【技术实现步骤摘要】
本申请涉及多晶硅生产，特别是涉及一种多晶硅生产尾气综合利用系统。
技术介绍
1、改良西门子法生产高纯多晶硅是现阶段主流的多晶硅生产工艺，还原炉是多晶硅生产中的核心设备，其原理是在超过10000v的高压击穿高纯硅芯，持续向还原炉内通入高纯氢气和三氯氢硅，在约1100℃下氢气还原高纯三氯氢硅生成单质硅并沉积在硅芯表面，还原炉排出大量尾气（多晶硅生产尾气），回收利用尾气中的氢气和氯硅烷，从而达到一个闭环生产的工艺。
2、现有技术中，由于整个还原反应的温度氛围约1100℃，从还原炉出来的尾气会携带的大量热量，尾气温度较高，在对尾气进行处理前，即回收尾气中的氢气和氯硅烷前，首先需要对尾气进行冷却，为了快速冷却，通常采用氟利昂冷却剂进行冷却尾气，由于氟利昂冷却剂价格较高，导致尾气回收成本较高，且氟利昂冷却剂使用后排放到大气中会造成大气氟利昂污染，造成大气环境污染，严重影响大气环境安全。同时，由于还原炉内排出的尾气携带有大量的热量，直接通过额外的冷媒（氟利昂冷却剂）进行冷却，对尾气中的热量并没有加以利用，这就造成了一种能源、资源的浪费。
技术实现思路
1、基于此，有必要针对现有的技术中，为了快速冷却尾气，通常采用氟利昂冷却剂进行冷却，导致尾气回收成本较高，造成大气环境污染，且对尾气中的热量并没有加以利用，造成了能源、资源的浪费的问题。提供一种多晶硅生产尾气综合利用系统，能够解决现有技术中的上述相关问题。
2、一种多晶硅生产尾气综合利用系统，包括还原炉、尾气管道、第一闪蒸罐
3、优选地，上述一种多晶硅生产尾气综合利用系统中，还包括十公斤蒸汽使用端，所述第一闪蒸罐的出口与所述十公斤蒸汽使用端的蒸汽加热进口相连，所述十公斤蒸汽使用端的蒸汽加热出口与所述第一水冷夹套段的进口相连。
4、优选地，上述一种多晶硅生产尾气综合利用系统中，还包括tcs预热器，所述tcs预热器的管程进口为tcs进料口，所述tcs预热器的管程出口与所述tcs加热系统的进料口相连，所述尾气管道的出口与所述tcs预热器的壳程进口相连，所述tcs预热器的壳程出口与所述尾气处理系统的进口相连。
5、优选地，上述一种多晶硅生产尾气综合利用系统中，还包括氢气预热器，所述氢气预热器的管程进口为氢气进料口，所述氢气预热器的管程出口与所述还原炉的进料口相连，所述尾气管道的出口与所述氢气预热器的壳程进口相连，所述氢气预热器的壳程出口与所述tcs预热器的壳程进口相连。
6、优选地，上述一种多晶硅生产尾气综合利用系统中，所述tcs加热系统包括依次相连的汽化器和过热器，所述汽化器的蒸汽加热进口和所述过热器的蒸汽加热进口均与所述第二闪蒸罐的出口相连，所述汽化器的蒸汽加热出口和所述过热器的蒸汽加热出口均与所述第二水冷夹套段的进口相连，所述过热器的出料口与所述还原炉的进料口相连。
7、优选地，上述一种多晶硅生产尾气综合利用系统中，还包括硅粉除尘器，所述还原炉的尾气出口与所述硅粉除尘器的进口相连，所述硅粉除尘器的出口与所述尾气管道相连。
8、优选地，上述一种多晶硅生产尾气综合利用系统中，还包括电加热器，所述第二闪蒸罐的蒸汽出口与所述电加热器的进口相连，所述解析塔的蒸汽加热进口和所述tcs加热系统的蒸汽加热进口均与所述电加热器的出口相连。
9、优选地，上述一种多晶硅生产尾气综合利用系统中，所述第二水冷夹套段的进口处设置有空气冷却器，所述解析塔的蒸汽加热出口和所述tcs加热系统的蒸汽加热出口均与所述空气冷却器的进口相连，所述空气冷却器的出口与所述第二水冷夹套段的进口相连。
10、本申请采用的技术方案能够达到以下有益效果：
