CN214486909U - 一种用于制备一氧化硅的竖式反应炉及制备装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种用于制备一氧化硅的竖式反应炉及制备装置，本实用新型通过在竖式反应炉的中心管中通入氩气，从中心管下部穿过反应器内的原料层，一方面有利于原料内部均匀分散，减少物料烧结团聚，另一方面及时将一氧化硅气体产物带出，提高产物逸出率，从而提高生产效率；一氧化硅制备装置冷却收集器分别设置了多孔陶瓷挡板、微孔金属挡板和无孔金属侧壁来分别拦截未反应的原料粉末和凝结一氧化硅产物，形成原料粉尘收集室、第一产物收集室和第二产物收集室，提高产物纯度，实现了一氧化硅粉体的连续制备。

Description

一种用于制备一氧化硅的竖式反应炉及制备装置

技术领域

本实用新型属于一氧化硅制备技术，具体涉及一种用于制备一氧化硅的竖式反应炉及制备装置。

背景技术

目前锂离子电池商用负极材料一般为石墨材料，其理论比容量为372mAh/g，已无法满足快速发展的消费电子产品、新能源汽车等领域对电池高能量密度的需求。硅基材料理论比容量达到4200mAh/g，是发展下一代高比能锂离子电池的关键材料。然而硅在循环过程中存在体积效应巨大，循环性能差的问题。一氧化硅综合了比容量大、循环较稳定的特点，是作为锂离子电池负极的理想材料之一。

传统的一氧化硅生产设备大多为单体式真空炉，原料被堆积在炉体内，物料中心区域离炉壁加热源距离远，传热和反应效率与原料***区域不一致，导致产量低、能耗高、批次稳定性差，且产物通常为一氧化硅块体，需要进一步破碎至适用于电池制造的粉体材料，增加了工艺流程，提高了制造成本。

实用新型内容

本实用新型解决的技术问题是：针对现有一氧化硅生产设备中存在的生产效率低、产品一致性差等问题，提供一种用于制备一氧化硅的竖式反应炉及制备装置。

本实用新型采用如下技术方案实现：

用于制备一氧化硅的竖式反应炉，包括炉体、中心管和反应加热器；

所述炉体竖直设置，所述中心管竖直固定在炉体内，所述炉体内壁和中心管外壁之间形成的环状空间为反应制备一氧化硅的反应仓，所述反应仓与第一真空泵连通，所述反应加热器环绕设置在反应仓外壁的炉体上；

所述炉体顶部设有与反应仓对接的连续下料装置，所述中心管的内部管腔与惰性气体输入管连通，所述中心管上设有若干与反应仓连通的气孔，所述反应仓向炉体外引出设置有惰性气体输出管。

上述方案中用于制备一氧化硅的竖式反应炉，进一步的，所述炉体内壁底部设置漏斗斜面，所述漏斗斜面的底端形成向下的沉孔，所述中心管底部插嵌于该沉孔中，所述中心管上部向外设有定位杆，所述中心管通过定位杆与炉体内壁之间支撑定位。

上述方案中用于制备一氧化硅的竖式反应炉，进一步的，所述中心管顶部上设有吊装孔。

在本实用新型的用于制备一氧化硅的竖式反应炉中，所述炉体包括外罐和分别密封装配在外罐底部和顶部的罐底盖和上盖板，所述外罐的内壁与中心管之间形成反应仓，所述上盖板对应反应仓环形横截面设有若干加料口，对应中心管设有引入惰性气体输入管的进气口，所述反应加热器围绕外罐外壁布置，并在外层包裹设置保温层。

上述方案中用于制备一氧化硅的竖式反应炉，进一步的，所述连续下料装置包括储料仓和若干下料管，所述下料管与上盖板的加料口一一对接连通，所有下料管与储料仓汇接，所述储料仓与第二真空泵连接，并且所述储料仓与下料管之间设有进料阀。

