一种防止气相回火的尾气处理系统的制作方法

本技术涉及多晶硅生产中事故尾气处理的安全防护设备，具体涉及一种防止气相回火的尾气处理系统。

背景技术：

1、在硅烷气制造行业的生产流程中，硅烷尾气的处理是保障生产安全与满足环保合规要求的关键环节。目前行业内普遍采用火炬焚烧方式处理硅烷尾气，通过燃烧转化尾气中的可燃成分，降低其对环境的危害及安全风险。

2、但现有火炬焚烧处理方式存在显著的回火安全隐患，其风险源于生产工况波动导致的尾气气量变化：当尾气气量逐渐降低时，火炬出口的尾气流速会同步减小，一旦尾气流速低于燃烧速度，火焰极易逆向传播至前序系统引发回火。回火会导致前序系统温度急剧升高，进而烧坏法兰垫片等密封部件；密封失效后，硅烷等危险物料会发生泄露，可能引发爆炸、中毒等严重安全事故，对生产设备、人员安全及周边环境构成极大威胁。

3、为应对上述回火风险，行业内已形成两种传统防回火技术方案：一是采用阻火器，但其受结构特性限制，对逆向传播火焰的阻挡能力较弱，防护可靠性不足，难以有效切断火焰传播路径，前序系统仍面临回火风险；二是采用防回火液相储罐，虽阻火能力优于阻火器，但仍存在安全漏洞，其与前序系统连接的管路前端会持续燃烧，无法彻底解决前系统温度升高的问题，且设备制造成本、安装成本及后期维护成本均较高，不利于广泛推广应用。

4、综上，现有硅烷尾气焚烧处理系统的防回火方法，或因阻火可靠性不足导致安全风险居高不下，或因成本过高难以普及，均无法实现安全防护与经济性的平衡。因此，仍需对现有的工艺或设备进行优化，以解决上述技术问题。

技术实现思路

1、本实用新型的目的在于解决现有多晶硅生产中存在的尾气处理系统回火问题，提出一种防止气相回火的尾气处理系统。

2、本实用新型通过下述技术方案实现：

3、一种防止气相回火的尾气处理系统，包括dcs、尾气放散单元和氮气吹扫单元，

4、尾气放散单元包括依次连接的尾气主管、缓冲罐和至少两级并联的尾气放散管道；

5、氮气吹扫单元包括氮气主管，氮气主管连通有多条氮气分管，氮气分管的条数与尾气放散管道的级数相等，每级尾气放散管道对应连接一条氮气分管；

6、缓冲罐上设有压力传感器ⅰ，

7、每条尾气放散管道、氮气分管上均设有阀门；

8、dcs分别与压力传感器ⅰ，以及尾气放散管道和氮气分管上的阀门控制连接。

9、进一步的，尾气放散单元包括三级尾气放散管道，三级尾气放散管道包括一级放散管道、二级放散管道和三级放散管道，氮气吹扫单元包括氮气分管ⅰ、氮气分管ⅱ和氮气分管ⅲ，所述一级放散管道、二级放散管道和三级放散管道分别与氮气分管ⅰ、氮气分管ⅱ和氮气分管ⅲ连通，氮气分管ⅰ、氮气分管ⅱ和氮气分管ⅲ上分别设有阀门ⅰ、阀门ⅱ和阀门ⅲ。

10、进一步的，所述阀门ⅰ、阀门ⅱ和阀门ⅲ为开关阀、电磁阀中的一种。

11、进一步的，还包括用于监测一级放散管道的出口处用于监测火焰状态的火检设备，火检设备与dcs信号连接，火检设备包括紫外火检装置或铠装热电偶。

12、进一步的，火检设备通过支架固定安装在一级放散管道出口端的侧上方。

13、进一步的，还包括用于可视化监控出口工况的工业电视，与工业电视信号连接的图像采集镜头采用耐高温石英玻璃，工业电视的外壳为防爆型壳体，工业电视与dcs信号连接。

14、进一步的，氮气主管上设有压力传感器ⅱ。

15、本发明与现有技术相比，具有以下优点及有益效果：

16、一、本实用新型中，提出一种防止气相回火的尾气处理系统，通过dcs、尾气放散单元与氮气吹扫单元的协同设计，实现了硅烷尾气处理的自动化精准控制。缓冲罐可稳定尾气压力，避免气量波动导致的流速骤变，降低回火诱因；至少两级并联的尾气放散管道能适配不同工况下的尾气排放量，确保尾气流速始终维持在安全范围；氮气分管与放散管道一一对应，可在风险触发时快速介入吹扫，高效阻断火焰传播路径。压力传感器与dcs的联动控制，让系统能实时响应工况变化，自动调节阀门状态，大幅提升了防回火的及时性与可靠性，同时简化了人工操作，平衡了安全防护与运行效率。

