专利名称：一种还原混合气加热与还原尾气降温相结合装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及还原系统组合装置，尤其是一种还原混合气加热与还原尾气降温相结合装置。
技术背景目前，在国内不断掀起的多晶硅投资热潮中， 出现了比较明显的两极分化大型多晶硅企业不断调整产能进行扩产，小型企业则面临亏损破产。究其原因，降低投资和生产成本是高企成为击垮多晶硅小企业的主因。据了解，国内多晶硅小规模企业成本普遍在60-70 美元每公斤之间，一些没有实现闭环式生产的企业成本更高达100美元每公斤。多晶硅现货价格在去年5月跌至50-70美元/公斤，并持续相当长一段时间，这意味着市场上多晶硅价格已接近中国企业的生产成本，小型多晶硅企业接连亏损。金融危机后的2009年，多晶硅价格一度下行至每公斤50美元，但占据80%以上供应的国际多晶硅七大公司并未因此受到冲击。经历两年时间的暴涨暴跌，从国际大厂的财务数据可以看到，其毛利率并未出现大幅波动，相反，其毛利率非常稳定。以德国瓦克公(Wacker)为例，2008年到2010年上半年，其毛利率维持在46%-51. 5%之间，并未出现大幅波动。目前，七大国际多晶硅企业成本价格被控制在每公斤25美元左右，因此国际国内大厂真正的竞争力还是源于对成本的控制上。目前，国内的生产厂家由于技术等原因，多晶硅投资成本大于国外多晶硅生产厂家，造成国内的多晶硅生产厂家没有竞争优势。总之，还不能节能减排，造成损耗浪费，增加了成本。鉴于上述原因，还原系统的装置需要改进。
实用新型内容本实用新型目的是为了克服上述技术问题的不足，提供一种还原混合气加热与还原尾气降温相结合装置，能使还原炉排除的还原尾气所含带的热量被三氯氢硅气化不断吸收，从而使还原尾气温度降低，三氯氢硅气化混合气温度升高；降低多晶硅生产的投资成本和生产成本、提高效益，完善了还原系统稳定和安全操作的要求，无污染，有利于环境保护。1.本实用新型为了实现上述的目的，采用如下的技术方案是由氢气进口，氢气进气管道，三氯氢硅进口，混合气出口，热媒进口，热媒出口，还原尾气进口，还原尾气出口， 列管层，冷媒进口，冷媒上出口，冷媒下出口，三氯氢硅残液出口，液位计上连接口，液位计下连接口，封头，筒体构成；口径相同的双层圆筒形的封头与双层筒体口部相对应设置，封头内层的上方通过管道穿过外层设置还原尾气进口，封头外层设置冷媒上出口在还原尾气进口的一侧，封头内层的下方通过管道穿过外层设置还原尾气出口，封头外层的一侧设置冷媒进口 ；封头外层的下方还原尾气出口的一侧设置冷媒下出口 ；筒体的内层与外层同心设置，筒体内层的中部同心设置列管层，筒体内层上方的一端通过管道穿过外层设置混合气出口，
筒体的外层上方，混合气出口的一侧设置热媒出口， 筒体内层上方的另一端通过管道穿过外层设置三氯氢硅进口，三氯氢硅进口的一侧通过管道穿过内、外层设置氢气进口，氢气进口的下端设置L形的氢气进气管道，筒体内层的一侧上部通过管道穿过外层设置液位计上连接口，筒体内层的一侧下部通过管道穿过外层设置液位计下连接口，筒体内层的下方一端通过管道穿过外层设置三氯氢硅残液出口，筒体外层的下方另一端设置热媒进口。本实用新型的工作原理常温高纯三氯氢硅通过三氯氢硅进口进入本装置筒体内，液位计上连接口和液位计下连接口连接液位计，利用液位计观察三氯氢硅的液位，当液位达到指定刻度以后停止进三氯氢硅，高纯氢气从氢气进口通过氢气进气管道上的气孔进入本装置筒体内，流动的氢气和三氯氢硅液体充分接触，使部分三氯氢硅液体气化，流动的氢气通过密度差的性质继续上升，通过列管层时增大了氢气和三氯氢硅液体的接触面，使大量三氯氢硅液体不断气化，气化吸热温度降低，高温热媒从热媒进口进入本装置筒体壳程内，给装置提供热量，充分换热后从热媒出口排出装置外，液体被气化后的三氯氢硅气体和氢气混合成为混合气，混合气从混合气出口排出装置后进入还原炉参加还原反应，装置内的混合气排出后压力降低到指定压力后，高纯氢气从氢气进口连续进入补充压力，三氯氢硅液体不断气化液面降低，达到指定液面后常温高纯三氯氢硅通过三氯氢硅进口连续进入补充液面，混合气参加还原反应后的产物是高温还原尾气，高温还原尾气从还原尾气进口进入本装置封头内，从列管层的列管内通过时进行热量交换，高温还原尾气所含带的热量被三氯氢硅气化不断吸收，从而使还原尾气温度降低，三氯氢硅气化混合气温度升高，温度降低的还原尾气从还原尾气出口排出装置外，根据还原炉进料时间的增加，还原尾气流量不断增加，从而所含的热量不断增加，从而可以调小高温热媒的流量直到为零，当还原尾气流量增加到指定值时，低温冷媒从冷媒进口进入本装置封头壳程内，给装置封头内的高温还原尾气降低温度，充分换热后从冷媒上出口和冷媒下出口排出装置外，三氯氢硅残液定时从三氯氢硅残液出口排出装置外。本实用新型的有益效果是结构简单，改造方便，减排降耗，减少排放的污染、增加效益；节约了时间，降低生产成本，提高了产品质量和生产系统的安全性，同时保护了环境。