本实用新型还公开了一种用于制备一氧化硅的制备装置，包括冷却收集器和上述竖式反应炉；

所述冷却收集器包括依次串联设置的原料粉尘收集室、第一产物收集室和第二产物收集室，所述原料粉尘收集室设有冷凝进气口，并通过多孔挡板与第一产物收集室隔开，所述第一产物收集室通过微孔挡板与第二产物收集室隔开，所述微孔挡板上的孔径小于多孔挡板上的孔径，所述第二产物收集室内部设置无孔金属侧壁，并设置冷凝出气口，所述原料粉尘收集室、第一产物收集室和第二产物收集室与第三真空泵连接；

所述竖式反应炉的惰性气体输入管与惰性气罐连接，所述竖式反应炉的惰性气体输出管通过冷凝管与冷却收集器的冷凝进气口对接，所述冷却收集器的冷凝出气口连接至惰性气收集罐；

所述惰性气体输出管上设有第一阀门，所述惰性气体输入管上设有第二阀门，所述冷凝出气口设有第三阀门。

上述方案中的用于制备一氧化硅的制备装置，进一步的，所述多孔挡板上的孔径为0.1-1mm，所述微孔挡板上的孔径为1-100μm。

上述方案中的用于制备一氧化硅的制备装置，进一步的，所述惰性气罐与惰性气体输入管之间设有气体加热器。

上述方案中的用于制备一氧化硅的制备装置，进一步的，所述原料粉尘收集室、第一产物收集室和第二产物收集室的底部分别设有第一出料阀、第二出料阀和第三出料阀。

本实用新型与现有一氧化硅的单体式生产设备相比，具有如下有益效果：

(1)可以通过加大炉体外罐的内径及中心管的外径，来提高单罐装载量，从而提高单罐一氧化硅的产量；

(2)因为炉体空间距离在合理的反应深度内，炉体中心区域设置中心管替代，形成环形的反应仓，反应加热器对反应仓内部原料的加热距离更合理均匀，可有效维持良好的传热与高的反应效率；

(3)通过在中心管中通入氩气，从中心管下部穿过原料层，一方面有利于原料内部均匀分散，减少物料烧结团聚，另一方面及时将一氧化硅气体产物带出，提高产物逸出率，从而提高生产效率；

(4)在冷却端分别设置了多孔陶瓷挡板、微孔金属挡板和无孔金属侧壁来分别拦截未反应的原料粉末和凝结一氧化硅产物，形成原料粉尘收集室、第一产物收集室和第二产物收集室，提高产物纯度，实现了一氧化硅粉体的直接制备；

(5)利用了连续下料装置进行加料，实现连续生产，中心管可以通过机械方式提升拆卸来实现未完全反应的渣料的自动排放，有效降低生产过程中的劳动强度，提高劳动生产率。

综上所述，本实用新型提供的用于制备一氧化硅的竖式反应炉改善原料内部均匀分散与传热，提高一氧化硅溢出效率，整体的一氧化硅制备装置可实现一氧化硅粉体的连续制备，产品一致性好。

以下结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步说明。

附图说明

图1为实施例一中用于制备一氧化硅的竖式反应炉结构示意图。

图2为实施例二中用于制备一氧化硅的制备装置结构示意图。

图中标号：1-连续下料装置，11-储料仓，12-下料管，2-竖式反应炉，20-反应仓，21-外罐，22-上盖板，221-加料口，222-进气口，23-罐底盖，24-支撑座，25-中心管，251-定位杆，252-吊装孔，253-气孔，26-反应加热器，27-保温层，28-冷凝管，3-冷却收集器，31-多孔挡板，311-原料粉尘收集室，32-微孔挡板，321-第一产物收集室，33-无孔金属侧壁，331-第二产物收集室，34-冷凝进气口，35-冷凝出气口，4-氩气罐，41-气体加热器，42-氩气收集罐，51-第一真空泵、52-第二真空泵，53-第三真空泵，61-进料阀，62-第一阀门，63-第二阀门，64-第三阀门，65-第一出料阀，66-第二出料阀，67-第三出料阀。

