專利名稱：一種氫化尾氣、還原尾氣熱能回收工藝及系統(tǒng)的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及ー種多晶硅生產領域，具體涉及改良西門子法生產多晶硅的氫化尾氣、還原尾氣回收領域。
背景技術：
在改良西門子法生產多晶硅的氫化尾氣、還原尾氣回收系統(tǒng)，低壓冷凝區(qū)主要是采用逐級冷卻的方式進行冷卻，同時尾氣回收系統(tǒng)中液態(tài)氯化氫的采用電加熱器進行加熱汽化后輸送至三氯氫硅合成使用，氫化尾氣、還原尾氣回收系統(tǒng)高壓解析區(qū)的解析塔塔釜排出的高溫貧液氯硅烷通過換熱器水冷后，再用泵進行輸送。合成尾氣回收系統(tǒng)中高壓解析區(qū)塔釜再沸器使用蒸汽進行加熱，具體流程如下
氫化尾氣或還原尾氣回收系統(tǒng)低壓區(qū)80 150°C尾氣中的氫氣、氯化氫、ニ氯ニ氫硅、三氯氫硅和四氯化硅等成分經過尾氣水冷器、尾氣氣-氣換熱器、-20°C冷凍鹽水換熱器和尾氣過冷器，將尾氣溫度降低至-30 -45°C，利用尾氣中各組分的沸點不同，其中的ニ氯ニ氫硅、三氯氫硅和四氯化硅被冷凝下來儲存在氯硅烷緩沖罐中。在解析塔塔頂，-40氯化氫液體被采出，送至汽化器進行電加熱汽化。在上述過程中尾氣攜帶大量熱量需要冷媒進行逐漸冷卻消耗冷量，而-40°C氯化氫液體攜帯大量冷量需要熱源進行加熱消耗熱量。在此過程可以看出改良西門子法生產多晶硅的氫化尾氣、還原尾氣回收系統(tǒng)中尾氣攜帶的熱量及-40°C氯化氫液體攜帯的冷量并未進行有效利用，氫化尾氣、還原尾氣回收系統(tǒng)熱能綜合利用不合理。

發(fā)明內容
本發(fā)明所要解決的技術問題是針對生產多晶硅的改良西門子法中氫化尾氣、還原尾氣回收系統(tǒng)熱能利用不合理性，提供ー種氫化尾氣、還原尾氣回收系統(tǒng)熱能綜合利用的方法，降低氫化尾氣、還原尾氣回收系統(tǒng)的能耗。本發(fā)明的目的通過以下技術方案來具體實現(xiàn)
一種氫化尾氣或還原尾氣熱能回收エ藝，包括步驟
al、將80 150°C的尾氣通過水冷器與循環(huán)水換熱降溫以后，尾氣溫度降至40 60 0C ；
a2、40 60°C的尾氣與解析出的，由低溫-40°C氯化氫液體通過汽化器進行換熱，將_40°C氯化氫液體加熱成10 20°C氯化氫氣體供三氯氫硅合成使用；
a3、通過旁路閥調節(jié)40 60°C的氫化尾氣進入汽化器的流量，控制汽化器中_40°C液態(tài)氯化氫的汽化量及汽化器的氯化氫出ロ溫度；
a4、步驟a3中，40 60°C的尾氣被降溫至15 25°C，送入下ー設備繼續(xù)冷卻；a5、40 60°C的尾氣在被_40°C氯化氫液體降溫過程中冷凝的氯硅烷通過汽化器管程排液管線導淋閥控制進入氯硅烷緩沖罐，進行氯硅烷回收利用，同時也可防止液堵。所述80 150°C的尾氣是從氫化尾氣或還原尾氣回收系統(tǒng)中導出。
所述_40°C氯化氫液體是從解析塔塔頂解析出的，由低溫冷凝得到。一種氫化尾氣或還原尾氣熱能回收系統(tǒng)，包括水冷器、汽化器，所述水冷器的被冷卻流體入口與80 150°C的尾氣入口連通，所述水冷器的被冷卻流體出口與所述汽化器的被冷卻流體入ロ連通。所述汽化器的被冷卻流體入ロ上設有旁路閥，使所述汽化器的被冷卻流體出ロ的尾氣的溫度降至15 25で。所述汽化器的被加熱流體入口與-40°C氯化氫液體源連通，所述汽化器的被加熱流體出ロ處形成10 20°C氯化氫氣體。所述汽化器上設有氯硅烷出口，并且所述氯硅烷出ロ連接的收集管道與氯硅烷緩沖罐連通。 在所述收集管道上設有汽化器管程排液管線導淋閥。本發(fā)明實現(xiàn)了對氫化尾氣或還原尾氣攜帶的大量熱量以及-40 V氯化氫液體攜帯的大量冷量進行綜合利用。與現(xiàn)有氫化尾氣回收エ藝及還原尾氣回收エ藝比較，本發(fā)明方法エ藝流程簡單，能耗低，解析塔塔頂采出得到的-40°C氯化氫液體可直接作為氫化尾氣或還原尾氣回收系統(tǒng)中尾氣的冷卻介質，而尾氣可直接作為_40°C氯化氫液體汽化的熱源。即_40°C氯化氫液體被尾氣加熱成氯化氫氣體，同時尾氣被-40 V氯化氫液體冷卻降溫。本發(fā)明降低了氫化尾氣、還原尾氣回收系統(tǒng)低壓冷凝區(qū)冷量的消耗，使氫化尾氣、還原尾氣回收系統(tǒng)的冷熱量得到合理充分的利用。


