[實用新型]多晶硅生產回收氫氣的精脫氯設備

無效

• 申請號: 201120177392.0
• 申請日: 2011-05-30
• 公開（公告）號: CN202072480U
• 公開（公告）日: 2011-12-14
• 發明（設計）人: 王嶺;劉小鋒;劉暢;周祥順
• 申請（專利權）人: 四川新光硅業科技有限責任公司
• 主分類號: C01B33/03
• 分類號: C01B33/03
• 代理公司: 四川力久律師事務所 51221
• 代理人: 曹晉玲;林輝輪

技術領域

本實用新型屬于氣體分離設備領域，特別涉及多晶硅生產回收氫氣的精脫氯設備。

背景技術

目前，多晶硅生產主要采用的是改良西門子法。在改良西門子法生產多晶硅的過程中，需要對還原尾氣以及氫化尾氣中的各組分，主要包括氫氣、氯化氫、氯硅烷等，進行分離并回收利用。氯硅烷主要包括二氯二氫硅、三氯氫硅和四氯化硅。對多晶硅生產中產生的尾氣，目前采取的主要方法是“干法回收”。“干法回收”主要是利用還原尾氣中氫氣、氯化氫、三氯氫硅、四氯化硅、二氯二氫硅等各組分物理、化學性質的差異，通過低溫變壓吸收、脫吸與吸附等化工操作實現各組分的分離，即還原尾氣或氫化尾氣進入尾氣回收系統后，首先用低溫氯硅烷對尾氣進行淋洗，或使用低溫冷媒（如氟利昂）對尾氣進行制冷，使尾氣組分中的氯硅烷被冷凝成液態，從而將絕大部分氯硅烷從尾氣中分離，然后氣體壓縮后再用低溫氯硅烷貧液在填料塔內吸收氣體中的氯化氫，使尾氣組分中的絕大部分氯化氫分離。與前述“干法回收”方法相適應的多晶硅生產回收氫氣的裝置主要包括噴淋裝置、加壓冷凝裝置、吸收裝置、吸附裝置（如活性炭吸附塔），這些裝置均為現有技術。

“干法回收”設備回收氫氣尾氣，最終經活性炭吸附、分離后得到的氣體主要組分為氫氣，但仍含有少量的氯硅烷和氯化氫。回收得到的氫氣中氯化氫和氯硅烷的含量超過一定的限度，會影響多晶硅產品的質量。目前，對于太陽能級多晶硅的生產，經傳統“干法回收”設備的活性炭吸附柱吸附除雜后的氫氣基本能滿足要求（雜質總含量<1ppmv），但對于電子級多晶硅的生產，經活性炭吸附塔吸附除雜后的氫氣則不能滿足要求。因此，必須要優化現有技術的多晶硅生產回收氫氣的專用設備。

實用新型內容

本實用新型的目的是針對上述傳統“干法回收”設備存在的回收氫氣仍含有一定量氯硅烷和氯化氫，從而影響多晶硅生產質量的問題，提供一種多晶硅生產回收氫氣的精脫氯設備。

為實現本實用新型的目的，本實用新型的技術方案為，多晶硅生產回收氫氣的精脫氯設備，包括脫氯裝置和終端凈化裝置；所述脫氯裝置上設置有進氣口和出氣口，脫氯裝置內填充有脫氯劑，所述脫氯裝置通過進氣口的管道與活性炭吸附塔相連；所述終端凈化裝置上設置有入口與出口，終端凈化裝置內填充有活性炭，終端凈化裝置通過入口的管道與脫氯裝置的出氣口相連；所述終端凈化裝置的容積為活性炭吸附塔容積的1/50～1/10。前述多晶硅生產回收氫氣的精脫氯設備，經脫氯裝置脫氯后，能有效分離氫氣尾氣中殘余的氯硅烷和氯化氫。與脫氯裝置連接的終端凈化裝置，可以進一步吸附氫氣尾氣中剩余的微量含氯雜質以及脫氯裝置中可能帶入的極少量脫氯劑粉末。因干法回收設備及前述脫氯設備已經將氫氣尾氣中的絕大部分雜質分離，因此，終端凈化裝置的容積設計為活性炭吸附塔容積的1/50～1/10即可，這樣既可以有效除雜，又能節約物資，保護環境。經前述精脫氯設備脫氯、除雜后的氫氣，可直接進入多晶硅生產的還原爐，用于生產多晶硅。

作為本實用新型的優選方案，前述的多晶硅生產回收氫氣的精脫氯設備，所述脫氯裝置的進氣口和出氣口處分別設置有閥門，所述終端凈化裝置的入口和出口處分別設置有閥門。

作為本實用新型的優選方案，前述的多晶硅生產回收氫氣的精脫氯設備，所述脫氯裝置進氣口和出氣口，以及終端凈化裝置的入口和出口分別設置有過濾器。作為本實用新型的進一步優選方案，前述的多晶硅生產回收氫氣的精脫氯設備，所述過濾器為400-600目的過濾器。設置過濾器，可以防止脫氯劑粉塵被氫氣帶走，有利于回收氫氣的凈化。

作為本實用新型的優選方案，前述的多晶硅生產回收氫氣的精脫氯設備，所述脫氯裝置為兩個或兩個以上的并聯裝置，所述終端凈化裝置為兩個或兩個以上的并聯裝置。使用并聯的脫氯裝置，并聯的終端凈化裝置，可以有效提高脫氯、凈化效率，同時，可以在不中斷操作的情況下，實現對脫氯裝置中脫氯劑的更換，以及終端凈化裝置的再生。

作為本實用新型的優選方案，前述的多晶硅生產回收氫氣的精脫氯設備，所述終端凈化裝置設置有冷熱流體入口、冷熱流體出口；所述終端凈化裝置在入口管道處分流出一個分管道，所述分管道上設置有再生氣出口；所述終端凈化裝置在出口管道處分流出一個分管道，所述分管道上設置有再生氣入口；所述冷熱流體入口，冷熱流體出口，再生氣出口和再生氣入口上分別設置有閥門。

作為本實用新型的優選方案，前述的多晶硅生產回收氫氣的精脫氯設備，所述脫氯裝置的脫氯劑為球形顆粒或環狀顆粒。