[实用新型]立式吸附器及气体纯化吸附系统

说明书

本实用新型公开了立式吸附器及气体纯化吸附系统。其中，立式吸附器包括壳体、气体分布器、吸附剂层和设在壳体外表面的保温层，气体分布器设在壳体内且位于壳体上表面和下表面之间，气体分布器包括邻近壳体上表面布置的第一气体分布器和邻近壳体下表面布置的第二气体分布器；第一气体分布器和第二气体分布器之间设有至少两层吸附剂层，相邻两层吸附剂层之间分别独立地设有气体再分布器，每层吸附剂层的上表面/下表面与气体分布器/气体再分布器之间形成有中空夹层。该吸附器结构简单且容易设计制造，吸附效率高且吸附效果好，多个立式吸附器耦合连用可实现多晶硅生产过程中循环氢气的连续纯化并得到能够满足多晶硅生产要求的高纯氢气。

技术领域

本实用新型属于化工领域，具体而言，涉及立式吸附器及气体纯化吸附系统。

背景技术

多晶硅生产过程中有大量高纯的循环氢气，纯化这些循环氢气一般采用活性炭吸附的方式。目前，活性炭吸附器大多采用带有换热结构的吸附器，虽然这类吸附器整个装置的运行成本相对较低，但通常内部设有列管换热管或蛇形换热管、外部壳体有伴热管，由于该吸附器需要使用外部的热和冷对吸附器和吸附剂进行加热和冷却，因此就需要额外的热系统(热水/热油)和冷系统(冷水/冷油)，使得整个吸附装置的控制工艺(工艺物料系统控制、热系统控制、冷系统控制)比较复杂，整个吸附器结构复杂、设备较多、一次投资较高；而现有的不带换热结构的吸附器一般只设置一层吸附层，虽然结构简单、设备较少，但当气体量较大时严重影响对杂质的吸附效率及吸附效果。

显然，现有吸附纯化氢气的方法大多具有工艺及设备结构复杂、能耗较高、被吸附的微量杂质在系统内累积等问题。随着多晶硅生产规模的扩大和生产自动化程度的提高，人们开始关注设备构造简单，生产工艺简单，能耗在一定程度上能够接受的新工艺、新设备。因此，纯化循环氢气的工艺仍有待进一步提高。

实用新型内容

本实用新型旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。为此，本实用新型的一个目的在于提出立式吸附器及气体纯化吸附系统。该立式吸附器不仅结构更加简单，容易设计和制造，而且对含杂质气体的吸附效率及吸附效果更好，可以将多个立式吸附器耦合后用于多晶硅生产过程中循环氢气的连续纯化。

本实用新型主要是基于以下问题提出的：

发明人发现，现有的采用不带换热结构的吸附器对多晶硅生产过程中产生的循环氢气进行净化处理时，由于没有外部热和冷给吸附器和吸附剂升温和降温，完全依靠热氢气或冷氢气给吸附器和吸附剂升温和降温，会产生大量的冲洗气体，处理同样的原料气体量产生的冲洗气量约是采用带有换热结构的吸附器产生的冲洗气量的20倍，所需要的再生气处理系统(压缩、冷凝、吸附)比较大，整个装置的运行成本也较高，多用在原料氢气量较大的场合；并且现有的吸附纯化氢气的工艺都没有除氢气中微量杂质的功能，所得的氢气产品不能满足高品质多晶硅(电子级多晶硅、区熔级多晶硅)的生产需求。

为此，根据本实用新型的第一个方面，本实用新型提出了一种立式吸附器。根据本实用新型的实施例，该立式吸附器包括：

壳体，所述壳体为中空结构，所述壳体的上表面设有气体出口和/或气体入口，所述壳体的下表面设有气体入口和/或气体出口；

气体分布器，所述气体分布器设在所述壳体内且位于所述壳体上表面和下表面之间，所述气体分布器包括邻近所述壳体上表面布置的第一气体分布器和邻近所述壳体下表面布置的第二气体分布器；

吸附剂层，所述第一气体分布器和所述第二气体分布器之间设有至少两层吸附剂层，相邻两层所述吸附剂层之间分别独立地设有气体再分布器，每层所述吸附剂层的上表面/下表面与所述气体分布器/所述气体再分布器之间形成有中空夹层；

保温层，所述保温层设在所述壳体外表面。