一种改进多晶硅还原尾气回收贫富液热交换的系统技术方案

本实用新型专利技术公开了一种改进多晶硅还原尾气回收贫富液热交换的方法，属于多晶硅生产技术领域

【技术实现步骤摘要】
一种改进多晶硅还原尾气回收贫富液热交换的系统


[0001]本技术属于化工领域，具体涉及一种改进多晶硅还原尾气回收贫富液热交换的系统
。

技术介绍

[0002]目前，国内多晶硅生产系统中制备多晶硅的工艺主要采用改良西门子法，该工艺具体为：将三氯氢硅和氢气通入到还原炉内，在
1100℃
的硅芯上反应沉积多晶硅
。
多晶硅生产过程中未反应完全的物料称之为还原尾气，还原尾气的组分主要有氢气
、
氯化氢及氯硅烷，其中氯硅烷包含二氯二氢硅
、
三氯氢硅及四氯化硅
。
还原尾气从还原炉出来后进入尾气回收系统
。
[0003]还原尾气的主要组成为四氯化硅
、
三氯氢硅
、
二氯二氢硅
、
氯化氢及氢气
。
其中，四氯化硅
、
三氯氢硅
、
二氯二氢硅通过冷凝的方式进行分离，氯化氢气体与氢气的分离过程通常先采用冷凝除去还原尾气中的氯硅烷组分，除去氯硅烷后的尾气再经过氢压机压缩后进入氯化氢吸收塔，使用低温氯硅烷对尾气中的氯化氢进行吸收，以除去尾气中的氯化氢，含有氯化氢的氯硅烷富液进入氯化氢解析塔进行解析得到氯硅烷及氯化氢气体，最终实现还原尾气的分离回收
。
[0004]现有流程中氯化氢吸收塔底部的氯硅烷贫液和富液的热交换处理主要利用四个进出换热器实现，四个进出换热器本身设备多，占地大，能耗高，工艺操作也比较麻烦
。<br/>
技术实现思路

