一種硅氧化合物的制造設備的制造方法
【技術(shù)領域】
[0001]本實用新型涉及化工設備領域，尤其涉及一種硅氧化合物的制造設備。
【背景技術(shù)】
[0002]S1是用作制備光學玻璃、半導體材料以及鋰離子電池負極材料的重要原料。
[0003]由于S1的生產(chǎn)條件苛刻，其產(chǎn)量不能滿足市場需求。目前公開的生產(chǎn)方式一般是在真空和高溫條件下使Si和Si02i應產(chǎn)生S1氣體，并使S1低溫凝結(jié)。
[0004]目前工業(yè)上S1的生產(chǎn)設備是將反應室和收集室均設于真空筒內(nèi)，在反應室與真空筒之間的空腔中放置電熱絲，這種設備不能有效增加反應室尺寸，導致產(chǎn)品產(chǎn)量較低，還也會導致產(chǎn)品各方向上的材料組成均一性較差。由于發(fā)熱器件處于真空筒中，無法采用燃燒加熱，從而能源消耗較大；由于反應室和收集室都設于真空筒內(nèi)，取出收集室中的S1需冷卻整個設備，無法實現(xiàn)連續(xù)生產(chǎn)，極大的造成了能源的浪費。
【實用新型內(nèi)容】
[0005]本實用新型的目的在于提出一種硅氧化合物的制造設備，實現(xiàn)半連續(xù)生產(chǎn)，降低能耗。
[0006]為達此目的，本實用新型采用以下技術(shù)方案:
[0007]—種硅氧化合物的制造設備，所述設備具有至少一個罐體，所述罐體至少一端設有開口，所述罐體包括反應部和收集部，所述反應部用于置入原料，所述收集部用于置入收集器，所述收集器置于罐體的開口端，所述反應部遠離罐體的開口端，所述反應部設置于加熱爐內(nèi)，所述收集部和開口均設置于所述加熱爐外，所述罐體通過接口抽真空，所述罐體通過罐蓋打開或封閉開口。
[0008]進一步，所述收集部上設有冷卻裝置。
[0009]進一步，所述加熱爐連通空氣。
[0010]進一步，所述加熱爐采用電加熱或燃燒加熱。
[0011 ] 進一步，所述收集器為至少一端開口的筒狀結(jié)構(gòu)。
[0012]進一步，所述收集器具有錐度，所述收集器的小端朝向罐蓋。
[0013]進一步，所述接口設于收集部。
[0014]進一步，所述冷卻裝置包括套設于所述收集部的冷卻套，通過冷卻介質(zhì)循環(huán)冷卻。
[0015]本實用新型的有益效果有:
[0016]本實用新型提出的一種硅氧化合物的制造設備，通過將反應部設置于加熱爐內(nèi)，收集部和開口置于加熱爐外，通過打開開口取出收集器，放入新的收集器后關(guān)閉開口，無需冷卻整個設備，加熱爐能連續(xù)工作，效率高，由于以往的設備需冷卻，升溫降溫過程造成能源的浪費，本設備很大程度上節(jié)約了能源。
【附圖說明】
[0017]圖1是本實用新型實施例一提供的一種硅氧化合物的制造設備的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0018]圖2是本實用新型實施例二提供的一種硅氧化合物的制造設備的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0019]圖3是本實用新型實施例三提供的一種硅氧化合物的制造設備的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0020]圖中，1、罐體；2、開口；3、反應部；4、收集部；5、原料；6、收集器；7、加熱爐；8、接口 ；9、罐蓋；10、冷卻裝置；11、冷卻套；12、產(chǎn)品。
【具體實施方式】
[0021]下面結(jié)合附圖并通過【具體實施方式】來進一步說明本實用新型的技術(shù)方案。
[0022]實施例一:
[0023]如圖1所示，一種硅氧化合物的制造設備，該設備具有至少一個罐體1，本實施例中的設備具有一個罐體1，罐體1至少一端設有開口 2，本實施例中的罐體1僅一端設有開口 2，罐體1包括反應部3和收集部4，反應部3用于置入原料5，收集部4用于置入收集器6，收集器6置于罐體1的開口端，反應部3遠離罐體1的開口端，反應部3設置于加熱爐7內(nèi)，收集部4和開口 2均設置于加熱爐7外，罐體1通過接口 8抽真空，罐體1通過罐蓋9打開或封閉開口 2。
