本实用新型专利技术公开了一种合成反应装置，其特征在于：包括连通的圆柱状上筒体和倒圆锥状下筒体，上筒体中安装设置有出风口位于上筒体上部的上排气管，下筒体底端连通设置有下排料管，上筒体沿筒壁水平切线方向上设置有安装有喷嘴的进风管；所述喷嘴设置有副产物进气管、相变储能材料水溶液或水乳液进料管；该装置利用气流在容器内沿反应器内壁做高速螺旋运动的原理，集四氯化硅水解、溶胶-凝胶反应和氯化氢的分离于一体一步完成。（*该技术在2020年保护过期，可自由使用*）
【技术实现步骤摘要】
本技术涉及在多晶硅生产过程中副产物再利用的装置，特别是一种合成反应装置。
技术介绍
多晶硅是电子信息产业、太阳能光伏产业和半导体工业最重要的基础功能材料。 随着全球化石能源的日益紧缺，以太阳能为主的新能源产业获得了良好的发展机遇，2005、 2006,2007与2008年分别增长50%、41%、36%与99%。2010年，由于受金融危机的影响，光伏 产业的增长将减缓，预计仍将保持30%的增长。全球80%以上的多晶硅都是用改良西门子法生产的，我国已建和在建的多晶硅项 目都是采用改良西门子工艺。西门子工艺生产多晶硅过程中将会产生大量的副产物一四 氯化硅，每生产1公斤多晶硅就要产生10 —15公斤四氯化硅。据统计，2010年我国多晶 硅需求量为44800吨，国内多晶硅产量估计会超过30000吨，将产生300000—450000吨的 四氯化硅，四氯化硅是一种有毒有害具有强腐蚀性的液体，若不加以综合回收利用，对环境 和人体安全危害极大，四氯化硅的综合利用已经成为制约我国多晶硅可持续发展的技术瓶 颈。目前，四氯化硅的综合利用有两个途径一是通过热氢化或冷氢化将四氯化硅转 化为三氯氢硅加以回收利用，该工艺可以回收绝大部分四氯化硅，但仍有部分富含杂质的 四氯化硅必须排放，每生产公斤多晶硅大约要排放2-3公斤这样的四氯化硅。二是用四氯 化硅生产其他化工产品，如白炭黑、硅酸乙酯和有机硅产品等，但由于市场和成本问题，也 无法消化如此巨量的四氯化硅。因此，寻求一种低能耗、低成本和市场前景广阔的副产物再利用方法和研发一种 结构简单、高效的能工业化连续生产的装置势在必行。
技术实现思路
本技术专利的目的在于提供一种以多晶硅副产物为原料，采用不同相变储能 材料制备不同温度的系列定形相变储能材料的装置，使得四氯化硅水解、溶胶-凝胶反应 和氯化氢的分离于一体一步完成。为实现上述目的，本技术专利的技术方案如下一种合成反应装置，其特征在于包括连通的圆柱状上筒体和倒圆锥状下筒体，上 筒体中安装设置有出风口位于上筒体上部的上排气管，下筒体底端连通设置有下排料管， 上筒体沿筒壁水平切线方向上设置有安装有喷嘴的进风管；所述喷嘴设置有副产物进气 管、相变储能材料水溶液或水乳液进料管。所述喷嘴包括内套管和外套管，内套管套接在外套管内部，副产物进气管与内套 管连通，相变储能材料水溶液或水乳液进料管与外套管连通。所述内套管的出口和外套管的出口在同一处。上排气管的上端与离心风机相连。本技术的有益效果如下本技术可以以多晶硅副产物为原料，采用不同相变储能材料制备不同温度的 系列定形相变储能材料的装置，可以使四氯化硅水解、溶胶-凝胶反应和氯化氢的分离于 一体一步完成，结构简单、可规模化连续生产；可以使四氯化硅与相变储能材料水溶液或水 乳液充分混合，并发生水解和溶胶-凝胶反应，生成三维网络结构的二氧化硅凝胶，从反应 器底部排出后，经干燥脱水和脱氯化氢，制备得到定形相变储能材料；反应产生的氯化氢气 体在倒圆椎下筒体的反射作用下，螺旋向上，从反应装置顶部排出，实现分离；本技术 工艺流程短，设备简单、而且效率高、易于工业化连续生产。附图说明图1为本技术的结构示意图其中，附图标记为1上筒体，2下筒体，3上排气管，4下排料管，5喷嘴，6副产物进 气管，7进料管，8内套管，9外套管。