CN112717835A - 氢化反应***及提高氢化反应转化率的方法 - Google Patents
氢化反应***及提高氢化反应转化率的方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN112717835A CN112717835A CN202011488426.8A CN202011488426A CN112717835A CN 112717835 A CN112717835 A CN 112717835A CN 202011488426 A CN202011488426 A CN 202011488426A CN 112717835 A CN112717835 A CN 112717835A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- partition plate
- hydrogenation reaction
- discharging channel
- movable partition
- discharging
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- 238000005984 hydrogenation reaction Methods 0.000 title claims abstract description 82
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 title claims abstract description 45
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 32
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 claims abstract description 198
- 239000003054 catalyst Substances 0.000 claims abstract description 83
- 239000000463 material Substances 0.000 claims abstract description 60
- XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N Silicon Chemical compound [Si] XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 53
- 239000011863 silicon-based powder Substances 0.000 claims abstract description 53
- 239000000843 powder Substances 0.000 claims abstract description 49
- 239000002994 raw material Substances 0.000 claims abstract description 15
- 238000005192 partition Methods 0.000 claims description 142
- 238000007599 discharging Methods 0.000 claims description 108
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 claims description 16
- VXEGSRKPIUDPQT-UHFFFAOYSA-N 4-[4-(4-methoxyphenyl)piperazin-1-yl]aniline Chemical compound C1=CC(OC)=CC=C1N1CCN(C=2C=CC(N)=CC=2)CC1 VXEGSRKPIUDPQT-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 14
- 239000005049 silicon tetrachloride Substances 0.000 claims description 14
- 230000008569 process Effects 0.000 claims description 10
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims description 7
- 230000010355 oscillation Effects 0.000 claims description 6
- 230000008859 change Effects 0.000 claims description 4
- 238000000926 separation method Methods 0.000 claims description 2
- 230000003197 catalytic effect Effects 0.000 abstract description 3
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 5
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 4
- PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N Nickel Chemical compound [Ni] PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910021420 polycrystalline silicon Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 2
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N Hydrogen Chemical compound [H][H] UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000005054 agglomeration Methods 0.000 description 1
- 230000002776 aggregation Effects 0.000 description 1
- 229910045601 alloy Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000000956 alloy Substances 0.000 description 1
