[发明专利]用于冷氢化系统中的热量回收装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种尾气热量回收装置。具体是涉及冷氢化过程中的热量回收装置。

背景技术

多晶硅是生产太阳能电池的重要原材料，在大力发展新能源的今天，其生产规模一直在迅猛发展。西门子法作为多晶硅生产的主要方法，其副产物液体四氯化硅的处理一直是个重要的课题。一种有效的方法是将四氯化硅通过氯氢化转化成多晶硅生产原料—三氯氢硅。该氢化工艺要求四氯化硅原料的状态为气态，因此，液态四氯化硅的汽化成为该工艺必不可少的一个环节。

另一方面，为了环保以及节省成本，冷氢化过程中产生的高温尾气的热量都会加以回收利用。因此利用回收的尾气热量加热液态四氯化硅，并使之汽化是一种有效的节能手段。但由于尾气中会夹杂着硅粉颗粒，普通的换热器中的换热管很容易被磨损及堵塞，严重影响使用寿命。

发明内容

本发明提供了一种用于冷氢化系统中的热量回收装置，能够将有效分离尾气中夹带的硅粉等固体颗粒，净化尾气，以减少尾气对换热装置的磨损，提高换热装置的使用寿命。

为了实现上述目的，本发明通过以下技术方案实现：

用于冷氢化系统中的热量回收装置，其特征在于：包括上端管箱与下端管箱，所述上端管箱与下端管箱之间通过管板与壳体连接，所述壳体内设有换热管；所述下端管箱与尾气进口管相连接，所述上端管箱与尾气出口管相连接，所述壳体下部连接导热介质进口，所述壳体上部连接导热介质出口。

作为本发明的一种优选方案，所述下端管箱底部设有硅粉排出口，用来清除从尾气中分离出的硅粉颗粒。

作为本发明的一种优选方案，所述硅粉排出口上设置重力阀，当硅粉重量达到一定值时，利用重力自动打开硅粉排出口，以清除硅粉。

作为本发明的一种优选方案，所述硅粉排出口呈下凸的形状。

作为本发明的一种优选方案，所述硅粉排出口的形状为半球形、半椭圆形、倒圆锥形和倒三角锥形中的任意一种。

作为本发明的一种优选方案，所述尾气进口管的中心轴线与下端管箱的中心轴线呈偏心布置。当尾气进口管通入高温尾气进入下端管箱时，其流向沿箱壁的切向，尾气在管箱内壁做离心运动，使得尾气中夹带的硅粉在重力作用下沿箱壁沉降，达到分离的效果。

作为本发明的一种优选方案，所述壳体上安装有液位计，用来观察壳体内的导热介质，以确保低温导热介质充满壳体。

作为本发明的一种优选方案，所述下端管箱的长度为1000~1200mm。

作为本发明的一种优选方案，所述尾气进口管与下端管箱底部的距离为400~500mm。

作为本发明的一种优选方案，所述换热管的长度为长度为1.5~1.8m，所述换热管的直径为19mm，或者25mm，或者38mm，或者57mm。

作为本发明的一种优选方案，所述换热管的排列方式为正三角，或者正方形，或者转角正三角形，或者转角正方形。

作为本发明的一种优选方案，所述装置为立式。

本发明提供的用于冷氢化系统中的热量回收装置，能够将有效分离尾气中夹带的硅粉等固体颗粒，净化尾气，以减少尾气对换热装置的磨损，提高换热装置的使用寿命，并为下段工艺进行了预处理，同时本发明能够充分利用高温尾气的热量，节约能耗。

附图说明

图1是用于冷氢化系统中的热量回收装置的主视图。

图2是用于冷氢化系统中的热量回收装置的高温尾气通过尾气进口管进入下端管箱进行离心运动的示意图。

附图标记：

1.上端管箱；    11.尾气出口管；

2.下端管箱；    21.尾气进口管；    22.硅粉排出口；

3.壳体；        31.换热管；     32.导热介质进口；    33.液位计；

34.导热介质出口；              4.管板。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步说明。

本发明涉及一种冷氢化系统中的热量回收装置，包括上端管箱1与下端管箱2，上端管箱1与下端管箱2之间通过管板4与壳体3连接，壳体3内设有换热管31，壳体3外侧设有液位计33。壳体3的下端连接导热介质进口32，用来通入低温导热介质，通过液位计33观察导热介质是否充满壳体，上端连接导热介质出口34，用来输出高温导热介质。

下端管箱2的下部连接有尾气进口管21，以通入高温尾气，上端管箱1连接尾气出口管11，以输出低温尾气。