专利名称：一种氢化尾气、还原尾气热能回收工艺及系统的制作方法
技术领域：
本发明涉及ー种多晶硅生产领域，具体涉及改良西门子法生产多晶硅的氢化尾气、还原尾气回收领域。
背景技术：
在改良西门子法生产多晶硅的氢化尾气、还原尾气回收系统，低压冷凝区主要是采用逐级冷却的方式进行冷却，同时尾气回收系统中液态氯化氢的采用电加热器进行加热汽化后输送至三氯氢硅合成使用，氢化尾气、还原尾气回收系统高压解析区的解析塔塔釜排出的高温贫液氯硅烷通过换热器水冷后，再用泵进行输送。合成尾气回收系统中高压解析区塔釜再沸器使用蒸汽进行加热，具体流程如下
氢化尾气或还原尾气回收系统低压区80 150°C尾气中的氢气、氯化氢、ニ氯ニ氢硅、三氯氢硅和四氯化硅等成分经过尾气水冷器、尾气气-气换热器、-20°C冷冻盐水换热器和尾气过冷器，将尾气温度降低至-30 -45°C，利用尾气中各组分的沸点不同，其中的ニ氯ニ氢硅、三氯氢硅和四氯化硅被冷凝下来储存在氯硅烷缓冲罐中。在解析塔塔顶，-40氯化氢液体被采出，送至汽化器进行电加热汽化。在上述过程中尾气携带大量热量需要冷媒进行逐渐冷却消耗冷量，而-40°C氯化氢液体携帯大量冷量需要热源进行加热消耗热量。在此过程可以看出改良西门子法生产多晶硅的氢化尾气、还原尾气回收系统中尾气携带的热量及-40°C氯化氢液体携帯的冷量并未进行有效利用，氢化尾气、还原尾气回收系统热能综合利用不合理。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是针对生产多晶硅的改良西门子法中氢化尾气、还原尾气回收系统热能利用不合理性，提供ー种氢化尾气、还原尾气回收系统热能综合利用的方法，降低氢化尾气、还原尾气回收系统的能耗。本发明的目的通过以下技术方案来具体实现
一种氢化尾气或还原尾气热能回收エ艺，包括步骤
al、将80 150°C的尾气通过水冷器与循环水换热降温以后，尾气温度降至40 60 0C ；
a2、40 60°C的尾气与解析出的，由低温-40°C氯化氢液体通过汽化器进行换热，将_40°C氯化氢液体加热成10 20°C氯化氢气体供三氯氢硅合成使用；
a3、通过旁路阀调节40 60°C的氢化尾气进入汽化器的流量，控制汽化器中_40°C液态氯化氢的汽化量及汽化器的氯化氢出ロ温度；
a4、步骤a3中，40 60°C的尾气被降温至15 25°C，送入下ー设备继续冷却；a5、40 60°C的尾气在被_40°C氯化氢液体降温过程中冷凝的氯硅烷通过汽化器管程排液管线导淋阀控制进入氯硅烷缓冲罐，进行氯硅烷回收利用，同时也可防止液堵。所述80 150°C的尾气是从氢化尾气或还原尾气回收系统中导出。
所述_40°C氯化氢液体是从解析塔塔顶解析出的，由低温冷凝得到。一种氢化尾气或还原尾气热能回收系统，包括水冷器、汽化器，所述水冷器的被冷却流体入口与80 150°C的尾气入口连通，所述水冷器的被冷却流体出口与所述汽化器的被冷却流体入ロ连通。所述汽化器的被冷却流体入ロ上设有旁路阀，使所述汽化器的被冷却流体出ロ的尾气的温度降至15 25で。所述汽化器的被加热流体入口与-40°C氯化氢液体源连通，所述汽化器的被加热流体出ロ处形成10 20°C氯化氢气体。所述汽化器上设有氯硅烷出口，并且所述氯硅烷出ロ连接的收集管道与氯硅烷缓冲罐连通。 在所述收集管道上设有汽化器管程排液管线导淋阀。本发明实现了对氢化尾气或还原尾气携带的大量热量以及-40 V氯化氢液体携帯的大量冷量进行综合利用。与现有氢化尾气回收エ艺及还原尾气回收エ艺比较，本发明方法エ艺流程简单，能耗低，解析塔塔顶采出得到的-40°C氯化氢液体可直接作为氢化尾气或还原尾气回收系统中尾气的冷却介质，而尾气可直接作为_40°C氯化氢液体汽化的热源。即_40°C氯化氢液体被尾气加热成氯化氢气体，同时尾气被-40 V氯化氢液体冷却降温。本发明降低了氢化尾气、还原尾气回收系统低压冷凝区冷量的消耗，使氢化尾气、还原尾气回收系统的冷热量得到合理充分的利用。
