专利名称：烟气加热型多晶硅氢化进料系统的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及烟气加热多晶硅氢化反应器进料系统，此系统用燃料燃烧烟气预热、汽化、加热氢化反应器所需的物料——STC、h2。属节能降耗技术。
背景技术：
目前国内厂商主流采用改良西门子法，生产过程中回产生大量副产品四氯化硅(STC)0目前国内大部分多晶硅生产厂为了降低能耗，减少成本选择冷氢化技术将四氯化硅氢化为三氯氢硅(TCS)。冷氢化在550°C的环境下进行反应，能耗相对较低，转化率较高，而且冷氢化设备一次投入成本相对低。冷氢化除单位能耗低之外，作为多晶硅生长所需主要原料之一的三氯氢硅，可在该工艺下的闭环生产内产生。当前冷氢化工艺，用蒸汽或导热油汽化STC，由于导热油温度为300°C，采用导热油居多。汽化后的STC用电加热至550°C飞00°C和被电加热至相同温度的H2，按照一定的工艺配比进入氢化反应在催化 剂的作用下发生反应。目前冷氢化工艺中氢化进料系统，需消耗较多的电能提升STC和H2的进料温度，耗能较高。STC汽化需要蒸汽或导热油公共介质，电加热STC气体和H2至550°C ^600°C,系统布置相对较复杂，设备成本较大。
发明内容本实用新型的目的在于克服上述不足，提供一种降低系统能耗、且系统流程简单，节约设备成本的烟气加热型多晶硅氢化进料系统。本实用新型的目的是这样实现的一种烟气加热型多晶硅氢化进料系统，所述系统包括STC预热器、STC蒸发器、STC过热器、混合器、氢化反应器、H2预热器和锅炉，所述锅炉烟气出口与H2预热器烟气进口连接，出H2预热器的烟气接入STC过热器，STC过热器烟气出口与STC蒸发器烟气进口连接，出STC蒸发器的烟气接入STC预热器；四氯化硅接入STC预热器，出STC预热器的四氯化硅接入STC蒸发器，STC蒸发器的四氯化硅出口与STC过热器的四氯化硅进口连接；H2接入H2预热器，出H2预热器的H2与出STC过热器的四氯化硅一同进入混合器，出混合器的四氯化硅和H2混合气接入氢化反应器。本实用新型的有益效果是1、本系统采用烟气加热STC^PH2，使其达到550°C 600°C进入氢化反应器，使用一次能源加热，提高能源率，降低系统电耗，降低成本，其耗能成本是电加热耗能成本的1/5。进而达到节能功效。2、本系统采用烟气预热、汽化、过热STC，烟气加热H2,系统流程简单，设备成本投入较低。
图1为本实用新型烟气加热型多晶硅氢化进料系统的总体结构示意图。图中附图标记STC预热器1、STC蒸发器2、STC过热器3、混合器4、氢化反应器5、H2预热器6、锅炉7。
具体实施方式
参见图1，图1为本实用新型烟气加热型多晶硅氢化进料系统的总体结构示意图。由图1可以看出，本实用新型烟气加热型多晶硅氢化进料系统，包括STC预热器1、STC蒸发器2、STC过热器3、混合器4、氢化反应器5、H2预热器6和锅炉7，所述锅炉7烟气出口与H2预热器6烟气进口连接，出H2预热器6的烟气接入STC过热器3，STC过热器3烟气出口与STC蒸发器2烟气进口连接，出STC蒸发器2的烟气接入STC预热器I ;四氯化硅接入STC预热器1，出STC预热器I的四氯化硅接入STC蒸发器2，STC蒸发器2的四氯化硅出口与STC过热器3的四氯化硅进口连接，H2接入H2预热器6，出H2预热器6的H2与出STC过热器3的四氯化硅一同进入混合器4，出混合器4的四氯化硅和H2混合气接入氢化反应器5。进料流程STC在STC预热器I中被烟气预热至一定温度进入STC蒸发器2，在STC蒸发器2中STC吸收烟气热量汽化，随后进入STC过热器3继续被烟气加热；H2在H2预热器6中被高温烟气加热至一定温度与出自STC过热器3的STC同时进入混合器4，在混合器4中均匀混合后，使其达到550°C ^600°C STC和H2 —同进入氢化反应器5。烟气流程烟气从锅炉7中接入H2预热器6，在H2预热器6中烟气作为加热介质提供热量加热H2，H2预热器6的烟气出口接STC过热器3烟气进口，在STC过热器3中烟气与STC气体交换热量，烟气进一步降温，烟气由STC过热器3接入STC蒸发器2，在STC蒸发器2中烟气提供STC汽化的热量，下一步在STC预热器I中，烟气与STC换热，温度进一步下降，然后排入大气。锅炉7产生的热水可以流入系统循环使用。
权利要求1.一种烟气加热型多晶硅氢化进料系统，其特征在于所述系统包括STC预热器(I)、STC蒸发器(2)、STC过热器(3)、混合器(4)、氢化反应器(5)、氏预热器(6)和锅炉(7)，所述锅炉(7)烟气出口与H2预热器(6)烟气进口连接，出H2预热器(6)的烟气接入STC过热器(3), STC过热器(3)烟气出口与STC蒸发器(2)烟气进口连接，出STC蒸发器(2)的烟气接入STC预热器(I);四氯化硅接入STC预热器(I )，出STC预热器(I)的四氯化硅接入STC蒸发器(2)，STC蒸发器(2)的四氯化硅出口与STC过热器(3)的四氯化硅进口连接*接入H2预热器(6)，出H2预热器(6)的H2与出STC过热器(3)的四氯化硅一同进入混合器(4)，出混合器(4 )的四氯化硅和H2混合气接入氢化反应器(5 )。
专利摘要本实用新型涉及一种烟气加热型多晶硅氢化进料系统，此系统用燃料燃烧烟气预热、汽化、加热氢化反应器所需的物料——STC、H2。所述系统包括STC预热器(1)、蒸发器(2)、过热器(3)、混合器(4)、氢化反应器(5)、H2预热器(6)和锅炉(7)，STC过热器(3)烟气出口依次接入STC蒸发器(2)和STC预热器(1)；出STC预热器(1)的四氯化硅接入STC蒸发器(2)，STC蒸发器(2)的四氯化硅出口与STC过热器(3)的四氯化硅进口连接；出H2预热器(6)的H2与出STC过热器(3)的四氯化硅一同进入混合器(4)，出混合器(4)的四氯化硅和H2混合气接入氢化反应器(5)。本系统高效利用燃料燃烧烟气热量加热四氯化硅和H2，节约能源降低成本。
文档编号C01B33/107GK202829598SQ20122031211
公开日2013年3月27日 申请日期2012年6月30日 优先权日2012年6月30日
发明者孙惺惺, 李引平, 董黎明, 朱敏, 臧国强 申请人:江苏双良新能源装备有限公司