17、二、本实用新型中，优选采用三级并联的尾气放散管道与三条氮气分管的适配设计，进一步细化了工况适配范围，可精准匹配高、中、低不同气量的尾气处理需求，避免单一管道在气量波动时出现流速过低的问题。每条氮气分管对应一级放散管道并配备独立阀门，使得氮气吹扫可针对性作用于存在回火风险的管道，既保证了吹扫效果，又避免了氮气资源的浪费。分级控制的设计让系统操作更灵活，可根据实际尾气排放量选择性开启对应管道与吹扫支路，提升了系统运行的经济性，同时强化了防回火防护的精准性。

18、三、本实用新型中，阀门选用开关阀或电磁阀，适配了系统自动化控制的核心需求。开关阀具备结构稳定、密封性能可靠的优势，可有效避免尾气或氮气泄漏，保障系统运行的密封性与安全性；电磁阀则响应速度快，便于调节阀门开度，确保氮气吹扫及时介入，快速阻断回火传播。两种阀门类型的可选设计，让用户可根据实际生产工况、成本预算灵活适配，提升了系统的通用性与实用性，同时满足不同场景下的防回火响应效率要求。

19、四、本实用新型中，在一级放散管道出口设置火检设备并与dcs信号连接，实现了火焰状态的实时监测与快速预警。紫外火检装置可精准捕捉火焰紫外光谱，铠装热电偶能及时感知温度突变，两种设备均能快速识别回火迹象并反馈至dcs，弥补了单一压力监测的局限性。通过dcs的联动控制，可在检测到回火风险的瞬间触发氮气吹扫、阀门调节等防护动作，大幅缩短了风险响应时间，进一步提升了系统防回火的可靠性，避免火焰逆向蔓延至前序系统。

20、五、本实用新型中，火检设备通过支架安装在一级放散管道出口端的侧上方，该安装位置能有效避免尾气直接冲击设备，减少高温尾气与杂质对火检元件的侵蚀，延长设备使用寿命。同时，侧上方的安装角度可确保检测视野覆盖管道出口全截面，避免监测盲区，提升火焰状态识别的准确性与全面性。

21、六、本实用新型中，工业电视的增设实现了尾气放散出口工况的可视化监控，与火检设备的信号监测形成双重保障，方便操作人员直观观察火焰状态，及时发现异常情况并辅助判断。耐高温石英玻璃镜头可抵御尾气燃烧产生的高温，防爆型壳体适配硅烷尾气的危险环境，确保工业电视在恶劣工况下稳定运行，无安全隐患。与 dcs 的信号连接让可视化画面实时同步至控制终端，提升了系统运维的便捷性与安全性，避免因单一监测手段失效导致的风险遗漏。

22、七、本实用新型中，在氮气主管上设置压力传感器ⅱ，可实时监测氮气气源压力，确保氮气吹扫时具备充足且稳定的压力支撑。当氮气压力低于预设阈值时，dcs可及时发出预警信号，提醒操作人员补充气源或排查故障，避免因氮气压力不足导致吹扫力度不够、无法有效阻断火焰的问题。

1.一种防止气相回火的尾气处理系统，其特征在于：包括dcs（1）、尾气放散单元和氮气吹扫单元，

2.根据权利要求1所述的一种防止气相回火的尾气处理系统，其特征在于：尾气放散单元包括三级尾气放散管道，三级尾气放散管道包括一级放散管道（4）、二级放散管道（5）和三级放散管道（6），氮气吹扫单元包括氮气分管ⅰ（9）、氮气分管ⅱ（10）和氮气分管ⅲ（11），所述一级放散管道（4）、二级放散管道（5）和三级放散管道（6）分别与氮气分管ⅰ（9）、氮气分管ⅱ（10）和氮气分管ⅲ（11）连通，氮气分管ⅰ（9）、氮气分管ⅱ（10）和氮气分管ⅲ（11）上分别设有阀门ⅰ（12）、阀门ⅱ（13）和阀门ⅲ（14）。

3.根据权利要求2所述的一种防止气相回火的尾气处理系统，其特征在于：所述阀门ⅰ（12）、阀门ⅱ（13）和阀门ⅲ（14）为开关阀、电磁阀中的一种。

4.根据权利要求2所述的一种防止气相回火的尾气处理系统，其特征在于：还包括用于监测一级放散管道（4）的出口处用于监测火焰状态的火检设备（15），火检设备（15）与dcs（1）信号连接，火检设备（15）包括紫外火检装置或铠装热电偶。

5.根据权利要求4所述的一种防止气相回火的尾气处理系统，其特征在于：火检设备（15）通过支架固定安装在一级放散管道（4）出口端的侧上方。

6.根据权利要求2所述的一种防止气相回火的尾气处理系统，其特征在于：还包括用于可视化监控出口工况的工业电视（16），工业电视（16）的外壳为防爆型壳体，工业电视（16）与dcs（1）信号连接。

7.根据权利要求1所述的一种防止气相回火的尾气处理系统，其特征在于：氮气主管（7）上设有压力传感器ⅱ（17）。