还原炉余热回收利用的方法技术

本发明专利技术提供了一种还原炉余热回收利用的方法。该方法包括：使处于第一温度范围的第一换热介质通过还原炉中的第一换热通道，并将第一换热介质升温至第二温度范围后通入换热单元中；换热单元通过连接管道将原料单元的第二换热通道中的第二换热介质由第三温度范围升温至第四温度范围，并将第一换热介质降温至第一温度范围后通入第一换热通道。本发明专利技术提供了一种还原炉余热回收利用的方法，该方法实现了对还原炉中余热的回收再利用，进而大幅度地降低了原料单元的采热成本。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及多晶硅制备的
，具体而言，涉及一种。
技术介绍
多晶硅是一种超高纯材料，用于集成电路、电子器件和太阳能电池领域。目前国内多晶硅的主要生产方法是改良西门子法，主要包括三氯氢硅合成、精馏提纯、三氯氢硅氢气还原、尾气干法回收、四氯化硅氢化等工序。改良西门子法的高纯氢气还原工序生产多晶硅过程中，包括三氯氢硅与氢气的反应原料在还原炉内约1050°C高温下通过化学气相沉积生成高纯度多晶硅。与高温硅棒有直接辐射热传递的还原炉炉筒和底盘需要通入冷却介质，以防止其被持续的高温热损伤。传统的还原炉换热方法为用高温水(或导热油)冷却还原炉的炉筒和底盘，然后高温水(或导热油)再用循环水或风机进行冷却，这样虽达到了冷却还原炉的效果，但同时从还原炉带出的热量也被浪费掉。
技术实现思路
本专利技术的主要目的在于提供一种，以解决现有技术中还原炉在换热工序中热量浪费的问题。为了实现上述目的，根据本专利技术的一个方面，提供了一种，方法包括:步骤S1、使处于第一温度范围的第一换热介质通过还原炉中的第一换热通道，并将第一换热介质升温至第二温度范围后通入换热单元中；步骤S2、换热单元通过连接管道将原料单元的第二换热通道中的第二换热介质由第三温度范围升温至第四温度范围，并将第一换热介质降温至第一温度范围后通入第一换热通道。进一步地，步骤SI还包括:使具有第一温度范围的第一换热介质通过设置于还原炉底盘中的第三换热通道后，回到设置于还原炉炉筒中的第一换热通道。进一步地，第一温度范围为120?130°C;第二温度范围为140?150°C;第三温度范围为115?130°C ;第四温度范围为140?150°C。进一步地，方法还包括:步骤S3、具有第四温度范围的第二换热介质在原料单元中降温至第三温度范围。进一步地，在将第一换热介质通入第一换热通道之前，步骤S2还包括:将通过换热单元的第一换热介质通过排热单元进行降温处理，以将第一换热介质降温至第一温度范围。进一步地，在步骤S2中，将通过换热单元的第一换热介质通过排热单元的换热器进行降温处理，以将第一换热介质降温至第一温度范围。进一步地，步骤S2还包括:将第二换热介质通过补热单元进行补热处理，以将第二换热介质升温由第三温度范围升至第四温度范围。进一步地，步骤S2还包括:将第二换热介质通过补热单元中的定压补热罐进行补热处理，以将第二换热介质由第三温度范围升温至第四温度范围。进一步地，排热单元通过排热管道与换热单元的出口和第一换热通道的入口之间的管道连接，排热管道上设置有第一阀门，在将第一换热介质通入第一换热通道之前，当第一换热介质高于第一温度范围，打开第一阀门，以将第一换热介质通过排热单元后降温至第一温度范围。进一步地，补热单元通过补热管道与连接管道相连，补热管道上设置有第二阀门，当第二换热介质低于第四温度范围，打开第二阀门，以将第二换热介质升温至第四温度范围。进一步地，还原炉用于将反应原料反应形成多晶硅，原料单元包括提纯塔再沸器和还原炉供料挥发器，在步骤S3中，升至第四温度范围的第二换热介质向提纯塔再沸器和还原炉供料挥发器提供热量后，降温至第三温度范围。应用本专利技术的技术方案，本专利技术提供了一种，由于该方法中第一换热介质带走还原炉的热量并升温，升温后的第一换热介质通入换热单元中利用连接管道将热量转移至原料单元的第二换热介质并降温，降温后的第一换热介质再通回还原炉升温，从而实现了对还原炉中余热的回收再利用，进而大幅度地降低了原料单元的采热成本。【附图说明】构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本专利技术的进一步理解，本专利技术的示意性实施例及其说明用于解释本专利技术，并不构成对本专利技术的不当限定。