以下结合附图对本实用新型作进一步说明
图1是本实用新型的总装结构示意图；
图1中氢气进口 1，氢气进气管道2，三氯氢硅进口 3，混合气出口 4，热媒进口 5， 热媒出口 6，还原尾气进口 7，还原尾气出口 8，列管层9，冷媒进口 10，冷媒上出口 11，冷媒下出口 12，三氯氢硅残液出口 13，液位计上连接口 14，液位计下连接口 15，封头16，筒体 17。
具体实施方式
以下结合附图与具体实施方式
对本实用新型作进一步说明[0022]如1图中所示，口径相同的双层圆筒形的封头16与双层筒体17 口部相对应设置， 封头16内层的上方通过管道穿过外层设置还原尾气进口 7，封头16外层设置冷媒上出口 11在还原尾气进口 7的一侧，封头16内层的下方通过管道穿过外层设置还原尾气出口 8，封头16外层的一侧设置冷媒进口 10 ；封头16外层的下方还原尾气出口 8的一侧设置冷媒下出口 12 ；筒体17的内层与外层同心设置，筒体17内层的中部同心设置列管层9，筒体17内层上方的一端通过管道穿过外层设置混合气出口 4，筒体17的外层上方，混合气出口 4的一侧设置热媒出口 6，筒体17内层上方的另一端通过管道穿过外层设置三氯氢硅进口 3，三氯氢硅进口 3的一侧通过管道穿过内、外层设置氢气进口 1，氢气进口 1的下端设置L形的氢气进气管道2，筒体17内层的一侧上部通过管道穿过外层设置液位计上连接口 14，筒体17内层的一侧下部通过管道穿过外层设置液位计下连接口 15，筒体17内层的下方一端通过管道穿过外层设置三氯氢硅残液出口 13，筒体17外层的下方另一端设置热媒进口 5。
权利要求1. 一种还原混合气加热与还原尾气降温相结合装置，是由氢气进口(1)，氢气进气管道0)，三氯氢硅进口(3)，混合气出口 0)，热媒进口(5)，热媒出口(6)，还原尾气进口 (7)，还原尾气出口(8)，列管层(9)，冷媒进口(10)，冷媒上出口(11)，冷媒下出口(12)，三氯氢硅残液出口(13)，液位计上连接口(14)，液位计下连接口(15)，封头(16)，筒体(17) 构成，其特征在于口径相同的双层圆筒形的封头(16)与双层筒体(17) 口部相对应设置， 封头(16)内层的上方通过管道穿过外层设置还原尾气进口(7)，封头(16)外层设置冷媒上出口(11)在还原尾气进口(7)的一侧，封头(16)内层的下方通过管道穿过外层设置还原尾气出口(8)，封头(16)外层的一侧设置冷媒进口(10)；封头(16)外层的下方还原尾气出口⑶的一侧设置冷媒下出口(12)；筒体(17)的内层与外层同心设置，筒体(17)内层的中部同心设置列管层(9)，筒体(17)内层上方的一端通过管道穿过外层设置混合气出口 G)， 筒体(17)的外层上方，混合气出口(4)的一侧设置热媒出口(6)，筒体(17)内层上方的另一端通过管道穿过外层设置三氯氢硅进口(3)，三氯氢硅进口( 的一侧通过管道穿过内、 外层设置氢气进口(1)，氢气进口(1)的下端设置L形的氢气进气管道O)，筒体(17)内层的一侧上部通过管道穿过外层设置液位计上连接口(14)，筒体(17)内层的一侧下部通过管道穿过外层设置液位计下连接口(15)，筒体(17)内层的下方一端通过管道穿过外层设置三氯氢硅残液出口(13)，筒体(17)外层的下方另一端设置热媒进口(5)。
专利摘要一种还原混合气加热与还原尾气降温相结合装置，是由氢气进口，氢气进气管道，三氯氢硅进口，混合气出口，热媒进口，热媒出口，还原尾气进口，还原尾气出口，列管层，冷媒进口，冷媒上出口，冷媒下出口，三氯氢硅残液出口，液位计上连接口，液位计下连接口，封头，筒体构成；能使还原炉排除的还原尾气所含带的热量被三氯氢硅气化不断吸收，从而使还原尾气温度降低，三氯氢硅气化混合气温度升高；降低多晶硅生产的投资成本和生产成本、提高效益，完善了还原系统稳定和安全操作的要求，无污染，有利于环境保护。结构简单，改造方便，减排降耗，减少排放的污染、增加效益；同时保护了环境。
文档编号C01B33/03GK202072478SQ20112006813
公开日2011年12月14日 申请日期2011年3月16日 优先权日2011年3月16日
发明者张扬, 张智利, 易成刚, 杨龙军, 都龙甫 申请人:洛阳世纪新源硅业科技有限公司