一种四氯化硅汽化器的制造方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种回收多晶硅副产物一一四氯化硅用到的设备，尤其涉及一种将四氯化硅汽化的汽化器。
【背景技术】
[0002]目前多晶硅生产主流技术路线为改良西门子，其中每生产一公斤多晶硅会副产20公斤左右的四氯化硅，对于该副产物的回收现有技术都是采用氯化硅冷氢化技术将其转化成三氯氢硅(多晶硅生产的原料)，这样就充分回收利用了四氯化硅；冷氢化反应条件一般为l~4MPaG，400~600°C，反应方程式为3SiCL4+2H2+Si=4SiHCL3，反应在气固相流化床中进行，离开冷氢化反应器的高温气体温度同反应温度接近，为400~600°C。为了达到气固反应条件，进入冷氢化反应器的四氯化硅液体需要汽化为气体后才可以进入反应器发生反应。
[0003]授权公告号为CN202400856U，授权公告日为2012年8月29日的中国实用新型专利公开了一种四氯化硅汽化器，四氯化硅汽化器设置有导热油进口和导热油出口，其分别通过分隔板分割的区域与换热管连通，达到换热的目的。四氯化硅液体通过管进入汽化器，通过与换热管中的导热油换热，达到热量交换，汽化四氯化硅的目的。汽化之后的四氯化硅气体通过四氯化硅出气口导出汽化器。进一步地，还可以通过排污管定期清除汽化液体中的各种杂质以及不易汽化的各种物质；通过液位计测量注入四氯化硅的量，从而保证汽化器内四氯化硅可以高效汽化。该实用新型汽化四氯化硅采用的就是用高温导热油加热汽化四氯化硅，采用这种汽化方式的缺陷在于:
[0004]1、汽化采用高温导热油，需要消耗大量的高温导热油，汽化成本较高；
[0005]2、在汽化四氯化硅时，需要不停的通入高温导热油，热量损耗较大；
[0006]3、由于高温导热油的使用，需要严格密封，密封不严就会造成导热油的泄漏，生产不易控制；
[0007]4、四氯化硅在转化成三氯氢硅后，排出的混合气体的温度高达500°C左右，而这部分高温混合气体没有经过回收利用而直接进入下游湿法洗涤流程，造成了热量的浪费。
【实用新型内容】
[0008]为了克服克服现有四氯化硅汽化器存在的热能浪费、高温导热油消耗量大、汽化成本高的缺陷，本实用新型提供一种四氯化硅汽化器，该汽化器充分利用四氯化硅在进行冷氢化反应后的高温合成气体中的热量汽化四氯化硅，大大减少了能量的消耗，同时不再使用高温导热油，大大降低了汽化成本。
[0009]为了解决上述技术问题，本实用新型采用的技术方案是:
[0010]一种四氯化硅汽化器，其特征在于:包括汽化罐体和换热管，换热管纵向排列在汽化罐体内，汽化罐体的顶部设置有合成气体进口，汽化罐体底部设置有合成气体出口，汽化罐体侧面设置有四氯化硅液体进口和四氯化硅气体出口，合成气体进口和合成气体出口与换热管相连通，四氯化硅液体进口和四氯化硅气体出口与汽化罐体连通。
[0011]还包括折流板，折流板垂直连接在换热管上。
[0012]所述换热管有多根，相互平行安装在汽化罐体内；所述折流板有多块，相互平行设置，换热管垂直穿过折流板。
[0013]本实用新型具有以下优点:
