[实用新型]一种有栅板式硅粉阻挡器的三氯硅烷合成装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及化学合成技术，特别是涉及一种有改进结构的三氯硅烷合成装置。

背景技术

太阳能电池所使用的多晶硅主要是用三氯硅烷（SiHCl₃—TCS）和氢为原料，将混合气体导入反应炉中与炽热的硅棒接触，在高温下，三氯硅烷的氢还原及热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。

三氯硅烷主要是通过用金属硅粉与氯化氢气体在280℃～320℃按照下式发生反应而合成的:

Si + 3HCl---- SiHCl₃ + H₂ + 50kcal

工业生产的合成反应是在三氯硅烷合成装置里进行的,图3是现有的是三氯硅烷合成装置的概略示意图,在合成装置里，将预热的氯化氢气体从进气管18导入到气体缓冲室17，经过氯化氢气体分配板50到反应室11里，形成向上的气流，硅粉从进料口19进入进料斗20，经过预热，用载气将硅粉经管道15从加料口14加入到反应室11里与氯化氢气体发生反应，反应生成的以三氯硅烷为主的气体及未反应的硅粉进入硅粉-气体分离的气-固分离室12，从分离室顶部的气体取出口13取出，取出的气体经管道31 进入旋风分离器30进行分离，使未反应的硅粉回收再利用，气体进入后续工序进行分离提纯。现有技术中，由于强劲向上的气流，把大量未反应的硅粉并未在气-固分离室12分离就被取出了，这样生产效率低，增加了后续分离设备处理量。 

发明内容

本实用新型的目的是克服现有三氯硅烷合成装置存在的缺陷，提供一种改进的三氯硅烷合成装置，使更多未反应的硅粉沉降吸附在硅粉阻挡器上，并被吹返回送进入反应室与氯化氢气体反应。

本实用新型按照下述技术方案实现上述目的：

本实用新型提供一种主要包括氯化氢气体进气口、氯化氢气体缓冲室、氯化氢气体分配板、氯化氢与硅粉反应的反应室、硅粉加料口、硅粉和气体进行分离的气-固分离室及反应气体取出口的三氯硅烷合成装置，在气-固分离室设有栅板式硅粉阻挡器，在气-固分离室顶部设有吹气管；

所述栅板式硅粉阻挡器，是由多层栅板组成的，有10~30mm×10~30 mm方形孔；

所述的硅粉阻挡器，其层间距离为40~100mm；

所述的硅粉阻挡器，是用不锈钢制造的；

将所述的硅粉阻挡器被安装在三氯硅烷合成装置反应室上部的扩径部的上部气固分离室中，在所述气固分离室顶部的吹气管下方；

所述的在合成装置顶部的吹气管，通过所述的吹气管用高压气体向硅粉阻挡器吹气；

在三氯硅烷的合成时，将硅粉导入反应室，同时将氯化氢气体导入反应室，使上升的氯化氢气体与硅粉接触发生反应；反应后的气体和未反应的硅粉随着气流上升到气-固分离室，部分硅粉沉降到或被吸附到硅粉阻挡器上,用吹气管将阻挡器上的硅粉吹送到反应室与氯化氢气体反应。

按照本实用新型，上升到气固分离室里的硅粉部分地沉降或吸附在硅粉阻挡器上，并被载气吹送到反应室里与氯化氢气体反应，因此，三氯硅烷转化率高，节约能源，生产效率高。

附图说明

图1是本实用新型的一种栅板式硅粉阻挡器轴测图，图1A是一层栅板的轴测图。

图2是本实用新型有硅粉分配器和栅板式硅粉阻挡器合成反应装置示意图。

图3现有技术三氯硅烷合成装置示意图。

附图标记说明

10b 合成反应装置    11反应室    12 气-固分离室    13气体取出口    14硅粉末加料口     15载气管道    17 缓冲室    18供气管道    19 硅粉加入口   20 进料斗   30 旋风分离器   31取出气体管道    32吹气管       40 硅粉分配器    50反应气体分配板    60b栅板式硅粉阻挡器     61b栅板孔     62b栅板条    63b加固环    64b支柱      65栅板

可以理解，以上的一般性描述和以下的详细描述都是示例性的，而且仅仅是示例性的，其目的是更进一步解释所要求保护的本实用新型。

具体实施方式