CN217330776U - 一种合成料储罐尾气冷凝装置 - Google Patents

一种合成料储罐尾气冷凝装置 Download PDF

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牛刚
马锐
李鹏
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Abstract

本实用新型公开了一种合成料储罐尾气冷凝装置，涉及多晶硅加工设备技术领域，主要目的是提供一种能够对储罐内的氯硅烷进行冷凝，从而防止尾气管网阻塞的一种合成料储罐尾气冷凝装置。本实用新型的主要技术方案为：一种合成料储罐尾气冷凝装置，包括：储罐本体，储罐本体具有第一进料管道和第二进料管道，第一进料管道和第二进料管道的一端连接于储罐本体；冷凝部件，多个换热管道固定设置在冷凝壳体内部，多个换热管道的一端连接于储罐本体，另一端连接于排料管体，第三进料管道的一端连接于冷凝壳体的一端侧面，第一进料管道的另一端连接于冷凝壳体的另一端侧面。本实用新型主要用于冷凝混合物料。

Description

一种合成料储罐尾气冷凝装置
技术领域
本实用新型涉及多晶硅加工设备技术领域，尤其涉及一种合成料储罐尾气冷凝装置。
背景技术
改良西门子法生产多晶硅过程中，冷氢化单元合成的二氯二氢硅、三氯氢硅、四氯化硅混合物，分两股输送至精馏罐区合成料储罐，一股是冷凝系统冷却后的合成料(-20℃)，占比约为合成料总量的5％-10％，另一股是温度较高热料(60℃)，占比约为合成料总量的90％-95％，冷料和热料分别以两条管线送往精馏工序合成料储罐，合成料储罐经送料泵将合成料再送往精馏提纯分离出合格的液相三氯氢硅产品。
在冷氢化单元的两股合成料送往精馏单元合成料储罐，因溶解氢的原因，冷料和热料都会夹带部分氢气，该部分氢气从冷氢化的高压状态(1.2MPa)到精馏罐区的低压状态(0.3MPa)时会释放出来，合成料储罐压力会持续上涨，为保证合成料储罐压力稳定，需要将该部分氢气采用顶部泄压的方式泄至含氢尾气管网，排放至三废处理单元。但是，泄压过程中合成料储罐中夹杂着部分气相氯硅烷，一起泄至含氢尾气管网，在冬季部分氯硅烷冷凝成液体在含氢尾气管网底部聚集，造成含氢尾气管网堵塞不畅，影响生产运行。
实用新型内容
有鉴于此，本实用新型实施例提供一种合成料储罐尾气冷凝装置，主要目的是提供一种能够对储罐内的氯硅烷进行冷凝，从而防止尾气管网阻塞的一种合成料储罐尾气冷凝装置。
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合成料储罐尾气冷凝装置，该装置包括：
储罐本体，所述储罐本体具有第一进料管道和第二进料管道，所述第一进料管道和所述第二进料管道的一端连接于所述储罐本体；
冷凝部件，所述冷凝部件包括第三进料管道、排料管体、冷凝壳体和多个换热管道，多个所述换热管道固定设置在所述冷凝壳体内部，多个所述换热管道的一端连接于所述储罐本体，另一端连接于所述排料管体，所述第三进料管道的一端连接于所述冷凝壳体的一端侧面，所述第一进料管道的另一端连接于所述冷凝壳体的另一端侧面。
进一步的，所述冷凝部件还包括缓冲部件，所述缓冲部件包括第一缓冲部件和第二缓冲部件，所述第一缓冲部件的一端连接于所述储罐本体，另一端连接于每个所述换热管道的一端，所述第二缓冲部件的一端连接于所述排料管体，另一端连接于每个所述换热管道的另一端。
进一步的，所述第一缓冲部件包括第一缓冲壳体、第一连接盘和第二连接盘，所述第一缓冲壳体的两端分别固定连接于所述第一连接盘和所述第二连接盘，所述第一连接盘的表面具有多个第一通孔，多个所述换热管道与多个所述第一通孔一一对应连接。
进一步的，安装部件，所述安装部件包括安装管道和安装盘，所述安装管道的一端连接于所述储罐本体，另一端连接于所述安装盘，所述安装盘可拆卸连接于所述第二连接盘。
进一步的，所述第二缓冲部件包括第二缓冲壳体和第三连接盘，所述第二缓冲壳体的一端连接于所述排料管体，另一端连接于所述第三连接盘，所述第三连接盘具有多个第三通孔，多个所述换热管道与多个所述第三通孔一一对应连接。