下面根据附图和实施例对本发明作进ー步详细说明。图I是本发明实施例所述氢化尾气或还原尾气热能回收系统的结构图。
具体实施例方式实施例一
如图I所示，本发明实施例所述的氢化尾气或还原尾气热能回收系统，包括水冷器I、汽化器2，所述水冷器I的被冷却流体入口与80 100°C的尾气入口连通，所述水冷器I的被冷却流体出口与所述汽化器2的被冷却流体入口连通。所述汽化器2的被冷却流体入ロ上设有旁路阀3，使所述汽化器2的被冷却流体出ロ的尾气的温度降至15 25°C。所述汽化器2的被加热流体入口与-40°C氯化氢液体源连通，所述汽化器2的被加热流体出ロ处形成10 20°C氯化氢气体。所述汽化器2上设有氯硅烷出口，并且所述氯硅烷出ロ连接的收集管道与氯硅烷缓冲罐连通。在所述收集管道上设有汽化器管程排液管线导淋阀4。本发明实现了对尾气携带的大量热量以及-40°C氯化氢液体携帯的大量冷量进行综合利用。与现有氢化尾气回收エ艺及还原尾气回收エ艺比较，本发明方法エ艺流程简单，能耗低，解析塔塔顶采出得到的-40°C氯化氢液体可直接作为氢化尾气或还原尾气回收系统中尾气的冷却介质，而尾气可直接作为_40°C氯化氢液体汽化的热源。即_40°C氯化氢液体被尾气加热成氯化氢气体，同时尾气被-40 V氯化氢液体冷却降温。本发明降低了氢化尾气、还原尾气回收系统低压冷凝区冷量的消耗，使氢化尾气、还原尾气回收系统的冷热量得到合理充分的利用。本发明所述氢化尾气热能回收エ艺，包括步骤
al、将150°C的尾气通过水冷器与循环水换热降温以后，尾气温度降至60°C ；a2、40 60°C的尾气与解析出的，由低温-40°C氯化氢液体通过汽化器进行换热，将_40°C氯化氢液体加热成20°C氯化氢气体供三氯氢硅合成使用；
a3、通过旁路阀调节60°C的尾气进入汽化器的流量，控制汽化器中-40°C液态氯化氢的汽化量及汽化器的氯化氢出ロ温度；
a4、步骤a3中，40 60°C的尾气被降温至25°C，送入下ー设备继续冷却；a5、60°C的尾气在被-40°C氯化氢液体降温过程中冷凝的氯硅烷通过汽化器管程排液管线导淋阀控制进入氯硅烷缓冲罐，进行氯硅烷回收利用，同时也可防止液堵。所述80 150°C的尾气是从氢化尾气或还原尾气回收系统中导出。所述_40°C氯化氢液体是从解析塔塔顶解析出的，由低温冷凝得到。实施例ニ
与实施例一的不同之处在于，本发明所述氢化尾气热能回收エ艺，包括步骤al、将120°C的尾气通过水冷器与循环水换热降温以后，尾气温度降至50°C ；a2、50°C的尾气与_40°C氯化氢液体通过汽化器进行换热，将_40°C氯化氢液体加热成15°C氯化氢气体供三氯氢硅合成使用；
a3、通过旁路阀调节50°C的尾气进入汽化器的流量，控制汽化器中-40°C液态氯化氢 的汽化量及汽化器的氯化氢出ロ温度；
a4、步骤a3中，50°C的尾气被降温至20°C，送入下ー设备继续冷却；a5、50°C的尾气在被-40°C氯化氢液体降温过程中冷凝的氯硅烷通过汽化器管程排液管线导淋阀控制进入氯硅烷缓冲罐，进行氯硅烷回收利用，同时也可防止液堵。实施例三
与实施例一的不同之处在于，本发明所述氢化尾气热能回收エ艺，包括步骤al、将80°C的尾气通过水冷器与循环水换热降温以后，尾气温度降至40°C ；a2、40°C的尾气与_40°C氯化氢液体通过汽化器进行换热，将_40°C氯化氢液体加热成10°C氯化氢气体供三氯氢硅合成使用；
