CN220489763U - 一种多晶硅还原尾气的热量回收装置、回收系统 - Google Patents

Abstract

本申请提供了一种多晶硅还原尾气的热量回收装置、回收系统，涉及多晶硅生产技术领域，多晶硅还原尾气的热量回收装置包括收集件、第一换热件、第二换热件与压缩件，所述第一换热件的第一接口与所述收集件连接，以使第一冷凝液输入所述收集件中，所述第二换热件连接所述第一换热件与所述收集件，以使第二冷凝液输入所述收集件中，所述收集件与所述第一换热件的第二接口连接，以使所述第一冷凝液与所述第二冷凝液输入所述第一换热件中，以能为所述第一换热件提供换热用的冷凝液，提高了换热资源的重复利用率，还原尾气输出端中的尾气通过所述第一换热件和/或所述第二换热件排出，以能对不同换热级别的尾气进行分流，提高了尾气的换热效率。

Description

一种多晶硅还原尾气的热量回收装置、回收系统

技术领域

本申请涉及多晶硅生产技术领域，尤其涉及一种多晶硅还原尾气的热量回收装置、回收系统。

背景技术

多晶硅是单质硅的一种形态，其在常温下不活泼，在高温下与氧、氮、硫等反应，且多晶硅在高温熔融状态下，具有较大的化学活泼性，能与几乎任何材料作用。多晶硅是制造集成电路、光伏太阳能电池等的关键材料。随着电子信息产业和太阳能光伏产业的快速发展，市场对多晶硅的需求也在不断增加。

在多晶硅的制备过程中，会产生大量的尾气，而来自还原工序中的尾气含有大量热量，其在热量回收过程中需要耗费大量的换热资源。

实用新型内容

为克服现有技术中的不足，本申请提供一种多晶硅还原尾气的热量回收装置、回收系统。

第一方面，本申请提供的一种多晶硅还原尾气的热量回收装置，包括：收集件、第一换热件、第二换热件与压缩件，所述第一换热件的第一接口与所述收集件连接，以使所述第一换热件中的第一冷凝液输入所述收集件中，所述第二换热件连接所述第一换热件与所述收集件，以使所述第二换热件中的第二冷凝液输入所述收集件中，所述收集件与所述第一换热件的第二接口连接，以使所述第一冷凝液与所述第二冷凝液输入所述第一换热件中，所述压缩件连接还原尾气输出端与所述第一换热件，以使所述还原尾气输出端中的尾气通过所述第一换热件和/或所述第二换热件排出。

结合第一方面，在一种可能的实施方式中，所述第一换热件与所述第二换热件之间设置有冷凝件，所述冷凝件连接所述第一换热件与所述第二换热件，以使所述冷凝件中的尾气通过所述第二换热件排出。

结合第一方面，在一种可能的实施方式中，所述第一换热件上设置有第三接口，所述第三接口位于所述第一换热件远离所述第二接口的一端，且所述第三接口与第一用气端连接，所述第三接口上设置有第一阀门。

结合第一方面，在一种可能的实施方式中，所述多晶硅还原尾气的热量回收装置还包括：控制件，所述控制件与所述第一阀门连接，且所述控制件用于控制所述第一阀门的开度。

结合第一方面，在一种可能的实施方式中，所述第一用气端上设置有第一流量传感件，所述第一流量传感件与所述控制件连接。

结合第一方面，在一种可能的实施方式中，所述收集件与所述第二接口之间设置有输送件，所述输送件连接所述收集件与所述第二接口，以用于将所述第一冷凝液与所述第二冷凝液输入所述第一换热件中。

结合第一方面，在一种可能的实施方式中，所述第二换热件与第二用气端连接，且所述第二用气端上设置有温度检测件。

结合第一方面，在一种可能的实施方式中，所述压缩件与所述第一换热件之间设置有第一缓冲件，所述第一缓冲件连接所述压缩件与所述第一换热件。

结合第一方面，在一种可能的实施方式中，所述还原尾气输出端与所述压缩件之间设置有第二缓冲件，所述第二缓冲件连接所述还原尾气输出端与所述压缩件。

第二方面，本申请提供的一种多晶硅还原尾气的回收系统，包括上述的所述多晶硅还原尾气的热量回收装置。

相比现有技术，本申请的有益效果：

本申请提供的多晶硅还原尾气的热量回收装置，包括：收集件、第一换热件、第二换热件与压缩件，所述收集件能集中收集所述第一换热件中的所述第一冷凝液与所述第二换热件中的所述第二冷凝液，且所述第一冷凝液与所述第二冷凝液能输入所述第一换热件中，以能为所述第一换热件提供换热用的冷凝液，提高了换热资源的重复利用率，另外，所述还原尾气输出端中的尾气能通过所述第一换热件和/或所述第二换热件排出，以能对不同换热级别的尾气进行分流，提高了尾气的换热效率，有利于减少换热资源的用量。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本实用新型的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。