- 238000013473 artificial intelligence Methods 0.000 description 1
- 238000004364 calculation method Methods 0.000 description 1
- 238000006555 catalytic reaction Methods 0.000 description 1
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010949 copper Substances 0.000 description 1
- 230000007547 defect Effects 0.000 description 1
- 230000007812 deficiency Effects 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 229910052739 hydrogen Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000001257 hydrogen Substances 0.000 description 1
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 1
- 239000011812 mixed powder Substances 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 229910052759 nickel Inorganic materials 0.000 description 1
- ZDHXKXAHOVTTAH-UHFFFAOYSA-N trichlorosilane Chemical compound Cl[SiH](Cl)Cl ZDHXKXAHOVTTAH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000005052 trichlorosilane Substances 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
- B01J8/00—Chemical or physical processes in general, conducted in the presence of fluids and solid particles; Apparatus for such processes
- B01J8/0015—Feeding of the particles in the reactor; Evacuation of the particles out of the reactor
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01F—MIXING, e.g. DISSOLVING, EMULSIFYING OR DISPERSING
- B01F35/00—Accessories for mixers; Auxiliary operations or auxiliary devices; Parts or details of general application
- B01F35/71—Feed mechanisms
- B01F35/714—Feed mechanisms for feeding predetermined amounts
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01F—MIXING, e.g. DISSOLVING, EMULSIFYING OR DISPERSING
- B01F35/00—Accessories for mixers; Auxiliary operations or auxiliary devices; Parts or details of general application
- B01F35/71—Feed mechanisms
- B01F35/717—Feed mechanisms characterised by the means for feeding the components to the mixer
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01F—MIXING, e.g. DISSOLVING, EMULSIFYING OR DISPERSING
- B01F35/00—Accessories for mixers; Auxiliary operations or auxiliary devices; Parts or details of general application
- B01F35/71—Feed mechanisms
- B01F35/717—Feed mechanisms characterised by the means for feeding the components to the mixer
- B01F35/71775—Feed mechanisms characterised by the means for feeding the components to the mixer using helical screws
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
- B01J8/00—Chemical or physical processes in general, conducted in the presence of fluids and solid particles; Apparatus for such processes
- B01J8/0015—Feeding of the particles in the reactor; Evacuation of the particles out of the reactor
- B01J8/002—Feeding of the particles in the reactor; Evacuation of the particles out of the reactor with a moving instrument
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C01—INORGANIC CHEMISTRY
- C01B—NON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF; METALLOIDS OR COMPOUNDS THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASS C01C