11、本申请实施例公开的一种多晶硅生产尾气综合利用系统中，通过设置第一水冷夹套段和第二水冷夹套段两级分段冷却尾气，且冷却温度呈梯度下降，以使尾气实现两级梯度冷却，实现尾气的快速冷却，无需使用氟利昂冷却剂进行冷却尾气，避免使用氟利昂冷却剂进行冷却尾气而导致尾气回收成本较高，以及避免氟利昂冷却剂使用后排放到大气中而造成大气环境污染，同时，通过两级梯度吸收尾气中的热量，避免尾气直接通入到尾气处理系统而导致尾气中热量浪费，能够将尾气中较多的热量回收到这部分冷却水中，提高尾气中的热量回收率，并将尾气中的热量吸收储存到冷却水中，然后将吸热升温后的冷却水用于产生4公斤压力及10公斤压力的饱和蒸汽，可供多晶硅生产过程中的多个工序使用，节省外供蒸汽的费用，减少成本投入，提高经济效益，且将这部分4公斤饱和蒸汽用于为解析塔和tcs加热系统提供热量，以将尾气中大量热量回收利用，避免这部分热量浪费，防止造成能源、资源的浪费，并且使用这部分4公斤饱和蒸汽代替原有解析塔和tcs加热系统所需的外供蒸汽，节省解析塔和tcs加热系统所需的外供蒸汽，从而节省采购外供蒸汽的费用，减少成本投入，提高多晶硅生产的经济效益。
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1.一种多晶硅生产尾气综合利用系统，其特征在于，包括还原炉（100）、尾气管道（200）、第一闪蒸罐（310）、第二闪蒸罐（320）、尾气处理系统（400）和TCS加热系统（500），所述尾气管道（200）与所述还原炉（100）的尾气出口相连，所述尾气管道（200）的出口与所述尾气处理系统（400）的进口相连，在所述尾气管道（200）中尾气的流动方向上，所述尾气管道（200）具有第一水冷夹套段（210）和第二水冷夹套段（220），所述第一水冷夹套段（210）的出口与所述第一闪蒸罐（310）的进口相连，所述第二水冷夹套段（220）的出口与所述第二闪蒸罐（320）的进口相连，所述尾气处理系统（400）包括解析塔（410），所述解析塔（410）的蒸汽加热进口和所述TCS加热系统（500）的蒸汽加热进口均与所述第二闪蒸罐（320）的出口相连，所述TCS加热系统（500）的出料口与所述还原炉（100）的进料口相连，所述解析塔（410）的蒸汽加热出口和所述TCS加热系统（500）的蒸汽加热出口均与所述第二水冷夹套段（220）的进口相连。
2.根据权利要求1所述的一种多晶硅生产尾气
3.根据权利要求1所述的一种多晶硅生产尾气综合利用系统，其特征在于，还包括TCS预热器（620），所述TCS预热器（620）的管程进口为TCS进料口，所述TCS预热器（620）的管程出口与所述TCS加热系统（500）的进料口相连，所述尾气管道（200）的出口与所述TCS预热器（620）的壳程进口相连，所述TCS预热器（620）的壳程出口与所述尾气处理系统（400）的进口相连。
4.根据权利要求3所述的一种多晶硅生产尾气综合利用系统，其特征在于，还包括氢气预热器（630），所述氢气预热器（630）的管程进口为氢气进料口，所述氢气预热器（630）的管程出口与所述还原炉（100）的进料口相连，所述尾气管道（200）的出口与所述氢气预热器（630）的壳程进口相连，所述氢气预热器（630）的壳程出口与所述TCS预热器（620）的壳程进口相连。
