专利名称：水冷式氯化氢合成炉及热能循环利用装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及制HCL气体的生产设备，尤其是用于三氯氢硅生产工艺中所需 HCL气体的合成炉。
背景技术：
在三氯氢硅生产中，在生产HCL气体时均采用钢制氯化氢合成炉，氯化氢合成炉 外表面直接或采用散热片向空气中散热，即选用空气直接冷却方式。合成炉周围环境温度 非常高，氯化氢炉子出口温度达500度左右。操作及检修环境差，设备在高温作用下损坏较 快，合成炉使用寿命短，并且由于氯化氢合成炉反应放出的热量散发在空中，也是一种极大 的能源损失。另外，现有三氯氢硅精馏再沸器所需热水是通过蒸汽加热。以上现状表明三氯氢硅生产中所需HCL生产浪费了大量的热，而另一工序——三 氯氢硅精馏却另需供热，使三氯氢硅生产过程中造成无谓的能源浪费，也造成生产成本居 高不下。
实用新型内容为解决现有氯化氢合成炉因散热方式存在的缺陷造成设备使用寿命短、能源浪费 大的问题，提供一种新式氯化氢合成炉，改进氯化氢合成炉结构，采用水冷却方式冷却氯化 氢合成炉，冷却水吸热后变成90度左右热水，用于三氯氢硅精馏工序，减少蒸汽消耗，达到 节能减排的目的，降低生产成本。为实现上述发明目的，本实用新型的采用的技术方案如下水冷式氯化氢合成炉，包括炉体，其特征在于炉体外部设置有水冷夹套，水冷夹 套上设置有冷却水进口和冷却水出口。水冷式氯化氢合成炉热能循环利用装置，包括水冷式氯化氢合成炉、三氯氢硅精 馏再沸器，其特征在于水冷式氯化氢合成炉的炉体外部设置有水冷夹套，水冷夹套上设置 有冷却水进口和冷却水出口 ；所述冷却水出口经管道与热水槽热水进口连接，热水槽的热 水出口经管道连接三氯氢硅精馏再沸器，三氯氢硅精馏再沸器的出水口连接水冷式氯化氢 合成炉的冷却水进口。所述冷却水进口位于水冷夹套底部，冷却水出口位于水冷夹套上部。所述热水槽的热水出口与三氯氢硅精馏再沸器之间设置有热水泵。所述水冷夹套设置在水冷式氯化氢合成炉的炉体上部。本实用新型的有益效果表现在一、本实用新型对HCL合成炉的结构进行改进，去掉散热片结构，改为夹套水冷却 结构，降低了合成炉周围环境温度，改善了操作及检修环境。二、由于降低了 HCL合成炉环境温度和出口温度，因而提高了设备使用寿命。三、HCL合成炉夹套冷却水进出口管与三氯氢硅精馏热水系统串连，利用精馏系统的热水回水进HCL合成炉进行冷却，水温由进口温度75度左右升温至9(Γ95度，再流回 热水槽(该热水槽原使用蒸汽进行加热)，经调温后，以恒定的热水温度用泵输出，再循环使 用。本实用新型充分利用现有资源，不再新增动力，就可回收利用HCL合成炉氢气与氯气燃 烧反应释放出的大量热能，达到节能降耗，降低生产成本的目的。通过对工艺、设备的研究和计算，改造后的HCL合成炉运行安全平稳可靠，节能效 果明显，每生产一吨三氯氢硅，可节约蒸汽0. 2吨，按15000吨三氯氢硅生产能力，全年可节 约蒸汽3000吨，折煤750吨，可节约生产成本37. 5万元。节能效果明显，HCL合成炉周围 的环境温度降低明显，有效地改善了操作条件，减少热能损耗。
