专利名称：气相法二氧化硅生产装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种化学品的生产装置，特别涉及一种气相法二氧化硅生产装置。
背景技术：
目前生产气相法二氧化硅一般都是采用立式、开式燃烧炉和风冷技术。立式燃烧 炉的缺点是占地面积大，不便于操作。系统阻力大，容易产生反火、挂壁等现象。开式燃烧 炉的缺点是受环境影响大，现场环境恶劣，原料在水解时会将其它杂质带进炉体内，从而 产生二次腐蚀，在很大程度影响了产品的质量。气相法二氧化硅生产过程是一个放热过程， 在生产过程中所产生的热量如果无法迅速的带走，就容易烧坏设备。而风冷技术的缺点恰 恰是冷却不均勻、冷却速度慢，使设备容易烧坏。
发明内容
本发明的目的，就是为了解决现有技术存在的上述问题，提供一种气相法二氧化
硅生产装置。为了实现上述目的，本发明采用了以下技术方案一种气相法二氧化硅生产装置， 包括连接连通的聚集器和燃烧炉；所述的聚集器为卧式排管式结构，所述的燃烧炉为卧式 封闭式结构，燃烧炉的出口与聚集器的进口横向连接连通。所述的燃烧炉包括顺序连成一体的炉体、炉盖和燃烧器；炉体为夹套式结构，前端 设有进水口，后端设有出水口。所述的炉盖为圆锥体形夹套结构，其小口径端与燃烧器密封连接，大口径端与炉 体密封连接，夹套外壁连接有冷空气进口管，夹套内壁为多孔结构，夹套形成冷空气进入燃 烧炉的缓冲内腔。所述的燃烧器前部设有夹套结构，夹套外壁连接有冷氮气进口管，夹套内壁为多 孔结构，夹套形成冷氮气进入燃烧器的缓冲内腔。还包括管道加氢机构，该管道加氢机构横向连接在聚集器的弯管处，包括氢气燃 烧器、氢气进气管路和空气进气管路；氢气燃烧器横向安装在聚集器的弯管处，并且氢气燃 烧器燃烧时的火焰方向与物料流动方向一致；在氢气燃烧器后部的侧面设有氢气进口管， 在氢气燃烧器后端设有空气进口管；氢气进气管路与氢气进口管相连，空气进气管路与空 气进口管相连。所述的氢气进气管路包括顺序通过管道相连的氢气球阀、氢气减压阀、氢气压力 表、安全切断阀和氢气孔板流量计。所述的空气进气管路包括顺序通过管道相连的空气球阀、空气减压阀、空气压力 表、电动执行机构和空气孔板流量计。本发明中的聚集器为卧式排管式结构，燃烧炉也为卧式封闭式结构并采用水冷技 术，完成克服了现有技术存在的上述的问题。整个生产装置操作平稳，不受环境因素影响， 不会产生物料挂壁。并且冷却均勻、冷却速度快，设备使用寿命长。不但大大的提高了产品质量的稳定性、普遍性，同时提高了产能。由于设置了管道加氢机构，在冷却管和聚集器 的弯管处加氢进行燃烧，通过控制氢、氧比例，使氢气进行欠氧燃烧，使没有参加燃烧的氢 与物料中二氧化硅表面的游离氯发生反应生产氯化氢和水，可以去除二氧化硅表面的游离 氯，大大提高二氧化硅产品的质量。
图1为本发明气相法二氧化硅生产装置的结构示意图；图2为本发明中的管道加氢机构的结构示意图；图3为本发明中的燃烧炉的结构示意图。
具体实施例方式下面结合附图和具体实施例对本发明进行详细说明。参见图1，本发明的气相法二氧化硅生产装置，包括连接连通的聚集器1、燃烧炉2 和管道加氢机构3。其中的的聚集器1为卧式排管式结构，燃烧炉2为卧式封闭式结构，燃 烧炉的出口与聚集器的进口横向连接连通。参见图3，本发明中的燃烧炉2包括顺序连成一体的炉体21、炉盖22和燃烧器23。炉体21为夹套式结构，前端设有进水口 211，后端设有出水口 212以及观察口 213 和测压口 214。炉盖22为圆锥体形夹套结构，其小口径端与燃烧器23密封连接，大口径端与炉体 21密封连接，夹套外壁连接有冷空气进口管221，夹套内壁为多孔结构，夹套形成冷空气进 入燃烧炉的缓冲内腔。炉盖22上设有火焰监测口 222。本发明中的燃烧器23与炉盖22之间的配合间隙彡0. 5mm。以保证火焰M在炉 盖22内进行燃烧，在燃烧器23前部设有夹套结构，夹套外壁连接有冷氮气进口管231，夹套 内壁为多孔结构，夹套形成冷氮气进入燃烧器的缓冲内腔。在燃烧器23后部设有硅烷进口 232和氢气进口 233。参见图2，本发明中的管道加氢装置3包括氢气燃烧器31、氢气进气管路32和空 气进气管路33。