CN210021649U - 尾气处理系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种尾气处理系统，涉及多晶硅加工技术领域，主要目的是提供一种能够降低能源消耗的尾气处理系统。本实用新型的主要技术方案为：一种尾气处理系统，包括：精馏部，所述精馏部用于精馏尾气；存储部，用于存储氯硅烷；冷却部，所述冷却部包括空气冷却部件、冷凝部件和分离部件，所述空气冷却部件的一端连接于所述精馏部，另一端连接于所述分离部件，用于向所述分离部件通入混合物料，所述分离部件的一端连接于所述冷凝部件，用于向所述冷凝部件输送气体物料，另一端连接于所述存储部，用于向所述存储部输送液体物料，所述存储部连接于所述精馏部，用于向所述精馏部输送液体物料。本实用新型主要用于尾气处理。

Description

尾气处理系统

技术领域

本实用新型涉及多晶硅加工技术领域，尤其涉及一种尾气处理系统。

背景技术

随着国内外电子信息产业的飞速发展和对新能源的巨大需求，多晶硅产品市场一直方兴未艾。

目前，在多晶硅生产过程中，尾气的处理尤为重要，尾气回收精馏塔能够对尾气进行精馏，从而降低尾气对环境的污染，尾气回收精馏塔的底部需要高温高压的蒸汽加热，而塔顶需要低温冷却介质氟利昂进行冷却，周而复始，达到使尾气中的组分分离的作用，现有技术中，通过提高精馏塔中部的进料温度，使蒸馏塔的塔底的蒸汽消耗量明显节约，但是，由于精馏塔的顶部排出的物料的温度较高，需要通过冷凝器进行冷凝，因此，需要消耗更多的冷却冷量使得尾气的温度降低，从而导致精馏塔的顶部的冷却冷量消耗却明显增加，并没有解决减少能量消耗的问题。

实用新型内容

有鉴于此，本实用新型实施例提供一种尾气处理系统，主要目的是提供一种能够降低能源消耗的尾气处理系统。

为达到上述目的，本实用新型主要提供如下技术方案：

本实用新型实施例提供了一种尾气处理系统，该系统包括：

精馏部，所述精馏部用于精馏尾气；

存储部，用于存储氯硅烷；

冷却部，所述冷却部包括空气冷却部件、冷凝部件和分离部件，所述空气冷却部件的一端连接于所述精馏部，另一端连接于所述分离部件，用于向所述分离部件通入混合物料，所述分离部件的一端连接于所述冷凝部件，用于向所述冷凝部件输送气体物料，另一端连接于所述存储部，用于向所述存储部输送液体物料，所述存储部连接于所述精馏部，用于向所述精馏部输送液体物料。

进一步的，所述空气冷却部件包括壳体、空气冷却器、空气管道和输送管，所述空气管道设置在所述壳体内，所述冷却器设置在所述空气管道的一端，用于向所述空气管道内吹入空气，所述输送管的一端连接于所述精馏部，另一端穿过所述壳体并且与所述分离部件相连接，用于输送气体物料。

进一步的，所述冷凝部件包括壳程部件和管程部件，所述壳程部件的一端连接于分离部件，另一端连接于所述存储部，用于向所述冷凝部件通入气体物料，所述管程部件内通入冷却剂，用于降低气体物料的温度。

进一步的，控制器，所述控制器连接于所述空气冷却部件，用于调节所述空气冷却部件的大小；

检测器，所述检测器连接于所述控制器，用于向所述控制器传递环境温度信息。

进一步的，加热部，所述加热部连接于所述精馏部，用于加热所述精馏部内的液体物料。

进一步的，所述精馏部包括精馏塔，所述精馏塔具有相对的顶端和底端，所述空气冷却部件的一端连接于所述顶端，所述存储部连接于所述顶端，所述加热部连接于所述底端。

进一步的，所述存储部包括存储罐、排气管和分液管，所述存储罐连接于所述冷凝部件，用于接收物料，所述排气管连接于所述存储罐，用于排出所述存储罐内的气体物料，所述分液管连接于所述存储罐，用于排出液体物料。

进一步的，所述分液管包括第一分液管、第二分液管和第三分液管，所述第一分液管连接于所述存储罐，所述第二分液管的一端连接于所述第一分液管，另一端连接于所述顶端，用于向所述精馏塔输送液体物料，所述第三分液管的一端连接于所述第一分液管，另一端连接于收集罐，用于收集液体物料。

