一種多晶硅生產中的還原尾氣冷凝分離塔的制作方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種多晶硅生產中的還原尾氣冷凝分離塔，該還原尾氣冷凝分離塔包括：還原尾氣集液器、循環(huán)水換熱器、氣氣換熱器、氟利昂換熱器、冷凝分離塔頂封頭，還原尾氣集液器、循環(huán)水換熱器、氣氣換熱器、氟利昂換熱器、冷凝分離塔頂封頭從下往上依次連接成塔狀。相對于現(xiàn)有技術中的通過管道串聯(lián)起來的多晶硅生產中回收冷凝的裝置來說，本實用新型能節(jié)約基礎建造成本15％，并能夠達到更好的冷凝分離效果，從而將氯硅烷與不可被冷凝的氫氣與大部分氯硅烷分離開來。本實用新型中的還原尾氣冷凝分離塔利用重力原理及冷凝過程中的冷量及熱量進行相互換熱，充分利用冷量，從而達到很好的冷凝分離效果及降低生產能耗以及減少建設用地的目的。
【專利說明】一種多晶硅生產中的還原尾氣冷凝分離塔
【技術領域】
[0001]本實用新型屬于多晶硅生產【技術領域】，具體涉及一種多晶硅生產中的還原尾氣冷凝分離塔。
【背景技術】
[0002]在多晶硅生產過程中，還原尾氣冷凝分離系統(tǒng)是將還原尾氣中的可被冷凝的氯硅烷與不可被冷凝的氫氣及大部分氯化氫分離開來。
[0003]如圖1所示，是專利CN201305657Y中所公開的現(xiàn)有技術中的多晶硅生產中還原尾氣回收冷凝的裝置，用于對還原尾氣進行冷凝分離，還原尾氣包括氫氣、氯硅烷和氯化氫，所述裝置包括一級換熱器1、二級換熱器2、三級換熱器3、四級換熱器4和冷凝液儲罐5，其中，一級換熱器1、二級換熱器2、三級換熱器3、四級換熱器4和冷凝液儲罐5均通過管道連接，該連接方式為通過管道進行串聯(lián)連接降溫冷卻，從而達到將氯硅烷與氫氣以及大部分氯化氫分離的目的。該裝置不僅需要大量的冷量才能將尾氣中的可凝組分與非可凝組分分離開來，而且各換熱器及冷凝液儲罐5通過管道連接，需要較大的空間。
實用新型內容
[0004]本實用新型所要解決的技術問題是針對現(xiàn)有技術中存在的上述不足，提供一種多晶硅生產中的還原尾氣冷凝分離塔，該還原尾氣冷凝分離塔利用重力原理及冷凝過程中的冷量及熱量進行相互換熱，充分利用冷量，從而達到很好的冷凝分離效果及降低生產能耗以及減少建設用地的目的。
[0005]解決本實用新型技術問題所采用的技術方案是提供一種多晶硅生產中的還原尾氣冷凝分離塔包括:還原尾氣集液器、循環(huán)水換熱器、氣氣換熱器、氟利昂換熱器、冷凝分離塔頂封頭，所述還原尾氣集液器、所述循環(huán)水換熱器、所述氣氣換熱器、所述氟利昂換熱器、所述冷凝分離塔頂封頭從下往上依次連接成塔狀，其中，所述還原尾氣集液器用于收集冷凝下來的液體，所述冷凝分離塔頂封頭上設置有還原尾氣出口，該還原尾氣出口用于排出未被冷凝的還原尾氣。
[0006]優(yōu)選的是，所述還原尾氣集液器、所述循環(huán)水換熱器、所述氣氣換熱器、所述氟利昂換熱器、所述冷凝分離塔頂封頭，從下往上依次通過法蘭連接。
