冷氢化综述
冷、热氢化工艺技术、消耗对比
冷、热氢化工艺技术、消耗对比冷、热氢化工艺技术、消耗对比2011年11月一.冷氢化及热氢化工艺技术比较1 冷氢化单元工艺流程简述（1）冷氢化工序工业级硅粉送至硅粉干燥器，干燥后排入硅粉中间仓。
硅粉在硅粉中间仓中由氢气带入氢化反应器中。
提纯后的四氯化硅经过加压、预热后送至四氯化硅汽化器，汽化后的四氯化硅气体经过加热器进一步加热至500-550℃送至氢化反应器中。
循环氢气和补充的新鲜氢气经各自的压缩机加压后混合，按与硅粉规定比例经过预热器、加热器加热至500-550℃送至氢化反应器中。
如采用氯化氢参与的冷氢化反应，则氯化氢气体也经压缩机压缩后按比例经预热器加热后送至氢化反应器中。
在氢化反应器中，硅粉与四氯化硅、氢气（氯化氢）在500-550℃左右、2.5--3.0MPa压力下进行气固流化反应，生成含一定比例三氯氢硅的氯硅烷混合气。
其主要反应方程式如下：3SiCl4（气）+ 2H2（气）+Si(固)= 4SiHCl3(气)Si（固）+2SiCl4 （气）+ H2（气）+HCl（气）＝3SiHCl3反应后的氯硅烷混合气体经过急冷除尘系统，以除去反应气体中夹带的细微硅粉颗粒，同时降低反应气体温度。
除尘后的气体经过冷凝器冷凝分离回收，冷凝液主要为氯硅烷的混合液，送入粗氯硅烷储罐，而氢气返回循环氢气压缩机循环使用。
（2）粗馏工序来自冷氢化工序的粗氯硅烷液送入1级粗馏塔进行预分离。
1级粗馏塔顶排出含少量的氯化氢和二氯二氢硅的不凝气体被送往废气及残液处理单元进行处理；塔顶馏出液为含有部分SiCl4的三氯氢硅冷凝液，送入精馏工序继续精馏提纯。
1级粗馏塔釜得到含高沸点杂质的粗四氯化硅，送入2级粗馏塔进行进一步提纯。
2级粗馏塔的作用是将粗四氯化硅和高沸点杂质进行分离，塔顶排出的不凝气体同样送往废气及残液处理单元进行处理。
2 热氢化单元工艺流程简述来自氯硅烷罐区的精制四氯化硅通过泵加压进入氢化炉汽化器，汽化器外设蒸汽夹套，内设盘管，用10bar(g)的蒸汽加热，将四氯化硅汽化送至各氢化的气体混合气柜，与高纯氢气按一定比例在气体混合气柜均匀混合，经氢化炉尾气换热器（力臂克管），由氢化炉反应尾气预热后，通过氢化炉底盘喷嘴进入炉内，在1250℃温度下，氢气与四氯化硅发生反应，生成二氯二氢硅、三氯氢硅和氯化氢。
冷氢化技术综述
冷氢化技术综述采用多晶硅工厂的副产物四氯化硅（STC）作原料，将其转化为三氯氢硅（TCS），然后将三氯氢硅通过歧化反应生产硅烷。
80年代初，为得到低成本、高纯度的多晶硅，又进行了一系列的研究开发。
其中高压低温氢化工艺（以下简称冷氢化）就是一项能耗最低、成本最小的四氯化硅《STC》三氯氢硅《TCS》的工艺技术。
90年代，为了提高多晶硅产品纯度，满足电子工业对多晶硅质量的要求，开发了高温低压STC氢化工艺，这两种工艺的比较如下：综上比较，二者各有优缺点，但低温高压冷氢化工艺耗电量低，在节能减排、降低成本方面具有一定的优势。
国内多晶硅新建及改、扩建单位可以根据项目的具体情况、自身的优势及喜好，择优选定。
冷氢化主要反应式如下：Si+ 2H2 + 3SiCl4< 催化剂> 4SiHCl3（主反应）SiCl4+Si+2H2 = 2SiH2Cl2（副反应）2SiHCl3 = SiCl4+SiH2Cl2（副反应）典型的冷氢化装置组成如下：一个完整的冷氢化系统大致包括以下6大部分：1、技术经济指标：包括，1）金属硅、催化剂、补充氢气、STC、电力的消耗，2）产品质量指标，3）STC转化率，4）公用工程（氮气、冷却水、冷媒、蒸汽及导热油）；2、主装置：包括，1）流化床反应器、2）急冷淋洗器，3）淋洗残液的处理系统，4)气提，5）加热及换热装置；3、原料系统：包括，1）硅粉输送，2）催化剂选用及制备，3）原料气体的加热装置；4、粗分离系统：包括，1）脱轻，2）脱重，3）TCS分离；5、热能回收系统，包括：1）流化床出口氢化气的热量回收，2）急冷塔出口淋洗气的热能回收，氯硅烷物流热量综合利用；热能回收系统，包括：1）流化床出口氢化气的热量回收，2）急冷塔出口淋洗气的热能回收；6、物料处置及回收系统：包括，1）淋洗残液中的氯硅烷回收，2）脱重塔残液中的氯硅烷回收，3）轻组分中的氯硅烷回收，4）固废处理，5）氯硅烷废液处理。
冷氢化技术
冷氢化技术综述（上）20世纪70年代美国喷气推进实验室(JPL)在美国能源部的支持下组织研究新硅烷法工艺过程中，采用多晶硅工厂的副产物四氯化硅（STC）作原料，将其转化为三氯氢硅（TCS），然后将三氯氢硅通过歧化反应生产硅烷。
80年代初，为得到低成本、高纯度的多晶硅，又进行了一系列的研究开发。
其中高压低温氢化工艺（以下简称冷氢化）就是一项能耗最低、成本最小的STC 转化为TCS的工艺技术。
该工艺被UCC（Union Carbide Corporation）公司在80年代中后期进一步的完善，实现了从实验装置到工业化运行的跨越，目前REC 在华盛顿州的多晶硅工厂所采用的此项工艺仍在运行中。
因此，毋庸置疑，冷氢化技术的原创应当是UCC，目前流行的各类流化床冷氢化工艺只是在UCC的基础上“整容，而非变性”（易中天语）！90年代，为了提高多晶硅产品纯度，满足电子工业对多晶硅质量的要求，开发了高温低压STC氢化工艺，这两种工艺的比较如下：综上比较，二者各有优缺点，但低温高压冷氢化工艺耗电量低，在节能减排、降低成本方面具有一定的优势。
国内多晶硅新建及改、扩建单位可以根据项目的具体情况、自身的优势及喜好，择优选定。