- C01B33/00—Silicon; Compounds thereof
- C01B33/08—Compounds containing halogen
- C01B33/107—Halogenated silanes
- C01B33/1071—Tetrachloride, trichlorosilane or silicochloroform, dichlorosilane, monochlorosilane or mixtures thereof
- C01B33/10742—Tetrachloride, trichlorosilane or silicochloroform, dichlorosilane, monochlorosilane or mixtures thereof prepared by hydrochlorination of silicon or of a silicon-containing material
- C01B33/10757—Tetrachloride, trichlorosilane or silicochloroform, dichlorosilane, monochlorosilane or mixtures thereof prepared by hydrochlorination of silicon or of a silicon-containing material with the preferential formation of trichlorosilane
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C01—INORGANIC CHEMISTRY
- C01B—NON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF; METALLOIDS OR COMPOUNDS THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASS C01C
- C01B33/00—Silicon; Compounds thereof
- C01B33/08—Compounds containing halogen
- C01B33/107—Halogenated silanes
- C01B33/1071—Tetrachloride, trichlorosilane or silicochloroform, dichlorosilane, monochlorosilane or mixtures thereof
- C01B33/10742—Tetrachloride, trichlorosilane or silicochloroform, dichlorosilane, monochlorosilane or mixtures thereof prepared by hydrochlorination of silicon or of a silicon-containing material
- C01B33/10757—Tetrachloride, trichlorosilane or silicochloroform, dichlorosilane, monochlorosilane or mixtures thereof prepared by hydrochlorination of silicon or of a silicon-containing material with the preferential formation of trichlorosilane
- C01B33/10763—Tetrachloride, trichlorosilane or silicochloroform, dichlorosilane, monochlorosilane or mixtures thereof prepared by hydrochlorination of silicon or of a silicon-containing material with the preferential formation of trichlorosilane from silicon
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Inorganic Chemistry (AREA)
- Silicon Compounds (AREA)
Abstract
本发明公开了一种氢化反应***及提高氢化反应转化率的方法。所述氢化反应***包括原料混合单元、氢化反应单元和控制单元，所述原料混合单元包括第一供料机构、第二供料机构和粉末混合机构；至少所述第一供料机构的出料口处还设置有卸料机构，所述卸料机构包括卸料通道和卸料控制器，所述卸料控制器至少用于使所述第一供料机构内的物料以指定的输料流量被输送至粉末混合机构内。本发明可以根据催化剂和硅粉的最佳配比，提高催化剂与硅粉的混合均匀度，并使催化剂充分发挥其催化作用，以使氢化反应达到最优转化率。
Description
技术领域
本发明涉及一种氢化反应***，特别涉及一种氢化反应***及提高氢化反应转化率的方法，属于机械技术领域。
背景技术
西门子工艺是生产多晶硅的主流技术，西门子工艺法生产多晶硅过程中会产生大量的四氯化硅；目前，通过冷氢化反应将四氯化硅转化为三氯氢硅是利用四氯化硅的最先进和最有效的方法，冷氢化反应的原料是四氯化硅、氢气和硅粉，所用设备通常为流化床反应器；为了提高冷氢化反应的转化率，通过需要加入催化剂，常用的为铜基催化剂、镍基催化剂或其他的合金催化剂。
由于冷氢化反应是一个典型的气固多相催化反应，因此，为了能够充分发挥催化剂的作用，需将合适配比的催化剂和固体硅粉能够充分混合，为了达到最佳反应，此配比需要根据冷氢化反应的效果实时调整，目前主要是采用人工将催化剂估算量加入至硅粉中进行混合，此种方法得到的催化剂和硅粉的配比不准确，催化剂没有与硅粉充分混合均匀，且催化剂和硅粉干燥时可能会产生结块等现象，造成后续管道阀门堵塞、硅粉下料不畅等情况。
发明内容
本发明的主要目的在于提供一种氢化反应***及提高氢化反应转化率的方法，以克服现有技术中的不足。
为实现前述发明目的，本发明采用的技术方案包括：
本发明实施例一方面提供了一种氢化反应***，其包括原料混合单元、氢化反应单元和控制单元，所述原料混合单元至少用于将催化剂和硅粉按照指定的配比混合后输送至氢化反应单元中；
所述原料混合单元包括第一供料机构、第二供料机构和粉末混合机构，所述第一供料机构用于向粉末混合机构提供催化剂，第二供料机构用于向粉末混合机构提供硅粉；
至少所述第一供料机构的出料口处还设置有卸料机构，所述卸料机构包括卸料通道和卸料控制器，所述卸料控制器至少用于通过调节流经所述卸料通道内部物料的输送速度和/或卸料通道出口处的输料流量，以使所述第一供料机构内的物料以指定的输料流量被输送至粉末混合机构内；
