duì)三氯氫硅的需求量越來越大。
國內(nèi)現(xiàn)有的三氯氫硅生產(chǎn)裝置一般采用小型流化床反應(yīng)器，直徑在50mm 以下。其結(jié)構(gòu)大多為筒形，上部直徑擴(kuò)大部分是氣固相分離段，該段高有出料 口，中部的直筒段是反應(yīng)段，反應(yīng)段外包加熱器，上部設(shè)有硅粉進(jìn)料口，底部 連接下封頭，下封頭上有氯化氫進(jìn)氣口。這種小型流化床反應(yīng)器流化質(zhì)量不好， 生產(chǎn)能力低。中國發(fā)明專利(公開號(hào)CN101125654)公開了一種三氯氫硅人型 流化床反應(yīng)器，該專利通過導(dǎo)熱油指形管和反應(yīng)器半管夾套共同控制反應(yīng)溫度， 反應(yīng)器的結(jié)構(gòu)較為復(fù)雜，而且操作控制不是十分方便。
發(fā)明內(nèi)容
為了解決上述的技術(shù)問題，本實(shí)用新型的一個(gè)目的提供一種用于生產(chǎn) 三氯氫硅的流化床反應(yīng)器，該反應(yīng)器提高了流化床反應(yīng)器的流化質(zhì)量。具 有結(jié)構(gòu)簡單、操作控制方便的特點(diǎn)。
為了實(shí)現(xiàn)上述的目的，本實(shí)用新型采取如下技術(shù)方案 用于生產(chǎn)三氯氫硅的流化床反應(yīng)器，該流化床反應(yīng)器包括下部的反應(yīng)段和 上部的擴(kuò)大段，反應(yīng)段的下部設(shè)有硅粉進(jìn)料口、氯化氫進(jìn)氣口和排渣口，擴(kuò)大段上部有合成氣出口，其中反應(yīng)段的外部不設(shè)有加熱夾套，僅在反應(yīng)段和擴(kuò) 大段內(nèi)部設(shè)有導(dǎo)熱油指形管，導(dǎo)熱油指形管從擴(kuò)大段一直延伸到反應(yīng)段的底部; 導(dǎo)熱油指形管的進(jìn)油U1連接外部的供油裝置，供油裝置設(shè)有加熱油和冷卻油的 切換裝置，或者，所述的供油裝置的油加熱器設(shè)有用于控制油加熱器溫度的調(diào) 節(jié)開關(guān)；導(dǎo)熱油指形管的出油U連接外部的廢熱處理裝置。
作為優(yōu)選，上述的反應(yīng)段直徑為1500mm 3000mm，擴(kuò)大段直徑為 3700mm 8000mm;擴(kuò)大段與反應(yīng)段的直徑比為2.5 2.8;反應(yīng)段的高度為 2500mm 5000mm，擴(kuò)大段的高度為4000mm 8000mm。
作為優(yōu)選，上述的反應(yīng)器下部有檢修封頭，所述的氯化氫進(jìn)氣口和排渣口 設(shè)置在檢修封頭上，反應(yīng)段下部與檢修封頭之間有氯化氫氣體分布器。
作為再優(yōu)選，上述的氯化氫氣體分布器包括分布板，分布板上分布設(shè)有若 干個(gè)安裝通孔，安裝通孔內(nèi)設(shè)有風(fēng)帽，風(fēng)帽內(nèi)設(shè)有軸向?qū)饪?，軸向?qū)饪紫?端導(dǎo)通分布板的下部，軸向?qū)饪椎纳隙朔忾]，軸向?qū)饪籽貍?cè)壁周向設(shè)有若 干個(gè)徑向出氣孔，徑向出氣孔與分布板的上部相導(dǎo)通。
作為再優(yōu)選，上述的風(fēng)帽db帽體和連接部構(gòu)成，帽體凸出分布板設(shè)置，連 接部通過螺紋設(shè)置在安裝通孔內(nèi)。
作為再優(yōu)選，上述的徑向出氣孔為6個(gè)，均勻設(shè)置在帽體上。
作為再優(yōu)選，上述的軸向?qū)饪椎闹睆綖? 10mm，徑向出氣孔的直徑為 1 3mm。
作為再優(yōu)選，上述的分布板上安裝通孔之間的間距為40 60mm。 通過以上所述的改進(jìn)，本實(shí)用新型的三氯化硅流化床反應(yīng)器的結(jié)構(gòu)更為 簡潔，操作控制溫度更為方便，流化質(zhì)量更高，生產(chǎn)能力更大，可達(dá)10000 噸/年 30000噸/年。

圖1是本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖2是本實(shí)用新型氣體分布器的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖3是圖1中A部放大圖。
圖4是本實(shí)用新型風(fēng)帽的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖5是圖4中A-A剖視圖。
圖6為本實(shí)用新型供油裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施方式