图1为水冷式HCL合成炉的结构原理图图2为水冷式氯化氢合成炉热能循环利用装置的工艺装配原理图图中标记1灯头，2封头，3筒体，4支架，5耳座，6铭牌及支架，7筒体，8吊耳，9锥形封头，10 封板，11夹套椎体，12膨胀节，13夹套锥形封头，14夹套筒体，15夹套椎体，I冷却水出口，H 冷却水进口，k视镜口，q氯气入口，P氢气进口，m灯头接口，e氯化氢出口，d防爆口，a点 火口。
具体实施方式实施例1 水冷式HCL合成炉见图1所示，HCL合成炉的炉体结构包括灯头、封头、筒体、耳座及支架、吊耳、锥 形封头，筒体外部较好的是在上部(热量集中在上部)设置水冷夹套，包括夹套筒体、夹套椎 体、夹套锥形封头。水冷夹套上较好的是夹套底部设置冷却水进口，顶部设置冷却水出口，便于循环 冷却。冷却水出口温度为90_95°C，可作其他设备热能使用。实施例2 水冷式氯化氢合成炉热能循环利用装置见图2所示，水冷式HCL合成炉的冷却水出口经管道与热水槽热水进口连接，热水 槽的热水出口经管道和热水泵连接三氯氢硅精馏再沸器，三氯氢硅精馏再沸器的出水口连 接水冷式氯化氢合成炉的冷却水进口。实施例3 事实上，HCL合成炉的冷却水进出口可直接与三氯氢硅精馏热水系统串连，热水槽 和热水泵可以是三氯氢硅精馏工艺现成设备，无需增添新设备。三氯氢硅精馏工艺与改造 后的HCL合成炉关联之后即能实现减少能源浪费和消耗，并达到降低三氯氢硅生产成本的 积极效果。
权利要求1.水冷式氯化氢合成炉，包括炉体，其特征在于炉体外部设置有水冷夹套，水冷夹套 上设置有冷却水进口和冷却水出口。
2.根据权利要求1所述的水冷式氯化氢合成炉，其特征在于所述冷却水进口位于水 冷夹套底部，冷却水出口位于水冷夹套上部。
3.根据权利要求1所述的水冷式氯化氢合成炉，其特征在于所述水冷夹套设置在水 冷式氯化氢合成炉的炉体上部。
4.水冷式氯化氢合成炉热能循环利用装置，包括水冷式氯化氢合成炉、三氯氢硅精馏 再沸器，其特征在于水冷式氯化氢合成炉的炉体外部设置有水冷夹套，水冷夹套上设置有 冷却水进口和冷却水出口 ；所述冷却水出口经管道与热水槽热水进口连接，热水槽的热水 出口经管道连接三氯氢硅精馏再沸器，三氯氢硅精馏再沸器的出水口连接水冷式氯化氢合 成炉的冷却水进口。
5.根据权利要求4所述的水冷式氯化氢合成炉热能循环利用装置，其特征在于所述 冷却水进口位于水冷夹套底部，冷却水出口位于水冷夹套上部。
6.根据权利要求4所述的水冷式氯化氢合成炉热能循环利用装置，其特征在于所述 热水槽的热水出口与三氯氢硅精馏再沸器之间设置有热水泵。
7.根据权利要求4所述的水冷式氯化氢合成炉热能循环利用装置，其特征在于所述 水冷夹套设置在水冷式氯化氢合成炉的炉体上部。
专利摘要本实用新型为解决现有氯化氢合成炉因散热方式存在的缺陷造成设备使用寿命短、能源浪费大的问题，提供一种水冷式氯化氢合成炉，是在炉体外部设置有水冷夹套，水冷夹套上设置有冷却水进口和冷却水出口，并与三氯氢硅精馏工序的热水系统串联。本实用新型采用水冷却方式冷却氯化氢合成炉，冷却水吸热后变成90度左右热水，用于三氯氢硅精馏工序，减少蒸汽消耗，达到节能减排的目的，降低生产成本。
文档编号C01B7/01GK201842640SQ201020594158
公开日2011年5月25日 申请日期2010年11月5日 优先权日2010年11月5日
发明者梁进 申请人:乐山永祥硅业有限公司