[实用新型]多晶硅还原生产新型汽化器

说明书

技术领域

本实用新型涉及多晶硅生产领域中还原进料的汽化装置，具体是一种利用还原尾气及蒸汽加热三氯氢硅的汽化器。

背景技术

多晶硅是单质硅的一种形态，在电子信息基础材料、太阳能电池等行业有着广泛的应用。同时多晶硅是生产单晶硅的原料。改良西门子法是目前主要的生产太阳能及电子级多晶硅的工业路线。方法是将工业级硅粉与氯化氢反应生成三氯氢硅，再让三氯氢硅在氢气氛围下在CVD反应炉中还原沉积得到多晶硅。

为避免在CVD反应炉内生产无定形硅，要求进入CVD反应炉的进料气（三氯氢硅）为气相，CVD反应炉的尾气温度较高，可用于加热三氯氢硅，但CVD为间歇操作，如CVD反应炉的尾气直接加热三氯氢硅，则无法实现稳定生产。

此外，由于三氯氢硅遇水反应生成HC、SiO2，会腐蚀设计及堵塞列管，常规的AKT型汽化器，单台无法同时满足上述要求。本实用新型专利采用特殊型式的AKT型汽化器，一方面能回收还原炉尾气的热量，另一方面实现稳定生产，并可减少设备投资。

发明内容

本实用新型的目的在于提供一种多晶硅还原生产新型汽化器，将多晶硅生产中还原炉的进料通过本汽化器后，一方面满足还原炉的进料温度要求，另一方面节约蒸汽消耗、节省设备投资。

本实用新型采取的技术方案是：一种多晶硅还原生产新型汽化器，其包括汽化器，所述汽化器分别连接还原炉和蒸汽加热装置，汽化器包括管壳，在管壳的两端分别安装有平盖管箱，在管壳上方设有气体出口，管壳下方设有液体入口，在管壳的内部设有蒸汽换热U管和还原尾气换热U管，所述蒸汽换热U管和还原尾气换热U管分别安装在管壳两端平盖管箱的管板上，蒸汽换热U管的一端通过蒸汽进口管连接蒸汽加热装置，另一端连接冷凝水出水管，还原尾气换热U管的两端分别通过还原尾气进口管和还原尾气出口管连接还原炉，所述管壳上方的气体出口通过气相三氯氢硅出口管连接还原炉，管壳下方的液体入口连接液相三氯氢硅进口管。

所述蒸汽换热U管的长度大于还原尾气换热U管的长度。

所述管壳的内径与蒸汽换热U管或还原尾气换热U管的直径之比小于2。

本实用新型的有益效果是：通过一种特殊设计的AKT型汽化器，在正锥壳内，设置两段U型管束，满足不同操作阶段汽化三氯氢硅的需求，一方面能回收还原炉尾气的热量，另一方面能实现开车阶段稳定生产，并可减少设备投资。

附图说明

图1是多晶硅生产还原进料的汽化器系统图。

图2是汽化器结构简图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本实用新型进行详细说明。

如图1和图2所示，一种多晶硅还原生产新型汽化器，其包括汽化器7，所述汽化器7分别连接还原炉和蒸汽加热装置，汽化器7包括管壳71，在管壳71的两端分别安装有平盖管箱72，在管壳71上方设有气体出口，管壳71下方设有液体入口，在管壳71的内部设有蒸汽换热U管73和还原尾气换热U管74，所述蒸汽换热U管73和还原尾气换热U管74分别安装在管壳71两端平盖管箱72的管板上，蒸汽换热U管73的一端通过蒸汽进口管3连接蒸汽加热装置，另一端连接冷凝水出水管4，还原尾气换热U管74的两端分别通过还原尾气进口管5和还原尾气出口管6连接还原炉，所述管壳71上方的气体出口通过气相三氯氢硅出口管2连接还原炉，管壳71下方的液体入口连接液相三氯氢硅进口管1。

本实用新型正常操作时，来自罐区的液相三氯氢硅通过液相三氯氢硅进口管1进入三氯氢硅汽化器7，在三氯氢硅汽化器7内，三氯氢硅被来自还原炉的还原尾气加热、汽化，气相三氯氢硅在汽化器7内经气、液分离后通过气相三氯氢硅出口管2去还原炉。

在装置开车阶段，还原炉的还原尾气温度不能满足加热三氯氢硅的要求，此时蒸汽通过蒸汽进口管3进入三氯氢硅汽化器7，液相三氯氢硅被蒸汽加热、汽化。

本新型实用专利的独到之处在于：通过一种特殊设计的AKT型汽化器，在正锥管壳内，设置两段U型管束，两段管束各自设置平盖管箱，两段管束长度一般并不相同，两段管束之间，取消堰板设计，管壳内径与两端管束的直径之比一般小于2，采用此种型式的汽化器可满足不同操作阶段汽化三氯氢硅的需求，一方面能回收还原炉尾气的热量，另一方面能实现开车阶段稳定生产，并可减少设备投资。

以上显示和描述了本实用新型的基本原理、主要特征和优点。本领域的普通技术人员应该了解，上述实施例不以任何形式限制本实用新型的保护范围，凡采用等同替换等方式所获得的技术方案，均落于本实用新型的保护范围内。本实用新型未涉及部分均与现有技术相同或可采用现有技术加以实现。