以下通過實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)行更具體的說明，但本實(shí)用新型并不限 于所述的實(shí)施例。
如圖1所示的一種用于生產(chǎn)三氯氫硅的流化床反應(yīng)器，該流化床反應(yīng) 器包括下部的反應(yīng)段1和上部的擴(kuò)大段2，反應(yīng)段1直徑為1500mm 3()00mm，擴(kuò)大段2直徑為3700mm 8000mm;擴(kuò)大段2與反應(yīng)段1的直 徑比為2.5 2.8;反應(yīng)段1的高度為2500mm 5000mm，擴(kuò)大段2的高度 為4000mm 8000mm。反應(yīng)段1的下部設(shè)有硅粉進(jìn)料口 7，反應(yīng)器下部有 檢修封頭4，檢修封頭4上設(shè)有氯化氫進(jìn)氣口 6和排渣口，擴(kuò)大段2上部 有合成氣出口 8，反應(yīng)段1和擴(kuò)大段2內(nèi)設(shè)有導(dǎo)熱油指形管15，反應(yīng)段1 下部與檢修封頭4之間有氯化氫氣體分布器3。如圖6所示，導(dǎo)熱油指形管 15的進(jìn)油U連接外部的供油裝置16、 17，供油裝置16、 17包括油槽16和油加 熱器17，油槽16和油加熱器17之間設(shè)有加熱油和冷卻油的切換裝置19，導(dǎo)熱 油指形管15的出油口連接外部的廢熱處理裝置。
如圖2、圖3所示氣體分布器3包括分布板5，分布板5上均勻分布設(shè) 有若干個(gè)安裝通孔9，安裝通孔9之間的間距為50mm，安裝通孔9內(nèi)設(shè)有風(fēng)帽IO。如圖4所示，風(fēng)帽10由帽體11和連接部12構(gòu)成，帽體ll凸出 分布板5設(shè)置，連接部12通過螺紋設(shè)置在安裝通孔9內(nèi)。風(fēng)帽10內(nèi)設(shè)有 軸向?qū)饪?3，軸向?qū)饪?3的直徑為7mm，軸向?qū)饪?3下端導(dǎo)通分 布板5的下部，軸向?qū)饪?3的上端封閉。如圖5所示，軸向?qū)饪?3 沿側(cè)壁周向設(shè)有6個(gè)徑向出氣孔14，徑向出氣孔14的直徑為2mm，徑向 出氣孔14均勻設(shè)置在上帽體11并與分布板5的上部相導(dǎo)通。
將經(jīng)干燥后的硅粉由氯化氫氣體壓入流化床反應(yīng)器，從流化床反應(yīng)器底 部通入經(jīng)加熱的過量氯化氫氣體使反應(yīng)器內(nèi)硅粉達(dá)到流化狀態(tài)，氯化氫和 硅粉反應(yīng)生成三氯氫硅及副產(chǎn)物，該混合氣體經(jīng)除塵、冷卻、冷凝后，得 到三氯氫硅粗品。粗品通過精餾分離后，得到三氯化硅成品及副產(chǎn)品四氯 化硅。未被冷凝下來的不凝氣體送入尾氣回收系統(tǒng)處理。
采用本實(shí)用新型的流化床反應(yīng)器，通過以上所述工藝流程生產(chǎn)三氯氫 硅，使三氯氫硅生產(chǎn)技術(shù)在以下幾個(gè)方面有了提高
1、 取消了反應(yīng)段1的半管夾套，流化床反應(yīng)器的加熱和控制反應(yīng)溫度 均只由導(dǎo)熱油指形管15控制，使流化床反應(yīng)器的結(jié)構(gòu)更為簡潔，同時(shí)也使 操作更為簡便。
2、 對(duì)反應(yīng)段1下部與檢修封頭之間有氯化氫氣體分布器進(jìn)行了改進(jìn)， 使氯化氫氣體在反應(yīng)器內(nèi)分布更均勻，提高了流化質(zhì)量。
3、 對(duì)反應(yīng)器的尺寸進(jìn)行了放人，并對(duì)反應(yīng)段1與擴(kuò)大段2的比例進(jìn)行 了調(diào)整，大幅度提高了生產(chǎn)能力。
權(quán)利要求1.用于生產(chǎn)三氯氫硅的流化床反應(yīng)器，該流化床反應(yīng)器包括下部的反應(yīng)段(1)和上部的擴(kuò)大段(2)，反應(yīng)段(1)的下部設(shè)有硅粉進(jìn)料口(7)、氯化氫進(jìn)氣口(6)和排渣口，擴(kuò)大段(2)上部有合成氣出口(8)，其特征在于反應(yīng)段(1)的外部不設(shè)有加熱夾套，僅在反應(yīng)段(1)和擴(kuò)大段(2)內(nèi)部設(shè)有導(dǎo)熱油指形管(15)，導(dǎo)熱油指形管(15)從擴(kuò)大段(2)一直延伸到反應(yīng)段(1)的底部；導(dǎo)熱油指形管(15)的進(jìn)油口連接外部的供油裝置(16、17)，供油裝置(16、17)設(shè)有加熱油和冷卻油的切換裝置(19)，或者，所述的供油裝置(16、17)的油加熱器(17)設(shè)有用于控制油加熱器(17)溫度的調(diào)節(jié)開關(guān)；導(dǎo)熱油指形管(15)的出油口連接外部的廢熱處理裝置(18)。