具体实施方式

实施例一

参见图1，图示中的竖式反应炉为本实用新型的一种具体实施方案，通过硅和二氧化硅在真空条件下还原反应生产制备一氧化硅，具体包括储料仓11、下料管12、外罐21、上盖板22、罐底盖23、支撑座24、中心管25、反应加热器26、保温层27、第一真空泵51、第二真空泵52和进料阀61。

具体的，竖式反应炉2的炉体竖直设置，在炉体内部竖直固定设置中心管25，炉体内壁和中心管25的外壁之间形成的环状空间为反应制备一氧化硅的反应仓20，反应仓20与第一真空泵51连通，通过第一真空泵51对反应仓20内建立真空反应环境，在炉体25的外壁环绕设置反应加热器26，通过反应加热器26对反应仓20加热达到反应温度。在炉体顶部设有与反应仓20对接的连续下料装置1，通过连续下料装置1实现硅和二氧化硅原料球团的连续下料，中心管25的内部管腔与惰性气体输入管连通，通过惰性气体输入管向中心管25内部输入惰性气体，中心管25上设有若干与反应仓20连通的气孔253，反应仓20向炉体外引出设置有惰性气体输出管，惰性气体(例如氩气)通过中心管25上的气孔进入反应仓20内，惰性气体不参与反应仓20内的还原反应，通过惰性气体将反应仓20内部反应生成的一氧化硅蒸汽通过惰性气体输出管输出，从惰性气体中分离即得到一氧化硅产品。

本实施例中的炉体包括外罐21、上盖板22和罐底盖23，外罐21为圆筒体，外罐21的炉体底部通过焊接设有支脚，通过支脚保持整个炉体为竖直状态，上盖板22密封装配在外罐21的顶部，罐底盖23密封装配在外罐21的底部，将外罐21上下封闭，外罐21的内壁与中心管25之间形成反应仓20，上盖板22通过法兰结构与外罐21顶部固定，在上盖板22上对应反应仓20环形横截面设有若干加料口221，加料口221至少为两个，加料口221的直径小于或等于反应仓20的环形横截面的内外径之差，对应中心管25设有引入惰性气体输入管的进气口222，反应加热器26采用围绕外罐外壁布置的电磁加热线圈，并在反应加热器26外层包裹保温材料形成保温层27，阻止热量散发，保持反应温度恒定。

外罐21的炉体内壁底部设置成漏斗斜面，漏斗斜面的底端形成向下的沉孔，中心管25的底部固定插嵌于该沉孔中，与外罐21同心定位，中心管25上部向外沿径向设有若干定位杆251，中心管25的上部通过定位杆251与外罐21的炉体内壁之间支撑定位，保证中心管25与外罐21之间竖直同轴，中心管25的顶部与上盖板22抵接，在中心管25的顶部沿圆周方向设有若干吊装孔252，便于对中心管25通过吊装进行拆装。

在本实施例中，外罐21的材质优选由耐热Ni-Cr钢离心铸造而成；外罐21的壁厚为30mm-50mm，内径为800mm-2000mm；外罐21上端加工一圈宽度为50-80mm的法兰裙边，法兰上沿圆周均匀钻有6-24个孔径为18-30mm的通孔，所钻孔位置与上盖板上所钻孔位置相同；外罐21的下部呈漏斗状，漏斗状上部倾斜面的倾斜角度θ值介于45°与60°之间，漏斗状下颈部圆筒处的直径较中心管外径大10-20mm，便于中心管25***，外罐21在漏斗状下颈部圆筒中焊接用于中心管25定位的支撑座24，漏斗状下颈部的底部焊接有一底部法兰，底部法兰上钻有6-24个孔径为18-30mm的通孔，通过法兰和螺栓与罐底盖23固定装配。

上盖板22的厚度为30-50mm，材质优选为45#钢或者A3钢中的一种，上面焊接有水冷套；上盖板22的外径与外罐21的顶部法兰外径相等；在上盖板22的内侧与外罐21的法兰配合区域设有一圆形凹槽用来放置密封环，密封环材质为硅橡胶；上盖板22与外罐21的顶部法兰沿圆周钻有6-24个孔径为18-30mm的通孔，螺栓同时穿过外罐21法兰上的孔与上盖板22上的孔锁紧，外罐21与上盖板22的紧密连接通过螺栓连接来实现。

