一種實現(xiàn)氯堿副產(chǎn)品中氫氣有效利用的系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
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[0001]本實用新型涉及氫氣有效利用系統(tǒng)，特別是涉及一種實現(xiàn)氯堿副產(chǎn)品中氫氣有效利用的系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
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[0002]目前，燒堿副產(chǎn)品氫氣目前主要用在氯化氫合成，合成氨，石油煉制，玻璃等化工原料，由于氯堿企業(yè)與其他大量用氫化工企業(yè)在副產(chǎn)品氫氣使用上難以達(dá)到平衡，燒堿副產(chǎn)品氫氣大部分進(jìn)行排空。
[0003]公司燒堿副產(chǎn)品氫氣原設(shè)計上通過往復(fù)式氫壓機壓縮后通過脫氧器，吸附塔，去多晶硅工序四氯化硅轉(zhuǎn)化系統(tǒng)，生產(chǎn)三氯氫硅，公司四氯化硅轉(zhuǎn)化系統(tǒng)氫氣純度要求大于99.7%,水份小于lOppm。多晶硅企業(yè)四氯化硅轉(zhuǎn)化系統(tǒng)要求的氫氣指標(biāo)較低，循環(huán)氫氣量富余較多，燒堿副產(chǎn)品氫氣未能有效回收利用。
【實用新型內(nèi)容】:
[0004]本實用新型的目的在于提供一種實現(xiàn)氯堿副產(chǎn)品中氫氣有效利用的系統(tǒng)，解決目前氯堿副產(chǎn)品中氫氣大部分被排空，造成的浪費問題。
[0005]為了解決上述技術(shù)問題，本實用新型提供了一種實現(xiàn)氯堿副產(chǎn)品中氫氣有效利用的系統(tǒng)，其包括氫氣洗滌塔、第一氫氣壓縮機、氫氣冷卻器、水霧捕沫器、往復(fù)式壓縮機、氫氣純化裝置、多晶硅尾氣處理系統(tǒng)和多晶硅還原爐，所述氫氣洗滌塔的出口和所述第一氫氣壓縮機的進(jìn)口管路連接，所述第一氫氣壓縮機的出口和所述氫氣冷卻器的進(jìn)口管路連接，所述氫氣冷卻器的出口和所述水霧捕沫器的進(jìn)口管路連接，所述水霧捕沫器的出口和所述往復(fù)式壓縮機的進(jìn)口管路連接，所述往復(fù)式壓縮機的出口與所述氫氣純化裝置的進(jìn)口管路連接，所述氫氣純化裝置的出口與所述多晶硅還原爐的進(jìn)口管路連接，所述多晶硅還原爐的出口與所述多晶硅尾氣處理系統(tǒng)的進(jìn)口管路連接，所述多晶硅尾氣處理系統(tǒng)的出口與所述多晶硅還原爐的進(jìn)口管路連接。
[0006]進(jìn)一步，所述水霧捕沫器與所述往復(fù)式壓縮機之間設(shè)置有第一氫氣緩沖罐，所述往復(fù)式壓縮機與所述氫氣純化裝置之間設(shè)置有第二氫氣緩沖罐，所述氫氣純化裝置與所述多晶硅還原爐之間設(shè)置有第一氫氣儲罐。
[0007]進(jìn)一步，所述氫氣純化裝置包括脫氧器和干燥裝置，所述干燥裝置包括三臺依次串聯(lián)的干燥器，所述第二氫氣緩沖罐與所述脫氧器的進(jìn)口管路連接，所述脫氧器的出口與所述干燥裝置的進(jìn)口管路連接，所述干燥裝置的出口與所述第一氫氣儲罐的進(jìn)口管路連接。
[0008]進(jìn)一步，所述多晶硅尾氣處理系統(tǒng)包括第二氫氣壓縮機、氯化氫吸收塔、吸附柱和第二氫氣儲罐，所述多晶硅還原爐的出口與所述第二氫氣壓縮機進(jìn)口管路連接，所述第二氫氣壓縮機出口與所述氯化氫吸收塔進(jìn)口管路連接，所述氯化氫吸收塔出口與所述吸附柱進(jìn)口管路連接，所述吸附柱出口與所述第二氫氣儲罐進(jìn)口管路連接，所述第二氫氣儲存罐出口與所述多晶硅還原爐進(jìn)口管路連接。
[0009]進(jìn)一步，所述第一氫氣儲罐的出口還與所述多晶硅尾氣處理系統(tǒng)的進(jìn)口管路連接。
