一种冷凝液冷量充分利用的尾气回收冷凝方法与流程

1.本发明属于还原气体回收技术领域，特别是涉及一种冷凝液冷量充分利用的尾气回收冷凝方法。


背景技术：

2.还原尾气出还原炉后到达尾气回收装置温度200度左右，在这之前需要增加换热器将之降温冷却，同时尾气回收装置仍需投入大量冷凝换热设备进行冷却达到冷凝尾气中氯硅烷的目的。经多级冷凝气液分离后，凝液需要输送至解析塔再次解析hcl，根据计算组分得知此中含hcl仅占0.05wt％送入解析塔后仍需要热量将其解析，解析后的硅烷需要输送至精馏，同时增大了输送流量。
3.在公开号“cn101774544b”公开的“生产多晶硅所产生的尾气的回收利用方法”通过a、一次气体淋洗：生产多晶硅所产生的尾气用氯硅烷液体吸收，得到富液，富液与氯硅烷气体进行热交换，得到一次处理尾气；b、二次气体淋洗：一次处理尾气与氯硅烷液体进行热交换，得到二次处理尾气；c、一次冷凝：二次处理尾气于-20～-10℃冷凝，得到氯硅烷液体和三次处理尾气；d、三次气体淋洗：三次处理尾气与氯化氢液体进行热交换，得到氯硅烷液体和四次处理尾气；e、二次冷凝：四次处理尾气于-40～-45℃冷凝，分离得到液体氯化氢和氢气。
4.上述方案有着多级冷却分离出氯硅烷凝液仍带有部分冷量未利用，而且氯硅烷凝液送至解析段需要占用部分蒸汽热量将其加热后解析出hcl，这个过程中有氯硅烷同时需要加热，属于能量浪费的缺点，为此我们提出了一种冷凝液冷量充分利用的尾气回收冷凝方法。


