一种多晶硅光伏行业用硅粉干燥电加热装置及其使用方法与流程

1.本发明涉及硅粉干燥技术领域，尤其涉及一种多晶硅光伏行业用硅粉干燥电加热装置及其使用方法。


背景技术：

2.目前在多晶硅光伏领域，生产多晶硅采用的是西门子法多晶硅工艺流程，其中原料气体之一为三氯氢硅，它是由气体hcl和工业硅粉在合成炉内合成，一般要求参与合成反应的工业硅粉为完全干燥的硅粉原料。
3.目前多晶硅行业在硅粉干燥工序一直采用的是蒸汽夹套的型式来干燥罐内原料工业硅粉（如图4），原料工业硅粉使用前一般含0.06%～0.1%水份，在进入下道工序前必须要完全干燥内部的水份，由于立式硅粉罐直径一般设计在3～4米左右，之前干燥工业硅粉是通过夹套内的蒸汽将罐壁加热，罐壁再向内部工业硅粉传热，一是热效率很低，二是对硅粉的加热非常不均匀，三是水份也无法完全排净，据统计，最后工业硅粉内还会有约0.01%～0.02%水份无法排净，最终流入反应合成炉内，如果工业硅粉含有微量水份，则会对三氯氢硅的合成和整个多晶硅生产系统造成较大的危害，主要有以下几点：1、腐蚀管道、设备，此问题是造成泄漏的主要原因；2、会反应生成二氧化硅固体杂质，堵塞管道；3、降低合成三氯氢硅的效率；4、增加生产成本；5、影响多晶硅产品品质，所以将工业硅粉内的水份完全干燥就显的十分重要。
4.为解决以往蒸汽夹套的型式干燥罐内原料工业硅粉出现的热效率低、加热不均匀和水份不易排净的问题，本技术中提出一种多晶硅光伏行业用硅粉干燥电加热装置及其使用方法。


