一種制備棒狀多晶硅的裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及化工領(lǐng)域，尤其涉及一種制備棒狀多晶硅的裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]多晶硅是制備太陽(yáng)能電池的原材料，是全世界光伏產(chǎn)業(yè)的基礎(chǔ)。
[0003]目前，生產(chǎn)高純度多晶硅的主流技術(shù)為改良西門(mén)法，其中還原裝置使用的還原爐大部分為36對(duì)棒還原爐，使用36對(duì)棒還原爐生產(chǎn)多晶硅，其單爐產(chǎn)量為7000-9000Kg，還原電耗在50-70KW.h/KgSi，并且還原爐尾氣和還原爐鐘罩冷卻水均直接傳輸給回收工序，雖然對(duì)還原爐尾氣內(nèi)的氣體和冷卻水進(jìn)行了回收，但對(duì)還原爐尾氣和冷卻水內(nèi)攜帶的熱量卻沒(méi)有回收，造成在制備多晶硅時(shí)的熱能利用率低，能耗較高。
[0004]因此，現(xiàn)有技術(shù)中存在在制備多晶硅時(shí)的熱能利用率低的技術(shù)問(wèn)題。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0005]本實(shí)用新型實(shí)施例通過(guò)提供一種制備棒狀多晶硅的裝置，用以解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的在制備多晶硅時(shí)的熱能利用率低的技術(shù)問(wèn)題。
[0006]本實(shí)用新型實(shí)施例提供了一種制備棒狀多晶硅的裝置，所述裝置包括:三氯氫硅預(yù)熱器、汽化器、氫氣預(yù)熱器、混合器、尾氣換熱器和還原爐，所述還原爐具有還原爐入口與還原爐出口；
[0007]其中，所述三氯氫硅預(yù)熱器用于對(duì)液態(tài)三氯氫硅進(jìn)行加熱；
[0008]所述汽化器與所述三氯氫硅預(yù)熱器相連，用于將所述液態(tài)三氯氫硅加熱為氣態(tài)三氯氫硅；
[0009]所述氫氣預(yù)熱器用于對(duì)氫氣進(jìn)行加熱，獲得加熱后的氫氣；
[0010]所述混合器分別與所述汽化器和所述氫氣預(yù)熱器相連，用于將所述液態(tài)三氯氫硅和所述加熱后的氫氣進(jìn)行充分混合，獲得第一混合氣體；
[0011]所述尾氣換熱器與所述混合器相連，且同時(shí)與所述還原爐入口和所述還原爐出口相連，所述尾氣換熱器用于接收所述混合氣體，并根據(jù)所述還原爐出口排放的尾氣對(duì)所述第一混合氣體進(jìn)行加熱，獲得第二混合氣體，并將所述第二混合氣體通過(guò)所述還原爐入口傳輸給所述還原爐；
[0012]所述還原爐通過(guò)所述還原爐入口和所述還原爐出口與所述尾氣換熱器相連，用于通過(guò)所述還原爐入口接收所述第二混合氣體，以使得所述第二混合氣體中的三氯氫硅在所述還原爐中還原為棒狀多晶硅，并將所述第二混合氣體反應(yīng)后的還原爐尾氣通過(guò)所述還原爐出口傳輸給所述尾氣換熱器。
[0013]可選地，所述裝置還包括鐘罩水閃蒸罐和精餾塔；
[0014]其中，所述鐘罩水閃蒸罐與所述還原爐出口相連，所述鐘罩水閃蒸罐用于接收所述還原爐的鐘罩的冷卻水，并將所述冷卻水的一部分閃蒸為蒸汽，并將所述蒸汽傳輸給所述精餾塔；