图1示出了多晶硅还原尾气的热量回收装置的整体结构示意图；

图2示出了多晶硅还原尾气的热量回收装置的部分结构示意图；

图3示出了图1中A部的放大示意图；

图4示出了图1中B部的放大示意图。

主要元件符号说明：

100-收集件；200-第一换热件；210-第一端部；220-第二端部；230-第一接口；240-第二接口；250-第三接口；260-第四接口；300-第二换热件；400-压缩件；500-输送件；600-冷凝件；700-第一阀门；800-第一缓冲件；900-第二缓冲件。

具体实施方式

下面详细描述本申请的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本申请，而不能理解为对本申请的限制。

在本申请的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请的限制。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本申请的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

在本申请中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。

在本申请中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

实施例一

请参阅图1和图3，本申请实施例提供一种多晶硅还原尾气的热量回收装置，所述多晶硅还原尾气的热量回收装置包括：收集件100、第一换热件200、第二换热件300与压缩件400。所述第一换热件200的第一接口230与所述收集件100连接，以使所述第一换热件200中的第一冷凝液输入所述收集件100中。所述第二换热件300连接所述第一换热件200与所述收集件100，以使所述第二换热件300中的第二冷凝液输入所述收集件100中。所述收集件100与所述第一换热件200的第二接口240连接，以使所述第一冷凝液与所述第二冷凝液输入所述第一换热件200中，从而能为所述第一换热件200提供换热用的冷凝液，提高了换热资源的重复利用率。所述压缩件400连接还原尾气输出端与所述第一换热件200，以使所述还原尾气输出端中的尾气通过所述第一换热件200和/或所述第二换热件300排出，从而使得经过所述第一换热件200换热后的尾气能部分从所述第一换热件200中排出，以能减少进入所述第二换热件300中尾气的量，能对不同换热级别的尾气进行分流，提高了尾气的换热效率，有利于减少换热资源的用量。

在一些实施例中，所述第一冷凝液为冷凝水。所述第二冷凝液为冷凝水。

请参阅图3，在一些实施例中，所述第一换热件200为换热器，所述第一换热件200包括第一端部210与第二端部220。所述第一端部210位于所述第一换热件200靠近所述收集件100的一端。所述第二端部220位于所述第一换热件200远离所述收集件100的一端。所述第一接口230位于所述第一端部210上，且所述第一接口230为所述第一冷凝液的排出口。所述第一接口230与所述收集件100之间设置有连接管道。所述连接管道为圆柱形。所述连接管道连接所述第一接口230与所述收集件100，以使得所述第一冷凝液通过所述连接管道输入所述收集件100中。

在其他实施例中，所述连接管道为棱柱形。

请参阅图3，在一些实施例中，所述第二接口240位于所述第一端部210上，且所述第二接口240位于所述第一接口230远离所述收集件100的一侧，所述第二接口240为冷凝液输入口。所述收集件100与所述第二接口240通过所述连接管道连接，以使得所述收集件100中的所述第一冷凝液与所述第二冷凝液通过所述连接管道输入所述第一换热件200中，从而能为所述第一换热件200提供换热用的冷凝水，能对水资源进行重复利用，提高了水资源的利用率。

请参阅图2和图4，在一些实施例中，所述收集件100为冷凝液收集罐。所述收集件100与所述第二接口240之间设置有输送件500。所述输送件500通过所述连接管道连接所述收集件100与所述第二接口240，以用于将所述第一冷凝液与所述第二冷凝液输入所述第一换热件200中。

请参阅图3，在一些实施例中，所述第一换热件200上还设置有第三接口250。所述第三接口250为尾气排出口，且所述第三接口250位于所述第二端部220上，所述第三接口250与第一用气端通过所述连接管道连接，以使得经过所述第一换热件200降温后的尾气能通过所述第三接口250排至所述第一用气端中，从而使得经过一级换热后的尾气能部分输入所述第一用气端中，以供所述第一用气端使用，以能减少从所述第一换热件200输入所述第二换热件300中的尾气的量，使得所述第二换热件300中的尾气的换热效率得到提高，减少了所述第二换热件300中冷却水的用量。

