一种生产四氯化硅的工艺气体除尘冷却装置的制作方法

本技术涉及一种生产四氯化硅，具体涉及一种生产四氯化硅的工艺气体除尘冷却装置。

背景技术：

1、生产四氯化硅过程中，除需要氯气或氯化氢等含氯元素的气态原料外，还需要使用含硅元素的固态原料如：二氧化硅、硅粉、碳化硅等。这些原料在反应过程中不可能100％参与反应，往往会有部分固态原料被气流带出反应器，导致工艺气体中含有固体杂质。还有一些生产四氯化硅的过程中会因为一些副反应生成的固体颗粒随着反应产物气流一起流动。这些固体杂质会导致生产设备堵塞或传热效果变差，使生产装置效率降低甚至形成安全隐患。

2、申请号为：cn202122997640.2，公开号为：cn216537394u的实用新型专利(以下称“现有技术1”)公开了一种四氯化硅生产除尘装置，包括箱体，箱体内设有除尘室和进气室，除尘室内设有除尘布袋，除尘布袋的两端分别连接在上隔板和下隔板上，除尘布袋外侧设有喷吹环管，喷吹环管连接有升降组件，喷吹环管的内侧设有喷吹孔，喷吹环管通过连接软管连接有喷吹支管，喷吹支管连接有喷吹总管，喷吹总管连接有清灰风机，下隔板上设有通孔，进气室的底部设有灰斗。

3、现有技术1的说明书公开了一种四氯化硅生产除尘装置，但在实际的应用中现有技术1使用除尘布袋对四氯化硅生产过程中产生的尾气进行过滤，过滤效果较差，目前，已有技术除尘通常是使用旋风分离器，旋风除尘器仅能分离粒径较大的固体颗粒，对粒径较小的固体颗粒的分离效率较低。而使用文丘里洗涤器进行除尘又必须使用四氯化硅作为液体介质，因为工艺气体中含有大量四氯化硅气体，不能用其他液体进行洗涤。常规的用四氯化硅进行洗涤后，含尘的四氯化硅必须经过滤再次使用，过滤出的滤渣含有四氯化硅液体，形成泥浆，难以处理。

技术实现思路

1、本实用新型提供了一种生产四氯化硅的工艺气体除尘冷却装置，目的是解决现有技术中的工艺气体用四氯化硅进行洗涤后，含尘的四氯化硅必须经过滤再次使用，过滤出的滤渣含有四氯化硅液体，形成泥浆，难以处理的问题。

2、为解决上述技术问题，本实用新型所采用的技术方案是：

3、一种生产四氯化硅的工艺气体除尘冷却装置，包括急冷器、旋风除尘器、文丘里洗涤器、冷凝器及粗四氯化硅储罐；

4、急冷器与旋风除尘器连接，文丘里洗涤器一端与旋风除尘器连接，另一端与冷凝器连接，文丘里洗涤器与粗四氯化硅储罐连接；

5、急冷器包括外壳、设置在外壳上的第一进气口与第二进液口、设置在外壳上的出气口以及设置在外壳上的排渣口；第一进气口与含尘工艺气体源头连接，第二进液口与粗四氯化硅储罐连接；出气口与旋风除尘器连接；外壳内部设置有第一过滤网以及过滤喷淋组件，第一过滤网设置在第一进气口与第二进液口之间，过滤喷淋组件设置在第一进气口与出气口之间，粗四氯化硅储罐与急冷器连接。

6、进一步地，过滤喷淋组件包括环形板、第二过滤网及空心圆环，环形板安装在外壳的内表面上，第二过滤网及空心圆环由上至下依次设置在环形板的内表面上，空心圆环的内圈阵列设置有若干喷淋管，若干喷淋管与空心圆环内部连通，喷淋管的端部设置有雾化喷头，空心圆环还连接有四氯化硅液源。

7、进一步地，文丘里洗涤器通过第二磁力泵与粗四氯化硅储罐连接。

8、进一步地，粗四氯化硅储罐上设置有第一进料口及第二进料口，第一进料口上设置有三通管，三通管的两个入口分别与文丘里洗涤器和冷凝器连接，出口与第一进料口连接，第二进料口与四氯化硅气源连接；粗四氯化硅储罐下方设置有出料口，出料口通过第一磁力泵与急冷器内部的空心圆环连接。

