【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及多晶硅生产，尤其涉及一种多晶硅冷氢化装置及工艺方法。
技术介绍
1、在多晶硅生产过程中，伴随着大量的副产物氢气h2、四氯化硅sicl4和氯化氢hcl生成。其中四氯化硅需要通过氢化工艺转化为原料三氯氢硅。2010年后国内的多晶硅企业纷纷上马冷氢化工艺，热氢化工艺逐步被淘汰。
2、现有的冷氢化技术为单套系统运行，进料量有限，严重限制多晶硅的产能；为了提高产能，一般通过重复建设冷氢化整套装置来实现产能的提升，这样，固定投资较大，成本较高。
技术实现思路
1、有鉴于此，本专利技术提供一种多晶硅冷氢化装置及工艺方法，主要目的是在提升单套冷氢化系统的产能。
2、为达到上述目的，本专利技术主要提供如下技术方案：
3、一方面，本专利技术提供了一种多晶硅冷氢化装置，该装置包括：汽化塔、反应部和分离部；
4、所述汽化塔的进料口连接于还原炉尾气管；
5、所述反应部包括两个相互并联的反应单元，每一个所述反应单元包括依次连接的半球阀、质量流量计、电加热器和流化床，所述流化床的中部连接于硅粉补入管，所述硅粉补入管安装有控制阀，两个所述反应单元的半球阀的进口端连接于所述汽化塔的上端；
6、所述分离部包括冷却器和粗分塔，所述流化床的上端出料口、所述冷却器和所述粗分塔依次连接，所述粗分塔的上端连接于采出管道，所述分馏塔的下端连接于所述汽化塔的上端侧。
7、本专利技术的目的及解决其技术问题还可采用以下技术措施进一步实现。
8、可选的，还包括氢气进料管，所述氢气进料管连接于所述汽化塔再沸器。
9、可选的，每一个所述反应单元还包括全球阀，所述汽化塔的上端、所述全球阀和所述半球阀依次连接。
10、可选的，所述控制阀为盘阀。
11、可选的，所述流化床相邻两个测压点之间的间距为2000mm。
12、另一方面，本专利技术提供了一种多晶硅冷氢化工艺方法，该方法包括如下步骤：
13、(1)还原炉尾气管向所述汽化塔内通入四氯化碳，向所述汽化塔再沸器管程中通入蒸汽，所述蒸汽的压力为1.2mpa，温度为195℃，从而控制所述汽化塔的塔釜温度为175-185℃，同时，通过所述氢气进料管向再沸器的壳程通入氢气，所述氢气的压力为3.0mpa，流量为43000-48000nm3/h，使四氯化硅汽化；
14、(2)氢气和四氯化硅依次通过所述半球阀、所述质量流量计和所述电加热器，进入流化床；
15、(3)调整所述半球阀的开度，控制质量流量计的气相流量为38000-42000nm3/h，有利于反应器气相流量的平均分配，避免单个流化床气相进料量超过设计能力，造成流化床内硅粉被大量带出反应系统；
16、(4)调整所述控制阀的开度，控制硅粉补入量，使所述流化床的床层压差为120-180kpa，流化床运行压力为2.6-2.9mpa；
17、(5)流出所述流化床的物料依次经过所述冷却器和所述粗分塔，精馏所得的重组分四氯化碳再次进入所述汽化塔。
18、可选的，在步骤(1)中，所述汽化塔的塔釜温度为183±1℃，氢气流量为45000±200nm3/h。
19、可选的，在步骤(3)中，气相流量为40000±200nm3/h。
20、可选的，在步骤(4)中，所述流化床的床层压差为150±5kpa。
21、可选的，在步骤(4)中，流化床运行压力为2.8mpa。
22、借由上述技术方案，本专利技术至少具有下列优点：
23、本多晶硅冷氢化装置运行的过程中，还原炉尾气物料进入汽化塔，由于汽化塔再沸器加热作用，还原炉尾气物料中的四氯化硅汽化，并自汽化塔的上端进入两个并联的反应单元，通过调整两个半球阀的开度，控制两个流化床的进料量，同时调整两个流化床硅粉补入管的控制阀的开度，控制流化床的硅粉补入量，在流化床内四氯化硅部分转化为三氯氢硅，流化床反应后物料先进入冷却器降温液化，再进入粗分塔精馏，其中的三氯氢硅作为轻组分自粗分塔上端的采出管道流出，其中的四氯化硅作为重组分自粗分塔的下端回流至汽化塔，再次进入流化床反应。
24、其中，电加热器加热进入流化床之前的物料，同时，操作人员通过质量流量计可以获知管道中的物料流量。电加热器出口温度在550℃，通过公式q＝cmδt(式中：q为电加热器功率，c为物料比热容，δt为电加热器进出口温差，m为进入电加热器的物料量)可计算出进入电加热器的物料量(该物料量的计算值和质量流量计显示的流量值相互校正)，通过调整两个电加热器进口半球阀开度，控制进入电加热器的物料量基本一致，进而使得流化床的进料量基本相同。
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1.一种多晶硅冷氢化装置，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的多晶硅冷氢化装置，其特征在于，
3.根据权利要求1所述的多晶硅冷氢化装置，其特征在于，
4.根据权利要求1所述的多晶硅冷氢化装置，其特征在于，
5.根据权利要求1所述的多晶硅冷氢化装置，其特征在于，
6.一种多晶硅冷氢化工艺方法，其特征在于，使用权利要求2所述的多晶硅冷氢化装置，步骤如下：
7.根据权利要求6所述的多晶硅冷氢化工艺方法，其特征在于，
8.根据权利要求6所述的多晶硅冷氢化工艺方法，其特征在于，
9.根据权利要求6所述的多晶硅冷氢化工艺方法，其特征在于，
10.根据权利要求6所述的多晶硅冷氢化工艺方法，其特征在于，
【技术特征摘要】
1.一种多晶硅冷氢化装置，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的多晶硅冷氢化装置，其特征在于，
3.根据权利要求1所述的多晶硅冷氢化装置，其特征在于，
4.根据权利要求1所述的多晶硅冷氢化装置，其特征在于，
5.根据权利要求1所述的多晶硅冷氢化装置，其特征在于，
6.一种多晶硅冷氢化工艺方...
【专利技术属性】
技术研发人员：闫旭，蔡春洪，姚祯，
申请(专利权)人：新疆大全新能源股份有限公司，
类型：发明
国别省市：
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