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多晶硅还原炉尾气节能系统.pdf

关 键 词:
多晶 还原 尾气 节能 系统
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摘要
申请专利号:

CN201210588880.X

申请日:

2012.12.31

公开号:

CN103896274A

公开日:

2014.07.02

当前法律状态:

撤回

有效性:

无权

法律详情: 发明专利申请公布后的视为撤回IPC(主分类):C01B 33/035申请公布日:20140702|||公开
IPC分类号: C01B33/035 主分类号: C01B33/035
申请人: 江苏双良新能源装备有限公司
发明人: 孙惺惺; 李子林; 刘美芬; 陈丞浩; 李引平
地址: 214444 江苏省无锡市江阴市利港镇西利路115号
优先权:
专利代理机构: 江阴市同盛专利事务所(普通合伙) 32210 代理人: 唐纫兰
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法律状态
申请(专利)号:

CN201210588880.X

授权公告号:

|||

法律状态公告日:

2016.08.17|||2014.07.02

法律状态类型:

发明专利申请公布后的视为撤回|||公开

摘要

本发明涉及一种多晶硅还原炉尾气节能系统。属于还原热量回收利用技术领域。所述系统包括冷却器(1)、还原炉(2)、气水换热器(3)、汽化器(4)和气气换热器(5),所述还原炉(2)尾气出口直接和冷却器(1)进口连接,出冷却器(1)的尾气接入气气换热器(5),下步接入气水换热器(3);热水接入冷却器(1),出冷却器(1)的热水接入还原炉(2),下步进入气水换热器(3),热水出了气水换热器(3)接入汽化器(4);TCS和H2同时进入汽化器(4),出了汽化器(4)的混合气体TCS+H2进入气气换热器(5),气气换热器(5)的混合气体TCS+H2出口接入还原炉(2)。本系统简单可靠,可实现。系统中无需增设辅助热源,简化控制,高效利用还原尾气余热。

权利要求书

权利要求书
1.  一种多晶硅还原炉尾气节能系统,其特征在于:所述系统包括冷却器(1)、还原炉(2)、气水换热器(3)、汽化器(4)和气气换热器(5),所述还原炉(2)尾气出口直接和冷却器(1)进口连接,出冷却器(1)的尾气接入气气换热器(5),下步接入气水换热器(3);热水接入冷却器(1),出冷却器(1)的热水接入还原炉(2),下步进入气水换热器(3),热水出了气水换热器(3)接入汽化器(4);TCS和H2同时进入汽化器(4),出了汽化器(4)的混合气体TCS+H2进入气气换热器(5),气气换热器(5)的混合气体TCS+H2出口接入还原炉(2)。