请参阅图1和图3，在一些实施例中，所述第三接口250与所述第一用气端之间设置有第一阀门700。所述第一阀门700通过所述连接管道连接所述第三接口250与所述第一用气端，且所述第一阀门700用于控制所述第三接口250输出至所述第一用气端中尾气的流量，以能根据实际需求调节输入所述第一用气端中尾气的量。

在一些实施例中，所述第一阀门700为电磁阀。所述多晶硅还原尾气的热量回收装置还包括：控制件。所述控制件与所述第一阀门700连接，且所述控制件用于控制所述第一阀门700的开度，以能控制输入所述第一用气端中尾气的量。

在一些实施例中，所述第一阀门700与所述第一用气端之间设置有第一流量传感件。所述第一流量传感件通过所述连接管道连接所述第三接口250与所述第一用气端，且所述第一流量传感件用于实时监测输入所述第一用气端中尾气的量。

在一些实施例中，所述第一流量传感件为流量传感器，且所述第一流量传感件与所述控制件连接，所述第一流量传感件用于实时监测输入所述第一用气端中尾气的流量，并反馈至所述控制件，所述控制件用于根据所述第一流量传感件所监测的实时流量来控制所述第一阀门700的开度。

在一些实施例中，所述输送件500为水泵，且所述输送件500与所述控制件连接。所述控制件用于控制所述输送件500的运行。

在一些实施例中，所述输送件500与所述第二接口240之间设置有第二流量传感件。所述第二流量传感件通过所述连接管道连接所述输送件500与所述第二接口240，且所述第二流量传感件用于实时监测输入所述第一换热件200中冷凝水的量。所述输送件500与所述收集件100之间设置有第二阀门。所述第二阀门通过所述连接管道连接所述输送件500与所述收集件100，且所述第二阀门用于控制所述收集件100中输出的冷凝水的量。

在一些实施例中，所述第二流量传感件与所述控制件连接。所述第二阀门为电磁阀，且所述第二阀门与所述控制器连接。所述控制件用于根据所述第二流量传感件实时监测的冷凝水的流量控制所述第二阀门的开度与所述输送件500的运行。

请参阅图1和图2，在一些实施例中，所述第一换热件200与所述第二换热件300之间设置有冷凝件600，所述冷凝件600连接所述第一换热件200与所述第二换热件300，以使得所述冷凝件600中的尾气通过所述第二换热件300排出。

在一些实施例中，所述冷凝件600为空气冷凝器。传统的尾气热量回收工艺中多采用水冷凝器进行降温，如水冷凝器发生破损，管程与壳程连通，将污染循环水及工艺物料，循环水与工艺物料发生反应产生絮状物甚至会堵塞水冷器，需要维修设备，耗时耗力，而空气冷凝器则能避免污染与堵塞的问题，且节约了循环水。

请参阅图2，在一些实施例中，所述第一换热件200还设置有第四接口260。所述第四接口260位于所述第一换热件200靠近所述第二换热件300的一侧，且所述第四接口260为尾气排出口，所述第四接口260通过所述连接管道与所述冷凝件600连接，以使得通过所述第一换热件200换热后的尾气可通过所述第一接口230排出至所述冷凝件600中进行进一步换热。所述冷凝件600与所述第二换热件300通过所述连接管道连接，以使得通过所述冷凝件600换热后的尾气通过所述连接管道输入所述第二换热件300中继续进行换热，以能对尾气进行多级换热降温，提高了尾气热量的回收率。

在一些实施例中，所述第二换热件300与第二用气端连接，以使得经过所述第二换热件300换热后的尾气输入所述第二用气端中，以供所述第二用气端使用。所述第二用气端上设置有温度检测件。所述温度监测件用于实时检测输入所述第二用气端中尾气的温度。

请参阅图1，在一些实施例中，所述压缩件400与所述第一换热件200之间设置有第一缓冲件800。所述第一缓冲件800通过所述连接管道连接所述压缩件400与所述第一换热件200。所述还原尾气输出端与所述压缩件400之间设置有第二缓冲件900。所述第二缓冲件900通过所述连接管道连接所述还原尾气输出端与所述压缩件400。

