[发明专利]一种多晶硅还原炉控温节能系统及工艺

权利要求书

1.一种多晶硅还原炉控温节能系统，其特征在于包括三氯氢硅集中汽化器、氢气预热器、混合器、还原炉、尾气控温冷却器；所述氢气预热器管程的热氢气出口连接到所述混合器，所述三氯氢硅集中汽化器的气相三氯氢硅出口连接到所述氢气预热器管程的热氢气出口管；所述管道静态混合器的混合气体出口连接到所述还原炉进气口；所述还原炉尾气出气口连接到所述尾气控温冷却器壳程高温气相入口，所述尾气控温冷却器壳程低温气相出口连接到所述氢气预热器壳程气相入口。

2.根据权利要求1所述的一种多晶硅还原炉控温节能系统，其特征在于还原炉尾气出气口与所述尾气控温冷却器壳程高温气相入口之间，设置硅粉过滤器，所述还原炉尾气出气口连接到所述硅粉过滤器进口，所述硅粉过滤器出口连接到与所述尾气控温冷却器壳程高温气相入口。

3.根据权利要求1所述的一种多晶硅还原炉控温节能系统，其特征在于所述三氯氢硅集中汽化器的气相三氯氢硅出口连接到所述氢气预热器管程的热氢气出口管离所述管道静态混合器距离最小处。

4.根据权利要求1所述一种多晶硅还原炉控温节能系统，其特征在于还原炉的高温还原炉炉筒回水管与三氯氢硅集中汽化器的热交换液管连通，并作为三氯氢硅集中汽化器汽化三氯氢硅的热源。

5.根据权利要求4所述一种多晶硅还原炉控温节能系统，其特征在于高温还原炉炉筒回水的温度为130-160摄氏度。

6.根据权利要求1所述一种多晶硅还原炉控温节能系统，其特征在于在每套的三氯氢硅气相进气管上安装质量流量计和控制阀。

7.根据权利要求1所述一种多晶硅还原炉控温节能系统，其特征在于在氢气预热器管程的热氢气出口管上安装质量流量计和控制阀。

8.根据权利要求1所述一种多晶硅还原炉控温节能系统，其特征在于还包括集中闪蒸罐，所述集中闪蒸罐的炉筒冷却水出口连接所述还原炉炉筒冷却水进口，所述还原炉炉筒冷却水出口连接所述集中闪蒸罐炉筒冷却水回水入口及所述三氯氢硅集中汽化器管程入口，所述三氯氢硅集中汽化器管程出口连接所述集中闪蒸罐汽化器回水入口，所述集中闪蒸罐尾气冷却水出口连接所述尾气控温冷却器管程入口，所述尾气控温冷却器管程出口连接集中闪蒸罐尾气冷却水回水入口。

9.根据权利要求1所述一种多晶硅还原炉控温节能系统，其特征在所述混合器为管道静态混合器。

10.一种多晶硅还原炉控温节能系统的工艺，包括以下过程：

（1）外源的三氯氢硅液体进入三氯氢硅集中汽化器的壳程，还原炉的的高温还原炉炉筒回水作为三氯氢硅集中汽化器1汽化三氯氢硅的热源，高温炉筒水的回水进入三氯氢硅集中汽化器的管程，汽化三氯氢硅为气相；

（2）外源的氢气气体进入氢气预热器，和高温的还原炉尾气进行热交换；

（3）加热后的氢气和汽化的三氯氢硅进入混合器充分混合；

（4）混合后的气态三氯氢硅和氢气进入还原炉；

（5）还原炉反应后的尾气，经夹套冷却水管冷却，然后进入尾气控温冷却器控温；

（6）尾气经过尾气控温冷却器控温后进入氢气预热器，并对氢气预加热。

11.根据权利要求10所述多晶硅还原炉控温节能系统的工艺，其特征在于三氯氢硅采用集中汽化器进行集中汽化，每套三氯氢硅集中汽化器供应一台以上还原炉使用。

12.根据权利要求11所述多晶硅还原炉控温节能系统的工艺，其特征在于三氯氢硅集中汽化器供应4-10台还原炉使用。

13.根据权利要求10所述多晶硅还原炉控温节能系统的工艺，其特征在于在每套的三氯氢硅气相进气管上安装质量流量计和控制阀，用来调节不同时刻三氯氢硅的气相进料。

14.根据权利要求10所述多晶硅还原炉控温节能系统的工艺，其特征在于在氢气预热器管程的热氢气出口管上安装质量流量计和控制阀，用来调节不同时刻加热氢气的进料。

15.根据权利要求10所述多晶硅还原炉控温节能系统的工艺，其特征在于还原炉尾气进入硅粉过滤器去除多晶硅生长产生的硅粉以及拆炉产生的硅渣和硅粉之后再接入尾气控温冷却器。

16.根据权利要求10所述多晶硅还原炉控温节能系统的工艺，其特征在所述还原炉尾气包括氯硅烷、氯化氢和氢气。