9、进一步地，所述出气口为法兰结构。

10、进一步地，外壳内设置有限位环，限位环用于与环形板的下端面接触进而对环形板进行限位。

11、进一步地，环形板与外壳的内表面滑动配合。

12、进一步地，外壳的内壁上设置有滑动轨道，环形板的外壁上设置有滑块，滑块与滑动轨道滑动配合。

13、进一步地，滑动轨道为t型结构，滑块用于与t型滑动轨道滑动配合。

14、与现有技术相比，本实用新型具有以下有益效果：

15、本实用新型主要包括急冷器、旋风除尘器、文丘里洗涤器、冷凝器及粗四氯化硅储罐；在实际的使用过程中，工作人员将含尘的工艺气体通入急冷器中，工艺气体通过所述过滤喷淋组件进行第一次过滤，将一些颗粒较大的硅粉进行过滤，与此同时，将粗四氯化硅储罐中的含尘的四氯化硅液体通入到过滤喷淋组件中对高温工艺气体进行喷淋，喷淋出的雾化四氯化硅液体与高温工艺气体接触后迅速蒸发，这样不但降低工艺气体的温度，并且工艺气体中的大颗粒粉尘和四氯化硅蒸发后残留的粉尘沉降到急冷器底部定时排出，随后工艺气体进入到旋风除尘器中进行除尘，旋风分离器用离心力和惯性原理将工艺气体中的大部分粉尘分离出来；接着工艺气体进入到文丘里洗涤器中进行除尘，与此同时，将粗四氯化硅储罐中储存的四氯化硅液体通入到文丘里洗涤器中，在文丘里洗涤器内用四氯化硅液体洗涤工艺气体，使气体中残余的细粉尘被淋洗除去，除尘后的工艺气体进入冷凝器液化回收四氯化硅，获得粗四氯化硅产品。这样设置的好处通过急冷器内降温和初步除尘，并且将含尘的四氯化硅进行回收，粉尘都是以纯固体的形式分离，不涉及含尘四氯化硅的过滤或者干燥等操作，操作条件好，四氯化硅回收率高。

技术特征：

1.一种生产四氯化硅的工艺气体除尘冷却装置，包括急冷器(101)、旋风除尘器(102)、文丘里洗涤器(103)、冷凝器(104)及粗四氯化硅储罐(105)；

2.根据权利要求1所述的一种生产四氯化硅的工艺气体除尘冷却装置，其特征在于：过滤喷淋组件包括环形板(112)、第二过滤网(113)及空心圆环(114)，环形板(112)安装在外壳(106)的内表面上，第二过滤网(113)及空心圆环(114)由上至下依次设置在环形板(112)的内表面上，空心圆环(114)的内圈阵列设置有若干喷淋管(115)，若干喷淋管(115)与空心圆环(114)内部连通，喷淋管(115)的端部设置有雾化喷头(116)，空心圆环(114)连接有四氯化硅液源。

3.根据权利要求2所述的一种生产四氯化硅的工艺气体除尘冷却装置，其特征在于：文丘里洗涤器(103)通过第二磁力泵(120)与粗四氯化硅储罐(105)连接。

4.根据权利要求2所述的一种生产四氯化硅的工艺气体除尘冷却装置，其特征在于：粗四氯化硅储罐(105)上设置有第一进料口(117)及第二进料口(118)，第一进料口(117)与文丘里洗涤器(103)连接，第二进料口(118)与液态四氯化硅源头连接；粗四氯化硅储罐(105)下方设置有出料口(119)，出料口(119)通过第一磁力泵(121)与第二进液口(108)连接。

5.根据权利要求1所述的一种生产四氯化硅的工艺气体除尘冷却装置，其特征在于：所述出气口(109)为法兰结构。

6.根据权利要求4所述的一种生产四氯化硅的工艺气体除尘冷却装置，其特征在于：外壳(106)内设置有限位环(122)，限位环(122)用于与环形板(112)的下端面接触进而对环形板(112)进行限位。

7.根据权利要求2所述的一种生产四氯化硅的工艺气体除尘冷却装置，其特征在于：环形板(112)与外壳(106)的内表面滑动配合。

8.根据权利要求7所述的一种生产四氯化硅的工艺气体除尘冷却装置，其特征在于：外壳(106)的内壁上设置有滑动轨道(123)，环形板(112)的外壁上设置有滑块(124)，滑块(124)与滑动轨道(123)滑动配合。

9.根据权利要求8所述的一种生产四氯化硅的工艺气体除尘冷却装置，其特征在于：滑动轨道(123)为t型结构，滑块(124)用于与t型滑动轨道(123)滑动配合。

技术总结
本技术公开了一种生产四氯化硅的工艺气体除尘冷却装置，包括急冷器、旋风除尘器、文丘里洗涤器、冷凝器及粗四氯化硅储罐；急冷器与旋风除尘器连接，文丘里洗涤器一端与旋风除尘器连接，另一端与冷凝器连接，文丘里洗涤器与粗四氯化硅储罐连接；急冷器包括外壳、设置在外壳上的第一进气口与第二进液口、设置在外壳上的出气口以及设置在外壳上的排渣口；第一进气口与含尘工艺气体源头连接，第二进液口与粗四氯化硅储罐连接；出气口与旋风除尘器连接。本发明目的是解决现有技术中的工艺气体用四氯化硅进行洗涤后，含尘的四氯化硅必须经过滤再次使用，过滤出的滤渣含有四氯化硅液体，形成泥浆，难以处理的问题。

技术研发人员：成光明,贾广宇,韩晓玲,赵欣,王锡波,刘耀华
受保护的技术使用者：内蒙古自治区浩森新材料开发有限公司
技术研发日：20230206
技术公布日：2024/1/12