罐底盖23的厚度为30-50mm，材质优选为45#钢或者A3钢中的一种，上面焊接有水冷套；罐底盖23的外径与外罐21的漏斗状下颈部的底部法兰外径相等；罐底盖23的内侧与外罐21的法兰配合区域设有一圆形凹槽用来放置密封环，密封环材质为硅橡胶；罐底盖23与外罐21底部法兰相对应的位置处钻有6-24个孔径为18-30mm的通孔，螺栓同时穿过外罐21底部法兰上的孔与罐底盖23上的孔锁紧，外罐21下部与罐底盖23之间的紧密连接通过螺栓连接来实现。

中心管25材质优选由耐热Ni-Cr钢离心铸造而成；中心管25的壁厚为30mm-50mm，中心管25外径尺寸根据外罐内径来确定，确定的原则是中心管25外壁与外罐21内壁之间的径向距离控制在500-1000mm；中心管25上端的同一水平面上通过焊接设置三支用来使中心管25定位于外罐21内不倾斜的定位杆251，定位杆251的长度较中心管25外壁与外罐21内壁之间的距离短5-10mm；中心管25顶部钻有三个吊装孔252，通过吊装孔252能使外界的起吊设备很方便的钩住该孔洞、从而把中心管从炉体内部吊起。

本实施例的竖式反应炉上设置的连续下料装置1包括储料仓11和若干下料管12，下料管12与上盖板22上设置的加料口221一一对接连通，下料管12和加料口221的数量根据炉体直径大小进行设计，保证原料球团通过加料口221在反应仓20内部均匀落料，所有下料管12集中与储料仓11汇接，储料仓11固定设置在下料管12的上方，利用原料球团的重力自动下料，储料仓11与第二真空泵52连接，并且在储料仓11与下料管12之间设有进料阀61，通过第二真空泵52建立储料仓11在下料过程中的真空环境，进料阀61的联动控制，可以实现反应仓在生产反应过程的连续自动下料。

连续下料装置1的储料仓11和下料管12的外壁厚度为30-50mm，材质优选为45#钢或者A3钢中的一种，储料仓11上部分为上部带密封盖的直筒，下部分分叉连接有沿圆周分布的至少两根下料管12，下料管12无缝焊接在上盖板22的加料口221上，下料管外侧焊接有水冷套。

实施例二

参见图2，图示为本实用新型制备一氧化硅的一具体实施方案，在实施例一的竖式反应炉基础上，结合冷却收集器3实现对一氧化硅粉末的连续生产制备。具体包括实施例一中的竖式反应炉2、冷却收集器3、氩气罐4、气体加热器41、氩气收集罐42，第三真空泵53、第一阀门62、第二阀门63、第三阀门64、第一出料阀65、第二出料阀66和第三出料阀67。本实施例通过将竖式反应炉2与冷却收集器3连接来对输出的惰性气体和一氧化硅蒸汽混合气进行处理，将惰性气体带出的一氧化硅蒸汽通过在冷却收集器3中通过降温凝结的方式收集一氧化硅粉末。

具体的，冷却收集器3包括依次串联设置的原料粉尘收集室311、第一产物收集室321和第二产物收集室331，原料粉尘收集室311上设有冷凝进气口34，原料粉尘收集室311与第一产物收集室321之间通过多孔挡板31隔开，同时将混合气流中混杂的原料粉末颗粒过滤在原料粉尘收集室311内，多孔挡板31上设置的若干孔道将原料粉尘收集室311与第一产物收集室321之间连通，第一产物收集室321与第二产物收集室331之间通过微孔挡板32隔开，保证惰性气体能够正常通过，微孔挡板32上设置的若干孔道将第一产物收集室321与第二产物收集室331之间连通，在第二产物收集室331内部设置无孔金属侧壁33，随着通过第一产物收集室321和第二产物收集室331，混合气流中的一氧化硅蒸汽逐渐降温凝结成粉末被收集在第一产物收集室321和第二产物收集室331内，第二产物收集室331上设置冷凝出气口35，将剩余的惰性气体排出。原料粉尘收集室311、第一产物收集室321和第二产物收集室331与第三真空泵53连接，通过第三真空泵53建立冷却收集器3内部的真空环境，避免一氧化硅被氧化。

