[实用新型]一种新型三氯氢硅合成炉

说明书

技术领域

 本实用新型涉及硅化工领域，特别是涉及一种新型三氯氢硅合成炉。

背景技术

 目前三氯氢硅合成生产系统均采用沸腾炉方式进行固体与气体进行反应，氯化氢气体与硅粉固体经炉子反应段完成反应后经扩大段进入下一级冷却降温、沉降除尘、旋风除尘及布袋除尘工序，除完尘的干净气体进入冷凝器即得到三氯氢硅粗品。

例如申请号为201020013212.0，公开号为201648006U的中国专利“一种三氯氢硅合成炉”，公开了一种三氯氢硅合成炉，包括炉体，所述炉体包括上封头、中间壳体和下封头，所述炉体内形成密闭的腔室，在中间壳体上设有硅粉进口、原料气进口和合成气出口，所述中间壳体内设有若干根导热油列管。此实用新型的设备，三氯氢硅合成炉炉体较矮，扩大段较小，三氯氢硅合成尾气带出的硅粉很多，系统堵塞严重，硅粉消耗高，270KG/吨三氯氢硅以上。

现有三氯氢硅合成炉中存在以下技术问题：1、三氯氢硅合成炉炉体较矮，扩大段较小；2、三氯氢硅合成尾气带出的硅粉很多；3、系统堵塞严重；4、硅粉消耗高，270KG/吨三氯氢硅以上，这些都是目前三氯氢硅生产的瓶颈。

实用新型内容

本实用新型为解决上述技术问题，提供了一种新型三氯氢硅合成炉。本实用新型采用在过滤系统上增设了反冲装置，可以保证正常生产和反冲装置可同时进行，用三氯氢硅合成加压后的系统尾气进行反冲，使系统不引入其它杂质，与后系统形成封闭循环。

本实用新型采用的技术方案如下：

一种新型三氯氢硅合成炉，包括中间壳体、上封头和下封头，所述上封头和下封头分别通过法兰与中间壳体的顶部和底部固定连接形成炉体，所述中间壳体包括上部除尘段和下部反应段；所述上部除尘段的顶部设置有金属过滤器；所述下部反应段的长径比为12:1，其特征在于：所述上部除尘段的顶部还设置有反冲装置。

所述上部除尘段截面积是下部反应段截面积的5-8倍。

所述下封头内设有用于固定喷嘴的喷嘴管板，所述喷嘴管板上设有喷嘴，喷嘴伸入下部反应段内；所述下部反应段设有内换热器和加热器，所述内换热器的换热管分为内管和外管，所述外管的管端为对接焊缝形成锥形堵头，所述堵头的外直径大于换热管的外直径。

所述下部反应段的长度为3-4m，直径为800-1000mm。

所述加热器为电磁感应加热器。

所述内管和外管采用整根钢管弯制，内管的直径10-20mm，外管的直径30-40mm。

所述锥形堵头为实心块堵头。

所述上部除尘段与下部反应段的直径比为3:1。

本实用新型与现有技术相比，其优点在于：

1、本实用新型采用在过滤系统上增设了反冲装置，可以保证正常生产和反冲装置可同时进行，用三氯氢硅合成加压后的系统尾气进行反冲，使系统不引入其它杂质，与后系统形成封闭循环。

2、本实用新型采用中间壳体包括上部扩大段和下部反应段；反应段大大加长，三氯氢硅合成炉炉体较长，扩大段较长，三氯氢硅合成尾气带出的硅粉少，系统不易堵塞，硅粉消耗降到250KG以下；本实用新型的单台设备日生产能力在13—15吨之间，正常产量在13吨以上，并且使用寿命较长。

3、本实用新型所述加热器为电磁感应加热器；采用工频电磁加热，工作频率在50HZ，升温速度快，可以改变电阻式加热易损坏设备的弊端。

4、本实用新型采用内管和外管采用整根钢管弯制，内管的直径10-20mm，外管的直径30-40mm；除管端有焊口外，其余各处没有焊接点；有效防止渗漏现象。

5、本实用新型采用锥形堵头为实心块堵头；堵头的外直径大于换热管的外直径，能有效防止硅粉沸腾冲刷管端，延长内换热器使用寿命。

6、本实用新型采用炉体的顶部设置有金属过滤器，能有效的拦截细硅粉不被带出三氯氢硅合成炉，使得三氯氢硅合成炉实现了反应和除尘两大功能，而传统的三氯氢硅合成炉只有反应功能，除尘功能需在后系统中完成；这样硅粉的利用率更大，三氯氢硅的吨单耗能从270KG降到250KG以下。

7、本实用新型采用炉体反应段长径比为12:1，且反应段在上部略的放大，有利于延长反应时间，有利于反应生成三氯氢硅；扩大段与反应段直径比为3:1，反应炉的炉体高，能有效地延长反应时间，HCL气体与硅粉接触反应行程长，反应完全，合成气中HCL含量低。

附图说明

图1为本实用新型结构示意图

图中标记为：1、中间壳体，2、上封头，3、下封头，4、上部除尘段，5、下部反应段，6、金属过滤器。

具体实施方式