用于对硅粉和触媒进行干燥的系统和方法技术方案

本发明专利技术提供了一种用于对硅粉和触媒进行干燥的系统和方法。该系统包括：混料机；干燥器，所述干燥器与所述混料机相连；以及气体供给装置，所述气体供给装置与所述干燥器相连。该系统结构简单，易操作控制，运行安全稳定；传热效果好，干燥时间短、效率高；系统反应温度和压力比较低，设备维护方便，能耗比较低。

【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本专利技术提供了一种。该系统包括：混料机；干燥器，所述干燥器与所述混料机相连；以及气体供给装置，所述气体供给装置与所述干燥器相连。该系统结构简单，易操作控制，运行安全稳定；传热效果好，干燥时间短、效率高；系统反应温度和压力比较低，设备维护方便，能耗比较低。【专利说明】
本专利技术涉及多晶硅生产领域，具体地，涉及一种。
技术介绍
多晶硅生产过程中产生的大量的副产物四氯化硅，直接排放会严重污染环境。现有的处理方式是将四氯化硅通过冷氢化转化为三氯氢硅，该方法是将粉末状触媒与硅粉按一定比例均匀混合后，在气体气氛下由20摄氏度至420摄氏度连续变化的温度条件下处理；按一定配比的气体、四氯化硅混合气体通过处理后的催化剂与硅粉料层实现四氯化硅的冷氢化反应。硅粉和粉末状触媒进入冷氢化反应系统前需要干燥，即将氧化态的触媒还原为具有活性的镍，同时将硅粉中的水分及触媒还原过程中产生的水分脱除，以免水分进入氢化系统，与氯硅烷反应产生HCl和SiO2，腐蚀设备，堵塞系统。以往硅粉和触媒的干燥是在干燥器外壁采用电感或者蒸汽夹套间接加热，使内部温度升高至干燥温度，由于硅粉的导热性极差，采用这些方式升温效率低，升温慢，而且温度分布不均匀，能耗较高，干燥时间长，影响正常生产。因此，有待改进。
技术实现思路
本专利技术旨在至少在一定程度上解决上述技术问题之一。为此，本专利技术的一个目的在于提出一种装置结构简单，传热效果好，升温速度快，温度分布均匀，能耗低，干燥效果好的。根据本专利技术第一方面实施例的用于对硅粉和触媒进行干燥的系统，包括混料机，所述混料机用于将所 述硅粉和触媒进行混合以便得到硅粉触媒混合物；干燥器，所述干燥器与所述混料机相连，用于在惰性气体环境下对所述硅粉触媒混合物进行干燥处理；以及气体供给装置，所述气体供给装置与所述干燥器相连，用于为所述干燥器提供气体，其中，所述干燥器包括:干燥器本体，所述干燥器本体内限定有干燥空间；原料进料口，所述原料进料口设置在所述干燥器本体上，并且所述原料进料口与所述混料机相连，用于向所述干燥空间内供给所述硅粉触媒混合物；以及气体进料口，所述气体进料口设置在所述干燥器本体上，并且所述气体进料口与所述气体供给装置相连，用于向所述干燥空间内供给气体。根据本专利技术实施例的用于对硅粉和触媒进行干燥的系统结构简单，易操作控制，运行安全稳定；而且传热效果好，干燥时间短、效率高；同时系统中反应温度和压力比较低，设备维护方便，能耗比较低。另外，根据本专利技术上述实施例的用于对硅粉和触媒进行干燥的系统，还可以具有如下附加的技术特征:根据本专利技术的一个实施例，所述干燥器进一步包括气体出口，所述气体出口设置在所述干燥器本体上，用于将剩余气体排出所述干燥空间。由此，可以有效地将干燥反应所产生的剩余气体排出干燥器。根据本专利技术的一个实施例，进一步包括除尘装置，所述除尘装置与所述气体出口相连，用于对排出的所述剩余气体进行除尘处理。由此，不仅可以有效地回收从干燥器排出的剩余气体中携带的少量硅粉和触媒，同时达到使排放进入大气的惰性气体不会污染环境的目的。根据本专利技术的一个实施例，进一步包括:热交换装置，所述热交换装置包括:热交换装置本体，所述热交换装置本体内限定出用于使所述经过除尘的气体和所述惰性气体进行热交换，以便分别得到经过冷却的除尘气体和经过预热的惰性气体的热交换空间；第一气体进口，所述第一气体进口设置在所述热交换装置本体上，并且所述第一气体进口与所述除尘装置相连，用于将所述经过除尘的气体供给到所述热交换装置；第一气体出口，所述第一气体出口设置在所述热交换装置本体上，用于将所述经过冷却的除尘气体排放出所述用于对硅粉和触媒进行干燥的系统；第二气体进口，所述第二气体进口设置在所述热交换装置本体上，并且所述第二气体进口与所述气体供给装置相连，用于将所述惰性气体供给到所述热交换装置；以及第二气体出口，所述第二气体出口设置在所述热交换装置本体上，并且所述第二气体出口与所述干燥器相连，用于将所述经过预热的惰性气体供给到所述干燥器。