本实施例中的进行一氧化硅制备生产的惰性气体采用氩气，竖式反应炉2的惰性气体输入管与氩气罐4连接，在氩气罐4与惰性气体输入管之间设有气体加热器41，通过气体加热器41对进入竖式反应炉2内部的氩气预热升温，避免氩气进入炉内降低反应温度，竖式反应炉2的惰性气体输出管通过冷凝管28与冷却收集器3的冷凝进气口34对接，通过冷凝管28对从竖式反应炉2内输出的混合气流进行预先冷凝降温，冷却收集器3的冷凝出气口35连接至氩气收集罐42，氩气收集罐42可配置抽气设备，对真空负压状态下的冷却收集器3内部的氩气提供动力，对收集的氩气尾气进行除尘除杂净化后，可以再次输送储存至氩气罐4内进行循环利用；本实施例在竖式反应炉2的惰性气体输出管上设有第一阀门62，在氩气罐4输出的惰性气体输入管上设有第二阀门63，在冷却收集器3的冷凝出气口设有第三阀门64。

冷却收集器3的外壁厚度为30-50mm，材质优选为45#钢或者A3钢中的一种，在冷却收集器3内部从冷凝管28进气的一端开始分别设置的多孔挡板31、微孔挡板32和无孔金属侧壁33，其中，多孔挡板31为厚度30-50mm的多孔陶瓷挡板，材质优选刚玉、碳化硅中的一种，孔径大小在0.1-1mm，孔隙率在20-80％；微孔挡板32为厚度30-50mm的微孔金属挡板，材质优选45#钢或者A3钢中的一种，孔径为贯穿挡板的通孔，孔径大小在1-100μm，孔隙率在10-50％；无孔金属侧壁33采用金属材质，其上不设置孔道，对冲击在其表面的气流形成冷却收集器外壁，在无孔金属侧壁33内部可以设置冷却盘管或冷却水套，对冲击在无孔金属侧壁上的一氧化硅蒸汽提供降温凝结的条件，冷凝出气口35设置在无孔金属侧壁33的上方。

从竖式反应炉2的中心管25下部气孔出来的氩气，通过反应仓20内原料层后将一氧化硅蒸汽带出，从外罐上部的惰性气体输出管流出，经过冷凝管28初步冷凝后进入冷却收集器3，首先到达多孔陶瓷挡板，从竖式反应炉2内输入的氩气中包括一氧化硅蒸汽的同时还会混杂一部分原料颗粒，本实施例的冷却收集器3中将微孔挡板32上的孔径设置小于多孔挡板31上的孔径，当混合气流从原料粉尘收集室311进入第一产物收集室321时，气态的氩气和一氧化硅蒸汽可以正常通过多孔挡板31上的孔道而进入第一产物收集室321内，而气体中混杂的原料颗粒物则会被多孔挡板31阻挡过滤在原料粉尘收集室311内，降低后续进入一氧化硅产物中的杂质。进入第一产物收集室321和第二产物收集室331中的一氧化硅整体随着温度的逐步降低，凝结成固态粉末分别被收集在第一产物收集室321和第二产物收集室331内，其中一氧化硅蒸汽随氩气继续流动到达微孔金属挡板，大部分一氧化硅气体以粉末形态沉积在第一产物收集室一侧的微孔金属挡板侧壁上；氩气夹带剩余一氧化硅气体进一步流动到达第二产物收集室331内的无孔金属侧壁上，将剩余一氧化硅气体沉积，并收集在第二产物收集室，氩气从上部冷凝出气口35留出，进入气体循环***回用。在原料粉尘收集室311、第一产物收集室321和第二产物收集室331的底部分别设有第一出料阀65、第二出料阀66和第三出料阀67，分别对各个收集室进行卸料。