技术实现要素：

5.（一）发明目的为解决背景技术中存在的技术问题，本发明提出一种多晶硅光伏行业用硅粉干燥电加热装置及其使用方法，具有热效率高、硅粉加热均匀、不残留水份的特点。
6.（二）技术方案为解决上述问题，本发明提供了一种多晶硅光伏行业用硅粉干燥电加热装置，包括立式硅粉罐，所述立式硅粉罐的上端罐壁和底部罐壁上分别设置有罐体进料阀门和罐体出料阀门，所述立式硅粉罐的顶部均匀竖直插接有若干个电加热辐射发热管件，所述电加热辐射发热管件的底部延伸至立式硅粉罐内用以对罐内硅粉干燥，各所述电加热辐射发热管件的底部至正下方处立式硅粉罐内壁的垂直距离相等。
7.优选的，所述电加热辐射发热管件包括有辐射发热管、套设于其外壁上的换热套管以及固接于换热套管底部的管封头。
8.优选的，所述立式硅粉罐的底部呈倒圆锥状设置。
9.优选的，所述电加热辐射发热管件与所述立式硅粉罐通过固定法兰连接。
10.优选的，所述电加热辐射发热管件的顶部均连接有第一测温热电偶。
11.优选的，所述立式硅粉罐的顶部设置有透气孔，且透气孔上设置有第二测温热电偶。
12.优选的，所述电加热辐射发热管件的顶部设置有防爆接线盒。
13.优选的，所述防爆接线盒通过电缆连接有防爆动力箱和防爆仪表箱。
14.优选的，所述电缆为防爆电缆。
15.本发明还提供了一种多晶硅光伏行业用硅粉干燥电加热装置的使用方法，包括：1）根据罐体形状不同，在罐顶均匀安装多个竖直的电加热辐射发热管件，使每个电加热辐射发热管件的底部与正下方处立式硅粉罐内壁的垂直距离相等，实现电加热辐射发热管件在硅粉内均匀分布；2）根据硅粉湿度情况，增大或减小电功率，从而控制电加热辐射发热管件的温度对罐体内硅粉加热干燥。
16.本发明的上述技术方案具有如下有益的技术效果：本发明中，利用多个电加热辐射发热管件竖直安装至立式硅粉罐上，其底部延伸至罐内，由于每个电加热辐射发热管件的底部与正下方处立式硅粉罐内壁的垂直距离相等，实现了电加热辐射发热管件在硅粉内均匀分布，可以对罐内的硅粉进行均匀加热，大大提高了硅粉干燥的效率，也减少了能源的浪费，解决以往蒸汽夹套的型式干燥罐内原料工业硅粉出现的热效率低、加热不均匀和水份不易排净的问题，且温度可调节控制，热效率高，节能环保，本发明结构简单，设计巧妙，适合推广。
附图说明
17.图1为本发明的结构剖面图；图2为本发明的俯视结构示意图；图3为本发明中电加热辐射发热管件下端的结构剖面图；图4为以往蒸汽夹套型式的干燥装置结构示意图；其中：1、防爆接线盒；2、固定法兰；3、辐射发热管；4、换热套管；5、管封头；6、硅粉；7、立式硅粉罐；8、防爆仪表箱；9、防爆动力箱；10、电缆；11、第二测温热电偶；12、第一测温热电偶；13、罐体进料阀门；14、罐体出料阀门；22、测温热电偶；23、蒸汽夹套。
具体实施方式
18.为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明了，下面结合具体实施方式并参照附图，对本发明进一步详细说明。应该理解，这些描述只是示例性的，而并非要限制本发明的范围。此外，在以下说明中，省略了对公知结构和技术的描述，以避免不必要地混淆本发明的概念。
19.如图1
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3所示，本发明提出的一种多晶硅光伏行业用硅粉干燥电加热装置，包括底部呈倒圆锥状的立式硅粉罐7，在立式硅粉罐7的顶部设置有透气孔用于平衡罐内外的气压，且透气孔上设置有第二测温热电偶11可用监测罐内排出气体的温度，在立式硅粉罐7的上端罐壁和底部罐壁上分别设置有罐体进料阀门13和罐体出料阀门14，分别用来加入硅粉6和排出干燥后的硅粉6，立式硅粉罐7的顶部均匀竖直插接有若干个电加热辐射发热管件，
可实现干烧功能，此电加热辐射发热管件与立式硅粉罐7通过固定法兰2连接，在电加热辐射发热管件的顶部均连接有第一测温热电偶12，可用于监测加热的温度，电加热辐射发热管件的底部延伸至立式硅粉罐7内用以对罐内硅粉6干燥，在安装时，各个电加热辐射发热管件的底部至正下方处立式硅粉罐7内壁的垂直距离相等，例如在本实施例中，由于立式硅粉罐的底部呈倒圆锥状，因此立式硅粉罐7顶部中心安装的电加热辐射发热管件长度最长，立式硅粉罐7顶部边缘处安装的电加热辐射发热管件长度最短，且电加热辐射发热管件的长度由立式硅粉罐7顶部中心到立式硅粉罐7顶部边缘处逐个递减，可以使圆锥状的立式硅粉罐7内底部的硅粉6也可以均匀受热干燥，且不浪费热量；而若是在圆柱体状的硅粉罐上安装电加热辐射发热管件，则电加热辐射发热管件的长度一致，即可以保证罐内的硅粉6可以有效均匀受热；本实施例中，电加热辐射发热管件包括有辐射发热管3、套设于其外壁上的换热套管4以及固接于换热套管4底部的管封头5，保证电加热辐射发热管件向硅粉6均匀加热；本实施例中的电加热辐射发热管件的顶部设置有防爆接线盒1，防爆接线盒1通过电缆10连接有防爆动力箱9和防爆仪表箱8，其中电缆10为防爆电缆，提高装置的安全性。
20.本发明提供的多晶硅光伏行业用硅粉干燥电加热装置的使用方法，包括：1）根据罐体形状不同，在罐顶均匀安装多个竖直的电加热辐射发热管件，使每个电加热辐射发热管件的底部与正下方处立式硅粉罐7内壁的垂直距离相等，实现电加热辐射发热管件在硅粉6内均匀分布，既能保证硅粉6可以均匀受热，又可以节约能源，避免不必要的资源浪费；2）根据硅粉6湿度情况，增大或减小电功率，从而控制电加热辐射发热管件的温度对罐体内硅粉6加热干燥。
21.以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的仅为本发明的优选例，并不用来限制本发明，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。