进一步的，废气回收部，所述废气回收部连接于所述排气管，用于回收废气。

与现有技术相比，本实用新型具有如下技术效果：

本实用新型实施例提供的技术方案中，精馏部的作用是对尾气进行精馏处理；存储部的作用是存储氯硅烷；冷却部的作用是降低精馏部排出的高温物料，冷却部包括空气冷却部件、冷凝部件和分离部件，空气冷却部件的一端连接于精馏部，另一端连接于分离部件，用于向分离部件通入混合物料，分离部件的一端连接于冷凝部件，用于向冷凝部件输送气体物料，另一端连接于存储部，用于向存储部输送液体物料，存储部连接于精馏部，用于向精馏部输送液体物料，精馏部的顶部排出的高温物料先通过空气冷却部件进行降温，形成气体物料和液体物料的混合物料，然后再将混合物料通入分离部件中对混合物料进行分离，分离出的液体物料通入存储部中，分离出的气体物料通入冷凝部件继续进行冷却，形成液体物料，然后将冷凝部件内的液体物料通入存储部中，存储部将部分液体物料再次输送至精馏部中，为精馏部的精馏提供原料，相对于现有技术，通过提高精馏塔中部的进料温度，使蒸馏塔的塔底的蒸汽消耗量明显节约，但是，由于精馏塔的顶部排出的物料的温度较高，需要通过冷凝器进行冷凝，因此，需要消耗更多的冷却冷量使得尾气的温度降低，从而导致精馏塔的顶部的冷却冷量消耗却明显增加，并没有解决减少能量消耗的问题，本实用新型实施例中，通过在冷凝部件和精馏部之间设置空气冷却部件和分离部件，使精馏部排出的高温物料先经过空气冷却部件进行降温，形成液体物料和气体物料的混合物料，再通过分离部件对混合物料进行分离，液体物料直接进入存储部，气体物料再通入冷凝部件进行降温，从而达到降低冷凝部件的冷量消耗的技术效果。

附图说明

图1为本实用新型实施例提供的一种尾气处理系统的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步的详细说明。

如图1所示，本实用新型实施例提供了一种尾气处理系统，该系统包括：

精馏部1，精馏部1用于精馏尾气；

存储部2，用于存储氯硅烷；

冷却部，冷却部包括空气冷却部件31、冷凝部件32和分离部件33，空气冷却部件31的一端连接于精馏部1，另一端连接于分离部件33，用于向分离部件33通入混合物料，分离部件33的一端连接于冷凝部件32，用于向冷凝部件32输送气体物料，另一端连接于存储部2，用于向存储部2输送液体物料，存储部2连接于精馏部1，用于向精馏部1输送液体物料。

本实用新型实施例提供的技术方案中，精馏部1的作用是对尾气进行精馏处理；存储部2的作用是存储氯硅烷；冷却部的作用是降低精馏部1排出的高温物料，冷却部包括空气冷却部件31、冷凝部件32和分离部件33，空气冷却部件31的一端连接于精馏部1，另一端连接于分离部件33，用于向分离部件33通入混合物料，分离部件33的一端连接于冷凝部件32，用于向冷凝部件32输送气体物料，另一端连接于存储部2，用于向存储部2输送液体物料，存储部2连接于精馏部1，用于向精馏部1输送液体物料，精馏部1的顶部排出的高温物料先通过空气冷却部件31进行降温，形成气体物料和液体物料的混合物料，然后再将混合物料通入分离部件33中对混合物料进行分离，分离出的液体物料通入存储部2中，分离出的气体物料通入冷凝部件32继续进行冷却，形成液体物料，然后将冷凝部件32内的液体物料通入存储部2中，存储部2将部分液体物料再次输送至精馏部1中，为精馏部1的精馏提供原料，相对于现有技术，通过提高精馏塔中部的进料温度，使蒸馏塔的塔底的蒸汽消耗量明显节约，但是，由于精馏塔的顶部排出的物料的温度较高，需要通过冷凝器进行冷凝，因此，需要消耗更多的冷却冷量使得尾气的温度降低，从而导致精馏塔的顶部的冷却冷量消耗却明显增加，并没有解决减少能量消耗的问题，本实用新型实施例中，通过在冷凝部件32和精馏部1之间设置空气冷却部件31和分离部件33，使精馏部1排出的高温物料先经过空气冷却部件31进行降温，形成液体物料和气体物料的混合物料，再通过分离部件33对混合物料进行分离，液体物料直接进入存储部2，气体物料再通入冷凝部件32进行降温，从而达到降低冷凝部件32的冷量消耗的技术效果。

