[实用新型]一种采用竹材制备硅的系统

说明书

本实用新型涉及一种采用竹材制备硅的系统。该系统包括：竹材热解单元、配料单元、硅生产单元、硅精炼单元和冷却水循环单元。其中，冷却水循环单元包括冷却装置和油水分离装置。配料单元分别与竹材热解单元和硅生产单元相连，硅精炼单元与硅生产单元相连，冷却装置分别与竹材热解单元、硅生产单元和油水分离装置相连，油水分离装置还与硅生产单元相连。本实用新型采用廉价的竹材为原料，制得的竹炭的反应活性高，大大提高了硅的生产效率和品质，同时了降低硅的生产成本。

技术领域

本实用新型属于硅的制备领域，具体地，涉及一种采用竹材制备硅的系统。

背景技术

传统制备硅的碳质还原剂为木炭、石油焦、烟煤，需要搭配使用才能达到最好的还原效果。木炭作为最重要的碳质还原剂之一，在硅石的冶炼中起着决定性的作用。但是，国内木炭基本都是土窑生产，规模小，干馏温度凭借经验判断，烧炭产生大量烟气，造成空气污染，因而生产受到严格限制，部分窑厂为缩短焖窑时间，后期注入大量的水降低炭温，造成木炭含水量极不稳定，木炭的化验结果显示，全水分含量极不稳定，平均值为44％，不但造成配料的大幅波动，影响了产品品质，同时增加了生产能耗。

近年来，由于国家实施生态建设，控制林木砍伐，保护森林资源，已成大家的共识。目前一些地区明文规定，禁止伐林烧炭，有的地区还规定了停止使用木炭的具体时间，木炭的来源就更加有限。

我国硅产量大省依次为新疆、云南、四川。除新疆外，云南和四川同时又是竹材(诸如毛竹)的产地，储量十分丰富。传统的大湖捕鱼和农作物大棚需要大量的毛竹，现在大湖捕鱼被限制，农作物大棚以钢结构代替毛竹支撑，其他轻工业制品如凉席、竹筷等需求量也降低，使得毛竹价格跌幅严重，并且毛竹加工废料、边角料、山间枯竹等难以利用，直接废弃。

实用新型内容

针对现有技术的不足，本实用新型提供了一种采用竹材制备硅的系统。该工艺可解决竹材产能过剩的问题，同时将竹材进行充分的资源化利用，结合竹炭的反应活性强、固体炭含量高、灰分含量低、比电阻高、石墨化程度低、成本低等优势，将其作为硅生产的碳质还原剂，可大大提高硅的产品品质。

本实用新型提供的采用竹材制备硅的系统，包括：

竹材热解单元，设有竹材入口、竹炭出口和热解油气出口；

配料单元，设有硅石入口、石油焦入口、烟煤入口、竹炭入口和混合料出口，所述竹炭入口与所述竹材热解单元的竹炭出口相连；

硅生产单元，设有混合料入口、冷却水入口、液体硅出口和回水出口，所述混合料入口与所述配料单元的混合料出口相连；

硅精炼单元，设有气体入口、液体硅入口和铸锭硅出口，所述液态硅入口与所述硅生产单元的液体硅出口相连；

冷却水循环单元，包括：

冷却装置，设有热解油气入口、回水入口、油水出口和可燃气出口，所述热解油气入口与所述竹材热解单元的热解油气出口相连，所述回水入口与所述硅生产单元的回水出口相连；

油水分离装置，设有油水入口、热解油出口和冷却水出口，所述油水入口与所述冷却装置的油水出口相连，所述冷却水出口与所述硅生产单元的冷却水入口相连。

在本实用新型的一些实施例中，所述系统还包括发电单元，所述发电单元设有可燃气入口和发电机组，所述可燃气入口与所述冷却装置的可燃气出口相连。

在本实用新型的一些实施例中，所述发电单元与所述硅生产单元相连，所述硅生产单元所需的电能来自所述发电单元。

在本实用新型的一些实施例中，所述发电单元还设有冷却水入口和回水出口，所述发电单元的冷却水入口与所述油水分离单元的冷却水出口相连，所述发电单元的回水出口与所述冷却装置的回水入口相连。