[實用新型]多晶硅生產的尾氣回收處理系統

有效

• 申請號: 201220132869.8
• 申請日: 2012-03-31
• 公開（公告）號: CN202490563U
• 公開（公告）日: 2012-10-17
• 發明（設計）人: 周祥順;王嶺;蒲曉東;劉小鋒;王大海
• 申請（專利權）人: 四川新光硅業科技有限責任公司
• 主分類號: B01D53/18
• 分類號: B01D53/18
• 代理公司: 四川力久律師事務所 51221
• 代理人: 劉雪蓮;林輝輪

技術領域

本實用新型涉及尾氣回收處理系統，特別是多晶硅生產的尾氣回收系統。

背景技術

在改良西門子法生產多晶硅的過程中產生的尾氣主要有三氯氫硅還原尾氣、四氯化硅熱氫化尾氣和三氯氫硅合成尾氣，它們的主要成分都是氫氣、三氯氫硅、四氯化硅以及少量的氯化氫和二氯二氫硅。生產多晶硅產生的尾氣的回收包括濕法回收和干法回收，目前主要是干法回收。干法回收主要包括尾氣冷凝、壓縮、尾氣吸收及脫吸、吸附精制氫氣五個部分，其中尾氣吸收及脫吸是干法回收重要組成部分。現有的多晶硅尾氣吸收及脫吸裝置主要包括由管道連接的吸收塔和脫吸塔，吸收塔吸收尾氣后僅由一個脫吸塔進行脫吸，并且在吸收塔的頂部只設置了一個氣相出口，只分離出氯化氫和氫氣的混合物，沒有對作為吸收劑的氯硅烷脫除二氯二氫硅就循環使用，二氯二氫硅在氯硅烷中逐次富集，由此，被循環使用的氯硅烷中二氯二氫硅含量過高，在吸收塔吸收尾氣過程中大量的二氯二氫硅被粗氫氣攜帶至用于精制氫氣的吸附柱中難以脫附掉，不僅增大了吸附柱的負荷，還會使氯化氫吸附劑退化；另外，脫吸塔工作時，未對吸收了尾氣的氯硅烷液體中的氫氣進行處理，使脫吸塔頂部氣相采出氯化氫中夾雜氫氣，不利于氯化氫氣體的回收再利用，不利于氯化氫氣體的回收再利用，增加了氯化氫氣體的處理步驟和設備；總而言之，脫吸效果差，最終導致回收的各尾氣組分之間相互夾雜，不利于各組分回收再利用，增大了各組分后續回收處理難度及成本。

為了增加脫吸效果，現有技術中也有設置多級串聯的吸收塔和脫吸塔，分多級對尾氣進行吸收、脫吸，雖然能在一定程度上改善各尾氣組分相互夾雜的情況，但是仍沒有從根本上解決多晶硅尾氣回收中所存在的脫吸效果不佳的困難，并且還增加了較多的設備及能耗，從而增加了占地面積和生產成本。

實用新型內容

本實用新型的目的在于：針對現有技術多晶硅生產的尾氣回收處理系統存在的對尾氣脫吸效果差、設備多的問題，提供脫吸效果佳、系統結構簡單的多晶硅生產的尾氣回收系統。

為了實現上述目的，本實用新型采用的技術方案為：

多晶硅生產的尾氣回收處理系統，包括由管道連接的吸收塔、脫吸塔Ⅰ，還包括與脫吸塔Ⅰ通過管道連接的脫吸塔Ⅱ。

為了使上述多晶硅生產的尾氣回收處理系統脫吸效果更佳，降低脫吸塔Ⅰ內被脫吸組分中夾雜的氫氣含量，脫吸塔Ⅰ的塔頂設置有開口Ⅰ和開口Ⅱ。

上述脫吸塔Ⅱ塔頂設置有開口Ⅴ，上述脫吸塔Ⅱ塔底設置有開口Ⅵ。

上述吸收塔塔底與脫吸塔Ⅰ中部通過管道連通，上述脫吸塔Ⅰ塔底與吸收塔頂部通過管道連通，上述脫吸塔Ⅰ的開口Ⅱ通過管道與脫吸塔Ⅱ中部連通，上述脫吸塔Ⅰ的開口Ⅰ與所述吸收塔塔底的尾氣進氣口連通。

為了使上述多晶硅生產的尾氣回收處理系統脫吸效果更佳，并為了降低所述系統工作時能耗，所述脫吸塔Ⅰ的中上部設置有回流組件Ⅲ；為了使所述回流組件Ⅲ結構簡單，所述回流組件Ⅲ優選由冷凝器和管道組成。

上述多晶硅生產的尾氣回收處理系統，用于尾氣處理時，首先將尾氣通入吸收塔，氯化氫、二氯二氫硅及少量氫氣被氯硅烷液體吸收，未被氯硅烷液體吸收的大部分氫氣從吸收塔塔頂排出；接著將吸收了氯化氫、二氯二氫硅及少量氫氣的氯硅烷液體送入脫吸塔Ⅰ中進行脫吸，在脫吸塔Ⅰ經加熱蒸發產生上升蒸汽，從塔頂冷凝產生回流或/和經塔中上部的回流組件Ⅲ冷凝產生回流，最終在脫吸塔Ⅰ塔頂開口Ⅰ采出主要成分為氫氣的不凝氣（脫吸塔Ⅰ氣相組分），脫吸塔Ⅰ塔頂開口Ⅱ采出主要成分為氯化氫和二氯二氫硅的輕組分（脫吸塔Ⅰ液相輕組分），脫吸塔Ⅰ釜底采出氯硅烷液體（脫吸塔Ⅰ釜液）并循環用于吸收塔中對尾氣進行吸收；然后將脫吸塔Ⅰ塔頂開口Ⅱ采出的所述輕組分送往脫吸塔Ⅱ，經加熱蒸發產生上升蒸汽，從脫吸塔Ⅱ塔頂冷凝并產生回流，最終在脫吸塔Ⅱ塔頂開口Ⅴ采出氯化氫氣體（脫吸塔Ⅱ氣相組分），脫吸塔Ⅱ塔底開口Ⅵ采出富含二氯二氫硅的氯硅烷液體（脫吸塔Ⅱ釜液）。

為了使上述多晶硅生產的尾氣回收處理系統脫吸效果更佳，使脫吸塔Ⅰ內被脫吸組分之間夾著的雜質更少、雜質含量更低，在上述脫吸塔Ⅰ的開口Ⅰ和開口Ⅱ之間通過管道連接有回流組件Ⅰ，所述回流組件Ⅰ包括冷凝器Ⅰ和設置在所述冷凝器Ⅰ輸出端的管道上的回流罐Ⅰ，所述回流罐Ⅰ頂部設置有開口Ⅲ，所述回流罐Ⅰ的輸出端管道上設置有開口Ⅳ；

上述回流罐Ⅰ的輸出端管道上設置的開口Ⅳ通過管道與脫吸塔Ⅱ中部連通，上述回流罐Ⅰ頂部設置的開口Ⅲ與所述吸收塔塔底的尾氣進氣口連通。?