[0010]進(jìn)一步，所述多晶硅尾氣處理系統(tǒng)包括第二氫氣壓縮機、氯化氫吸收塔、吸附柱和第二氫氣儲罐，所述第一氫氣儲罐出口與所述第二氫氣壓縮機進(jìn)口管路連接，所述第二氫氣壓縮機出口與所述氯化氫吸收塔進(jìn)口管路連接，所述氯化氫吸收塔出口與所述吸附柱進(jìn)口管路連接，所述吸附柱出口與所述第二氫氣儲罐進(jìn)口管路連接，所述第二氫氣儲罐出口與所述多晶硅還原爐進(jìn)口管路連接，所述多晶硅還原爐出口與所述第二氫氣壓縮機進(jìn)口管路連接。
[0011 ] 進(jìn)一步，其還包括鹽酸合成器，所述第一氫氣緩沖罐出口與所述鹽酸合成器進(jìn)口管路連接。
[0012]本實用新型的優(yōu)點:本實用新型提供的一種實現(xiàn)氯堿副產(chǎn)品中氫氣有效利用的系統(tǒng)可使得的燒堿副產(chǎn)品氫氣純化到99.99%以上以后送人多晶硅工序直接參與多晶硅生產(chǎn)，氫氣可以充分利用，不浪費，氯堿副產(chǎn)品氫氣全部高價值回收利用，達(dá)到零排放，另外氯堿副產(chǎn)品氫氣成本相比水電解制氫比較成本，成本只有1/10左右，可以降低生產(chǎn)多晶硅的成本。
【附圖說明】

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[0013]圖1為實施例1的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0014]圖2為實施例2的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0015]【附圖說明】如下:1、氫氣洗滌塔;2、第一氫氣壓縮機;3、氫氣冷卻器;4、水霧捕沫器；
5、第一氫氣緩沖罐;6、往復(fù)式壓縮機;7、第二氫氣緩沖罐;8、脫氧器;9、干燥裝置；10、多晶娃還原爐；11、鹽酸合成器;12、第一氫氣儲罐；13、第二氫氣壓縮機;14、氯化氫吸收塔;15、吸附柱;16、第二氫氣儲罐。
【具體實施方式】
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[0016]為使本實用新型要解決的技術(shù)問題、技術(shù)方案和優(yōu)點更加清楚，下面將結(jié)合附圖及具體實施例進(jìn)行詳細(xì)描述。
[0017]實施例1:如圖1所示，在本實用新型的具體實施例中，提供了一種實現(xiàn)氯堿副產(chǎn)品中氫氣有效利用的系統(tǒng)，其包括氫氣洗滌塔1、第一氫氣壓縮機2、氫氣冷卻器3、水霧捕沫器4、第一氫氣緩沖罐5、往復(fù)式壓縮機6、第二氫氣緩沖罐7、氫氣純化裝置、第一氫氣儲罐12、第二氫氣壓縮機13、氯化氫吸收塔14、吸附柱15、第二氫氣儲罐16、多晶硅還原爐10，氫氣純化裝置包括脫氧器8和干燥裝置9，干燥裝置9包括三臺依次串聯(lián)的干燥器;氫氣洗滌塔I的出口和第一氫氣壓縮機2的進(jìn)口管路連接，第一氫氣壓縮機2的出口和氫氣冷卻器3的進(jìn)口管路連接，氫氣冷卻器3的出口和水霧捕沫器4的進(jìn)口管路連接，水霧捕沫器4的出口和第一氫氣緩沖罐5的進(jìn)口管路連接，第一氫氣緩沖罐5的出口與往復(fù)式壓縮機6的進(jìn)口管路連接，往復(fù)式壓縮機6的出口與第二氫氣緩沖罐7的進(jìn)口管路連接，第二氫氣緩沖罐7的出口與脫氧器8的進(jìn)口管路連接，脫氧器8的出口與干燥裝置9的進(jìn)口管路連接，干燥裝置9的出口與第一氫氣儲罐12進(jìn)口管路連接，第一氫氣儲罐12出口與多晶硅還原爐10的進(jìn)口管路連接，多晶硅還原爐10的出口與第二氫氣壓縮機13進(jìn)口管路連接，第二氫氣壓縮機13出口與氯化氫吸收塔14進(jìn)口管路連接，氯化氫吸收塔14出口與吸附柱15進(jìn)口管路連接，吸附柱15出口與第二氫氣儲罐16進(jìn)口管路連接，第二氫氣儲存罐16出口與多晶硅還原爐10進(jìn)口管路連接。
[0018]實施例2:如圖2所示，在本實用新型的具體實施例中，提供了一種實現(xiàn)氯堿副產(chǎn)品中氫氣有效利用的系統(tǒng)，其包括氫氣洗滌塔1、第一氫氣壓縮機2、氫氣冷卻器3、水霧捕沫器
