[实用新型]用于多晶硅生产中树脂的处理系统

说明书

本实用新型公开了用于多晶硅生产中树脂的处理系统，属于多晶硅生产技术领域。包括氯硅烷缓冲罐、氯硅烷储罐和装有待处理树脂的反应柱，氯硅烷缓冲罐与氯硅烷储罐之间通过氯硅烷进管Ⅰ连通，氯硅烷进管Ⅰ延伸至氯硅烷缓冲罐下部，氯硅烷缓冲罐连接有氮气进管，氮气进管延伸至氯硅烷缓冲罐下部；氯硅烷缓冲罐与反应柱之间通过混气进管连通，混气进管与氯硅烷缓冲罐顶部连通；氯硅烷储罐与反应柱之间通过氯硅烷进管Ⅱ连通。通过氯硅烷缓冲罐等设置，实现树脂的干燥及活化处理，有效避免活化效果不理想、检测不合格、树脂包裹有少量水分未被干燥排除、设备在投用时出现十分剧烈的反应等现象，同时，也提高树脂活化的效率和安全性。

技术领域

本实用新型涉及用于多晶硅生产中树脂的处理系统，尤其涉及一种用于多晶硅生产中树脂的干燥及活化处理系统，属于多晶硅生产技术领域。

背景技术

在多晶硅生产过程中，氯硅烷反歧化单元的生产目的主要是将生产过程中产生的副产物二氯二氢硅（DCS，沸点为8.3℃）与四氯化硅（STC，沸点为57.6℃）在离子交换树脂的催化作用下进行化学反应，生成三氯氢硅（TCS，沸点为31.8℃）：

SiH₂Cl₂ + SiCl₄⇌2 SiHCl₃；

生成的三氯氢硅(TCS)供多晶硅生产工艺的还原工序使用或它用，同时，利用脱硼（B）树脂将合成料精馏排除的轻组分杂质进行吸附脱除。上述化学反应是在装有催化树脂（离子交换树脂）固定床的反歧化反应柱中完成，为了提高二氯二氢硅（DCS）的转化率，常采用提高四氯化硅（STC）进料配比（即STC/DCS比例）的方法。

为了装有离子交换树脂-催化树脂固定床的反歧化反应柱能够顺利的投入生产中，一般需要将已经填装好的催化剂树脂进行干燥与活化。

其中，于该反应柱中，催化剂树脂装填一般发生在首次开车或者长期运行后催化剂失效更换时，而催化剂树脂到达现场是以湿基为主（或者，即使购买的催化剂树脂为干基，但由于在装填过程中会接触空气，树脂会快速吸收水分），因此，在装填进反应柱之后进行干燥，将催化剂树脂内的明水（即自由水，可通过热氮气可带走）烘干；且反应柱在装填前必须为氮气氛围，催化剂树脂装填进该反应柱，并用微量氮气进行吹扫，保证反应柱内是微正压，防止催化剂树脂反吸空气中的水分；催化剂树脂装填完成后，需立即将反应柱的装填口回装，用氮气升压至一定值后（比如：0.7Mpa.G）试漏。

其中，行业内常采用的干燥方法包括：自氮气加热器向反歧化反应柱内通入热氮气，热氮气干燥及活化一定时间后，保证反歧化反应柱内的氮气温度稳定为一定值；待热氮气活化一定时间后，停止通入热氮气，保压；取样合格（氧含量＜10PPM，露点≤-40℃）后，即可通入混合料正式投用。

而在行业常规的干燥及活化操作过程中，由于树脂填装密度、树脂填装数量、氮气温度控制、氮气压力等多种因素影响导致活化效果不理想，导致（采用热氮气干燥及活化96h）后期取样数据不合格，同时，还存在一定的安全风险，比如：树脂包裹有少量水分（主要是结合水，会与硅烷反应，其将影响活化质量以及安全性）未被干燥排除，会导致树脂在投用时出现十分剧烈的反应，严重时会造成设备损坏、人员伤亡等，其涉及反应方程式为：

SiHCl₃ + 2H₂O = SiO₂ + 3HCl + H₂

SiCl₄ + 4H₂O = 4HCl + H₄SiO₄