[0007]優(yōu)選的是，所述還原尾氣集液器的兩端分別設置有用于還原尾氣從塔底進入的還原尾氣集液器入口端和還原尾氣集液器出口端，所述還原尾氣集液器入口端用于通入還原尾氣，所述循環(huán)水換熱器的兩端分別設置有循環(huán)水換熱器入口端和循環(huán)水換熱器出口端，所述氣氣換熱器的兩端分別設置有氣氣換熱器入口端和氣氣換熱器出口端，所述氟利昂換熱器的兩端分別設置有氟利昂換熱器入口端和氟利昂換熱器出口端，所述還原尾氣集液器出口端與所述循環(huán)水換熱器入口端連接，所述循環(huán)水換熱器出口端與所述氣氣換熱器入口端連接，所述氣氣換熱器出口端與所述氟利昂換熱器入口端連接，所述氟利昂換熱器出口端與所述冷凝分離塔頂封頭連接，所述冷凝分離塔頂封頭上設置有還原尾氣出口，該還原尾氣出口用于排出還原尾氣，
[0008]所述循環(huán)水換熱器出口端的溫度為30?50°C，
[0009]所述氣氣換熱器出口端的溫度為-15?-20°C，
[0010]所述氟利昂換熱器出口端的溫度為-35?-40°C。
[0011]優(yōu)選的是，在所述循環(huán)水換熱器與所述氣氣換熱器之間設置有第一再分布器，該第一再分布器用于還原尾氣冷凝過程中的緩沖作用。
[0012]優(yōu)選的是，在所述氣氣換熱器與所述氟利昂換熱器之間設置有第二再分布器，該第二再分布器用于還原尾氣冷凝過程中的緩沖作用。
[0013]優(yōu)選的是，所述的多晶硅生產中的還原尾氣冷凝分離塔還包括還原尾氣除泡沫器，該還原尾氣除泡沫器設置于所述還原尾氣冷凝分離塔內部或者設置于所述氟利昂換熱器與所述冷凝分離塔頂封頭之間，所述還原尾氣除泡沫器用于還原尾氣冷凝過程中的除泡沫作用。
[0014]優(yōu)選的是，在所述氟利昂換熱器與所述還原尾氣除沫器之間設置有第三再分布器，該第三再分布器用于還原尾氣冷凝過程中的緩沖作用。
[0015]本實用新型中的多晶硅生產中的還原尾氣冷凝分離塔相對于現(xiàn)有技術中的通過管道串聯(lián)起來的多晶硅生產中回收冷凝的裝置來說，能夠節(jié)約基礎建造成本15%，并且能夠達到更好的冷凝分離效果，從而將氯硅烷與不可被冷凝的氫氣與大部分氯硅烷分離開來。本實用新型中的多晶硅生產中的還原尾氣冷凝分離塔利用重力原理及冷凝過程中的冷量及熱量進行相互換熱，充分利用冷量，從而達到很好的冷凝分離效果及降低生產能耗以及減少建設用地的目的。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0016]圖1是現(xiàn)有技術中的多晶硅生產中還原尾氣回收冷凝裝置的結構示意圖；
[0017]圖2是本實用新型實施例中的多晶硅生產中的還原尾氣冷凝分離塔的結構示意圖。
[0018]圖中:1-一級換熱器；2_ 二級換熱器；3_三級換熱器；4_四級換熱器；5_冷凝液儲罐；6_還原尾氣集液器；7_循環(huán)水換熱器；8_氣氣換熱器；9_氟利昂換熱器；10_冷凝分離塔頂封頭；11-還原尾氣出口 ；12_法蘭；13-還原尾氣集液器入口端；14-還原尾氣集液器出口端；15_循環(huán)水換熱器入口端；16_循環(huán)水換熱器出口端；17_氣氣換熱器入口端；18-氣氣換熱器出口端；19_氟利昂換熱器入口端；20_氟利昂換熱器出口端；21_循環(huán)水入口 ；22_循環(huán)水出口 ；23_氫氣入口 ；24_氫氣出口 ；25_氟利昂入口 ；26_氟利昂出口 ；27_第一再分布器；28_第二再分布器；29_還原尾氣除泡沫器；30_第三再分布器。
【具體實施方式】
