【技术实现步骤摘要】
本技术属于多晶硅生产领域，具体涉及一种冷氢化细粉处理系统。
技术介绍
1、在晶体硅材料生产的氢化工艺中，流化床反应器是该工艺核心设备，其过程为四氯化硅与氢气的混合气加热到一定温度后进入流化床，将与一定比例催化剂混合的工业硅粉流化，进行反应，生成三氯氢硅。随着反应的进行，硅粉粒径逐步减小；工业硅粉中含有其他不参与氢化反应的杂质，反应后的气体夹带硅粉与杂质的细小颗粒由流化床顶部排出。为了提高硅粉的利用率，现有工艺在流化床内部设置旋风分离器，分离出较大颗粒的硅粉重新加入流化床反应区内；或者在流化床内部与出口管线均设置旋风分离器用于分离气体中硅粉。
2、现有工艺一定程度上提高了硅粉的利用率，降低了成本，但依然由相当一部分硅粉未被利用，且随着装置运行时间的增加，床内依然会聚集大量细硅粉与杂质，这些细小颗粒粘度大，易聚团，使得流化床出现异常流化形式，产生腾涌、沟流等异常状态，流化形式的恶化进而影响系统稳定，产率降低。且杂质的增多会使流化床内固相中硅粉比例逐渐下降，有效床层减少，原料气固接触面积大大降低，产率下降；装置运行周期也随之大大缩短。较多的硅粉排出流化床，会导致用于反应前后气体交换热量的三级换热器堵塞，换热效率下降，系统耗电量增加，堵塞严重也会大幅缩短装置运行周期。反应后气相中硅粉含量大，氢化装置除尘单元和下游渣浆装置处理压力大。
技术实现思路
1、技术目的：本技术所要解决的技术问题是针对现有技术的不足，提供一种冷氢化细粉处理系统，解决冷氢化工艺中细粉对整体系统的影响。>
2、为了实现上述目的，本技术采取的技术方案如下：
3、一种冷氢化细粉处理系统，包括冷氢化流化床、冷氢化流化床内置旋风分离器、沉降室、外置旋风分离器和细粉收集料罐；所述的冷氢化流化床内置旋风分离器为一组，设置在冷氢化流化床内，并与设置在外部的沉降室通过管路连接；所述外置旋风分离器为一组，通过并联方式与沉降室出口连接；所述的细粉收集料罐通过管路分别与沉降室和外置旋风分离器底部排料口连接。
4、具体地，所述的冷氢化流化床内置旋风分离器为一组，均设置在冷氢化流化床内部上方，将冷氢化流化床内分离出来的细粉随风送入外部的沉降室内。
5、进一步地，所述的沉降室一端为进风口，另一端为出风口，底部设置有排料口；所述的进风口与冷氢化流化床内置旋风分离器连接；所述的出风口与外置旋风分离器通过管道连接，二者的连接管道上设有旋风分离器入口阀；所述的排料口与细粉收集料罐连接，连接管道上设有沉降室放料阀。
6、进一步地，所述的外置旋风分离器为一组，各外置旋风分离器侧面设置有与沉降室连接的进料口，所述的细粉收集料罐顶部设有排风口及排风管，排风管上设置对应的外置旋风分离器出口阀；各外置旋风分离器底部设置有排料口和排料管，排料管上设置有对应的外置旋风分离器放料阀。
7、进一步地，所述的细粉收集料罐顶部设置有与沉降室和外置旋风分离器连接的进料口，侧面设置有补压管路和放空管路，所述的补压管路上设置补压调节阀，所述的放空管路上设置放空阀；所述的细粉收集料罐底部设置有排料管，所述的排料管上设置放料阀。
8、进一步地，所述的细粉收集料罐外部设置有细粉收集料罐冷却夹套。
9、进一步地，所述的细粉收集料罐出料与细粉流化床连接；所述的细粉流化床侧面设置与细粉收集料罐连接的进料口、氮气吹扫管路和细粉流化床排渣阀，所述的细粉流化床底部设置氯化氢进气管，所述的细粉流化床顶部设置细粉流化床出口阀；所述的氮气吹扫管路上设置氮气吹扫调节阀；所述的氯化氢进气管上设置氯化氢入口调节阀。