进一步的，所述第三连接盘包括盘体和环体，所述盘体连接于多个所述换热管道，所述环体的一端连接于所述盘体，另一端连接于所述第二缓冲壳体。
进一步的，所述环体呈圆台体结构。
进一步的，所述冷凝壳体、所述第一进料管道和所述第二进料管道纵向设置在所述储罐本体的上部。
进一步的，排液部件，所述排液部件包括过渡盒和排液管道，所述过渡盒设置在所述储罐本体的底部，所述排液管道连接于所述过渡盒。
进一步的，压力检测部件，所述压力检测部件设置在所述储罐本体的侧面；温度检测部件，所述温度检测部件设置在所述储罐本体的侧面。
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，储罐本体的作用是将冷料和热料混合，储罐本体具有第一进料管道和第二进料管道，第一进料管道和第二进料管道的一端连接于储罐本体；冷凝部件的作用是对混合料进行降温，使氯硅烷冷凝并回到储罐本体中，冷凝部件包括第三进料管道、排料管体、冷凝壳体和多个换热管道，多个换热管道固定设置在冷凝壳体内部，多个换热管道的一端连接于储罐本体，另一端连接于排料管体，第三进料管道的一端连接于冷凝壳体的一端侧面，第一进料管道的另一端连接于冷凝壳体的另一端侧面，相对于现有技术，直接将含有氯硅烷的混合气体通过尾气管网排出，在冬季部分氯硅烷冷凝成液体在含氢尾气管网底部聚集，造成含氢尾气管网堵塞不畅，影响生产运行，本技术方案中，通过在储罐本体的上部设置冷凝壳体，在冷凝壳体中设置多个换热管道，冷料从第三进料管道进入到冷凝壳体中，然后从第一进料管道排出并进入储罐本体中，同时，热料直接从第二进料管道进入储罐本体中，热料和冷料混合后，因储罐本体内的压力降低，使得冷料和热料中的溶解氢释放出来，夹带部分氯硅烷气体通过换热管道和排料管管体泄压至含氢废气管网，在经过换热管道的过程中，部分气相氯硅烷经-20℃的冷料换热后冷凝成液相并返回到储罐本体中，从而降低了储罐本体泄压夹带的氯硅烷含量，减少去三废处理单元的水解量，节约硅损失，同时，防止了在冬季部分氯硅烷冷凝成液体在含氢尾气管网底部聚集，造成含氢尾气管网堵塞不畅，进而达到防止尾气管网阻塞的技术效果。
附图说明
图1为本实用新型实施例提供的一种合成料储罐尾气冷凝装置的结构示意图；
图2为本实用新型实施例提供的一种冷凝部件的结构示意图。
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和图2所示，本实用新型实施例提供了一种合成料储罐尾气冷凝装置，该装置包括：
储罐本体1，储罐本体1具有第一进料管道11和第二进料管道12，第一进料管道11和第二进料管道12的一端连接于储罐本体1；
冷凝部件，冷凝部件包括第三进料管道21、排料管体22、冷凝壳体23和多个换热管道24，多个换热管道24固定设置在冷凝壳体23内部，多个换热管道24的一端连接于储罐本体1，另一端连接于排料管体22，第三进料管道21的一端连接于冷凝壳体23的一端侧面，第一进料管道11的另一端连接于冷凝壳体23的另一端侧面。
本实用新型实施例提供的技术方案中，储罐本体1的作用是将冷料和热料混合，储罐本体1具有第一进料管道11和第二进料管道12，第一进料管道11和第二进料管道12的一端连接于储罐本体1；冷凝部件的作用是对混合料进行降温，使氯硅烷冷凝并回到储罐本体1中，冷凝部件包括第三进料管道21、排料管体22、冷凝壳体23和多个换热管道24，多个换热管道24固定设置在冷凝壳体23内部，多个换热管道24的一端连接于储罐本体1，另一端连接于排料管体22，第三进料管道21的一端连接于冷凝壳体23的一端侧面，第一进料管道11的另一端连接于冷凝壳体23的另一端侧面，相对于现有技术，直接将含有氯硅烷的混合气体通过尾气管网排出，在冬季部分氯硅烷冷凝成液体在含氢尾气管网底部聚集，造成含氢尾气管网堵塞不畅，影响生产运行，本技术方案中，通过在储罐本体1的上部设置冷凝壳体23，在冷凝壳体23中设置多个换热管道24，冷料从第三进料管道21进入到冷凝壳体23中，然后从第一进料管道11排出并进入储罐本体1中，同时，热料直接从第二进料管道12进入储罐本体1中，热料和冷料混合后，因储罐本体1内的压力降低，使得冷料和热料中的溶解氢释放出来，夹带部分氯硅烷气体通过换热管道24和排料管管体泄压至含氢废气管网，在经过换热管道24的过程中，部分气相氯硅烷经-20℃的冷料换热后冷凝成液相并返回到储罐本体1中，从而降低了储罐本体1泄压夹带的氯硅烷含量，减少去三废处理单元的水解量，节约硅损失，同时，防止了在冬季部分氯硅烷冷凝成液体在含氢尾气管网底部聚集，造成含氢尾气管网堵塞不畅，进而达到防止尾气管网阻塞的技术效果。