a3、通过旁路阀调节40°C的尾气进入汽化器的流量，控制汽化器中-40°C液态氯化氢的汽化量及汽化器的氯化氢出ロ温度；
a4、步骤a3中，40°C的尾气被降温至15°C，送入下ー设备继续冷却；a5、40°C的尾气在被-40°C氯化氢液体降温过程中冷凝的氯硅烷通过汽化器管程排液管线导淋阀控制进入氯硅烷缓冲罐，进行氯硅烷回收利用，同时也可防止液堵。
权利要求
1.一种氢化尾气、还原尾气热能回收工艺，包括步骤 al、将80 150°C的尾气通过水冷器与循环水换热降温以后，尾气温度降至40 60 0C ； a2、40 60°C的尾气与解析出的，由低温_40°C氯化氢液体通过汽化器进行换热，将_40°C氯化氢液体加热成10 20°C氯化氢气体备用； a3、通过旁路阀调节40 60°C的尾气进入汽化器的流量，控制汽化器中_40°C液态氯化氢的汽化量及汽化器的氯化氢出口温度。
2.如权利要求I所述的氢化尾气、还原尾气热能回收工艺，其特征在于，所述80 150 V的尾气是从氢化尾气或还原尾气回收系统中导出。
3.如权利要求I所述的氢化尾气、还原尾气热能回收工艺，其特征在于，所述_40°C氯化氢液体是从解析塔塔顶解析出的，由低温冷凝得到。
4.如权利要求I至3中任一项所述的氢化尾气、还原尾气热能回收工艺，其特征在于，还包括步骤a4、步骤a3中，40 60°C的尾气被降温至15 25°C。
5.如权利要求4所述的氢化尾气、还原尾气热能回收工艺，其特征在于，还包括步骤a5、40 60°C的尾气在被_40°C氯化氢液体降温过程中冷凝的氯硅烷通过汽化器管程排液管线导淋阀控制进入氯硅烷缓冲罐。
6.一种氢化尾气、还原尾气热能回收系统，其特征在于，包括水冷器、汽化器，所述水冷器的被冷却流体入口与80 150°C的尾气入口连通，所述水冷器的被冷却流体出口与所述汽化器的被冷却流体入口连通。
7.如权利要求6所述的氢化尾气、还原尾气热能回收系统，其特征在于，所述汽化器的被冷却流体入口上设有旁路阀，使所述汽化器的被冷却流体出口的尾气的温度降至15 25。。。
8.如权利要求6所述的氢化尾气、还原尾气热能回收系统，其特征在于，所述汽化器的被加热流体入口与_40°C氯化氢液体源连通，所述汽化器的被加热流体出口处形成10 20°C氯化氢气体。
9.如权利要求6所述的氢化尾气、还原尾气热能回收系统，其特征在于，所述汽化器上设有氯硅烷出口，并且所述氯硅烷出口连接的收集管道与氯硅烷缓冲罐连通。
10.如权利要求9所述的氢化尾气、还原尾气热能回收系统，其特征在于，在所述收集管道上设有汽化器管程排液管线导淋阀。
全文摘要
本发明公开了一种氢化尾气、还原尾气热能回收工艺，包括步骤a1、将80～150℃的尾气通过水冷器与循环水换热降温以后，尾气温度降至40～60℃；a2、40～60℃的尾气与解析出的，由低温-40℃氯化氢液体通过汽化器进行换热，将-40℃氯化氢液体加热成10～20℃氯化氢气体供三氯氢硅合成使用；a3、通过旁路阀调节40～60℃的尾气进入汽化器的流量，控制汽化器中-40℃液态氯化氢的汽化量及汽化器的氯化氢出口温度。本发明实现了对氢化尾气或还原尾气携带的大量热量以及-40℃氯化氢液体携带的大量冷量进行综合利用。本发明同时公开一种氢化尾气、还原尾气热能回收系统。
文档编号C01B33/035GK102838119SQ20121034864
公开日2012年12月26日 申请日期2012年9月19日 优先权日2012年9月19日
发明者张伟, 陈喜清, 陈朝霞, 叶冬梅, 张吉武 申请人:特变电工新疆硅业有限公司