CN215893283U - 一种还原尾气废热回收系统 - Google Patents

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Abstract

本实用新型公开了一种还原尾气废热回收系统，属于多晶硅生产技术领域，包括还原炉和尾气冷却器，还原炉通过尾气管与尾气冷却器相连，尾气管上依次设有硅粉过滤器、第一冷却器、第二冷却器和第三冷却器，第一冷却器的壳程两端分别连接有回收氢气进管和回收氢气出管，第二冷却器的壳程两端分别连接有氯硅烷进管和氯硅烷出管，第三冷却器的壳程两端分别连接有循环水进管和循环水出管；尾气冷却器的壳程上设有带压水管，带压水管上第一闪蒸罐和带压水泵，所述第一闪蒸罐上方设有第一蒸汽出管。本系统能够充分利用还原尾气的余热。

Description

一种还原尾气废热回收系统
技术领域
本实用新型涉及多晶硅生产技术领域，具体涉及一种还原尾气废热回收系统。
背景技术
从还原炉出来的还原尾气为高温气体，携带大量热量。目前，行业常规做法是利用带压热水冷却，从而产生不同压力等级的蒸汽，来实现热量的回收利用。采用这种方式回收热量后，还原尾气温度在进入下一个工序之前仍高达150~180℃。在后续工序（尾气回收）中需采用不同品味冷媒将这部分废热带走，如此会导致尾气回收冷却系统投资及运行费用增加，不够经济。新工艺流程中，为了进一步充分回收还原尾气中的低品位余热，利用还原尾气与回收氢气换热，在加热回收氢的同时，降低了还原尾气温度，减少了后续工段冷媒的用量，节约了投资及运行费用。此外，加热后的回收氢气与气相三氯氢硅混合物温度已满足进还原炉温度要求，无需对混合物料二次加热，因此可取消以往工艺中的还原炉炉前物料加热器。
发明内容
本实用新型旨在解决现有技术中存在的问题，提供一种还原尾气废热回收系统，用带压水充分利用尾气冷却器的高品余热，并产生蒸汽再次利用；通过还原氢气和低温氯硅烷利用第一冷却器和第二冷却器的低品余热，使得本系统余热利用率高。
本实用新型的目的是通过以下技术方案实现的：
一种还原尾气废热回收系统，其特征在于：包括还原炉和尾气冷却器，所述还原炉通过尾气管与尾气冷却器相连，所述尾气管上依次设置有硅粉过滤器、第一冷却器、第二冷却器和第三冷却器，所述第一冷却器的壳程两端分别连接有回收氢气进管和回收氢气出管，所述第二冷却器的壳程两端分别连接有氯硅烷进管和氯硅烷出管，所述第三冷却器的壳程两端分别连接有循环水进管和循环水出管；所述尾气冷却器的壳程上设置有带压水管，所述带压水管上设有第一闪蒸罐和带压水泵，所述第一闪蒸罐上方设置有第一蒸汽出管。
优选的，所述还原炉与尾气冷却器之间还设置有尾气夹套管相连。
优选的，所述尾气夹套管的外管还与带压水管相连。
优选的，所述带压水管上还设置有第二闪蒸罐。
优选的，所述第二闪蒸罐上方设置有第二蒸汽出管。
优选的，所述带压水管上还设置有多个尾气冷却器和多个尾气夹套管。
优选的，所述尾气管上还设置有多个尾气冷却器和多个尾气夹套管。
工作原理：还原炉内产生尾气依次经过尾气夹套管和尾气冷却器，通过带压水将尾气夹套管和尾气冷却器处的水量带走，并通过第一闪蒸罐产生0.5-0.7 Mpa的蒸汽，通过第二闪蒸罐产生0.2-0.4Mpa的蒸汽，充分利用余热，经过换热的尾气经过硅粉过滤器除去硅粉后，再依次通过第一冷却器和第二冷却器，分别用进还原炉的回收氢气和低温氯硅烷再次利用低品余热，最后通过第三冷却器中循环冷却水冷却尾气，最后进入后续工段。本实用新型能充分利用还原尾气的余热。
本技术方案的有益效果如下：
一、本实用新型提供的一种还原尾气废热回收系统，用带压水充分利用尾气冷却器的高品余热，并产生蒸汽再次利用；通过还原氢气和低温氯硅烷利用第一冷却器和第二冷却器的低品余热，使得本系统余热利用率高。
二、本实用新型提供的一种还原尾气废热回收系统，尾气夹套管的设置进一步充分利用还原尾气的高品余热。