[0019]為使本領域技術人員更好地理解本實用新型的技術方案，下面結合附圖和【具體實施方式】對本實用新型作進一步詳細描述。
[0020]實施例
[0021]如圖2所示，本實施例提供一種多晶硅生產中的還原尾氣冷凝分離塔，包括:還原尾氣集液器6、循環(huán)水換熱器7、氣氣換熱器8、氟利昂換熱器9、冷凝分離塔頂封頭10，所述還原尾氣集液器6、所述循環(huán)水換熱器7、所述氣氣換熱器8、所述氟利昂換熱器9、所述冷凝分離塔頂封頭10從下往上依次連接成塔狀，其中，所述還原尾氣集液器6用于收集冷凝下來的液體，所述冷凝分離塔頂封頭10上設置有還原尾氣出口 11，該還原尾氣出口 11用于排出未被冷凝的還原尾氣。
[0022]當使用多晶硅生產中的還原尾氣冷凝分離塔進行還原尾氣的冷凝分離時，首先，將還原尾氣從還原尾氣冷凝分離塔的最下部通入到還原尾氣冷凝分離塔內，還原尾氣首先進入還原尾氣集液器6內；再向上流動進入到循環(huán)水換熱器7內進行冷凝，其中被冷凝下來的液體在重力的作用下向下流動進入到還原尾氣集液器6內，未被冷凝的還原尾氣繼續(xù)向上流動進入氣氣換熱器8內；還原尾氣在氣氣換熱器8內進行冷凝，其中被冷凝下來的液體在重力的作用下向下流動進入循環(huán)水換熱器7內，被冷凝下來的液體在循環(huán)水換熱器7內同時還可以對從還原尾氣集液器6進入到循環(huán)水換熱器7內的還原尾氣進行冷凝，這樣使得被氣氣換熱器8冷凝下來的液體作為冷源，從而提高了循環(huán)水換熱器7內的冷凝效率，其中在氣氣換熱器8內未被冷凝下來的還原尾氣繼續(xù)向上流動進入氟利昂換熱器9內；還原尾氣在氟利昂換熱器9內進行冷凝，其中被冷凝下來的液體在重力的作用下向下流動進入氣氣換熱器8內，被冷凝下來的液體在氣氣換熱器8內同時還可以對從循環(huán)水換熱器7進入到氣氣換熱器8內的還原尾氣進行冷凝，這樣使得被氟利昂換熱器9冷凝下來的液體作為冷源，從而提高了氣氣換熱器8內的冷凝效率，其中在氟利昂換熱器9內未被冷凝下來的還原尾氣繼續(xù)向上流動進入冷凝分離塔頂封頭10 ;然后由冷凝分離塔頂封頭10排出。
[0023]本實施例中的多晶硅生產中的還原尾氣冷凝分離塔相對于現(xiàn)有技術中的通過管道串聯(lián)起來的多晶硅生產中回收冷凝的裝置來說，能夠節(jié)約基礎建造成本15%，并且能夠達到更好的冷凝分離效果，從而將氯硅烷與不可被冷凝的氫氣與大部分氯硅烷分離開來。本實施例中的多晶硅生產中的還原尾氣冷凝分離塔利用重力原理及冷凝過程中的冷量及熱量進行相互換熱，充分利用冷量，從而達到很好的冷凝分離效果及降低生產能耗以及減少建設用地的目的。
[0024]具體的，本實施例中的循環(huán)水換熱器7、氣氣換熱器8、氟利昂換熱器9的結構均為列管式結構。
[0025]優(yōu)選的是，所述還原尾氣集液器6、所述循環(huán)水換熱器7、所述氣氣換熱器8、所述氟利昂換熱器9、所述冷凝分離塔頂封頭10，從下往上依次通過法蘭12連接。通過法蘭12進行連接不僅安裝方便，而且拆卸方便，且便于更換。
