[發(fā)明專(zhuān)利]一種固定流化工藝

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201811076280.9
• 申請(qǐng)日: 2018-09-14
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN109395675B
• 公開(kāi)（公告）日: 2021-07-20
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 冉祎;何鵬;袁中華;李壽琴;聶秋艷
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 四川永祥多晶硅有限公司
• 主分類(lèi)號(hào): B01J8/28
• 分類(lèi)號(hào): B01J8/28;C01B33/107
• 代理公司: 北京集佳知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11227
• 代理人: 王學(xué)強(qiáng);羅滿

本發(fā)明公開(kāi)一種固定流化工藝，包括：向流化床反應(yīng)器的N個(gè)進(jìn)料口加入物料，使流化床反應(yīng)器內(nèi)由下至上依次分布的N層流化腔內(nèi)堆積有物料，每層流化腔內(nèi)物料的平均粒徑大于其下方相鄰的流化腔內(nèi)的物料的平均粒徑；加熱流化床反應(yīng)器，向流化床反應(yīng)器內(nèi)通入流體，調(diào)節(jié)流體流速，使流化床反應(yīng)器內(nèi)由下至上最多不超過(guò)(N?1)層物料流化，且頂層至少一層物料固定；流體與物料反應(yīng)，得到經(jīng)頂層至少一層物料過(guò)濾后的氣體混合物；N大于或等于2。本申請(qǐng)所公開(kāi)的工藝，具有物料利用率高，溫度穩(wěn)定性好，反應(yīng)易控的優(yōu)點(diǎn)。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及固體物料與流體氣體反應(yīng)的流化工藝，具體涉及一種固定流化工藝。

背景技術(shù)

在改良西門(mén)子法生產(chǎn)過(guò)程中，會(huì)在合成、冷氫化、還原等不同位置，產(chǎn)生粒徑 分布在0.1μm-1mm量級(jí)的硅粉。這些硅粉混合后粒徑分布范圍廣，不適應(yīng)用現(xiàn)有 的設(shè)備進(jìn)行處理，通常都作為固廢處理，造成較大的浪費(fèi)。

如果要對(duì)這些硅粉進(jìn)行回收利用，由于粒徑分布廣，流化床反應(yīng)器在進(jìn)行流化 時(shí)會(huì)有大量硅粉隨流體擾動(dòng)被帶出設(shè)備，需要外置旋風(fēng)分離器進(jìn)行回收。在回收過(guò) 程中，物料的排出帶走熱量，造成的溫度波動(dòng)過(guò)大、反應(yīng)控制難度大；而如果將上 述硅粉分別送入不同的流化床反應(yīng)器，需要使用多套設(shè)備、按不同工藝參數(shù)進(jìn)行控 制，造成設(shè)備投資大、運(yùn)行效率低。

發(fā)明內(nèi)容

有鑒于此，本申請(qǐng)?zhí)峁┮环N固定流化工藝，利用硅粉物料顆粒的分布，實(shí)現(xiàn)頂 層固定，下層流化的流化工藝，并利用頂層物料的過(guò)濾作用，防止下層細(xì)小顆粒的 硅粉隨流體擾動(dòng)，隨反應(yīng)生成的氣體混合物排出，克服了因物料排出造成的溫度波 動(dòng)過(guò)大、反應(yīng)控制難度大的問(wèn)題，具有物料利用率高，溫度穩(wěn)定性好，反應(yīng)易控的 優(yōu)點(diǎn)。

為解決以上技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明提供的技術(shù)方案是一種固定流化工藝，包括：

向流化床反應(yīng)器的N個(gè)進(jìn)料口加入物料，使流化床反應(yīng)器內(nèi)由下至上依次分 布的N層流化腔內(nèi)堆積有物料，每層流化腔內(nèi)物料的平均粒徑大于其下方相鄰的流 化腔內(nèi)的物料的平均粒徑；

加熱流化床反應(yīng)器，向流化床反應(yīng)器內(nèi)通入流體，調(diào)節(jié)流體流速，使流化床反 應(yīng)器內(nèi)由下至上最多不超過(guò)(N-1)層物料流化，且頂層至少一層物料固定；

流體與物料反應(yīng)，得到經(jīng)頂層至少一層物料過(guò)濾后的氣體混合物；

N為大于或等于2的自然數(shù)。

優(yōu)選的，所述流化床反應(yīng)器內(nèi)由下至上水平設(shè)置有N個(gè)水平設(shè)置的氣體分布器，所述氣體分布器上方為聯(lián)通有進(jìn)料口的流化腔。

優(yōu)選的，當(dāng)N＝2時(shí)，所述流化腔包括一底層流化腔和一頂層流化腔；

當(dāng)N≥3時(shí)，流化腔包括由下至上的一底層流化腔、至少一中間層流化腔和一 頂層流化腔。

優(yōu)選的，所述底層流化腔的物料平均粒徑小于或等于250μm，所述中間層流 化腔的物料平均粒徑為250-650μm，所述頂層流化腔的物料平均粒徑大于或等于 650μm。

優(yōu)選的，所述底層流化腔的物料的密度為2500-2560kg/m³；所述中間層流化腔 的物料的密度為2450-2520kg/m³；所述頂層流化腔的物料的密度為2310-2460kg/m³。

優(yōu)選的，所述流體通入流化床反應(yīng)器的流速為0.08-0.21m/s，在此流速下，至少所述底層流化腔內(nèi)的物料流化，且所述頂層流化腔內(nèi)的物料固定。

優(yōu)選的，所述流化床反應(yīng)器內(nèi)設(shè)置有加熱裝置，所述加熱裝置為微波加熱器、 電阻加熱裝置或石墨加熱電極；所述加熱裝置用于加熱流化床反應(yīng)器內(nèi)部，使所述 流化床反應(yīng)器內(nèi)部溫度為250-330℃。

優(yōu)選的，所述流化床反應(yīng)器內(nèi)流體與物料反應(yīng)時(shí)的壓力為0.22MPa-0.3MPa。