冷氢化主要反应式如下：Si+ 2H2 + 3SiCl4 < 催化剂 > 4SiHCl3 （主反应）SiCl4+Si+2H2 = 2SiH2Cl2 （副反应）2SiHCl3 = SiCl4+SiH2Cl2 （副反应）典型的冷氢化装置组成如下：一个完整的冷氢化系统大致包括以下6大部分：1、技术经济指标：包括，1）金属硅、催化剂、补充氢气、STC、电力的消耗，2）产品质量指标，3）STC转化率，4）公用工程（氮气、冷却水、冷媒、蒸汽及导热油）；2、主装置：包括，1）流化床反应器、2）急冷淋洗器，3）淋洗残液的处理系统，4)气提，5）加热及换热装置；3、原料系统：包括，1）硅粉输送，2）催化剂选用及制备，3）原料气体的加热装置；4、粗分离系统：包括，1）脱轻，2）脱重，3）TCS分离；5、热能回收系统，包括：1）流化床出口氢化气的热量回收，2）急冷塔出口淋洗气的热能回收，氯硅烷物流热量综合利用；热能回收系统，包括：1）流化床出口氢化气的热量回收，2）急冷塔出口淋洗气的热能回收；6、物料处置及回收系统：包括，1）淋洗残液中的氯硅烷回收，2）脱重塔残液中的氯硅烷回收，3）轻组分中的氯硅烷回收，4）固废处理，5）氯硅烷废液处理。
冷氢化相关技术领域国内外发展现状和趋势
相关技术领域国外发展现状和趋势（1）冷氢化发展史、现状及趋势高纯原生多晶硅生产是太阳能光伏产业乃至半导体行业的关键环节，随着竞争压力和节能环保呼声的日益高涨，降低多晶硅生产过程中的能耗成为关键。
而采用冷氢化代替此前的热氢化就是关键技术之一，目前已经成为行业的风向标。
Larry Coleman是冷氢化技术的专利申请人，他见证了整个冷氢化的发展过程；该专利由其于1980提出，1982年批准，2002年过期。
高纯原生多晶硅生产是太阳能光伏产业乃至半导体行业的关键环节，随着竞争压力和节能环保呼声的日益高涨，降低多晶硅生产过程中的能耗成为关键。
而采用冷氢化代替此前的热氢化就是关键技术之一，目前已经成为行业的风向标。
但是在此之前，冷氢化技术的发展也经历了很长的过程。
（1）1948年，联合碳素UCC的分公司林德气体为了找到一种合成TCS 的方法而最先开发了冷氢化技术，但在当时生产TCS是为了制备有机硅而非高纯硅。
（2）1950~1960，林德公司在西维吉尼亚建了一个用冷氢化技术生产TCS的生产线；同时，他们发现用Si+HCl的方式（合成法）来生产TCS更加经济，于是就将冷氢化技术搁置。
（3）1973年，当第一次石油危机来临后，美国政府开始寻找石油的替代能源，太阳能就是其中之一，很多公司参与了与之相关的研究（包括多晶硅的生产），其中包括UCC。
（4）1977年，美国总统卡特授权美国航空航天署NASA寻找降低太阳能电池板生产成本的方法。
此时，多晶硅的生产再次被提上议事日程。
UCC 当时介入了此事，便重新把硅烷技术（1971年发明）及冷氢化技术找出来，开始准备建立中试装置。
（5）1979~1981年，UCC在Washougal建立了一个做硅烷（100MTA硅烷）的中试工厂（生产硅烷的第一步生产TCS所采用的是可以闭路循环的冷氢化技术），并成功生产出电阻率为10000的多晶硅。
他们希望通过国家对太阳能级多晶硅的支持来提升其电子级多晶硅的名气，因为当时还未出现能工厂化生产电阻率如此高的电子级多晶硅。
冷氢化的工艺原理
冷氢化的工艺原理
冷氢化的工艺原理
冷氢化是一种发射质子的物理改性技术，可以提高材料的机械性能，以及耐腐蚀性和热稳定性。
它是将大气中的氢原子和离子投射到外表层，并在外表层形成一层硬质深度层。
冷氢化工艺原理包括了冷氢化处理，以及改善外表层性能的一系列步骤。
第一步是冷氢化处理本身。
冷氢化过程一般分为充放电，冷氢震荡处理和冷原子等步骤，可根据要求调节氢浓度，氢温和氢数量来调节外表层性能。
充放电是冷氢化处理的关键，充放电可以使活化后的氢原子及其离子向外表层投射，并与表面原子结合，从而形成一层硬质的深度层。
第二步是进行机械处理。
机械处理是指使用研磨等机械装置处理外表层，以改善表面性能。
根据要求可以采用研磨抛光，搓毛，热处理等多种方法。
第三步是进行物理性能处理，这一步是对氢化外表面进行表面处理以提高材料的物理性能，常用的处理方法包括溶剂处理，熔融处理，化学处理，渗碳处理等。
第四步是进行加工处理，这一步是采用机械加工处理外表层，以增强表面的机械性能，这种处理方法包括钻孔，切割，钝化，冷镦和锈蚀等。
第五步是表面涂层处理，这一步是对外表层进行表面涂层，以改善材料的耐腐蚀性和热稳定性，并阻止空气中的氧化物进入表面，常
用的表面涂料处理包括镀铬，锌，锡，铬和其他金属涂层等。
总之，冷氢化是一种重要的物理改性技术，能够提高材料的机械性能，耐腐蚀性和热稳定性，是工业制造中常用的技术。
冷氢化技术综述
冷氢化技术综述采用多晶硅工厂的副产物四氯化硅（STC）作原料，将其转化为三氯氢硅（TCS），然后将三氯氢硅通过歧化反应生产硅烷。
80年代初，为得到低成本、高纯度的多晶硅，又进行了一系列的研究开发。
其中高压低温氢化工艺（以下简称冷氢化）就是一项能耗最低、成本最小的四氯化硅《STC》三氯氢硅《TCS》的工艺技术。
90年代，为了提高多晶硅产品纯度，满足电子工业对多晶硅质量的要求，开发了高温低压STC氢化工艺，这两种工艺的比较如下：综上比较，二者各有优缺点，但低温高压冷氢化工艺耗电量低，在节能减排、降低成本方面具有一定的优势。
国内多晶硅新建及改、扩建单位可以根据项目的具体情况、自身的优势及喜好，择优选定。
冷氢化主要反应式如下：Si+ 2H2 + 3SiCl4 < 催化剂 > 4SiHCl3（主反应）SiCl4+Si+2H2 = 2SiH2Cl2（副反应）2SiHCl3 = SiCl4+SiH2Cl2（副反应）典型的冷氢化装置组成如下：一个完整的冷氢化系统大致包括以下6大部分：1、技术经济指标：包括，1）金属硅、催化剂、补充氢气、STC、电力的消耗，2）产品质量指标，3）STC转化率，4）公用工程（氮气、冷却水、冷媒、蒸汽及导热油）；2、主装置：包括，1）流化床反应器、2）急冷淋洗器，3）淋洗残液的处理系统，4)气提，5）加热及换热装置；3、原料系统：包括，1）硅粉输送，2）催化剂选用及制备，3）原料气体的加热装置；4、粗分离系统：包括，1）脱轻，2）脱重，3）TCS分离；5、热能回收系统，包括：1）流化床出口氢化气的热量回收，2）急冷塔出口淋洗气的热能回收，氯硅烷物流热量综合利用；热能回收系统，包括：1）流化床出口氢化气的热量回收，2）急冷塔出口淋洗气的热能回收；6、物料处置及回收系统：包括，1）淋洗残液中的氯硅烷回收，2）脱重塔残液中的氯硅烷回收，3）轻组分中的氯硅烷回收，4）固废处理，5）氯硅烷废液处理。