在一些实施例中，所述第一缓冲件800为压缩机出口缓冲罐。所述第二缓冲件900为压缩机进口缓冲罐。所述压缩件400为压缩机。

所述还原尾气输出端输出的尾气依次通过所述第二缓冲件900、所述压缩件400及所述第一缓冲件800后进入所述第一换热件200中进行一级换热，经所述第一换热件200换热后的尾气可部分输入所述第一用气端中，剩余部分输入所述冷凝件600中进行二级换热，经所述冷凝件600换热后的尾气输入所述第二换热件300中进行三级换热后并输入所述第二用气端中，从而能对尾气进行多级换热降温，尾气热量回收利用率高。所述收集件100能集中收集所述第一冷凝液与所述第二冷凝液，所述输送件500能将所述第一冷凝液与所述第二冷凝液能输入所述第一换热件200中，以能为所述第一换热件200提供换热用的冷凝水，提高了水资源的重复利用率，且所述还原尾气输出端中的尾气可通过所述第一换热件200和/或所述第二换热件300排出，从而能对不同换热级别的尾气进行分流回收，能提高尾气的换热效率，有利于减少水资源的用量。另外，采用空气冷凝器对尾气进行降温，相比于水冷凝器，节约了水资源。

实施例二

请参阅图1至图4，本申请实施例提供一种多晶硅还原尾气的回收系统，所述多晶硅还原尾气的回收系统包括上述任意一个实施例中的所述多晶硅还原尾气的热量回收装置，因此具有上述任意一个实施例中的所述多晶硅还原尾气的热量回收装置的全部有益效果，在此就不一一赘述。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本申请的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。

尽管上面已经示出和描述了本申请的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本申请的限制，本领域的普通技术人员在本申请的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。

Claims (10)

1.一种多晶硅还原尾气的热量回收装置，其特征在于，包括：

收集件；

第一换热件，所述第一换热件的第一接口与所述收集件连接，以使所述第一换热件中的第一冷凝液输入所述收集件中；

第二换热件，所述第二换热件连接所述第一换热件与所述收集件，以使所述第二换热件中的第二冷凝液输入所述收集件中，所述收集件与所述第一换热件的第二接口连接，以使所述第一冷凝液与所述第二冷凝液输入所述第一换热件中；

压缩件，所述压缩件连接还原尾气输出端与所述第一换热件，以使所述还原尾气输出端中的尾气通过所述第一换热件和/或所述第二换热件排出。

2.根据权利要求1所述的多晶硅还原尾气的热量回收装置，其特征在于，所述第一换热件与所述第二换热件之间设置有冷凝件，所述冷凝件连接所述第一换热件与所述第二换热件，以使所述冷凝件中的尾气通过所述第二换热件排出。

3.根据权利要求1所述的多晶硅还原尾气的热量回收装置，其特征在于，所述第一换热件上设置有第三接口，所述第三接口位于所述第一换热件远离所述第二接口的一端，且所述第三接口与第一用气端连接，所述第三接口上设置有第一阀门。

4.根据权利要求3所述的多晶硅还原尾气的热量回收装置，其特征在于，所述多晶硅还原尾气的热量回收装置还包括：

控制件，所述控制件与所述第一阀门连接，且所述控制件用于控制所述第一阀门的开度。

5.根据权利要求4所述的多晶硅还原尾气的热量回收装置，其特征在于，所述第一用气端上设置有第一流量传感件，所述第一流量传感件与所述控制件连接。

6.根据权利要求1所述的多晶硅还原尾气的热量回收装置，其特征在于，所述收集件与所述第二接口之间设置有输送件，所述输送件连接所述收集件与所述第二接口，以用于将所述第一冷凝液与所述第二冷凝液输入所述第一换热件中。

7.根据权利要求1-6中任意一项所述的多晶硅还原尾气的热量回收装置，其特征在于，所述第二换热件与第二用气端连接，且所述第二用气端上设置有温度检测件。

8.根据权利要求1-6中任意一项所述的多晶硅还原尾气的热量回收装置，其特征在于，所述压缩件与所述第一换热件之间设置有第一缓冲件，所述第一缓冲件连接所述压缩件与所述第一换热件。

9.根据权利要求1-6中任意一项所述的多晶硅还原尾气的热量回收装置，其特征在于，所述还原尾气输出端与所述压缩件之间设置有第二缓冲件，所述第二缓冲件连接所述还原尾气输出端与所述压缩件。

10.一种多晶硅还原尾气的回收系统，其特征在于，包括权利要求1-9中任意一项所述的多晶硅还原尾气的热量回收装置。