氢气燃烧器31安装在生产装置中的聚集器1的弯管处，并且氢气燃烧器31 燃烧时的火焰35的方向与物料流动方向一致；在氢气燃烧器31后部的侧面设有氢气进口 管311，在氢气燃烧器后端设有空气进口管312 ；氢气进气管路32与氢气进口管311相连， 空气进气管路33与空气进口管312相连。氢气进气管路32包括顺序通过管道相连的氢气球阀321、氢气减压阀322、氢气压 力表323、安全切断阀3M和氢气孔板流量计325。空气进气管路33包括顺序通过管道相连的空气球阀331、空气减压阀332、空气压 力表333、电动执行机构334和空气孔板流量计335。管道加氢装置的工作原理是，通过控制氢、氧比例，使氢气在生产装置中的冷却管 或聚集器4的弯管处进行欠氧燃烧，让没有参加燃烧的氢气和二氧化硅表面的游离氯发生 反应生产氯化氢和水，以实现去除二氧化硅表面的游离氯本发明的气相法二氧化硅生产装置的工作原理是，硅烷、氢气在燃烧器内充分混 合后在燃烧器嘴头进行燃烧水解，因火焰在一个密闭的空间内燃烧，因此在燃烧炉盖设有一个火焰监测口，用于监测火焰燃烧状态。燃烧炉做成夹套形式，通过调温水来冷却炉壁。 同时为了达到更好的冷却效果，分别在燃烧器嘴套和燃烧炉盖通入冷的氮气及冷的空气， 形成两道气幕，不但可以冷却燃烧时所产生的热量，同时可以防止物料粘附在燃烧炉壁上
产生挂壁。
权利要求
1.一种气相法二氧化硅生产装置，包括连接连通的聚集器和燃烧炉；其特征在于所 述的聚集器为卧式排管式结构，所述的燃烧炉为卧式封闭式结构，燃烧炉的出口与聚集器 的进口横向连接连通。
2.如权利要求1所述的气相法二氧化硅生产装置，其特征在于所述的燃烧炉包括顺 序连成一体的炉体、炉盖和燃烧器；炉体为夹套式结构，前端设有进水口，后端设有出水口。
3.如权利要求2所述的气相法二氧化硅生产装置，其特征在于所述的炉盖为圆锥体 形夹套结构，其小口径端与燃烧器密封连接，大口径端与炉体密封连接，夹套外壁连接有冷 空气进口管，夹套内壁为多孔结构，夹套形成冷空气进入燃烧炉的缓冲内腔。
4.如权利要求2所述的气相法二氧化硅生产装置，其特征在于所述的燃烧器前部设 有夹套结构，夹套外壁连接有冷氮气进口管，夹套内壁为多孔结构，夹套形成冷氮气进入燃 烧器的缓冲内腔。
5.如权利要求1所述的气相法二氧化硅生产装置，其特征在于还包括管道加氢机构， 该管道加氢机构横向连接在聚集器的弯管处，包括氢气燃烧器、氢气进气管路和空气进气 管路；氢气燃烧器横向安装在聚集器的弯管处，并且氢气燃烧器燃烧时的火焰方向与物料 流动方向一致；在氢气燃烧器后部的侧面设有氢气进口管，在氢气燃烧器后端设有空气进 口管；氢气进气管路与氢气进口管相连，空气进气管路与空气进口管相连。
6.如权利要求5所述的气相法二氧化硅生产装置，其特征在于所述的氢气进气管路 包括顺序通过管道相连的氢气球阀、氢气减压阀、氢气压力表、安全切断阀和氢气孔板流量 计。
7.如权利要求5所述的气相法二氧化硅生产装置，其特征在于所述的空气进气管路 包括顺序通过管道相连的空气球阀、空气减压阀、空气压力表、电动执行机构和空气孔板流量计。
全文摘要
本发明提供了一种气相法二氧化硅生产装置，它包括连接连通的聚集器和燃烧炉；其中的聚集器为卧式排管式结构，燃烧炉为卧式封闭式结构，燃烧炉的出口与聚集器的进口横向连接连通。本发明中的燃烧炉采用卧式封闭式结构和水冷技术，整个生产装置操作平稳，不受环境因素影响，不会产生物料挂壁。并且冷却均匀、冷却速度快，设备使用寿命长。不但大大的提高了产品质量的稳定性、普遍性，同时提高了产能。由于设置了管道加氢机构，通过控制氢、氧比例，使氢气在聚集器内进行欠氧燃烧，使没有参加燃烧的氢与物料中二氧化硅表面的游离氯发生反应生产氯化氢和水，可以去除二氧化硅表面的游离氯，大大提高了二氧化硅产品的质量。
文档编号C01B33/113GK102115082SQ201110057189
公开日2011年7月6日 申请日期2011年3月10日 优先权日2011年3月10日
发明者史长涛, 夏柳春, 桑国仁, 麦晖 申请人:上海竟茨环保科技有限公司