料口462,第五出料口462與第四進(jìn)料口441連通,第五進(jìn)料口461與第一上出口 111連通,第四出料口 442與第一回流口 114和第二進(jìn)料口 342連通。第二冷凝器40與第一冷凝器30的主要區(qū)別在于,第二冷凝器40增設(shè)了第三冷卻管組46。上述第三冷卻管組46為翅片冷卻管組。上述結(jié)構(gòu)可以對進(jìn)入第二冷卻管組44的物料進(jìn)行預(yù)冷處理,進(jìn)一步提高冷凝效果。
[0037]如圖7所示,在實(shí)施例一的精餾系統(tǒng)中,第二冷凝器40還包括第二除霧裝置47,第二除霧裝置47設(shè)置在第二殼體內(nèi)并位于第二出風(fēng)部42與第二液體分布器45之間。第二除霧裝置47為絲網(wǎng)除霧器。第二進(jìn)風(fēng)部41為設(shè)置在第二殼體下部周向側(cè)壁上的進(jìn)風(fēng)格柵。在第二冷凝器40進(jìn)行工作時,外部空氣通過上述進(jìn)風(fēng)格柵從下部進(jìn)入至第二殼體內(nèi),并且自下向上流動,第二殼體內(nèi)的冷卻水通過第二液體分布器45均勻向下流動,兩者形成逆流??諝馀c冷卻水在第二冷卻管組44處蒸發(fā)產(chǎn)生的水蒸氣混合成濕空氣,該濕空氣向上流動進(jìn)入絲網(wǎng)除霧器,并在絲網(wǎng)除霧器的作用下除去部分水分。除去部分水分的空氣到達(dá)第三冷卻管組46處并與其進(jìn)行換熱,實(shí)現(xiàn)對進(jìn)入第二冷卻管組44的物料進(jìn)行預(yù)冷處理。最后,換熱之后的空氣從第二風(fēng)機(jī)組件43排入大氣。上述結(jié)構(gòu)可以減少排入大氣的空氣攜帶水分,降低了冷卻水的損耗,節(jié)約了能源。需要說明的是,第二除霧裝置47不限于此,在圖中未示出的其他實(shí)施方式中,第二除霧裝置47可以為其他形式的除霧裝置。
[0038]如圖7所示,在實(shí)施例一的精餾系統(tǒng)中,第二冷凝器40還包括氣液分離裝置48,氣液分離裝置48的進(jìn)口與第四出料口 442連通,氣液分離裝置48的出液口與第一回流口 114和第二進(jìn)料口 342連通。在本實(shí)施例中,氣液分離裝置48為氣液分離罐。上述結(jié)構(gòu)可以對第四出料口 442流出的物料進(jìn)行進(jìn)一步氣液分離。
[0039]如圖7所示,在實(shí)施例一的精餾系統(tǒng)中,第二冷凝器40由上至下分為7個區(qū),分別為出風(fēng)區(qū)、預(yù)冷區(qū)、液體收集分布區(qū)、冷卻區(qū)、進(jìn)風(fēng)區(qū)、儲水區(qū)以及氣液分離區(qū)。當(dāng)對第二冷凝器40進(jìn)行操作時,前置設(shè)備產(chǎn)生的蒸汽(如精餾塔塔頂產(chǎn)生的飽和蒸汽)首先進(jìn)入預(yù)冷區(qū)的翅片冷卻管組進(jìn)行換熱預(yù)冷,預(yù)冷后的蒸汽再進(jìn)入冷卻區(qū)的冷卻盤管組完全冷凝和冷卻,冷凝冷卻后的物流進(jìn)入氣液分離區(qū),并進(jìn)入氣液分離罐。在氣液分離罐中氣液分離后,不凝氣通過氣液分離罐的出氣口排出,冷凝液通過出液口排入后續(xù)設(shè)備。冷卻水由循環(huán)水栗從儲水區(qū)的水箱中抽出送到液體收集分布區(qū)的槽盤式液體分布器中,并將冷卻水在冷卻區(qū)上方均勻分布,從而在冷卻盤管組的管體上形成連續(xù)均勻的薄水膜,利用上述薄水膜的蒸發(fā)以強(qiáng)化管內(nèi)外傳熱。此外,依靠出風(fēng)區(qū)的軸流風(fēng)機(jī)的動力在冷凝器內(nèi)形成負(fù)壓,空氣由進(jìn)風(fēng)區(qū)的進(jìn)風(fēng)格柵進(jìn)入,并自下向上流動與從液體收集分布區(qū)流下的冷卻水形成逆流,與冷卻區(qū)產(chǎn)生的水蒸氣混合成濕空氣,濕空氣向上流動進(jìn)入絲網(wǎng)除霧器除掉部分水后,到達(dá)第三冷卻管組46處并與其進(jìn)行換熱,最后從軸流風(fēng)機(jī)的排風(fēng)口排入大氣。
