[發(fā)明專利]改進的尾氣回收方法和系統(tǒng)

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201380034375.3
• 申請日: 2013-04-26
• 公開（公告）號: CN104411636A
• 公開（公告）日: 2015-03-11
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 馬克·達(dá)塞爾
• 申請（專利權(quán)）人: 森特瑟姆光伏美國有限公司
• 主分類號: C01B33/107
• 分類號: C01B33/107;B01J4/00;B01J7/00;B01J19/24
• 代理公司: 北京英賽嘉華知識產(chǎn)權(quán)代理有限責(zé)任公司 11204
• 代理人: 王達(dá)佐;陰亮

1.方法，其包括：

a)將包含氫氣、氫氯硅烷和鹽酸的排出氣體引導(dǎo)至包含金屬催化劑的HCl轉(zhuǎn)化器反應(yīng)器，并且使所述排出氣體與金屬催化劑接觸以提供包含的鹽酸比所述排出氣體中存在的鹽酸更少的產(chǎn)物氣體，并且從所述反應(yīng)器中去除所述產(chǎn)物氣體；

b)分離所述產(chǎn)物氣體的組分以提供富含氫氣的第一部分和富含氯硅烷的第二部分；以及

c)將所述第二部分引導(dǎo)至蒸餾裝置，以產(chǎn)生富含三氯甲硅烷(TCS)和二氯甲硅烷(DCS)的第三部分和富含四氯化硅(STC)的第四部分。

2.如權(quán)利要求1所述的方法，其中所述步驟b)包括將所有來自步驟a)的產(chǎn)物氣體引導(dǎo)吸收柱以提供所述第一部分和第二部分。

3.如權(quán)利要求2所述的方法，其中將所述來自步驟a)的產(chǎn)物氣體引導(dǎo)至所述吸收柱的底部，將包含TCS和STC的至少一種的回流引導(dǎo)至所述吸收柱的頂部，將所述富含氯硅烷的第二部分從所述吸收柱的底部以液體形式取出，并且將所述富含氫氣的第一部分從所述吸收柱的頂部以氣體形式取出。

4.如權(quán)利要求3所述的方法，其中所述回流包含TCS并且所述第一部分包含氫氣和TCS。

5.如權(quán)利要求3所述的方法，其中所述回流包含STC并且所述第一部分包含氫氣和STC。

6.如權(quán)利要求2所述的方法，其中將所述第一部分引導(dǎo)至冷凍冷凝器系統(tǒng)以從氯硅烷中分離氫氣。

7.如權(quán)利要求1所述的方法，其中步驟b)包括將所有來自步驟a)的產(chǎn)物氣體引導(dǎo)至冷凍冷凝器系統(tǒng)以提供所述第一部分和所述第二部分。

8.如權(quán)利要求7所述的方法，其中所述冷凍冷凝器系統(tǒng)包括冷凍器、冷凍劑、熱交換器和傾析器。

9.如權(quán)利要求1所述的方法，其中在超環(huán)境溫度下使所述包含鹽酸、四氯化硅、三氯甲硅烷和二氯甲硅烷的排出氣體與金屬催化劑接觸，并且在超環(huán)境溫度下所述產(chǎn)物氣體在離開所述HCl轉(zhuǎn)化器反應(yīng)器與被分離為所述第一部分和第二部分之間保持氣態(tài)。

10.如權(quán)利要求2所述的方法，其中所述產(chǎn)物氣體在被引導(dǎo)至所述吸收柱時完全處于氣相中。

11.如權(quán)利要求6所述的方法，其中所述產(chǎn)物氣體在被引導(dǎo)至所述冷凍冷凝器系統(tǒng)時完全處于氣相中。

12.如權(quán)利要求1所述的方法，其中使所述包含氫氣的第一部分通過硅膠床，其中從所述第一部分中去除硼以提供貧硼的第一部分。

13.如權(quán)利要求12所述的方法，其中使所述貧硼的第一部分通過冷凍冷凝器系統(tǒng)，其中將氣相氯硅烷轉(zhuǎn)化為液相氯硅烷，同時氫氣保持處于氣相中并且以凈化的H₂氣體流的形式離開所述冷凍冷凝器系統(tǒng)，所述H₂氣體流所包含的氯硅烷比貧硼的第一部分的氯硅烷少。

14.如權(quán)利要求13所述的方法，其中使所述凈化的H₂氣體流與碳吸附劑接觸，并且將所述凈化的H₂氣體流中的剩余量的氯硅烷和任選地?zé)N吸附在碳吸附劑中以提供所包含的氯硅烷比所述凈化的H₂氣體流包含的氯硅烷少的高純的H₂氣體流。

15.系統(tǒng)，其包括：

a)HCl轉(zhuǎn)化器反應(yīng)器；

b)吸收柱；以及

c)TCS/STC蒸餾裝置；

其中所述吸收柱與離開所述HCl轉(zhuǎn)化器反應(yīng)器的排出氣體流體連通并且能接收離開所述HCl轉(zhuǎn)化器反應(yīng)器的排出氣體，并且其中所述TCS/STC蒸餾裝置與來自所述吸收柱的液體底流流體連通并且能接收來自所述吸收柱的液體底流。

16.如權(quán)利要求15所述的系統(tǒng)，其包括：

a)HCl轉(zhuǎn)化器反應(yīng)器，其可i)接收氫氣、HCl和三氯甲硅烷，ii)消耗HCl和iii)在金屬催化劑的存在下產(chǎn)生四氯化硅；

b)吸收柱，其可i)接收氫氣、三氯甲硅烷和四氯化硅和ii)產(chǎn)生包含氫氣的第一部分和包含三氯甲硅烷和四氯化硅的混合物的第二部分；

c)TCS/STC蒸餾裝置，其可i)接收三氯甲硅烷和四氯化硅的混合物和ii)從所述四氯化硅中分離所述三氯甲硅烷；以及

d)硅膠床，其可i)接收包含DCS和TCS的至少一種的組合物和ii)從所述組合物中吸收硼和/或磷雜質(zhì)。