2.  根据权利要求1所述的一种多晶硅还原炉尾气节能系统,其特征在于:所述冷却器(1)采用的是夹套冷却器。

3.  根据权利要求1所述的一种多晶硅还原炉尾气节能系统,其特征在于:所述尾气被冷却至180℃以下,混合气体TCS+H2完全气体状态进入还原炉。

说明书

说明书多晶硅还原炉尾气节能系统
技术领域
本发明涉及多晶硅还原尾气节能系统。此系统用于还原炉进料气化、加热以及还原尾气冷却。属于还原热量回收利用技术领域。
背景技术
在严峻的能源形势和生态环境压力下,伴随着全球节约能源,减排二氧化碳,在技术进步和法规政策的清理推进下,太阳能光伏发电作为一种经济、清洁、环保、可永续的理想能源进入快速发展时期。随着太阳能产业和信息技术的快随发展,我国涌现出多晶硅投资生产热潮。还原炉是多晶硅生产中的核心设备。气态的TCS和H2在还原炉的高温环境中反应,生成多晶硅棒和还原尾气,还原尾气中的TCS回收后进入还原炉反应生成多晶硅棒,如此循环生产,以达到降低成本,节能减排。
目前国内绝大部分多晶硅厂均采用改良西门子法,将TCS汽化后与氢气同时进入还原炉反应生成硅棒,反应后的高温尾气用冷却器逐步冷却后转入CDI然后逐级分离各种成分。很多厂家经过几年发展,工艺技改,节能减排,加强对尾气的高温回收利用。直接利用高温尾气热量汽化加热进料的进炉温度,可以降低还原炉电耗,进而达到节能功效。但是还原生产过程中的尾气的流量是动态的,甚至在开车以及停炉时尾气的热力无法满足系统需要热量,所以系统需要增设辅助热源,系统控制相对复杂。
发明内容
本发明的目的在于客服上述不足, 解决系统运行中还原尾气流量是动态变化,解决系统开车、停炉热量不足,系统中无需增设辅助热源,简化控制,高效利用还原尾气余热。
本发明的目的是这样实现的:一种多晶硅还原炉尾气节能系统,所述系统包括冷却器、还原炉、气水换热器、汽化器和气气换热器,所述还原炉尾气出口直接和冷却器进口连接,出冷却器的尾气接入气气换热器,下步接入气水换热器;热水接入冷却器,出冷却器的热水接入还原炉,下步进入气水换热器,热水出了气水换热器接入汽化器;TCS和H2同时进入汽化器,出了汽化器的混合气体TCS+H2进入气气换热器,气气换热器的混合气体TCS+H2出口接入还原炉。
尾气流程:尾气从还原炉底部进入冷却器与热水换热急冷至合适的温度,出了冷却器的尾气接入气气换热器提供热量,气气换热器的尾气出口接入汽水加热器,尾气在汽水换热器中作为加热介质提供热量,冷却至合适温度的还原尾气进入CDI。热水流程:热水进入作为冷却介质进入冷却器,吸收了热量的热水从冷却器接入还原炉,换热后的热水通入汽水换热器,在汽水换热器中进一步加热后热水接入汽化器,在汽化器中热水作为加热介质提供热量,在汽化器中冷却后的热水进入水水循环系统。进料流程:TCS与洁净的H2在汽化器中用热水预热汽化并过热至一定温度,同时进入气气换热器。在气气换热器中尾气与混合气体(TCS+H2)完成换热过程,混合气体(TCS+H2)温度进一步提高,还原尾气温度逐步下降,达到一定温度的混合气体(TCS+ H2)进入还原炉。
本发明的有益效果是:
1、采用本系统可以节省气化TCS和加热H2所需的热水或蒸汽,节约能源,降低成本。
2、采用本系统可以解决生产系统启动时尾气热量不足,无法满足汽化量要求生产过程中尾气流量变化,热量不稳定问题。
3、本系统提高混合气体进入还原炉的温度,降低还原炉能耗,而且保证进入还原炉的均是气体,避免液体进入,确保硅棒成型及质量满足要求。
4、本系统冷却器满足还原尾气急冷,满足工艺需求,保证进入下级设备的尾气温度低于500℃,确保下级设备选材经济性。
5、本系统高效回收利用还原尾气热量,实现能量循环利用。
附图说明
图1为发明多晶硅还原炉尾气节能系统示意图。
图中附图标记:
冷却器1、还原炉2、气水换热器3、汽化器4、气气换热器5。
具体实施方式
参见图1,图1为本发明多晶硅还原炉尾气节能系统示意图。由图1可以看出,本发明多晶硅还原炉尾气节能系统,包括冷却器1、还原炉2、气水换热器3、汽化器4和气气换热器5,所述还原炉2尾气出口直接和冷却器1进口连接,出冷却器1的尾气接入气气换热器5,下步接入气水换热器3;热水接入冷却器1,出冷却器1的热水接入还原炉2,下步进入气水换热器3,热水出了气水换热器3接入汽化器4; TCS和H2同时进入汽化器4,出了汽化器4的混合气体TCS+H2进入气气换热器5,气气换热器5混合气体TCS+H2出口接入还原炉2。
所述冷却器1采用的是夹套冷却器。
所述尾气被冷却至180℃以下,混合气体TCS+H2完全气体状态进入还原炉。
工作原理:
TCS和H2同时进入汽化器4汽化,汽化后的TCS与加热的H2组成混合气进入气气换热器5加热至一定温度,出气气换热器5的混合气直接进入还原炉2;热水进入冷却器1被加热至一定温度,流出冷却器1的热水流入还原炉2被进一步加热,从还原炉2接入汽水换热器3的热水再次被加热,从汽水换热器3出的热水接入汽化器4冷却,然后进入水循环系统。尾气从还原炉2流出进入冷却器1与热水换热,从冷却器1流出的尾气接入气气换热器5被冷却,出气气换热器5的还原尾气进入汽水换热器3进一步降温,然后进入CDI。

关于本文
本文标题:多晶硅还原炉尾气节能系统.pdf
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