冷氢化
、从外形和接管的结构形式来看，这应当是一台材质为Incoloy 800H的冷氢化流化床反应器；评论：就目前来说冷氢化流化床基本上的材质都是镍合金。
厚度各有不同差异，基本在55-65的厚壁。
2、喷嘴应当安装在分布板的反面，上面看不到，国内有些设计院喜欢采用这种结构；评论：这点各有不同。
个人认为，喷嘴在下面比较好点。
3、上部为出料管，硅粉进料装置应当在反应器的下部（反应段），照片上看不出来；评论：硅粉进料装置不一定在下部，底部为分布板，进硅粉对磨损更厉害。
这个反应器采用的是顶部进硅粉及催化剂，插入到反应段。
是一个垂直的方向。
4、从外部结构上来看，反应器内部没有旋风除尘，但是会有内部挡板；评论：旋风除尘都在外面。
不知您是否见过安装在反应器里面的旋风。
是否能做个比较，介绍一下。
内部挡板是必须的，用来破碎气泡。
5、以厂房作为背景的话，基本能够估算出反应段直径和扩大段直径。
评论：该设备是2800*1800，厚度在50以下。
厂家是国内外资厂家1、因为镍基合金Incoloy 800H的管子非常难买，所以反应器上的接管都是用棒材加工的。
看到流化床反应器上的棒料加工的厚壁管，可以断定是高压流化床反应器；2、“喷嘴在下面比较好点”，这点不敢苟同，喷嘴形式很多，各有利弊。
图中的喷嘴在运行时可能会有死角，无法吹扫堆积在分布板上的硅粉，所以个人认为并非最佳；3、硅粉进料有上、下进料方式，我认为各有利弊，要说明的是，有一种下部进料可以对多孔板不造成任何磨损，或磨损很小。
此外还有侧面进料，国内侧面进料的流化床反应器也有不少；4、内旋风除尘的反应器也很多，其优点是可以减少催化剂的耗量，黄河水电的氯氢化流化床反应器就是内旋风除尘；5、看参照物，本设备直径应当1600mm以上，扩大段应当在2600mm以上，国内做此设备也就那么几家厂，可以推断出来。
这种冷氢化的反应器已经淘汰了。
反应器的主体材质是316L/800H,设备上端是316L，下端是800H。
冷氢化工艺简述
冷氢化技术综述（上）朱骏业岳菡张永良20世纪70年代美国喷气推进实验室(JPL)在美国能源部的支持下组织研究新硅烷法工艺过程中，采用多晶硅工厂的副产物四氯化硅（STC）作原料，将其转化为三氯氢硅（TCS），然后将三氯氢硅通过歧化反应生产硅烷。
80年代初，为得到低成本、高纯度的多晶硅，又进行了一系列的研究开发。
其中高压低温氢化工艺（以下简称冷氢化）就是一项能耗最低、成本最小的STC转化为TCS的工艺技术。
该工艺被UCC（Union Carbide Corporation）公司在80年代中后期进一步的完善，实现了从实验装置到工业化运行的跨越，目前REC在华盛顿州的多晶硅工厂所采用的此项工艺仍在运行中。
因此，毋庸置疑，冷氢化技术的原创应当是UCC，目前流行的各类流化床冷氢化工艺只是在UCC的基础上“整容，而非变性”（易中天语）！90年代，为了提高多晶硅产品纯度，满足电子工业对多晶硅质量的要求，开发了高温低压STC氢化工艺，这两种工艺的比较如下：综上比较，二者各有优缺点，但低温高压冷氢化工艺耗电量低，在节能减排、降低成本方面具有一定的优势。
国内多晶硅新建及改、扩建单位可以根据项目的具体情况、自身的优势及喜好，择优选定。
冷氢化主要反应式如下：Si+ 2H2 + 3SiCl4 < 催化剂 > 4SiHCl3（主反应）SiCl4+Si+2H2 = 2SiH2Cl2（副反应）2SiHCl3 = SiCl4+SiH2Cl2（副反应）典型的冷氢化装置组成如下：一个完整的冷氢化系统大致包括以下6大部分：1、技术经济指标：包括，1）金属硅、催化剂、补充氢气、STC、电力的消耗，2）产品质量指标，3）STC转化率，4）公用工程（氮气、冷却水、冷媒、蒸汽及导热油）；2、主装置：包括，1）流化床反应器、2）急冷淋洗器，3）淋洗残液的处理系统，4)气提，5）加热及换热装置；3、原料系统：包括，1）硅粉输送，2）催化剂选用及制备，3）原料气体的加热装置；4、粗分离系统：包括，1）脱轻，2）脱重，3）TCS分离；5、热能回收系统，包括：1）流化床出口氢化气的热量回收，2）急冷塔出口淋洗气的热能回收，氯硅烷物流热量综合利用；热能回收系统，包括：1）流化床出口氢化气的热量回收，2）急冷塔出口淋洗气的热能回收；6、物料处置及回收系统：包括，1）淋洗残液中的氯硅烷回收，2）脱重塔残液中的氯硅烷回收，3）轻组分中的氯硅烷回收，4）固废处理，5）氯硅烷废液处理。
四氯化硅制备三氯氢硅的冷氢化工艺资料
四氯化硅制备三氯氢硅的冷氢化工艺资料
一、背景
三氯氢硅(Trimethylsilyl Trichlorosilane，TMSC)是一种重要的化
学中间体，它将丙烯酰胺(Acrylamide，AM)聚合反应提供有机硅，是进行
有机植物化学研究的基础物料。
有机植物化学领域，TMSC用于合成多种
烃类、芳香族类等有机物质;在聚合反应领域，TMSC用于合成各种聚合物;在芳香类衍生物中，例如醇和烃中，TMSC可以作为反应剂用于各种氢化、缩合和取代反应;在环烃类中，TMSC可以作为内底反应用于合成各种类型
的环烃类衍生物。
二、冷氢化工艺原理
冷氢化工艺是一种利用液体氢气对卤素和有机物进行氢化反应，制备
甲基硅烷和甲基硅烷化合物的工艺。
冷氢化反应可以分为两步：第一步通
过氢气氢化有机溶剂来构建甲基硅烷;第二步就是再氢化，其反应温度一
般在室温或者100℃以下。
冷氢化反应可以去除卤素，从而使有机物受到
进一步的反应和功能化处理。
冷氢化制备三氯氢硅的反应原料为四氯化碳和氢气，反应机理如下：
(1)氢气与四氯化碳发生反应，形成甲基氯硅烷：
CHCl3+3H2→CH3Cl+3HCl
(2)甲基氯硅烷再氢化，形成三氯氢硅：
CH3Cl+H2→CH3SiCl3+HCl
三、冷氢化工艺工艺流程
1、实验设备准备。
