[发明专利]氢化流化床反应器及具有其的多晶硅生产系统

说明书

本发明提供了一种氢化流化床反应器及具有其的多晶硅生产系统。该氢化流化反应器包括顺序连接的混合气进气筒段、反应筒段和气固分离筒段，其中，混合气进气筒段形成混合气腔，混合气腔内设置有进气装置和气体分布装置，气体分布装置与混合气进气筒段连接，且气体分布装置靠近反应筒段；反应筒段的筒壁上开设有物料进料口；气固分离筒段的筒壁上开设有生成气出口，气固分离筒段内设置有旋风分离器，旋风分离器的气体出口与生成气出口相连通。本发明的氢化流化反应器可以解决现有技术中氢化四氯化硅工艺过程复杂，回收难度大的问题。

技术领域

本发明涉及多晶硅生产制造领域，具体而言，涉及一种氢化流化床反应器及具有其的多晶硅生产系统。

背景技术

在多晶硅生产过程中，反应生成物中会有大量的副产物——四氯化硅，多晶硅和四氯化硅的产出比例约为1:15～1:20之间，四氯化硅的生成严重影响多晶硅的产出效率及生产过程中节能降耗的需要。并且，四氯化硅的随意排放，极易污染环境并威胁人类健康。

对四氯化硅的处理方式是对其进行回收利用。这样既经济合理，又能有效减少环境污染。目前，对四氯化硅进行回收利用的方法主要有以下两种：

一是将四氯化硅作为原料来生产白炭黑。虽然目前的高品位白炭黑的市场需求空间较大，但高品位白炭黑的生产过程对工艺和设备的要求苛刻，因此白炭黑较难实现量产；而低品位白炭黑的市场需求容量有限。

二是采用氢化工艺对四氯化硅进行氢化处理。在适宜的条件下，四氯化硅氢化后转化为生产多晶硅的原料——三氯氢硅。

综上考虑，在多晶硅生产过程中，一般优选氢化四氯化硅工艺对四氯化硅进行回收利用，但是现有技术中的氢化四氯化硅工艺过程复杂，回收难度大。

发明内容

本发明的主要目的在于提供一种氢化流化床反应器及具有其的多晶硅生产系统，以解决现有技术中氢化四氯化硅工艺过程复杂，回收难度大的问题。

为了实现上述目的，根据本发明的一个方面，提供了一种氢化流化反应器，包括顺序连接的混合气进气筒段、反应筒段和气固分离筒段，其中，混合气进气筒段形成混合气腔，混合气腔处设置有用于输入混合气体的进气装置以及混合气腔内设置有气体分布装置，气体分布装置与混合气进气筒段连接，且气体分布装置位于反应筒段与进气装置之间的位置处；反应筒段的筒壁上开设有物料进料口；气固分离筒段30的筒壁上开设有生成气出口，气固分离筒段处设置有至少一个旋风分离器，旋风分离器的气体出口与生成气出口相连通。

进一步地，进气装置包括：第一管段，第一管段的进气端沿混合气进气筒段的底部安装口延伸出外部；第二管段，第二管段与第一管段可转动地连接，第二管段上开设有周向出气口。

进一步地，第一管段与混合气进气筒段的底部安装口之间形成排渣口。

进一步地，第一管段的出气端设置有朝向该管段中心轴线的内扣钩，内扣钩的壁面上开设有第一限位凹槽；第二管段的进气口设置有与内扣钩勾挂配合的外扣钩，且第二管段的管壁上开设有第二限位凹槽；第一限位凹槽与第二限位凹槽之间设置有限位件。

进一步地，混合气进气筒段由安装口端向与反应筒段连接的端部呈渐扩设置。

进一步地，进气装置包括：进气管段，进气管段的第一端延伸出混合气进气筒段的外部；环形输气管段，环形输气管段位于混合气进气管段的混合气腔内，环形输气管段与进气管段连通，且环形输气管段上间隔地开设有多个出气口。

进一步地，进气装置包括：混合气环形输送管，混合气环形输送管位于混合气进气筒段的外侧，多个进气连接管，多个进气连接管间隔设置，多个进气连接管的第一端与混合气环形输送管连通，多个进气连接管的第二端延伸进混合气进气筒段的内部。