所述控制单元分别与所述卸料控制器、反应单元连接，所述控制单元能够根据氢化反应单元内四氯化硅的转化率或反应速率实时调节所述催化剂和硅粉的配比，并根据所需催化剂和硅粉的配比来调节所述卸料控制器的输料流量。
本发明实施例还提供了一种提高氢化反应转化率的方法，其包括：
提供所述的氢化反应***；
分别将第一供料机构、第二供料机构中的催化剂、硅粉输送至粉末混合机构中，通过调节所述卸料通道内的输料流量来调节输送至所述粉末混合机构中催化剂和/或硅粉的量；
使所述粉末混合机构以指定的速度转动和/或以指定的振动频率振动，以使所述催化剂与硅粉均匀混合；
将所述粉末混合机构中混合后的催化剂和硅粉输送至氢化反应单元内参与冷氢化反应；
以所述控制单元采集所述氢化反应单元内冷氢化反应过程中四氯化硅的转化率或反应速率，并根据所述四氯化硅的转化率或反应速率实时调节所述催化剂和硅粉的配比，并根据所需催化剂和硅粉的配比来调节所述卸料通道内的输料流量。
与现有技术相比，本发明的优点包括：本发明实施例提供的一种氢化反应***，催化剂通过装料机构输入储料机构中，并根据氢化反应效果经可调变速螺杆实时调整催化剂的投入量，催化剂以一定速率和量与硅粉混合后进入中间料仓干燥等待使用，从而可以根据催化剂和硅粉的最佳配比，提高催化剂与硅粉的混合均匀度，并使催化剂充分发挥其催化作用，以使氢化反应达到最优转化率。
附图说明
图1是本发明一典型实施案例提供的一种氢化反应***的结构示意图；
图2是本发明一典型实施案例提供的一种氢化反应***的卸料机构的结构示意图；
图3是本发明一典型实施案例提供的一种氢化反应***的卸料机构的关闭状态下结构示意图；
图4是本发明一典型实施案例提供的一种氢化反应***的卸料机构的打开状态下结构示意图。
具体实施方式
鉴于现有技术中的不足，本案发明人经长期研究和大量实践，得以提出本发明的技术方案。如下将对该技术方案、其实施过程及原理等作进一步的解释说明。
本发明实施例一方面提供了一种氢化反应***，其包括原料混合单元、氢化反应单元和控制单元，所述原料混合单元至少用于将催化剂和硅粉按照指定的配比混合后输送至氢化反应单元中；
所述原料混合单元包括第一供料机构、第二供料机构和粉末混合机构，所述第一供料机构用于向粉末混合机构提供催化剂，第二供料机构用于向粉末混合机构提供硅粉；
至少所述第一供料机构的出料口处还设置有卸料机构，所述卸料机构包括卸料通道和卸料控制器，所述卸料控制器至少用于通过调节流经所述卸料通道内部物料的输送速度和/或卸料通道出口处的输料流量，以使所述第一供料机构内的物料以指定的输料流量被输送至粉末混合机构内；
所述控制单元分别与所述卸料控制器、反应单元连接，所述控制单元能够根据氢化反应单元内四氯化硅的转化率或反应速率实时调节所述催化剂和硅粉的配比，并根据所需催化剂和硅粉的配比来调节所述卸料控制器的输料流量。
进一步的，所述卸料通道的入口与所述第一供料机构的出料口连接，所述卸料通道的出口处具有可打开关闭的挡板，
所述卸料通道内部具有多个沿卸料通道的径向方向延伸设置的容积隔板组件，所述多个容积隔板组件沿卸料通道的长度方向依次间隔设置，从而在所述卸料通道内部分隔形成多个储料空间，所述容积隔板组件还与第一驱动机构传动配合并能够在所述第一驱动机构的驱使下打开而形成可供物料通过的出料口，其中，所述第一驱动机构还与所述卸料控制器连接。
进一步的，所述容积隔板组件经一轴体与卸料通道连接，且所述容积隔板组件能够以所述轴体为轴转动，在所述容积隔板组件的转动过程中，由于所述容积隔板组件与卸料通道的内壁之间产生间隙而形成所述的出料口，其中，所述第一驱动机构与所述轴体传动连接。
进一步的，所述容积隔板组件包括活动隔板和限位隔板，所述限位隔板固定设置在所述卸料通道的内壁上，所述活动隔板的一端与所述轴体固定连接，另一端作为可以活动的自由端，所述活动隔板能够在所述第一驱动机构的驱使下以所述轴体为轴活动于第一工位和第二工位，且所述活动隔板或限位隔板于卸料通道的径向方向上的长度小于所述卸料通道的内径，而所述活动隔板与限位隔板于卸料通道的径向方向上的长度之和大于所述卸料通道的内径；
当所述活动隔板位于第一工位时，所述活动隔板的自由端与所述限位隔板相抵触，从而使位于该容积隔板组件上方的储料空间处于关闭状态，而当所述活动隔板位于第二工位时，所述活动隔板的自由端与所述限位隔板之间具有间隙，从而使位于该容积隔板组件上方的储料空间处于打开状态。
进一步的，当所述活动隔板位于第二工位时，所述活动隔板的自由端趋向于卸料通道出口的方向倾斜设置，以使所述储料空间内部的物料能够沿所述活动隔板自输送至靠近卸料通道出口一侧的相邻储料空间内或卸料通道的出口处。
进一步的，所述活动隔板包括第一活动隔板和第二活动隔板，所述第一活动隔板和第二活动隔板沿卸料通道的长度方向依次交替设置，且当所述第一活动隔板和第二活动隔板均位于第二工位时，所述第一活动隔板和第二活动隔板的倾斜方向相反。
进一步的，所述限位隔板沿趋向卸料通道出口的方向倾斜设置的，其中，同一容积隔板组件的一限位隔板和活动隔板的倾斜方向相反。
进一步的，所述限位隔板的倾斜角度为大于0°而小于60°。
进一步的，所述活动隔板的倾斜角度为大于0°而小于20°。
进一步的，所述限位隔板的长度为所述活动隔板长度的1/6-1/10。
进一步的，所述限位隔板和活动隔板均具有光滑的表面。
进一步的，所述卸料通道的出口处还设置有至少一个可调节变速的螺杆，所述螺杆与所述卸料通道活动连接，且所述螺杆的局部设置在所述卸料通道内，以及，所述螺杆还与第二驱动机构传动连接，所述第二驱动机构与所述卸料控制器连接，所述螺杆能够在所述第二驱动机构的驱使下沿以自身为轴转动，同时，所述螺杆在自转的同时还沿自身轴线方向运动，从而使所述螺杆与卸料通道的重叠面积发生变化。
进一步的，所述卸料通道的出口处设置有多个可调节变速的螺杆，所述螺杆通过改变与卸料通道的重叠面积的方式改变卸料通道的有效通道部分的内径。
进一步的，所述卸料通道上还设置有计量刻度。
进一步的，所述卸料通道还与第三驱动机构传动配合，所述第三驱动机构能够驱使所述卸料通道作旋转或回转运动。
进一步的，所述第三驱动机构能够驱使所述卸料通道以自身轴线为轴作旋转或回转运动。
进一步的，所述第三驱动机构为旋转驱动机构。
进一步的，所述卸料通道还与第四驱动机构传动配合，所述第四驱动机构能够驱使所述卸料通道沿自身轴线方向振动。
进一步的，所述第四驱动机构为直线驱动机构。
进一步的，所述第三驱动机构和第四驱动机构还与所述卸料控制器连接。
进一步的，所述粉末混合机构还与微波振荡机构连接，所述微波振动荡机构至少用于驱使所述粉末混合机构以指定的速度转动和/或以指定的振动频率振动。
进一步的，所述第一供料机构包括储料机构和装料机构，所述装料机构用于向所述储料机构输送催化剂，所述储料机构与所述卸料机构连接。
进一步的，所述氢化反应***还包括中间料仓，所述中间料仓与所述粉末混合机构的出料口连接，并至少用于储存混合后的物料，以及将混合后的物料输送至氢化反应单元；
