CN206587591U - 一种多晶硅生产线的氯气自动回收系统 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及一种多晶硅生产线的氯气自动回收系统，包括氯气净化系统、碱液循环系统、智能控制系统、液氯汽化系统。所的智能控制系统为整套氯气回收系统的核心，通过数据线分别与所述的氯气净化系统、碱液循环系统和液氯汽化系统相连接。所述的碱液循环系统、液氯汽化系统分别通过管道与所述的氯气净化系统相连。本实用新型不仅可自动实现对多晶硅生产过程中液氯汽化车间空气中氯气的回收净化，同时可对液氯汽化系统故障做出应急响应，实现故障状态下氯气的回收净化，有助于实现液氯汽化工段的安全生产。
Description
技术领域
本实用新型涉及多晶硅生产线的配套装置，尤其涉及一种多晶硅生产线的氯气自动回收系统。
背景技术
传统的多晶硅生产工艺为将工业硅粉与气态氯化氢在流化床内反应，生成三氯氢硅、四氯化硅及少量二氯氢硅、聚氯硅烷、金属氯化物等汽体混合物。将其冷凝得到液态混合物，用分馏提纯的方法从冷凝液中分离出高纯度的三氯氢硅。再将三氯氢硅、氢气按一定比例混合、汽化引入多晶硅还原炉。在置于还原炉内的U型棒状硅芯两端施加一定的电压、电流，控制工艺所需温度。三氯氢硅被氢气还原成元素硅，并沉积在硅芯表面，逐渐生成所需规格尺寸的多晶硅棒。
在多晶硅生产过程中，氯化氢合成工段需要用到大量的氯气，因此液氯汽化生产工段存在氯气泄露、空气中氯气超标的危险，且容易发生氯气中毒的安全生产事故，造成人员伤亡和财产的损失。因此开发一种液氯汽化工段的氯气回收净化系统，对于保障多晶硅生产过程中的本质安全、降低安全生产事故的发生几率，对于保护生命安全和减少财产损失具有重要的意义。
本实用新型针对多晶硅生产过程中液氯汽化存在的安全隐患，发明了一种多晶硅生产线的氯气自动回收系统，可实现液氯汽化工段故障时氯气的回收和净化处理。
发明内容
本实用新型所要解决的技术问题是提供一种自动控制操作的多晶硅生产线的氯气自动回收系统。
为解决上述问题，本实用新型所述的一种多晶硅生产线的氯气自动回收系统，其特征在于：该系统包括氯气净化系统、碱液循环系统、智能控制系统和液氯汽化系统；所述的智能控制系统为整套自动回收系统的中枢，通过数据传输线分别与所述的氯气净化系统、碱液循环系统和液氯汽化系统相连；所述的碱液循环系统、液氯汽化系统分别通过管道与所述的氯气净化系统相连。
所述的氯气净化系统由吸风管道、智能分级风机I、氯气吸收塔、智能分级风机II和烟筒组成；所述的氯气净化系统由吸风管道、智能分级风机I、氯气吸收塔、智能分级风机II和烟筒通过管道依次进行连接；所述的智能分级风机I通过管道与所述的液氯汽化系统相连，通过数据传输线与所述的智能控制系统相连；所述的氯气吸收塔同时通过管道与所述的碱液循环系统相连；所述的智能分级风机II通过数据传输线和管道同时与所述的智能控制系统（3）和氯气吸收塔相连。
所述的碱液循环系统由碱液循环罐、智能控制泵I、智能控制泵II、碱液储罐、智能控制泵III、智能控制泵IV和废液储罐组成；所述的碱液循环罐通过管道与所述的智能控制泵I、氯气吸收塔、智能控制泵II进行循环连接；所述的碱液循环罐通过所述的智能控制泵IV与所述的废液储罐相连；所述的碱液储罐通过智能控制泵III与所述的碱液循环罐相连；所述的智能控制泵I、智能控制泵II、智能控制泵III、智能控制泵IV分别通过数据传输线与所述的智能控制系统相连。