下面根據(jù)附圖和實施例對本發(fā)明作進ー步詳細說明。圖I是本發(fā)明實施例所述氫化尾氣或還原尾氣熱能回收系統(tǒng)的結構圖。
具體實施例方式實施例一
如圖I所示，本發(fā)明實施例所述的氫化尾氣或還原尾氣熱能回收系統(tǒng)，包括水冷器I、汽化器2，所述水冷器I的被冷卻流體入口與80 100°C的尾氣入口連通，所述水冷器I的被冷卻流體出口與所述汽化器2的被冷卻流體入口連通。所述汽化器2的被冷卻流體入ロ上設有旁路閥3，使所述汽化器2的被冷卻流體出ロ的尾氣的溫度降至15 25°C。所述汽化器2的被加熱流體入口與-40°C氯化氫液體源連通，所述汽化器2的被加熱流體出ロ處形成10 20°C氯化氫氣體。所述汽化器2上設有氯硅烷出口，并且所述氯硅烷出ロ連接的收集管道與氯硅烷緩沖罐連通。在所述收集管道上設有汽化器管程排液管線導淋閥4。本發(fā)明實現(xiàn)了對尾氣攜帶的大量熱量以及-40°C氯化氫液體攜帯的大量冷量進行綜合利用。與現(xiàn)有氫化尾氣回收エ藝及還原尾氣回收エ藝比較，本發(fā)明方法エ藝流程簡單，能耗低，解析塔塔頂采出得到的-40°C氯化氫液體可直接作為氫化尾氣或還原尾氣回收系統(tǒng)中尾氣的冷卻介質，而尾氣可直接作為_40°C氯化氫液體汽化的熱源。即_40°C氯化氫液體被尾氣加熱成氯化氫氣體，同時尾氣被-40 V氯化氫液體冷卻降溫。本發(fā)明降低了氫化尾氣、還原尾氣回收系統(tǒng)低壓冷凝區(qū)冷量的消耗，使氫化尾氣、還原尾氣回收系統(tǒng)的冷熱量得到合理充分的利用。本發(fā)明所述氫化尾氣熱能回收エ藝，包括步驟
al、將150°C的尾氣通過水冷器與循環(huán)水換熱降溫以后，尾氣溫度降至60°C ；a2、40 60°C的尾氣與解析出的，由低溫-40°C氯化氫液體通過汽化器進行換熱，將_40°C氯化氫液體加熱成20°C氯化氫氣體供三氯氫硅合成使用；
a3、通過旁路閥調節(jié)60°C的尾氣進入汽化器的流量，控制汽化器中-40°C液態(tài)氯化氫的汽化量及汽化器的氯化氫出ロ溫度；
a4、步驟a3中，40 60°C的尾氣被降溫至25°C，送入下ー設備繼續(xù)冷卻；a5、60°C的尾氣在被-40°C氯化氫液體降溫過程中冷凝的氯硅烷通過汽化器管程排液管線導淋閥控制進入氯硅烷緩沖罐，進行氯硅烷回收利用，同時也可防止液堵。所述80 150°C的尾氣是從氫化尾氣或還原尾氣回收系統(tǒng)中導出。所述_40°C氯化氫液體是從解析塔塔頂解析出的，由低溫冷凝得到。實施例ニ
與實施例一的不同之處在于，本發(fā)明所述氫化尾氣熱能回收エ藝，包括步驟al、將120°C的尾氣通過水冷器與循環(huán)水換熱降溫以后，尾氣溫度降至50°C ；a2、50°C的尾氣與_40°C氯化氫液體通過汽化器進行換熱，將_40°C氯化氫液體加熱成15°C氯化氫氣體供三氯氫硅合成使用；
a3、通過旁路閥調節(jié)50°C的尾氣進入汽化器的流量，控制汽化器中-40°C液態(tài)氯化氫 的汽化量及汽化器的氯化氫出ロ溫度；
a4、步驟a3中，50°C的尾氣被降溫至20°C，送入下ー設備繼續(xù)冷卻；a5、50°C的尾氣在被-40°C氯化氫液體降溫過程中冷凝的氯硅烷通過汽化器管程排液管線導淋閥控制進入氯硅烷緩沖罐，進行氯硅烷回收利用，同時也可防止液堵。實施例三
與實施例一的不同之處在于，本發(fā)明所述氫化尾氣熱能回收エ藝，包括步驟al、將80°C的尾氣通過水冷器與循環(huán)水換熱降溫以后，尾氣溫度降至40°C ；a2、40°C的尾氣與_40°C氯化氫液體通過汽化器進行換熱，將_40°C氯化氫液體加熱成10°C氯化氫氣體供三氯氫硅合成使用；
