一种高沸裂解反应装置的制作方法

本技术涉及一种高沸裂解反应装置，属于多晶硅。

背景技术：

1、多晶硅在生产的过程中会产生大量的副产物高沸点聚合物，现有技术中通常采用氯化氢为裂解气，通过裂解法对这些高沸物进行裂解，生成的三氯氢硅和四氯化硅可继续作为多晶硅生产的原料重新利用，不仅能解决高沸物排放造成的环境污染问题，还能减少资源浪费，提高经济效益。高沸物裂解的关键在于与氯化氢气体的充分接触。现有裂解反应器进气喷管安装在反应器底部，传统进气喷管产生的气泡小，气泡分布不均匀，氯化氢通过进气管垂直进入，仅能与反应器垂直方向一定角度的高沸物直接接触，再逐步扩散到整个反应器内，使得高沸物裂解效率低；同时高沸物成分复杂，反应不充分时，其中的固体杂质容易沉积在设备内造成堵塞，不利于反应器的长期运行，影响生产效率。

2、为了提升hcl裂解效果，现有技术一般在裂解反应器采用搅拌，但由于氯硅烷腐蚀性强的特性，氯硅烷气体容易腐蚀高沸裂解反应釜搅拌的填料密封处，导致在填料密封处经常发生氯硅烷泄漏，因此氯硅烷裂解反应器需要定期进行检修，影响氯硅烷反应器的连续运行。当采用磁力搅拌反应釜时，设备价格较贵，且由于反应器内杂质较高，在反应运行一段时间后，影响磁力搅拌效果，因而需要开发促进高沸裂解反应器内的气液相流动的新装置。

3、此外，高沸裂解目前通常采用胺基催化剂，在胺基催化剂的作用下，高沸物中的si-si和hcl发生反应裂解为不含si-si键的氯硅烷单体，但同时在hcl量不足或者在没有hcl参与的情况下，氯硅烷单体或者高沸物中的含有si-si键的高沸点化合物也会进一步发生聚合，形成含有更多si-si键的高沸点化合物，现有反应装置无法使得高沸裂解充分反应。

4、专利cn220111062u《一种高沸物裂解反应装置》通过在釜体侧面设置至少三根输气管，分别通过输气管和多层板体同时输气，且输气管在输气过程中产生气旋形成搅拌效果，多层板体使得进入的气体立体分布，在相同进气流量的情况下增加了气体在反应器内的运动行径，增大了高沸物、催化剂与氯化氢的总体接触面积，使得氯化氢气体与高沸物、催化剂充分接触。该专利虽然通过在釜体侧面设置至少三根输气管均相分布的和径向相切的进气管使高沸裂解反应釜内部形成上升旋流流体，由于高沸粘度较大，使得上升流体和下降流体在反应釜内无法分割。虽然对高沸裂解反应有促进作用，但在高沸反应釜靠近釜壁一侧的下降流体仍然较慢，因此高沸裂解反应器内的气液相流动仍不够充分，需要进一步改进。

5、公开于该背景技术部分的信息仅仅旨在增加对本实用新型的总体背景的理解，而不应当被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已为本领域普通技术人员所公知的现有技术。

技术实现思路

1、本实用新型的目的在于克服现有技术中的不足，提供一种高沸裂解反应装置，反应釜设置为釜体和内层隔板，易将上升流体和下降流体隔开；高沸裂解时，高沸物在内层隔板内部上升，且在内层隔板和釜体之间下降，促进高沸物在反应釜内循环，保证裂解气hcl和高沸物在高沸裂解反应釜的内层隔板内部充分接触，提高高沸裂解反应效率。

2、为达到上述目的，本实用新型是采用下述技术方案实现的：

3、本实用新型提供了一种高沸裂解反应装置，包括反应釜、文丘里、高沸总管道和气体总管道；

4、所述反应釜包括釜体、内层隔板、气体分布器一和气体分布器二；所述内层隔板通过支撑板固连于所述釜体内；所述釜体的顶部与排气管道连通；上下连通设置的所述气体分布器二和气体分布器一设于所述内层隔板内；相对于所述气体分布器二和气体分布器一之间的所述内层隔板上开设有物料流通口；所述气体总管道上的第一管道穿通所述釜体，且与位于所述气体分布器二上方的所述内层隔板连通；所述气体总管道上的第二管道穿通所述釜体与气体分布器一连通；