当多孔挡板31和微孔挡板32上的孔道被堵塞的时候，可以通过控制氩气收集罐42的抽气设备通过冷凝出气口35对冷却收集器3内部进行反吹。

本实施例进行一氧化硅粉末连续制备的工艺如下：

第一步、装配好竖式反应炉和冷却收集器，保持所有阀门均关闭。具体的，将连续下料装置1吊装到竖式反应炉2的上部，通过螺栓使上盖板22与外罐21的顶部法兰紧密连接，使连续下料装置1的下料管12对准外罐21与中心管25之间的环状反应仓20；罐底盖23与外罐21的底部法兰用螺栓进行紧密连接；关闭连接冷凝管28上的第一阀门62，将竖式反应炉2和冷却收集器3断开。

第二步、把预先压制好的硅与二氧化硅原料球团通过皮带运输机或人工方式，从连续下料装置1的上口部位把球团加入到储料仓，满料后关闭储料仓，开启第一真空泵51和第二真空泵52，使储料仓11与反应仓20内压力到达1-1000Pa的真空负压环境；打开储料仓11上的进料阀61，使原料球团通过下料管12下落至反应仓20中，当反应仓20填装至三分之二后，关闭进料阀61，打开储料仓11上口破真空，继续将原料球团装入储料仓备用，当反应仓中原料反应完成时，重复抽真空-下料的过程，以实现连续下料。

第三步、打开第三真空泵53，对冷却收集器内部抽真空至1-1000Pa，并同时开启反应加热器对反应仓进行加热，当温度达到反应温度1100℃-1500℃时，打开第二阀门，惰性气罐中的惰性气体经过气体加热器预热至反应温度，从上盖板上的进气口经中心管通入反应仓，反应产生的一氧化硅产物蒸汽随气流经过冷凝管进入冷却收集器，气流中夹杂的未反应原料在原料粉尘收集室内被多孔挡板过滤，一氧化硅蒸汽在第一产物收集室和第二产物收集室中被微孔挡板和无孔金属侧壁凝结收集成一氧化硅粉末，惰性气体从冷凝出气口流出，通过管道进入惰性气收集罐，净化后输送至惰性气罐内循环回用；

打开第三真空泵53，对冷却收集器3内部抽真空至1-1000Pa，并同时开启反应加热器26对外罐21的反应仓20进行加热，当温度达到反应温度1100℃-1500℃时，打开第二阀门63，氩气罐4中的氩气经过气体加热器41预热至反应温度，通过惰性气体输入管从上盖板上的进气口222通入反应仓20，氩气流量控制在1-10L/h；反应产生的一氧化硅产物蒸汽随氩气气流经过冷凝管28通过冷凝进气口34进入冷却收集器3；气流中夹杂的未反应原料在原料粉尘收集室311内被多孔挡板31过滤，一氧化硅蒸汽在第一产物收集室321和第二产物收集室331中被微孔挡板32和无孔金属侧壁33凝结收集成一氧化硅粉末，惰性气体从冷凝出气口35流出，通过管道进入惰性气收集罐42，净化后输送至惰性气罐内循环回用。

第四步、未反应原料与一氧化硅粉体产物分别在原料粉尘收集室311与第一产物收集室321、第二产物收集室331收集，当任一收集室内部填装物料至三分之二后，关闭第一阀门62、第二阀门63和第三阀门64，关闭氩气罐，停止氩气循环，打开对应的收集室的出料阀进行卸料，卸料完毕后，关闭出料阀，再次打开第一阀门62、第二阀门63和第三阀门64，开启氩气循环，继续收集反应产物，通过第一步的连续下料和上述的连续排料，实现一氧化硅粉体连续生产。

需要对竖式反应炉2进行设备清理或检修时，将上盖板22及连接在上盖板22上的连续下料装置1移开，把中心管25从炉体中缓慢吊起，这时，可以通过炉体上设置的人孔或者拆卸罐底盖23进行清理或检修；当清理或检修完成后，按照第一步重新装配竖式反应炉，重新进行连续生产作业。