冷氢化工艺范文范文
冷氢化工艺范文范文冷氢化工艺的基本原理是通过将氢氧化铝或氢氧化钠溶解于水溶液中，然后加入氢氟化物进行反应。
该反应产生的氟化物盐通常形成固体沉淀，然后通过过滤或离心等方式将其分离出来。
最后，固体沉淀经过干燥等处理后，即可得到高纯度的氟化铝或氟化钠产品。
1.温度控制简单：由于反应温度相对较低，没有高温条件下产生的一些问题，如过热蒸汽等。
2.反应速度快：由于反应温度较低，反应速度相对较快，生产效率高。
3.产品纯度高：通过控制反应条件和后续处理工艺，可以得到高纯度的氟化铝或氟化钠产品。
4.工艺成熟：冷氢化工艺已经在工业实践中得到广泛应用，具有较高的工艺稳定性和可靠性。
然而，冷氢化工艺也存在一些挑战：1.反应废液处理：冷氢化反应产生的废液含有氟化物盐和其他含铝或钠的化合物，需要进行有效的处理和回收，以减少环境污染。
2.能源消耗：冷氢化工艺需要消耗大量的能源来维持反应温度，对能源供应产生一定压力。
3.设备耐蚀性要求高：由于反应过程中存在强腐蚀性物质，对设备材质的要求较高，增加了设备成本和维护难度。
为了克服上述挑战，冷氢化工艺应采取以下措施：1.废液处理：应采用有效的废液处理技术，如结晶、沉淀、浓缩和过滤等，以回收和循环利用废液中的有用成分。
2.能源节约：应改进反应设备和工艺流程，以提高反应热效率，减少能源消耗。
3.选择合适的材料：应选择耐蚀性好的材料，如不锈钢、钛合金等，以增加设备的使用寿命和降低维护成本。
综上所述，冷氢化工艺是一种较为成熟的高纯度氟化铝或氟化钠生产工艺。
虽然存在废液处理、能源消耗和设备耐蚀性等挑战，但通过采取适当的措施，可以克服这些问题，并实现工艺的高效、可持续发展。
冷氢化技术
冷氢化技术链接：/baike/2006.html冷氢化技术多晶硅因生产过程中产生的副产品四氯化硅有剧毒和腐蚀性,加之生产所需电耗极高,该行业在早年被视作高耗能高污染行业。
而冷氢化技术就是将四氯化硅在低温高压环境下转化为三氯氢硅。
这样不仅可避免环境污染,生产多晶硅的另一重要原材料三氯氢硅也可在制造过程中循环产生。
三氯氢硅差不多能占到多晶硅生产成本的27％上下,是除去电耗和折旧之后最主要的成本。
国内冷氢化技术在降低生产成本上最著名的例子就是保利协鑫。
该厂商2009年初其成本大约为40美元/kg,之后两年冷氢化技改项目相继投产,去年年末其成本已下降至25美元/kg。
此次精功科技与朝阳绿色科技有限公司合资成立多晶硅生产线冷氢化公司。
对于本次投资，精功科技毫不讳言就是瞄准国内正在开启的冷氢化市场。
公告中显示,合资公司未来将向多晶硅厂商提供冷氢化专有技术以及相关的建设、运营、生产与技术工程服务等整体解决方案。
今年1月工信部联手发改委发布了《多晶硅行业准入条件》,为这个在过去几年投资火热的行业设下了准入门槛,其中除规定了单条生产线产能规模标准外,还明确对企业生产技术提出了要求:单位电耗需低于明令标准,还原尾气中以四氯化硅为代表的副产品回收利用率不得低于98.5％。
这意味在现有生产工艺中,新建项目在对副产品四氯化硅的处理上必须配备冷氢化技术。
拥有存量生产线的厂商选择做冷氢化技改已是可预见的趋势。
而乐山电力就才在9月14日公告，将投入7.5亿元对旗下3000吨/年的多晶硅生产线做冷氢化技改。
预计未来两到三年将会是我国多晶硅产业冷氢化改造的密集期,而目前国内多晶硅总产能大致在30万吨的规模,以乐山电力的投入计算,对应总投资将超过700亿元。
原文地址：/baike/2006.html页面 1 / 1。
冷氢化
洛阳晶辉新能源科技有限公司1、低温氢化技术方案“低温氢化”反应原理为：四氯化硅（SiCl4）、硅粉（Si）和氢气（H2）在500℃温度和1.5MPa 压力条件下，通过催化反应转化为三氯氢硅（SiHCl3）。
化学反应式为：3SiCl4+Si+2H2=4SiHCl3行业“低温氢化”虽然比“热氢化”具有能耗低、设备运行可靠的优点，但是尚存一些不足：（1）实际转化率偏低——四氯化硅（SiCl4）实际转化率一般在18%左右；（2）催化剂稳定性差——导致催化剂寿命短、消耗量大、成本高；特别是催化剂载体铝离子容易造成“铝污染”；（3）设备复杂、系统能耗大——工作温度高，所以氢化炉需要内或外加热，设备复杂，系统无有效的能量回收装置，系统能耗高。
3）“催化氢化”技术方案针对上述四氯化硅（SiCl4）冷、热氢化存在的缺点和问题，洛阳晶辉新能源科技有限公司和中国工程院院士、中石化权威催化剂和化工专家合作，在传统“低温氢化”基础上进行改良，自主创新开发出了新一代“改良低温氢化”技术——“催化氢化”。
（1）“催化氢化”技术路线⌝开发高活性多元纳米催化剂——在现有单活性金属基础上，引入第二活性金属，并采用特殊负载工艺，使活性金属呈纳米状态，提高催化剂活性；开发高稳定性催化剂载体——解决现有催化剂稳定性差问题，延长催化剂使用寿命，同时解决“铝污染”；（2）“催化氢化”技术特点催化剂活性高，特别是反应⌝选择性好——四氯化硅（SiCl4）单程率达到22%，以上（最高可达25%）；⌝实现热量耦合、节约能源——需要的外加热量小，减少系统能源消耗；催化剂稳定性好——寿命长、用量小、避免了Al2O3 分解带来的“铝污染”；反应温度进一步降低，反应炉不需要内（或外）加热，并设能量综合回收装置，降低了系统能耗；⌝系统用氢细致划分，由电解氢改良为多晶硅生产过程的回收氢气，既节约了制氢站电解氢的消耗量，同时也有利于提高多晶硅生产中氢气的质量；良好的除尘技术和反应渣吹除技术，保证系统的稳定运行、安全环保，减少了环境污染。
四氯化硅冷氢化原理
四氯化硅冷氢化原理一、前言四氯化硅冷氢化是一种重要的有机合成反应，可以将酮、醛、羰基化合物等转化为相应的醇，是制备高纯度有机硅化合物的重要方法之一。
本文将从反应机理、催化剂选择、反应条件等方面详细介绍四氯化硅冷氢化原理。
二、反应机理四氯化硅冷氢化反应是一种加成还原反应，其反应机理如下：1. 氢离子在催化剂的作用下与四氯化硅发生配位作用，形成中间体SiCl4(H)2。
