CN103551003B - 淋洗设备 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种淋洗设备，根据本发明实施例的淋洗设备包括：壳体，壳体具有位于该壳体下部的进气口、位于该壳体顶部的出气口、位于该壳体上部的进液口、位于该壳体底部的出液口和位于该壳体下部且高于所述进气口的冷凝液出口；筛板，筛板设在壳体内且位于进液口与冷凝液出口之间；液体分布器，液体分布器设在壳体内且与进液口相连；以及气体分布器，气体分布器设在壳体内且与进气口相连。该设备流程简单且运行稳定，可以有效提高混合气体的冷凝效率，从而大幅度降低能耗和运行成本。

Description

淋洗设备

技术领域

本发明涉及多晶硅生产领域，具体而言，本发明涉及淋洗设备。

背景技术

在传统的还原尾气处理过程中，还原尾气中的除尘和氯硅烷分离的方法中，较多的采用鼓泡的方法。所使用的淋洗液使用冷媒冷却后通入鼓泡塔，而且还有附属的一些外排液体的储罐，该方法虽然能达到除尘和初步分离还原尾气中氯硅烷的目的，但是流程复杂、有波动、设备振动比较大，而且能耗较高。

因此，多晶硅生产***中的还原尾气的除尘和氯硅烷的分离设备有待进一步完善。

发明内容

本发明旨在至少在一定程度上解决上述技术问题之一或至少提供一种有用的商业选择。为此，本发明的一个目的在于提出一种流程简单、设备稳定、能耗较低和冷凝效率较高的的淋洗设备。

根据本发明的一个方面，本发明提出了一种淋洗设备，根据本发明的实施例，包括：壳体，所述壳体具有位于该壳体下部的进气口、位于该壳体顶部的出气口、位于该壳体上部的进液口、位于该壳体底部的出液口和位于该壳体下部且高于所述进气口的冷凝液出口；筛板，所述筛板设在所述壳体内且位于所述进液口与所述冷凝液出口之间；液体分布器，所述液体分布器设在所述壳体内且与所述进液口相连；以及气体分布器，所述气体分布器设在所述壳体内且与所述进气口相连。根据本发明实施例的淋洗设备，通过在淋洗设备中设置多层筛板，可以有效提高混合气体的冷凝效率，从而大幅度降低能耗和运行成本。

另外，根据本发明上述实施例的淋洗设备还可以具有如下附加的技术特征：

在本发明的一些实施例中，所述筛板具有多个通孔，所述通孔的直径为10～20毫米。由此，可以有效防止杂质颗粒的堆积，以便进一步提高混合气体的冷凝效率。

在本发明的一些实施例中，所述筛板包括多层，所述多层筛板沿上下方向彼此间隔开设置。由此，可以进一步提高混合气体的冷凝效率。

在本发明的一些实施例中，所述筛板包括1～10层，优选为2～5层。由此，可以提高传热、传质效果，以便进一步提高混合气体的冷凝效率。

在本发明的一些实施例中，相邻筛板之间的距离为100～400毫米。由此，可以进一步提高混合气体的冷凝效率。

在本发明的一些实施例中，所述液体分布器的出液孔的面积之和大于所述进液口的面积。由此，可以进一步提高混合气体的冷凝效率。

在本发明的一些实施例中，所述气体分布器的出气孔的面积之和大于所述进气口的面积。由此，可以进一步提高混合气体的冷凝效率。

在本发明的一些实施例中，所述出气口内设有气液分离装置。由此，可以进一步提高混合气体的冷凝效率。

本发明的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。

附图说明

本发明的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：

图1是根据本发明一个实施例的淋洗设备结构示意图。

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，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装置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。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

现有技术中，淋洗设备一般采用空塔或者填充一部分鲍尔环等填料，顶部设有喷嘴，冷凝液从喷嘴喷洒出将还原尾气中的气态氯硅烷冷凝成液态。由于还原尾气不可能全部被喷淋到，使得气液热交换不充分，会有一部分氯硅烷残留在尾气中而损失掉，从而降低了氯硅烷的实收率。为了提高氯硅烷的实收率，通常是采用液泵使低温氯硅烷液体在淋洗设备内强制循环，为此需要配制氯硅烷深冷换热器，将淋洗设备温度控制在较低范围。如此一来，使得能耗和运行成本大幅度增加。而填充有鲍尔环填料的淋洗设备对于固体杂质含量较多的还原尾气容易发生堵塞。

为此，根据本发明的一个方面，本发明提出了一种淋洗设备，下面参考图1对本发明实施例的淋洗设备进行详细描述。

根据本发明的具体实施例，该淋洗设备包括：壳体100、筛板200、液体分布器300和气体分布器400。根据本发明的具体实施例，该淋洗设备顶部设有两个喷淋装置，分别供低温氯硅烷和循环氯硅烷淋洗液使用。需要解释的是，低温氯硅烷是后续的深冷得到的低温氯硅烷冷凝液，这部分氯硅烷可以使用泵，或者靠位差进入喷淋装置；而循环氯硅烷淋洗液是淋洗设备自身的循环淋洗液，这部分氯硅烷是使用泵实现氯硅烷的循环的。利用该淋洗设备对还原尾气进行处理，可以除去还原尾气中的粉尘，同时采用低温的氯硅烷作为淋洗液，可以将还原尾气中的部分氯硅烷被冷凝，并且经过淋洗后，降低了还原尾气的温度。由此，同时达到了除尘、初步分离氯硅烷和降低还原尾气温度的目的。并且通过在淋洗设备中设置多层筛板，可以有效提高淋洗液和还原尾气的有效接触，进而可以进一步提高还原尾气的除尘降温效率。根据本发明的具体实施例，壳体100具有位于该壳体100下部的进气口101、位于该壳体100顶部的出气口102、位于该壳体100上部的进液口103、位于该壳体100底部的出液口104和位于该壳体100下部且高于进气口101的冷凝液出口105。根据本发明的具体实施例，出气口102内设有气液分离装置500。还原尾经进气口101进入淋洗设备，淋洗液经进液口103进入淋洗设备，还原尾气与淋洗液在淋洗设备中逆向接触，显著增加了液气接触面积，使得还原尾气被全部喷淋到由此，可以有效提高除尘和冷凝效果。

