多晶矽生產中冷卻回水的熱能回收利用方法
2023-05-28 17:30:36 1
專利名稱：多晶矽生產中冷卻回水的熱能回收利用方法
技術領域：
本發明涉及多晶矽生產中冷卻回水的熱能回收利用方法，屬於多晶矽生產領域。
背景技術：
多晶矽生產過程中矽棒會產生大量的熱量，需要用冷卻水對多晶矽還原爐進行冷 卻，冷卻還原爐的過程中會產生大量的冷卻回水(冷卻回水溫度為105 115°C )及大量的 餘熱。在傳統的多晶矽工藝中大量的冷卻回水主要通過換熱器用額外冷卻水進行冷卻，這 樣就浪費了大量的熱能。也有少部分多晶矽工藝採用產生的冷卻回水進行閃蒸，產生少量 的低壓蒸汽，再將低壓蒸汽重複利用到其它地方，此方法雖然利用了部分熱能，但對冷卻回 水的水溫要求較高，且產生的蒸汽壓力不高，對熱能的利用率也較低。
發明內容
本發明所要解決的技術問題是提供一種多晶矽生產中冷卻回水的熱能回收利用 方法，該方法對冷卻回水的熱能回收利用率較高。 本發明多晶矽生產中冷卻回水的熱能回收利用方法包括如下步驟
a、熱能轉移採用冷卻回水(冷卻回水溫度為105 115°C )對溴化鋰稀溶液(溴 化鋰稀溶液質量濃度優選為20 40% )進行濃縮；溴化鋰稀溶液的水分受熱後蒸發，溴化 鋰稀溶液的質量濃度可以從20 40%濃縮至60 70%，可以使冷卻回水溫度由105 115t:降至8(TC左右； b、熱能釋放用水噴淋濃縮後的溴化鋰溶液，用放出的熱量加熱水得到138 145。C的過熱水(壓力為0. 26MPa左右)； c、製備高溫飽和蒸汽將過熱水加入閃蒸裝置中，使其瞬間氣化為128 132C的 飽和蒸汽(飽和蒸汽壓為0. 175Mpa左右)。 其中，濃縮厚的溴化鋰溶液噴淋水過多，則會減少放出的熱量，如果噴淋水過少， 則放出的熱量不足，上述b步驟優選用水噴林濃縮後的溴化鋰溶液至溴化鋰溶液質量濃度 為20 40%。 上述c步驟製備的飽和蒸汽的溫度和飽和蒸汽壓較高，可以用作多晶矽生產中的 熱源。如將所得飽和蒸汽用作熱源加熱氯矽烷，得到氯矽烷氣體和冷凝水(溫度為128 132 °C )，冷凝水返回b步驟循環使用，用溴化鋰溶液放出的熱量加熱冷凝水得到138 145t:的過熱水。 本發明方法具有如下優點 1、本發明方法可以將冷卻回水由105 115t:迅速降溫至8(TC，並且減少了大量 板換冷卻水用量，節約了水資源； 2、本發明方法可以在沒有任何外加熱源的情況下，製備大量的飽和蒸汽，為多晶
矽生產提供了穩定、優質的熱源，減少了蒸汽的用量，節約了能源，有利於環保； 3、本發明方法對冷卻回水溫度的要求不高，通常只要在IO(TC以上即可，適合大多數多晶矽生產企業使用； 4、本發明方法為本領域提供了一種新的選擇，具有廣闊的應用前景。
具體實施例方式
下面結合實施例對本發明的具體實施方式
做進一步的描述，並不因此將本發明限 制在所述的實施例範圍之中。 實施例採用本發明方法回收利用多晶矽生產中的熱能 用冷卻水對多晶矽還原爐進行冷卻得到冷卻回水(溫度為110°C )，採用冷卻回水 對溴化鋰稀溶液(質量濃度為20 40% )進行濃縮；使冷卻回水溫度降至8(TC左右。濃 縮後的溴化鋰溶液的質量濃度為60 70% 。用水噴淋濃縮後的溴化鋰溶液，濃縮後的溴化 鋰溶液稀釋放熱，用放出的熱量加熱蒸汽冷凝水(飽和蒸汽加熱氯矽烷，飽和蒸汽冷凝得 到蒸汽冷凝水)，得到14(TC的過熱水(壓力為0.26MPa)。將過熱水加入閃蒸裝置中，使其 瞬間氣化為13(TC的飽和蒸汽(飽和蒸汽壓為O. 175Mpa)。用飽和蒸汽加熱氯矽烷，得到氯 矽烷氣體。同時，飽和蒸汽冷凝得到溫度為13(TC的冷凝水，冷凝水利用濃縮後的溴化鋰溶 液稀釋放熱被加熱為14(TC過熱水，循環使用。
權利要求
多晶矽生產中冷卻回水的熱能回收利用方法，其特徵在於包括如下步驟a、熱能轉移採用冷卻回水對溴化鋰稀溶液進行濃縮；b、熱能釋放用水噴淋濃縮後的溴化鋰溶液，用放出的熱量加熱水得到138～145℃的過熱水；c、製備高溫飽和蒸汽將過熱水加入閃蒸裝置中，使其瞬間氣化為128～132℃的飽和蒸汽。
2. 根據權利要求l所述的多晶矽生產中冷卻回水的熱能回收利用方法，其特徵在於a 步驟所述的冷卻回水溫度為105 115°C。
3. 根據權利要求1或2所述的多晶矽生產中冷卻回水的熱能回收利用方法，其特徵在 於a步驟所述的溴化鋰稀溶液的質量濃度為20 40% ;b步驟所述的濃縮後的溴化鋰溶 液的質量濃度為60 70%。
4. 根據權利要求3所述的多晶矽生產中冷卻回水的熱能回收利用方法，其特徵在於b 步驟用水噴林濃縮後的溴化鋰溶液至溴化鋰溶液質量濃度為20 40%。
5. 根據權利要求1 4任一項所述的多晶矽生產中冷卻回水的熱能回收利用方法，其 特徵在於c步驟所得飽和蒸汽用作熱源加熱氯矽烷，得到氯矽烷氣體和冷凝水，冷凝水返 回b步驟利用濃縮後的溴化鋰溶液稀釋放熱被加熱為138 145t:的過熱水，循環使用。
全文摘要
本發明涉及多晶矽生產中冷卻回水的熱能回收利用方法，屬於多晶矽生產領域。本發明所解決的技術問題是提供了一種多晶矽生產中冷卻回水的熱能回收利用方法，該方法對冷卻回水的熱能回收利用率較高。本發明多晶矽生產中冷卻回水的熱能回收利用方法包括如下步驟a、熱能轉移採用冷卻回水對溴化鋰稀溶液進行濃縮；b、熱能釋放用水噴淋濃縮後的溴化鋰溶液，用放出的熱量加熱水得到138～145℃的過熱水；c、製備高溫飽和蒸汽將過熱水加入閃蒸裝置中，使其瞬間氣化為128～132℃的飽和蒸汽。本發明方法減少了大量板換冷卻水用量，節約了水資源；本發明方法為多晶矽生產提供了穩定、優質的熱源，減少了蒸汽的用量，節約了能源，有利於環保。
文檔編號F22B3/00GK101762174SQ20091031225
公開日2010年6月30日 申請日期2009年12月25日 優先權日2009年12月25日
發明者何勁, 冉東, 盧濤, 唐前正, 彭卡, 李品賢, 趙新徵 申請人:樂山樂電天威矽業科技有限責任公司