10、进一步地，所述的细粉流化床内还设置有细粉流化床内置旋风分离器，所述的细粉流化床内置旋风分离器通过管路连接至冷氢化工艺下游与主路物料混合进一步除尘降温。
11、进一步地，所述的细粉流化床外部设置有细粉流化床冷却夹套。
12、进一步地，所述的细粉流化床出料与排渣罐连接；所述的排渣罐顶部通过排渣罐放空阀连接外部的尾气处理系统，底部通过排渣罐排渣阀连接至外部的废渣处理系统。
13、有益效果：
14、(1)本系统能够将冷氢化流化床内产生的细粉引出，再将其分离并加以利用。首先在冷氢化流化床内设置内置旋风分离器，此旋风分离器作用在于将大颗粒硅粉与细粉分离，避免较大颗粒的硅粉排出流化床，这些细粉排出后，冷氢化流化床内流化形式将得到极大的改善，更有利于反应。排出后的细粉先后经过沉降室和旋风分离器的分离，其中绝大部分得以分离下来，将分离下的细粉收集到料罐中，加入到细粉流化床内，通入hcl气体进行反应，消耗细粉内所含硅粉，最终将不反应的杂质排出到排渣罐内，反应后的气体初步分离固体颗粒后送入冷氢化后系统与主物流混合进一步除尘、冷却。
15、(2)本系统降低了冷氢化流化床内细粉的含量，大大降低流化床内发生腾涌、沟流等异常现象的几率，流化床获得了更好的散式流化，有效增加了流化床的稳定，提升了产品收率。不参与氢化反应的杂质得以大量排出，可提升床层浓相段反应区高度，冷氢化流化床内有效床层大大增加，原料气固相接触面积大大增加，提升了产品收率的同时大大延长了装置运行周期。排出的细硅粉得到充分的利用，降低了生产成本。细粉在细粉流化床内转化为三氯氢硅，冷氢化整体收率得到了提升。进入下游的气相中固体颗粒含量降低，废热回收的三级换热器管程内壁上细粉的附着量有所减少，三级换热器保持了较好的换热效率，降低了电耗，延长了装置运行周期。减少了下游除尘单元的工作量，降低了系统堵塞风险。减小了废渣处理量，降低了废渣处理成本，废渣中易闪爆的细硅粉含量减少，安全性提升。
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1.一种冷氢化细粉处理系统，其特征在于，包括冷氢化流化床(1)、冷氢化流化床内置旋风分离器、沉降室(4)、外置旋风分离器和细粉收集料罐(7)；所述的冷氢化流化床内置旋风分离器设置在冷氢化流化床(1)内，并与设置在外部的所述沉降室(4)通过管路连接；所述外置旋风分离器与所述的沉降室(4)出口连接；所述的细粉收集料罐(7)通过管路分别与所述沉降室(4)和所述外置旋风分离器底部排料口连接。
2.根据权利要求1所述的冷氢化细粉处理系统，其特征在于，所述的冷氢化流化床内置旋风分离器为一组，均设置在所述冷氢化流化床(1)内部上方，将冷氢化流化床(1)内分离出来的细粉随风送入外部的所述沉降室(4)内。
3.根据权利要求1所述的冷氢化细粉处理系统，其特征在于，所述的沉降室(4)一端为进风口，另一端为出风口，底部设置有排料口；所述的进风口与冷氢化流化床内置旋风分离器连接；所述的出风口与外置旋风分离器通过管道连接，二者的连接管道上设有旋风分离器入口阀；所述的排料口与细粉收集料罐(7)连接，连接管道上设有沉降室放料阀(15)。
4.根据权利要求1所述的冷氢化细粉处理