[0024]反應時，通過接口 8對罐體1排氣，使罐體1內(nèi)的真空度符合要求，加熱爐7對反應部3內(nèi)的原料5加熱，原料5經(jīng)過化學反應生成產(chǎn)品蒸氣，由于收集部4位于加熱爐7外，位于收集部4外圍的空氣溫度遠低于加熱爐7，產(chǎn)品蒸氣與罐體1外部空氣換熱，冷凝在收集器6上形成固體產(chǎn)品12，一個生產(chǎn)周期后，打開罐蓋9，從開口 2中取出收集器6，裝入新的原料5，換入新的收集器6，關(guān)閉罐蓋9，重復上述過程直至完成該次生產(chǎn)，在這個過程中，加熱爐7無需停爐，保持生產(chǎn)狀態(tài)，從而實現(xiàn)半連續(xù)生產(chǎn)，極大的提高了效率，節(jié)約了能源。
[0025]本實施例中，為保證罐體1良好的密封狀態(tài)，開口 2只設在罐體1的一端，本領域技術(shù)人員可根據(jù)需要，在罐體1的兩端都設置開口 2，均通過罐蓋9密封。
[0026]本實施例的收集部4可采用空氣冷卻或冷卻裝置冷卻，按所需的冷卻要求選擇冷卻方式，為更快冷卻收集部4，收集部4上設有冷卻裝置10。
[0027]加熱爐7連通空氣，從而實現(xiàn)電加熱或燃燒加熱均可，電加熱包括中高頻感應加熱、微波加熱以及電阻加熱，電阻加熱包括硅碳棒、硅鉬棒、石墨電阻加熱，燃燒加熱采用的燃料包括天然氣、煤氣、瓦斯氣、生物質(zhì)氣或人工燃氣，燃燒加熱較于電加熱，很大程度的節(jié)約了能源，由于罐體1內(nèi)的真空狀態(tài)，大氣壓會不利于罐體1的使用壽命，為保證罐體1的使用壽命，本實施例中，罐體1選用耐熱鋼、陶瓷、剛玉、碳化硅和碳素材料中的一種或幾種，為保證密封性、易加工性和加工成本，優(yōu)選耐熱鋼，并且優(yōu)選罐體1的直徑為100mm至1000mm，優(yōu)選罐體1的長度為300mm至5000mm。
[0028]收集器6為至少一端開口的筒狀結(jié)構(gòu)，方便收集和拿放。
[0029]本實施例中，收集器6具有錐度，收集器6的小端朝向罐蓋9，方便拿出和放入。
[0030]接口 8設于收集部4，便于保證罐體1內(nèi)的真空度。
[0031]本實施例中，冷卻裝置10包括套設于收集部4的冷卻套11，通過冷卻介質(zhì)循環(huán)冷卻，冷卻介質(zhì)采用水、空氣、惰性氣體、冷卻液均可，本實施例采用循環(huán)水冷卻，成本低。
[0032]本實施例中，冷卻套11設置于收集部4的內(nèi)部或外部均可。
[0033]收集器6采用耐熱鋼、SUS、鐵皮、石英、石墨、鎢片、碳化硅、氧化鋁以及C/C復合材料中的一種或幾種。
[0034]采用本實施例提出的制造設備制備硅氧化合物的方法是:
[0035]步驟一，開啟加熱爐7 ；
[0036]步驟二，開啟冷卻裝置10 ；
[0037]步驟三，打開罐蓋9，將Si粉末和Si02粉末混合后作為原料5放置在反應部3中，在收集部4中放入收集器6，封閉罐蓋9 ；
[0038]步驟四，通過接口 8對罐體1抽真空；
[0039]步驟五，待罐體1中的原料5反應完畢后，保持加熱爐7和冷卻裝置10的運行，打開罐蓋9取出收集器6，在反應部3中裝入新的原料5，在收集部4中放入新的收集器6，封閉罐蓋9，通過接口 8對罐體1抽真空，開始下一輪反應，并將硅氧化合物產(chǎn)品12從取出的收集器6上剝離；
[0040]步驟六，重復步驟五，直至制備結(jié)束。
[0041]該方法在制備過程中無需停爐，步驟五和步驟六實現(xiàn)了設備的半連續(xù)工作，極大地提高了生產(chǎn)效率，避免了加熱爐7升溫降溫過程中造成的能源浪費。
