專利名稱：冷氫化濕法除塵單元的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種濕法除塵單元，應(yīng)用于多晶硅冷氫化工藝，用于除去反應(yīng)氣中夾帶的細(xì)微娃粉，同時(shí) 降低反應(yīng)氣的溫度。
背景技術(shù)：
目前，主流的多晶氫化工藝中分為熱氫化工藝及冷氫化工藝，冷氫化工藝因其較熱氫化工藝能耗更低而具有更廣闊的發(fā)展空間。但冷氫化工藝作為一個(gè)較新的工藝，在工藝路線上對(duì)除塵單元中具體設(shè)備的形式及配備未有成熟的經(jīng)驗(yàn)。
發(fā)明內(nèi)容為了解決現(xiàn)有冷氫化工藝除塵單元的技術(shù)問題，本實(shí)用新型提供一種冷氫化濕法除塵單元。本實(shí)用新型的技術(shù)解決方案一種冷氫化濕法除塵單元，其特殊之處在于包括文丘里洗滌器及氣液分離罐；所述氣液分離罐包括立式罐體、設(shè)置在罐體上方的氣相出口、設(shè)置在罐體下方的液相出口、設(shè)置在液相出口處的液位調(diào)節(jié)閥、沿水平方向設(shè)置在罐體中部的兩相入口 ；所述兩相入口與罐體內(nèi)壁相切；所述文丘里洗滌器包括直立管狀殼體和噴淋裝置；所述殼體包括自上而下依次連接的氣體入口、接受段、混合段、氣體出口 ；所述接受段的直徑大于混合段直徑；所述噴淋裝置包括設(shè)置在接受段的洗滌液管和三個(gè)噴頭；所述洗滌液管與外部洗滌液相通，其包括三個(gè)出口，其中一個(gè)出口設(shè)置在接受段上部中軸線處且開口朝下，另外兩個(gè)出口對(duì)稱分布于接受段下部且開口沿水平方向；所述每個(gè)出口設(shè)置一個(gè)噴頭。還包括設(shè)置在罐體側(cè)壁上且正對(duì)兩相入口的防沖板。還包括設(shè)置在氣相出口處的氣液過濾網(wǎng)。還包括設(shè)置在罐體和液相出口之間的防渦流擋板。上述噴淋裝置還包括對(duì)稱設(shè)置在接受段殼體上的兩個(gè)反射板，所述設(shè)置在接受段下部的兩個(gè)出口分別對(duì)準(zhǔn)一個(gè)反射板。還包括調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)，所述調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)位于混合段內(nèi)，用于調(diào)節(jié)混合段的流通面積。還包括設(shè)置在接受段和混合段之間的喉部19。上述洗滌液為四氯化硅。本實(shí)用新型所具有的優(yōu)點(diǎn)I、本實(shí)用新型滿足了冷氫化工藝去除反應(yīng)氣中夾帶細(xì)微硅粉的要求，同時(shí)降低了反應(yīng)氣的溫度。2、本實(shí)用新型均為靜設(shè)備、立式安裝，具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、緊湊、占地面積小、維護(hù)少、運(yùn)行穩(wěn)定的優(yōu)點(diǎn)。3、本實(shí)用新型氣液分離罐，即可滿足冷氫化工藝中經(jīng)文丘里洗滌器洗滌后的反應(yīng)氣與洗滌液的分離又使得設(shè)備尺寸盡可能小，從而節(jié)約空間降低成本；通過液相出口外部管道的調(diào)節(jié)閥控制罐體內(nèi)液相處于一定液位，使得比重輕的氣相在切向進(jìn)入分離罐的過程中與液相分開在罐體內(nèi)部中心區(qū)域匯集并沿溢流管從罐體頂端氣相出口排出；本實(shí)用新型通過罐體內(nèi)部空間的計(jì)算來控制介質(zhì)在罐內(nèi)的停留時(shí)間，并通過增加氣液過濾網(wǎng)來達(dá)到分離氣相及微小液滴的目的，分離效果好。4、本實(shí)用新型文丘里洗滌器通過上部噴頭噴出的洗滌液膜后與下部頭噴出的洗滌液的碰撞，可實(shí)現(xiàn)反應(yīng)氣的充分降溫和除塵；可根據(jù)負(fù)荷需要設(shè)計(jì)喉管尺寸來設(shè)計(jì)流通面積；可通過混合段側(cè)面的調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)來改變流通面積達(dá)到調(diào)節(jié)負(fù)荷的目的；在入口處采用洗滌液來捕捉硅粉顆粒，減少了硅粉顆粒對(duì)殼體的沖擊磨損；設(shè)置有在接受段和混合段設(shè)置有喉部，通過改變反應(yīng)氣體流速，提高除塵效率。

圖I為本實(shí)用新型的原理示意圖；圖2為本實(shí)用新型氣液分離罐的結(jié)構(gòu)示意圖； 圖3為氣液分離罐兩相入口處的罐體結(jié)構(gòu)示意圖；圖4為本實(shí)用新型文丘里洗滌器的結(jié)構(gòu)示意圖；圖5為圖I中接受段的俯視圖；其中I-文丘里洗滌器，2-氣液分離罐，3-氣相出口，4-溢流管，5-氣液過濾網(wǎng)，
