[发明专利]一种冷氢化反应的节能方法及系统

权利要求书

1.一种冷氢化反应的节能方法，包括：

将四氯化硅原料加热至汽化，得到四氯化硅气体；

采用冷氢化反应后生成的气相混合物作为热源，对四氯化硅气体和氢气原料进行初步加热；

对经过初步加热升温后的四氯化硅气体和氢气进行再次加热，并在再次加热后将其与硅粉进行冷氢化反应生成所述气相混合物。

2.根据权利要求1所述的冷氢化反应的节能方法，其特征在于，所述对四氯化硅气体和氢气原料进行初步加热包括两级换热加热，具体包括：

先将冷氢化反应生成的气相混合物通入到第二换热器中作为热源，再将从第二换热器中输出的所述气相混合物通入到第一换热器中作为热源；同时，

先将四氯化硅气体和氢气通入到第一换热器，再通入到第二换热器，使四氯化硅气体和氢气与冷氢化反应生成的所述气相混合物在第一换热器、第二换热器中逐步进行两级换热，得到初步升温后的四氯化硅气体和氢气和初步降温后的所述气相混合物。

3.根据权利要求2所述的冷氢化反应的节能方法，其特征在于，还包括：

在所述将四氯化硅原料加热至汽化之前，将所述初步降温后的所述气相混合物对所述四氯化硅原料进行预热；以及，

在采用冷氢化反应生成的所述气相混合物作为热源对氢气原料进行初步加热之前，对氢气原料进行预热。

4.根据权利要求3所述的冷氢化反应的节能方法，其特征在于，所述四氯化硅原料加热至汽化是采用第一蒸汽作为热源进行加热，所述第一蒸汽的温度为180-190℃，压力为1.0-1.2MPa，

所述对氢气原料预热是采用第二蒸汽作为热源进行预热，所述第二蒸汽的温度为180-190℃，压力为1.0-1.2MPa。

5.根据权利要求1-4任意一项所述的冷氢化反应的节能方法，其特征在于，所述对经过初步加热升温后的四氯化硅气体和氢气进行再次加热是采用电加热方式将所述换热加热升温后的四氯化硅气体和氢气加热至500-560℃，加热后的气体压力为2.0-3.1MPa。

6.一种冷氢化反应系统，其特征在于，包括反应器(7)、汽化塔(1)、换热器、以及加热器(6)，

所述反应器(7)，用于四氯化硅气体、氢气和硅粉进行冷氢化反应；

所述汽化塔(1)，用于将四氯化硅原料加热至汽化，得到所述四氯化硅气体；

所述换热器，用于将所述反应器(7)中冷氢化反应生成的气相混合物对氢气原料和所述汽化塔(1)中汽化后产生的四氯化硅气体进行初步换热加热；

所述加热器(6)，与所述换热器、所述反应器(7)分别相连，用于对经过初步加热升温后的四氯化硅气体和氢气进行再次加热，并在再次加热后将其通入到所述反应器中进行冷氢化反应。

7.根据权利要求7所述的冷氢化反应系统，其特征在于，所述换热器包括第一换热器(3)、第二换热器(5)，

所述第一换热器(3)的冷介质入口，与所述汽化塔相连，以通入四氯化硅气体，第一换热器的冷介质入口还用于通入氢气原料，其冷介质出口与所述第二换热器的冷介质入口相连，以将第一换热器中的四氯化硅气体和氢气通入到第二换热器(5)；

所述第二换热器(5)的热介质入口，与所述反应器相连，以通入冷氢化反应生成的气相混合物，其热介质出口与所述第一换热器(3)的热介质入口相连，以将第二换热器中的气相混合物通入到第一换热器，使冷氢化反应生成的气相混合物与四氯化硅气体和氢气在第一换热器、第二换热器中逐步进行两级换热，

所述第二换热器(5)的冷介质出口，与所述加热器(6)相连，用于将在第二换热器中换热升温后的四氯化硅气体和氢气通入到所述加热器进行再次加热。

8.根据权利要求7所述的冷氢化反应系统，其特征在于，所述第一换热器(3)、所述第二换热器(5)采用管壳式换热器，所述加热器(6)采用辐射式电加热器。