所述的智能控制系统由氯气浓度检测仪、碱液浓度测定仪、碱液容量测定仪、尾气氯气测定仪、数据采集记录装置、智能分析决策装置和智能控制装置组成；所述的氯气浓度检测仪、碱液浓度测定仪、碱液容量测定仪、尾气氯气测定仪通过数据传输线分别与所述的数据采集记录装置相连；所述的数据采集记录装置、智能分析决策装置和智能控制装置通过数据传输线依次连接；所述的智能控制装置通过数据线分别与所述的智能分级风机I、智能分级风机II、智能控制泵I、智能控制泵II、智能控制泵III、智能控制泵IV相连。
所述的液氯汽化系统由液氯汽化装置和故障报警仪组成；所述的液氯汽化装置通过管道与所述的智能分级风机I相连；所述的故障报警仪通过数据传输线与所述的智能控制系统相连。
本实用新型与现有技术相比具有以下特点：
1、本实用新型设有智能控制系统，可对多晶硅生产过程进行实时监测，根据监测数据分析结果进行智能分析判断，并及时做出响应，启动整套系统的正常运行。
2、本实用新型智能化、自动化程度高，且易于实施。与现有及时相比，本套系统可完全摆脱运行过程中人为因素的影响，系统运行安全、可靠。
附图说明
下面结合附图对本实用新型的具体实施方式作进一步详细的说明。
图1为本实用新型的结构示意图。
图中：1-氯气净化系统 11-吸风管道 12-智能分级风机I 13-氯气吸收塔 14-智能分级风机II 15-烟筒 2-碱液循环系统 21-碱液循环罐 22-智能控制泵I 23-智能控制泵II 24-碱液储罐 25-智能控制泵III 26-智能控制泵IV 27-废液储罐 3-智能控制系统31-氯气浓度检测仪 32-碱液浓度测定仪 33-碱液容量测定仪 34-尾气氯气测定仪 35-数据采集记录装置 36-智能分析决策装置 37-智能控制装置 4-液氯汽化系统 41-液氯汽化装置 42-故障报警仪。
具体实施方式
一种多晶硅生产线的氯气自动回收系统，该系统包括氯气净化系统1、碱液循环系统2、智能控制系统3和液氯汽化系统4；智能控制系统3为整套自动回收系统的中枢，通过数据传输线分别与氯气净化系统1、碱液循环系统2和液氯汽化系统4相连；碱液循环系统2、液氯汽化系统4分别通过管道与氯气净化系统1相连。
其中：氯气净化系统1由吸风管道11、智能分级风机I12、氯气吸收塔13、智能分级风机II14和烟筒15组成；氯气净化系统1由吸风管道11、智能分级风机I12、氯气吸收塔13、智能分级风机II14和烟筒15通过管道依次进行连接；智能分级风机I12通过管道与液氯汽化系统4相连，通过数据传输线与智能控制系统3相连；氯气吸收塔13同时通过管道与碱液循环系统2相连；智能分级风机II14通过数据传输线和管道同时与智能控制系统3和氯气吸收塔13相连。
碱液循环系统2由碱液循环罐21、智能控制泵I22、智能控制泵II23、碱液储罐24、智能控制泵III25、智能控制泵IV26和废液储罐27组成；碱液循环罐21通过管道与智能控制泵I22、氯气吸收塔13、智能控制泵II23进行循环连接；碱液循环罐21通过智能控制泵IV26与废液储罐27相连；碱液储罐24通过智能控制泵III25与碱液循环罐21相连；智能控制泵I22、智能控制泵II23、智能控制泵III25、智能控制泵IV26分别通过数据传输线与智能控制系统3相连。
智能控制系统3由氯气浓度检测仪31、碱液浓度测定仪32、碱液容量测定仪33、尾气氯气测定仪34、数据采集记录装置35、智能分析决策装置36和智能控制装置37组成；氯气浓度检测仪31、碱液浓度测定仪32、碱液容量测定仪33、尾气氯气测定仪34通过数据传输线分别与数据采集记录装置35相连；数据采集记录装置35、智能分析决策装置36和智能控制装置37通过数据传输线依次连接；智能控制装置37通过数据线分别与智能分级风机I12、智能分级风机II14、智能控制泵I22、智能控制泵II23、智能控制泵III25、智能控制泵IV26相连。