三、本实用新型提供的一种还原尾气废热回收系统，增加第二闪蒸罐，使得蒸汽分为0.5-0.7Mpa和0.2-0.4Mpa，充分利用高品余热。
四、本实用新型提供的一种还原尾气废热回收系统，多个尾气冷却器和多个尾气夹套管同时利用硅粉过滤器、第一冷却器、第二冷却器、第三冷却器、第一闪蒸罐、第二闪蒸罐和带压水泵，节约生产成本。
五、本实用新型提供的一种还原尾气废热回收系统，由于增加了回收氢气的预热，加热后的回收氢气与气相三氯氢硅混合物温度已满足进还原炉温度要求，无需对混合物料二次加热，因此可取消以往工艺中的还原炉炉前物料加热器。
附图说明
图1为本实用新型第一实施例的结构示意图；
图2为本实用新型第二实施例的结构示意图；
图3为本实用新型第三实施例的结构示意图；
其中：1、还原炉；2、尾气冷却器；3、硅粉过滤器；4、第一冷却器；5、第二冷却器；6、第三冷却器；7、回收氢气进管；8、回收氢气出管；9、氯硅烷进管；10、氯硅烷出管；11、循环水进管；12、循环水出管；13、尾气管；14、带压水管；15、第一闪蒸罐；16、带压水泵；18、第一蒸汽出管；19、尾气夹套管；20、第二闪蒸罐；21、第二蒸汽出管。
具体实施方式
下面结合实施例对本实用新型作进一步地详细说明，但本实用新型的实施方式不限于此。
实施例1
作为本实用新型一种最基本的实施方案，本实施例公开了一种还原尾气废热回收系统，如图1所示，包括还原炉1和尾气冷却器2，所述还原炉1通过尾气管13与尾气冷却器2相连，所述尾气管13上依次设置有硅粉过滤器3、第一冷却器4、第二冷却器5和第三冷却器6，所述第一冷却器4的壳程两端分别连接有回收氢气进管7和回收氢气出管8，所述第二冷却器5的壳程两端分别连接有氯硅烷进管9和氯硅烷出管10，所述第三冷却器6的壳程两端分别连接有循环水进管11和循环水出管12；所述尾气冷却器2的壳程上设置有带压水管14，所述带压水管14上设有第一闪蒸罐15和带压水泵16，所述第一闪蒸罐15上方设置有第一蒸汽出管18。
实施例2
作为本实用新型一种优选实施方案，本实施例公开了一种还原尾气废热回收系统，如图2所示，包括还原炉1和尾气冷却器2，所述还原炉1通过尾气管13与尾气冷却器2相连，所述尾气管13上依次设置有硅粉过滤器3、第一冷却器4、第二冷却器5和第三冷却器6，所述第一冷却器4的壳程两端分别连接有回收氢气进管7和回收氢气出管8，所述第二冷却器5的壳程两端分别连接有氯硅烷进管9和氯硅烷出管10，所述第三冷却器6的壳程两端分别连接有循环水进管11和循环水出管12；所述尾气冷却器2的壳程上设置有带压水管14，所述带压水管14上设有第一闪蒸罐15和带压水泵16，所述第一闪蒸罐15上方设置有第一蒸汽出管18。
优选的，所述还原炉1与尾气冷却器2之间还设置有尾气夹套管19相连。
优选的，所述尾气夹套管19的外管还与带压水管14相连。
优选的，所述带压水管14上还设置有第二闪蒸罐20。
优选的，所述第二闪蒸罐20上方设置有第二蒸汽出管21。
实施例3
作为本实用新型一种优选实施方案，本实施例公开了一种还原尾气废热回收系统，如图3所示，包括还原炉1和尾气冷却器2，所述还原炉1通过尾气管13与尾气冷却器2相连，所述尾气管13上依次设置有硅粉过滤器3、第一冷却器4、第二冷却器5和第三冷却器6，所述第一冷却器4的壳程两端分别连接有回收氢气进管7和回收氢气出管8，所述第二冷却器5的壳程两端分别连接有氯硅烷进管9和氯硅烷出管10，所述第三冷却器6的壳程两端分别连接有循环水进管11和循环水出管12；所述尾气冷却器2的壳程上设置有带压水管14，所述带压水管14上设有第一闪蒸罐15和带压水泵16，所述第一闪蒸罐15上方设置有第一蒸汽出管18。
优选的，所述还原炉1与尾气冷却器2之间还设置有尾气夹套管19相连。
优选的，所述尾气夹套管19的外管还与带压水管14相连。
优选的，所述带压水管14上还设置有第二闪蒸罐20。
