本实用新型专利技术属于化工技术领域，特别涉及一种四氯化硅的合成装置，液氯储罐经屏蔽泵将液氯送至液氯气化器，气化后的氯气汇同氯化氢通入流化床反应器，硅粉储罐通过计量罐将硅粉通过氮气送至流化床反应器，合成气经蒸汽发生器一后经旋风除尘器和布袋除尘器除尘送至第一冷凝器，沉降硅粉回到流化床反应器继续反应，冷凝的液相四氯化硅送至四氯化硅储罐，气相三氯氢硅送至光催化反应器，光催化反应器通入氯气和氢气反应二次生成四氯化硅，出气经蒸汽发生器二后送至第二冷凝器，生成的液相四氯化硅送至四氯化硅储罐，氯化氢和氢气回到光催化反应器继续反应。该合成装置在无需提升设备要求的前提下，提高了四氯化硅转化率，提高能源利用率，降低生产成本。降低生产成本。降低生产成本。
【技术实现步骤摘要】
一种四氯化硅的合成装置
[0001]本技术属于化工
，特别涉及一种四氯化硅的合成装置。
技术介绍
[0002]四氯化硅是重要的化工产品，受热或遇水分解放热，放出腐蚀性烟气，对很多金属尤其是潮湿空气存在下有腐蚀性，具有令人窒息的臭味。四氯化硅可以作为微细二氧化硅、合成石英、氮化硅及其他各种有机硅化合物的合成原料来使用，如硅酸酯类、有机硅单体、有机硅油、高温绝缘漆、有机硅树脂、硅橡胶和耐热垫衬材料。工业上常采用硅粉高温与氯化氢直接反应合成四氯化硅，该方法反应部分采用流化床反应器。为了提高四氯化硅的转化率，往往需要将流化床反应器温度提高到800℃以上，而此时四氯化硅的转化率70
‑
80％，三氯氢硅的转换率20
‑
30％，提高温度虽然有利于四氯化硅的转化，但四氯化硅转化率依然不高，且高温对设备的要求严苛。合成过程中产生大量的热量，为了保持反应器温度范围，常用的取热方式是加入大量的氮气或氯气加大过量作为冷媒移走反应产生的热量，使用氮气或氯气带走反应过程产生的热量，该部分热量无法回收，不但增加了生产资源耗用成本，而且对设备要求较高，增加了设备购置成本，还造成较大的安全隐患和能源浪费。
技术实现思路
[0003]针对上述情况，本技术设计了一种四氯化硅的合成装置。
[0004]为了实现以上目的，本技术采用如下技术方案：
[0005]一种四氯化硅的合成装置，包括液氯储罐、硅粉储罐、流化床反应器、屏蔽泵、液氯气化器、计量罐、蒸汽发生器一、蒸汽发生器二、旋风除尘器、布袋除尘器、光催化反应器、第一冷凝器、第二冷凝器和四氯化硅储罐，所述液氯储罐的出料口经屏蔽泵连接至液氯气化器，液氯气化器的出气口连接至流化床反应器底部的氯气进气口，流化床反应器底部还设置有氯化氢进气口，硅粉储罐的出料口通过计量罐连接至流化床反应器的硅粉进料口，流化床反应器上还设置有导热油进口和导热油出口，流化床反应器顶部的出气口连接至蒸汽发生器一的进气口，蒸汽发生器一的出气口连接至旋风除尘器的进气口，旋风除尘器的出气口连接至布袋除尘器，布袋除尘器和旋风除尘器底部的出料口均连接至流化床反应器的返料口，布袋除尘器的出气口连接至第一冷凝器的进气口，第一冷凝器的出液口连接至四氯化硅储罐，第一冷凝器的出气口连接至光催化反应器的三氯氢硅进料口，光催化反应器底部还设置有氯气进口和氢气进口，光催化反应器上还设置有蒸汽进口和蒸汽出口，光催化反应器顶部的出气口连接至蒸汽发生器二的进气口，蒸汽发生器二的出气口连接至第二冷凝器的进气口，第二冷凝器的出液口连接至四氯化硅储罐，第二冷凝器的出气口连接至光催化反应器的返料口。
[0006]进一步地，所述蒸汽发生器一和蒸汽发生器二的进水口均连接至去离子水管路，换热产生的蒸汽可供液氯气化器和光催化反应器加热使用。
[0007]进一步地，所述液氯气化器上设置有蒸汽加热口和冷凝水出口。
[0008]进一步地，所述布袋除尘器为脉冲反吹式布袋除尘器。
[0009]本技术还包括能够使其正常使用的其它组件，均为本领域的常规手段，另外，本技术中未加限定的装置或组件，均采用本领域的现有技术，例如：屏蔽泵、液氯气化器、计量罐、流化床反应器、光催化反应器、旋风除尘器、蒸汽发生器、冷凝器等。
[0010]本技术的有益效果如下：
[0011]本技术所提供的四氯化硅的合成装置，采用流化床反应器再加光催化反应器两次反应，使得四氯化硅的转化率可达95
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98％，在无需提升反应设备的耐高温和耐高压要求的前提下，显著地提高了四氯化硅的转化率，提高了生产的安全性，另外加强了反应热量的回收再利用，提高了能源的利用率，提升了生产效率的同时，降低了生产成本，提高了企业的经济效益。
附图说明