上述储罐本体1的作用是将冷料和热料混合，储罐本体1具有第一进料管道11和第二进料管道12，第一进料管道11和第二进料管道12的一端连接于储罐本体1，储罐本体1采用现有的精馏单元合成料储罐，当冷料和热料进入储罐本体1后，能够在储罐本体1中合成，由于冷料和热料都会夹带部分氢气，氢气从高压状态到储罐本体1的低压状态，氢气会释放，导致储罐本体1内的压力持续上涨，第二进料管道12的一端与热料的供给端连接，另一端与储罐本体1的上部相连接，能够向储罐本体1输送热料，第一进料管道11的一端与储罐本体1的上部相连接；冷凝部件的作用是对混合料进行降温，使氯硅烷冷凝并回到储罐本体1中，冷凝部件包括第三进料管道21、排料管体22、冷凝壳体23和多个换热管道24，多个换热管道24固定设置在冷凝壳体23内部，多个换热管道24的一端连接于储罐本体1，另一端连接于排料管体22，多个换热管道24并排设置在冷凝壳体23的内部，并且，换热管道24之间具有一定的间隔，使得冷料能够充分对换热管道24内的含氢尾气进行冷却降温，第三进料管道21的一端连接于冷凝壳体23的一端侧面，第三进料管道21的另一端连接于冷料的供给端，第一进料管道11的另一端连接于冷凝壳体23的另一端侧面，冷料从第三进料管道21进入冷凝壳体23中并与换热管道24的含氢尾气进行换热，使得含氢尾气中的氯硅烷冷凝成液相，并回到储罐本体1中，从而降低了储罐本体1泄压夹带的氯硅烷的含量，减少去三废处理单元的水解量，节约硅损失，同时，防止了在冬季部分氯硅烷冷凝成液体在含氢尾气管网底部聚集，造成含氢尾气管网堵塞不畅，进而达到防止尾气管网阻塞的技术效果；可选的，增加压力检测部件5和温度检测部件6，压力检测部件5设置在储罐本体1的侧面，温度检测部件6设置在储罐本体1的侧面，能够实时显示储罐本体1内的压力和温度，从而达到方便人员观察和判断的技术效果。
进一步的，冷凝部件还包括缓冲部件，缓冲部件包括第一缓冲部件和第二缓冲部件，第一缓冲部件的一端连接于储罐本体1，另一端连接于每个换热管道24的一端，第二缓冲部件的一端连接于排料管体22，另一端连接于每个换热管道24的另一端。本实施例中，进一步限定了冷凝部件，第一缓冲部件和第二缓冲部件分别设置在储罐本体1的两端，第一缓冲部件包括第一缓冲壳体2511、第一连接盘2512和第二连接盘2513，第一缓冲壳体2511的两端分别固定连接于第一连接盘2512和第二连接盘2513，第一连接盘2512的表面具有多个第一通孔，多个换热管道24与多个第一通孔一一对应连接，使得含氢尾气从储罐本体1进入第一缓冲壳体2511，第一连接盘2512直接与多个换热管道24连接，使得换热管道24的位置固定，第二连接盘2513连接安装部件，安装部件包括安装管道31和安装盘32，安装管道31的一端连接于储罐本体1，另一端连接于安装盘32，安装盘32可拆卸连接于第二连接盘2513，含氢尾气从储罐本体1进入安装管道31，然后通过第一缓冲壳体2511进入多个换热管道24中，含氢尾气与冷凝壳体23中的冷料进行热量交换，使得含氢尾气中的氯硅烷冷凝成液相，并回到储罐本体1中，从而降低了储罐本体1泄压夹带的氯硅烷的含量，减少去三废处理单元的水解量，节约硅损失，同时，防止了在冬季部分氯硅烷冷凝成液体在含氢尾气管网底部聚集，造成含氢尾气管网堵塞不畅，进而达到防止尾气管网阻塞的技术效果