经过本实施例的工艺步骤，所获得的的一氧化硅粉体纯度高、无硅或二氧化硅杂质，粒径为亚微米至微米级别，粒径范围在0.5-5μm，适用于直接作为锂离子电池负极原料，无需进一步粉碎。由于采用环形反应器配合使用氩气循环***，反应效率大幅提高，产能相比传统单体式真空炉，产量提高一倍。

以上仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换或改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种用于制备一氧化硅的竖式反应炉，其特征在于：包括炉体、中心管和反应加热器；

所述炉体竖直设置，所述中心管竖直固定在炉体内，所述炉体内壁和中心管外壁之间形成的环状空间为反应制备一氧化硅的反应仓，所述反应仓与第一真空泵连通，所述反应加热器环绕设置在反应仓外壁的炉体上；

所述炉体顶部设有与反应仓对接的连续下料装置，所述中心管的内部管腔与惰性气体输入管连通，所述中心管上设有若干与反应仓连通的气孔，所述反应仓向炉体外引出设置有惰性气体输出管。

2.根据权利要求1所述的一种用于制备一氧化硅的竖式反应炉，其特征在于：所述炉体内壁底部设置漏斗斜面，所述漏斗斜面的底端形成向下的沉孔，所述中心管底部插嵌于该沉孔中，所述中心管上部向外设有定位杆，所述中心管通过定位杆与炉体内壁之间支撑定位。

3.根据权利要求2所述的一种用于制备一氧化硅的竖式反应炉，其特征在于：所述中心管顶部上设有吊装孔。

4.根据权利要求1-3中任一项所述的一种用于制备一氧化硅的竖式反应炉，其特征在于：所述炉体包括外罐和分别密封装配在外罐底部和顶部的罐底盖和上盖板，所述外罐的内壁与中心管之间形成反应仓，所述上盖板对应反应仓环形横截面设有若干加料口，对应中心管设有引入惰性气体输入管的进气口，所述反应加热器围绕外罐外壁布置，并在外层包裹设置保温层。

5.根据权利要求4所述的一种用于制备一氧化硅的竖式反应炉，其特征在于：所述连续下料装置包括储料仓和若干下料管，所述下料管与上盖板的加料口一一对接连通，所有下料管与储料仓汇接，所述储料仓与第二真空泵连接，并且所述储料仓与下料管之间设有进料阀。

6.用于制备一氧化硅的制备装置，其特征在于：包括冷却收集器和权利要求1-5中任一项所述的竖式反应炉；

所述冷却收集器包括依次串联设置的原料粉尘收集室、第一产物收集室和第二产物收集室，所述原料粉尘收集室设有冷凝进气口，并通过多孔挡板与第一产物收集室隔开，所述第一产物收集室通过微孔挡板与第二产物收集室隔开，所述第二产物收集室内部设置无孔金属侧壁，并设置冷凝出气口，所述原料粉尘收集室、第一产物收集室和第二产物收集室与第三真空泵连接；

所述竖式反应炉的惰性气体输入管与惰性气罐连接，所述竖式反应炉的惰性气体输出管通过冷凝管与冷却收集器的冷凝进气口对接，所述冷却收集器的冷凝出气口连接至惰性气收集罐；

所述惰性气体输出管上设有第一阀门，所述惰性气体输入管上设有第二阀门，所述冷凝出气口设有第三阀门。

7.根据权利要求6所述的用于制备一氧化硅的制备装置，其特征在于：所述多孔挡板上的孔径为0.1-1mm，所述微孔挡板上的孔径为1-100μm。

8.根据权利要求7所述的用于制备一氧化硅的制备装置，其特征在于：所述惰性气罐与惰性气体输入管之间设有气体加热器。

9.根据权利要求7所述的用于制备一氧化硅的制备装置，其特征在于：所述原料粉尘收集室、第一产物收集室和第二产物收集室的底部分别设有第一出料阀、第二出料阀和第三出料阀。

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