进一步的，所述氢化反应单元包括流化床反应***。
本发明实施例还提供了一种提高氢化反应转化率的方法，其包括：
提供所述的氢化反应***；
分别将第一供料机构、第二供料机构中的催化剂、硅粉输送至粉末混合机构中，通过调节所述卸料通道内的输料流量来调节输送至所述粉末混合机构中催化剂和/或硅粉的量；
使所述粉末混合机构以指定的速度转动和/或以指定的振动频率振动，以使所述催化剂与硅粉均匀混合；
将所述粉末混合机构中混合后的催化剂和硅粉输送至氢化反应单元内参与冷氢化反应；
以所述控制单元采集所述氢化反应单元内冷氢化反应过程中四氯化硅的转化率或反应速率，并根据所述四氯化硅的转化率或反应速率实时调节所述催化剂和硅粉的配比，并根据所需催化剂和硅粉的配比来调节所述卸料通道内的输料流量。
进一步的，所述的方法还包括：通过调节所述活动隔板的倾斜角度来调节所述卸料通道内的物料输送流量。
进一步的，所述的方法还包括：通过打开指定的容积隔板组件，以使指定的储料空间内的物料被定量的导出。
进一步的，所述的方法还包括：通过调节所述螺杆于所述卸料通道内的长度或面积，以改变所述卸料通道出口处的出料速度。
进一步的，所述的方法还包括：通过所述卸料通道向所述述粉末混合机构输送物料的同时，使所述卸料通道以指定轨迹匀速转动和/或沿自身轴线方向振动。
如下将结合附图对该技术方案、其实施过程及原理等作进一步的解释说明，若非特别说明，本实施例中的各种功能部件和器件均可以通过市购获得，所采用的方法也可以是本领域技术人员已知的。
将催化剂通过装料机构(即催化剂装料***)1输送至储料机构(可以是储料槽)2中，储料机构2内的催化剂经卸料机构3进入粉末混合机构5中，其中，卸料机构3包括卸料控制器，且具有计量刻度，可以根据反应效果实现不同催化剂需求量的调整，所述卸料控制器的底部设置有可打开闭合的第一隔板8，第一隔板8隔板上设有可调节变速螺杆4，通过调节所述可调节变速螺杆4可以调节所述卸料控制器的输料流量；
卸料控制器根据控制单元反馈的信息(催化剂的用量)，打开第一隔板，储料机构2内的催化剂进入粉末混合机构5中，
实施例1
请参阅图1-图4，一种氢化反应***，其包括原料混合单元、氢化反应单元和控制单元，所述原料混合单元至少用于将催化剂和硅粉按照指定的配比混合后输送至氢化反应单元中；
所述原料混合单元包括装料机构(即催化剂装料***)1、储料机构(可以是储料槽)2、第二供料机构10和粉末混合机构5，所述装料机构1用于向粉末混合机构5提供催化剂，第二供料机构10用于向粉末混合机构5提供硅粉；
至少所述储料机构2的出料口处还设置有卸料机构，所述卸料机构包括卸料通道3和卸料控制器(例如可以是PLC控制器等，图中未示出)，所述卸料控制器至少用于通过调节流经所述卸料通道3内部物料的输送速度和/或卸料通道出口处的输料流量，以使所述第一供料机构内的物料以指定的输料流量被输送至粉末混合机构5内；
所述控制单元分别与所述卸料控制器、反应单元连接，所述控制单元能够根据氢化反应单元内四氯化硅的转化率或反应速率实时调节所述催化剂(由装料机构提供)和硅粉(由第二供料机构10提供)的配比，并根据所需催化剂和硅粉的配比来调节所述卸料通道内物料输送的速度和/或流量。
具体的，请参阅图2-图4，所述卸料通道3的入口与所述储料机构2的出料口连接，所述卸料通道3的出口处具有可打开关闭的挡板8，所述挡板8与第五驱动机构(第五驱动机构与卸料控制器连接，第五驱动机构直线驱动电机等)传动连接，并能够在第五驱动机构的驱使下打开、关闭；
所述卸料通道3内部具有多个沿卸料通道的径向方向延伸设置的容积隔板组件7，所述多个容积隔板组件7沿卸料通道4的长度方向依次间隔设置，从而在所述卸料通道4内部分隔形成多个储料空间31，所述容积隔板组件7还与第一驱动机构传动配合并能够在所述第一驱动机构的驱使下打开而形成可供物料通过的出料口32，其中，所述第一驱动机构还与所述卸料控制器连接。
具体的，所述容积隔板组件7经一轴体与卸料通道3连接，且所述容积隔板组件3能够以所述轴体为轴转动，在所述容积隔板组件7的转动过程中，由于所述容积隔板组件7与卸料通道4的内壁之间产生间隙而形成所述的出料口32，其中，所述第一驱动机构与所述轴体传动连接；其中，所述容积隔板组件7包括活动隔板71/72和限位隔板73，所述限位隔板73固定设置在所述卸料通道3的内壁上，所述活动隔板71/72的一端与所述轴体固定连接，另一端作为可以活动的自由端，所述活动隔板71/72能够在所述第一驱动机构的驱使下以所述轴体为轴活动于第一工位和第二工位，且所述活动隔板71/72或限位隔板73于卸料通道的径向方向上的长度小于所述卸料通道3的内径，而所述活动隔板71/72与限位隔板73于卸料通道的径向方向上的长度之和大于所述卸料通道的内径；
当所述活动隔板71/72位于第一工位时，所述活动隔板71/72的自由端与所述限位隔板73相抵触，从而使位于该容积隔板组件上方的储料空间31处于关闭状态，而当所述活动隔板71/72位于第二工位时，所述活动隔板71/72的自由端与所述限位隔板73之间具有间隙，从而使位于该容积隔板组件上方的储料空间处于打开状态。
具体的，当所述活动隔板71/72位于第二工位时，所述活动隔板71/72的自由端趋向于卸料通道3出口的方向倾斜设置，以使所述储料空间31内部的物料能够沿所述活动隔板71/72自输送至靠近卸料通道出口一侧的相邻储料空间内或卸料通道的出口处。
具体的，所述活动隔板包括第一活动隔板71和第二活动隔板72，多个所述第一活动隔板71和多个第二活动隔板72沿卸料通道3的长度方向依次交替设置，且当所述第一活动隔板71和第二活动隔板72均位于第二工位时，所述第一活动隔板71和第二活动隔板82的倾斜方向相反，以及，所述限位隔板73沿趋向卸料通道出口的方向倾斜设置的，其中，同一容积隔板组件7的一限位隔板和活动隔板的倾斜方向相反，例如，所述限位隔板73的倾斜角度为大于0°而小于60°，所述活动隔板的倾斜角度为大于0°而小于20°。
具体的，所述限位隔板的长度为所述活动隔板长度的1/6-1/10，所述限位隔板和活动隔板均具有光滑的表面。
具体的，所述卸料通道3的出口处还设置有至少一个可调节变速的螺杆4，所述螺杆4与所述卸料通道3活动连接，且所述螺杆4的局部设置在所述卸料通道3内，以及，所述螺杆4还与第二驱动机构传动连接，所述第二驱动机构与所述卸料控制器连接，所述螺杆4能够在所述第二驱动机构的驱使下沿以自身为轴转动，同时，所述螺杆4在自转的同时还沿自身轴线方向运动，从而使所述螺杆与卸料通道3的重叠面积发生变化。
具体的，所述卸料通道的出口处还可以设置有多个可调节变速的螺杆4，所述螺杆通过改变与卸料通道3的重叠面积的方式改变卸料通道的有效通道部分的内径。
具体的，所述卸料通道的出口处还可以设置有多个可调节变速的螺杆4，多个螺杆4能够始终在卸料通道内转动，且在多个螺杆4按照指定的方向转动时，卸料通道内的物料能够自多个螺杆之间被挤出或推出，从而实现出料量的精确控制。
具体的，所述卸料通道4上还设置有计量刻度，所述卸料通道4内部的储料空间分别具有设定的容积。
