专利名称：一种用于多晶硅生产的氢气循环装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及 一种氢气循环装置，尤其是一种用于多晶硅生产的氢气循环装置。
背景技术：
冷氢化是多晶硅还原的逆反应(多晶硅的方程式4SiHCl3=Si+3SiCl4+2H2 冷氢化的方程式Si+3SiCl4+2H2=4SiHCl3)，600°C的氢气和四氯化硅的混合气体，在氢化炉中反应，加上催化剂的作用，反应成为三氯氢硅，供还原炉生长多晶硅使用。冷氢化氢气循环系统包括冷氢化补充氢缓冲罐、冷氢化补充氢压缩机、冷氢化循环氢缓冲罐、冷氢化循环氢压缩机、氢化炉和尾气分离系统(见附图4)。由于冷氢化的尾气分离系统含有提纯三氯氢硅的粗馏塔，所以对氢气的纯度要求不是太严格，但在实际生产中，冷氢化氢气循环系统中使用的氢气为制氢站通过电解水获得的高纯氢气，成本较高。多晶硅还原氢气循环系统包括循环氢气缓冲罐、循环氢气压缩机、三氯氢硅与氢气混合系统、还原炉、还原尾气回收系统(见附图3)。多晶硅还原氢气循环系统中氢气，消耗量较小，只是在整个系统中循环。循环的氢气内包含少量的HC1、N2、碳粉等，这些杂质都是对多晶硅生长过程中非常不利的，因此就需要经常为系统内的循环氢补充一部分新的高纯氢，并对空排放一些不纯净的循环氢，造成氢气的大量浪费。
实用新型内容本实用新型要解决的技术问题是提供具有节能环保、便于控制等优点的一种用于多晶硅生产的氢气循环装置。为解决上述技术问题，本实用新型所采取的技术方案是一种用于多晶硅生产的氢气循环装置，包括多晶硅还原氢气循环系统和冷氢化氢气循环系统，所述多晶硅还原氢气循环系统包括还原氢气缓冲罐，所述冷氢化氢气循环系统包括冷氢化补充氢气缓冲罐；其改进之处在于所述多晶硅还原氢气循环系统中的还原氢气缓冲罐的底部出口通过装有连通阀的管道与冷氢化氢气循环系统中的冷氢化补充氢气缓冲罐的底部进口相连通。所述连通阀保持常开状态，以保证氢气源源不断地进入冷氢化循环氢气缓冲罐。采用上述技术方案所产生的有益效果在于1、保证了多晶硅还原氢气循环系统的循环氢气不断更新，较为纯净的氢气进入还原炉，提高了多晶硅的产品质量。2、避免了冷氢化氢气循环系统使用高纯氢，降低了生产成本。3、本实用新型是将两条生产线的氢气循环系统联合在一起，把制备多晶硅对空排放的循环氢，用做冷氢化氢气循环系统的使用氢。降低生产成本，减小对废气的排放量，节能减排。4、冷氢化补充氢气缓冲罐和还原氢气缓冲罐通过连通阀相连通，两个缓冲罐内的压力相同，通过PLC压力控制 系统可同时控制还原氢气缓冲罐和冷氢化补充氢气缓冲罐内的压力，实现了集中控制，统一调配和管理多晶硅还原氢气循环系统和冷氢化氢气循环系统，提高了管理的效率。
以下结合附图和具体实施方式
对本实用新型作进一步详细的说明。
图1是本实用新型框架图；图2是本实用新型的结构示意图；图3是多晶硅还原氢气循环系统的框架图；图4是冷氢化氢气循环系统的框架图。其中，1冷氢化补充氢气缓冲罐；2还原氢气缓冲罐；3连通阀；4压力变送器；5 压力显示器；6第一压力调节控制器；7排空调节阀；8第三管道；9第二压力调节控制器； 10气动球阀；11安全阀；12第一管道；13第二管道。
具体实施方式
一种用于多晶硅生产的氢气循环装置，其特征在于所述装置包括多晶硅还原氢气循环系统和冷氢化氢气循环系统；所述多晶硅还原氢气循环系统中的还原氢气缓冲罐1底部的出口通过装有阀门3的管道与冷氢化氢气循环系统中的冷氢化补充氢气缓冲罐2的底部进口相连通。连通阀3为常开状态，以保证氢气源源不断地进入冷氢化循环氢缓冲罐1。还原循环氢气通过第一管道12进入还原氢气缓冲罐1，还原氢气缓冲罐1内的氢气一部分通过第二管道13进入多晶硅还原氢气循环系统，另一部分通过装有连通阀3的管道进入冷氢化补充氢气缓冲罐2 ；冷氢化补充氢气缓冲罐2内的氢气通过第三管道8进入冷氢化氢气循环系统。还原氢气缓冲罐1装有PLC压力控制系统，还原氢气缓冲罐1内的压力通过压力变送器4变送为电信号在压力显示器5上显示，当还原氢气缓冲罐1的压力超过系统预设值时，第一压力调节控制器6和第二压力调节控制器9分别通过气动调节阀7和气动球阀 10对系统压力进行调节；当系统压力不能通过PLC压力控制系统调节时，开启安全阀11进行泄压。
权利要求1. 一种用于多晶硅生产的氢气循环装置，包括多晶硅还原氢气循环系统和冷氢化氢气循环系统，所述多晶硅还原氢气循环系统包括还原氢气缓冲罐(1 )，所述冷氢化氢气循环系统包括冷氢化补充氢气缓冲罐(2)；其特征在于所述多晶硅还原氢气循环系统中的还原氢气缓冲罐(1)的底部出口通过装有连通阀(3)的管道与冷氢化氢气循环系统中的冷氢化补充氢气缓冲罐(2)的底部进口相连通。
专利摘要本实用新型公开了一种用于多晶硅生产的氢气循环装置，包括多晶硅还原氢气循环系统和冷氢化氢气循环系统；其特征在于所述多晶硅还原氢气循环系统中的还原氢气缓冲罐底部的出口通过装有连通阀的管道与冷氢化氢气循环系统中的冷氢化补充氢气缓冲罐的底部进口相连通。本实用新型达到了节能减排、便于控制和提高多晶硅质量的目的。
文档编号C01B33/03GK202208643SQ201120270720
公开日2012年5月2日 申请日期2011年7月28日 优先权日2011年7月28日
发明者李胜楠, 杨刊, 陈骏 申请人:河北东明中硅科技有限公司