2. 配位中间体与醛或酮发生加成反应，生成稳定的中间体SiCl4(H)(OR)。
3. 中间体SiCl4(H)(OR)在催化剂的作用下与氢分子发生还原反应，生成相应的醇和HCl。
三、催化剂选择四氯化硅冷氢化反应需要使用催化剂来促进反应进行。
常见的催化剂有铝烷类、钼酸盐类和铁类等。
其中以铝烷类催化剂最为常见。
铝烷类催化剂具有较高的催化活性和选择性，能够将酮、醛等羰基化合物选择性地转化为相应的醇。
四、反应条件四氯化硅冷氢化反应的反应条件对反应结果有着重要的影响。
常见的反应条件包括温度、压力、催化剂用量等。
1. 温度：四氯化硅冷氢化反应需要在低温下进行，通常在-78℃左右。
此时，可以有效地抑制副反应的发生，提高产率。
2. 压力：四氯化硅冷氢化反应需要在较高压力下进行，通常在3-5 atm左右。
此时可以提高反应速率和产率。
3. 催化剂用量：催化剂用量对于反应结果也有着重要的影响。
通常情况下，催化剂用量为羰基物质的1%-5%左右。
五、总结综上所述，四氯化硅冷氢化是一种重要的有机合成方法，可以将酮、醛等羰基物质转化为相应的醇。
该反应需要使用铝烷类催化剂，并在低温、高压和适当催化剂用量下进行。
该方法具有反应条件温和、产率高、选择性好等优点，在有机合成中得到了广泛的应用。
冷氢化精馏工艺简介
冷氢化精馏工艺简介冷氢化精馏工艺（Cold Hydrogenation Distillation, CHD）是一种将液体混合物经过低温氢化反应后进行精馏分离的工艺。
该工艺被广泛应用于燃料油、汽油、柴油等石油化工行业和精细化工领域。
本文将对冷氢化精馏工艺的原理、设备、操作条件以及应用进行详细介绍。
一、冷氢化精馏工艺原理冷氢化精馏工艺是在氢气保护下，将混合物在低温环境中进行氢气催化反应，并通过精馏将反应产物分离出来的一种工艺。
该工艺的主要原理是通过氢气在催化剂的作用下，将混合物中的不饱和化合物转化为饱和化合物，从而提高产物的热值和稳定性。
二、冷氢化精馏工艺设备冷氢化精馏工艺设备主要包括冷凝器、氢化反应器、精馏塔等。
其中，冷凝器的作用是将气态的产品冷凝为液态，从而便于后续的精馏分离。
氢化反应器则是进行氢化反应的主要装置，其中包含了氢气的输入和催化剂的固定床。
精馏塔用于将冷凝液进行分馏，从而得到所需产品。
三、冷氢化精馏工艺操作条件冷氢化精馏工艺的操作条件包括催化剂的选择、反应温度、反应压力和氢气的用量等。
催化剂的选择要考虑其对混合物中不饱和化合物的催化活性和选择性。
反应温度一般在-20℃至50℃之间，实际操作中会根据混合物的成分和反应效果进行调整。
反应压力一般在0.5-5MPa之间，较高的压力可以提高催化反应的活性。
氢气的用量一般按照混合物中不饱和度和反应需求进行确定。
四、冷氢化精馏工艺应用冷氢化精馏工艺在石化和精细化工领域具有广泛的应用。
在燃料油加工中，利用冷氢化精馏工艺可以降低产物中的饱和度，提高其热值和气相组分的稳定性。
在汽油和柴油加工中，冷氢化精馏可以使产物中的芳香烃和不饱和烃转化为饱和烃，从而得到更高质量的燃料。
在精细化工领域，冷氢化精馏工艺可以用于合成高纯度的有机溶剂、医药中间体等。
总结：冷氢化精馏工艺是一种通过氢气催化将混合物中的不饱和化合物转化为饱和化合物的工艺。
该工艺具有简单、高效和广泛的应用特点。
冷氢化综述范文
冷氢化综述范文冷氢化是一种化学反应，在低温条件下将氢气与其他化合物进行反应，生成不同的氢化物化合物。
冷氢化在许多领域都有重要的应用，如催化剂制备、材料科学和能源储存等。
冷氢化的反应条件一般在低于室温的条件下进行，常见的温度范围在-78℃至-196℃之间。
这是因为低温能够提供足够的活化能，促使氢气与其他分子发生反应。
此外，低温还有助于提高反应的选择性和产率。
冷氢化的基本原理是氢气的加成反应。
在反应中，氢气可以与化合物中的多个官能团进行加成，生成具有不同化学性质的氢化物。
这些氢化物可以是氢氧化物、氢化碳酸盐等。
冷氢化的反应机理复杂，与反应物的结构和性质密切相关。
冷氢化在催化剂制备中起到重要作用。
催化剂是许多化学反应过程中不可或缺的组成部分。
通过冷氢化可以改变催化剂的结构和表面性质，从而调控催化剂的活性和选择性。
这对于提高催化剂的效率和降低催化剂的成本具有重要意义。
冷氢化还在材料科学领域有广泛应用。
通过冷氢化可以合成具有特殊结构和性质的新型材料。
例如，通过将氢气与金属反应，可以制备出金属氢化物纳米材料，这些材料具有良好的导电性和光学性能。
此外，冷氢化还可以改变材料的磁性和力学性能，拓展材料的应用领域。
冷氢化还在能源储存领域具有重要应用。
氢气是一种理想的能源储存介质，具有高能密度和清洁环保的特点。
通过冷氢化可以将氢气与其他物质反应，形成稳定的氢化物，从而实现氢气的有效储存和释放。
这对于解决可再生能源的不稳定性和能源的分布不均问题具有重要意义。
总的来说，冷氢化是一种重要的化学反应，具有广泛的应用前景。
冷氢化可以在低温条件下将氢气与其他化合物进行反应，生成不同的氢化物。
冷氢化在催化剂制备、材料科学和能源储存等领域都有重要作用。
随着科学技术的不断进步，冷氢化的应用前景将更加广阔。
冷氢化相关技术领域国内外发展现状和趋势
相关技术领域国外发展现状和趋势（1）冷氢化发展史、现状及趋势高纯原生多晶硅生产是太阳能光伏产业乃至半导体行业的关键环节，随着竞争压力和节能环保呼声的日益高涨，降低多晶硅生产过程中的能耗成为关键。
而采用冷氢化代替此前的热氢化就是关键技术之一，目前已经成为行业的风向标。
Larry Coleman是冷氢化技术的专利申请人，他见证了整个冷氢化的发展过程；该专利由其于1980提出，1982年批准，2002年过期。
高纯原生多晶硅生产是太阳能光伏产业乃至半导体行业的关键环节，随着竞争压力和节能环保呼声的日益高涨，降低多晶硅生产过程中的能耗成为关键。
而采用冷氢化代替此前的热氢化就是关键技术之一，目前已经成为行业的风向标。
但是在此之前，冷氢化技术的发展也经历了很长的过程。