具体的，所述卸料通道3还与第三驱动机构传动配合，所述第三驱动机构能够驱使所述卸料通道作旋转或回转运动，例如，所述第三驱动机构能够驱使所述卸料通道以自身轴线为轴作旋转或回转运动，其中，所述第三驱动机构为旋转驱动机构，例如旋转驱动电机等。
具体的，所述卸料通道3还与第四驱动机构传动配合，所述第四驱动机构能够驱使所述卸料通道沿自身轴线方向振动，所述第四驱动机构为直线驱动机构，例如，振动台或直线驱动电机或直线气缸等。
具体的，所述第三驱动机构和第四驱动机构还与所述卸料控制器连接。
具体的，所述粉末混合机构5还与微波振荡机构连接，所述微波振动荡机构至少用于驱使所述粉末混合机构以指定的速度转动和/或以指定的振动频率振动。
具体的，所述氢化反应***还包括中间料仓6，所述中间料仓6与所述粉末混合机构5的出料口连接，并至少用于储存混合后的物料，以及将混合后的物料输送至氢化反应单元11，其中，所述氢化反应单元包括流化床反应***。
一种提高氢化反应转化率的方法，包括如下步骤：
提供如图1-图4中的氢化反应***，
将催化剂9通过装料机构(即催化剂装料***)1输送至储料机构(可以是储料槽)2中，储料机构2内的催化剂经卸料机构进入粉末混合机构5中，其中，卸料机构包括卸料控制器和卸料通道3，卸料通道3具有计量刻度，可以根据反应效果实现不同催化剂需求量的调整，所述卸料通道3的底部设置有可打开闭合的挡板8和可调节变速的螺杆4，通过调节所述可调节变速的螺杆4可以调节所述卸料通道3出口处的输料流量；
卸料通道3根据控制单元反馈的信息(催化剂的用量)，打开容积隔板组件7和挡板8，并使活动隔板转动至指定的角度，储料机构2内的催化剂经卸料通道3进入粉末混合机构5中，卸料通道3能够在卸料控制器的调控下作匀速环状运动和直线王往复运动，且转速和振幅可调；
使粉末混合机构5按一定的速度和振动频率转动和震动；
待粉末混合机构5接到控制单元的指令信息逐渐平稳并将混合均匀的粉末送入中间料仓6内待下一指令；
催化剂可根据加入硅粉量实时调整，根据催化剂量加入合适的硅粉。
具体的，待卸料控制器的催化剂输入量选择完成时，控制单元接收到信息，启动可调节变速螺杆4，将催化剂缓慢推入粉末混合机构5。
具体的，在粉末混合机构5中设置有微波振荡器(即前述微波震荡机构)。
具体的，控制单元能够根据人工智能计算，通过最高转化率实时调整催化剂和硅粉的最佳配比，并输出所需的硅粉和催化剂的量。
本发明实施例提供的一种氢化反应***，催化剂通过装料机构输入储料机构中，并根据氢化反应效果经可调变速螺杆实时调整催化剂的投入量，催化剂以一定速率和量与硅粉混合后进入中间料仓干燥等待使用，从而可以根据催化剂和硅粉的最佳配比，提高催化剂与硅粉的混合均匀度，并使催化剂充分发挥其催化作用，以使氢化反应达到最优转化率。
应当理解，上述实施例仅为说明本发明的技术构思及特点，其目的在于让熟悉此项技术的人士能够了解本发明的内容并据以实施，并不能以此限制本发明的保护范围。凡根据本发明精神实质所作的等效变化或修饰，都应涵盖在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种氢化反应***，其特征在于包括原料混合单元、氢化反应单元和控制单元，所述原料混合单元至少用于将催化剂和硅粉按照指定的配比混合后输送至氢化反应单元中；
所述原料混合单元包括第一供料机构、第二供料机构和粉末混合机构，所述第一供料机构用于向粉末混合机构提供催化剂，第二供料机构用于向粉末混合机构提供硅粉；
至少所述第一供料机构的出料口处还设置有卸料机构，所述卸料机构包括卸料通道和卸料控制器，所述卸料控制器至少用于通过调节流经所述卸料通道内部物料的输送速度和/或卸料通道出口处的输料流量，以使所述第一供料机构内的物料以指定的输料流量被输送至粉末混合机构内；
所述控制单元分别与所述卸料控制器、反应单元连接，所述控制单元能够根据氢化反应单元内四氯化硅的转化率或反应速率实时调节所述催化剂和硅粉的配比，并根据所需催化剂和硅粉的配比来调节所述卸料控制器的输料流量。
2.根据权利要求1所述的氢化反应***，其特征在于：所述卸料通道的入口与所述第一供料机构的出料口连接，所述卸料通道的出口处具有可打开关闭的挡板，
所述卸料通道内部具有多个沿卸料通道的径向方向延伸设置的容积隔板组件，所述多个容积隔板组件沿卸料通道的长度方向依次间隔设置，从而在所述卸料通道内部分隔形成多个储料空间，所述容积隔板组件还与第一驱动机构传动配合并能够在所述第一驱动机构的驱使下打开而形成可供物料通过的出料口，其中，所述第一驱动机构还与所述卸料控制器连接。
3.根据权利要求2所述的氢化反应***，其特征在于：所述容积隔板组件经一轴体与卸料通道连接，且所述容积隔板组件能够以所述轴体为轴转动，在所述容积隔板组件的转动过程中，由于所述容积隔板组件与卸料通道的内壁之间产生间隙而形成所述的出料口，其中，所述第一驱动机构与所述轴体传动连接。
4.根据权利要求3所述的氢化反应***，其特征在于：所述容积隔板组件包括活动隔板和限位隔板，所述限位隔板固定设置在所述卸料通道的内壁上，所述活动隔板的一端与所述轴体固定连接，另一端作为可以活动的自由端，所述活动隔板能够在所述第一驱动机构的驱使下以所述轴体为轴活动于第一工位和第二工位，且所述活动隔板或限位隔板于卸料通道的径向方向上的长度小于所述卸料通道的内径，而所述活动隔板与限位隔板于卸料通道的径向方向上的长度之和大于所述卸料通道的内径；
当所述活动隔板位于第一工位时，所述活动隔板的自由端与所述限位隔板相抵触，从而使位于该容积隔板组件上方的储料空间处于关闭状态，而当所述活动隔板位于第二工位时，所述活动隔板的自由端与所述限位隔板之间具有间隙，从而使位于该容积隔板组件上方的储料空间处于打开状态。
5.根据权利要求4所述的氢化反应***，其特征在于：当所述活动隔板位于第二工位时，所述活动隔板的自由端趋向于卸料通道出口的方向倾斜设置，以使所述储料空间内部的物料能够沿所述活动隔板自输送至靠近卸料通道出口一侧的相邻储料空间内或卸料通道的出口处。
6.根据权利要求5所述的氢化反应***，其特征在于：所述活动隔板包括第一活动隔板和第二活动隔板，所述第一活动隔板和第二活动隔板沿卸料通道的长度方向依次交替设置，且当所述第一活动隔板和第二活动隔板均位于第二工位时，所述第一活动隔板和第二活动隔板的倾斜方向相反；
和/或，所述限位隔板沿趋向卸料通道出口的方向倾斜设置的，其中，同一容积隔板组件的一限位隔板和活动隔板的倾斜方向相反；
和/或，所述限位隔板的倾斜角度为大于0°而小于60°；
和/或，所述活动隔板的倾斜角度为大于0°而小于20°；
和/或，所述限位隔板的长度为所述活动隔板长度的1/6-1/10；
和/或，所述限位隔板和活动隔板均具有光滑的表面。
7.根据权利要求1所述的氢化反应***，其特征在于：所述卸料通道的出口处还设置有至少一个可调节变速的螺杆，所述螺杆与所述卸料通道活动连接，且所述螺杆的局部设置在所述卸料通道内，以及，所述螺杆还与第二驱动机构传动连接，所述第二驱动机构与所述卸料控制器连接，所述螺杆能够在所述第二驱动机构的驱使下沿以自身为轴转动，同时，所述螺杆在自转的同时还沿自身轴线方向运动，从而使所述螺杆与卸料通道的重叠面积发生变化；