5.根据权利要求1所述的一种多晶硅生产尾气综合利用系统，其特征在于，所述TCS加热系统（500）包括依次相连的汽化器（510）和过热器（520），所述汽化器（510）的蒸汽加热进口和所述过热器（520）的蒸汽加热进口均与所述第二闪蒸罐（320）的出口相连，所述汽化器（510）的蒸汽加热出口和所述过热器（520）的蒸汽加热出口均与所述第二水冷夹套段（220）的进口相连，所述过热器（520）的出料口与所述还原炉（100）的进料口相连。
6.根据权利要求1所述的一种多晶硅生产尾气综合利用系统，其特征在于，还包括硅粉除尘器（650），所述还原炉（100）的尾气出口与所述硅粉除尘器（650）的进口相连，所述硅粉除尘器（650）的出口与所述尾气管道（200）相连。
7.根据权利要求1所述的一种多晶硅生产尾气综合利用系统，其特征在于，还包括电加热器（660），所述第二闪蒸罐（320）的蒸汽出口与所述电加热器（660）的进口相连，所述解析塔（410）的蒸汽加热进口和所述TCS加热系统（500）的蒸汽加热进口均与所述电加热器（660）的出口相连。
8.根据权利要求1所述的一种多晶硅生产尾气综合利用系统，其特征在于，所述第二水冷夹套段（220）的进口处设置有空气冷却器（670），所述解析塔（410）的蒸汽加热出口和所述TCS加热系统（500）的蒸汽加热出口均与所述空气冷却器（670）的进口相连，所述空气冷却器（670）的出口与所述第二水冷夹套段（220）的进口相连。
...【技术特征摘要】
1.一种多晶硅生产尾气综合利用系统，其特征在于，包括还原炉（100）、尾气管道（200）、第一闪蒸罐（310）、第二闪蒸罐（320）、尾气处理系统（400）和tcs加热系统（500），所述尾气管道（200）与所述还原炉（100）的尾气出口相连，所述尾气管道（200）的出口与所述尾气处理系统（400）的进口相连，在所述尾气管道（200）中尾气的流动方向上，所述尾气管道（200）具有第一水冷夹套段（210）和第二水冷夹套段（220），所述第一水冷夹套段（210）的出口与所述第一闪蒸罐（310）的进口相连，所述第二水冷夹套段（220）的出口与所述第二闪蒸罐（320）的进口相连，所述尾气处理系统（400）包括解析塔（410），所述解析塔（410）的蒸汽加热进口和所述tcs加热系统（500）的蒸汽加热进口均与所述第二闪蒸罐（320）的出口相连，所述tcs加热系统（500）的出料口与所述还原炉（100）的进料口相连，所述解析塔（410）的蒸汽加热出口和所述tcs加热系统（500）的蒸汽加热出口均与所述第二水冷夹套段（220）的进口相连。
2.根据权利要求1所述的一种多晶硅生产尾气综合利用系统，其特征在于，还包括十公斤蒸汽使用端（610），所述第一闪蒸罐（310）的出口与所述十公斤蒸汽使用端（610）的蒸汽加热进口相连，所述十公斤蒸汽使用端（610）的蒸汽加热出口与所述第一水冷夹套段（210）的进口相连。
3.根据权利要求1所述的一种多晶硅生产尾气综合利用系统，其特征在于，还包括tcs预热器（620），所述tcs预热器（620）的管程进口为tcs进料口，所述tcs预热器（620）的管程出口与所述tcs加热系统（500）的进料口相连，所述尾气管道（200）的出口与所述tcs预热器（620）的壳程进口相连，所述tcs预热器（620）的壳程出口与所述尾气处理系统（400）的进口相连。
4.根据权利要求3所述的一...
【专利技术属性】
技术研发人员：宋海成，周迎春，王正云，路小卫，陈彦玺，李庆尚，李远红，马英中，霍福科，何永健，
申请(专利权)人：内蒙古润阳悦达新能源科技有限公司，
类型：新型
国别省市：
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