[0014]本实用新型包括汽化罐体、折流板和换热管，换热管纵向排列在汽化罐体内，折流板垂直连接在换热管上，汽化罐体的顶部设置有合成气体进口，汽化罐体底部设置有合成气体出口，汽化罐体侧面设置有四氯化硅液体进口和四氯化硅气体出口，合成气体进口和合成气体出口与换热管相连通，四氯化硅液体进口和四氯化硅气体出口与汽化罐体连通，所述换热管有多根，相互平行安装在汽化罐体内；所述折流板有多块，相互平行设置，换热管垂直穿过折流板。本实用新型的合成气体进口通入四氯化硅冷氢化后的高温合成气体(500°C左右)，该高温合成气体进入到换热管内，液体的四氯化硅(180°C)从四氯化硅液体进口通入，四氯化硅液体与换热管接触汽化成汽体后从四氯化硅汽体(180°C )出口排出，完成四氯化硅的汽化，换热管内的合成气体从合成气体(350°C左右)出口排出；整个汽化过程没有使用导热油来汽化四氯化硅，降低了汽化成本，同时没有导热油的参与，也就不会引起导热油的泄漏，而且本实用新型的热量来自四氯化硅冷氢化后的高温合成气体，对该气体中的热量进行了回收再利用，而不是直接进入下游湿法洗涤流程，大大减少了能量的消耗，进而降低了四氯化硅的汽化成本。而本实用新型中的折流板的作用是增大四氯化硅液体的流动面积，提高汽化效率。
【附图说明】
[0015]图1为本实用新型整体结构示意图；
[0016]图2为汽化器连接在四氯化硅冷氢化系统中的示意图。
[0017]图中标记1、四氯化硅汽化器，10、汽化罐体，11、换热管，12、合成气体进口，13、合成气体出口，14、四氯化硅液体进口，15、四氯化硅气体出口，16、折流板，2、电加热器，3、冷氢化反应器，4、除尘洗涤塔。
【具体实施方式】
[0018]本实用新型是针对目前采用导热油汽化四氯化硅存在的耗能高、导热油使用量大，四氯化硅冷氢化后的合成气体热量未回收利用的缺陷进行的改进。
[0019]本实用新型的关键点在于用四氯化硅冷氢化后的合成气体代替导热油来汽化四氯化硅，从而克服了上述缺陷。
[0020]下面结合具体实施例来详细阐述本实用新型:
[0021]实施例1
[0022]如图1所示，本实施例包括一个汽化罐体10，在汽化罐体10的顶部设置合成气体进口 12，在汽化罐体的底部设置合成气体出口 13，在汽化罐体内纵向设置多根换热管11，换热管11相互平行设置；换热管11 一端与合成气体进口 12相连通，另一端与合成气体出口 13相连通；合成气体从合成气体进口 12进入，然后进入到每根换热管11内，最后从合成气体出口 13流出；合成气体流进换热管内的温度大约为500°C，流出合成气体出口 13后的温度大约为350°C ;汽化罐体10的侧面设置有四氯化硅液体进口 14和四氯化硅汽体出口15，四氯化硅液体进口 14和四氯化硅汽体出口 15与汽化罐体10相连通，四氯化硅液体从四氯化硅液体进口 14流进汽化罐体10内，与换热管11接触，汽化成四氯化硅汽体从四氯化硅气体出口 15排出，从而达到了汽化四氯化硅的目的。进入汽化罐体10内的四氯化硅液体的温度为180°C左右，从四氯化娃汽体出口 15排出的四氯化娃汽体的温度为180°C左右。本实施例整个汽化过程没有使用导热油来汽化四氯化硅，降低了汽化成本，同时没有导热油的参与，也就不会引起导热油的泄漏，而且本本实施例的热量来自四氯化硅冷氢化后的高温合成气体，对该气体中的热量进行了回收再利用，而不是直接进入下游湿法洗涤流程，大大减少了能量的消耗，进而降低了四氯化硅的汽化成本。
[0023]实施例2