（1）1948年，联合碳素UCC的分公司林德气体为了找到一种合成TCS 的方法而最先开发了冷氢化技术，但在当时生产TCS是为了制备有机硅而非高纯硅。
（2）1950~1960，林德公司在西维吉尼亚建了一个用冷氢化技术生产TCS的生产线；同时，他们发现用Si+HCl的方式（合成法）来生产TCS更加经济，于是就将冷氢化技术搁置。
（3）1973年，当第一次石油危机来临后，美国政府开始寻找石油的替代能源，太阳能就是其中之一，很多公司参与了与之相关的研究（包括多晶硅的生产），其中包括UCC。
（4）1977年，美国总统卡特授权美国航空航天署NASA寻找降低太阳能电池板生产成本的方法。
此时，多晶硅的生产再次被提上议事日程。
UCC 当时介入了此事，便重新把硅烷技术（1971年发明）及冷氢化技术找出来，开始准备建立中试装置。
（5）1979~1981年，UCC在Washougal建立了一个做硅烷（100MTA硅烷）的中试工厂（生产硅烷的第一步生产TCS所采用的是可以闭路循环的冷氢化技术），并成功生产出电阻率为10000的多晶硅。
他们希望通过国家对太阳能级多晶硅的支持来提升其电子级多晶硅的名气，因为当时还未出现能工厂化生产电阻率如此高的电子级多晶硅。
冷氢化及热氢化工艺技术比较
冷氢化及热氢化工艺技术比较冷氢化和热氢化是两种常用的工艺技术，用于氢气与其他物质之间的化学反应。
本文将比较冷氢化和热氢化的工艺技术，包括原理、应用领域、优点和缺点等方面。
一、原理1. 冷氢化（Catalytic Hydrogenation）冷氢化是利用催化剂在低温下催化氢气与物质之间的化学反应。
通过加入合适的催化剂，氢气可以与有机物质中的不饱和键或其他可氢化官能团发生加成反应，从而将其还原为饱和物质。
这种反应通常在氢气和有机物溶于溶剂的条件下进行。
2. 热氢化（Thermal Hydrogenation）热氢化是在高温和高压下进行的氢气与物质之间的化学反应。
在高温下，氢气可以解离成氢原子，然后与物质中的不饱和键或其他可氢化官能团发生加成反应。
相较于冷氢化，热氢化不需要催化剂的参与。
二、应用领域1.冷氢化冷氢化广泛应用于有机合成化学中。
它可以用于合成饱和化合物、脂肪醇、胺和脂肪酸等物质，并且在制药、香料、染料等行业中具有重要的应用。
冷氢化还可以用于精细化工领域的催化加氢反应。
2.热氢化热氢化广泛应用于石油化工领域。
它可以用于将重质石油馏分转化为轻质馏分、加氢裂化重质烃、脱硫和脱氮等反应。
此外，热氢化还可以用于合成氨、合成甲醇和制氢等工艺。
三、优点和缺点1.冷氢化优点：-反应速度快，反应时间短。
-不需要高温和高压，反应条件较温和。
-可以在液相条件下进行反应。
-选择性好，可以选择性地还原一些官能团而不影响其他官能团。
缺点：-需要催化剂的参与，增加了工艺复杂性。
-催化剂的选择对反应的效果有关键性影响。
-需要消耗大量氢气，氢气成本较高。
2.热氢化优点：-不需要催化剂，工艺简单。
-可以在高温高压下进行，可以加速反应速度。
-反应条件强，可以处理较高级别的化合物。
缺点：-反应温度和压力较高，设备成本较高。
-反应物质需要耐受高温和高压环境。
-可能产生副产物或副反应。
综上所述，冷氢化和热氢化是两种不同的工艺技术，各有各的优点和缺点。
一种冷氢化合成气的处理方法及系统
一种冷氢化合成气的处理方法及系统Hydrogenation of synthesis gas, also known as syngas, is a common process used in the production of a wide range of industrial chemicals, including methanol, ammonia, and synthetic fuels. The process involves the conversion of carbon monoxide and hydrogen into various hydrocarbons or alcohols, using a catalyst such as iron or cobalt. This hydrogenation process generates significant amounts of heat, which must be effectively managed to prevent damage to the equipment and ensure the efficiency of the reaction.合成气的冷氢化是一种常见工艺，用于生产多种工业化学品，包括甲醇、氨和合成燃料。
这个过程涉及将一氧化碳和氢转化为各种碳氢化合物或醇，利用铁或钴等催化剂。
这种氢化过程产生大量热量，必须有效管理，以防止设备损坏并确保反应的效率。
One of the key challenges in the hydrogenation of synthesis gas is the control of temperature within the reaction chamber. The exothermic nature of the hydrogenation reactions leads to a significant rise in temperature, which can have detrimental effects on the catalyst and the overall process efficiency. To address thischallenge, various heat management techniques are employed, including the use of heat exchangers to remove excess heat from the reaction mixture, and the optimization of reaction conditions to minimize heat generation.合成气冷氢化的关键挑战之一是控制反应室内的温度。