优选的，所述第二闪蒸罐20上方设置有第二蒸汽出管21。
优选的，所述带压水管14上还设置有多个尾气冷却器2和多个尾气夹套管19。
优选的，所述尾气管13上还设置有多个尾气冷却器2和多个尾气夹套管19。
工作原理：还原炉1内产生尾气依次经过尾气夹套管19和尾气冷却器2，通过带压水将尾气夹套管19和尾气冷却器2处的水量带走，并通过第一闪蒸罐15产生0.5-0.7 Mpa的蒸汽，通过第二闪蒸罐20产生0.2-0.4 Mpa的蒸汽，充分利用余热，经过换热的尾气经过硅粉过滤器3除去硅粉后，再依次通过第一冷却器4和第二冷却器5，分别用还原氢气和低温氯硅烷再次利用低品余热，最后通过第三冷却器6中循环冷却水冷却尾气，最后放空。本实用新型能充分利用还原尾气的余热。
本技术方案的有益效果如下：
本实用新型提供的一种还原尾气废热回收系统，用带压水充分利用尾气冷却器2的高品余热，并产生蒸汽再次利用；通过还原氢气和低温氯硅烷利用第一冷却器4和第二冷却器5的低品余热，使得本系统余热利用率高。
尾气夹套管19的设置进一步充分利用还原尾气的高品余热。增加第二闪蒸罐20，使得蒸汽分为0.5-0.7Mpa和0.2-0.4Mpa，充分利用高品余热。多个尾气冷却器2和多个尾气夹套管19同时利用硅粉过滤器3、第一冷却器4、第二冷却器5、第三冷却器6、第一闪蒸罐15、第二闪蒸罐20和带压水泵16，节约生产成本。
以上所述，仅是本实用新型的较佳实施例，并非对本实用新型做任何形式上的限制，凡是依据本实用新型的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化，均落入本实用新型的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种还原尾气废热回收系统，其特征在于：包括还原炉（1）和尾气冷却器（2），所述还原炉（1）通过尾气管（13）与尾气冷却器（2）相连，所述尾气管（13）上依次设置有硅粉过滤器（3）、第一冷却器（4）、第二冷却器（5）和第三冷却器（6），所述第一冷却器（4）的壳程两端分别连接有回收氢气进管（7）和回收氢气出管（8），所述第二冷却器（5）的壳程两端分别连接有氯硅烷进管（9）和氯硅烷出管（10），所述第三冷却器（6）的壳程两端分别连接有循环水进管（11）和循环水出管（12）；所述尾气冷却器（2）的壳程上设置有带压水管（14），所述带压水管（14）上设有第一闪蒸罐（15）和带压水泵（16），所述第一闪蒸罐（15）上方设置有第一蒸汽出管（18）。
2.根据权利要求1所述的一种还原尾气废热回收系统，其特征在于：所述还原炉（1）与尾气冷却器（2）之间还设置有尾气夹套管（19）相连。
3.根据权利要求2所述的一种还原尾气废热回收系统，其特征在于：所述尾气夹套管（19）的外管还与带压水管（14）相连。
4.根据权利要求1所述的一种还原尾气废热回收系统，其特征在于：所述带压水管（14）上还设置有第二闪蒸罐（20）。
5.根据权利要求4所述的一种还原尾气废热回收系统，其特征在于：所述第二闪蒸罐（20）上方设置有第二蒸汽出管（21）。
6.根据权利要求1所述的一种还原尾气废热回收系统，其特征在于：所述带压水管（14）上还设置有多个尾气冷却器（2）和多个尾气夹套管（19）。
7.根据权利要求6所述的一种还原尾气废热回收系统，其特征在于：所述尾气管（13）上还设置有多个尾气冷却器（2）和多个尾气夹套管（19）。
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CN115072725A (zh) * 2022-07-13 2022-09-20 江苏中圣高科技产业有限公司 一种多晶硅生产工艺的余热回收系统及工艺

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