用于对硅粉和触媒进行活化和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活化和干燥的系统和方法。该系统包括：混料机；活化干燥器，所述活化干燥器与所述混料机相连；以及还原气供给装置，所述还原气供给装置与所述活化干燥器相连。该系统结构简单，易操作控制，运行安全稳定；气体分布均匀，传热效果好，活化干燥时间短、效率高；系统反应温度和压力比较低，设备维护方便；还可以对还原气循环利用，回收热量，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；活化干燥器，所述活化干燥器与所述混料机相连；以及还原气供给装置，所述还原气供给装置与所述活化干燥器相连。该系统结构简单，易操作控制，运行安全稳定；气体分布均匀，传热效果好，活化干燥时间短、效率高；系统反应温度和压力比较低，设备维护方便；还可以对还原气循环利用，回收热量，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，在还原气气氛下由20摄氏度至420摄氏度连续变化的温度条件下活化处理；按一定配比的还原气、四氯化硅混合气体通过活化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活化干燥，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。以往硅粉和触媒的活化干燥是在干燥器外壁采用电感加热或蒸汽加热，使内部温度升高至活化干燥温度，，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；活化干燥时间长，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，活化干燥效果好的用于对硅粉和触媒进行活化和干燥的`系统和方法。`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活化和干燥的系统，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；活化干燥器，所述活化干燥器与所述混料机相连，用于将所述硅粉触媒混合物进行活化干燥处理；以及还原气供给装置，所述还原气供给装置与所述活化干燥器相连，用于为所述活化干燥器提供还原气，其中，所述活化干燥器包括:活化干燥器本体，所述活化干燥器本体内限定有活化干燥空间；原料进料口，所述原料进料口设置在所述活化干燥器本体上，并且所述原料进料口与所述混料机相连，用于向所述活化干燥空间内供给所述硅粉触媒混合物；以及还原气进料口，所述还原气进料口设置在所述活化干燥器本体上，并且所述还原气进料口与所述还原气供给装置相连，用于向所述活化干燥空间内供给还原气。根据本专利技术实施例的用于对硅粉和触媒进行活化和干燥的系统，结构简单，易操作控制，运行安全稳定；而且传热效果好，活化干燥时间短、效率高；同时系统中反应温度和压力比较低，设备维护方便；还可以对还原气循环利用，热量回收，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活化和干燥的系统，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，所述活化干燥器进一步包括气体出口，所述气体出口设置在所述活化干燥器本体上，用于将剩余气体排出所述活化干燥空间。由此，可以有效地将活化干燥反应所产生的剩余气体排出活化干燥器。根据本专利技术的一个实施例，进一步包括除尘装置，所述除尘装置分别与所述气体出口和所述还原气供给装置相连，用于对排出的所述剩余气体进行除尘以便获得经过除尘的气体。由此，可以有效地去除从活化干燥器排出的剩余气体中携带的少量硅粉和触媒。根据本专利技术的一个实施例，进一步包括净化装置，所述净化装置分别与所述除尘装置和所述还原气供给装置相连，用于对所述经过除尘的气体进行净化以便获得净化还原气。由此，可以有效地洁净经过除尘的气体中杂质成分，从而得到洁净的还原气并通入活化干燥装置而加以循环利用，达到降低能耗的目的。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净化还原气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净化还原气的热交换空间；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，并且所述第一气体出口与所述净化装置相连，用于将所述经过冷却的除尘气体供给到所述净化装置；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净化装置相连，用于将所述净化还原气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还原气供给装置相连，用于将所述经过预热的净化还原气供给到所述还原气供给装置。由此，根据本专利技术的热交换装置，可以同时达到提高对经过除尘的气体的加热作用和高效降低净化还原气的温度的作用，不仅有效地利用了气体自身的热量，节省了能源，而且工艺简单易行，高效稳定。 根据本专利技术的一个实施例，所述触媒为氧化态触媒。由此，可以利用还原气将氧化态触媒还原为活化状态。根据本专利技术的一个实施例，所述氧化态触媒为镍触媒。由此，可以利用还原气将氧化态的镍触媒还原为活化状态。根据本专利技术的一个实施例，所述活化干燥器包括:电阻加热棒套管，用于向所述活化干燥空间中的所述硅粉触媒混合物提供热量；和还原气分布器，用于将所述还原气供给装置提供的所述还原气分散到所述活化干燥空间内。由此，可以高效对活化干燥器空间中的硅粉和触媒在还原气的气氛和高温条件下进行活化处理，使得该系统具有较好的传热效果O根据本专利技术的实施例，所述活化干燥处理是在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氧化态触媒进行活化与干燥，不仅可以缩短活化干燥时间，还能提高活化干燥效率。根据本专利技术的实施例，所述活化干燥处理是在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氧化态触媒进行活化与干燥，不仅可以缩短活化干燥时间、提高活化干燥效率，同时还能保证活化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，所述还原气供给装置进一步包括电加热组件，用于对所述还原气进行加热处理。由此，可以预先将提供给活化干燥器的还原气进行加热，从而达到与硅粉/触媒进行活化反应的温度，提高活化反应的效率，并循环利用还原气，达到降低能耗的目的。根据本专利技术的一个实施例，所述还原气为氢气。由此，可以利用氢气有效地与硅粉和触媒进行还原反应，提高活化触媒的效率。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活化干燥器排出的剩余气体中携带的少量硅粉和触媒。根据本专利技术的一个实施例，所述净化装置包括:加压组件，所述加压组件与所述热交换装置相连，用于对所述经过冷却的除尘气体进行加压处理，其中所述加压处理是利用气体压缩机将所述经过冷却的除尘气体的压力压缩到0.1MPa~0.5MPa ;脱氧组件，所述脱氧组件与所述加压组件相连，用于将经过加压的气体进行脱氧处理，其中，所述脱氧处理是利用除氧催化剂在60摄氏度~135摄氏度的温度下进行的；脱水组件，所述脱水组件与所述脱氧组件相连，用于将经过脱氧的气体进行脱水处理，其中，所述脱水处理进一步包括:利用低温冷本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于对硅粉和触媒进行活化和干燥的系统，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；活化干燥器，所述活化干燥器与所述混料机相连，用于将所述硅粉触媒混合物进行活化干燥处理；以及还原气供给装置，所述还原气供给装置与所述活化干燥器相连，用于为所述活化干燥器提供还原气其中，所述活化干燥器包括：活化干燥器本体，所述活化干燥器本体内限定有活化干燥空间；原料进料口，所述原料进料口设置在所述活化干燥器本体上，并且所述原料进料口与所述混料机相连，用于向所述活化干燥空间内供给所述硅粉触媒混合物；以及还原气进料口，所述还原气进料口设置在所述活化干燥器本体上，并且所述还原气进料口与所述还原气供给装置相连，用于向所述活化干燥空间内供给还原气。

【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：