STC冷氢化
四氯化硅氢化工艺简述一、采用四氯化硅氢化工艺的意义三氯氢硅氢还原生产1吨多晶硅，大约要产生10吨左右的副产物四氯化硅，大量的四氯化硅若得不到有效回收处理，将直接影响多晶硅生产的规模及生产成本。
采用四氯化硅氢化工艺，把四氯化硅转化为三氯氢硅，重新返回系统中利用，这样不仅降低多晶硅生产的成本，还为大规模生产多晶硅奠定了基础。
二、四氯化硅氢化工艺原理在一定温度、压力、配比、催化剂的条件下，H2、SiCl4混合气体与硅粉发生如下反应：3SiCl4 + Si + 2H2 = 4SiHCl3（主反应）SiCl4 + Si + 2H2 = 2SiH2Cl2 （副反应）2SiHCl3 = SiCl4 + SiH2Cl2（副反应）三、四氯化硅氢化工艺过程简述来自硅粉中间仓的硅粉经硅粉连续给料机计量会同来自触媒中间仓经连续给料机计量，进入连续混料机，混合均匀后，进入活化干燥器；来自氢气纯化装置的纯化后的氢气，通过氢气缓冲罐稳压0.3MPa，进入氢气预热炉加热400℃左右，进入活化干燥器活化干燥硅粉后，重新返回氢气纯化装置。
硅粉活化干燥好后备用。
原料氢气（氢氧站）和来自二级冷凝器的循环氢气，进入氢气缓冲罐稳压0.7～0.8MPa，经循环氢气压缩机升压到1.5MPa进入氢气缓冲罐，从氢气缓冲罐出来的氢气，一路进入混合器，与四氯化硅气混合并加热到119℃，在经过混合气预热炉加热到450℃左右，通入氢化反应器；另一路经连续混料机来维持氢化系统的压力平衡。
来自提纯系统的四氯化硅进入四氯化硅贮罐，通过计量泵加压1.5MPa进入混合器，在混合器内加热气化并与氢气混合。
来自活化干燥器的活化干燥硅粉经过Q14/Q18阀进入氢化反应器，与来自混合器预热炉预热的H2、四氯化硅气混合气，在450～500℃反应，生成物混合气经过过滤器过滤后，依次进入一级、二级、三级冷凝器，一级为水冷，三级为-55℃R22冷媒冷却，二级的冷媒为三级出气（低温氢气）；三个冷凝器的冷凝料进入冷凝料贮罐。
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冷氢化技术综述（上）朱骏业岳菡张永良20世纪70年代美国喷气推进实验室(JPL)在美国能源部的支持下组织研究新硅烷法工艺过程中，采用多晶硅工厂的副产物四氯化硅（STC）作原料，将其转化为三氯氢硅（TCS），然后将三氯氢硅通过歧化反应生产硅烷。
80年代初，为得到低成本、高纯度的多晶硅，又进行了一系列的研究开发。
其中高压低温氢化工艺（以下简称冷氢化）就是一项能耗最低、成本最小的STC转化为TCS的工艺技术。
该工艺被UCC（Union Carbide Corporation）公司在80年代中后期进一步的完善，实现了从实验装置到工业化运行的跨越，目前REC在华盛顿州的多晶硅工厂所采用的此项工艺仍在运行中。
因此，毋庸置疑，冷氢化技术的原创应当是UCC，目前流行的各类流化床冷氢化工艺只是在UCC的基础上“整容，而非变性”（易中天语）！90年代，为了提高多晶硅产品纯度，满足电子工业对多晶硅质量的要求，开发了高温低压STC氢化工艺，这两种工艺的比较如下：综上比较，二者各有优缺点，但低温高压冷氢化工艺耗电量低，在节能减排、降低成本方面具有一定的优势。
国内多晶硅新建及改、扩建单位可以根据项目的具体情况、自身的优势及喜好，择优选定。
冷氢化主要反应式如下：Si+ 2H2 + 3SiCl4 < 催化剂 > 4SiHCl3（主反应）SiCl4+Si+2H2 = 2SiH2Cl2（副反应）2SiHCl3 = SiCl4+SiH2Cl2（副反应）典型的冷氢化装置组成如下：一个完整的冷氢化系统大致包括以下6大部分：1、技术经济指标：包括，1）金属硅、催化剂、补充氢气、STC、电力的消耗，2）产品质量指标，3）STC转化率，4）公用工程（氮气、冷却水、冷媒、蒸汽及导热油）；2、主装置：包括，1）流化床反应器、2）急冷淋洗器，3）淋洗残液的处理系统，4)气提，5）加热及换热装置；3、原料系统：包括，1）硅粉输送，2）催化剂选用及制备，3）原料气体的加热装置；4、粗分离系统：包括，1）脱轻，2）脱重，3）TCS分离；5、热能回收系统，包括：1）流化床出口氢化气的热量回收，2）急冷塔出口淋洗气的热能回收，氯硅烷物流热量综合利用；热能回收系统，包括：1）流化床出口氢化气的热量回收，2）急冷塔出口淋洗气的热能回收；6、物料处置及回收系统：包括，1）淋洗残液中的氯硅烷回收，2）脱重塔残液中的氯硅烷回收，3）轻组分中的氯硅烷回收，4）固废处理，5）氯硅烷废液处理。
冷氢化技术综述（上）的表格显示不完整，重发一遍：冷氢化技术综述（中）上文说到，一个完整的冷氢化系统大致要考虑六个方面的因素，包括：技术经济指标、主装置、原料系统、粗分离系统、热能回收系统、物料处置及回收系统，现就这六个方面的因素作一些简单的点评：1、技术经济指标：技术经济指标是厂家最关心的基础数据，现在江湖上流传的这些数据有些乱，有的低得离谱，有的高得让人无法接受，根据目前掌握的各厂家运行数据来看：金属硅消耗在0.056-0.061kg/kgTCS之间；氢气消耗在0.009-0.011kg/kgTCS之间；四氯化硅在0.9-1.0kg/kgTCS之间；催化剂消耗在0.0002-0.0005kg/kgTCS之间；电力消耗在0.58-0.9度/kgTCS之间；转化率在24%-28%之间；还都算比较靠谱的数据，消耗太低了不现实，消耗高了就让人无法接受。
2、主装置：主装置大致包括，1）流化床反应器、2）急冷淋洗器，3）淋洗残液的处理系统，4)气提，5）加热及换热装置。
关于用于冷氢化工艺的高压流化床反应器：高压流化床反应器是冷氢化系统中最重要的核心设备，首先其恶劣的运行环境对材质要求较高，目前普遍采用美国Special Metals公司发明INCOLOY 800系列具有耐高温强度、抗氧化及高温腐蚀性能的特种合金钢。
