氢化炉制造技术

本实用新型专利技术涉及一种氢化炉，用于对四氯化硅的综合回收利用。包括炉体（１）、底盘（２）、电极（３）和发热、隔热系统（５），氢化炉总体采用立置式，底盘（２）位于炉体（１）的下方，底盘（２）与炉体（１）底部用法兰连接，电极（３）置于底盘（２）上，发热、隔热系统（５）置于炉体（１）内，发热、隔热系统（５）的电极发热体与所述底盘（２）上的电极（３）相连，电极（３）沿底盘（２）圆周方向分五圈布置，第一圈的电极（３）与第三圈的电极（３）通过导电板（８）相连，构成电极组合一，第二圈的电极（３）与第四圈的电极（３）通过导电板（８）相连，构成电极组合二，第五圈的电极（３）单独相连，并按所述电极组合一、电极组合二和第五圈按圈单独供电。在所述发热、隔热系统（５）的上、中、下部不同位置设置测温孔（５４）。本实用新型专利技术处理量大，四氯化硅的转化率明显增加。（*该技术在2020年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及氢化炉，具体涉及一种多晶硅行业大型氢化炉。用于对四氯化硅 的综合回收利用。
技术介绍
多晶硅生产中，会产生大量的副产品四氯化硅。而四氯化硅引发的环保压力，已成 为严重的社会问题。倾倒入溪水中，会造成水源受到严重污染，用掩埋的办法处理，对土壤 造成不可挽回的破坏。“有效利用四氯化硅、减少环境污染是当前必须解决的首要问题。”这 也是多晶硅企业的共识。各生产企业的成本压力，多晶硅价格的下滑，在目前全球金融危机的国际环境中， 已迫使多晶硅生产企业必须考虑对四氯化硅的综合利用。目前多晶硅行业大型氢化炉在设 计、制造中存在的不足，造成四氯化硅回收率严重偏低。原氢化炉设备具有以下缺点1、电极布置数量有限，仅为18对，发热量小，处理量相对较小仅为1吨/小时，转 化率偏低。2、电极连接及发热体的布置比较随意，很难保证炉内圆周方向温度的均勻一致 性。3、不设测温孔，无法了解炉内物料及发热体运行情况，无法保证炉内温度的可控 性及均勻性。
技术实现思路
本技术的目的在于克服上述不足，提供一种电极布置数量多、确保炉内温度 均勻一致的氢化炉。本技术的目的是这样实现的一种氢化炉，包括炉体、底盘、电极和发热、隔热 系统，氢化炉总体采用立置式，底盘位于炉体的下方，底盘与炉体底部用法兰连接，电极置 于底盘上，发热、隔热系统置于炉体内，发热、隔热系统的电极发热体与所述底盘上的电极 相连，所述电极沿底盘圆周方向分五圈布置由内向外分别为第一圈、第二圈、第三圈、第四 圈和第五圈，第一圈的电极与第三圈的电极通过导电板相连，构成电极组合一，第二圈的电 极与第四圈的电极通过导电板相连，构成电极组合二，第五圈的电极单独相连，并按所述电 极组合一、电极组合二和第五圈按圈单独供电及控制，在所述发热、隔热系统的上、中、下部 不同位置设置测温孔，通过测温装置及调功系统对炉内发热体的表面温度进行测控，确保 各圈发热体温度一致。本技术充分考虑气流场和热场特征，确定电极发热体在炉内的布置，确保炉 内温度均勻一致；同时引入发热体功率按圈控制理念，确定电极的连接；采用发热体温度 实时测控技术，通过测温装置对炉内发热体的表面温度进行测量，实现各相独立调节和控 制，确保各圈发热体温度一致，从而保证了炉内温度场的均勻，最终确保四氯化硅的转化率。本技术的有益效果是本技术针对目前多晶硅行业现有的氢化炉在设计、结构中存在的不足，造成 四氯化硅处理量小、回收率低的问题，充分利用底盘的有限空间，布置更多的电极，共24 对，发热量大，处理量相对较大，可达2. 5吨/小时，转化率增大；同时结合电极布置，按照电 极不同的圆周方向位置连接，对电极实现按圈供电和控制；还通过不同位置的测温装置进 行独立调节，确保炉内高温的实现及圆周方向温度的均勻一致性，保证氢化反应的正常进 行，从而确保四氯化硅的转化率。附图说明图1为本技术氢化炉的总体结构示意图。图2为本技术氢化炉的电极及底盘、电极连接结构示意图。图3为本技术氢化炉的测温孔位置示意图。图4为图3的俯视图。图5为本技术氢化炉的工艺介质流程图。图中炉体1、底盘2、电极3、冷却系统4、发热、隔热系统5、电源调功系统6、导向系统7、 导电板8 ；外隔热罩51、内隔热罩52、电极发热体53、测温孔54 ；工艺介质进口 A、工艺介质出口 B。具体实施方式参见图1，图1为本技术氢化炉的总体结构示意图。由图1可以看出，本实用 新型氢化炉，它主要由炉体1、底盘2、电极3、冷却系统4、发热、隔热系统5、电源调功系统6 和导向系统7组成。其各组成部件的布置为氢化炉总体采用立置式，对于整台氢化炉，炉 体1立置于中间位置的上方，炉体1由夹套和内筒组成。