液氯汽化系统4由液氯汽化装置41和故障报警仪42组成；液氯汽化装置41通过管道与智能分级风机I12相连；故障报警仪42通过数据传输线与智能控制系统3相连。
实施例1 生产工段含有氯气的空气回收净化处理
一种多晶硅生产线的氯气自动回收系统，该系统包括氯气净化系统1、碱液循环系统2、智能控制系统3和液氯汽化系统4。
智能控制系统3中氯气浓度检测仪31对生产工段空气中氯气的含量进行检测，并将检测结果传输至数据采集记录装置35后，通过智能分析决策装置37对检测结果进行分析判断，并决定是否启动并运行氯气回收系统。来自智能分析决策装置36的决策指令通过智能控制装置37分别传输至智能分级风机I12、智能控制泵I22、智能控制泵II23并实现上述设备按照指令要求运行。
氯气自动回收系统启动后，吸风管道11将生产工段中含有氯气的空气通过智能分级风机I12从底部吸附氯气吸收塔13中，同时碱液循环罐21中的碱液通过智能控制泵I22从氯气吸收塔13的顶部喷入，实现对空气中氯气的净化处理。吸收后的尾气经氯气吸收塔13的顶部通过智能分级风机II14吸入烟筒15进行排空。同时尾气氯气测定仪34将吸收后尾气中氯气浓度的检测结果传输至数据采集记录装置35后，通过智能分析决策装置37对检测结果进行分析判断，并决定是否对智能分级风机II14进行控制，将含量氯气含量超标的尾气输送至氯气吸收塔13进行二次吸收。
碱液浓度测定仪32、碱液容量测定仪33将碱液循环罐21中碱液的相关数据传输至数据采集记录装置35中，通过智能分析决策装置37对检测结果进行分析判断，并决定是否启动智能控制泵III25和智能控制泵IV26，将碱液循环罐21中的废液排放至废液储罐27中，并同时将碱液储罐24中的碱液输入碱液循环罐21中，维持碱液循环罐21中碱液的浓度和容量在预定值内。
实施例2 液氯汽化系统故障时的氯气回收净化处理
一种多晶硅生产线的氯气自动回收系统，该系统包括氯气净化系统1、碱液循环系统2、智能控制系统3和液氯汽化系统4。
液氯汽化系统发生故障时，故障报警仪42将报警信号传输至数据采集记录装置35后，通过智能分析决策装置37对检测结果进行分析判断，并决定是否启动并运行氯气回收系统。来自智能分析决策装置36的决策指令通过智能控制装置37分别传输至智能分级风机I12、智能控制泵I22、智能控制泵II23并实现上述设备按照指令要求运行。
氯气自动回收系统启动后，氯气汽化装置41将生产工段中含有氯气的空气通过智能分级风机I12从底部吸附氯气吸收塔13中，同时碱液循环罐21中的碱液通过智能控制泵I22从氯气吸收塔13的顶部喷入，实现对空气中氯气的净化处理。吸收后的尾气经氯气吸收塔13的顶部通过智能分级风机II14吸入烟筒15进行排空。同时尾气氯气测定仪34将吸收后尾气中氯气浓度的检测结果传输至数据采集记录装置35后，通过智能分析决策装置37对检测结果进行分析判断，并决定是否对智能分级风机II14进行控制，将含量氯气含量超标的尾气输送至氯气吸收塔13进行二次吸收。
碱液浓度测定仪32、碱液容量测定仪33将碱液循环罐21中碱液的相关数据传输至数据采集记录装置35中，通过智能分析决策装置37对检测结果进行分析判断，并决定是否启动智能控制泵III25和智能控制泵IV26，将碱液循环罐21中的废液排放至废液储罐27中，并同时将碱液储罐24中的碱液输入碱液循环罐21中，维持碱液循环罐21中碱液的浓度和容量在预定值内。
实施例3 液氯汽化装置氯气泄露时的氯气回收净化处理
一种多晶硅生产线的氯气自动回收系统，该系统包括氯气净化系统1、碱液循环系统2、智能控制系统3和液氯汽化系统4。
若多晶硅生产过程中，液氯汽化系统发生液氯泄露时，本实用新型可同时实现对含氯气空气、液氯汽化装置中的氯气进行回收净化。具体的实时过程为：将实施例1和实施例2同时进行启动。