精馏部1的作用是对尾气进行精馏处理，精馏是利用混合物中各组分挥发度不同而将各组分加以分离的一种分离过程，精馏部1通常采用精馏塔，气液两相通过逆流接触，进行相际传热传质，液相中的易挥发组分进入气相，气相中的难挥发组分转入液相，于是在塔顶可得到易挥发组分，塔底可得到难挥发组分，从而达到精馏的目的，由于在多晶硅的生产过程中产生的尾气中含有部分氯硅烷，需要对尾气中的氯硅烷进行分离，因此，将尾气通入精馏部1中进行精馏，能够达到分离尾气中的氯硅烷的作用；存储部2的作用是存储氯硅烷；冷却部的作用是降低精馏部1排出的高温物料，冷却部包括空气冷却部件31、冷凝部件32和分离部件33，空气冷却部件31的一端连接于精馏部1，另一端连接于分离部件33，用于向分离部件33通入混合物料，分离部件33的一端连接于冷凝部件32，用于向冷凝部件32输送气体物料，另一端连接于存储部2，用于向存储部2输送液体物料，存储部2连接于精馏部1，用于向精馏部1输送液体物料，空气冷却部件31通常采用空气冷却系统，由于我国的北方的冬季时间长，室外温度低，通过空气冷却系统对高温物料进行降温，不仅节约了工业用水，同时还减少了环境污染；分离部件33的作用是对气液混合的物料进行分离，在空气冷却部件31的作用下，高温物料的温度降低，使得部分物料的形态从气体转变成液体，从而产生了气体物料和液体物料相互混合的混合物料，分离部件33将混合物料分离为液体物料和气体物料，液体物料的成分为氯硅烷液体，而气体物料中含有氯硅烷气体以及其他的不凝气体，液体物料进入存储部2中，气体物料通过冷凝部件32继续进行冷却，使气体物料中的氯硅烷气体转变成氯硅烷液体，然后通入存储部2中，存储部2再将部分氯硅烷液体作为回流液通入精馏部1中，本实用新型实施例中，通过在冷凝部件32和精馏部1之间设置空气冷却部件31和分离部件33，使精馏部1排出的高温物料先经过空气冷却部件31进行降温，形成液体物料和气体物料的混合物料，再通过分离部件33对混合物料进行分离，液体物料直接进入存储部2，气体物料再通入冷凝部件32进行降温，从而达到降低冷凝部件32的冷量消耗的技术效果。

进一步的，如图1所示，空气冷却部件31包括壳体、空气冷却器、空气管道和输送管，空气管道设置在壳体内，冷却器设置在空气管道的一端，用于向空气管道内吹入空气，输送管的一端连接于精馏部1，另一端穿过壳体并且与分离部件33相连接，用于输送气体物料。本实施例中，进一步限定了空气冷却部件31，空气管道是一个通道，通道设置在壳体内，空气通过空气管道，输送管的一端连接于精馏部1，另一端穿过壳体并且与分离部件33相连接，输送管内通入高温物料，高温物料的温度在70度至80度之间，空气冷却器向空气管道内吹入冷风，冷风与输送管内的高温物料进行热量交换，使输送管内的高温物料的温度降低，从而达到降低物料的温度的技术效果。

进一步的，冷凝部件32包括壳程部件和管程部件，壳程部件的一端连接于分离部件33，另一端连接于存储部2，用于向冷凝部件32通入气体物料，管程部件内通入冷却剂，用于降低气体物料的温度。本实施例中，进一步限定了冷凝部件32，冷凝部件32的壳程部件中通常通入气体物料，管程部件中通入冷却剂，例如氟利昂液体，气体物料与氟利昂液体在冷凝部件32中进行热量交换，使氟利昂液体的温度升高，气体物料的温度降低形成液体物料，然后再将液体物料通入存储部2中，从而进一步达到降低物料的温度的技术效果。

进一步的，增加了控制器和检测器，控制器连接于空气冷却部件31，用于调节空气冷却部件31的大小，检测器连接于控制器，用于向控制器传递环境温度信息。本实施例中，增肌了控制器和检测器，由于空气冷却部件31需要根据外界的环境温度的高低进行调整，当外界处于冬季时，环境温度普遍低于零摄氏度，空气冷却部件31的工作效率可以适当的降低，当外界处于夏季时，环境温度普遍高于零摄氏度，空气冷却部件31的工作效率需要适当的提高，因此，通过检测器对环境温度进行检测，然后将检测数据传输至控制器，控制器对空气冷却部件31的工作效率进行调整，从而达到调节空切冷却部件的技术效果。

进一步的，如图1所示，增加了加热部4，加热部4连接于精馏部1，用于加热精馏部1内的液体物料。本实施例中，增加了加热部4，加热部4的作用是对精馏部1的底部物料进行加热，从而使精馏部1的底部物料持续气化，从而提高精馏部1底部的物料的纯度，加热部4可以采用再沸器，通过将高温高压蒸汽通入再沸器中，然后再将精馏部1的底部物料通入再沸器中，使底部物料与蒸汽进行热量交换，从而提高底部物料的温度，当然也可以采用其他的加热方式对底部物料进行加热，只要能够加热精馏部1的底部物料即可。