[0012]图1为实施例中合成装置的结构示意图。
具体实施方式
[0013]下面将结合具体的实施例，对本技术的技术方案进行清晰完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本技术的部分实施例，而不是全部的实施例。
[0014]实施例
[0015]如图1所示，一种四氯化硅的合成装置，包括液氯储罐1、硅粉储罐2、流化床反应器3、屏蔽泵4、液氯气化器5、计量罐6、蒸汽发生器一7、蒸汽发生器二8、旋风除尘器9、布袋除尘器10、光催化反应器11、第一冷凝器12、第二冷凝器13和四氯化硅储罐14，所述液氯储罐的出料口经屏蔽泵连接至液氯气化器，液氯气化器的出气口连接至流化床反应器底部的氯气进气口，流化床反应器底部还设置有氯化氢进气口，硅粉储罐的出料口通过计量罐连接至流化床反应器的硅粉进料口，流化床反应器上还设置有导热油进口和导热油出口，流化床反应器顶部的出气口连接至蒸汽发生器一的进气口，蒸汽发生器一的出气口连接至旋风除尘器的进气口，旋风除尘器的出气口连接至布袋除尘器，布袋除尘器和旋风除尘器底部的出料口均连接至流化床反应器的返料口，布袋除尘器的出气口连接至第一冷凝器的进气口，第一冷凝器的出液口连接至四氯化硅储罐，第一冷凝器的出气口连接至光催化反应器的三氯氢硅进料口，光催化反应器底部还设置有氯气进口和氢气进口，光催化反应器上还设置有蒸汽进口和蒸汽出口，光催化反应器顶部的出气口连接至蒸汽发生器二的进气口，蒸汽发生器二的出气口连接至第二冷凝器的进气口，第二冷凝器的出液口连接至四氯化硅储罐，第二冷凝器的出气口连接至光催化反应器的返料口。
[0016]所述蒸汽发生器一和蒸汽发生器二的进水口均连接至去离子水管路，换热产生的蒸汽可供液氯气化器和光催化反应器加热使用，还可用于生产系统其它设备加热使用，去离子水能够有效防止管路及设备结垢。
[0017]所述液氯气化器上设置有蒸汽加热口和冷凝水出口。
[0018]所述布袋除尘器为脉冲反吹式布袋除尘器。
[0019]所述液氯储罐的出料口经屏蔽泵将液氯送至液氯气化器，气化后的氯气汇同外接的氯化氢气体通入流化床反应器的底部，流化床反应器利用导热油加热至200～340℃，所
述硅粉储罐的出料口连接至计量罐，计量罐顶部通入氮气，硅粉经计量后在氮气的携载下进入流化床反应器，流化床反应器顶部出气经蒸汽发生器一换热后送至旋风除尘器，旋风除尘器出气口连接至布袋除尘器，旋风除尘器和布袋除尘器底部沉降下来的未完全反应的硅粉在氮气的携载下返回到流化床反应器继续反应，布袋除尘器的出气送至第一冷凝器，冷凝生成的液相的四氯化硅送至四氯化硅储罐，未冷凝的气相的三氯氢硅送至光催化反应器继续反应，光催化反应器利用蒸汽加热至120～180℃，其底部通入氯气和氢气在紫外线光照下与三氯氢硅反应生成四氯化硅和氯化氢，光催化反应器出气经蒸汽发生器二换热后送至第二冷凝器，冷凝生成的液相的四氯化硅送至四氯化硅储罐，未冷凝的未完全反应的氯化氢和氢气返回到光催化反应器继续反应。
[0020]所述流化床反应器还可加入CuCl2作为催化剂，可降低合成反应的温度和压力条件，降低流化床反应器的设备要求，降低设备制造成本。
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【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种四氯化硅的合成装置，包括液氯储罐、硅粉储罐和流化床反应器，其特征在于：还包括屏蔽泵、液氯气化器、计量罐、蒸汽发生器一、蒸汽发生器二、旋风除尘器、布袋除尘器、光催化反应器、第一冷凝器、第二冷凝器和四氯化硅储罐，所述液氯储罐的出料口经屏蔽泵连接至液氯气化器，液氯气化器的出气口连接至流化床反应器底部的氯气进气口，流化床反应器底部还设置有氯化氢进气口，硅粉储罐的出料口通过计量罐连接至流化床反应器的硅粉进料口，流化床反应器上还设置有导热油进口和导热油出口，流化床反应器顶部的出气口连接至蒸汽发生器一的进气口，蒸汽发生器一的出气口连接至旋风除尘器的进气口，旋风除尘器的出气口连接至布袋除尘器，布袋除尘器和旋风除尘器底部的出料口均连接至流化床反应器的返料口，布袋除尘器的出气口连接至第一冷凝器的进气口，第一冷凝器的出液口连接至...
【专利技术属性】
技术研发人员：陈鹏飞，陈建祥，秦小勇，贺绍大，
申请(专利权)人：河南尚宇新能源股份有限公司，
类型：新型
国别省市：
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