冷氫化流化床反應器氣體分布板的制作方法
【技術領域】
[0001]本實用新型屬于化工設備技術領域，特別涉及一種多晶硅裝置中冷氫化流化床反應器氣體分布板。
【背景技術】
[0002]目前國內的多晶硅裝置絕大多數(shù)采用改良西門子法工藝路線，生產中副產的大量四氯化硅通常采用“氫化”(冷氫化和熱氫化)的方式轉化為三氯氫硅，循環(huán)利用?！袄錃浠奔夹g是將四氯化硅和硅粉、氫氣在流化床反應器中反應生成三氯氫硅；與“熱氫化”技術相比，具有四氯化硅轉化率高、電耗低、生產成本低等優(yōu)點。目前“冷氫化”技術目前已逐步替代“熱氫化”技術，成為多晶硅生產的主流技術，普遍應用于技改及新建的多晶硅裝置中。
[0003]冷氫化反應器是冷氫化裝置的核心設備，反應器的氣體分布器更是反應器的核心內件。國外引入的冷氫化技術，冷氫化反應器均為外商成套供貨，價格高昂且大部分運行效果待驗證。國產的冷氫化反應器還存在很多問題，如布氣不均導致轉化率較低、硅粉易堆積易燒結等問題。
[0004]目前國內多晶硅裝置規(guī)模已躍至萬噸級，冷氫化流化床反應器也面臨著向大型化發(fā)展的嚴峻考驗。流化床反應器直徑越大，放大效應越容易出現(xiàn)，對氣體分布板的氣體分布能力及操作穩(wěn)定性要求越高，同時還要更好地耐受重負荷及熱應力。在反應器的大型化設計中，分布器的合理設計最為關鍵。
【實用新型內容】
[0005]本實用新型的發(fā)明目的在于:針對上述存在的問題，提供一種能使氣體分布均勻，而且防止硅粉堆積，從而提高設備處理能力，使流化效果明顯改善的冷氫化流化床反應器氣體分布板。
[0006]本實用新型的技術方案是這樣實現(xiàn)的:冷氫化流化床反應器氣體分布板，包括分布母板以及在所述分布母板上開設的若干分布通孔，其特征在于:所述分布母板采用凹形板結構，在所述分布母板上、各分布通孔處分別設置有風帽式噴嘴，所述風帽式噴嘴上部置于分布母板內側，其下部置于分布母板外側，在所述風帽式噴嘴下端部設置有進氣口，在所述風帽式噴嘴上端部設置有出氣孔。
[0007]本實用新型所述的冷氫化流化床反應器氣體分布板，其所述風帽式噴嘴上端呈錐帽結構，所述出氣孔設置在錐帽結構的下方且沿風帽式噴嘴的徑向設置，所述風帽式噴嘴下端的進氣口沿風帽式噴嘴的軸向設置。
[0008]本實用新型所述的冷氫化流化床反應器氣體分布板，其靠近分布母板的出氣孔沿風帽式噴嘴的徑向向外延伸形成開孔短管。
[0009]本實用新型所述的冷氫化流化床反應器氣體分布板，其所述分布母板上最外圈的風帽式噴嘴的出氣孔開孔方向僅朝向床層內側。
[0010]本實用新型所述的冷氫化流化床反應器氣體分布板，其在所述風帽式噴嘴上設置有固定螺母，所述風帽式噴嘴通過固定螺母連接在分布母板的分布通孔處。
[0011]本實用新型能夠更好地耐受大直徑床層的重負荷及熱應力，有效防止溝流的產生，明顯改善大直徑床層氣體易短路、布氣不均的問題，更好地克服反應器大型化之后的放大效應，提高反應效率，同時，更好地克服分布板易磨蝕、易堆積硅粉且易出現(xiàn)燒結等缺點。
【附圖說明】
[0012]圖1是本實用新型的結構示意圖。
[0013]圖2是本實用新型中風帽式噴嘴的結構示意圖。
[0014]圖中標記:1為分布母板，2為分布通孔，3為風帽式噴嘴，4為進氣口，5為出氣孔，6為開孔短管，7為固定螺母。
【具體實施方式】
[0015]下面結合附圖，對本實用新型作詳細的說明。
[0016]為了使本實用新型的目的、技術方案及優(yōu)點更加清楚明白，以下結合附圖及實施例，對本實用新型進行進一步詳細說明。應當理解，此處所描述的具體實施例僅僅用以解釋本實用新型，并不用于限定本實用新型。
[0017]如圖1所示，冷氫化流化床反應器氣體分布板，包括分布母板1以及在所述分布母板1上開設的若干分布通孔2，所述分布母板1采用凹形板結構，在大直徑流化床反應器中，凹形分布母板結構與平板相比，可以更好地耐受大直徑床層的重負荷及熱應力，使用壽命更長，穩(wěn)定性更好，同時也可有效防止溝流的產生，使大直徑床層氣體易短路的情況得到明顯改善；在所述分布母板1上、各分布通孔2處分別設置有風帽式噴嘴3，所述風帽式噴嘴的數(shù)量根據(jù)反應氣體的適當流速來確定，開孔率為3%?20%，所述風帽式噴嘴3上部置于分布母板1內側，其下部置于分布母板1外側，在所述風帽式噴嘴3下端部設置有進氣口4，在所述風帽式噴嘴3上端部設置有出氣孔5，在所述風帽式噴嘴3上設置有固定螺母7，所述風帽式噴嘴3通過固定螺母7連接在分布母板1的分布通孔2處。
