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一種螺旋輸送反應(yīng)器、連續(xù)生產(chǎn)低雜質(zhì)硅化鎂的方法與流程

文檔序號:11888183閱讀:來源:國知局

技術(shù)特征:

1.一種螺旋輸送反應(yīng)器,其特征在于,所述反應(yīng)器(150)包括:殼體(151)和設(shè)置在殼體(151)內(nèi)的旋轉(zhuǎn)軸(152);

殼體(151)上設(shè)有第一進料口(130)和出料口(131);

旋轉(zhuǎn)軸(152)上設(shè)有螺旋葉片(153);

所述反應(yīng)器(150)包括加熱區(qū)(160);

所述加熱區(qū)(160)包括主反應(yīng)區(qū)(162)和至少一個隔離區(qū);

所述反應(yīng)器(150)在隔離區(qū)處具有使物料在其中局部動態(tài)堆積的結(jié)構(gòu)。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種螺旋輸送反應(yīng)器,其特征在于,所述反應(yīng)器(150)上還設(shè)有第二進料口(190);優(yōu)選地,第二進料口(190)與主反應(yīng)區(qū)(162)相連通。

3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一種螺旋輸送反應(yīng)器,其特征在于,所述反應(yīng)器(150)在隔離區(qū)處具有阻擋結(jié)構(gòu),來使得物料在隔離區(qū)處局部動態(tài)堆積。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種螺旋輸送反應(yīng)器,其特征在于,所述阻擋結(jié)構(gòu)選自以下結(jié)構(gòu)中的一種、或多種結(jié)構(gòu)的組合:

1)旋轉(zhuǎn)軸(152)在位于隔離區(qū)處的螺旋葉片(153)的螺距小于其他區(qū)的螺距的結(jié)構(gòu);

2)旋轉(zhuǎn)軸(152)在位于隔離區(qū)處的螺旋葉片(153)的葉片直徑小于其他區(qū)的葉片直徑的結(jié)構(gòu);

3)旋轉(zhuǎn)軸(152)在位于隔離區(qū)處無螺旋葉片(153)的結(jié)構(gòu);

4)旋轉(zhuǎn)軸(152)和/或殼體(151)在位于隔離區(qū)處設(shè)有擋板(181)的結(jié)構(gòu);

5)殼體(151)在位于隔離區(qū)處的殼體內(nèi)徑小于其他區(qū)的殼體內(nèi)徑的結(jié)構(gòu);

6)殼體(151)在位于隔離區(qū)處為內(nèi)徑逐漸縮小的錐形狀的結(jié)構(gòu)。

5.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一種螺旋輸送反應(yīng)器,其特征在于,所述隔離區(qū)包括設(shè)置在主反應(yīng)區(qū)(160)之前的前隔離區(qū)(170)和/或設(shè)置在主反應(yīng)區(qū)(162)之后的后隔離區(qū)(171)。

6.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一種螺旋輸送反應(yīng)器,其特征在于,所述加熱區(qū)(160)包括依次設(shè)置的預(yù)熱區(qū)(161)、主反應(yīng)區(qū)(162)和保溫區(qū)(164),以及設(shè)置在主反應(yīng)區(qū)(162)之前和/或之后的至少一個隔離區(qū);優(yōu)選地,所述加熱區(qū)(160)包括依次設(shè)置的預(yù)熱區(qū)(161)、前隔離區(qū)(170)、主反應(yīng)區(qū) (162)、后隔離區(qū)(171)和保溫區(qū)(164)。

7.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一種螺旋輸送反應(yīng)器,其特征在于,所述反應(yīng)器(150)還包括設(shè)置在加熱區(qū)(160)之后的冷卻區(qū)(165)。

8.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一種螺旋輸送反應(yīng)器,其特征在于,所述反應(yīng)器(150)與水平面呈角度;優(yōu)選地,反應(yīng)器(150)與水平面的夾角角度不大于30°。

9.根據(jù)權(quán)利要求6所述的一種螺旋輸送反應(yīng)器,其特征在于,所述預(yù)熱區(qū)(161)、主反應(yīng)區(qū)(162)、保溫區(qū)(164)和冷卻區(qū)(165)的長度比例為:0-2:0.01-4:0-4:0-4;優(yōu)選為0.5:1-2:1-2:1-2。

10.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一種螺旋輸送反應(yīng)器,其特征在于,所述隔離區(qū)的長度不大于5個殼體內(nèi)徑,優(yōu)選為1個殼體內(nèi)徑至3個殼體內(nèi)徑。

11.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一種螺旋輸送反應(yīng)器,其特征在于,所述反應(yīng)器(150)為管式螺旋輸送反應(yīng)器。

12.根據(jù)權(quán)要求1或2所述的一種螺旋輸送反應(yīng)器,其特征在于,所述反應(yīng)器(150)分成兩段或者多段串聯(lián)組成,各段的直徑相同或不同,各段的與水平面的夾角相同或不同。