和/或，所述卸料通道的出口处设置有多个可调节变速的螺杆，所述螺杆通过改变与卸料通道的重叠面积的方式改变卸料通道的有效通道部分的内径。
8.根据权利要求1所述的氢化反应***，其特征在于：所述卸料通道上还设置有计量刻度；
和/或，所述卸料通道还与第三驱动机构传动配合，所述第三驱动机构能够驱使所述卸料通道作旋转或回转运动；
和/或，所述第三驱动机构能够驱使所述卸料通道以自身轴线为轴作旋转或回转运动；
和/或，所述第三驱动机构为旋转驱动机构；
和/或，所述卸料通道还与第四驱动机构传动配合，所述第四驱动机构能够驱使所述卸料通道沿自身轴线方向振动；
和/或，所述第四驱动机构为直线驱动机构；
和/或，所述第三驱动机构和第四驱动机构还与所述卸料控制器连接。
9.根据权利要求1所述的氢化反应***，其特征在于：所述粉末混合机构还与微波振荡机构连接，所述微波振动荡机构至少用于驱使所述粉末混合机构以指定的速度转动和/或以指定的振动频率振动；
和/或，所述第一供料机构包括储料机构和装料机构，所述装料机构用于向所述储料机构输送催化剂，所述储料机构与所述卸料机构连接；
和/或，所述氢化反应***还包括中间料仓，所述中间料仓与所述粉末混合机构的出料口连接，并至少用于储存混合后的物料，以及将混合后的物料输送至氢化反应单元；
优选的，所述氢化反应单元包括流化床反应***。
10.一种提高氢化反应转化率的方法，其特征在于包括：
提供权利要求1-9中任一项所述的氢化反应***；
分别将第一供料机构、第二供料机构中的催化剂、硅粉输送至粉末混合机构中，通过调节所述卸料通道内的输料流量来调节输送至所述粉末混合机构中催化剂和/或硅粉的量；
使所述粉末混合机构以指定的速度转动和/或以指定的振动频率振动，以使所述催化剂与硅粉均匀混合；
将所述粉末混合机构中混合后的催化剂和硅粉输送至氢化反应单元内参与冷氢化反应；
以所述控制单元采集所述氢化反应单元内冷氢化反应过程中四氯化硅的转化率或反应速率，并根据所述四氯化硅的转化率或反应速率实时调节所述催化剂和硅粉的配比，并根据所需催化剂和硅粉的配比来调节所述卸料通道内的输料流量。
和/或，所述的方法还包括：通过调节所述活动隔板的倾斜角度来调节所述卸料通道内的物料输送流量；
和/或，所述的方法还包括：通过打开指定的容积隔板组件，以使指定的储料空间内的物料被定量的导出；
和/或，所述的方法还包括：通过调节所述螺杆于所述卸料通道内的长度或面积，以改变所述卸料通道出口处的出料速度；
和/或，所述的方法还包括：通过所述卸料通道向所述述粉末混合机构输送物料的同时，使所述卸料通道以指定轨迹匀速转动和/或沿自身轴线方向振动。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202011488426.8A CN112717835A (zh) | 2020-12-16 | 2020-12-16 | 氢化反应***及提高氢化反应转化率的方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202011488426.8A CN112717835A (zh) | 2020-12-16 | 2020-12-16 | 氢化反应***及提高氢化反应转化率的方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN112717835A true CN112717835A (zh) | 2021-04-30 |
Family
ID=75602511
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN202011488426.8A Pending CN112717835A (zh) | 2020-12-16 | 2020-12-16 | 氢化反应***及提高氢化反应转化率的方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN112717835A (zh) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN116688874A (zh) * | 2023-08-07 | 2023-09-05 | 北京拓川科研设备股份有限公司 | 一种基于进出料精准控制的移动床反应器 |
Citations (13)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0147631A2 (de) * | 1983-12-23 | 1985-07-10 | BHS-Bayerische Berg-, Hütten- und Salzwerke Aktiengesellschaft | Trockenmörtel-Mischanlage |
| CN102815710A (zh) * | 2012-08-10 | 2012-12-12 | 中国恩菲工程技术有限公司 | 一种四氯化硅氢化反应的固体原料的连续供料方法 |
| CN103711918A (zh) * | 2013-12-30 | 2014-04-09 | 成都易态科技有限公司 | 卸料装置 |
| WO2014137096A1 (en) * | 2013-03-07 | 2014-09-12 | Hanwha Chemical Corporation | A method for preparing trichlorosilane |
| CN106044279A (zh) * | 2016-07-25 | 2016-10-26 | 盐城工学院 | 一种粉粒状材料定量间歇输送装置及其计量卸料方法 |
| CN205708674U (zh) * | 2016-04-27 | 2016-11-23 | 重庆泰克环保科技股份有限公司 | 除尘器无动力自动卸料装置 |
| CN108686565A (zh) * | 2018-07-27 | 2018-10-23 | 遵义大兴复肥有限责任公司 | 复合肥料的生产装置 |
| CN109012473A (zh) * | 2018-08-10 | 2018-12-18 | 山东康富森生物科技有限公司 | 一种片剂生产设备新型下料管 |
| CN109176892A (zh) * | 2018-10-08 | 2019-01-11 | 袁奥 | 一种可控的散料串联自动卸料、储料、供料一体化*** |
| CN208554111U (zh) * | 2018-06-14 | 2019-03-01 | 广东美星富能科技有限公司 | 一种催化剂粉末的分隔送料机构 |
| CN109689194A (zh) * | 2016-09-09 | 2019-04-26 | 因坦斯凯姆集团有限公司 | 氢化法 |
