[发明专利]吸收和脱吸单元热能综合利用方法

说明书

技术领域

本发明涉及多晶硅生产领域，特别是多晶硅生产尾气回收工序中的吸收和脱吸单元热能综合利用方法。

背景技术

在多晶硅生产领域中，尾气回收工序的工艺流程主要包括：冷凝单元、压缩单元、再生气处理。吸收和脱吸单元包含吸附塔和脱吸塔，主要流程是利用液态氯硅烷经氟利昂冷却到-40℃±5℃后，进入吸收塔吸收气体氯化氢成为富液，然后输送到脱吸塔，经再沸器加热到125℃±5℃，解吸出氯化氢气体后氯硅烷（贫液）用泵打回吸收塔，构成循环。在现有技术中（美国CDI公司设计），氯化氢在脱吸单元中解吸出来，通过氟利昂深冷液化后收集在回流罐中，然后通过电加热器加热使液态氯化氢气化，以气态的形式送往下工序使用，如图2中所示。氯化氢在脱吸过程中，溶解的氢气随着氯化氢脱吸出来，经过氟利昂深冷液化，氯化氢能液化，但此温度不足以使氢气液化，氢气在回流罐中以气体的形式返回到压缩单元。而下一工序需要的是气态的常温的氯化氢，压力为0.5兆帕左右。所以氯化氢必须经过深冷液化后再气化，送到下一工序。如果将氯化氢脱吸后不经冷凝，直接送到下一工序，会带走部分氢气，而且氯化氢的纯度也无法满足下一工序的生产要求。

存在的问题是：1、由于氯化氢气化吸热及电加热器反应滞后等原因，造成电加热器内部温度分布不均匀，温差很大，使得电加热管容易应力变形，加热管碰壁。

2、电加热器内局部高温将加热管熔断，造成泄漏起火的危险。

3、电加热器一旦出现故障，液态氯化氢无法被下工序使用，将造成的减产甚至停车隐患。

4、电加热器气化出来的氯化氢气体温度较低，管道结冰严重，增加管道负荷。

5、液态氯化氢的冷量没有得到利用。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种吸收和脱吸单元热能综合利用方法，可以克服现有技术中电加热器易失效的技术难题，并实现热能综合利用。

为解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案是：一种吸收和脱吸单元热能综合利用方法，包括以下步骤：

一、将回流罐中的液态氯化氢导入第一管壳式换热器的壳程，脱吸塔上部的气态氯化氢导入第一管壳式换热器的管程；

二、然后将从第一管壳式换热器壳程出来的氯化氢导入第二管壳式换热器的壳程，氯硅烷贫液导入第二管壳式换热器的管程使氯化氢与氯硅烷贫液换热；

通过上述步骤得到气态的氯化氢。

在步骤一中，控制第一管壳式换热器的壳程压力为0.5-0.7兆帕，使液态氯化氢在壳程中闪蒸吸热。

本发明提供的一种吸收和脱吸单元热能综合利用方法，可以取消电加热器，克服了现有技术中的缺陷，降低冷冻机负荷，实现热能综合利用，有效改善现场环境，消除安全隐患、节约生产成本。

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明：

图1是本发明的整体结构示意图。

图2是现有技术的结构示意图。

图中：脱吸塔1，回流罐2，氟利昂冷却器3，加热器4，第一管壳式换热器5，第二管壳式换热器6，第二脱吸塔7，脱吸塔气态氯化氢入口8，闪蒸氯化氢出口9，液态氯化氢入口10，脱吸塔气态氯化氢出口11，氯硅烷贫液出口12，氯硅烷贫液入口13，气化后的氯化氢出口14。

具体实施方式

如图1中，一种吸收和脱吸单元热能综合利用方法，包括以下步骤：

一、将回流罐2中的液态氯化氢导入第一管壳式换热器5的壳程，脱吸塔1上部的气态氯化氢导入第一管壳式换热器5的管程；

二、然后将从第一管壳式换热器5壳程出来的氯化氢导入第二管壳式换热器6的壳程，氯硅烷贫液导入第二管壳式换热器6的管程使氯化氢与氯硅烷贫液换热；

通过上述步骤得到气态的氯化氢。

在步骤一中，控制第一管壳式换热器5的壳程压力为0.5-0.7兆帕，优化的为0.6兆帕，使液态氯化氢在壳程中闪蒸吸热。

氯化氢被贫液加热后再导入空气换热器中，使气态的氯化氢进一步升温。