流化床反应器制造技术

本发明专利技术提供一种流化床反应器，包括：反应管；流动气体供应部，独立地进行控制，向上述反应管内部供应流动气体；以及反应气体供应部，向上述反应管内部供应反应气体。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及流化床反应器。
技术介绍
高纯度多晶硅作为可在半导体元件或太阳能电池中使用的材料，被广泛使用。为制造这种多晶硅，使用的是硅析出方法，通过对含硅的反应气体进行热分解及氢还原反应，使娃析出。为进行多晶硅的大量生产，需要比实验室中使用的流化 床反应器尺寸和高度更大的流化床反应器。因此，可批量生产多晶硅的流化床反应器重量非常重，体积也很大，导致流化床反应器组装、安装及维护困难。因此，针对易于组装、安装及维护、可大量生产多晶硅的流化床反应器的研究如火如荼。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种可均匀地供应硅析出所需的充足的热和流动气体的流化床反应器。而且，本专利技术的目的还在于提供一种可实现多晶硅的大量生产，组装、安装及维护容易的流化床反应器。提供一种能连续、稳定地制造多晶硅的流化床反应器。本专利技术的技术解决方案在于本专利技术一个实施例的另一个流化床反应器包含反应管；流动气体供应部，独立地进行控制，向上述反应管内部供应流动气体；以及反应气体供应部，向上述反应管内部供应反应气体。上述流动气体供应部的数量可以是多个。通过上述各个流动气体供应部向上述反应管内部供应的流动气体的量可以相同或不同。 上述流动气体供应部包含供流动气体从外部流入流动气体流入部、与上述流动气体流入部的一侧相连接的流动气体通道及与上述流动气体通道相连接的多个流动气体喷嘴，上述多个流动气体喷嘴的出口面积可以相同。上述流动气体通道的整体体积可以比上述流动气体流入部的整体体积大或相同。上述流动气体通道还可包含配置于内部的底层分布板。上述多个流动气体喷嘴可均匀地配置于上述底层分布板的全部区域。上述底层分布板区域可分成多个，各区域配置的上述流动气体喷嘴的个数可以相同。还可包含与上述底层分布板各个区域相对应，配置于上述底层分布板内部的上述流动气体通道，上述流动气体通道可分别与上述多个流动气体喷嘴连接。上述流动气体通道可具有相同的体积。上述流动气体流入部和上述流动气体通道为多个，相互分别对应并连接，与上述各个流动气体通道连接的流动气体喷嘴个数可以相同。上述各个流动气体通道的体积可以相同。上述流动气体流入部的入口面积可以比上述流动气体喷嘴的出口面积大或相同。上述流动气体流入部的个数可以是多个。上述流动气体流入部的个数可以是单个或多个，与上述各流动气体流入部连通连接的上述流动气体喷嘴的数量至少是一个以上。本专利技术的有益效果在于本专利技术的优点是，流化床反应器的组装、安装及维护等容易，在组装过程中伴随的 向反应管内部填充石英珠粒，可以在目测确认填充状态的同时轻松地进行填充。另外，本专利技术的另一优点是，以多层分布板构成流化床反应器的底面部，可轻松防止多晶硅的污染，组装、安装及维护容易。而且，本专利技术的又一优点是，在以多层石英分布板构成的各个分布板内，构成各分布板的板块的界限部相互交叉排列，可以防止制造出的多晶硅的污染，轻松进行组装、安装及维护。而且，本专利技术可防止流动气体供应喷嘴在流化床反应器的高压反应过程中承受不住压力而发生脱落的事故，实现流化床反应器的稳定运转。而且，本专利技术的又一优点是，可将为加热流化床反应器的反应管内部而安装的加热器插入组装于流化床反应器底面部上预先安装的固定部，因而组装、安装及维护非常简便。附图说明图I显示了本专利技术实施例的流化床反应器。图2是显示本专利技术实施例的多晶硅制造装置的分布板一个示例的附图。图3是显示本专利技术实施例的多晶硅制造装置的分布板另一示例的附图。图4a及图4b显示了本专利技术实施例的流化床反应器的流动气体供应部的平面图。图5显示了本专利技术实施例的流化床反应器的流动气体供应部的组装结构。