6-兩相入口，7-罐體，8-液位，9-防渦流擋板，10-液相出口，11-液位調(diào)節(jié)閥，12-防沖板，13-氣體入口，14-洗滌液管，15-主噴頭，16-副噴頭，17-接受段，18-喉部，19-調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)，20-混合段，21-氣體出口，22-反射板。
具體實(shí)施方式
除塵單元包括文丘里洗滌器I及氣液分離罐2。高溫含硅粉顆粒的氣相由管路輸送進(jìn)文丘里洗滌器，同時(shí)液相的洗滌液(主要成分為相對(duì)低溫的液態(tài)四氯化硅)由管路輸送進(jìn)文丘里洗滌器內(nèi)部通過噴頭噴出，反應(yīng)氣與噴出的洗滌液接觸后進(jìn)行傳熱交換，使得反應(yīng)氣溫度降低，同時(shí)反應(yīng)氣中的硅粉顆粒在與洗滌液液滴接觸過程中被液滴包裹、聚集而從反應(yīng)氣中去除。去除大量硅粉顆粒的反應(yīng)氣及含有硅粉顆粒的洗滌液同時(shí)從文丘里洗滌器出口排出進(jìn)入氣液分離罐。由文丘里洗滌器排出的氣相及液相(含固相硅粉)切向進(jìn)入立式的氣液分離罐，由于比重差異及氣液分離罐分離空間的設(shè)置，氣相從分離罐上部氣相出口 3排出進(jìn)入下一步工藝流程，液相(含固相硅粉)從分離罐下部液相出口 10排出進(jìn)入下一步工藝流程(可對(duì)液相中的固相進(jìn)行過濾后，液相返回文丘里洗滌器循環(huán)使用)。分離罐的結(jié)構(gòu)如下設(shè)備為直立結(jié)構(gòu)，氣液混合物由切向入口進(jìn)行，氣相出口位于罐體7頂端，液相出口同位于罐體底端，氣相出口與液相出口同一軸線；切向入口正對(duì)的設(shè)備內(nèi)表面有一與設(shè)備內(nèi)表面貼合的防沖板11 ;氣相出口有一內(nèi)伸入設(shè)備罐體一定長(zhǎng)度的溢流管4，溢流管用于形成分離空間提供分離效率，也利于更換過濾絲網(wǎng)；在溢流段中根據(jù)負(fù)荷需要設(shè)置氣液過濾網(wǎng)5 ;罐體底部的液相出口安裝有防渦流擋板9。為了防止氣體從底部出口排出，可在罐外調(diào)節(jié)閥控制液相在罐體內(nèi)的高度，以形成液封。氣液(含固)兩相介質(zhì)從文丘里洗滌器排出后經(jīng)管徑的縮小進(jìn)入氣液分離罐，兩相介質(zhì)流動(dòng)的速度有所增加并隨切向運(yùn)動(dòng)方向沿分離罐內(nèi)壁旋轉(zhuǎn)向下流動(dòng)，比重大的液相最先達(dá)到罐體底部，通過液相出口外部管道的調(diào)節(jié)閥控制罐體內(nèi)液相處于一定液位8，比重輕的氣相在切向進(jìn)入分離罐的過程中與液相分開在罐體內(nèi)部中心區(qū)域匯集并沿溢流管從罐體頂端氣相出口排出。通過罐體內(nèi)部空間的計(jì)算控制介質(zhì)在罐內(nèi)的停留時(shí)間及增加氣液過濾網(wǎng)達(dá)到有效分離氣相及微小液滴的目的。文丘里洗滌器結(jié)構(gòu)如下I設(shè)備為直立管狀結(jié)構(gòu)，氣體入口 13與氣體出口 21同一軸線；2設(shè)備由接受段17及混合段20組成，其中接受段直徑大于混合段直徑；3在接受段設(shè)置洗滌液管14，洗滌液管端部設(shè)置三個(gè)噴頭，其中上部噴頭與氣體出入口同軸并使得洗滌液由噴頭噴出后覆蓋流通面積；下部?jī)蓚€(gè)噴頭對(duì)稱均布，噴出的洗 滌液通過設(shè)備內(nèi)部的反射板22達(dá)到洗滌液撞擊、分散的目的；4接受段與混合段直接連接，根據(jù)負(fù)荷需要可設(shè)置改變流通面積的喉管；5為滿足除塵要求，在混合段側(cè)面設(shè)置有調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)19滿足流通截面積改變的要求，通過改變流通截面積達(dá)到改變氣體流速的目的。為了滿足冷氫化工藝去除反應(yīng)氣中夾帶細(xì)微硅粉的要求，本方案中的設(shè)備考慮了反應(yīng)氣的溫度(設(shè)計(jì)溫度550°C )、硅粉顆粒對(duì)設(shè)備的磨損、工藝流程中的壓降((O. 08MPa)、材料選擇、洗滌液噴淋等方面問題。設(shè)備滿足冷氫化工藝硅粉顆粒去除的需要，使用液相的四氯化硅作為洗滌液直接對(duì)含硅粉顆粒的氣相進(jìn)行洗滌。