[0040]如圖3所示,在實(shí)施例一的精餾系統(tǒng)中,第一再沸器21的第一出液口214與第二精餾塔12的第二回流口 124和第一冷凝器30的第三進(jìn)料口 343之間設(shè)置有緩沖罐,第一精餾塔
11的第一上出口 111與第一回流口 114和第一冷凝器30的第二進(jìn)料口 342之間同樣設(shè)置有緩沖罐。
[0041]如圖3所示,在實(shí)施例一的精餾系統(tǒng)中,精餾系統(tǒng)的工作流程為:
[0042]從前面工序來的待精制提純物料500從第一精餾塔11的中下部第一進(jìn)口113進(jìn)入,第一精餾塔11的塔頂蒸汽501進(jìn)入第二冷凝器40進(jìn)行冷凝冷卻,冷卻后的冷凝液502排入緩沖罐后分成兩路,一路作為回流液503從第一精餾塔11的頂部進(jìn)入,另一路作為低沸物504排出。第一精餾塔11的塔釜液體505從第二精餾塔12中上部的第二進(jìn)口 123進(jìn)入。第二精餾塔12的塔頂蒸汽506進(jìn)入第一再沸器21殼程用于加熱第一精餾塔11的塔釜液體,冷凝后的塔頂蒸汽507進(jìn)入緩沖罐,從緩沖罐排出的冷凝液508分成兩路,一路作為回流液509從第二精餾塔12的頂部進(jìn)入,另一路作為低沸物510排出。從第二精餾塔12塔釜排出的產(chǎn)品511、上述低沸物504以及上述低沸物510分別從第一冷凝器30的三個冷卻盤管組進(jìn)入進(jìn)行冷卻,冷卻后的低沸物512、產(chǎn)品513和低沸物514排入后續(xù)工序。其中,待精制提純物料500可以是二氯二氫硅、三氯氫硅或四氯化硅。
[0043]如圖4所示,實(shí)施例二的精餾系統(tǒng)為用于多晶硅精制提純的第二種流程(即上游精餾塔的塔頂產(chǎn)品作為下游精餾塔的原料),該精餾系統(tǒng)包括第一精餾塔11、第二精餾塔12以及第二再沸器22。其中,第一精餾塔11具有第一上出口 111、第一下出口 112以及設(shè)置在第一上出口 111和第一下出口 112之間的第一進(jìn)口 113和第一回流口 114。第二精餾塔12具有第二上出口 121、第二下出口 122以及設(shè)置在第二上出口 121和第二下出口 122之間的第二進(jìn)口123、第二回流口 124和第二回氣口 125。第二再沸器22具有第二進(jìn)液口 221、第二出氣口 222、第二進(jìn)氣口 223以及第二出液口 224,第二進(jìn)液口 221與第二下出口 122連通,第二出氣口 222與第二回氣口 125連通。第二進(jìn)氣口 223與第一上出口 111連通,第二出液口 224與第一回流口 114和第二進(jìn)口 123連通。在上述第二種流程中,第一精餾塔11的塔頂產(chǎn)品首先作為第二精餾塔12上的第二再沸器22的熱源進(jìn)行換熱,再作為第二精餾塔12的原料通過第二出液口224、第二進(jìn)口 123進(jìn)入到第二精餾塔12內(nèi),這樣可以充分利用精餾系統(tǒng)中的能源,從而有效地降低系統(tǒng)能耗。
