[实用新型]一种提升床氮化硅粉体制备系统

权利要求书

1.一种提升床氮化硅粉体制备系统，其特征在于，包括硅粉储罐、提升床反应器、加热器和袋滤器，

所述硅粉储罐用于将硅粉定期送入至提升床反应器底部；

所述加热器用于将低温氮气加热至第一预设温度范围后输出至提升床反应器底部；

进入提升床反应器底部的硅粉和氮气自下而上流动的过程中发生反应生成氮化硅粉体，而反应后尾气从反应器顶部出口输出至袋滤器；

所述袋滤器用于对反应后尾气进行气固分离处理，并在其腔体内的固体颗粒的料位达到预设高度时，将分离出的固体颗粒输出至提升床反应器底部，以继续参与反应，而分离出的气体直接放空；

所述提升床反应器还用于在其内的氮化硅粉体的含量达到预设值时停止反应，并在其内的氮化硅粉体冷却后从反应器底部出口排出。

2.根据权利要求1所述的制备系统，其特征在于，所述提升床反应器包括筒体、气体分布板和下封头，所述筒体底部与下封头通过气体分布板相连，所述气体分布板上设置有气体分布器，所述下封头内设置有布气管；硅粉储罐输出的硅粉进入筒体底部、气体分布板上方的区域内，加热器输出的高温氮气进入下封头内部、气体分布板下方的区域内，所述高温氮气经过下封头内的布气管进行初步排布后，再经过气体分布板上的气体分布器均匀分布，然后与进入筒体底部的硅粉发生反应生成氮化硅粉体，冷却后的氮化硅粉体经筒体底部的固体排放口排出。

3.根据权利要求2所述的制备系统，其特征在于，所述筒体上设置有测温仪，用于测量筒体内反应段的温度，所述筒体外部设有保温层和加热装置，所述加热装置与测温仪构成串级连锁控制回路，用于在反应段的温度超过第二预设温度范围的最高值时关闭加热装置以停止加热，以及在反应段的温度低于第二预设温度范围的最低值时启动加热装置以开始加热，从而将反应段的温度控制在第二预设温度范围内。

4.根据权利要求3所述的制备系统，其特征在于，所述第二预设温度范围为1100-1350℃；所述测温仪采用多个，在筒体上每隔一米设置一个测温仪，以实现床层温度的精准控制。

5.根据权利要求1所述的制备系统，其特征在于，

硅粉储罐内硅粉的粒度小于500目、硅含量为99.99-99.999％；进入至提升床反应器底部的氮气中氮含量为99.99-100％；

所述低温氮气的温度范围为15-40℃；所述加热器将低温氮气加热至第一预设温度范围为1200-1400℃；提升床反应器内的氮化硅含量的预设值为99.5％-100％。

6.根据权利要求1-5中任一项所述的制备系统，其特征在于，还包括换热器，其用于利用提升床反应器顶部出口输出的反应后尾气的热量对未经加热器加热的低温氮气进行加热处理，并将加热后的氮气送往加热器继续加热，以及将冷却后的反应后尾气送往袋滤器。

7.根据权利要求6所述的制备系统，其特征在于，所述换热器采用立式安装的管式换热器，其中反应后尾气走管程，低温氮气走壳程。

8.根据权利要求6所述的制备系统，其特征在于，所述换热器输出的加热后的氮气中的部分氮气从硅粉储罐顶部进入其内，以使其内压力高于提升床反应器内部压力50KPa以上，而其余加热后的氮气进入提升床反应器底部。

9.根据权利要求6所述的制备系统，其特征在于，所述袋滤器的滤芯采用金属烧结滤芯，分离精度为1μm，分离效率为95％，工作温度为100-500℃；所述袋滤器采用两台，且一用一备以相互切换、定期排渣。

10.根据权利要求9所述的制备系统，其特征在于，所述换热器输出的加热后的氮气中的部分氮气从袋滤器顶部进入其内，作为吹扫氮气将袋滤器分离出的固体颗粒逐点吹扫至提升床反应器底部，而其余加热后的氮气进入提升床反应器底部。