[實用新型]立式吸附器及氣體純化吸附系統

有效

• 申請號: 202020763905.5
• 申請日: 2020-05-09
• 公開（公告）號: CN213160088U
• 公開（公告）日: 2021-05-11
• 發明（設計）人: 司文學;楊永亮;張升學;石濤;汪紹芬;嚴大洲
• 申請（專利權）人: 中國恩菲工程技術有限公司
• 主分類號: B01D53/04
• 分類號: B01D53/04
• 代理公司: 北京清亦華知識產權代理事務所(普通合伙) 11201
• 代理人: 宋合成

本實用新型公開了立式吸附器及氣體純化吸附系統。其中，立式吸附器包括殼體、氣體分布器、吸附劑層和設在殼體外表面的保溫層，氣體分布器設在殼體內且位于殼體上表面和下表面之間，氣體分布器包括鄰近殼體上表面布置的第一氣體分布器和鄰近殼體下表面布置的第二氣體分布器；第一氣體分布器和第二氣體分布器之間設有至少兩層吸附劑層，相鄰兩層吸附劑層之間分別獨立地設有氣體再分布器，每層吸附劑層的上表面/下表面與氣體分布器/氣體再分布器之間形成有中空夾層。該吸附器結構簡單且容易設計制造，吸附效率高且吸附效果好，多個立式吸附器耦合連用可實現多晶硅生產過程中循環氫氣的連續純化并得到能夠滿足多晶硅生產要求的高純氫氣。

技術領域

本實用新型屬于化工領域，具體而言，涉及立式吸附器及氣體純化吸附系統。

背景技術

多晶硅生產過程中有大量高純的循環氫氣，純化這些循環氫氣一般采用活性炭吸附的方式。目前，活性炭吸附器大多采用帶有換熱結構的吸附器，雖然這類吸附器整個裝置的運行成本相對較低，但通常內部設有列管換熱管或蛇形換熱管、外部殼體有伴熱管，由于該吸附器需要使用外部的熱和冷對吸附器和吸附劑進行加熱和冷卻，因此就需要額外的熱系統(熱水/熱油)和冷系統(冷水/冷油)，使得整個吸附裝置的控制工藝(工藝物料系統控制、熱系統控制、冷系統控制)比較復雜，整個吸附器結構復雜、設備較多、一次投資較高；而現有的不帶換熱結構的吸附器一般只設置一層吸附層，雖然結構簡單、設備較少，但當氣體量較大時嚴重影響對雜質的吸附效率及吸附效果。

顯然，現有吸附純化氫氣的方法大多具有工藝及設備結構復雜、能耗較高、被吸附的微量雜質在系統內累積等問題。隨著多晶硅生產規模的擴大和生產自動化程度的提高，人們開始關注設備構造簡單，生產工藝簡單，能耗在一定程度上能夠接受的新工藝、新設備。因此，純化循環氫氣的工藝仍有待進一步提高。

實用新型內容

本實用新型旨在至少在一定程度上解決相關技術中的技術問題之一。為此，本實用新型的一個目的在于提出立式吸附器及氣體純化吸附系統。該立式吸附器不僅結構更加簡單，容易設計和制造，而且對含雜質氣體的吸附效率及吸附效果更好，可以將多個立式吸附器耦合后用于多晶硅生產過程中循環氫氣的連續純化。

本實用新型主要是基于以下問題提出的：

發明人發現，現有的采用不帶換熱結構的吸附器對多晶硅生產過程中產生的循環氫氣進行凈化處理時，由于沒有外部熱和冷給吸附器和吸附劑升溫和降溫，完全依靠熱氫氣或冷氫氣給吸附器和吸附劑升溫和降溫，會產生大量的沖洗氣體，處理同樣的原料氣體量產生的沖洗氣量約是采用帶有換熱結構的吸附器產生的沖洗氣量的20倍，所需要的再生氣處理系統(壓縮、冷凝、吸附)比較大，整個裝置的運行成本也較高，多用在原料氫氣量較大的場合；并且現有的吸附純化氫氣的工藝都沒有除氫氣中微量雜質的功能，所得的氫氣產品不能滿足高品質多晶硅(電子級多晶硅、區熔級多晶硅)的生產需求。

為此，根據本實用新型的第一個方面，本實用新型提出了一種立式吸附器。根據本實用新型的實施例，該立式吸附器包括：

殼體，所述殼體為中空結構，所述殼體的上表面設有氣體出口和/或氣體入口，所述殼體的下表面設有氣體入口和/或氣體出口；

氣體分布器，所述氣體分布器設在所述殼體內且位于所述殼體上表面和下表面之間，所述氣體分布器包括鄰近所述殼體上表面布置的第一氣體分布器和鄰近所述殼體下表面布置的第二氣體分布器；

吸附劑層，所述第一氣體分布器和所述第二氣體分布器之間設有至少兩層吸附劑層，相鄰兩層所述吸附劑層之間分別獨立地設有氣體再分布器，每層所述吸附劑層的上表面/下表面與所述氣體分布器/所述氣體再分布器之間形成有中空夾層；

保溫層，所述保溫層設在所述殼體外表面。