进一步的，如图1所示，精馏部1包括精馏塔，精馏塔具有相对的顶端11和底端12，空气冷却部件31的一端连接于顶端11，存储部2连接于顶端11，加热部4连接于底端12。本实施例中，进一步限定了精馏部1，精馏塔通常包括三部分，顶端11用于排出易挥发组分，底端12用于排出难挥发组分，中间位置用于进入物料，因此，尾气通常从精馏塔的中间位置进入精馏塔中，通过精馏塔对尾气进行分离，使尾气中的气体物料通过顶端11排出，再通过冷却部对气体物料进行冷却，从而达到提纯的技术效果，而精馏塔的底部的难挥发组分通过加热部4进行持续加热，使下降液体中的易挥发组分进行挥发，从而达到提高尾气组分分离的技术效果。

进一步的，如图1所示，存储部2包括存储罐21、排气管22和分液管23，存储罐21连接于冷凝部件32，用于接收物料，排气管22连接于存储罐21，用于排出存储罐21内的气体物料，分液管23连接于存储罐21，用于排出液体物料。本实施例中，进一步限定了存储部2，存储罐21的作用是存储氯硅烷液体，分液管23的作用是将一部分氯硅烷液体通入精馏塔中，另一部分氯硅烷液体当做产品输出至收集罐中进行灌装，分液管23包括第一分液管23、第二分液管23和第三分液管23，第一分液管23连接于存储罐21，第二分液管23的一端连接于第一分液管23，另一端连接于顶端11，用于向精馏塔输送液体物料，第三分液管23的一端连接于第一分液管23，另一端连接于收集罐，用于收集液体物料，而排气管22的作用是排出部分没有冷凝的气体，从而达到维持存储罐21内的压力的作用，排气管22通常与废气回收部相连接，废气回收部对排出的废气进行收集，然后进行集中处理，从而达到保护环境的技术效果。

以上所述，仅为本实用新型的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。因此，本实用新型的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。

Claims (9)

1.一种尾气处理系统，其特征在于，包括：

精馏部，所述精馏部用于精馏尾气；

存储部，用于存储氯硅烷；

冷却部，所述冷却部包括空气冷却部件、冷凝部件和分离部件，所述空气冷却部件的一端连接于所述精馏部，另一端连接于所述分离部件，用于向所述分离部件通入混合物料，所述分离部件的一端连接于所述冷凝部件，用于向所述冷凝部件输送气体物料，另一端连接于所述存储部，用于向所述存储部输送液体物料，所述存储部连接于所述精馏部，用于向所述精馏部输送液体物料。

2.根据权利要求1所述的尾气处理系统，其特征在于，

所述空气冷却部件包括壳体、空气冷却器、空气管道和输送管，所述空气管道设置在所述壳体内，所述冷却器设置在所述空气管道的一端，用于向所述空气管道内吹入空气，所述输送管的一端连接于所述精馏部，另一端穿过所述壳体并且与所述分离部件相连接，用于输送气体物料。

3.根据权利要求1所述的尾气处理系统，其特征在于，

所述冷凝部件包括壳程部件和管程部件，所述壳程部件的一端连接于分离部件，另一端连接于所述存储部，用于向所述冷凝部件通入气体物料，所述管程部件内通入冷却剂，用于降低气体物料的温度。

4.根据权利要求1所述的尾气处理系统，其特征在于，还包括：

控制器，所述控制器连接于所述空气冷却部件，用于调节所述空气冷却部件的大小；

检测器，所述检测器连接于所述控制器，用于向所述控制器传递环境温度信息。

5.根据权利要求1至4任一项所述的尾气处理系统，其特征在于，还包括：

加热部，所述加热部连接于所述精馏部，用于加热所述精馏部内的液体物料。

6.根据权利要求5所述的尾气处理系统，其特征在于，

所述精馏部包括精馏塔，所述精馏塔具有相对的顶端和底端，所述空气冷却部件的一端连接于所述顶端，所述存储部连接于所述顶端，所述加热部连接于所述底端。

7.根据权利要求6所述的尾气处理系统，其特征在于，

所述存储部包括存储罐、排气管和分液管，所述存储罐连接于所述冷凝部件，用于接收物料，所述排气管连接于所述存储罐，用于排出所述存储罐内的气体物料，所述分液管连接于所述存储罐，用于排出液体物料。

8.根据权利要求7所述的尾气处理系统，其特征在于，

所述分液管包括第一分液管、第二分液管和第三分液管，所述第一分液管连接于所述存储罐，所述第二分液管的一端连接于所述第一分液管，另一端连接于所述顶端，用于向所述精馏塔输送液体物料，所述第三分液管的一端连接于所述第一分液管，另一端连接于收集罐，用于收集液体物料。

9.根据权利要求7所述的尾气处理系统，其特征在于，还包括：

废气回收部，所述废气回收部连接于所述排气管，用于回收废气。

Images