[发明专利]多晶硅副产物四氯化硅处理设备

说明书

技术领域

本发明涉及一种多晶硅副产物四氯化硅处理设备，尤其是涉及一种由多晶硅副产物四氯化硅生产二氧化硅的处理设备。

背景技术

近年来，随着硅太阳能电池的发展，多晶硅市场得以迅猛增长。目前国际上采用的多晶硅制备方法均为改良的西门子法，即采用三氯氢硅氢化还原，其副产物主要是四氯化硅，生产1吨多晶硅所产生的副产物四氯化硅大约为12～18吨，因此如何处理副产物四氯化硅已经成为多晶硅工业发展的一大瓶颈。

发明内容

本发明的一个目的在于提出一种多晶硅副产物四氯化硅处理设备，利用该处理设备可以循环利用多晶硅副产物四氯化硅，既使用多晶硅副产物四氯化硅生产二氧化硅，提高了循环经济效益，促进了多晶硅生产的发展。

根据本发明实施例的多晶硅副产物四氯化硅处理设备，包括：反应器，所述反应器具有内限定有反应腔，所述反应器的上部设有四氯化硅-空气入口和氢气入口，所述反应器的下部设有环氢气进口且所述反应器的底部设有反应器出口；收集冷却器，所述收集冷却器内限定有内腔和套在内腔外面且与内腔隔开的冷却介质空间，所述收集冷却器的上部设有与所述内腔连通的冷却器进料口和与所述冷却介质空间连通的冷却介质出口，所述收集冷却器的下部设有与所述内腔连通的冷却器出料口和与所述冷却介质空间连通的冷却介质进口，其中所述收集冷却器位于所述反应器下方以便所述冷却器进料口与所述反应器出口相连；聚集器，所述聚集器具有聚集器入口和聚集器出口，其中所述聚集器入口与所述冷却器出料口相连；分离器，所述分离器具有分离器入口、气体出口和固体出口，其中所述分离器入口与所述聚集器出口相连；和脱酸器，所述脱酸器具有内限定有脱酸腔，所述脱酸器的上部设有尾气出口和脱酸器出料口，所述脱酸器的下部设有蒸汽入口和脱酸器进料口，其中所述脱酸器进料口与所述分离器的固体出口相连。

根据本发明实施例的多晶硅副产物四氯化硅处理设备，可以用多晶硅副产物四氯化硅生产微米级二氧化硅，不但解决了副产物四氯化硅制约多晶硅生产，而且生产的微米级二氧化硅具有广泛的用途，提高了循环经济效果，并且结构和操作简单，成本低。

另外，根据本发明上述实施例多晶硅副产物四氯化硅处理设备还可以具有如下附加的技术特征：

根据本发明实施例的多晶硅副产物四氯化硅处理设备还包括制酸系统，所述制酸系统与所述分离器的气体出口相连。

所述脱酸器的尾气出口与所述分离器入口相连。

所述分离器为三级旋风分离器。

所述分离器还包括与最后一级旋风分离器相连的袋式过滤器。

所述反应器包括：反应器本体，所述反应腔限定在所述反应器本体内，所述四氯化硅-空气入口和氢气入口设在所述反应器本体的上部，所述反应器出口设在所述反应器本体的底部；嘴套，所述嘴套套设在所述反应器本体的下端以与所述反应器本体限定出向下开口的环形空间；环隙氢气进口管，所述环隙氢气进口管与所述嘴套相连以向所述环形空间内供给氢气；和分布器，所述分布器设置在所述反应腔内用于均匀分布从所述四氯化硅-空气入口和所述氢气入口供给到反应腔内的四氯化硅-空气和氢气。

所述反应器本体包括：嘴体，所述四氯化硅-空气入口设置在所述嘴体的侧面且所述氢气入口设置在所述嘴体的顶部；嘴身，所述嘴身的上端与所述嘴体的下端相连；嘴尖，所述嘴尖的上端与所述嘴身的下端相连，所述嘴尖的下端敞开以形成所述反应器出口。

所述收集冷却器包括：内壳，所述内腔限定在所述内壳内，所述冷却器进料口设在所述内壳的上部且所述冷却器出料口设在所述内壳的下部；外壳，所述外壳套设在所述内壳外面，所述冷却介质空间限定在所述内壳与所述外壳之间，所述冷却介质入口设在所述外壳的下部且所述冷却介质出口设在所述外壳的上部；和旋体，所述旋体沿上下方向设置在所述冷却介质空间内。

所述聚集器包括：多个聚集管，所述多个聚集管依次相连以限定出以曲线形式延伸的聚集腔，其中所述多个聚集管中的第一个聚集管的自由端用作所述聚集器入口且最后一个聚集管的自由端用作所述聚集器出口。

所述脱酸器，包括：脱酸器本体，所述脱酸腔限定在所述脱酸器本体内，所述尾气出口和脱酸器出料口设在所述脱酸器本体的上部，所述蒸汽入口和脱酸器进料口设在所述脱酸器本体的下部；和加热管，所述加热管设置在所述脱酸器本体上且伸入所述脱酸腔内。