[0042]為實現(xiàn)較高的生產(chǎn)效率和較低的成本，其中，罐體1的裝載量為2-200KG，加熱爐7的溫度為1100-1400°C，罐體1的真空度保持在0.01-10000Pa間，冷卻裝置10的溫度為100-800°C，步驟五中放入新的收集器6到步驟六中取出該收集器6之間的時間為2-60h。
[0043]實施例二:
[0044]如圖2所示，本實施例與實施例一的區(qū)別在于，罐體1兩端均設有開口 2，均通過罐蓋9密封，收集器6和冷卻裝置10的設置方式與實施例一相同，本實施例中，反應部3設置在加熱爐7內(nèi)，位于反應部3兩邊的收集部4均設置在加熱爐7外，在保證密封良好的前提下，本實施例進一步提尚制備廣品的速度和生廣效率。
[0045]實施例三:
[0046]如圖3所示，本實施例與實施例一的區(qū)別在于，設備中具有三個罐體1，對本領域的技術(shù)人員而言，根據(jù)生產(chǎn)需要和加熱爐7的尺寸合理設置罐體1的數(shù)目，該數(shù)目不局限于本實施例，本實施例設置多個罐體1，更好的利用了加熱爐7的熱量。
[0047]顯然，本實用新型的上述實施例僅僅是為了清楚說明本實用新型所作的舉例，而并非是對本實用新型的實施方式的限定。對于所屬領域的普通技術(shù)人員來說，在上述說明的基礎上還可以做出其它不同形式的變化或變動。這里無需也無法對所有的實施方式予以窮舉。凡在本實用新型的精神和原則之內(nèi)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權(quán)利要求的保護范圍之內(nèi)。
【主權(quán)項】
1.一種硅氧化合物的制造設備，其特征在于，所述設備具有至少一個罐體(1)，所述罐體(1)至少一端設有開口(2)，所述罐體(1)包括反應部(3)和收集部(4)，所述反應部(3)用于置入原料(5)，所述收集部(4)用于置入收集器￠)，所述收集器(6)置于罐體(1)的開口端，所述反應部(3)遠離罐體(1)的開口端，所述反應部(3)設置于加熱爐(7)內(nèi)，所述收集部(4)和開口(2)均設置于所述加熱爐(7)外，所述罐體(1)通過接口(8)抽真空，所述罐體⑴通過罐蓋(9)打開或封閉開口(2)。2.如權(quán)利要求1所述的一種硅氧化合物的制造設備，其特征在于，所述收集部(4)上設有冷卻裝置(10)。3.如權(quán)利要求1所述的一種硅氧化合物的制造設備，其特征在于，所述加熱爐(7)連通空氣。4.如權(quán)利要求3所述的一種硅氧化合物的制造設備，其特征在于，所述加熱爐(7)采用電加熱或燃燒加熱。5.如權(quán)利要求1所述的一種硅氧化合物的制造設備，其特征在于，所述收集器(6)為至少一端開口的筒狀結(jié)構(gòu)。6.如權(quán)利要求5所述的一種硅氧化合物的制造設備，其特征在于，所述收集器(6)具有錐度，所述收集器出)的小端朝向罐蓋(9)。7.如權(quán)利要求1至6任一所述的一種硅氧化合物的制造設備，其特征在于，所述接口(8)設于收集部⑷。8.如權(quán)利要求2所述的一種硅氧化合物的制造設備，其特征在于，所述冷卻裝置(10)包括套設于所述收集部(4)的冷卻套(11)，通過冷卻介質(zhì)循環(huán)冷卻。
【專利摘要】本實用新型公開了一種硅氧化合物的制造設備，涉及化工設備領域。該設備具有至少一個罐體，所述罐體至少一端設有開口，所述罐體包括反應部和收集部，所述反應部用于置入原料，所述收集部用于置入收集器，所述收集器置于罐體的開口端，所述反應部遠離罐體的開口端，所述反應部設置于加熱爐內(nèi)，所述收集部和開口均設置于所述加熱爐外，所述罐體通過接口抽真空，所述罐體通過罐蓋打開或封閉開口。本實用新型解決了以往的設備無法連續(xù)生產(chǎn)造成耗能大、效率低的問題。
【IPC分類】B01J8/06, B01J8/00, C01B33/18
【公開號】CN204973821
【申請?zhí)枴緾N201520488449
【發(fā)明人】龐春雷, 任建國, 岳敏
【申請人】深圳市貝特瑞新能源材料股份有限公司
【公開日】2016年1月20日
【申請日】2015年7月8日