5.根据权利要求1所述的冷氢化细粉处理系统，其特征在于，所述的细粉收集料罐(7)顶部设置有与沉降室(4)和外置旋风分离器连接的进料口；所述的细粉收集料罐(7)侧面设置有补压管路和放空管路，所述的补压管路上设置补压调节阀，所述的放空管路上设置放空阀；所述的细粉收集料罐底部设置有排料管，所述的排料管上设置放料阀。
6.根据权利要求1所述的冷氢化细粉处理系统，其特征在于，所述的细粉收集料罐(7)外部设置有细粉收集料罐冷却夹套(27)。
7.根据权利要求1所述的冷氢化细粉处理系统，其特征在于，所述的细粉收集料罐(7)出料与细粉流化床连接；所述的细粉流化床(8)侧面设置与细粉收集料罐(7)连接的进料口、氮气吹扫管路和细粉流化床排渣阀(24)；所述的细粉流化床(8)底部设置氯化氢进气管；所述的细粉流化床(8)顶部设置细粉流化床出口阀(23)；所述的氮气吹扫管路上设置氮气吹扫调节阀(21)；所述的氯化氢进气管上设置氯化氢入口调节阀(22)。
8.根据权利要求7所述的冷氢化细粉处理系统，其特征在于，所述的细粉流化床(8)内还设置有细粉流化床内置旋风分离器(9)，所述的细粉流化床内置旋风分离器(9)通过管路连接至冷氢化工艺下游与主路物料混合进一步除尘降温。
9.根据权利要求7所述的冷氢化细粉处理系统，其特征在于，所述的细粉流化床(8)外部设置有细粉流化床冷却夹套(28)。
10.根据权利要求7所述的冷氢化细粉处理系统，其特征在于，所述的细粉流化床(8)出料与排渣罐(10)连接；所述的排渣罐(10)顶部通过排渣罐放空阀(26)连接外部的尾气处理系统，底部通过排渣罐排渣阀(25)连接至外部的废渣处理系统。
...【技术特征摘要】
1.一种冷氢化细粉处理系统，其特征在于，包括冷氢化流化床(1)、冷氢化流化床内置旋风分离器、沉降室(4)、外置旋风分离器和细粉收集料罐(7)；所述的冷氢化流化床内置旋风分离器设置在冷氢化流化床(1)内，并与设置在外部的所述沉降室(4)通过管路连接；所述外置旋风分离器与所述的沉降室(4)出口连接；所述的细粉收集料罐(7)通过管路分别与所述沉降室(4)和所述外置旋风分离器底部排料口连接。
2.根据权利要求1所述的冷氢化细粉处理系统，其特征在于，所述的冷氢化流化床内置旋风分离器为一组，均设置在所述冷氢化流化床(1)内部上方，将冷氢化流化床(1)内分离出来的细粉随风送入外部的所述沉降室(4)内。
3.根据权利要求1所述的冷氢化细粉处理系统，其特征在于，所述的沉降室(4)一端为进风口，另一端为出风口，底部设置有排料口；所述的进风口与冷氢化流化床内置旋风分离器连接；所述的出风口与外置旋风分离器通过管道连接，二者的连接管道上设有旋风分离器入口阀；所述的排料口与细粉收集料罐(7)连接，连接管道上设有沉降室放料阀(15)。
4.根据权利要求1所述的冷氢化细粉处理系统，其特征在于，所述的外置旋风分离器为一组，各外置旋风分离器侧面设置有与所述沉降室(4)连接的进料口，顶部设有排风口及排风管，排风管上设置对应的外置旋风分离器出口阀；各外置旋风分离器底部设置有排料口和排料管，排料管上设置有对应的外置旋风分离器放料阀。
5.根据权利要求1所述的冷氢化细粉处理系统，其特征在于，所述的细粉收集料罐(7)顶部设置有与沉降室(4)...
【专利技术属性】
技术研发人员：刘虎，
申请(专利权)人：新疆戈恩斯能源科技有限公司，
类型：新型
国别省市：
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