一种新型四氯化硅氯化炉制造技术

本实用新型专利技术公开了一种新型四氯化硅氯化炉，包括中间壳体、上封头和下封头，所上封头和下封头分别通过法兰与中间壳体的顶部和底部固定连接形成炉体，所述上封头上设有人孔装置、测温口Ⅰ和出气口，所述下封头上设有氯气进口，下封头内设有气体分布器，气体分布器与氯气进口连通；所述中间壳体包括上部扩大除尘段和下部反应段；所述下部反应段的上部设有进料口，下部设有测温口Ⅱ和点火口；所述下部反应段的长径比为4-6:1，所述炉体的内表面内衬有耐火保温层。采用本实用新型专利技术的该氯化炉生产四氯化硅生产成本低，还克服了现有技术利用金属硅生产四氯化硅生产成本高和散热困难的技术问题，操作简单，产量大，提高了四氯化硅的生产效率。（*该技术在2023年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
一种新型四氯化硅氯化炉
本技术涉及硅化工领域，特别是涉及一种采用二氧化硅直接氯化生产四氯化硅的新型四氯化硅氯化炉。
技术介绍
目前市场上的四氯化娃主要是由三氯氢娃合成生产系统生产三氯氢娃时产生的副产物四氯化硅或多晶硅生产中产生的四氯化硅经精馏提纯而得到的，没有专门生产四氯化硅的生产装置。现在由于多晶硅市场不景气，大部分停产，四氯化硅逐渐紧缺起来，价格不断上涨，为满足市场需求，急需一种生产成本低廉的四氯化硅生产工艺，即采用二氧化硅、石油焦、氯气生产四氯化硅的新方法，作为该方法生产四氯化硅的核心设备之一四氯化硅氯化炉应运而生。现有的四氯化硅在生产方法存在的缺点:金属硅生产四氯化硅生产成本太高，导致投资成本大；而且整个生产系统散热困难，导致产量较低。
技术实现思路
本技术为了解决现有技术存在的上述技术问题，提供了一种新型四氯化硅氯化炉。采用本技术的该氯化炉生产四氯化硅生产成本低，还克服了现有技术利用金属硅生产四氯化硅生产成本高和散热困难的技术问题，操作简单，产量大，提高了四氯化硅的生产效率。本技术采用的技术方案如下:一种新型四氯化硅氯化炉，包括中间壳体、上封头和下封头，所述上封头和下封头分别通过法兰与中间壳体的顶部和底部固定连接形成炉体，其特征在于:所述上封头上设有人孔装置、测温口 I和出气口，所述下封头上设有氯气进口，下封头内设有气体分布器，气体分布器与氯气进口连通；所述中间壳体包括上部扩大除尘段和下部反应段；所述下部反应段的上部设有进料口，下部设有测温口 II和点火口 ；所述下部反应段的长径比为4-6:1，所述炉体的内表面内衬有耐火保温层。所述耐火保温层的厚度为300-800mm，耐火保温层包括耐火轻质浇灌层、保温层和耐火重质浇灌层，所述耐火轻质浇灌层砌筑在炉体的内表面上，保温层砌筑在耐火轻质浇灌层上，耐火重质浇灌层砌筑在保温层上。耐火轻质浇灌层、保温层和耐火重质浇灌层形成坚硬致密耐磨的耐火保温层，各层具有不同的材质、性能和用途，使得耐火保温层具有良好的保温性能和耐冲刷性能。所述上部扩大除尘段截面积是下部反应段截面积的4-8倍。所述气体分布器为耐火布气罩，耐火布气罩上设有均布的透气孔。耐火布气罩米用耐火材料浇注而成，耐火性能好；透气孔便于氯气通过，氯气从氯气进口进入到耐火布气罩内，再通过透气孔散布在下封头内。所述下部反应段的长度为4-8m，内空直径为800-1000mm。所述上部扩大除尘段与下部反应段的直径比为2-4:1。所述进料口倾斜设置在下部反应段的上部。所述炉体为碳钢炉体。本技术与现有技术相比，其优点在于:1、本技术采用耐火保温层，在碳钢炉体内部施工，使的设备内部使用温度能在1000度左右，而外表壳体仅几十度，用普通碳钢制成的碳钢炉体，使得氯化炉制作成本低。2、本技术采用中间壳体包括上部扩大除尘段和下部反应段；反应段大大加长，氯化炉炉体较长，上部扩大除尘段较长。四氯化硅合成尾气带出的二氧化硅粉及石油焦较少，系统不易堵塞；本技术的单台设备日生产能力在10 —15吨之间，正常产量在13吨以上，并且使用寿命较长。3、本技术不需要外加电磁感应加热器；通过原料配方，利用自身反应放热，维持反应持续进行，改变外加电磁感应加热器能耗高，可以有效降低生产成本。4、本技术采用内衬耐火材料的方式，起到保温隔热，密封耐冲刷等作用，使得外部壳体用普通钢材质就用长期安全稳定生产。且根据各个部分的功能特点，采用不同的内衬方式，不同的内衬厚度，有效地降低设备制造难度和成本。5、本技术采用下部反应段长径比为4-6:1，且下部反应段上方的上部扩大除尘段又大又长，有利于延长反应时间，有利于反应生成四氯化硅气体除尘；上部扩大除尘段与下部反应段直径比为2-4:1，能有效地延长反应时间，氯气与二氧化硅和石油焦接触反应行程长，反应完全，合成气中氯气含量低。