[0005]为了解决上述技术问题中的不足，本技术的目的在于，提供一种改进多晶硅还原尾气回收贫富液热交换的系统
。
[0006]本技术的目的可以通过以下技术方案实现：
[0007]一种改进多晶硅还原尾气回收贫富液热交换的系统，氯化氢吸收塔底部通过绕管换热器与第一换热器相连，所述第一换热器冷介质出口与氯化氢解析塔液相入口相连，氯化氢解析塔的输出端与第一换热器热介质入口相连；第一换热器依次通过循环水换热器
、
循环泵与绕管换热器相连，所述的绕管换热器通过氟利昂换热器与氯化氢吸收塔相连
。
[0008]本技术技术方案中：循环水换热器上分别设有循环水上水管和循环水回水管
。
[0009]本技术技术方案中：所述第一换热器冷介质出口与氯化氢解析塔上部的液体入口相连，氯化氢解析塔底端的输出端与第一换热器热介质入口相连
。
[0010]本技术技术方案中：循环泵与绕管换热器的下部相连，绕管换热器的上部与氟利昂换热器相连
。
[0011]在一些具体的技术方案中，一种改进多晶硅还原尾气回收贫富液热交换的方法包括绕管式换热器，所述含氯硅烷富液与绕管换热器冷介质入口相连，所述绕管换热器冷介质出口与第一换热器冷介质入口相连，所述第一换热器冷介质出口与氯化氢解析塔相连
。
[0012]所述含氯硅烷贫液与第一换热器热介质入口相连，所述第一换热器热介质出口与循环水换热器热介质入口相连，循环水换热器热介质出口与含氯硅烷贫液循环泵入口相连，含氯硅烷贫液循环泵出口与绕管换热器热介质入口相连，所述绕管换热器热介质出口与氟利昂换热器热介质入口相连，氟利昂换热器热介质出口与氯化氢吸收塔液体入口相连
。
[0013]含氯硅烷富液通入到绕管换热器管程内部，利用绕管换热器管程和壳程的含氯硅烷贫液进行热量交换
。
[0014]进一步地，所述换热工序为：
[0015]从氯化氢吸收塔采出的含氯硅烷富液与循环泵的含氯硅烷贫液作一级换热；
[0016]一级换热后的含氯硅烷富液经过第一换热器并对氯化氢解析塔含氯硅烷贫液作二级换热，且含氯硅烷富液经第一换热器后进入氯化氢解析塔吸收溶液中的氯化氢气体
。
[0017]经二级换热后的含氯硅烷贫液经进循环水换热器作三级换热；
[0018]经三级换热后的含氯硅烷贫液经进液氟利昂换热器作四级换热；
[0019]经四级换热后含氯硅烷贫液的进入氯化氢吸收塔吸收氢气中的氯化氢气体
。
[0020]本技术还提供一种改进多晶硅还原尾气回收贫富液热交换的方法，包括以下步骤：
[0021]来自氯化氢吸收塔采出的含氯硅烷富液经过绕管换热器管程换热后，与氯化氢解析塔采出的含氯硅烷贫液进行换热，随后进入氯化氢解析塔，完成氯化氢气体析出
。
含氯硅烷贫液在经过二级
、
三级换热后进入绕管换热器与含氯硅烷富液进行换热，随后进入氟利昂换热器进行冷却，降温后的含氯硅烷贫液进入氯化氢吸收塔吸收氢气中的氯化氢
。
本技术涉及利用绕管式换热器，解决目前管壳式换热器传热效果差
、
升温和降温速度慢
、
换热效率低，换热设备数量多和设备占地面积较大的问题，具有减少尾气回收装置换热设备数量
、
节约占地
、
降低多晶硅生产过程中尾气回收电耗使用以及减少固定投资的优点
。
本专利技术的有益效果：
[0022]1)
本技术提供的一种改进多晶硅还原尾气回收贫富液热交换的方法，利用绕管式换热器代替管壳式换热器，氯硅烷溶液在热交换过程中，既能对系统中循环的氯硅烷溶液进行降温
(
循环的氯硅烷溶液在绕管式换热器中进行一次降温，后续进入氟利昂换热器进行二次降温，减少冷量的使用，降低能耗
)
，又能对后续工段使用的氯硅烷溶液进行加热，提高热量回收，减少后续的能量需求
。
本技术具有减少尾气回收装置换热设备数量
、
节约占地
、
降低多晶硅生产过程中尾气回收电耗使用以及减少固定投资的优点
。
[0023]2)
本专利技术通过利用绕管换热器的特性，对氯化氢吸收塔塔底换热器进行整合，将现有技术中多晶硅还原尾气回收热交换方法
(
图
1)
中
3、4、5、6
号换热器合并成一个绕管换热器；利用绕管换热器的特性对含氯硅烷富液热交换流程的热回收方式进行改进，在绕管换热器中，流体流动无死区，换热效率高，维护周期长，解决设备及占地的同时，工艺简洁
、
易操作
、
安全
、
稳定
。
附图说明
[0024]图1为现有技术中多晶硅还原尾气回收热交换系统的示意图
。
[0025]图2为一种改进多晶硅还原尾气回收贫富液热交换的系统示意图
。
[0026]其中：1‑
氯化氢吸收塔，2‑
含氯硅烷富液进管，3‑
绕管换热器，4‑
含氯硅烷富液出管，5‑
第一换热器，6‑
含氯硅烷富液进塔管，7‑
氯化氢解析塔，8‑本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种改进多晶硅还原尾气回收贫富液热交换的系统，其特征在于：氯化氢吸收塔
(1)
底部通过绕管换热器
(3)
与第一换热器
(5)
相连，所述第一换热器
(5)
冷介质出口与氯化氢解析塔
(7)
液体入口相连，氯化氢解析塔
(7)
的输出端与第一换热器
(5)
热介质入口相连；第一换热器
(5)
依次通过循环水换热器
(10)、
循环泵
(12)
与绕管换热器
(3)
相连，所述的绕管换热器
(3)
通过氟利昂换热器
(15)
与氯化氢吸收塔
(1)
相连
。2.
根据权利要求1所述的改进...

【专利技术属性】
技术研发人员：蒋怡，张磊，崔薇，黄小晴，王丽娜，吴燕平，何惠民，
申请(专利权)人：中石化南京工程有限公司，
类型：新型
国别省市：