[發明專利]三氯氫硅合成尾氣的回收裝置及其回收方法

有效

• 申請號: 201410534538.0
• 申請日: 2014-10-11
• 公開（公告）號: CN104310406A
• 公開（公告）日: 2015-01-28
• 發明（設計）人: 沈海峰;劉松
• 申請（專利權）人: 江西賽維LDK太陽能多晶硅有限公司
• 主分類號: C01B33/107
• 分類號: C01B33/107;B01D50/00
• 代理公司: 廣州三環專利代理有限公司 44202
• 代理人: 郝傳鑫;熊永強

技術領域

本發明涉及生產工藝尾氣回收領域，尤其涉及一種三氯氫硅合成尾氣的回收裝置及其回收方法。

背景技術

在多晶硅生產工藝中，改良西門子法是應用最廣泛的一種。改良西門子法的原理是在1100℃左右的高純硅芯上用高純氫還原高純三氯氫硅，生成多晶硅沉積在硅芯上。改良西門子工藝是在傳統西門子工藝的基礎上，同時具備節能、降耗、回收利用生產過程中伴隨產生的大量H2、HCI、SiCI4等副產物以及大量副產熱能的配套工藝。

然而，現有改良西門子法的尾氣處理方法為直接采用堿液水解，將合成尾氣通過堿液進行水解后，直接將尾氣排放至空氣中。此舉會帶來增加堿液消耗，浪費尾氣中的有效物質并污染環境的問題。盡管現有一些尾氣處理方法對改良西門子法進行改良，對合成尾氣進行綜合利用回收，但其回收裝置較復雜，回收流程較長從而導致尾氣回收成本增加。

因此，設計一款結構簡單、回收簡便，能夠將尾氣進行進一步利用從而減少回收成本且保護環境的三氯氫硅合成尾氣的回收裝置及其回收方法一直是人們致力研究的課題。

發明內容

本發明的目的在于提供一種結構簡單、能夠將合成尾氣進行二次利用，從而節省成本且保護環境的三氯氫硅合成尾氣的回收裝置及其回收方法。

為了解決上述技術問題，本發明提供了一種三氯氫硅合成尾氣的回收裝置，其包括依次管道連接的除塵器、緩沖罐、壓縮機、冷卻器、加熱器、反應器、存渣罐及回收罐，所述三氯氫硅合成尾氣經過所述除塵器進行除塵后得到三氯氫硅混合氣體，所述三氯氫硅混合氣體進入所述緩沖罐緩沖壓力后，進入所述壓縮機進行加壓后進入所述冷卻器，得到氯硅烷液體和氫氣混合氣體，所述氫氣混合氣體進入所述加熱器中進行加熱后，進入所述反應器與反應器中的硅粉進行反應后得到三氯氫硅混合物，所述三氯氫硅混合物進入所述存渣罐中進行雜質沉淀后，進入所述回收罐中進行回收。

其中，所述三氯氫硅合成尾氣的回收裝置還包括預熱器，所述預熱器管道連接于所述存冷卻器與所述加熱器之間，用于將經過所述冷卻器冷卻的所述氫氣混合氣體進行預熱。

其中，所述三氯氫硅合成尾氣的回收裝置還包括過濾器，所述過濾器管道連接于所述除塵器及所述緩沖罐之間，所述過濾器用于過濾所述三氯氫硅混合氣體中的雜質。

其中，所述冷卻器上還連接一個精餾提純裝置，所述精餾提純裝置用于將經過冷卻的所述氯硅烷液體進行分離。

相應的，本發明還提供了一種三氯氫硅合成尾氣的回收方法，其包括

提供三氯氫硅合成尾氣；

提供一除塵器，將所述三氯氫硅合成尾氣通入所述除塵器中進行除塵，并得到三氯氫硅混合氣體；

提供一緩沖罐，與所述除塵器管道連接，將所述三氯氫硅混合氣體通入所述緩沖罐中進行壓力緩沖；

提供一壓縮機，與所述緩沖罐管道連接，將所述三氯氫硅混合氣體通過所述壓縮機中進行加壓至一預設壓力；

提供一冷卻器，與所述壓縮機管道連接，將所述三氯氫硅混合氣體通入所述冷卻器中進行冷卻，并得到氯硅烷液體及氫氣混合氣體；

提供一加熱器，與所述冷卻器管道連接，將所述氫氣混合氣體通入所述加熱器中進行加熱至一第一預設溫度；

提供一反應器，內儲存有硅粉，將加熱后的所述氫氣混合氣體通入所述反應器中，并加入催化劑，進行化學反應，得到三氯氫硅混合物；

提供一存渣罐，與所述反應器管道連接，將所述三氯氫硅混合物通入所述存渣罐中進行沉淀雜質；

提供一回收罐，與所述存渣罐管道連接，將所述三氯氫硅通入所述回收罐中進行回收。

其中，在提供一冷卻器，與所述壓縮機管道連接，將所述三氯氫硅混合氣體通入所述冷卻器中進行冷卻，并得到氯硅烷液體及氫氣混合氣體的步驟后，還包括以下步驟：

提供一精餾提純裝置，管道連接于所述冷卻器上，所述氯硅烷液體通過管道進入所述精餾提純裝置中進行分離。

其中，在步驟提供一除塵器，將所述三氯氫硅合成尾氣通入所述除塵器中進行除塵，并得到三氯氫硅混合氣體后還包括以下步驟：

提供一過濾器，管道連接于所述除塵器及所述緩沖罐之間，將所述三氯氫硅混合氣體通入所述過濾器中進行雜質過濾。

其中，在步驟提供一加熱器，與所述冷卻器管道連接，將所述氫氣混合氣體通入所述加熱器中進行加熱至一預設溫度前還包括以下步驟：

提供一預熱器，管道連接于所述冷卻器及所述加熱器之間，所述氫氣混合氣體進入所述預熱器中進行預熱至一第二預設溫度。