[0015]所述精餾塔與所述鐘罩水閃蒸罐相連，所述精餾塔用于接收所述蒸汽，并通過(guò)所述蒸汽攜帶的熱量提高或保持所述精餾塔內(nèi)的溫度。
[0016]可選地，所述裝置還包括鐘罩水栗，所述鐘罩水栗與所述鐘罩水閃蒸罐和所述還原爐相連，所述鐘罩水栗用于將所述冷卻水中未閃蒸為蒸汽的部分栗入所述還原爐的鐘罩中。
[0017]可選地，所述還原爐內(nèi)設(shè)置有72對(duì)硅芯。
[0018]可選地，所述硅芯為Φ 10X2800mm的圓柱體硅芯。
[0019]可選地，所述還原爐還通過(guò)所述還原爐出口與所述混合器相連，并通過(guò)所述還原爐出口將所述還原爐尾氣傳輸給所述混合器。
[0020]可選地，所述還原爐還通過(guò)所述還原爐出口與所述氫氣預(yù)熱器相連，并通過(guò)所述還原爐出口將所述還原爐尾氣傳輸給所述氫氣預(yù)熱器。
[0021]可選地，所述還原爐還通過(guò)所述還原爐出口與所述三氯氫硅預(yù)熱器相連，并通過(guò)所述還原爐出口將所述還原爐尾氣傳輸給所述三氯氫硅預(yù)熱器。
[0022]本實(shí)用新型實(shí)施例中提供的一個(gè)或多個(gè)技術(shù)方案，至少具有如下技術(shù)效果或優(yōu)占.
[0023]1、由于還原爐通過(guò)還原爐出口與尾氣換熱器相連，并將還原爐尾氣通過(guò)還原爐出口傳輸給尾氣換熱器，使得尾氣換熱器能夠通過(guò)還原爐尾氣對(duì)將被送入還原爐進(jìn)行還原反應(yīng)的氣體進(jìn)行加熱，提高了還原爐的熱能利用率，從而提高了在制備多晶硅時(shí)的熱能利用率，降低了制備多晶硅時(shí)的能耗。
[0024]2、由于鐘罩水閃蒸罐通過(guò)還原爐出口與還原爐相連，并將還原爐的鐘罩的冷卻水中的一部分閃蒸為蒸汽，并將蒸汽傳輸給精餾塔，使得精餾塔能夠利用蒸汽攜帶的熱量提高或者保持精餾塔內(nèi)的溫度，對(duì)還原爐冷卻水中的熱量進(jìn)行了進(jìn)一步利用，進(jìn)一步提高了還原爐的熱能利用率，從而提高了在制備多晶硅時(shí)的熱能利用率，降低了制備多晶硅時(shí)的能耗。
[0025]3、由于還原爐通過(guò)還原爐出口分別與混合器、氫氣預(yù)熱器或三氯氫硅預(yù)熱器相連，使得混合器、氫氣預(yù)熱器或三氯氫硅預(yù)熱器能夠利用還原爐尾氣中攜帶的熱量進(jìn)行加熱，對(duì)還原爐尾氣中的熱量進(jìn)行了進(jìn)一步利用，進(jìn)一步提高了還原爐的熱能利用率，從而提高了在制備多晶硅時(shí)的熱能利用率，降低了制備多晶硅時(shí)的能耗。
【附圖說(shuō)明】
[0026]圖1為本實(shí)用新型實(shí)施例提供的制備棒狀多晶硅的裝置的示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0027]本實(shí)用新型實(shí)施例通過(guò)提供一種制備棒狀多晶硅的裝置，用以解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的在制備多晶硅時(shí)的熱能利用率低的技術(shù)問(wèn)題。
[0028]本實(shí)用新型實(shí)施例中的技術(shù)方案為解決上述技術(shù)問(wèn)題，總體思路如下:
[0029]本實(shí)用新型實(shí)施例提供一種制備棒狀多晶硅的裝置，該裝置包括:三氯氫硅預(yù)熱器、汽化器、氫氣預(yù)熱器、混合器、尾氣換熱器和還原爐，還原爐具有還原爐入口與還原爐出P ;
