[发明专利]用于对硅粉和触媒进行活化和干燥的系统和方法

说明书

技术领域

本发明涉及多晶硅生产领域，具体地，涉及一种用于对硅粉和触媒进行活化和干燥的系统和方法。

背景技术

多晶硅生产过程中产生的大量的副产物四氯化硅，直接排放会严重污染环境。现有的处理方式是将四氯化硅通过冷氢化转化为三氯氢硅，该方法是将粉末状触媒与硅粉按一定比例均匀混合后，在还原气气氛下由20摄氏度至420摄氏度连续变化的温度条件下活化处理；按一定配比的还原气、四氯化硅混合气体通过活化处理后的催化剂与硅粉料层实现四氯化硅的冷氢化反应。硅粉和粉末状触媒进入冷氢化反应系统前需要活化干燥，即将氧化态的触媒还原为具有活性的镍，同时将硅粉中的水分及触媒还原过程中产生的水分脱除，以免水分进入氢化系统，与氯硅烷反应产生HCl和SiO₂，腐蚀设备，堵塞系统。以往硅粉和触媒的活化干燥是在干燥器外壁采用电感加热或蒸汽加热，使内部温度升高至活化干燥温度，，由于硅粉的导热性极差，采用这些方式升温效率低，升温慢，而且温度分布不均匀，能耗较高；活化干燥时间长，影响正常生产。

因此，用于对硅粉和触媒进行活化和干燥的系统和方法有待改进。

发明内容

本发明旨在至少在一定程度上解决上述技术问题之一。为此，本发明的一个目的在于提出一种装置结构简单，传热效果好，升温速度快，温度分布均匀，能耗低，活化干燥效果好的用于对硅粉和触媒进行活化和干燥的系统和方法。

根据本发明第一方面实施例的用于对硅粉和触媒进行活化和干燥的系统，包括混料机，所述混料机用于将所述硅粉和触媒进行混合以便得到硅粉触媒混合物；活化干燥器，所述活化干燥器与所述混料机相连，用于将所述硅粉触媒混合物进行活化干燥处理；以及还原气供给装置，所述还原气供给装置与所述活化干燥器相连，用于为所述活化干燥器提供还原气，其中，所述活化干燥器包括：活化干燥器本体，所述活化干燥器本体内限定有活化干燥空间；原料进料口，所述原料进料口设置在所述活化干燥器本体上，并且所述原料进料口与所述混料机相连，用于向所述活化干燥空间内供给所述硅粉触媒混合物；以及还原气进料口，所述还原气进料口设置在所述活化干燥器本体上，并且所述还原气进料口与所述还原气供给装置相连，用于向所述活化干燥空间内供给还原气。根据本发明实施例的用于对硅粉和触媒进行活化和干燥的系统，结构简单，易操作控制，运行安全稳定；而且传热效果好，活化干燥时间短、效率高；同时系统中反应温度和压力比较低，设备维护方便；还可以对还原气循环利用，热量回收，能耗比较低。

另外，根据本发明上述实施例的用于对硅粉和触媒进行活化和干燥的系统，还可以具有如下附加的技术特征：

根据本发明的一个实施例，所述活化干燥器进一步包括气体出口，所述气体出口设置在所述活化干燥器本体上，用于将剩余气体排出所述活化干燥空间。由此，可以有效地将活化干燥反应所产生的剩余气体排出活化干燥器。

根据本发明的一个实施例，进一步包括除尘装置，所述除尘装置分别与所述气体出口和所述还原气供给装置相连，用于对排出的所述剩余气体进行除尘以便获得经过除尘的气体。由此，可以有效地去除从活化干燥器排出的剩余气体中携带的少量硅粉和触媒。

根据本发明的一个实施例，进一步包括净化装置，所述净化装置分别与所述除尘装置和所述还原气供给装置相连，用于对所述经过除尘的气体进行净化以便获得净化还原气。由此，可以有效地洁净经过除尘的气体中杂质成分，从而得到洁净的还原气并通入活化干燥装置而加以循环利用，达到降低能耗的目的。