高溫含固的反應(yīng)氣由設(shè)備入口進(jìn)行文丘里洗滌器后與主噴頭15噴出的洗滌液膜直接接觸，在反應(yīng)氣對(duì)洗滌液膜沖擊的過程中，反應(yīng)氣中的固體顆粒與洗滌液滴接觸，固體顆粒被洗滌液滴粘濕、包裹、捕捉，反應(yīng)氣穿過主噴頭噴出的洗滌液膜后與副噴頭16噴出的洗滌液進(jìn)行大部分的熱量交換，含固體顆粒的洗滌液進(jìn)一步凝聚而從反應(yīng)氣中去除混合進(jìn)入洗滌液中。含固體顆粒的洗滌液及反應(yīng)氣進(jìn)入較長(zhǎng)的混合段后進(jìn)行進(jìn)一步的熱量交換以及氣液相流動(dòng)的穩(wěn)定，最終從設(shè)備出口排出。如需對(duì)負(fù)荷調(diào)節(jié)，可通過混合段側(cè)面的調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)改變流通面積達(dá)到調(diào)節(jié)目的。
權(quán)利要求1.一種冷氫化濕法除塵單元，其特征在于包括文丘里洗滌器及氣液分離罐；所述氣液分離罐包括立式罐體、設(shè)置在罐體上方的氣相出口、設(shè)置在罐體下方的液相出口、設(shè)置在液相出口處的液位調(diào)節(jié)閥、沿水平方向設(shè)置在罐體中部的兩相入口 ；所述兩相入口與罐體內(nèi)壁相切；所述文丘里洗滌器包括直立管狀殼體和噴淋裝置；所述殼體包括自上而下依次連接的氣體入口、接受段、混合段、氣體出口 ；所述接受段的直徑大于混合段直徑；所述噴淋裝置包括設(shè)置在接受段的洗滌液管和三個(gè)噴頭；所述洗滌液管與外部洗滌液相通，其包括三個(gè)出口，其中一個(gè)出口設(shè)置在接受段上部中軸線處且開口朝下，另外兩個(gè)出口對(duì)稱分布于接受段下部且開口沿水平方向；所述每個(gè)出口設(shè)置一個(gè)噴頭。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的冷氫化濕法除塵單元，其特征在于還包括設(shè)置在罐體側(cè)壁上且正對(duì)兩相入口的防沖板。
3.根據(jù)權(quán)利要求I或2所述的冷氫化濕法除塵單元，其特征在于還包括設(shè)置在氣相出口處的氣液過濾網(wǎng)。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的冷氫化濕法除塵單元，其特征在于還包括設(shè)置在罐體和液相出口之間的防渦流擋板。
5.根據(jù)權(quán)利要求I所述的冷氫化濕法除塵單元，其特征在于所述噴淋裝置還包括對(duì)稱設(shè)置在接受段殼體上的兩個(gè)反射板，所述設(shè)置在接受段下部的兩個(gè)出口分別對(duì)準(zhǔn)一個(gè)反射板。
6.根據(jù)權(quán)利要求I或5所述的冷氫化濕法除塵單元，其特征在于還包括調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)，所述調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)位于混合段內(nèi)，用于調(diào)節(jié)混合段的流通面積。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的冷氫化濕法除塵單元，其特征在于還包括設(shè)置在接受段和混合段之間的喉部(18)。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的冷氫化濕法除塵單元，其特征在于所述洗滌液為四氯化硅。
專利摘要本實(shí)用新型涉及一種冷氫化濕法除塵單元，包括文丘里洗滌器及氣液分離罐；氣液分離罐包括立式罐體、設(shè)置在罐體上方的氣相出口、設(shè)置在罐體下方的液相出口、設(shè)置在液相出口處的液位調(diào)節(jié)閥、沿水平方向設(shè)置在罐體中部的兩相入口。本實(shí)用新型解決了現(xiàn)有冷氫化工藝除塵單元的技術(shù)問題，滿足了冷氫化工藝去除反應(yīng)氣中夾帶細(xì)微硅粉的要求，同時(shí)降低了反應(yīng)氣的溫度，立式安裝，具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、緊湊、占地面積小、維護(hù)少、運(yùn)行穩(wěn)定的優(yōu)點(diǎn)。
文檔編號(hào)B01D47/10GK202478763SQ20112056709
公開日2012年10月10日 申請(qǐng)日期2011年12月20日 優(yōu)先權(quán)日2011年12月20日
發(fā)明者鄧肇冬 申請(qǐng)人:西安航天遠(yuǎn)征流體控制股份有限公司