底盘2位于炉体的下方，与炉体1 底部用法兰连接。电极3置于底盘2上，底盘2上开孔，电极3插入孔中，用螺栓紧固。炉 体1、底盘2和电极3均有独立的冷却系统4，采用夹套冷却。发热、隔热系统5采用内、外双层隔热罩51、52、电极发热体53结构，发热、隔热系 统5置于炉体1内，通过三个限位块定位于底盘2上，发热、隔热系统5中的电极发热体与 所述底盘2上的电极3相连。电源调功系统6通过发热、隔热系统5上的测温装置的反馈， 对电极发热体进行功率的调节，保证炉内温度的均勻性。导向系统7独立于炉体1及底盘 2之外，通过炉体外部的定位装置与导向系统7的配合，实现氢化炉的导向。参见图2，图2为本技术氢化炉的电极及底盘、电极连接结构示意图。由图2 可以看出，本技术氢化炉改变原俄罗斯氢化炉设备相邻电极的两两连接，充分考虑热 场均勻分布，电极3共有24对，所述24对电极3沿底盘2圆周方向分五圈布置，由内向外 分别为第一圈、第二圈、第三圈、第四圈和第五圈，第一圈的电极3与第三圈的电极3通过导 电板8相连，构成电极组合一，第二圈的电极3与第四圈的电极3通过导电板8相连，构成 电极组合二，第五圈的电极3单独相连，并按所述电极组合一、电极组合二和第五圈单独供 电和单独控制，参见图2。参见图3，图3为本技术氢化炉的测温孔位置示意图。图4为图3的俯视图。 由图3可以看出，本技术氢化炉，在所述发热、隔热系统5的上、中、下部通过不同位置 测温孔的设定，配以专业的测温装置，可以随时检测炉内不同位置发热体的温度，对发热体 电流电压的自动调节创造了条件，从而确保炉内温度的均勻性。参见图3 4。工艺介质流程四氯化硅、氢气等混合气体经炉体上部穿过夹套，直接进入内筒，沿内筒内壁向 下，由发热、隔热系统中外隔热罩下部流入外隔热罩内，沿外隔热罩内壁向上，由内隔热罩 顶部进入反应腔内，高温下发生化学反应生成三氯氢硅，通过底盘上的气体出口流出氢化 炉，完成四氯化硅的转化。参见图5。权利要求一种氢化炉，包括炉体(1)、底盘(2)、电极(3)和发热、隔热系统(5)，氢化炉总体采用立置式，底盘(2)位于炉体(1)的下方，底盘(2)与炉体(1)底部用法兰连接，电极(3)置于底盘(2)上，发热、隔热系统(5)置于炉体(1)内，发热、隔热系统(5)的电极发热体与所述底盘(2)上的电极(3)相连，其特征在于所述电极(3)沿底盘(2)圆周方向分五圈布置由内向外分别为第一圈、第二圈、第三圈、第四圈和第五圈，第一圈的电极(3)与第三圈的电极(3)通过导电板(8)相连，构成电极组合一，第二圈的电极(3)与第四圈的电极(3)通过导电板(8)相连，构成电极组合二，第五圈的电极(3)单独相连，并按所述电极组合一、电极组合二和第五圈按圈单独供电，在所述发热、隔热系统(5)的上、中、下部不同位置设置测温孔(54)。专利摘要本技术涉及一种氢化炉，用于对四氯化硅的综合回收利用。包括炉体(1)、底盘(2)、电极(3)和发热、隔热系统(5)，氢化炉总体采用立置式，底盘(2)位于炉体(1)的下方，底盘(2)与炉体(1)底部用法兰连接，电极(3)置于底盘(2)上，发热、隔热系统(5)置于炉体(1)内，发热、隔热系统(5)的电极发热体与所述底盘(2)上的电极(3)相连，电极(3)沿底盘(2)圆周方向分五圈布置，第一圈的电极(3)与第三圈的电极(3)通过导电板(8)相连，构成电极组合一，第二圈的电极(3)与第四圈的电极(3)通过导电板(8)相连，构本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种氢化炉，包括炉体（１）、底盘（２）、电极（３）和发热、隔热系统（５），氢化炉总体采用立置式，底盘（２）位于炉体（１）的下方，底盘（２）与炉体（１）底部用法兰连接，电极（３）置于底盘（２）上，发热、隔热系统（５）置于炉体（１）内，发热、隔热系统（５）的电极发热体与所述底盘（２）上的电极（３）相连，其特征在于：所述电极（３）沿底盘（２）圆周方向分五圈布置：由内向外分别为第一圈、第二圈、第三圈、第四圈和第五圈，第一圈的电极（３）与第三圈的电极（３）通过导电板（８）相连，构成电极组合一，第二圈的电极（３）与第四圈的电极（３）通过导电板（８）相连，构成电极组合二，第五圈的电极（３）单独相连，并按所述电极组合一、电极组合二和第五圈按圈单独供电，在所述发热、隔热系统（５）的上、中、下部不同位置设置测温孔（５４）。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：赵建，潘宇辉，盛斌，刘慧颖，刘美芬，郑瑜，
申请(专利权)人：江苏双良锅炉有限公司，
类型：实用新型
国别省市：32[中国|江苏]