[0030]其中，三氯氫硅預(yù)熱器用于對(duì)液態(tài)三氯氫硅進(jìn)行加熱；
[0031]汽化器與三氯氫硅預(yù)熱器相連，用于將液態(tài)三氯氫硅加熱為氣態(tài)三氯氫硅；
[0032]氫氣預(yù)熱器用于對(duì)氫氣進(jìn)行加熱，獲得加熱后的氫氣；
[0033]混合器分別與汽化器和氫氣預(yù)熱器相連，用于將液態(tài)三氯氫硅和加熱后的氫氣進(jìn)行充分混合，獲得第一混合氣體；
[0034]尾氣換熱器與混合器相連，且同時(shí)與還原爐入口和還原爐出口相連，尾氣換熱器用于接收混合氣體，并根據(jù)還原爐出口排放的尾氣對(duì)第一混合氣體進(jìn)行加熱，獲得第二混合氣體，并將第二混合氣體通過(guò)還原爐入口傳輸給還原爐；
[0035]還原爐通過(guò)還原爐入口和還原爐出口與尾氣換熱器相連，用于通過(guò)還原爐入口接收第二混合氣體，以使得第二混合氣體中的三氯氫硅在還原爐中還原為棒狀多晶硅，并將第二混合氣體反應(yīng)后的還原爐尾氣通過(guò)還原爐出口傳輸給尾氣換熱器。
[0036]可以看出，由于還原爐通過(guò)還原爐入口和還原爐出口與尾氣換熱器相連，并將還原爐尾氣通過(guò)還原爐出口傳輸給尾氣換熱器，使得尾氣換熱器能夠通過(guò)還原爐尾氣對(duì)將被送入還原爐進(jìn)行還原反應(yīng)的氣體進(jìn)行加熱，提高了還原爐的熱能利用率，從而提高了在制備多晶硅時(shí)的熱能利用率，降低了制備多晶硅時(shí)的能耗。
[0037]為了更好的理解上述技術(shù)方案，下面將結(jié)合說(shuō)明書(shū)附圖以及具體的實(shí)施方式對(duì)上述技術(shù)方案進(jìn)行詳細(xì)的說(shuō)明。
[0038]請(qǐng)參考圖1，圖1是本實(shí)用新型實(shí)施例提供的制備棒狀多晶硅的裝置的示意圖，如圖1所示，該裝置包括:三氯氫硅預(yù)熱器10、汽化器20、氫氣預(yù)熱器30、混合器40、尾氣換熱器50和還原爐60，還原爐60具有還原爐入口 61與還原爐出口 62 ；
[0039]其中，三氯氫硅預(yù)熱器10用于對(duì)液態(tài)三氯氫硅進(jìn)行加熱；
[0040]汽化器20與三氯氫硅預(yù)熱器10相連，用于將液態(tài)三氯氫硅加熱為氣態(tài)三氯氫娃;
[0041]氫氣預(yù)熱器30用于對(duì)氫氣進(jìn)行加熱，獲得加熱后的氫氣；
[0042]混合器40分別與汽化器20和氫氣預(yù)熱器30相連，用于將液態(tài)三氯氫硅和加熱后的氫氣進(jìn)行充分混合，獲得第一混合氣體；
[0043]尾氣換熱器50與混合器40相連，且同時(shí)與還原爐入口 61和還原爐出口 62相連，尾氣換熱器50用于接收混合氣體，并根據(jù)還原爐出口 62排放的尾氣對(duì)第一混合氣體進(jìn)行加熱，獲得第二混合氣體，并將第二混合氣體通過(guò)還原爐入口 61傳輸給還原爐60 ;
[0044]還原爐60通過(guò)還原爐入口 61和還原爐出口 62與尾氣換熱器50相連，用于通過(guò)還原爐入口 61接收第二混合氣體，以使得第二混合氣體中的三氯氫硅在還原爐60中還原為棒狀多晶硅，并將第二混合氣體反應(yīng)后的還原爐60尾氣通過(guò)還原爐出