INCOLOY 800系列合金钢一般化学成分如下：由于800H可以对化学成分给予更加严格的限制（参见下表），可以接受特殊的订单，因此对于冷氢化的操作条件，800H更为合适：800H的高温机械性能如下：由于这种材料价格昂贵（20万左右/吨）、且交付周期较长，焊接难度大、热处理有特殊要求。
因此流化床反应器的设计需要做一些特别的考虑。
首先要选择合适的操作压力和温度，目前国内在建和在运行的流化床反应器的操作压力在2.0-3.0MPa之间，一般认为四氯化硅的转化率和操作压力有重要的关联，但是有实验数据表明，当操作压力达到2.8MPa以上时，对四氯化硅转化率的提高极为有限，但是压力的提高对材料及制造性能的要求却会大幅增加，甚至会影响设备整体机械性能。
如何平衡两者的关系？个人认为，如果希望选用较高操作压力的话，设备直径不宜过大，最好不超过2000mm。
如果希望提高单台设备的处理能力，采用大直径设备，那就需要对转化率作出必要的牺牲，比如将操作压力限定在2.0-2.3MPa之间。
况且，转化率并非完全取决于操作压力，国内早期（80年代末-90年代初）的冷氢化工业化试验装置，也曾取得1.6MPa的操作压力下，平均转化率达到26%。
再谈谈流化床反应器内部构件的考虑，冷氢化流化床反应器的内部构件包括：气体预分布器、分布板（含喷嘴）、导流挡板及内旋风除尘。
首先，内部构件为非承压元件，尽管分布板在运行过程中会承受一定的压差，但可以认为是低压非危险性承压元件，不必和筒体一样，采用同一级别材质。
预分布器的作用是在气体进入分布板之前预先创造一个较好的流形，以减少分布板在均匀分布气体方面的负荷。
但是试验表明直径较小流化床，预分布器对流态化没有明显的影响，所以对于直径在1200mm 以下的流化床不必考虑设置预分布器。
分布板是流化床最最重要的一个内部构件，分布板由多孔板和喷嘴两部分组成，国外（UCC）也曾采取不加喷嘴的错叠式分布板在TCS合成装置上使用，取得良好的运行效果。
用于多晶硅的流化床反应器的喷嘴从结构上来看大体上可以分为侧喷式和直喷式两种，就工质而言大体可以分为气态型喷嘴和气固型喷嘴。
对于TCS合成流化床国外曾采用气固喷嘴（HCl+MGSi），取得良好的运行效果。
而用于冷氢化的流化床多采用侧喷式气态喷嘴。
要注意的是，用于冷氢化的高压流化床靠近筒体的最外圈侧喷式喷嘴结构与内圈的侧喷式喷嘴结构有所不同，最外圈的侧喷式喷嘴要保证做到气流不直接冲刷筒体，以免对筒体造成损伤。
国内外技术研发公司已经设计了多种形式的高压流化床喷嘴，在实际使用中均能很好地做到这一点。
分布板的布气和稳定性能与分布板的压降有很大的关联，而压降又主要由开孔率和硅粉床层的高度所决定。
开孔率涉及到流化床分布板的结构，而硅粉的床层高度取决于流化床的运行工艺。
一般情况下，增大分布板的压降和减少开孔率，可以起到改善流化床布气和稳定性能的作用，但是这就要加大氢压机的负荷，增加电力的消耗，同时也容易增加氢压机的故障率。
所以如何确定分布板的开孔率和硅粉的一次填加重量（即硅粉的床层高度），是冷氢化流化床设计的重要考虑因素之一。
而计算冷氢化高压流化床分布板的开孔率和所选用的侧喷式喷嘴的压降，却是很多冷氢化工艺包提供商需要保密的核心技术之一。
冷氢化流化床反应器一般都设有导流挡板，用来抑制并破碎气泡、延长停留时间、强化气固两相接触、减轻返混、改善气体在流化床内部的分布。
导流挡板设在稀相层，并选择内旋结构，且左旋与右旋相互交错分布。
导流挡板的设置不仅延长了停留时间，同时也减少了硅粉的带出量。
导流挡板的使用，实际上降低了流化床的分离空间，从而也降低了流化床的重量及造价。
一般流化床设计手册上均有关于导流挡板的设计章节，可供借鉴，在此不再赘述。
冷氢化流化床反应器气固分离问题的考虑：流化床气固分离是由两部分完成：1）流化床分离空间，2）旋风分离器。
由于冷氢化工艺中硅粉用量比TCS合成要少很多，在离开床面一段距离之后，固体颗粒的浓度很小，随之维持不变，这就是形成了流化床的分离空间。
分离空间高度基本确定了流化床的长径比，从理论上来说较大的长径比和扩大段的设置对固体颗粒的沉降是有利的，碳钢材质的低压流化床可以这样考虑。
对于采用800H的高压流化床，这样做就未免有点奢侈，而且设置扩大段，材料的损耗及制作难度均会有所增加。
旋风分离器的安装形式有三种：1）内置式、2）顶置式、3）外置式。
内置旋风分离装置由三部分组成：旋风分离器、料腿及料腿密封装置。
它的优点是：设备紧凑、配管少、收集的颗粒直接返回床层、属非承压设备。
但缺点也相当显著：安装困难、检修不易、分离效果无法观察和评估。
顶置式旋风分离装置依然由三部分组成：旋风分离器、料腿及料腿密封装置。
虽可以部分克服内旋风的部分缺点，但其料腿仍然要穿过导流挡板至浓相段，万一料腿密封装置有故障，就会影响分离效果。
而且顶部安装的旋风分离器属于承压设备，造价较高，设备比较笨重。
外置式旋风分离装置目前基本不采纳，主要原因是，1）回料困难，有一定的磨损，2）增加了氢化气出口至淋洗塔进口的流程，有可能一部分TCS会再转化成STC，对提高转化率不利，这一点以后详细论述。
此外，还有第4种方案，就是不采用旋风分离装置的工艺，早期UCC 工厂对此均有尝试，现在的LXE和SCC的冷氢化工艺在流化床出口均不采用旋风分离器。
其理由是：1）考虑到各种特殊的因素，高压流化床的流化高度趋小，即膨胀比较小，分离空间较大，提高一些长径比，就可以取得较好的分离效果，无需旋风分离器；2）不设旋风分离，系统阻力小、流程短，高温氢化气可以快速进入淋洗塔，对于提高四氯化硅的转化率是有利的；3）可以大量带走金属硅粉中的有害杂质，避免在流化床中沉积，以延长流化床的使用寿命。
综上所述，高压流化床反应器的设计需要结合冷氢化特殊的工艺条件，需要考虑到各个方面的因素，包括不同厂家的操作习惯和经验，进行多方面的权衡及评估，完全的套用其它厂家的结构和工艺不一定最适合自己。
不设扩大段、带内旋风的高压流化床反应器。