图6显示了本专利技术实施例的流化床反应器的流动气体供应喷嘴的多种变形示例。图7a及图7b显示了本专利技术实施例的第I反应管和第2反应管的连接结构。具体实施例方式下面参照附图，对本专利技术的优选实施例进行详细说明。图I显示了本专利技术实施例的流化床反应器。如图所示，本专利技术实施例的流化床反应器500包含顶罩100、第I主体部200、第2主体部300及底面部400。顶罩100与第I主体部200连接，具有比第I主体部200的第I反应管250直径更大的直径。流化床反应器500内的气体及微细粒子从第I反应管250经过顶罩100时，由于直径增加，气体及微细粒子的流速降低。因此，排出的气体或微细粒子的后期处理负担则会减小。顶罩100的内壁可由在高温下不易变形的无机材料构成。例如，顶罩100的内壁可由石英、二氧化硅、氮化硅、氮化硼、氧化错、碳化娃、石墨、娃、玻碳中的至少一种构成。并且，当可对顶罩100的外壁进行冷却时，可利用有机高分子在顶罩100内壁进行涂层或衬里中的至少一种。当顶罩100的内壁由碳化硅、石墨、玻碳等含碳材料构成时，多晶硅可能受到碳杂质的污染，因此，多晶硅可接触的顶罩100的内壁可利用硅、二氧化硅、石英、氮化硅等材料进行涂层或衬里。例如，顶罩100可包含多个部分顶罩100a、100b，衬里膜150可位于第I部分顶罩IOOa的内面。第I主体部200位于顶罩100的下面，与顶罩100连接，提供发生多晶硅析出反应 所需的空间。第2主体部300位于第I主体部200的下面,与第I主体部200连接，与第I主体部200 —起,提供发生多晶娃析出反应或加热反应中的至少一个反应所需的空间。这种第I主体部200和第2主体部300独立形成，相互连接，提供反应空间，但第I主体部200和第2主体部300也可制作成形成一个主体的一体型。底面部400位于第2主体部300的下面，与第2主体部300连接，组装有用于析出多晶硅的各种喷嘴600/650、加热器700、电极800等。此时，顶罩100、第I主体部200及第2主体部300可由碳钢、不锈钢、其它合金钢等机械强度优异、易于加工的金属材料构成。由这些材质构成的第I主体部200及第2主体部300的保护膜可由金属、有机高分子、陶瓷或石英等构成。组装顶罩100、第I主体部200及第2主体部300时，为了将反应器的内部与外部空间隔绝，可使用垫片(gasket)或密封材料(sealing material)。第I主体部200和第2主体部300可以是圆筒形管(pipe)、法兰、口径管(tube)及配件(fitting)、盘(plate)、圆锥、椭圆或冷却媒体在双壁之间流动的夹套(jacket)等多种形态。另外，当顶罩100、第I主体部200及第2主体部300由金属材质构成时，可在其内部表面涂布保护膜或是追加安装保护管或保护壁。保护膜、保护管或保护壁可由金属材质构成，但为了防止反应器内部的污染，可利用有机高分子、陶瓷、石英等非金属材料进行涂层或衬里。第I主体部200和第2主体部300为了达到防止热膨胀、保护作业者、防止其它事故等目的，可通过水、油、气体、空气等冷却流体保持在既定温度范围以下。可制作成使冷却流体在需要冷却的第I主体部200和第2主体部300构成要素的内部或外壁进行循环。另一方面，在第I主体部200和第2主体部300的外部表面，为了保护作业者及防止过度热损失，可安装隔热材料。如前所述，为实现多晶硅的大量生产，当流化床反应器的尺寸及高度增加时，流化床反应器的组装安装及维护会变得困难。即，当流化床反应器包含一个尺寸大、高度高、重量重的主体部和反应管时，在进行流化本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种流化床反应器，其特征在于，包括：反应管；流动气体供应部，独立地进行控制，向上述反应管内部供应流动气体；以及反应气体供应部，向上述反应管内部供应反应气体。

【技术特征摘要】
...

【专利技术属性】
技术研发人员：丁允燮，金根镐，尹汝均，金镇成，
申请(专利权)人：硅科创富有限公司，
类型：发明
国别省市：