[发明专利]冷氢化反应器气流分布器

说明书

技术领域

 本发明涉及一种四氯化硅转三氯氢硅冷氢化技术反应器设备，尤其是其中的气流分布器喷嘴装置，使设备内部四氯化硅与氢气增大反应面积且降低气体流速，从而充分反应。

背景技术

冷氢化技术改造是将多晶硅生产过程中产生的副产物四氯化硅同步转化为生产多晶硅所需要的中间原料三氯氢硅，实现物料密闭循环，不仅彻底解决了多晶硅生产尾气环境污染问题，而且实现了四氯化硅等副产物的全面回收利用，大大降低了成本。对应的冷氢化反应器也相应国产化，并且进行了多次改进，但其冷氢化设备内部的混合气体仍然存在反应不彻底、气体流速过快等现象，从而大大降低了三氯氢硅的产量。

发明内容

本发明目的是，提出一种冷氢化反应器气流分布器。通过增加冷氢化反应器分布器上的喷嘴内表面积和喷嘴内部结构，来增加物料与还原介质（四氯化硅与氢气）的反应时间及降低气体流速，以满足设备物料密闭循环更彻底，解决混合气体仍然存在反应不彻底的问题。

本发明的技术方案是：冷氢化反应器气流分布器，尤其是四氯化硅转三氯氢硅冷氢化反应器内的气流分布器喷嘴，其特征是，在反应器内部的一个水平截面上均匀安装气流分布器，气流分布器在四氯化硅与氢气进口上方，气流分布器即为均匀分布分布板上的喷嘴，喷嘴为管状布置在气流分布板下方，喷嘴与分布板采用螺纹连接，而喷嘴内壁为内螺纹结构，内螺纹尤其是采用60°等边螺纹结构，以此来增加约一倍的内表面积及延长反应时间。

  本发明的有益效果是：为了克服现有的四氯化硅与氢气混合气体在设备内反应时间过短，且气体流速过快等缺陷，通过增加冷氢化反应器分布器上的喷嘴内表面积和喷嘴内部结构，来增加物料与还原介质的反应时间及降低气体流速。关键的气流喷嘴结构，可满足设备的物料密闭循环，该喷嘴结构能够使气体在通过分布器时增大反应面积，延长还原反应时间，尤其是反应气体在喷嘴内壁内螺纹处产生旋流和喷出小孔的阻碍产生涡流、紊流的共同作用使反应气体混和充分，降低气体流速，从而充分发生反应，反应更彻底。能提高三氯氢硅的产量5%以上。

附图说明

图1为本发明结构示意图。

图2是图1的一截面结构示意图。

具体实施方案

气流分布器喷嘴结构如图1-2所示，喷嘴密度大概在7%～10%，右边是气流的出口，左边小孔是气流的进口，喷嘴是一管，总长度在100-150mm, 管内壁上设有螺纹的长度2在80-120mm，进口直径25±3mm，出口即小孔的直径12±2mm，出口处内锥角4（轮廓）75-90度；管外壁上设上设有安装螺纹1和安装台阶3。螺纹5为60°角的螺纹，螺纹宽5±1mm。反应气流经过本发明喷嘴结构能够使气体在通过分布器时增大反应面积，喷嘴进口与出口的压力差范围约在0.3~0.8Mpa。本发明的内螺纹可以使反应气流产生涡流、与紊流的共同作用可延长还原反应时间，明显提高反应效率。

下面具体说明本发明的具体加工实施方案：按图示下棒材（SB－408 N08800/N08810），端部螺纹处留约5mm加工余量；车加工内、外轮廓尺寸至成型尺寸及利用加工中心（CNC）加工端部内、外面尺寸成型；利用加工中心（CNC）加工内部螺纹成型；与分布板实配加工连接螺纹1，并与分布器螺纹连接拧到底，安装在分布板平面，保证所有喷嘴在同一平面。