三氯氢硅合成炉换热装置.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN113587645A(43)申请公布日2021.11.02(21)申请号202111023811.XC01B33/107(2006.01)(22)申请日2021.09.02(71)申请人唐山三孚硅业股份有限公司地址063305河北省唐山市南堡开发区希望路512号(72)发明人万柏峰孙亮张文博武红盼李文娟(74)专利代理机构唐山永和专利商标事务所13103代理人张皓清(51)Int.Cl.F27B17/00(2006.01)F27D9/00(2006.01)F27D17/00(2006.01)F27D21/00(2006.01)权利要求书1页说明书4页附图4页(54)发明名称三氯氢硅合成炉换热装置(57)摘要本发明公开了化工换热设备技术领域的一种三氯氢硅合成炉换热装置。该三氯氢硅合成炉换热装置采用分体式设计，包括冷却水供水单元，与冷却水供水机构连接的蒸汽回收单元，与三氯氢硅合成炉筒体连接的密封连接单元，对三氯氢硅合成炉换热装置进行压力检测的压力检测单元以及对三氯氢硅合成炉换热装置内混合气体输送的流出输送单元。该三氯氢硅合成炉换热装置设计合理，实用性能高，提高了合成炉控制过程中温度的控制精度，提高了三氯氢硅合成反应的收率，减少了合成炉换热管的磨损，大大提高了换热管的使用时长，并使合成炉换热装置的维修大大简便，保障了安全生产、提高了产品质量。CN113587645ACN113587645A权利要求书1/1页1.一种三氯氢硅合成炉换热装置，其特征在于，采用分体式设计，包括冷却水供水单元，与冷却水供水机构连接的蒸汽回收单元，与三氯氢硅合成炉筒体连接的密封连接单元，对三氯氢硅合成炉换热装置进行压力检测的压力检测单元以及对三氯氢硅合成炉换热装置内混合气体输送的流出输送单元。2.根据权利要求1所述的一种三氯氢硅合成炉换热装置，其特征在于，冷却水供水单元包括设置在三氯氢硅合成炉换热装置顶部的供水法兰口，设置在供水法兰口下部的冷却水供水箱，设置在冷却水供水箱下部的换热装置上管板以及与换热装置上管板进行管板连接的合成炉换热管内管。3.根据权利要求2所述的一种三氯氢硅合成炉换热装置，其特征在于，蒸汽回收单元包括与合成炉换热管内管连接的合成炉换热管外管，与合成炉换热管外管进行管板连接的换热装置下管板，设置在换热装置下管板上方的蒸汽回收箱以及设置在蒸汽回收箱侧部的蒸汽法兰口。4.根据权利要求3所述的一种三氯氢硅合成炉换热装置，其特征在于，合成炉换热管内管和合成炉换热管外管均采用整体直焊的安装方式。5.根据权利要求1所述的一种三氯氢硅合成炉换热装置，其特征在于，密封连接单元包括与三氯氢硅合成炉筒体连接的连接法兰以及缠绕在连接法兰上的金属石墨缠绕垫。6.根据权利要求3所述的一种三氯氢硅合成炉换热装置，其特征在于，压力检测单元包括设置在蒸汽回收箱侧部的检测法兰口以及设置在冷却水供水箱顶部的供水压力检测口。7.根据权利要求3所述的一种三氯氢硅合成炉换热装置，其特征在于，流出输送单元包括设置在冷却水供水箱顶部的换热装置上封头以及设置在换热装置上封头中央的合成炉物料出口。2CN113587645A说明书1/4页三氯氢硅合成炉换热装置技术领域[0001]本发明涉及化工换热设备技术领域，具体地，涉及一种三氯氢硅合成炉换热装置。背景技术[0002]合成炉是三氯氢硅合成生产中最重要的化工生产设备。硅粉和氯化氢气体在炉内进行高温反应，因硅粉和氯化氢气体在反应中产生大量的热，需要在反应过程中，通过炉内的换热系统，实时地将温度控制在反应条件之下。目前，三氯氢硅主要的换热介质有水换热、油换热两种方式。水换热以其安全、换热效率高、造价低的特点，广泛应用于合成炉的生产系统中，其缺点也比较明显，就是温度控制不稳定。[0003]在三氯氢硅的制备过程中，由于生产工艺原因，为保证三氯氢硅与四氯化硅的合成百分比，其控制精度应精确稳定至±20℃以内，由于目前合成炉设备、换热方式及控制方式的原因，现有的温度控制仅能使温度精确至±50℃左右，造成了三氯氢硅与四氯化硅两种产品的收率百分比不稳定。究其根本原因是由于合成反应放热量大，换热用的介质为水，在有限的合成炉内换热管内不易精准控制。经过实验，增加炉膛内的换热管数量能更加精准的控制反应时给水的量，更利于炉内反应余热带走，稳定炉膛内温度，可一味的增加换热管数量，按现有的合成炉换热管制作方式，已不具备再增加换热管的物理条件。因此，设计一种能更加有效地对三氯氢硅合成炉内温度进行控制的三氯氢硅合成炉换热装置，将会对三氯氢硅生产质量及控制过程产生巨大的有利影响。发明内容[0004]本发明旨在解决现有技术中三氯氢硅合成炉换热装置采用合成炉内水换热导致换热管内不易精准控制的技术问题，从而提