Claims (5)
1.一种多晶硅生产线的氯气自动回收系统，其特征在于：该系统包括氯气净化系统（1）、碱液循环系统（2）、智能控制系统（3）和液氯汽化系统（4）；所述的智能控制系统（3）为整套自动回收系统的中枢，通过数据传输线分别与所述的氯气净化系统（1）、碱液循环系统（2）和液氯汽化系统（4）相连；所述的碱液循环系统（2）、液氯汽化系统（4）分别通过管道与所述的氯气净化系统（1）相连。
2.如权利要求1所述的一种多晶硅生产线的氯气自动回收系统，其特征在于：所述的氯气净化系统（1）由吸风管道（11）、智能分级风机I（12）、氯气吸收塔（13）、智能分级风机II（14）和烟筒（15）组成；所述的氯气净化系统（1）由吸风管道（11）、智能分级风机I（12）、氯气吸收塔（13）、智能分级风机II（14）和烟筒（15）通过管道依次进行连接；所述的智能分级风机I（12）通过管道与所述的液氯汽化系统（4）相连，通过数据传输线与所述的智能控制系统（3）相连；所述的氯气吸收塔（13）同时通过管道与所述的碱液循环系统（2）相连；所述的智能分级风机II（14）通过数据传输线和管道同时与所述的智能控制系统（3）和氯气吸收塔（13）相连。
3.如权利要求1所述的一种多晶硅生产线的氯气自动回收系统，其特征在于：所述的碱液循环系统（2）由碱液循环罐（21）、智能控制泵I（22）、智能控制泵II（23）、碱液储罐（24）、智能控制泵III（25）、智能控制泵IV（26）和废液储罐（27）组成；所述的碱液循环罐（21）通过管道与所述的智能控制泵I（22）、氯气吸收塔（13）、智能控制泵II（23）进行循环连接；所述的碱液循环罐（21）通过所述的智能控制泵IV（26）与所述的废液储罐（27）相连；所述的碱液储罐（24）通过智能控制泵III（25）与所述的碱液循环罐（21）相连；所述的智能控制泵I（22）、智能控制泵II（23）、智能控制泵III（25）、智能控制泵IV（26）分别通过数据传输线与所述的智能控制系统（3）相连。
4.如权利要求1所述的一种多晶硅生产线的氯气自动回收系统，其特征在于：所述的智能控制系统（3）由氯气浓度检测仪（31）、碱液浓度测定仪（32）、碱液容量测定仪（33）、尾气氯气测定仪（34）、数据采集记录装置（35）、智能分析决策装置（36）和智能控制装置（37）组成；所述的氯气浓度检测仪（31）、碱液浓度测定仪（32）、碱液容量测定仪（33）、尾气氯气测定仪（34）通过数据传输线分别与所述的数据采集记录装置（35）相连；所述的数据采集记录装置（35）、智能分析决策装置（36）和智能控制装置（37）通过数据传输线依次连接；所述的智能控制装置（37）通过数据线分别与所述的智能分级风机I（12）、智能分级风机II（14）、智能控制泵I（22）、智能控制泵II（23）、智能控制泵III（25）、智能控制泵IV（26）相连。
5.如权利要求1所述的一种多晶硅生产线的氯气自动回收系统，其特征在于：所述的液氯汽化系统（4）由液氯汽化装置（41）和故障报警仪（42）组成；所述的液氯汽化装置（41）通过管道与所述的智能分级风机I（12）相连；所述的故障报警仪（42）通过数据传输线与所述的智能控制系统（3）相连。
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| CN108619882A (zh) * | 2017-03-16 | 2018-10-09 | 临沂大学 | 一种多晶硅生产线的氯气自动回收系统 |
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