[0026]優(yōu)選的是，所述還原尾氣集液器6的兩端分別設置有用于還原尾氣從塔底進入的還原尾氣集液器入口端13和還原尾氣集液器出口端14，所述還原尾氣集液器入口端13用于通入還原尾氣且可以排出被冷凝的液體，所述循環(huán)水換熱器7的兩端分別設置有循環(huán)水換熱器入口端15和循環(huán)水換熱器出口端16，所述氣氣換熱器8的兩端分別設置有氣氣換熱器入口端17和氣氣換熱器出口端18，所述氟利昂換熱器9的兩端分別設置有氟利昂換熱器入口端19和氟利昂換熱器出口端20，所述還原尾氣集液器出口端14與所述循環(huán)水換熱器入口端15通過法蘭12進行連接，所述循環(huán)水換熱器出口端16與所述氣氣換熱器入口端17連接，所述氣氣換熱器出口端18與所述氟利昂換熱器入口端19連接，所述氟利昂換熱器出口端20與所述冷凝分離塔頂封頭10連接，
[0027]所述循環(huán)水換熱器出口端16的溫度為30?50°C，[0028]所述氣氣換熱器出口端18的溫度為-15?-20°C，
[0029]所述氟利昂換熱器出口端20的溫度為-35?-40°C。
[0030]本實施例中，循環(huán)水換熱器7的冷源為水，循環(huán)水換熱器7上設置有循環(huán)水入口 21和循環(huán)水出口 22 ;氣氣換熱器8的冷源為氫氣,氣氣換熱器8上設置有氫氣入口 23和氫氣出口 24 ;氟利昂換熱器9的冷源為氟利昂，氟利昂換熱器9上設置有氟利昂入口 25和氟利昂出口 26。本實施例中具體的，冷源走殼程，還原尾氣走管程。
[0031]本實施例中對于上述的循環(huán)水換熱器7、氣氣換熱器8、氟利昂換熱器9的冷源無具體的要求，能到上述溫度范圍的冷源很多，只要能滿足上述溫度范圍即可。
[0032]優(yōu)選的是，在所述循環(huán)水換熱器7與所述氣氣換熱器8之間設置有第一再分布器27，該第一再分布器27，用于還原尾氣冷凝過程中的緩沖作用，該第一再分布器27可以采用盤式、槽式或截錐式結構，也可以采用其它的結構。通過該第一再分布器27，可以使得經(jīng)過循環(huán)水換熱器7的還原尾氣混合均勻后得到較為充分的緩沖后，從而達到相同的溫度，再進入到下一級的氣氣換熱器8中。
[0033]優(yōu)選的是，在所述氣氣換熱器8與所述氟利昂換熱器9之間設置有第二再分布器28，該第二再分布器28用于還原尾氣冷凝過程中的緩沖作用，該第二再分布器28可以采用盤式、槽式或截錐式結構，也可以采用其它的結構。通過該第二再分布器28，可以使得經(jīng)過氣氣換熱器8的還原尾氣混合均勻后得到就較為充分的緩沖后，從而達到相同的溫度，再進入到下一級的氟利昂換熱器9中。
[0034]優(yōu)選的是，所述的多晶硅生產中的還原尾氣冷凝分離塔還包括還原尾氣除泡沫器29，該還原尾氣除泡沫器29設置于所述還原尾氣冷凝分離塔內部或者設置于所述氟利昂換熱器9與所述冷凝分離塔頂封頭10之間，所述還原尾氣除泡沫器29用于還原尾氣冷凝過程中的除泡沫作用。通過該還原尾氣除泡沫器29可以使得經(jīng)過氟利昂換熱器9后的氯硅烷得到最大效率的氣液分離。
[0035]優(yōu)選的是，在所述氟利昂換熱器9與所述還原尾氣除沫器之間設置有第三再分布器30，該第三再分布器30用于還原尾氣冷凝過程中的緩沖作用，該第三再分布器30可以采用盤式、槽式或截錐式結構，也可以采用其它的結構。通過該第三再分布器30，可以使得經(jīng)過氟利昂換熱器9的還原尾氣混合均勻后得到較為充分的緩沖后，從而達到相同的溫度，再進入到還原尾氣除泡沫器29中。