具体实施方式如图1所示，本技术包括连通的圆柱状上筒体1和倒圆锥状下筒体2，上筒体 1中安装设置有出风口位于上筒体1上部的上排气管3，下筒体2底端连通设置有下排料管 4，上筒体1沿筒壁水平切线方向上设置有安装有喷嘴5的进风管；所述喷嘴5设置有副产 物进气管6、相变储能材料水溶液或水乳液进料管7。所述喷嘴5包括内套管8和外套管9，内套管8套接在外套管9内部，副产物进气 管6与内套管8连通，相变储能材料水溶液或水乳液进料管7与外套管9连通。所述内套管8的出口和外套管9的出口在同一处。上排气管3的上端与离心风机相连，在离心风机的抽排下，在合成反应器内形成 负压，副产物气体和相变储能材料水溶液或水乳液分别从喷嘴5的内套管8和外套管9被 吸入，在喷嘴5出口处混合，副产物的四氯化硅与相变储能材料水溶液或水乳液中的水发 生水解反应后，继续发生溶胶凝胶反应，生成三维网络结构的二氧化硅凝胶和氯化氢气体， 由于是切向进入，包覆有相变储能材料的二氧化硅凝胶沿反应器内壁做螺旋运动，从反应 器下排料管4排除，氯化氢气体沿反应器内壁外层做螺旋运动，在倒圆锥下筒体2的作用 下，形成上旋气流从反应器上排气管3排除。权利要求1.一种合成反应装置，其特征在于包括连通的圆柱状上筒体(1)和倒圆锥状下筒体 (2)，上筒体(1)中安装设置有出风口位于上筒体(1)上部的上排气管(3)，下筒体(2)底端 连通设置有下排料管(4)，上筒体(1)沿筒壁水平切线方向上设置有安装有喷嘴(5 )的进风 管；所述喷嘴(5)设置有副产物进气管(6)、相变储能材料水溶液或水乳液进料管(7)。2.根据权利要求1所述的一种合成反应装置，其特征在于所述喷嘴(5)包括内套管 (8)和外套管(9)，内套管(8)套接在外套管(9)内部，副产物进气管(6)与内套管(8)连通， 相变储能材料水溶液或水乳液进料管(7)与外套管(9)连通。3.根据权利要求2所述的一种合成反应装置，其特征在于所述内套管(8)的出口和外 套管(9)的出口在同一处。4.根据权利要求1所述的一种合成反应装置，其特征在于上排气管(3)的上端与离心 风机相连。专利摘要本技术公开了一种合成反应装置，其特征在于包括连通的圆柱状上筒体和倒圆锥状下筒体，上筒体中安装设置有出风口位于上筒体上部的上排气管，下筒体底端连通设置有下排料管，上筒体沿筒壁水平切线方向上设置有安装有喷嘴的进风管；所述喷嘴设置有副产物进气管、相变储能材料水溶液或水乳液进料管；该装置利用气流在容器内沿反应器内壁做高速螺旋运动的原理，集四氯化硅水解、溶胶-凝胶反应和氯化氢的分离于一体一步完成。文档编号C01B33/12GK201864578SQ20102058328公开日2011年6月15日 申请日期2010年10月29日 优先权日2010年10月29日专利技术者冯德志, 田世富, 赵乘寿, 陈俊敏 申请人:四川永祥股份有限公司, 西南交通大学本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种合成反应装置，其特征在于：包括连通的圆柱状上筒体（１）和倒圆锥状下筒体（２），上筒体（１）中安装设置有出风口位于上筒体（１）上部的上排气管（３），下筒体（２）底端连通设置有下排料管（４），上筒体（１）沿筒壁水平切线方向上设置有安装有喷嘴（５）的进风管；所述喷嘴（５）设置有副产物进气管（６）、相变储能材料水溶液或水乳液进料管（７）。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：田世富，赵乘寿，冯德志，陈俊敏，
申请(专利权)人：四川永祥股份有限公司，西南交通大学，
类型：实用新型
国别省市：51
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。