5、所述高沸总管道中的第三管道通过所述釜体的顶部与所述内层隔板连通，第四管道与所述釜体的底部连通；所述储罐设于所述第四管道上；所述文丘里设于所述第三管道和第四管道的交汇处。

6、进一步的，所述第四管道上设有储罐。

7、进一步的，位于所述物料流通口上方的所述内层隔板的内外侧分别设有导流盘管。

8、进一步的，所述釜体的下部分外周套设有夹套。

9、进一步的，多个所述支撑板等间距设于所述内层隔板和所述釜体之间。

10、进一步的，距离所述物料流通口高度为5-15厘米处，等间距环设有三个连通口；三个所述第一管道分别与对应的所述连通口连通。

11、进一步的，所述高沸总管道上依次设有第一阀门和管道泵。

12、进一步的，所述第三管道上设有第二阀门。

13、进一步的，所述排气管道上设有第三阀门。

14、进一步的，所述第一管道上设有第四阀门；所述第二管道上设有第五阀门。

15、与现有技术相比，本实用新型所达到的有益效果：

16、本实用新型提供的一种高沸裂解反应装置，反应釜设置为外层为釜体，内层为内层隔板的内外双层结构，进行高沸裂解；经第一管道和第二管道分别向内层隔板的内壁和下部同时通入氯化氢裂解气，使得内层隔板的内部空间形成液体上升流动，内层隔板和釜体之间形成下降流动，提升液体的内部循环，便于高沸物裂解后的产物迅速从反应系统中排出，有利于提高高沸物裂解反应的效率；文丘里将反应釜的液体强制循环，提升高沸裂解反应连续运行时间，且有效避免采用搅拌器进行搅拌带来的密封问题。

技术特征：

1.一种高沸裂解反应装置，其特征在于，包括反应釜、文丘里、高沸总管道和气体总管道；

2.根据权利要求1所述的高沸裂解反应装置，其特征在于，所述第四管道上设有储罐。

3.根据权利要求1所述的高沸裂解反应装置，其特征在于，位于所述物料流通口上方的所述内层隔板的内外侧分别设有导流盘管。

4.根据权利要求1所述的高沸裂解反应装置，其特征在于，所述釜体的下部分外周套设有夹套。

5.根据权利要求1所述的高沸裂解反应装置，其特征在于，多个所述支撑板等间距设于所述内层隔板和所述釜体之间。

6.根据权利要求1所述的高沸裂解反应装置，其特征在于，距离所述物料流通口高度为5-15厘米处，等间距环设有三个连通口；三个所述第一管道分别与对应的所述连通口连通。

7.根据权利要求1所述的高沸裂解反应装置，其特征在于，所述高沸总管道上依次设有第一阀门和管道泵。

8.根据权利要求1所述的高沸裂解反应装置，其特征在于，所述第三管道上设有第二阀门。

9.根据权利要求1所述的高沸裂解反应装置，其特征在于，所述排气管道上设有第三阀门。

10.根据权利要求1所述的高沸裂解反应装置，其特征在于，所述第一管道上设有第四阀门；所述第二管道上设有第五阀门。

技术总结
本技术公开了多晶硅技术领域的一种高沸裂解反应装置，旨在解决现有高沸裂解反应系统反应效率慢及反应不充分等问题。其包括反应釜内的内层隔板通过支撑板固连于釜体内；釜体的顶部与排气管道连通；气体分布器二和气体分布器一上下连通设于内层隔板内；位于体分布器二和气体分布器一之间的内侧隔板上开设有物料流通口；气体总管道上的第一管道穿通釜体与位于气体分布器二上方的内层隔板连通，第二管道穿通釜体与气体分布器一连通；高沸总管道上的第三管道通过釜体的顶部与内层隔板的上端口连通，第四管道与釜体的底部连通；文丘里设于第三管道和第四管道的交汇处；本申请适用于高沸裂解，保证裂解气HCL和高沸物充分接触，提高高沸裂解反应效率。

技术研发人员：陈其国,宋俊华,苏芳芳,满慈皊,仇敬诚,姚海元
受保护的技术使用者：江苏中能硅业科技发展有限公司
技术研发日：20240410
技术公布日：2024/12/5