[实用新型]低磨损均相流化床反应装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种多晶硅生产工艺中的装置，更具体地说，尤其涉及一种低磨损均相流化床反应装置。

背景技术

目前，国际上多晶硅生产主要的传统工艺有：改良西门子法、硅烷法和流化床法。流化床法是在流化床反应器中，将硅粉(Si)与无水氯化氢(HCl)在催化剂的作用下反应合成三氯氢硅(SiHCl₃)。合成过程中，无水氯化氢自流化床分散板的底部经喷嘴进入流化床反应器中，然后将硅粉带起，使硅粉形成流化状态。由于氯化氢并不均匀地流过硅粉颗粒床层，因而硅粉不能形成长时间的均相流化，不仅对导热油直行管造成一定的磨损，还容易出现硅粉落床的现象，导致反应转化率不高。

实用新型内容

本实用新型的目的在于针对上述现有技术的不足，提供一种低磨损均相流化床反应装置，以减少硅粉对导热油直行管的磨损，同时解决硅粉落床现象，提高反应转化率。

为实现上述目的，本实用新型所提供的一种低磨损均相流化床反应装置，包括分散板、喷嘴和底面设有吹气孔的风帽，所述风帽设置在喷嘴的顶部，喷嘴的底部穿过分散板，通过紧固件固定在分散板上，在所述分散板上、喷嘴的周围辅设有锆球层和石英粉末层，锆球层置于石英粉末层的上方。

作为一种优选，所述锆球层厚70mm，石英粉末层厚30mm。

作为一种优选，所述喷嘴以环形阵列的形式设置在分散板上，其所在的半径分别为50mm、100mm、150mm、200mm、250mm及300mm，对应的喷嘴根数分别为3根、6根、8根、11根、16根及19根。

作为一种优选，所述风帽顶面与喷嘴顶部之间间隔5-10mm的空隙。

作为一种优选，吹气孔的数量为4个，以向外辐射状倾斜设置在风帽的底面，吹气孔的直径为4mm。

当氯化氢气体从分散板的底部经喷嘴向上流动，再从风帽的吹气孔中吹出时，由于本实用新型低磨损均相流化床反应装置中的喷嘴以环形阵列的形式设置在分散板上，喷嘴分布均匀，加上喷嘴顶部设置的风帽，以及在分散板上辅设的锆球层和石英粉末层，使得氯化氢气体吹出时更加均匀，能有效的托附起硅粉，减少硅粉对导热油直行管的磨损，同时防止硅粉落在分散板上，解决了硅粉落床现象，提高了反应转让率。

附图说明

图1是本实用新型低磨损均相流化床反应装置的结构示意图；

图2是图1所示流化床反应装置中分散板上的喷嘴分布图。

图中：1-分散板；2-紧固件；3-喷嘴；4-风帽；41-吹气孔；5-锆球层；6-石英粉末层。

具体实施方式

为能进一步了解本实用新型的发明内容和特点，兹例举以下实例，并配合附图详细说明如下，但并不构成对本实用新型的任何限制。

参照附图1，本实用新型低磨损均相流化床反应装置，包括分散板1和穿插在分散板1上的喷嘴2，所述喷嘴2的底部通过紧固件3固定在分散板1上，喷嘴2的顶部则穿过分散板1伸入流化床反应器中。结合附图2所示，该图为分散板1上喷嘴2的分布图，图中显示喷嘴2是以环形阵列的形式设置在分散板1上，其所在的半径分别为50mm、100mm、150mm、200mm、250mm及300mm，对应的喷嘴根数分别为3根、6根、8根、11根、16根及19根。

每根喷嘴2的顶部均设置有风帽4，所述风帽4采用陶瓷材料制成，具有耐高温、抗腐蚀性的特点。风帽4顶面与喷嘴2顶部之间间隔5-10mm的空隙，风帽4的底面开设有若干吹气孔41，在图示实施例中，吹气孔41的数量为4个，以向外辐射状倾斜设置在风帽4的底面，吹气孔41的直径为4mm。

在分散板1上、喷嘴2的周围辅设有锆球(或不锈钢球)层5和石英粉末层6，所述石英粉末层6辅设在下方，厚30mm，锆球(或不锈钢球)层5辅设在石英粉末层6上，其厚度为70mm。

氯化氢气体从分散板1的底部经喷嘴2向上流动，再从风帽4的吹气孔41中吹出，由于喷嘴2以环形阵列的形式设置在分散板1上，喷嘴2分布均匀，加上喷嘴2顶部设置的风帽4，以及在分散板1上辅设的锆球(或不锈钢球)层5和石英粉末层6，使得氯化氢气体吹出时更加均匀，能有效的托附起硅粉，减少硅粉对导热油直行管的磨损，同时防止硅粉落在分散板1上，解决了硅粉落床现象，提高了反应转让率。