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于生產(chǎn)三氯氫硅的流化床反應(yīng)器，其特征在于反應(yīng)段(1)直徑為1500mm 3000mm，擴(kuò)人段(2)直徑為3700mm 8000mm; 擴(kuò)大段(2)與反應(yīng)段(1)的直徑比為2.5 2.8;反應(yīng)段(1 )的高度為2500mm 5000mm，擴(kuò)大段(2)的高度為4000mm 8000mm。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的用于生產(chǎn)三氯氫硅的流化床反應(yīng)器，其特征在于反應(yīng)器下部有檢修封頭(4)，所述的氯化氫進(jìn)氣口 (6)和排渣口設(shè)置在檢 修封頭(4)十.，反應(yīng)段(1)下部與檢修封頭(4)之間有氯化氫氣體分布 器(3)。
4. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的用于生產(chǎn)三氯氫硅的流化床反應(yīng)器，其特征在于氯 化氫氣體分布器(3)包括分布板(5)，分布板(5)上分布設(shè)有若干個(gè)安裝 通孔(9)，安裝通孔(9)內(nèi)設(shè)有風(fēng)帽(10)，風(fēng)帽(10)內(nèi)設(shè)有軸向?qū)饪?13)，軸向?qū)饪?13)下端導(dǎo)通分布板(5)的下部，軸向?qū)饪?13) 的上端封閉，軸向?qū)饪?13)沿側(cè)壁周向設(shè)有若干個(gè)徑向出氣孔(14)， 徑向出氣孔(14)與分布 (5)的上部相導(dǎo)通。
5. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的用于生產(chǎn)三氯氫硅的流化床反應(yīng)器，其特征在于風(fēng) 帽(10)由帽體(11)和連接部(12)構(gòu)成，帽體(11)凸出分布板(5)設(shè)置，連接部(12)通過螺紋設(shè)置在安裝通孔(9)內(nèi)。
6. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的用于生產(chǎn)三氯氫硅的流化床反應(yīng)器，其特征在于所述的徑向出氣孔(14)為6個(gè)，均勻設(shè)置在帽體(11)上。
7. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的用于生產(chǎn)三氯氫硅的流化床反應(yīng)器，其特征在于軸向?qū)饪?13)的直徑為5 10mm，徑向出氣孔(14)的直徑為1 3mm。
8. 根據(jù)權(quán)利要求7所述的用于生產(chǎn)三氯氫硅的流化床反應(yīng)器，其特征在于分 布板(5)上安裝通孔(9)之間的間距為40 60mm。
專利摘要本實(shí)用新型涉及化工技術(shù)領(lǐng)域的一種流化床反應(yīng)器，尤其涉及一種三氯氫硅生產(chǎn)用流化床反應(yīng)器。用于生產(chǎn)三氯氫硅的流化床反應(yīng)器，該流化床反應(yīng)器包括下部的反應(yīng)段和上部的擴(kuò)大段，反應(yīng)段的下部設(shè)有硅粉進(jìn)料口、氯化氫進(jìn)氣口和排渣口，擴(kuò)大段上部有合成氣出口，其中反應(yīng)段的外部不設(shè)有加熱夾套，僅在反應(yīng)段和擴(kuò)大段內(nèi)部設(shè)有導(dǎo)熱油指形管，導(dǎo)熱油指形管從擴(kuò)大段一直延伸到反應(yīng)段的底部；導(dǎo)熱油指形管的進(jìn)油口連接外部的供油裝置，供油裝置設(shè)有加熱油和冷卻油的切換裝置，導(dǎo)熱油指形管的出油口連接外部的廢熱處理裝置。本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)更為簡潔，操作控制溫度更為方便，流化質(zhì)量更高，生產(chǎn)能力更大，可達(dá)10000噸/年～30000噸/年。
文檔編號(hào)C01B33/107GK201362599SQ200920114768
公開日2009年12月16日 申請(qǐng)日期2009年3月5日 優(yōu)先權(quán)日2009年3月5日
發(fā)明者周桂仙, 徐慧芬, 李文寧, 汪建陽, 邱賢輝 申請(qǐng)人:浙江富士特硅材料有限公司