4、第一氫氣緩沖罐5、往復(fù)式壓縮機6、第二氫氣緩沖罐7、氫氣純化裝置、第一氫氣儲罐12、第二氫氣壓縮機13、氯化氫吸收塔14、吸附柱15、第二氫氣儲罐16、多晶硅還原爐10和鹽酸合成器11，氫氣純化裝置包括脫氧器8和干燥裝置9，干燥裝置9包括三臺依次串聯(lián)的干燥器;氫氣洗滌塔I的出口和第一氫氣壓縮機2的進(jìn)口管路連接，第一氫氣壓縮機2的出口和氫氣冷卻器3的進(jìn)口管路連接，氫氣冷卻器3的出口和水霧捕沫器4的進(jìn)口管路連接，水霧捕沫器4的出口和第一氫氣緩沖罐5的進(jìn)口管路連接，第一氫氣緩沖罐5的出口分別與往復(fù)式壓縮機6的進(jìn)口和鹽酸合成器11的進(jìn)口管路連接，往復(fù)式壓縮機6的出口與第二氫氣緩沖罐7的進(jìn)口連接，第二氫氣緩沖罐7的出口與脫氧器8的進(jìn)口管路連接，脫氧器8的出口與干燥裝置9的進(jìn)口管路連接，干燥裝置9的出口與第一氫氣儲罐12進(jìn)口管路連接，第一氫氣儲罐12出口分別與第二氫氣壓縮機13進(jìn)口和多晶硅還原爐10的進(jìn)口管路連接，第二氫氣壓縮機13出口與氯化氫吸收塔14進(jìn)口管路連接，氯化氫吸收塔14出口與吸附柱15進(jìn)口管路連接，吸附柱15出口與第二氫氣儲罐16進(jìn)口管路連接，第二氫氣儲罐16出口與多晶硅還原爐10進(jìn)口管路連接，多晶硅還原爐10出口與第二氫氣壓縮機13進(jìn)口管路連接。
[0019]本實用新型的工作流程為:由電解來的濕氫氣，溫度約為90°C，并含有少量的堿霧及水蒸氣，由氫氣洗滌塔I進(jìn)口進(jìn)入，與塔內(nèi)經(jīng)洗滌液循環(huán)栗送入的噴淋冷卻水逆流接觸。通過洗滌、冷卻使氫氣所含的堿霧及蒸汽冷凝水被洗滌水帶走，氫氣的溫度由90°C下降到45 °C。降至45 °C的氫氣，經(jīng)第一氫氣壓縮機2加壓至0.1MPa后，溫度升高，經(jīng)氫氣冷卻器3，與冷凍水間接冷卻至20°C，除去大部分水分，經(jīng)水霧捕沫器4除霧后，送到第一氫氣緩沖罐5，小部分送到鹽酸合成器11合成高純酸，大部分經(jīng)往復(fù)式壓縮機6加壓至1.35MPA后，經(jīng)過第二氫氣緩沖罐7進(jìn)脫氧器8、三臺串聯(lián)的干燥器(干燥器工作、干燥器再生，干燥器工作)脫除氫氣中的微量氧和水份，氫氣純度達(dá)到99.99%以上。純化后的氫氣去多晶硅還原爐10直接參與生產(chǎn)多晶硅，在多晶硅還原爐10中與三氯氫硅反應(yīng)生成多晶硅。利用本實用新型實施例提供的氯堿副產(chǎn)品氫氣可全部高價值回收利用，達(dá)到零排放，另外氯堿副產(chǎn)品氫氣成本相比水電解制氫比較成本，成本只有1/10左右，可以降低生產(chǎn)多晶硅的成本。
[0020]以上是本實用新型的優(yōu)選實施方式，應(yīng)當(dāng)指出，對于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本實用新型原理的前提下，還可以做出若干改進(jìn)和潤飾，這些改進(jìn)和潤飾也應(yīng)視為本實用新型的保護范圍。
【主權(quán)項】
1.一種實現(xiàn)氯堿副產(chǎn)品中氫氣有效利用的系統(tǒng)，其特征在于，其包括氫氣洗滌塔、第一氫氣壓縮機、氫氣冷卻器、水霧捕沫器、往復(fù)式壓縮機、氫氣純化裝置、多晶硅尾氣處理系統(tǒng)和多晶硅還原爐，所述氫氣洗滌塔的出口和所述第一氫氣壓縮機的進(jìn)口管路連接，所述第一氫氣壓縮機的出口和所述氫氣冷卻器的進(jìn)口管路連接，所述氫氣冷卻器的出口和所述水霧捕沫器的進(jìn)口管路連接，所述水霧捕沫器的出口和所述往復(fù)式壓縮機的進(jìn)口管路連接，所述往復(fù)式壓縮機的出口與所述氫氣純化裝置的進(jìn)口管路連接，所述氫氣純化裝置的出口與所述多晶硅還原爐的進(jìn)口管路連接，所述多晶硅還原爐的出口與所述多晶硅尾氣處理系統(tǒng)的進(jìn)口管路連接，所述多晶硅尾氣處理系統(tǒng)的出口與所述多晶硅還原爐的進(jìn)口管路連接。