[实用新型]歧化反应器及含有该反应器的将SiH2Cl2转化成SiHCl3的设备

说明书

技术领域

本实用新型涉及多晶硅副产物的回收再利用设备，具体说是一种歧化反应器以及含有该反应器的将SiH₂Cl₂转化成SiHCl₃的设备。

二氯二氢硅(化学式：SiH₂Cl₂，英文缩写：DCS)是一种沸点8.2℃，自燃温度只有58℃，难以存储的有毒有害的剧腐蚀化工产品，也是目前国内多晶硅工厂的主要副产物。由于目前国内很多多晶硅厂家没有DCS的有效回收工艺，往往和其它氯硅烷废弃物一道进行水解、中和排放处理，对环境造成比较严重的污染。

三氯氢硅(化学式：SiHCl₃，英文缩写：TCS)可以作为还原炉的进口原料来生产多晶硅。若将多晶硅厂的副产物DCS转化成TCS，既解决的DCS去向，又补充了TCS的消耗，同时降低了多晶硅的生产成本，消除了DCS对环境的危害。

国内目前一般是采用反应精馏的方法将DCS转化成TCS，这个工艺方法的缺点：1)设备较多、工艺系统复杂，给操作带来一定的难度；2)歧化催化剂的使用温度不宜超过80℃，而该反应又是一个放热反应，为了控制反应温度，只能在反应精馏塔外部设置相应的冷却装置，不仅增加了系统的复杂程度，同时带来一定的能耗；3)催化剂采用固定床的方式放置在反应器中，取出来和放进去都比较困难，使用过程中带来诸多问题；4)运行过程中，昂贵的催化剂容易流失，带来不必要的损失。

发明内容

发明目的：本实用新型的目的是针对现有技术的不足，提供一种反应效果好的歧化反应器。

本实用新型的另一个目的在于提供一种可将多晶硅企业中有毒的剧腐蚀副产物DCS转化成有用的TCS的含有上述歧化反应器的将SiH₂Cl₂转化成SiHCl₃的设备，以替代目前国内多晶硅厂所用的反应精馏系统。

为了解决上述技术问题，本实用新型采用了如下的技术方案：

一种歧化反应器，包括罐体，所述罐体的内部设有不锈钢管，在不锈钢管内设有不锈钢绕丝筛管，在不锈钢绕丝筛管内填充歧化反应催化剂，不锈钢绕丝筛管的开口缝隙小于歧化反应催化剂的颗粒直径。

其中，所述的不锈钢管沿罐体竖直方向间隔且相互平行排布。

其中，它还包括设置在罐体上的第一冷却介质接口和第二冷却介质接口，第一冷却介质接口通过罐体内的冷却管道与第二冷却介质接口连通；它还包括设置在罐体顶部的安全排放口。

一种含有上述歧化反应器的将SiH₂Cl₂转化成SiHCl₃的设备，包括静态混合器，所述静态混合器的进料口分别连通二氯二氢硅进料管道和四氯化硅进料管道，静态混合器的出料口连通所述歧化反应器的罐体的进料口，罐体的出料口连通产品存储罐，产品存储罐通过给料泵连通分离塔，所述分离塔分别连通回流罐、三氯化硅存储罐和四氯化硅回流泵，回流罐通过回流泵连通三氯化硅存储罐，三氯化硅存储罐连通三氯化硅输料泵，四氯化硅回流泵连通四氯化硅进料管道。

其中，所述的不锈钢管是沿罐体竖直方向间隔且相互平行排布。

其中，它还包括设置在罐体上的第一冷却介质接口和第二冷却介质接口，第一冷却介质接口通过罐体内的冷却管道与第二冷却介质接口连通；还包括设置在罐体顶部的安全排放口。

有益效果：本实用新型可以有效地回收多晶硅工厂的副产物DCS，不仅降低了原料成本，而且减少了酸性废水的排放，消除了工厂因DCS的存储而造成的安全隐患；由于采用了管式歧化反应器，系统大大简化，部件数量比反应精馏系统少了三分之二；由于管式歧化反应器的内管兼做换热器，能够迅速移走反应热量，反应温度更加容易控制；无需外部换热装置，能耗比反应精馏系统降低很多；采用特制的不锈钢绕丝筛管作为催化剂的包裹装置，因此催化剂的预制、装填和卸载非常便捷简便。

附图说明

图1为歧化反应器的结构示意图。

图2为图1中的A-A向图。

图3为图1中的B处局部放大图。

图4为图1中的C处局部放大图。

图5为本实用新型的二氯二氢硅转化成三氯氢硅的设备的实施例一的示意图。

图6为本实用新型的二氯二氢硅转化成三氯氢硅的设备的实施例二的示意图。

具体实施方式：

下面结合附图对本实用新型做更进一步的解释。