[0044]在實(shí)施例二的精餾系統(tǒng)中,第一精餾塔11為規(guī)整填料塔或板式塔,理論塔板數(shù)的范圍為80?100,塔頂操作表壓力的范圍為0.4MPa?0.8MPa,塔頂操作溫度的范圍為90°C?115°C,回流量與進(jìn)料量的質(zhì)量流率比的范圍為6?10。第二精餾塔12為規(guī)整填料塔,理論塔板數(shù)的范圍為100?120,塔頂操作表壓力的范圍為0.15MPa?0.55MPa,塔頂操作溫度的范圍為70°C?90°C,回流量與進(jìn)料量的質(zhì)量流率比的范圍為8?12。第二再沸器22為熱虹吸式再沸器,其熱源為來自第一精餾塔U的塔頂蒸汽,且要求塔頂蒸汽與第二精餾塔12的塔釜的溫差范圍為10°C?25°C。
[0045]如圖4所示,在實(shí)施例二的精餾系統(tǒng)中,精餾系統(tǒng)還包括第一冷凝器30。本實(shí)施例的第一冷凝器30與實(shí)施例一的第一冷凝器30的主要區(qū)別在于,第二上出口 121與第二回流口 124連通,第二下出口 122與第一進(jìn)料口341連通,并且第二上出口 121與第三進(jìn)料口343連通,第一下出口 112與第二進(jìn)料口 342連通。上述第一冷凝器30的其他結(jié)構(gòu)和工作原理與實(shí)施例一的相同,在此不再贅述。
[0046]如圖4所示,在實(shí)施例二的精餾系統(tǒng)中,精餾系統(tǒng)還包括第二冷凝器40。本實(shí)施例的第二冷凝器40與實(shí)施例一的第二冷凝器40的主要區(qū)別在于,第五進(jìn)料口 461與第二上出口 121連通,第四出料口 442與第二回流口 124和第三進(jìn)料口 343連通。上述第二冷凝器40還包括氣液分離裝置48,氣液分離裝置48的進(jìn)口與第四出料口 442連通,氣液分離裝置48的出液口與第二回流口 124和第三進(jìn)料口 343連通。上述第二冷凝器40的其他結(jié)構(gòu)和工作原理與實(shí)施例一的相同,在此不再贅述。
[0047]如圖4所示,在實(shí)施例二的精餾系統(tǒng)中,第二再沸器22的第二出液口224與第一精餾塔11的第一回流口 114和第二精餾塔12的第二進(jìn)口 123之間還設(shè)置有緩沖罐,第二精餾塔12的第二上出口 121與第二回流口 124和第一冷凝器30的第三進(jìn)料口 343之間同樣設(shè)置有緩沖罐。
[0048]如圖4所示,在實(shí)施例二的精餾系統(tǒng)中,精餾系統(tǒng)的工作流程為:
[0049]從前面工序來的待精制提純物料600從第一精餾塔11的中下部第一進(jìn)口113進(jìn)入,第一精餾塔11的塔頂蒸汽601進(jìn)入第二再沸器22殼程用于加熱第二精餾塔12的塔釜液體,冷凝后的塔頂蒸汽602進(jìn)入緩沖罐,從緩沖罐排出的冷凝液603分成兩路,一路作為回流液604從第一精餾塔11的頂部進(jìn)入,另一路冷凝液605從第二精餾塔12中上部的第二進(jìn)口 123進(jìn)入。第二精餾塔12的塔頂蒸汽606進(jìn)入第二冷凝器40進(jìn)行冷凝冷卻,冷卻后的冷凝液607排入緩沖罐后分成兩路,一路作為回流液608從第二精餾塔12的頂部進(jìn)入,另一路作為低沸物609排出。從第一精餾塔11塔釜排出的高沸物611、從第二精餾塔12塔釜排出的產(chǎn)品610以及上述低沸物609分別從第一冷凝器30的三個冷卻盤管組進(jìn)入進(jìn)行冷卻,冷卻后的低沸物612、產(chǎn)品613和高沸物614排入后續(xù)工序。其中,待精制提純物料600可以是二氯二氫硅、三氯氫硅或四氯化硅。
[0050]從以上的描述中,可以看出,本發(fā)明上述的實(shí)施例實(shí)現(xiàn)了如下技術(shù)效果:
[0051]本申請的精餾系統(tǒng)應(yīng)用于多晶硅精制提純,使連接在多