[发明专利]多晶硅活性炭吸附塔及控温方式

说明书

本发明公开了一种多晶硅活性炭吸附塔及控温方式,包括塔体和裙座，塔体的下封头上设有混合气体入口，塔体上封头设有人孔、气体出口、氢气逆吹口，塔壁设有排污口、测温口，测温口为T1、T2、T3、T4四个温度检测仪，塔体内固定有固定板，相邻两个固定板之间形成一个吸附区，每个吸附区内装填活性炭，在与每个吸收区相对应的塔体外壁上对应焊接一个盘管，蛇形管的进料口位于上封头侧，出料口位于下封头侧，进料口和出料口分布塔体两侧，气体出口处安置气体检测仪，相对于传统内热管、外夹套的传热方式，本发明在塔体外壁采用分段盘管与塔体内蛇形管的方式，在保证了传热效率的基础上，又能实现对温度的局部控制，使得整个工作过程精准、高效。

技术领域

本发明涉及活性炭吸附塔的吸附再生处理技术，尤指一种多晶硅活性炭吸附塔。

背景技术

多晶硅干法回收工艺过程中，采用活性炭吸附塔对还原尾气中的氢气进行提纯和净化是目前“改良西门子”中氢气回收利用的主流处理方法。活性炭吸附塔是该工艺方法的关键设备，其设备性能和处理能力直接决定了氢气回收的成本。活性炭吸附塔工作时，分为三个过程：活性炭对氢气进行吸附提纯、加热活性炭使杂质气体脱附并用纯氢气逆向吹扫、降温使活性炭继续工作。后两个过程又并成为活性炭的再生过程

活性炭的吸附效率和再生周期的长短是表征活性炭吸附塔性能好坏的最直接因素。活性炭的吸附效率主要受温度影响，塔内温度场分布越均匀，吸附效率越好，因此在吸附过程中，应把塔内温度控制在合适范围内。再生周期主要受活性炭吸附塔传热方式的影响，杂质脱附需要把活性炭加热到某一指定温度，降温重生也需要将活性炭冷却到最佳工作温度。合理设计传热构件与传热方式，能缩短活性炭吸附塔再生周期。综上可以发现，温度控制是影响活性炭吸附塔性能的最关键因素。

活性炭的优化设计已成为多晶硅行业的一项重要课题：公开号为CN202237704U的专利介绍了一组外部设置夹套、内部设置换热管组的活性炭吸附塔，其管组为阶梯型。该活性炭吸附塔能提高活性炭吸附效率，然而阶梯型换热管组的换热效率有待提高。公开号为CN202620979U的专利提供了一种可拆式套管结构吸附柱，吸附柱外壁设置外半管环管，内部采用套管结构的直列管，内套管与内套管环管采用法兰连接。该活性炭吸附塔传吸附效率较高、热性能较好，然而在温度控制方面有待提高，内套管与内套管环管法兰连接存在着法兰紧固难、法兰密封泄露时不易察觉的缺陷。

发明内容

本发明公开一种多晶硅活性炭吸附塔及控温方式，相对于传统内热管、外夹套的传热方式，本发明在塔体外壁采用分段盘管结合塔体内蛇形管的方式，在保证了传热效率的基础上，又能实现对温度的局部控制，使得整个工作过程精准、高效。

本发明公开的技术方案如下：一种多晶硅活性炭吸附塔及控温方式,吸附塔包括塔体和裙座，塔体的下封头上设有混合气体入口，塔体上封头设有人孔、气体出口、氢气逆吹口，塔壁设有排污口、测温口，其特征在于，测温口为T1、T2、T3、T4四个温度检测仪，塔体内固定设置有在竖直方向上间隔设置的用于固定蛇形管的五层的固定板，相邻两个固定板之间形成一个吸附区，吸附区从上到下分别为f1、f2、f3、f4，每个吸附区对应一个温度检测仪，每个吸附区内装填活性炭，在与每个吸收区相对应的塔体外壁上对应焊接一个盘管，蛇形管的进料口位于上封头侧，出料口位于下封头侧，进料口和出料口分布塔体两侧，气体出口处安置气体检测仪，

控温方式：设置温度传感器的吸附范围值、再生范围值；

吸附过程：启动泵把混合气体送入混合气体入口，混合气体由下至上分别经过四个吸附区，位于四个吸附区的温度检测仪实时将塔内温度反馈给计算机，如果某一吸附区的温度超过吸附范围值的上限，计算机控制泵抽取冷源介质进入该吸附区的盘管，通过塔体壁面传热的方式移走吸附热，使温度维持在吸附范围值内，气体检测仪检测除杂后气体中氯化氢的含量并实时反馈给计算机，当气体检测仪显示的氯化氢气体含量超过预设值时，计算机会控制泵停止进料；