[發明專利]煙氣加熱型多晶硅氫化進料系統

有效

• 申請號: 201210221549.4
• 申請日: 2012-06-30
• 公開（公告）號: CN102730700A
• 公開（公告）日: 2012-10-17
• 發明（設計）人: 孫惺惺;李引平;董黎明;朱敏;臧國強
• 申請（專利權）人: 江蘇雙良新能源裝備有限公司
• 主分類號: C01B33/107
• 分類號: C01B33/107
• 代理公司: 江陰市同盛專利事務所 32210
• 代理人: 唐紉蘭

技術領域

本發明涉及煙氣加熱多晶硅氫化反應器進料系統，此系統用燃料燃燒煙氣預熱、汽化、加熱氫化反應器所需的物料——STC、H₂。屬節能降耗技術。

背景技術

目前國內廠商主流采用改良西門子法，生產過程中回產生大量副產品四氯化硅（STC）。目前國內大部分多晶硅生產廠為了降低能耗，減少成本選擇冷氫化技術將四氯化硅氫化為三氯氫硅（TCS）。冷氫化在550℃的環境下進行反應，能耗相對較低，轉化率較高，而且冷氫化設備一次投入成本相對低。冷氫化除單位能耗低之外，作為多晶硅生長所需主要原料之一的三氯氫硅，可在該工藝下的閉環生產內產生。當前冷氫化工藝，用蒸汽或導熱油汽化STC，由于導熱油溫度為300℃，采用導熱油居多。汽化后的STC用電加熱至550℃~600℃和被電加熱至相同溫度的H₂，按照一定的工藝配比進入氫化反應在催化劑的作用下發生反應。目前冷氫化工藝中氫化進料系統，需消耗較多的電能提升STC和H₂的進料溫度，耗能較高。STC汽化需要蒸汽或導熱油公共介質，電加熱STC氣體和H₂至550℃~600℃，系統布置相對較復雜，設備成本較大。

發明內容

本發明的目的在于克服上述不足，提供一種降低系統能耗、且系統流程簡單，節約設備成本的煙氣加熱型多晶硅氫化進料系統。

本發明的目的是這樣實現的：一種煙氣加熱型多晶硅氫化進料系統，所述系統包括STC預熱器、蒸發器、過熱器、混合器、氫化反應器、H₂預熱器和鍋爐，所述鍋爐煙氣出口與H₂預熱器煙氣進口連接，出H₂預熱器的煙氣接入STC過熱器，STC過熱器煙氣出口與STC蒸發器煙氣進口連接，出STC蒸發器的煙氣接入STC預熱器；STC接入STC預熱器，出STC預熱器的STC接入STC蒸發器，STC蒸發器的STC出口與STC過熱器的STC進口連接；H₂接入H₂預熱器，出H₂預熱器的H₂與出STC過熱器的STC一同進入混合器，出混合器的STC和H₂混合氣接入氫化反應器。

本發明的有益效果是：?

1、本系統采用煙氣加熱STC和H₂，使其達到550℃~600℃進入氫化反應器，使用一次能源加熱，提高能源率，降低系統電耗，降低成本，其耗能成本是電加熱耗能成本的1/5。進而達到節能功效。

2、本系統采用煙氣預熱、汽化、過熱STC，煙氣加熱H₂，系統流程簡單，設備成本投入較低。

附圖說明

圖1為本發明煙氣加熱型多晶硅氫化進料系統的總體結構示意圖。

圖中附圖標記：

STC預熱器1、STC蒸發器2、STC過熱器3、混合器4、氫化反應器5、H₂預熱器6、鍋爐7。

具體實施方式

參見圖1，圖1為本發明煙氣加熱型多晶硅氫化進料系統的總體結構示意圖。由圖1可以看出，本發明煙氣加熱型多晶硅氫化進料系統，包括STC預熱器1、蒸發器2、過熱器3、混合器4、氫化反應器5、H₂預熱器6和鍋爐7，所述鍋爐7煙氣出口與H₂預熱器6煙氣進口連接，出H₂預熱器6的煙氣接入STC過熱器3，STC過熱器3煙氣出口與STC蒸發器2煙氣進口連接，出STC蒸發器2的煙氣接入STC預熱器1；STC接入STC預熱器1，出STC預熱器1的STC接入STC蒸發器2，STC蒸發器2的STC出口與STC過熱器3的STC進口連接，H₂接入H₂預熱器6，出H₂預熱器6的H₂與出STC過熱器3的STC一同進入混合器4，出混合器4的STC和H₂混合氣接入氫化反應器5。

進料流程：STC在STC預熱器1中被煙氣預熱至一定溫度進入STC蒸發器2，在STC蒸發器2中STC吸收煙氣熱量汽化，隨后進入STC過熱器3繼續被煙氣加熱；H₂在H₂預熱器6中被高溫煙氣加熱至一定溫度與出自STC過熱器3的STC同時進入混合器4，在混合器4中均勻混合后，使其達到550℃~600℃STC和H₂一同進入氫化反應器5。煙氣流程：煙氣從鍋爐7中接入H₂預熱器6，在H₂預熱器6中煙氣作為加熱介質提供熱量加熱H₂，H₂預熱器6的煙氣出口接STC過熱器3煙氣進口，在STC過熱器3中煙氣與STC氣體交換熱量，煙氣進一步降溫，煙氣由STC過熱器3接入STC蒸發器2，在STC蒸發器2中煙氣提供STC汽化的熱量，下一步在STC預熱器1中，煙氣與STC換熱，溫度進一步下降，然后排入大氣。鍋爐7產生的熱水可以流入系統循環使用。