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種實現(xiàn)氯堿副產(chǎn)品中氫氣有效利用的系統(tǒng)，其特征在于，所述水霧捕沫器與所述往復(fù)式壓縮機之間設(shè)置有第一氫氣緩沖罐，所述往復(fù)式壓縮機與所述氫氣純化裝置之間設(shè)置有第二氫氣緩沖罐，所述氫氣純化裝置與所述多晶硅還原爐之間設(shè)置有第一氫氣儲罐。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種實現(xiàn)氯堿副產(chǎn)品中氫氣有效利用的系統(tǒng)，其特征在于，所述氫氣純化裝置包括脫氧器和干燥裝置，所述干燥裝置包括三臺依次串聯(lián)的干燥器，所述第二氫氣緩沖罐與所述脫氧器的進(jìn)口管路連接，所述脫氧器的出口與所述干燥裝置的進(jìn)口管路連接，所述干燥裝置的出口與所述第一氫氣儲罐的進(jìn)口管路連接。4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種實現(xiàn)氯堿副產(chǎn)品中氫氣有效利用的系統(tǒng)，其特征在于，所述多晶硅尾氣處理系統(tǒng)包括第二氫氣壓縮機、氯化氫吸收塔、吸附柱和第二氫氣儲罐，所述多晶硅還原爐的出口與所述第二氫氣壓縮機進(jìn)口管路連接，所述第二氫氣壓縮機出口與所述氯化氫吸收塔進(jìn)口管路連接，所述氯化氫吸收塔出口與所述吸附柱進(jìn)口管路連接，所述吸附柱出口與所述第二氫氣儲罐進(jìn)口管路連接，所述第二氫氣儲存罐出口與所述多晶硅還原爐進(jìn)口管路連接。5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種實現(xiàn)氯堿副產(chǎn)品中氫氣有效利用的系統(tǒng)，其特征在于，所述第一氫氣儲罐的出口還與所述多晶硅尾氣處理系統(tǒng)的進(jìn)口管路連接。6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種實現(xiàn)氯堿副產(chǎn)品中氫氣有效利用的系統(tǒng)，其特征在于，所述多晶硅尾氣處理系統(tǒng)包括第二氫氣壓縮機、氯化氫吸收塔、吸附柱和第二氫氣儲罐，所述第一氫氣儲罐出口與所述第二氫氣壓縮機進(jìn)口管路連接，所述第二氫氣壓縮機出口與所述氯化氫吸收塔進(jìn)口管路連接，所述氯化氫吸收塔出口與所述吸附柱進(jìn)口管路連接，所述吸附柱出口與所述第二氫氣儲罐進(jìn)口管路連接，所述第二氫氣儲罐出口與所述多晶硅還原爐進(jìn)口管路連接，所述多晶硅還原爐出口與所述第二氫氣壓縮機進(jìn)口管路連接。7.根據(jù)權(quán)利要求2-6任意一項所述的一種實現(xiàn)氯堿副產(chǎn)品中氫氣有效利用的系統(tǒng)，其特征在于，其還包括鹽酸合成器，所述第一氫氣緩沖罐出口與所述鹽酸合成器進(jìn)口管路連接。
【專利摘要】本實用新型公開了一種實現(xiàn)氯堿副產(chǎn)品中氫氣有效利用的系統(tǒng)，包括氫氣洗滌塔、第一氫氣壓縮機、氫氣冷卻器、水霧捕沫器、往復(fù)式壓縮機、氫氣純化裝置、多晶硅尾氣處理系統(tǒng)和多晶硅還原爐，氫氣洗滌塔的出口和第一氫氣壓縮機的進(jìn)口連接，第一氫氣壓縮機的出口和氫氣冷卻器的進(jìn)口連接，氫氣冷卻器的出口和水霧捕沫器的進(jìn)口連接，水霧捕沫器的出口和往復(fù)式壓縮機的進(jìn)口連接，往復(fù)式壓縮機的出口與氫氣純化裝置的進(jìn)口連接，氫氣純化裝置的出口與多晶硅還原爐的進(jìn)口連接，多晶硅還原爐和與多晶硅尾氣處理系統(tǒng)循環(huán)連接。本實用新型的系統(tǒng)主要針對燒堿用離子膜電解氫氣的有效利用，避免氫氣排空浪費，另外將燒堿副產(chǎn)品氫氣用于多晶硅生產(chǎn)也可降低成本。
【IPC分類】C01B33/03, C01B7/01, C01B3/50
【公開號】CN205387476
【申請?zhí)枴緾N201521106396
【發(fā)明人】陳曉軍
【申請人】內(nèi)蒙古神舟硅業(yè)有限責(zé)任公司
【公開日】2016年7月20日
【申請日】2015年12月25日