[實用新型]一種有篩網式硅粉阻擋器的三氯硅烷合成裝置

無效

• 申請號: 201020604446.2
• 申請日: 2010-11-13
• 公開（公告）號: CN201914924U
• 公開（公告）日: 2011-08-03
• 發明（設計）人: 李海軍;吳衛星;劉軍;潘倫桃;謝郁生;張建成;楊洲;楊樹文;尚其偉;曹明;劉躍進
• 申請（專利權）人: 寧夏陽光硅業有限公司
• 主分類號: C01B33/107
• 分類號: C01B33/107
• 代理公司: 寧夏專利服務中心 64100
• 代理人: 葉學軍

技術領域

本實用新型涉及化學合成技術，特別是涉及一種有改進結構的三氯硅烷合成裝置。

背景技術

太陽能電池所使用的多晶硅主要是用三氯硅烷（SiHCl₃—TCS）和氫為原料，將混合氣體導入反應爐中與熾熱的硅棒接觸，在高溫下，三氯硅烷的氫還原及熱分解而使硅在上述硅棒表面析出而制得的。所以，三氯硅烷是制造多晶硅的重要原料。

三氯硅烷主要是通過用金屬硅粉與氯化氫氣體在280℃～320℃按照下式發生反應而合成的:

Si?+?3HCl----?SiHCl₃?+?H₂?+?50kcal

工業生產的合成反應是在三氯硅烷合成裝置里進行的,圖3是現有的是三氯硅烷合成裝置的概略示意圖,在合成裝置里，將預熱的氯化氫氣體從進氣管18導入到氣體緩沖室17，經過氯化氫氣體分配板50到反應室11里，形成向上的氣流，硅粉從進料口19進入進料斗20，經過預熱，用載氣將硅粉經管道15從加料口14加入到反應室11里與氯化氫氣體發生反應，反應生成的以三氯硅烷為主的氣體及未反應的硅粉進入硅粉-氣體分離的氣-固分離室12，從分離室頂部的氣體取出口13取出，取出的氣體經管道31?進入旋風分離器30進行分離，使未反應的硅粉回收再利用，氣體進入后續工序進行分離提純。現有技術中，由于強勁向上的氣流，把大量未反應的硅粉并未在氣-固分離室12分離就被取出了，這樣生產效率低，增加了后續分離設備處理量。

發明內容

本實用新型的目的是克服現有三氯硅烷合成裝置存在的缺陷，提供一種改進的三氯硅烷合成裝置，使更多未反應的硅粉沉降吸附在硅粉阻擋器上，并被吹送返回進入反應室與氯化氫氣體反應。

本實用新型按照下述技術方案實現上述目的：

一種包括氯化氫氣體進氣口、氯化氫氣體緩沖室、氯化氫氣體分配板、氯化氫與硅粉反應的反應室、硅粉加料口、硅粉和氣體進行分離的氣-固分離室及反應氣體取出口的三氯硅烷合成裝置，在氣-固分離室設有硅粉阻擋器，頂部設有吹氣管；

所述的篩網式硅粉阻擋器包括：篩網線、由篩網線編織組成的方形孔和加固環、和多層所述的篩網加固環連接的支柱；

所述的篩網式硅粉阻擋器的篩網是由篩網線編織組成的10~20×10~20?mm方形孔；

所述的硅粉阻擋器，其層間距離為4~20cm；

所述的硅粉阻擋器，其特征在于是用不銹鋼制造的；

將所述的硅粉阻擋器安裝在三氯硅烷合成裝置反應室上部的擴徑部的上部氣固分離室中，在所述氣固分離室頂部的吹氣管下方；

所述的在合成裝置頂部的吹氣管，通過所述的吹氣管用高壓氣體向硅粉阻擋器吹氣；

在三氯硅烷的合成時，將硅粉導入反應室，同時將氯化氫氣體導入反應室，使上升的氯化氫氣體與硅粉接觸發生反應；反應后的氣體和未反應的硅粉隨著氣流上升到氣-固分離室，部分硅粉沉降到或被吸附到硅粉阻擋器上,用吹氣管將阻擋器上的硅粉吹送到反應室與氯化氫氣體反應。

按照本實用新型，上升到氣固分離室里的硅粉部分地沉降或吸附在硅粉阻擋器上，并被載氣吹送到反應室里與氯化氫氣體反應，因此，三氯硅烷轉化率高，節約能源，生產效率高。

附圖說明

圖1是本實用新型的一種篩網式硅粉阻擋器示意圖，圖1A是一層篩網的示意圖。

圖2是本實用新型有硅粉分配器和篩網式硅粉阻擋器合成反應裝置示意圖。

圖3現有技術三氯硅烷合成裝置示意圖。

附圖標記說明

10a?合成反應裝置????11反應室????12?氣-固分離室????13氣體取出口????14硅粉末加料口?????15載氣管道????17?緩沖室????18供氣管道????19?硅粉加入口????20?進料斗???30?旋風分離器???31取出氣體管道????32吹氣管???????40?硅粉分配器????50反應氣體分配板????60a篩網式硅粉阻擋器?????61a篩網孔?????62a篩網線????63a加固環??????64a篩網?????65a支柱

可以理解，以上的一般性描述和以下的詳細描述都是示例性的，而且僅僅是示例性的，其目的是更進一步解釋所要求保護的本實用新型。

具體實施方式