[0018]如圖2所示，所述風帽式噴嘴3上端呈錐帽結構，所述出氣孔5設置在錐帽結構的下方且沿風帽式噴嘴3的徑向設置，其中，靠近分布母板1的出氣孔5沿風帽式噴嘴3的徑向向外延伸形成開孔短管6，所述風帽式噴嘴3下端的進氣口 4沿風帽式噴嘴3的軸向設置，所述風帽式噴嘴中帶進氣口的直管段利用限流小孔的合理分布，及直管段對氣體停留時間的調整，實現(xiàn)對氣體的初步整流及預分配，帶側向出氣孔的錐帽分布效率高，氣體噴出側孔后在板面上形成的氣墊利于消除死區(qū)，避免燒結并降低對分布板的磨蝕，錐帽間利于形成硅粉的小錐形床，改善了流化質量；所述分布母板1上最外圈的風帽式噴嘴3的出氣孔5開孔方向僅朝向床層內側，避免朝向反應器壁，以降低對反應器壁的沖擊和磨蝕。
[0019]本實用新型在使用中，氣體通過風帽式噴嘴進入反應器內部，與硅粉均勻混合并形成流態(tài)化狀態(tài)，實現(xiàn)冷氫化反應的穩(wěn)定進行。本實用新型的目的就是為了改善目前大多數(shù)冷氫化反應器的氣體分布板布氣不均、易磨蝕、易堆積硅粉且出現(xiàn)燒結等缺點，同時也能更好的克服反應器大型化之后的放大效應，改善氣體分布效果，提高反應效率，延長操作周期。
[0020]以上所述僅為本實用新型的較佳實施例而已，并不用以限制本實用新型，凡在本實用新型的精神和原則之內所作的任何修改、等同替換和改進等，均應包含在本實用新型的保護范圍之內。
【主權項】
1.冷氫化流化床反應器氣體分布板，包括分布母板(1)以及在所述分布母板(1)上開設的若干分布通孔(2)，其特征在于:所述分布母板(1)采用凹形板結構，在所述分布母板(1)上、各分布通孔(2)處分別設置有風帽式噴嘴(3)，所述風帽式噴嘴(3)上部置于分布母板(1)內側，其下部置于分布母板(1)外側，在所述風帽式噴嘴(3)下端部設置有進氣口(4)，在所述風帽式噴嘴(3)上端部設置有出氣孔(5)。2.根據(jù)權利要求1所述的冷氫化流化床反應器氣體分布板，其特征在于:所述風帽式噴嘴(3)上端呈錐帽結構，所述出氣孔(5)設置在錐帽結構的下方且沿風帽式噴嘴(3)的徑向設置，所述風帽式噴嘴(3)下端的進氣口(4)沿風帽式噴嘴(3)的軸向設置。3.根據(jù)權利要求2所述的冷氫化流化床反應器氣體分布板，其特征在于:靠近分布母板(1)的出氣孔(5)沿風帽式噴嘴(3)的徑向向外延伸形成開孔短管(6)。4.根據(jù)權利要求2所述的冷氫化流化床反應器氣體分布板，其特征在于:所述分布母板(1)上最外圈的風帽式噴嘴(3)的出氣孔(5)開孔方向僅朝向床層內側。5.根據(jù)權利要求1至4中任意一項所述的冷氫化流化床反應器氣體分布板，其特征在于:在所述風帽式噴嘴(3)上設置有固定螺母(7)，所述風帽式噴嘴(3)通過固定螺母(7)連接在分布母板(1)的分布通孔(2)處。
【專利摘要】本實用新型公開了一種冷氫化流化床反應器氣體分布板，包括分布母板以及在所述分布母板上開設的若干分布通孔，所述分布母板采用凹形板結構，在所述分布母板上、各分布通孔處分別設置有風帽式噴嘴，所述風帽式噴嘴上部置于分布母板內側，其下部置于分布母板外側，在所述風帽式噴嘴下端部設置有進氣口，在所述風帽式噴嘴上端部設置有出氣孔。本實用新型能夠更好地耐受大直徑床層的重負荷及熱應力，有效防止溝流的產生，明顯改善大直徑床層氣體易短路、布氣不均的問題，更好地克服反應器大型化之后的放大效應，提高反應效率，同時，更好地克服分布板易磨蝕、易堆積硅粉且易出現(xiàn)燒結等缺點。
【IPC分類】C01B33/107
【公開號】CN204999622
【申請?zhí)枴緾N201520707208
【發(fā)明人】周齊領, 張曉輝
【申請人】中國成達工程有限公司
【公開日】2016年1月27日
【申請日】2015年9月14日