【附图说明】图1为本技术结构示意图图2为本技术下封头结构放大图图3为本技术结构俯视图4为本技术A-A剖视图图中标记为:1、中间壳体，2、上封头，3、下封头，4、人孔装置，5、测温口 I，6、出气口，7、氯气进口，8、气体分布器，9、进料口，10、测温口 II，11、点火口，12、耐火保温层，13、耐火轻质浇灌层，14、保温层，15、耐火重质浇灌层，16，压力表安装口。【具体实施方式】下面结合附图对本技术进行进一步的说明:实施例1:一种新型四氯化硅氯化炉，包括中间壳体1、上封头2和下封头3，所上封头2和下封头3分别通过法兰与中间壳体I的顶部和底部固定连接形成炉体，所述上封头2上设有人孔装置4、测温口 I 5和出气口 6，所述下封头3上设有氯气进口 7，下封头3内设有气体分布器8，气体分布器8与氯气进口 7连通；所述中间壳体I包括上部扩大除尘段和下部反应段；所述下部反应段的上部设有进料口 9，下部设有测温口 II 10和点火口 11 ;所述下部反应段的长径比为4:1，所述炉体的内表面内衬有耐火保温层12。本技术中，所述耐火保温层12的厚度为800mm，耐火保温层12包括耐火轻质浇灌层13、保温层14和耐火重质浇灌层15，所述耐火轻质浇灌层13砌筑在炉体的内表面上，保温层14砌筑在耐火轻质浇灌层13上，耐火重质浇灌层14砌筑在保温层14上。耐火轻质浇灌层13、保温层14和耐火重质浇灌层15形成坚硬硬致密耐磨的耐火保温层12，各层具有不同的材质、性能和用途，使得耐火保温层12具有良好的保温性能和耐冲刷性能。本技术中，所述上部扩大除尘段截面积是下部反应段截面积的4倍。本技术中，所述气体分布器8为耐火布气罩,耐火布气罩上设有均布的透气孔。耐火布气罩采用耐火材料浇注而成，耐火性能好；透气孔便于氯气通过，氯气从氯气进口 7进入到耐火布气罩内，再通过透气孔散布在下封头3内。本技术中，所述下部反应段的长度为4m，内空直径为800mm。本技术中，所述上部扩大除尘段与下部反应段的直径比为2:1。本技术中，所述进料口 9倾斜设置在下部反应段的上部。本技术中，所述炉体为碳钢炉体。本技术在使用时，在氯化炉内氯气与二氧化硅及石油焦的固体混合物在1000度左右反应生成四氯化硅气体后经扩大段进入下一级冷却降温、沉降除尘、旋风除尘及布袋除尘工序，除完尘的干净气体进入冷凝器即得到四氯化硅粗品。实施例2:一种新型四氯化硅氯化炉，包括中间壳体1、上封头2和下封头3，所上封头2和下封头3分别通过法兰与中间壳体I的顶部和底部固定连接形成炉体，所述上封头2上设有人孔装置4、测温口 I 5和出气口 6，所述下封头3上设有氯气进口 7，下封头3内设有气体分布器8，气体分布器8与氯气进口 7连通；所述中间壳体I包括上部扩大除尘段和下部反应段；所述下部反应段的上部设有进料口 9，下部设有测温口 II 10和点火口 11 ;所述下部反应段的长径比为5:1，所述炉体的内表面内衬有耐火保温层12。本技术中，所述耐火保温层12的厚度为800mm，耐火保温层12包括耐火轻质浇灌层13、保温层14和耐火重质浇灌层15，所述耐火轻质浇灌层13砌筑在炉体的内表面上，保温层14砌筑在耐火轻质浇灌层13上，耐火重质浇灌层14砌筑在保温层14上。耐火本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种新型四氯化硅氯化炉，包括中间壳体（1）、上封头（2）和下封头（3），所上封头（2）和下封头（3）分别通过法兰与中间壳体的顶部和底部固定连接形成炉体，其特征在于：所述上封头（2）上设有人孔装置（4）、测温口Ⅰ（5）和出气口（6），所述下封头（3）上设有氯气进口（7），下封头（3）内设有气体分布器（8），气体分布器（8）与氯气进口（7）连通；所述中间壳体（1）包括上部扩大除尘段和下部反应段；所述下部反应段的上部设有进料口（9），下部设有测温口Ⅱ（10）和点火口（11）；所述下部反应段的长径比为4?6:1，所述炉体的内表面内衬有耐火保温层（12）。

【技术特征摘要】
1.一种新型四氯化硅氯化炉，包括中间壳体(I)、上封头(2)和下封头(3)，所上封头(2)和下封头(3)分别通过法兰与中间壳体的顶部和底部固定连接形成炉体，其特征在于:所述上封头(2)上设有人孔装置(4)、测温口 I (5)和出气口(6)，所述下封头(3)上设有氯气进口(7)，下封头(3)内设有气体分布器(8)，气体分布器(8)与氯气进口(7)连通；所述中间壳体(I)包括上部扩大除尘段和下部反应段；所述下部反应段的上部设有进料口(9)，下部设有测温口 II (10)和点火口(11);所述下部反应段的长径比为4-6:1，所述炉体的内表面内衬有耐火保温层(12)。2.根据权利要求1所述的一种新型四氯化硅氯化炉，其特征在于:所述耐火保温层(12)的厚度为300-800mm，耐火保温层(12)包括耐火轻质浇灌层(13)、保温层(14)和耐火重质浇灌层(15)，所述耐火轻质浇灌层(...

【专利技术属性】
技术研发人员：梁进，
申请(专利权)人：乐山永祥硅业有限公司，
类型：实用新型
国别省市：