[实用新型]一种氯化氢气体干燥装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种气体干燥装置，具体涉及一种用于除去盐酸脱吸所产氯化氢气体中水分的氯化氢气体干燥装置。

背景技术

随着化石能源的不断消耗，世界各国不断加快对可再生能源的开发和利用。太阳能作为一种清洁、高效、巨大的能源，得到了各国的重视和青睐。在欧洲各国积极政策带动下，太阳能光伏技术得到了迅猛发展，进而对制造光伏电池的原料多晶硅需求急剧增加。制造多晶硅需要高质量的三氯氢硅，而氯化氢的品质对三氯氢硅产量及质量具有重要影响。

首先，氯化氢气体中的水含量过多会降低流化床中三氯氢硅的收率，使三氯氢硅的生产成本上升；同时还会增加流化床中四氯化硅的收率，因为四氯化硅是合成三氯氢硅过程中的副产物，且具有较大的毒性，处理起来非常困难，进而加重多晶硅生产企业的环保压力及运营成本。

其次，氯化氢气体中的水含量过多还会导致部分氯硅烷水解，产生二氧化硅附着到管壁上导致合成系统的管道堵塞，进而影响到生产的正常运行。

目前，工业上用于含水氯化氢脱除水的技术有：1)冷却法，即采用石墨冷却器降温脱水，由于受传热效率、密封等因索的影响，只能将氯化氢气体冷却至约45℃或常温，而此时氯化氢气体中水含量约为0.3％-0.5％。若采用金属材料制造冷却器，可提高冷却效率并能承受压力，能将氯化氢气体冷却至0℃以下，氯化氢中水含量可降低至10×10^-6以下。但此方法必须采用耐腐蚀材料来制作冷却器，例如哈斯合金，因而使用此方法的设备成本昂贵，不具有实用价值；2)浓硫酸法，即采用浓硫酸吸收氯化氢中的水，由于受平衡影响，脱水深度不深，氯化氢中水含量在10×10^-6以上，而且稀硫酸的蒸发提浓过程费事，整个装置的腐蚀相当严重；3)吸附法：由于氯化氢的极性强，吸附剂的选择比较困难。

中国专利CN101774543A中公开了一种除去氯化氢中水分的方法，所述方法采用物理提纯的方法，在脱水塔内填充上耐盐酸腐蚀的波纹陶瓷填料，通过传质、传热使每层塔板上氯化氢的浓度逐渐增加，最终在塔顶达到所需的浓度，并经换热器深冷获得纯净的氯化氢气体，然后再进加热器加热即可供给三氯氢硅合成炉使用。但是该系统能耗较高，且系统体积过于庞大，脱水塔结构极为复杂，设备材料相对较为昂贵，操作、控制较为困难，产品纯度不能得到有效保证。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题是针对现有技术中存在的上述不足，提供一种氯化氢气体干燥装置，其结构简单、成本低、便于生产实施，且能够达到脱水深度要求。该装置有效提高了三氯氢硅合成系统的稳定运行时间及三氯氢硅产品的平均实收率。

解决本实用新型技术问题所采用的技术方案是该氯化氢气体干燥装置氯化氢气体干燥装置，其包括塔体，塔体顶部设有氯化氢气体出口，其底部设有氯硅烷液体出口，塔体上还设有氯化氢气体进口、氯硅烷液体入口、以及冷媒入口和冷媒出口，所述氯化氢气体进口处装设有管道，所述管道在塔体内向下延伸，所述冷媒入口和冷媒出口设于塔体下部，冷媒入口和冷媒出口之间通过内盘管连通。

所述氯化氢气体进口处所装设的管道在塔体内向下延伸的距离为能使氯化氢气体通入塔体下部的氯硅烷液体中。

优选的是，所述内盘管中流通有冷媒，所述内盘管中流通的冷媒能将塔体下部的氯硅烷的温度下降到25--15℃，以尽量减少氯硅烷的挥发。

优选的是，所述冷媒采用25℃的循环水或者-20℃的冷冻盐水。优选采用-20℃冷冻盐水，以使氯硅烷迅速降温。

所述氯硅烷液体出口和氯硅烷液体入口之间通过循环泵送系统连通。

其中，所述循环泵送系统可包括屏蔽泵，所述屏蔽泵的输入口通过管路与氯硅烷液体出口连通，屏蔽泵的输出口通过管路与氯硅烷液体入口连通。

进一步优选的是，所述循环泵送系统中还包括有用于过滤固体二氧化硅的过滤器，所述过滤器设置在氯硅烷液体出口与屏蔽泵的输入口之间的管路上。

优选的是，所述塔体内输入的氯硅烷的液位高度为塔体高度的60-90％，优选为70％-80％，使氯化氢气体内所含水分与氯硅烷充分反应。

其中，所述氯硅烷采用三氯化硅或四氯化硅。优选采用四氯化硅。

优选的是，所述塔体内靠近塔体顶部的位置还可设有除沫器；塔体的下部间隔一定的高度设有两个液位计接口。

所述塔体顶部还可设置吊环，塔体上部还设有法兰。