技术实现要素：

5.本发明的目的在于提供一种冷凝液冷量充分利用的尾气回收冷凝方法，解决现有的无法很好地对地区情况进行分析，调配合适的车辆、人员以及设备进行救护，往往延误了救护时间，救护人员与患者病情不匹配，救援效率较低的问题。
6.为解决上述技术问题，本发明是通过以下技术方案实现的：
7.本发明为一种冷凝液冷量充分利用的尾气回收冷凝方法，包括如下步骤；
8.s1、还原尾气通过管道进入到还原尾气氢气换热器中，进行热交换，得到一次处理尾气，氢气换热器中有温度为﹣20～-25℃的氢气；
9.s2、通过氯硅烷加压泵将冷凝液输入到尾气一级冷凝器中，将其中充满；
10.s3、步骤s1中得到的一次处理尾气与氯硅烷液体进行热交换，得到氯硅烷凝液以及二次处理尾气；其中，进行热交换的氯硅烷液体的温度为﹣30～-21℃；
11.s4、步骤s3中得到的二次处理尾气在﹣30～﹣21℃的环境下冷凝，得到三次处理尾气；
12.s5、步骤s4中得到的三次处理尾气与氯化氢液体进行热交换，得到分离气体和四
次处理尾气；
13.s6、步骤s5中得到的四次处理尾气在-49～-46℃的环境下冷凝，分离得到液体氯化氢和氢气，通过将冷却的氯硅烷液体与尾气产生的一次处理尾气进行热交换，利用换热器作为热交换器使得壳程低温氯硅烷凝液跟管程中高温尾气相互传热，加热氯硅烷凝液的同时冷却尾气，节省三级、四级冷凝器冷量输出。
14.优选地，所述氯硅烷凝液分离后送至精馏装置进行组分分离，将冷凝系统冷凝的氯硅烷液体升温后直接送至精馏塔区，减少解析塔蒸汽的使用。
15.优选地，所述s5中进行热交换的氯化氢液体的温度为﹣49～﹣46℃，氯化氢液体的温度低，而还原尾气的温度高，具有温差，通过管道的内壁和外壁进行热交换。
16.优选地，所述还原尾气中包含有氯硅烷、氢气和氯化氢，还原尾气还具有较高的热量，氯化氢可以进行回收再利用。
17.优选地，所述氯硅烷包括三氯氢硅和四氯化硅，氯硅烷是一种化学品，易流动的液体，易燃但易挥发，可由硅粉与氯化氢在200-400℃反应来制取。
18.优选地，所述s4步骤中二次处理尾气通过冷冻盐水换热器冷凝。
19.优选地，所述s1中还原尾气在输入到还原尾气氢气换热器之前，进行尾气除杂，将还原尾气中的杂质去除，通过将还原尾气经过具有活性炭的管道中进行除杂，将其中含有的固体杂质去除。
20.优选地，还包括用此冷凝方法的回收装置，所述回收装置包括回收组件以及冷凝组件，所述回收组件包括还原尾气氢气换热器、氯硅烷加压泵以及还原尾气冷凝液罐，所述冷凝组件包括尾气一级冷凝器、尾气二级冷凝器、尾气三级冷凝器以及尾气四级冷凝器。
21.优选地，所述还原尾气氢气换热器与尾气一级冷凝器相连，所述尾气一级冷凝器输出端与尾气二级冷凝器输入端相连，所述尾气一级冷凝器也与氯硅烷加压泵相连，所述氯硅烷加压泵输入端与还原尾气冷凝液罐相连，所述尾气二级冷凝器与尾气三级冷凝器相连，所述尾气三级冷凝器与尾气四级冷凝器相连。
22.优选地，所述回收装置之间各设备通过不锈钢管连接。
23.本发明具有以下有益效果：
24.1、本发明通过设置氯硅烷加压泵将氯硅烷液体输入到尾气一级冷凝器，通过将冷却的氯硅烷液体与尾气产生的一次处理尾气进行热交换，利用换热器作为热交换器使得壳程低温氯硅烷凝液跟管程中高温尾气相互传热，加热氯硅烷凝液的同时冷却尾气，节省三级、四级冷凝器冷量输出。
25.2、本发明通过氯硅烷加压泵将冷凝液输入到尾气一级冷凝器中，一次处理尾气与氯硅烷液体进行热交换，得到氯硅烷凝液以及二次处理尾气，将加热后的氯硅烷液体导出，此部分氯硅烷液体无需后系统氯硅烷输送泵输送节省电量及氯硅烷输送泵负荷，生产中节约成本。
26.当然，实施本发明的任一产品并不一定需要同时达到以上所述的所有优点。
附图说明
27.为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例描述所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领
域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
28.图1为本发明一种冷凝液冷量充分利用的尾气回收冷凝方法中回收装置结构示意图；
29.图2为本发明一种冷凝液冷量充分利用的尾气回收冷凝方法的流程图。
30.附图中，各标号所代表的部件列表如下：
31.110、还原尾气氢气换热器；120、氯硅烷加压泵；130、还原尾气冷凝液罐；140、尾气一级冷凝器；150、尾气二级冷凝器；160、尾气三级冷凝器；170、尾气四级冷凝器。
具体实施方式
32.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。