进一步的，第二缓冲部件包括第二缓冲壳体2521和第三连接盘，第二缓冲壳体2521的一端连接于排料管体22，另一端连接于第三连接盘，第三连接盘具有多个第三通孔，多个换热管道24与多个第三通孔一一对应连接。本实施例中，进一步限定了第二缓冲部件，第二缓冲壳体2521设置在冷凝壳体23远离第一缓冲壳体2511的一端，含氢尾气从换热管道24进入第二缓冲壳体2521，然后通过第三连接盘进入排料管体22中，具体的，第三连接盘包括盘体2522和环体2523，盘体2522连接于多个换热管道24，环体2523的一端连接于盘体2522，另一端连接于第二缓冲壳体2521，环体2523呈圆台体结构，液相的氯硅烷在环体2523的作用下沿着环体2523的内壁流动，盘体2522上具有多个第三连接孔，换热管道24与第三连接孔相连接，并且，换热管道24的直径与第三连接孔的直径相同，使得液相的氯硅烷能够不被阻挡，并且，冷凝壳体23、第一进料管道11和第二进料管道12纵向设置在储罐本体1的上部，也就是说，冷凝壳体23、第一进料管道11和第二进料管道12的轴线与储罐本体1的轴线相互平行，使得液相的氯硅烷能够在重力的作用下回流到储罐本体1中，从而达到方便回收氯硅烷的技术效果。
进一步的，排液部件，排液部件包括过渡盒41和排液管道42，过渡盒41设置在储罐本体1的底部，排液管道42连接于过渡盒41。本实施例中，增加了排液部件，排液部件的作用是对储罐本体1中的液相氯硅烷进行收集和排出，过渡盒41设置在储罐本体1的底部，排液管道42连接于过渡盒41，液相的氯硅烷沿着储罐本体1的内壁流到过渡盒41中，然后通过排液管道42排出储罐本体1，从而达到方便收集并排出氯硅烷的技术效果。
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 (10)

1.一种合成料储罐尾气冷凝装置，其特征在于，包括：
储罐本体，所述储罐本体具有第一进料管道和第二进料管道，所述第一进料管道和所述第二进料管道的一端连接于所述储罐本体；
冷凝部件，所述冷凝部件包括第三进料管道、排料管体、冷凝壳体和多个换热管道，多个所述换热管道固定设置在所述冷凝壳体内部，多个所述换热管道的一端连接于所述储罐本体，另一端连接于所述排料管体，所述第三进料管道的一端连接于所述冷凝壳体的一端侧面，所述第一进料管道的另一端连接于所述冷凝壳体的另一端侧面。
2.根据权利要求1所述的一种合成料储罐尾气冷凝装置，其特征在于，
所述冷凝部件还包括缓冲部件，所述缓冲部件包括第一缓冲部件和第二缓冲部件，所述第一缓冲部件的一端连接于所述储罐本体，另一端连接于每个所述换热管道的一端，所述第二缓冲部件的一端连接于所述排料管体，另一端连接于每个所述换热管道的另一端。
3.根据权利要求2所述的一种合成料储罐尾气冷凝装置，其特征在于，
所述第一缓冲部件包括第一缓冲壳体、第一连接盘和第二连接盘，所述第一缓冲壳体的两端分别固定连接于所述第一连接盘和所述第二连接盘，所述第一连接盘的表面具有多个第一通孔，多个所述换热管道与多个所述第一通孔一一对应连接。
4.根据权利要求3所述的一种合成料储罐尾气冷凝装置，其特征在于，还包括：
安装部件，所述安装部件包括安装管道和安装盘，所述安装管道的一端连接于所述储罐本体，另一端连接于所述安装盘，所述安装盘可拆卸连接于所述第二连接盘。
5.根据权利要求3所述的一种合成料储罐尾气冷凝装置，其特征在于，
所述第二缓冲部件包括第二缓冲壳体和第三连接盘，所述第二缓冲壳体的一端连接于所述排料管体，另一端连接于所述第三连接盘，所述第三连接盘具有多个第三通孔，多个所述换热管道与多个所述第三通孔一一对应连接。
6.根据权利要求5所述的一种合成料储罐尾气冷凝装置，其特征在于，
所述第三连接盘包括盘体和环体，所述盘体连接于多个所述换热管道，所述环体的一端连接于所述盘体，另一端连接于所述第二缓冲壳体。
7.根据权利要求6所述的一种合成料储罐尾气冷凝装置，其特征在于，
所述环体呈圆台体结构。
8.根据权利要求1至7任一项所述的一种合成料储罐尾气冷凝装置，其特征在于，
所述冷凝壳体、所述第一进料管道和所述第二进料管道纵向设置在所述储罐本体的上部。
9.根据权利要求1至7任一项所述的一种合成料储罐尾气冷凝装置，其特征在于，还包括：
排液部件，所述排液部件包括过渡盒和排液管道，所述过渡盒设置在所述储罐本体的底部，所述排液管道连接于所述过渡盒。
10.根据权利要求1至7任一项所述的一种合成料储罐尾气冷凝装置，其特征在于，还包括：
压力检测部件，所述压力检测部件设置在所述储罐本体的侧面；
温度检测部件，所述温度检测部件设置在所述储罐本体的侧面。
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