專利名稱：還原爐/氫化爐尾氣預(yù)熱進(jìn)料裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及多晶硅生產(chǎn)中還原爐、氫化爐尾氣熱能的回收再利用技術(shù)，特別是一種還原爐/氫化爐尾氣預(yù)熱進(jìn)料裝置。
背景技術(shù)：
原料三氯氫硅(四氯化硅)在蒸發(fā)器中汽化，并同時(shí)與氫氣按照一定比例進(jìn)行混 合預(yù)熱，進(jìn)入還原爐(氫化爐)。如圖1所示，蒸發(fā)器直接與還原爐(氫化爐)的尾氣雙管 連接，還原爐(氫化爐)反應(yīng)后的高溫尾氣經(jīng)一級(jí)冷卻器冷卻，采用水冷方式，管程進(jìn)口溫 度490°C，出口溫度200°C，熱量損耗嚴(yán)重，能耗較大，且增加了水系統(tǒng)處理的冷卻負(fù)荷。

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型為了解決上述技術(shù)問題，提供了新型的還原爐/氫化爐尾氣預(yù)熱進(jìn)料 裝置，可以充分利用還原(氫化)尾氣余熱(500°C左右)，通過氣氣換熱方式，將出蒸發(fā)器 的混合氣體(TCS/STC+H2)充分氣化，進(jìn)入還原爐(氫化爐)內(nèi)通電的熾熱硅芯/硅棒的表 面，生成多晶硅沉積在硅芯/硅棒的表面。以此降低能耗，減少水系統(tǒng)處理的冷卻負(fù)荷。本實(shí)用新型的技術(shù)方案如下還原爐/氫化爐尾氣預(yù)熱進(jìn)料裝置，還原爐/氫化爐的中心進(jìn)料口尾氣雙管連接 有一級(jí)尾氣冷卻器，其特征在于所述一級(jí)尾氣冷卻器為管殼式氣氣換熱器，還原爐中心進(jìn) 料口尾氣雙管經(jīng)管殼式氣氣換熱器與蒸發(fā)器連接；所述管殼式氣氣換熱器一端的出氣管和 管殼式氣氣換熱器頂部的進(jìn)氣管均與還原爐/氫化爐的中心進(jìn)料口尾氣雙管連接，管殼式 氣氣換熱器的另一端與蒸發(fā)器的出氣管連接。所述管殼式氣氣換熱器的出氣管和進(jìn)氣管的管口處均設(shè)置有球閥。所述蒸發(fā)器的出氣管管口處設(shè)置有球閥。通過氣氣換熱方式，將出蒸發(fā)器的混合氣體(TCS/STC+H2 三氯氫硅/四氯化硅+ 氫氣)與還原爐/氫化爐尾氣進(jìn)行熱交換，將進(jìn)氣充分預(yù)熱后進(jìn)入還原爐(氫化爐)沉積。本實(shí)用新型的有益效果如下1)通過氣氣換熱方式，氣體充分氣化，使進(jìn)還原爐的氣場(chǎng)分布均勻，有效改善硅棒頂部爆米花現(xiàn)象，使產(chǎn)品質(zhì)量從外觀得到改善；2)蒸發(fā)器處理能力是多晶硅產(chǎn)量提升的瓶頸，并且有利于生產(chǎn)平穩(wěn)進(jìn)行；3)尾氣預(yù)熱進(jìn)料的實(shí)施，降低了能耗，減少了水系統(tǒng)冷卻處理負(fù)荷。

圖1為背景技術(shù)所采用的傳統(tǒng)冷卻結(jié)構(gòu)示意圖圖2為本實(shí)用新型所采用的傳統(tǒng)冷卻結(jié)構(gòu)示意圖具體實(shí)施方式