a3、通過旁路閥調節(jié)40°C的尾氣進入汽化器的流量，控制汽化器中-40°C液態(tài)氯化氫的汽化量及汽化器的氯化氫出ロ溫度；
a4、步驟a3中，40°C的尾氣被降溫至15°C，送入下ー設備繼續(xù)冷卻；a5、40°C的尾氣在被-40°C氯化氫液體降溫過程中冷凝的氯硅烷通過汽化器管程排液管線導淋閥控制進入氯硅烷緩沖罐，進行氯硅烷回收利用，同時也可防止液堵。
權利要求
1.一種氫化尾氣、還原尾氣熱能回收工藝，包括步驟 al、將80 150°C的尾氣通過水冷器與循環(huán)水換熱降溫以后，尾氣溫度降至40 60 0C ； a2、40 60°C的尾氣與解析出的，由低溫_40°C氯化氫液體通過汽化器進行換熱，將_40°C氯化氫液體加熱成10 20°C氯化氫氣體備用； a3、通過旁路閥調節(jié)40 60°C的尾氣進入汽化器的流量，控制汽化器中_40°C液態(tài)氯化氫的汽化量及汽化器的氯化氫出口溫度。
2.如權利要求I所述的氫化尾氣、還原尾氣熱能回收工藝，其特征在于，所述80 150 V的尾氣是從氫化尾氣或還原尾氣回收系統(tǒng)中導出。
3.如權利要求I所述的氫化尾氣、還原尾氣熱能回收工藝，其特征在于，所述_40°C氯化氫液體是從解析塔塔頂解析出的，由低溫冷凝得到。
4.如權利要求I至3中任一項所述的氫化尾氣、還原尾氣熱能回收工藝，其特征在于，還包括步驟a4、步驟a3中，40 60°C的尾氣被降溫至15 25°C。
5.如權利要求4所述的氫化尾氣、還原尾氣熱能回收工藝，其特征在于，還包括步驟a5、40 60°C的尾氣在被_40°C氯化氫液體降溫過程中冷凝的氯硅烷通過汽化器管程排液管線導淋閥控制進入氯硅烷緩沖罐。
6.一種氫化尾氣、還原尾氣熱能回收系統(tǒng)，其特征在于，包括水冷器、汽化器，所述水冷器的被冷卻流體入口與80 150°C的尾氣入口連通，所述水冷器的被冷卻流體出口與所述汽化器的被冷卻流體入口連通。
7.如權利要求6所述的氫化尾氣、還原尾氣熱能回收系統(tǒng)，其特征在于，所述汽化器的被冷卻流體入口上設有旁路閥，使所述汽化器的被冷卻流體出口的尾氣的溫度降至15 25。。。
8.如權利要求6所述的氫化尾氣、還原尾氣熱能回收系統(tǒng)，其特征在于，所述汽化器的被加熱流體入口與_40°C氯化氫液體源連通，所述汽化器的被加熱流體出口處形成10 20°C氯化氫氣體。
9.如權利要求6所述的氫化尾氣、還原尾氣熱能回收系統(tǒng)，其特征在于，所述汽化器上設有氯硅烷出口，并且所述氯硅烷出口連接的收集管道與氯硅烷緩沖罐連通。
10.如權利要求9所述的氫化尾氣、還原尾氣熱能回收系統(tǒng)，其特征在于，在所述收集管道上設有汽化器管程排液管線導淋閥。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種氫化尾氣、還原尾氣熱能回收工藝，包括步驟a1、將80～150℃的尾氣通過水冷器與循環(huán)水換熱降溫以后，尾氣溫度降至40～60℃；a2、40～60℃的尾氣與解析出的，由低溫-40℃氯化氫液體通過汽化器進行換熱，將-40℃氯化氫液體加熱成10～20℃氯化氫氣體供三氯氫硅合成使用；a3、通過旁路閥調節(jié)40～60℃的尾氣進入汽化器的流量，控制汽化器中-40℃液態(tài)氯化氫的汽化量及汽化器的氯化氫出口溫度。本發(fā)明實現(xiàn)了對氫化尾氣或還原尾氣攜帶的大量熱量以及-40℃氯化氫液體攜帶的大量冷量進行綜合利用。本發(fā)明同時公開一種氫化尾氣、還原尾氣熱能回收系統(tǒng)。
文檔編號C01B33/035GK102838119SQ20121034864
公開日2012年12月26日 申請日期2012年9月19日 優(yōu)先權日2012年9月19日
發(fā)明者張偉, 陳喜清, 陳朝霞, 葉冬梅, 張吉武 申請人:特變電工新疆硅業(yè)有限公司