| CN209997577U (zh) * | 2019-05-24 | 2020-01-31 | 李延功 | 一种西药粉料加工用定量给料装置 |
| CN211254435U (zh) * | 2019-11-12 | 2020-08-14 | 四川永祥新能源有限公司 | 一种物料输送装置及下料调节装置 |
-
2020
- 2020-12-16 CN CN202011488426.8A patent/CN112717835A/zh active Pending
Patent Citations (13)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0147631A2 (de) * | 1983-12-23 | 1985-07-10 | BHS-Bayerische Berg-, Hütten- und Salzwerke Aktiengesellschaft | Trockenmörtel-Mischanlage |
| CN102815710A (zh) * | 2012-08-10 | 2012-12-12 | 中国恩菲工程技术有限公司 | 一种四氯化硅氢化反应的固体原料的连续供料方法 |
| WO2014137096A1 (en) * | 2013-03-07 | 2014-09-12 | Hanwha Chemical Corporation | A method for preparing trichlorosilane |
| CN103711918A (zh) * | 2013-12-30 | 2014-04-09 | 成都易态科技有限公司 | 卸料装置 |
| CN205708674U (zh) * | 2016-04-27 | 2016-11-23 | 重庆泰克环保科技股份有限公司 | 除尘器无动力自动卸料装置 |
| CN106044279A (zh) * | 2016-07-25 | 2016-10-26 | 盐城工学院 | 一种粉粒状材料定量间歇输送装置及其计量卸料方法 |
| CN109689194A (zh) * | 2016-09-09 | 2019-04-26 | 因坦斯凯姆集团有限公司 | 氢化法 |
| CN208554111U (zh) * | 2018-06-14 | 2019-03-01 | 广东美星富能科技有限公司 | 一种催化剂粉末的分隔送料机构 |
| CN108686565A (zh) * | 2018-07-27 | 2018-10-23 | 遵义大兴复肥有限责任公司 | 复合肥料的生产装置 |
| CN109012473A (zh) * | 2018-08-10 | 2018-12-18 | 山东康富森生物科技有限公司 | 一种片剂生产设备新型下料管 |
| CN109176892A (zh) * | 2018-10-08 | 2019-01-11 | 袁奥 | 一种可控的散料串联自动卸料、储料、供料一体化*** |
| CN209997577U (zh) * | 2019-05-24 | 2020-01-31 | 李延功 | 一种西药粉料加工用定量给料装置 |
| CN211254435U (zh) * | 2019-11-12 | 2020-08-14 | 四川永祥新能源有限公司 | 一种物料输送装置及下料调节装置 |
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| 《建筑机械使用手册》编写组: "《建筑机械使用手册（第二版） 下册》", 31 May 1990, 中国建筑工业出版社 * |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN116688874A (zh) * | 2023-08-07 | 2023-09-05 | 北京拓川科研设备股份有限公司 | 一种基于进出料精准控制的移动床反应器 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN107715727B (zh) | 螺杆式多组份物料配料装置及其控制器 | |
| CN110697439B (zh) | 基于变速率学习的螺杆式物料下料装置控制器 | |
| CN87100832A (zh) | 处理电站废物的方法和设备 | |
| CN112717835A (zh) | 氢化反应***及提高氢化反应转化率的方法 | |
| CN106890610A (zh) | 一种气液反应搅拌桨 | |
| CN110694544B (zh) | 基于变速率学习的直落式物料配料装置控制器 | |
| CN110697100A (zh) | 直落式多组份物料下料装置控制器 | |
| CN206897349U (zh) | 肥料造粒装置及基于该装置的生物质颗粒肥料生产线 | |
| US3929416A (en) | Process and apparatus for producing gypsum lumps | |
| JP2004122050A (ja) | スクリュー式連続混合装置、連続混合用スクリュー、およびスクリュー式連続混合方法 | |
| CN211462866U (zh) | 一种猪复合预混料生产设备 | |
| CN111974239A (zh) | 一种颗粒物料混批装置 | |
| CN114699984B (zh) | 一种多种粉料配比混合装置 | |
| CN211282212U (zh) | 一种定量下料的矿粉仓 | |
| CN208732169U (zh) | 一种防分层定量给料装置 | |
| CN219559445U (zh) | 一种粉体连续混合装置 | |
| JP4868656B2 (ja) | 連続式粉粒体混合装置 | |
| JPH06306495A (ja) | 焼結用原料の造粒方法 | |
| CN216271493U (zh) | 一种布料均匀的粉料布料装置 | |
| CN218988157U (zh) | 一种己二酸连续计量供料装置 | |
| CN210506248U (zh) | 一种清洁煤连续生产装置 | |
| CN112278869B (zh) | 全自动直接装车腻子生产线 | |
| Eshdavlatov et al. | Drum dispenser of feed additives | |
| CN216964479U (zh) | 用于粒粉液新型计量混合制备装置 | |
| CN108918385A (zh) | 粉尘发生控制装置 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |
Application publication date: 20210430 |
|
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |