吸收和脫吸單元熱能綜合利用方法
2023-06-10 13:39:01 1
專利名稱：吸收和脫吸單元熱能綜合利用方法
技術領域：
本發明涉及多晶矽生產領域，特別是多晶矽生產尾氣回收工序中的吸收和脫吸單元熱能綜合利用方法。
背景技術：
在多晶矽生產領域中，尾氣回收工序的工藝流程主要包括冷凝單元、壓縮單元、 再生氣處理。吸收和脫吸單元包含吸附塔和脫吸塔，主要流程是利用液態氯矽烷經氟利昂冷卻到-40°C 士5°C後，進入吸收塔吸收氣體氯化氫成為富液，然後輸送到脫吸塔，經再沸器加熱到125°C 士5°C，解吸出氯化氫氣體後氯矽烷(貧液)用泵打回吸收塔，構成循環。在現有技術中(美國CDI公司設計)，氯化氫在脫吸單元中解吸出來，通過氟利昂深冷液化後收集在回流罐中，然後通過電加熱器加熱使液態氯化氫氣化，以氣態的形式送往下工序使用， 如圖2中所示。氯化氫在脫吸過程中，溶解的氫氣隨著氯化氫脫吸出來，經過氟利昂深冷液化，氯化氫能液化，但此溫度不足以使氫氣液化，氫氣在回流罐中以氣體的形式返回到壓縮單元。而下一工序需要的是氣態的常溫的氯化氫，壓力為0. 5兆帕左右。所以氯化氫必須經過深冷液化後再氣化，送到下一工序。如果將氯化氫脫吸後不經冷凝，直接送到下一工序， 會帶走部分氫氣，而且氯化氫的純度也無法滿足下一工序的生產要求。
存在的問題是1、由於氯化氫氣化吸熱及電加熱器反應滯後等原因，造成電加熱器內部溫度分布不均勻，溫差很大，使得電加熱管容易應力變形，加熱管碰壁。
2、電加熱器內局部高溫將加熱管熔斷，造成洩漏起火的危險。
3、電加熱器一旦出現故障，液態氯化氫無法被下工序使用，將造成的減產甚至停車隱患ο
4、電加熱器氣化出來的氯化氫氣體溫度較低，管道結冰嚴重，增加管道負荷。
5、液態氯化氫的冷量沒有得到利用。發明內容
本發明所要解決的技術問題是提供一種吸收和脫吸單元熱能綜合利用方法，可以克服現有技術中電加熱器易失效的技術難題，並實現熱能綜合利用。
為解決上述技術問題，本發明所採用的技術方案是一種吸收和脫吸單元熱能綜合利用方法，包括以下步驟一、將回流罐中的液態氯化氫導入第一管殼式換熱器的殼程，脫吸塔上部的氣態氯化氫導入第一管殼式換熱器的管程；二、然後將從第一管殼式換熱器殼程出來的氯化氫導入第二管殼式換熱器的殼程，氯矽烷貧液導入第二管殼式換熱器的管程使氯化氫與氯矽烷貧液換熱；通過上述步驟得到氣態的氯化氫。
在步驟一中，控制第一管殼式換熱器的殼程壓力為0. 5-0. 7兆帕，使液態氯化氫在殼程中閃蒸吸熱。
本發明提供的一種吸收和脫吸單元熱能綜合利用方法，可以取消電加熱器，克服了現有技術中的缺陷，降低冷凍機負荷，實現熱能綜合利用，有效改善現場環境，消除安全隱患、節約生產成本。
下面結合附圖和實施例對本發明作進一步說明 圖1是本發明的整體結構示意圖。
圖2是現有技術的結構示意圖。
圖中脫吸塔1，回流罐2，氟利昂冷卻器3，加熱器4，第一管殼式換熱器5，第二管殼式換熱器6，第二脫吸塔7，脫吸塔氣態氯化氫入口 8，閃蒸氯化氫出口 9，液態氯化氫入口 10，脫吸塔氣態氯化氫出口 11，氯矽烷貧液出口 12，氯矽烷貧液入口 13，氣化後的氯化氫出 Π 14。
具體實施方式
如圖1中，一種吸收和脫吸單元熱能綜合利用方法，包括以下步驟一、將回流罐2中的液態氯化氫導入第一管殼式換熱器5的殼程，脫吸塔1上部的氣態氯化氫導入第一管殼式換熱器5的管程；二、然後將從第一管殼式換熱器5殼程出來的氯化氫導入第二管殼式換熱器6的殼程， 氯矽烷貧液導入第二管殼式換熱器6的管程使氯化氫與氯矽烷貧液換熱；通過上述步驟得到氣態的氯化氫。
在步驟一中，控制第一管殼式換熱器5的殼程壓力為0. 5-0. 7兆帕，優化的為0. 6 兆帕，使液態氯化氫在殼程中閃蒸吸熱。
氯化氫被貧液加熱後再導入空氣換熱器中，使氣態的氯化氫進一步升溫。
權利要求
1.一種吸收和脫吸單元熱能綜合利用方法，其特徵在於包括以下步驟一、將回流罐(2)中的液態氯化氫導入第一管殼式換熱器(5)的殼程，脫吸塔(1)上部的氣態氯化氫導入第一管殼式換熱器(5)的管程；二、然後將從第一管殼式換熱器(5)殼程出來的氯化氫導入第二管殼式換熱器(6)的殼程，氯矽烷貧液導入第二管殼式換熱器(6)的管程使氯化氫與氯矽烷貧液換熱；通過上述步驟得到氣態的氯化氫。
2.根據權利要求1所述的一種吸收和脫吸單元熱能綜合利用方法，其特徵在於在步驟一中，控制第一管殼式換熱器(5)的殼程壓力為0. 5-0. 7兆帕，使液態氯化氫在殼程中閃蒸吸熱。
全文摘要
一種吸收和脫吸單元熱能綜合利用方法，包括以下步驟一、將回流罐中的液態氯化氫導入第一管殼式換熱器的殼程，脫吸塔上部的氣態氯化氫導入第一管殼式換熱器的管程；二、然後將從第一管殼式換熱器殼程出來的氯化氫導入第二管殼式換熱器的殼程，氯矽烷貧液導入第二管殼式換熱器的管程使氯化氫與氯矽烷貧液換熱；通過上述步驟得到氣態的氯化氫。本發明提供的一種吸收和脫吸單元熱能綜合利用方法，可以取消電加熱器，克服了現有技術中的缺陷，降低冷凍機負荷，實現熱能綜合利用，有效改善現場環境，消除安全隱患、節約生產成本。
文檔編號B01D53/18GK102512911SQ20111039399
公開日2012年6月27日 申請日期2011年12月2日 優先權日2011年12月2日
發明者劉茂松, 吳學林, 樊晶, 胡徵頻, 高明, 魯克勤 申請人:宜昌南玻矽材料有限公司