如圖2所示，還原爐/氫化爐尾氣預(yù)熱進(jìn)料裝置，還原爐/氫化爐1的中心進(jìn)料口 尾氣雙管2連接有一級(jí)尾氣冷卻器，所述一級(jí)尾氣冷卻器為管殼式氣氣換熱器4，還原爐中 心進(jìn)料口尾氣雙管2經(jīng)管殼式氣氣換熱器4與蒸發(fā)器3連接；所述管殼式氣氣換熱器4 一 端的出氣管5和管殼式氣氣換熱器4頂部的進(jìn)氣管6均與還原爐/氫化爐1的中心進(jìn)料口 尾氣雙管2連接，管殼式氣氣換熱器4的另一端與蒸發(fā)器3的出氣管7連接。所述管殼式氣氣換熱器4的出氣管5和進(jìn)氣管6的管口處均設(shè)置有球閥。所述蒸發(fā)器3的出氣管7管口處設(shè)置有球閥。通過氣氣換熱方式，將出蒸發(fā)器3的(TCS/STC+H2 三氯氫硅/四氯化硅+氫氣) 混合氣體與還原爐(氫化爐)尾氣進(jìn)行熱交換，將進(jìn)氣充分預(yù)熱后進(jìn)入還原爐(氫化爐) 沉積。在中心進(jìn)料口尾氣雙管2管線至一級(jí)尾氣冷卻器封頭管線之間，增加一換熱器管 線與蒸發(fā)器3至尾氣雙管2管線，通過氣氣換熱方式，將出蒸發(fā)器3的(TCS+H2)混合氣體 與還原爐尾氣雙管2進(jìn)行熱交換，充分氣化后進(jìn)入還原爐沉積。
權(quán)利要求還原爐/氫化爐尾氣預(yù)熱進(jìn)料裝置，還原爐/氫化爐(1)的中心進(jìn)料口尾氣雙管(2)連接有一級(jí)尾氣冷卻器，其特征在于所述一級(jí)尾氣冷卻器為管殼式氣氣換熱器(4)，還原爐中心進(jìn)料口尾氣雙管(2)經(jīng)管殼式氣氣換熱器(4)與蒸發(fā)器(3)連接；所述管殼式氣氣換熱器(4)一端的出氣管(5)和管殼式氣氣換熱器(4)頂部的進(jìn)氣管(6)均與還原爐/氫化爐(1)的中心進(jìn)料口尾氣雙管(2)連接，管殼式氣氣換熱器(4)的另一端與蒸發(fā)器(3)的出氣管(7)連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的還原爐/氫化爐尾氣預(yù)熱進(jìn)料裝置，其特征在于所述管殼 式氣氣換熱器(4)的出氣管(5)和進(jìn)氣管(6)的管口處均設(shè)置有球閥。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的還原爐/氫化爐尾氣預(yù)熱進(jìn)料裝置，其特征在于所述 蒸發(fā)器(3)的出氣管(7)管口處設(shè)置有球閥。
專利摘要本實(shí)用新型公開了還原爐/氫化爐尾氣預(yù)熱進(jìn)料裝置，還原爐/氫化爐的中心進(jìn)料口尾氣雙管連接有一級(jí)尾氣冷卻器，所述一級(jí)尾氣冷卻器為管殼式氣氣換熱器，還原爐中心進(jìn)料口尾氣雙管經(jīng)管殼式氣氣換熱器與蒸發(fā)器連接；所述管殼式氣氣換熱器一端的出氣管和管殼式氣氣換熱器頂部的進(jìn)氣管均與還原爐/氫化爐的中心進(jìn)料口尾氣雙管連接，管殼式氣氣換熱器的另一端與蒸發(fā)器的出氣管連接；本實(shí)用新型通過氣氣換熱方式，氣體充分氣化，使進(jìn)還原爐的氣場(chǎng)分布均勻，有效改善硅棒頂部爆米花現(xiàn)象，使產(chǎn)品質(zhì)量從外觀得到改善；蒸發(fā)器處理能力是多晶硅產(chǎn)量提升的瓶頸，并且有利于生產(chǎn)平穩(wěn)進(jìn)行；尾氣預(yù)熱進(jìn)料的實(shí)施，降低了能耗，減少了水系統(tǒng)冷卻處理負(fù)荷。
文檔編號(hào)C01B33/03GK201770487SQ20102029785
公開日2011年3月23日 申請(qǐng)日期2010年8月19日 優(yōu)先權(quán)日2010年8月19日
發(fā)明者徐軍, 李艷, 洪浩, 陳少華, 陳紹林 申請(qǐng)人:天威四川硅業(yè)有限責(zé)任公司