13.一種連續(xù)生產(chǎn)低雜質(zhì)硅化鎂的方法,其特征在于,硅和鎂進入反應(yīng)器,在保護氣體存在下連續(xù)反應(yīng)生成硅化鎂,其中,物料在反應(yīng)器內(nèi)局部動態(tài)堆積。

14.根據(jù)權(quán)利要求13所述的一種連續(xù)生產(chǎn)低雜質(zhì)硅化鎂的方法,其特征在于,所述反應(yīng)器包括加熱區(qū);所述加熱區(qū)包括主反應(yīng)區(qū)和至少一個隔離區(qū);所述物料在反應(yīng)器的隔離區(qū)處局部動態(tài)堆積。

15.根據(jù)權(quán)利要求14所述的一種連續(xù)生產(chǎn)低雜質(zhì)硅化鎂的方法,其特征在于,所述隔離區(qū)包括設(shè)置在主反應(yīng)區(qū)之前的前隔離區(qū)和/或設(shè)置在主反應(yīng)區(qū)之后的后隔離區(qū)。

16.根據(jù)權(quán)利要求14所述的一種連續(xù)生產(chǎn)低雜質(zhì)硅化鎂的方法,其特征在于,所述加熱區(qū)包括依次設(shè)置的預(yù)熱區(qū)、主反應(yīng)區(qū)和保溫區(qū),以及設(shè)置在主反應(yīng)區(qū)之前和/或之后的至少一個隔離區(qū);優(yōu)選地,所述加熱區(qū)包括依次設(shè)置的預(yù)熱區(qū)、前隔離區(qū)、主反應(yīng)區(qū)、后隔離區(qū)和保溫區(qū)。

17.根據(jù)權(quán)利要求14所述的一種連續(xù)生產(chǎn)低雜質(zhì)硅化鎂的方法,其特征在于,所述反應(yīng)器還包括設(shè)置在加熱區(qū)之后的冷卻區(qū)。

18.根據(jù)權(quán)利要求13所述的一種連續(xù)生產(chǎn)低雜質(zhì)硅化鎂的方法,其特征 在于,先將硅固體和鎂固體混合,之后將硅鎂固體混合物經(jīng)同一進料口進入反應(yīng)器;或者將硅固體由第一進料口進入反應(yīng)器,鎂蒸氣由第二進料口進入反應(yīng)器。

19.采用如權(quán)利要求1、3-11任一所述的螺旋反應(yīng)器連續(xù)生產(chǎn)低雜質(zhì)硅化鎂的方法,其特征在于,將硅固體和鎂固體混合,之后將硅鎂固體混合物經(jīng)第一進料口進入反應(yīng)器內(nèi),在反應(yīng)器的加熱區(qū)反應(yīng)生成低雜質(zhì)硅化鎂。

20.采用如權(quán)利要求2、3-11任一所述的螺旋反應(yīng)器連續(xù)生產(chǎn)低雜質(zhì)硅化鎂的方法,其特征在于,將硅固體經(jīng)第一進料口進入反應(yīng)器內(nèi),將鎂蒸氣經(jīng)第二進料口進入反應(yīng)器內(nèi),兩者在反應(yīng)器的加熱區(qū)反應(yīng)生成低雜質(zhì)硅化鎂。

21.根據(jù)權(quán)利要求13、19或20所述的方法,其特征在于,所述物料在反應(yīng)器內(nèi)的填充率小于0.5;優(yōu)選地,所述填充率不大于0.3。

22.根據(jù)權(quán)利要求13、19或20所述的方法,其特征在于,控制不與物料接觸的反應(yīng)器上部區(qū)域的溫度高于與物料接觸的反應(yīng)器下部區(qū)域的溫度;優(yōu)選地,反應(yīng)器上部區(qū)域的溫度比反應(yīng)器下部區(qū)域的溫度高20℃以上。

23.根據(jù)權(quán)利要求13、19或20所述的方法,其特征在于,在將硅和鎂進入反應(yīng)器之前,將反應(yīng)器內(nèi)的溫度預(yù)熱到400-900℃,優(yōu)選500-650℃。

24.根據(jù)權(quán)利要求13、19或20所述的方法,其特征在于,所述保護氣體為氫氣或惰性氣體;優(yōu)選地,所述保護氣體的壓力為(-0.1)-2MPa;更優(yōu)選為(-0.1)-1.6MPa。

25.根據(jù)權(quán)利要求13、19或20所述的方法,其特征在于,物料在預(yù)熱區(qū)、主反應(yīng)區(qū)、保溫區(qū)和冷卻區(qū)停留的時間比為0-2:0.01-4:0-4:0-4;優(yōu)選為0.5:1-2:1-2:1-2。

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