[发明专利]一种硅粉干燥及氮气回收装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种硅粉干燥及氮气回收装置，主要是对多晶硅的三氯氢硅合成时的原料硅粉进行高温干燥，属于硅粉干燥技术领域。

背景技术

在全世界受到越来越严重环境污染问题困扰的今天，环保的重要性逐渐的得到社会的认可和关注。光伏发电作为清洁可再生能源，对全社会有着广泛而特别的作用，多晶硅是电子工业和太阳能光伏产业的基础材料。三氯氢硅是生产多晶硅的主要原料，而硅粉又是生产三氯氢硅的重要原料，三氯氢硅一般由硅粉和氯化氢气体在反应炉内反应产生，三氯化硅遇水易发生反应，而硅粉在运输和储存过程中会吸收一定的水分，所以在使用前必须要求硅粉进行干燥处理。

目前，硅粉干燥采用外蒸汽盘管式及夹套干燥器。干燥器可通入蒸汽、热水或热油进行加热，同时氮气从干燥器底部吹入，流动的氮气把硅粉的水分带走，再通过尾气总管排往淋洗塔，每次加热时间为8~10小时，干燥后的硅粉经过硅粉料仓中进入三氯氢硅反应器。从干燥器顶部出来的氮气一般是直接放空，或者是排入尾气管，然后送去淋洗塔进行吸收处理。这种硅粉干燥存在的问题是：1）硅粉没有完全回收，造成原料的浪费；2）含有少量硅粉的氮气直接排放，造成粉尘污染生产区域不能达到清洁要求；3）大量氮气的浪费，浪费能源；4）长时间使用，淋洗的尾气管容易被硅粉堵塞，影响生产。

发明内容

本发明的目的在于提供一种硅粉干燥及氮气回收装置，以解决现有技术的硅粉在干燥时硅粉回收不完全和氮气浪费的技术问题。

本发明采用如下技术方案：一种硅粉干燥及氮气回收装置，包括硅粉干燥器，硅粉干燥器上设有进气口、出气口、进料口、出料口，所述回收装置还包括与硅粉干燥器连接的过滤器、与过滤器连接的气液分离器、与气液分离器连接的脱水撬块、与脱水撬块连接的氮气加热器，所述脱水撬块包括两个装填有吸附剂的塔，一个塔用于吸附氮气中水分对氮气进行干燥，另一个塔用再生气对吸附剂进行再生，两个塔交替进行干燥和再生，所述过滤器上设有进气口、出气口、排料口，所述硅粉干燥器的出气口与过滤器的进气口连接，过滤器的排料口与硅粉干燥器连接，过滤器出气口排出的气体通入到气液分离器中，气液分离器中排出的气体通入到脱水撬块中，经脱水撬块干燥后的干燥气体通入氮气加热器，经氮气加热器加热后的氮气通入硅粉干燥器的进气口。

所述过滤器和气液分离器之间设有氮气增压机。

所述过滤器包括串联在一起的一级过滤器和二级过滤器，一级过滤器与硅粉干燥器连接，二级过滤器与氮气增压机连接，一级过滤器和二级过滤器的排料口均通入到硅粉干燥器内。

所述脱水撬块和氮气加热器之间设有氮气缓冲罐，经脱水撬块干燥后的干燥氮气先通入到氮气缓冲罐中再进入氮气加热器加热。

所述氮气缓冲罐上连接有新鲜氮气补充管线。

所述硅粉干燥器采用夹套加热，夹套上设有中压蒸汽进口和中压蒸汽冷凝液出口。

所述硅粉干燥器的底部设有氮气分布器。

所述氮气加热器为电加热器。

本发明的有益效果是：本发明的运行过程为，经氮气加热器加热后的氮气通入到硅粉干燥器中带走硅粉的水蒸气，使干燥器内的硅粉处于疏松状态，含有水分并夹带一些硅粉的氮气从硅粉干燥器的顶部出口进入过滤器中过滤除去硅粉，过滤器底部过滤下来的硅粉不定期返回硅粉干燥器，过滤器顶部的含水氮气经气液分离器后进入脱水撬块进一步脱除氮气中的水份，使其露点小于-70℃，干燥后的氮气再进入氮气电加热器中循环使用，干燥后的工业硅粉送至下一工序。本发明通过过滤器将氮气中的硅粉颗粒脱除，不仅完全回收硅粉，还能防止硅粉堵塞管道。本发明硅粉干燥过程中，氮气在在一个密闭的循环管路中循环利用，实现了清洁化生产、保护环境、节能减排、减少了生产成本，在确保干燥效果同时避免空气、氧气和其它污染物的进入系统。本装置整体结构简单，易操作，氮气用量较少，具有环保节能的优点。

进一步的，氮气增压机使氮气压力稳定，保证系统连续运行。

进一步的，一级过滤器可以过滤除去硅粉干燥器排出的氮气中的大部分硅粉，二级过滤器可以过滤除去微量硅粉，通过两级过滤，进一步减少了硅粉的消耗，同时实现了干净氮气的回收重新利用。

进一步的，缓冲罐及补充新鲜氮气的使用，保证干燥器内氮气用量稳定，使系统能连续可靠的运行。

进一步的，使用氮气分布器，使氮气分布更加均匀，提高氮气的使用效率，以缩短干燥时间。

附图说明

图1是本发明一种实施例的结构示意图；

图2是图1中脱水撬块的原理图。

具体实施方式