[0024]如图1所示，本实施例包括一个汽化罐体10，在汽化罐体10的顶部设置合成气体进口 12，在汽化罐体的底部设置合成气体出口 13，在汽化罐体内纵向设置多根换热管11，换热管11相互平行设置；换热管11 一端与合成气体进口 12相连通，另一端与合成气体出口 13相连通；合成气体从合成气体进口 12进入，然后进入到每根换热管11内，最后从合成气体出口 13流出；合成气体流进换热管内的温度大约为500°C，流出合成气体出口 13后的温度大约为350°C ;汽化罐体10的侧面设置有四氯化硅液体进口 14和四氯化硅汽体出口15，四氯化硅液体进口 14和四氯化硅汽体出口 15与汽化罐体10相连通，四氯化硅液体从四氯化硅液体进口 14流进汽化罐体10内，与换热管11接触，汽化成四氯化硅汽体从四氯化硅气体出口 15排出，从而达到了汽化四氯化硅的目的。进入汽化罐体10内的四氯化硅液体的温度为180°C左右，从四氯化娃汽体出口 15排出的四氯化娃汽体的温度为180°C左右。
[0025]本实施例还包括折流板16，折流板16垂直连接在换热管11上。所述换热管11有多根，相互平行安装在汽化罐体10内；所述折流板16有多块，相互平行设置，换热管11垂直穿过折流板16。本实施例整个汽化过程没有使用导热油来汽化四氯化硅，降低了汽化成本，同时没有导热油的参与，也就不会引起导热油的泄漏，而且本本实施例的热量来自四氯化硅冷氢化后的高温合成气体，对该气体中的热量进行了回收再利用，而不是直接进入下游湿法洗涤流程，大大减少了能量的消耗，进而降低了四氯化硅的汽化成本。设置的折流板的作用是增大四氯化硅液体的流动面积，提高汽化效率。
[0026]实施例3
[0027]如图1和图2所示，将本实用新型提供的四氯化硅汽化器I连接在四氯化硅冷氢化系统中，汽化后的四氯化硅气体和氢气用电加热器2加热到550°C后通入到冷氢化反应器3中与硅进行冷氢化反应，反应后的合成气体通过管道连接在四氯化硅汽化器I的合成气体进口 12上，合成气体出口 13通过管道连接在除尘洗涤塔4上。这样冷氢化反应后的合成气体的热量得到了进一步回收利用，而不是直接除尘洗涤，热量重新利用，能耗降低。
【主权项】
1.一种四氯化硅汽化器，其特征在于:包括汽化罐体和换热管，换热管纵向排列在汽化罐体内，汽化罐体的顶部设置有合成气体进口，汽化罐体底部设置有合成气体出口，汽化罐体侧面设置有四氯化硅液体进口和四氯化硅气体出口，合成气体进口和合成气体出口与换热管相连通，四氯化硅液体进口和四氯化硅气体出口与汽化罐体连通。
2.根据权利要求1所述的一种四氯化硅汽化器，其特征在于:还包括折流板，折流板垂直连接在换热管上。
3.根据权利要求2所述的一种四氯化硅汽化器，其特征在于:所述换热管有多根，相互平行安装在汽化罐体内；所述折流板有多块，相互平行设置，换热管垂直穿过折流板。
【专利摘要】本实用新型涉及一种四氯化硅汽化器，包括汽化罐体和换热管，换热管纵向排列在汽化罐体内，汽化罐体的顶部设置有合成气体进口，汽化罐体底部设置有合成气体出口，汽化罐体侧面设置有四氯化硅液体进口和四氯化硅气体出口，合成气体进口和合成气体出口与换热管相连通，四氯化硅液体进口和四氯化硅气体出口与汽化罐体连通。本实用新型充分利用四氯化硅在进行冷氢化反应后的高温合成气体中的热量汽化四氯化硅，大大减少了能量的消耗，同时不再使用高温导热油，大大降低了四氯化硅汽化成本。
【IPC分类】C01B33-03, C01B33-107
【公开号】CN204529328
【申请号】CN201520191892
【发明人】周奇, 李斌, 甘居富
【申请人】四川永祥多晶硅有限公司
【公开日】2015年8月5日
【申请日】2015年4月1日