[發明專利]用于對硅粉和觸媒進行活化和干燥的系統和方法

有效

• 申請號: 201310415570.2
• 申請日: 2013-09-12
• 公開（公告）號: CN103482631A
• 公開（公告）日: 2014-01-01
• 發明（設計）人: 張升學;嚴大洲;肖榮暉;湯傳斌;楊永亮;萬燁
• 申請（專利權）人: 中國恩菲工程技術有限公司
• 主分類號: C01B33/037
• 分類號: C01B33/037;C01B33/107;C30B29/06;C30B35/00
• 代理公司: 北京清亦華知識產權代理事務所(普通合伙) 11201
• 代理人: 宋合成

技術領域

本發明涉及多晶硅生產領域，具體地，涉及一種用于對硅粉和觸媒進行活化和干燥的系統和方法。

背景技術

多晶硅生產過程中產生的大量的副產物四氯化硅，直接排放會嚴重污染環境?，F有的處理方式是將四氯化硅通過冷氫化轉化為三氯氫硅，該方法是將粉末狀觸媒與硅粉按一定比例均勻混合后，在還原氣氣氛下由20攝氏度至420攝氏度連續變化的溫度條件下活化處理；按一定配比的還原氣、四氯化硅混合氣體通過活化處理后的催化劑與硅粉料層實現四氯化硅的冷氫化反應。硅粉和粉末狀觸媒進入冷氫化反應系統前需要活化干燥，即將氧化態的觸媒還原為具有活性的鎳，同時將硅粉中的水分及觸媒還原過程中產生的水分脫除，以免水分進入氫化系統，與氯硅烷反應產生HCl和SiO₂，腐蝕設備，堵塞系統。以往硅粉和觸媒的活化干燥是在干燥器外壁采用電感加熱或蒸汽加熱，使內部溫度升高至活化干燥溫度，，由于硅粉的導熱性極差，采用這些方式升溫效率低，升溫慢，而且溫度分布不均勻，能耗較高；活化干燥時間長，影響正常生產。

因此，用于對硅粉和觸媒進行活化和干燥的系統和方法有待改進。

發明內容

本發明旨在至少在一定程度上解決上述技術問題之一。為此，本發明的一個目的在于提出一種裝置結構簡單，傳熱效果好，升溫速度快，溫度分布均勻，能耗低，活化干燥效果好的用于對硅粉和觸媒進行活化和干燥的系統和方法。

根據本發明第一方面實施例的用于對硅粉和觸媒進行活化和干燥的系統，包括混料機，所述混料機用于將所述硅粉和觸媒進行混合以便得到硅粉觸媒混合物；活化干燥器，所述活化干燥器與所述混料機相連，用于將所述硅粉觸媒混合物進行活化干燥處理；以及還原氣供給裝置，所述還原氣供給裝置與所述活化干燥器相連，用于為所述活化干燥器提供還原氣，其中，所述活化干燥器包括：活化干燥器本體，所述活化干燥器本體內限定有活化干燥空間；原料進料口，所述原料進料口設置在所述活化干燥器本體上，并且所述原料進料口與所述混料機相連，用于向所述活化干燥空間內供給所述硅粉觸媒混合物；以及還原氣進料口，所述還原氣進料口設置在所述活化干燥器本體上，并且所述還原氣進料口與所述還原氣供給裝置相連，用于向所述活化干燥空間內供給還原氣。根據本發明實施例的用于對硅粉和觸媒進行活化和干燥的系統，結構簡單，易操作控制，運行安全穩定；而且傳熱效果好，活化干燥時間短、效率高；同時系統中反應溫度和壓力比較低，設備維護方便；還可以對還原氣循環利用，熱量回收，能耗比較低。

另外，根據本發明上述實施例的用于對硅粉和觸媒進行活化和干燥的系統，還可以具有如下附加的技術特征：

根據本發明的一個實施例，所述活化干燥器進一步包括氣體出口，所述氣體出口設置在所述活化干燥器本體上，用于將剩余氣體排出所述活化干燥空間。由此，可以有效地將活化干燥反應所產生的剩余氣體排出活化干燥器。

根據本發明的一個實施例，進一步包括除塵裝置，所述除塵裝置分別與所述氣體出口和所述還原氣供給裝置相連，用于對排出的所述剩余氣體進行除塵以便獲得經過除塵的氣體。由此，可以有效地去除從活化干燥器排出的剩余氣體中攜帶的少量硅粉和觸媒。

根據本發明的一個實施例，進一步包括凈化裝置，所述凈化裝置分別與所述除塵裝置和所述還原氣供給裝置相連，用于對所述經過除塵的氣體進行凈化以便獲得凈化還原氣。由此，可以有效地潔凈經過除塵的氣體中雜質成分，從而得到潔凈的還原氣并通入活化干燥裝置而加以循環利用，達到降低能耗的目的。