33.在本发明的描述中，需要理解的是，术语“上”、“中”、“外”、“内”、“下”、“四周”等指示方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的组件或元件必须具有特定的方位，以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
34.请参阅图1-2所示，本发明为一种冷凝液冷量充分利用的尾气回收冷凝方法，包括如下步骤；
35.s1、还原尾气通过管道进入到还原尾气氢气换热器110中，进行热交换，得到一次处理尾气，氢气换热器110中有温度为﹣20～-25℃的氢气；
36.s2、通过氯硅烷加压泵120将冷凝液输入到尾气一级冷凝器140中，将其中充满；
37.s3、步骤s1中得到的一次处理尾气与氯硅烷液体进行热交换，得到氯硅烷凝液以及二次处理尾气；其中，进行热交换的氯硅烷液体的温度为﹣30～-21℃；
38.s4、步骤s3中得到的二次处理尾气在﹣30～﹣21℃的环境下冷凝，得到三次处理尾气；
39.s5、步骤s4中得到的三次处理尾气与氯化氢液体进行热交换，得到分离气体和四次处理尾气；
40.s6、步骤s5中得到的四次处理尾气在-49～-46℃的环境下冷凝，分离得到液体氯化氢和氢气；
41.通过将冷却的氯硅烷液体与尾气产生的一次处理尾气进行热交换，利用换热器作为热交换器使得壳程低温氯硅烷凝液跟管程中高温尾气相互传热，加热氯硅烷凝液的同时冷却尾气，节省三级、四级冷凝器冷量输出。
42.氯硅烷凝液分离后送至精馏装置进行组分分离，将冷凝系统冷凝的氯硅烷液体升温后直接送至精馏塔区，减少解析塔蒸汽的使用。
43.s5中进行热交换的氯化氢液体的温度为﹣49～﹣46℃，氯化氢液体的温度低，而还原尾气的温度高，具有温差，通过管道的内壁和外壁进行热交换。
44.还原尾气中包含有氯硅烷、氢气和氯化氢，还原尾气还具有较高的热量，氯化氢可以进行回收再利用。
45.氯硅烷包括三氯氢硅和四氯化硅，氯硅烷是一种化学品，易流动的液体，易燃但易挥发，可由硅粉与氯化氢在200-400℃反应来制取。
46.s4步骤中二次处理尾气通过冷冻盐水换热器冷凝。
47.s1中还原尾气在输入到还原尾气氢气换热器110之前，进行尾气除杂，将还原尾气中的杂质去除，通过将还原尾气经过具有活性炭的管道中进行除杂，将其中含有的固体杂质去除。
48.还包括用此冷凝方法的回收装置，回收装置包括回收组件以及冷凝组件，回收组件包括包括还原尾气氢气换热器110、氯硅烷加压泵120以及还原尾气冷凝液罐130，冷凝组件包括尾气一级冷凝器140、尾气二级冷凝器150、尾气三级冷凝器160以及尾气四级冷凝器170。
49.还原尾气氢气换热器110与尾气一级冷凝器140相连，尾气一级冷凝器140输出端与尾气二级冷凝器150输入端相连，尾气一级冷凝器140也与氯硅烷加压泵120相连，氯硅烷加压泵120输入端与还原尾气冷凝液罐130相连，尾气二级冷凝器150与尾气三级冷凝器160相连，尾气三级冷凝器160与尾气四级冷凝器170相连。
50.回收装置之间各设备通过不锈钢管连接。
51.请参阅图1-2所示，本发明为一种冷凝液冷量充分利用的尾气回收冷凝方法，其使用原理为：还原尾气经过除杂程序后输入到还原尾气氢气换热器110中，在还原尾气氢气换热器110中，进行热交换，得到一次处理尾气，氯硅烷加压泵120提供压力，将还原尾气冷凝液罐130中的氯硅烷液体通过管道输入到尾气一级冷凝器140中，尾气一级冷凝器140中心部分有气管，输出一次处理尾气，周围包围有液管，液管中设置冷的氯硅烷液体，一次处理尾气与氯硅烷液体进行热交换，将一次处理尾气冷却且氯硅烷液体加热，利用换热器作为热交换器使得壳程低温氯硅烷凝液跟管程中高温尾气相互传热，加热氯硅烷凝液的同时冷却尾气，节省三级、四级冷凝器冷量输出；
52.在经过尾气一级冷凝器140中后，生成二次处理尾气，加热后的氯硅烷液体导出，直接送至精馏塔区，减少解析塔蒸汽的使用，二次处理尾气输入到尾气二级冷凝器150中，冷却后，生成三次处理尾气，三次处理尾气输入到尾气三级冷凝器160中，在尾气三级冷凝器160中设置冷冻盐水，使气体经过冷冻盐水中进行充分换热，生成分离气体和四次处理尾气，分离气体无害，可以导出，最后经过尾气四级冷凝器170做最后的冷却处理。
53.在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“示例”、“具体示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
54.以上公开的本发明优选实施例只是用于帮助阐述本发明。优选实施例并没有详尽叙述所有的细节，也不限制该发明仅为所述的具体实施方式。显然，根据本说明书的内容，可作很多的修改和变化。本说明书选取并具体描述这些实施例，是为了更好地解释本发明的原理和实际应用，从而使所属技术领域技术人员能很好地理解和利用本发明。本发明仅受权利要求书及其全部范围和等效物的限制。