根据本发明的具体实施例，筛板200设在壳体100内且位于进液口103与冷凝液出口105之间。根据本发明的具体实施例，筛板具有多个通孔，其通孔201的直径并不受特别限制，根据本发明的具体示例，通孔201的直径可以为10～20毫米。若通孔孔径过小，在***停止运行一段时间后，可能导致通孔被堵塞；而孔过大，水力学性能下降，引起单板效率下降，最终导致冷凝除尘效果不好。因此，选择通孔直径在10～20毫米之间，既能保证冷凝除尘效果好，又可以避免通孔堵塞。根据本发明的实施例，筛板200可以为多层筛板，且多层筛板沿上下方向彼此间隔开设置。根据本发明的具体实施例，筛板200的层数并不受特别限制，根据本发明的具体示例，筛板200可以为1～10层，优选2～5层。若筛板过少，使得传质传热不充分，从而影响除尘效果。因此，通过设置多层筛板，可以有效提高传热、传质效果，以便达到更好地精馏、除尘效果。根据本发明的具体实施例，相邻筛板200之间的距离并不受特别限制，根据本发明的具体示例，相邻筛板200之间的距离可以为100～400毫米。若相邻筛板间距过小，还原尾气通过筛板时夹带现象严重，影响除尘效果，而相邻筛板之间间距过大，将会影响精馏效果。由此，设定相邻筛板之间的距离为100～400毫米，以便可以达到更好的精馏、除尘效果。

根据本发明的具体实施例，液体分布器300设在壳体100内且与进液口103相连。根据本发明的实施例，液体分布器300具有岀液孔301，根据本发明的具体实施例，岀液孔301的大小并不受特别限制，根据本发明的具体示例，岀液孔301的面积之和可以大于进液口103的面积。由此，可以防止冷凝液流速过慢而造成的累积现象，从而影响除尘效果。

根据本发明的具体实施例，气体分布器400设在壳体100内且与进气口101相连。根据本发明的实施例，气体分布器400具有出气孔401，根据本发明的具体实施例，出气孔301的大小并不受特别限制，根据本发明的具体示例，出气孔401的面积之和可以大于进气口101的面积。由此，可以防止气体流速过慢而引起的憋气现象，从而影响除尘效果。

如上所述，根据本发明实施例的淋洗设备可具有选自下列的优点至少之一：

利用本发明的淋洗设备可以实现除尘、初步分离氯硅烷和降低还原尾气温度的目的；

根据本发明实施例的淋洗设备具有操作简单、稳定的优点；

根据本发明实施例的淋洗设备，可以使用后续工序中产生的低温氯硅烷冷凝液作为淋洗液的一部分，由此充分回收了冷量；同时低温氯硅烷冷凝液而进入淋洗设备前不需要再冷却，节约了冷量；

根据本发明的实施例的淋洗设备，排出淋洗设备的氯硅烷淋洗液是常温的，相比之前外排的低温氯硅烷，减少了溶解在氯硅烷中的氯化氢和氢气量，从而大量减少了氯硅烷罐区产生的不凝气气体量，既节省了氯硅烷罐区冷量消耗，也减少了氯硅烷罐区物料损耗；

根据本发明的实施例的淋洗设备，通过在内部增加筛板改进了现有淋洗设备的结构，由此显著提高了传质和传热效果；同时采用该淋洗设备可以降低鼓泡的液位高度，解决了设备振动大的问题。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”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。

尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本发明的限制，本领域的普通技术人员在不脱离本发明的原理和宗旨的情况下在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。

Claims (4)

1.一种用于多晶硅生产***中的还原尾气的淋洗设备，其特征在于，包括：

壳体，所述壳体具有位于该壳体下部的进气口、位于该壳体顶部的出气口、位于该壳体上部的进液口、位于该壳体底部的出液口和位于该壳体下部且高于所述进气口的冷凝液出口；

筛板，所述筛板设在所述壳体内且位于所述进液口与所述冷凝液出口之间；

液体分布器，所述液体分布器设在所述壳体内且与所述进液口相连；以及

气体分布器，所述气体分布器设在所述壳体内且与所述进气口相连，

该淋洗设备顶部设有两个喷淋装置，分别供低温氯硅烷和循环氯硅烷淋洗液使用，低温氯硅烷是后续的深冷得到的低温氯硅烷冷凝液，循环氯硅烷淋洗液是淋洗设备自身的循环淋洗液，

其中，所述筛板具有多个通孔，所述通孔的直径为10～20毫米，

所述筛板包括多层，所述多层筛板沿上下方向彼此间隔开设置，相邻筛板之间的距离为100～400毫米，

所述筛板为2～5层。

2.根据权利要求1所述的用于多晶硅生产***中的还原尾气的淋洗设备，其特征在于，所述液体分布器的出液孔的面积之和大于所述进液口的面积。

3.根据权利要求1所述的用于多晶硅生产***中的还原尾气的淋洗设备，其特征在于，所述气体分布器的出气孔的面积之和大于所述进气口的面积。

4.根据权利要求1所述的用于多晶硅生产***中的还原尾气的淋洗设备，其特征在于，所述出气口内设有气液分离装置。