在附图中:图1示出了本专利技术实施方式所提供的的流程示意图；图2示出了本专利技术实施方式所提供的换热系统的示意图。【具体实施方式】需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本专利技术。需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述【具体实施方式】，而非意图限制根据本专利技术的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。为了便于描述，在这里可以使用空间相对术语，如“在……之上”、“在……上方”、“在……上表面”、“上面的”等，用来描述如在图中所示的一个器件或特征与其他器件或特征的空间位置关系。应当理解的是，空间相对术语旨在包含除了器件在图中所描述的方位之外的在使用或操作中的不同方位。例如，如果附图中的器件被倒置，则描述为“在其他器件或构造上方”或“在其他器件或构造之上”的器件之后将被定位为“在其他器件或构造下方”或“在其他器件或构造之下”。因而，示例性术语“在……上方”可以包括“在……上方”和“在……下方”两种方位。该器件也可以其他不同方式定位(旋转90度或处于其他方位)，并且对这里所使用的空间相对描述做出相应解释。正如
技术介绍
中所介绍的，传统的还原炉换热方法为用水(或导热油)冷却还原炉的炉筒和底盘，然后水(或导热油)再用循环水或风机进行冷却，这样虽达到了冷却还原炉的效果，但同时从还原炉带出的热量也被浪费掉。本专利技术的专利技术人针对上述问题进行研究，提出了一种，如图1所示，该方法包括:步骤S1、使处于第一温度范围的第一换热介质通过还原炉中的第一换热通道，并将第一换热介质升温至第二温度范围后通入换热单元中；步骤S2、换热单元通过连接管道将原料单元的第二换热通道中的第二换热介质由第三温度范围升温至第四温度范围，并将第一换热介质降温至第一温度范围后通入第一换热通道。由于本专利技术的上述方法中第一换热介质带走还原炉的热量并升温，升温后的第一换热介质通入换热单元中利用连接管道将热量转移至原料单元的第二换热介质并降温，降温后的第一换热介质再通回还原炉升温，从而实现了对还原炉中余热的回收再利用，进而大幅度地降低了原料单元的采热成本。本专利技术的应用于换热系统中，该换热系统如图2所示，包括:还原炉10，设置有第一换热通道；原料单元20，用于向还原炉10的炉体提供反应原料，且原料单元20中设置有第二换热通道；换热单元30，所换热单元30的入口连接于第一换热通道的出口，且换热单元30的出口连接于第一换热通道的入口 ；换热单元30和第二换热通道之间设置有连接管道。在上述换热系统中，换热系统还包括排热单元40，排热单元40通过排热管道与换热单元30的出口和第一换热通道的入口之间的管道连接；换热系统还包括补热单元50，补热单元50通过补热管道与连接管道连接。下面将结合图2更详细地描述根据本申请提供的还原炉的换热方法的示例性实施方式。然而，这些示例性实施方式可以由多种不同的形式来实施，并且不应当被解释为只限于这里所阐述的实施方式。应当理解的是，提供这些实施方式是为了使得本申请的公开彻底且完整，并且将这些示例性实施方式的构思充分传达给本领域普通技术人员。首先，执行步骤S1:使处于第一温度范围的第一换热介质通过还原炉10中的第一换热通道，并将第一换热介质升温至第二温度范围后通入换热单元30中。在上述步骤中，通入的第一换热介质在本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种还原炉余热回收利用的方法，其特征在于，所述方法包括：步骤S1、使处于第一温度范围的第一换热介质通过所述还原炉(10)中的第一换热通道，并将所述第一换热介质升温至第二温度范围后通入换热单元(30)中；步骤S2、所述换热单元(30)通过连接管道将原料单元(20)的第二换热通道中的第二换热介质由第三温度范围升温至第四温度范围，并将所述第一换热介质降温至第一温度范围后通入所述第一换热通道。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：张志刚，杨永亮，骆志杰，严大洲，
申请(专利权)人：中国恩菲工程技术有限公司，
类型：发明
国别省市：北京;11