[0036]可以理解的是，以上實施方式僅僅是為了說明本實用新型的原理而采用的示例性實施方式，然而本實用新型并不局限于此。對于本領域內的普通技術人員而言，在不脫離本實用新型的精神和實質的情況下，可以做出各種變型和改進，這些變型和改進也視為本實用新型的保護范圍。
【權利要求】
1.一種多晶硅生產中的還原尾氣冷凝分離塔，其特征在于，包括:還原尾氣集液器、循環(huán)水換熱器、氣氣換熱器、氟利昂換熱器、冷凝分離塔頂封頭，所述還原尾氣集液器、所述循環(huán)水換熱器、所述氣氣換熱器、所述氟利昂換熱器、所述冷凝分離塔頂封頭從下往上依次連接成塔狀，其中，所述還原尾氣集液器用于收集冷凝下來的液體，所述冷凝分離塔頂封頭上設置有還原尾氣出口，該還原尾氣出口用于排出未被冷凝的還原尾氣。
2.根據(jù)權利要求1所述的多晶硅生產中的還原尾氣冷凝分離塔，其特征在于，所述還原尾氣集液器、所述循環(huán)水換熱器、所述氣氣換熱器、所述氟利昂換熱器、所述冷凝分離塔頂封頭，從下往上依次通過法蘭連接。
3.根據(jù)權利要求1所述的多晶硅生產中的還原尾氣冷凝分離塔，其特征在于，所述還原尾氣集液器的兩端分別設置有用于還原尾氣從塔底進入的還原尾氣集液器入口端和還原尾氣集液器出口端，所述循環(huán)水換熱器的兩端分別設置有循環(huán)水換熱器入口端和循環(huán)水換熱器出口端，所述氣氣換熱器的兩端分別設置有氣氣換熱器入口端和氣氣換熱器出口端，所述氟利昂換熱器的兩端分別設置有氟利昂換熱器入口端和氟利昂換熱器出口端，所述還原尾氣集液器出口端與所述循環(huán)水換熱器入口端連接，所述循環(huán)水換熱器出口端與所述氣氣換熱器入口端連接，所述氣氣換熱器出口端與所述氟利昂換熱器入口端連接，所述氟利昂換熱器出口端與所述冷凝分離塔頂封頭連接， 所述循環(huán)水換熱器出口端的溫度為30?50°C， 所述氣氣換熱器出口端的溫度為-15?-20°C， 所述氟利昂換熱器出口端的溫度為-35?-40°C。
4.根據(jù)權利要求1所述的多晶硅生產中的還原尾氣冷凝分離塔，其特征在于，在所述循環(huán)水換熱器與所述氣氣換熱器之間設置有第一再分布器，該第一再分布器用于還原尾氣冷凝過程中的緩沖作用。
5.根據(jù)權利要求1所述的多晶硅生產中的還原尾氣冷凝分離塔，其特征在于，在所述氣氣換熱器與所述氟利昂換熱器之間設置有第二再分布器，該第二再分布器用于還原尾氣冷凝過程中的緩沖作用。
6.根據(jù)權利要求1所述的多晶硅生產中的還原尾氣冷凝分離塔，其特征在于，還包括還原尾氣除泡沫器，該還原尾氣除泡沫器設置于所述還原尾氣冷凝分離塔內部或者設置于所述氟利昂換熱器與所述冷凝分離塔頂封頭之間，所述還原尾氣除泡沫器用于還原尾氣冷凝過程中的除泡沫作用。
7.根據(jù)權利要求6所述的多晶硅生產中的還原尾氣冷凝分離塔，其特征在于，在所述氟利昂換熱器與所述還原尾氣除沫器之間設置有第三再分布器，該第三再分布器用于還原尾氣冷凝過程中的緩沖作用。
【文檔編號】B01D53/00GK203790797SQ201420223595
【公開日】2014年8月27日 申請日期:2014年5月4日 優(yōu)先權日:2014年5月4日
【發(fā)明者】王東, 陳文岳, 羅永君 申請人:新特能源股份有限公司