由此，不仅可以对能量进行回收，并进一步用于后续对惰性气体的加热处理，从而节省能耗，降低成本；同时，经过回收热量的气体不仅热量低，而且不含有杂质成分，对环境无污染，无危害，因此可以直接排放到大气中，可不形成环境负载。根据本专利技术的一个实施例，所述触媒为非氧化态触媒。由此，可以提高四氯化硅氢化反应的效率。根据本专利技术的一个实施例，所述非氧化态触媒为铜粉或铜的氯化物。由此，进一步提闻四氣化娃氧化反应的效率。根据本专利技术的一个实施例，所述干燥器包括:电阻加热棒套管，用于向所述干燥空间中的所述硅粉触媒混合物提供热量；和气体分布器，用于将所述气体供给装置提供的所述惰性气体分散到所述干燥空间内。由此，可以向干燥器内提供均匀而充足的热量和惰性气体，从而高效地对硅粉和触媒进行干燥处理。根据本专利技术的一个实施例，所述干燥处理是在150摄氏度~450摄氏度的温度下进行的。由此，可以在最适合的温度条件下对非氧化态触媒进行干燥，不仅可以缩短干燥时间，还能提高干燥效率。根据本专利技术的一个实施例，所述干燥处理是在0.1MPa-0.5MPa的压力下进行的。由此，可以在最适合的压力条件下对非氧化态触媒进行干燥，不仅可以缩短干燥时间、提高干燥效率，同时还能保证干燥系统的安全性与稳定性。根据本专利技术的一个实施例，所述惰性气体为氦气、氮气或氩气。由此，可以使得硅粉和触媒在惰性气体的气氛下进行干燥，避免干燥器氧气的存在而氧化非氧化态触媒，从而提高硅粉和触媒的干燥效率。根据本专利技术的一个实施例，所述惰性气体为氮气。由此，可以使得硅粉和触媒在氮气气氛下进行干燥，避免干燥器氧气的存在而氧化非氧化态触媒，不仅可以达到提高硅粉和触媒的干燥效率的目的，还可以降低生产成本。根据本专利技术的一个实施例，所述除尘装置为布袋收尘器或陶瓷过滤器。由此，可以进一步有效地提高去除从干燥器排出的剩余气体中携带的少量硅粉和触媒的效率。根据本专利技术的一个实施例，所述热交换装置为列管式热交换器。根据本专利技术的一个实施例，在所述热交换装置本体中使所述经过除尘的气体和所述惰性气体进行热交换是利用所述惰性气体吸收所述经过除尘的气体的热量进行的。 根据本专利技术第二方面实施例的用于对硅粉和触媒进行干燥的方法，所述方法包括:将所述硅粉和触媒进行混合，以便得到硅粉触媒混合物。在惰性气体条件下，将所述硅粉触媒混合物进行干燥处理，以便获得经过干燥的硅粉触媒和剩余气体；将所述剩余气体进行除尘处理，以便获得经过除尘的气体；将所述经过除尘的气体和惰性气体进行热交换，以便分别得到经过冷却的除尘气体和经过预热的惰性气体；以及利用所述经过预热的惰性气体形成所述惰性气体条件。采用根据本专利技术实施例的用于对硅粉和触媒进行干燥的方法不仅具有传热效果好，干燥时间短、效率高的特点；而且该方法反应温度和压力比较低，工艺操作可控性强，设备维护方便，同时还可以通过系统中剩余气体自身的热量对新鲜提供的惰性气体进行加热，从而节省了加热处理的步骤，降低了工艺成本。另外，根据本专利技术上述实施例的用于对硅粉和触媒进行干燥的方法，还可以具有如下附加的技术特征:根据本专利技术的一个实施例，所述触媒为非氧化态触媒。由此，可以提高四氯化硅氢化反应的效率。根据本专利技术的一个实施例本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于对硅粉和触媒进行干燥的系统，其特征在于，包括：混料机，所述混料机用于将所述硅粉和触媒进行混合以便得到硅粉触媒混合物；干燥器，所述干燥器与所述混料机相连，用于在惰性气体环境下对所述硅粉触媒混合物进行干燥处理；以及气体供给装置，所述气体供给装置与所述干燥器相连，用于为所述干燥器提供惰性气体，其中，所述干燥器包括：干燥器本体，所述干燥器本体内限定有干燥空间；原料进料口，所述原料进料口设置在所述干燥器本体上，并且所述原料进料口与所述混料机相连，用于向所述干燥空间内供给所述硅粉触媒混合物；以及气体进料口，所述气体进料口设置在所述干燥器本体上，并且所述气体进料口与所述气体供给装置相连，用于向所述干燥空间内供给惰性气体。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：张升学，严大洲，肖荣晖，汤传斌，杨永亮，万烨，
申请(专利权)人：中国恩菲工程技术有限公司，
类型：发明
国别省市：