[實(shí)用新型]回收系統(tǒng)

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201520648000.2
• 申請(qǐng)日: 2015-08-25
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN205011391U
• 公開(kāi)（公告）日: 2016-02-03
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 楊永亮;張志剛;司文學(xué);蔣國(guó)瑜;嚴(yán)大洲
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 中國(guó)恩菲工程技術(shù)有限公司
• 主分類(lèi)號(hào): C01B33/03
• 分類(lèi)號(hào): C01B33/03;C01B33/107
• 代理公司: 北京康信知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限責(zé)任公司 11240
• 代理人: 趙囡囡;吳貴明

技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型涉及多晶硅制備的技術(shù)領(lǐng)域，具體而言，涉及一種回收系統(tǒng)。

背景技術(shù)

改良西門(mén)子法三氯氫硅氫還原生產(chǎn)多晶硅過(guò)程，反應(yīng)轉(zhuǎn)化率在10％左右，未反應(yīng)的氫氣、三氯氫硅和反應(yīng)副產(chǎn)物四氯化硅、氯化氫、二氯二氫硅共同組成還原尾氣，進(jìn)入干法回收系統(tǒng)分離、回收。傳統(tǒng)的干法回收系統(tǒng)由“冷凝分離氯硅烷-吸收脫吸分離氯化氫-吸附凈化回收氫”三大部分組成。具體工藝為還原尾氣先經(jīng)加壓冷凝以回收液態(tài)氯硅烷，再通過(guò)低溫氯硅烷吸收-高溫脫吸的方式分離回收不凝氣中絕大部分的氯化氫，之后經(jīng)活性炭吸附其中極少量的氯硅烷、氯化氫及其它雜質(zhì)，吸附后的絕大部分回收氫返回到四氯化硅氫化系統(tǒng)，少部分的回收氫作為反吹氣將活性炭吸附的氯硅烷和氯化氫脫附，脫附后混合氣體返回至干法回收系統(tǒng)的冷凝工序，分離出的氯化氫送至四氯化硅氫化系統(tǒng)參與反應(yīng)。

然而在實(shí)際多晶硅的生產(chǎn)中，還原尾氣中大量的氯化氫易溶解于低溫冷凝的氯硅烷凝液中，這樣干法回收系統(tǒng)回收的氯化氫量很少，而且為此還造成了液體氯硅烷物料的頻繁冷卻和升溫，從而導(dǎo)致冷、熱量消耗都很大。同時(shí)，脫附吸附柱的脫附氣體中除含有氯硅烷和氯化氫外，還含有痕量的硼、磷、氮、氧、碳等雜質(zhì)，脫附后氣體返回干法系統(tǒng)，雜質(zhì)一直在氫氣中循環(huán)富集，從而也影響產(chǎn)品高純多晶硅的品質(zhì)。

實(shí)用新型內(nèi)容

本實(shí)用新型的主要目的在于提供一種回收系統(tǒng)，以提高生產(chǎn)出的多晶硅的純度和品質(zhì)。

為了實(shí)現(xiàn)上述目的，根據(jù)本實(shí)用新型的一個(gè)方面，提供了一種回收系統(tǒng)，用于回收多晶硅還原系統(tǒng)產(chǎn)生的還原尾氣，多晶硅還原系統(tǒng)與四氯化硅氫化系統(tǒng)連通，其特征在于，回收系統(tǒng)包括：冷凝單元，還原尾氣通過(guò)冷凝單元后得到不凝氣體和冷凝后液體，且冷凝單元的出口連接有不凝氣體輸出管道和冷凝后液體輸出管道；吸脫附單元，與不凝氣體輸出管道連接，吸脫附單元用于將不凝氣體中的氫氣分離出來(lái)，不凝氣體通過(guò)吸脫附單元發(fā)生吸附和脫附后得到脫附氣體，且吸脫附單元的出口連接有氫氣輸出管道和脫附氣體輸出管道，且氫氣輸出管道連接于多晶硅還原系統(tǒng)的入口，脫附氣體輸出管道連接于四氯化硅氫化系統(tǒng)的入口。

進(jìn)一步地，回收系統(tǒng)還包括：脫吸單元，與冷凝后液體輸出管道連接，冷凝后液體通過(guò)脫吸單元后得到組分包括氯化氫的脫吸后氣體；尾氣處理單元，連接于脫吸單元的出口，用于對(duì)脫吸后氣體進(jìn)行冷凝和提純以得到包括氯化氫的冷凝后尾氣；結(jié)晶單元，連接于尾氣處理單元的出口，包括中和槽和蒸發(fā)裝置，冷凝后尾氣中的氯化氫與中和槽中的堿液反應(yīng)生成氯化物溶液，且氯化物溶液通過(guò)蒸發(fā)裝置進(jìn)行蒸發(fā)后得到氯化物結(jié)晶體。

進(jìn)一步地，脫吸單元包括低壓氯硅烷貯罐和/或氯硅烷分離提純塔。

進(jìn)一步地，中和槽中的堿液為質(zhì)量濃度為5～25％的氫氧化鈣。

進(jìn)一步地，還原尾氣包括氫氣、氯化氫、氯硅烷和硼磷雜質(zhì)。

進(jìn)一步地，脫附氣體包括氯化氫、氯硅烷和硼磷雜質(zhì)。

進(jìn)一步地，冷凝后液體包括液態(tài)氯硅烷和溶于液態(tài)氯硅烷的氯化氫。

進(jìn)一步地，不凝氣體包括氫氣、氯化氫、氯硅烷和硼磷雜質(zhì)。

進(jìn)一步地，脫吸后氣體包括氯化氫、氮?dú)狻錃夂蜌鈶B(tài)氯硅烷。

進(jìn)一步地，在脫吸后氣體中氯化氫的體積百分比為5～15％。

應(yīng)用本實(shí)用新型的技術(shù)方案，本實(shí)用新型提供了一種回收系統(tǒng)，該回收系統(tǒng)包括冷凝單元和吸脫附單元，由于吸脫附單元與冷凝單元通過(guò)不凝氣體輸出管道連接，吸脫附單元通過(guò)氫氣輸出管道與多晶硅還原系統(tǒng)連接，且吸脫附單元還通過(guò)脫附氣體輸出管道與四氯化硅氫化系統(tǒng)連接，從而省去了現(xiàn)有技術(shù)的干法回收系統(tǒng)中氯化氫低溫吸收-高溫脫吸的工序，避免了液態(tài)氯硅烷物料的頻繁升、降溫，降低了干法回收系統(tǒng)中冷、熱量的消耗；并且，由于冷凝單元產(chǎn)生的不凝氣中的氯化氫存在于脫附氣體中并進(jìn)入四氯化硅氫化系統(tǒng)，從而避免了其返回回收系統(tǒng)的冷凝單元浪費(fèi)冷量，同時(shí)也避免了還原尾氣在多晶硅還原系統(tǒng)和回收系統(tǒng)間的閉路循環(huán)而造成的雜質(zhì)富集，進(jìn)而提高了生產(chǎn)出的多晶硅的純度和品質(zhì)。

附圖說(shuō)明

構(gòu)成本申請(qǐng)的一部分的說(shuō)明書(shū)附圖用來(lái)提供對(duì)本實(shí)用新型的進(jìn)一步理解，本實(shí)用新型的示意性實(shí)施例及其說(shuō)明用于解釋本實(shí)用新型，并不構(gòu)成對(duì)本實(shí)用新型的不當(dāng)限定。在附圖中：

圖1示出了本實(shí)用新型實(shí)施方式所提供的回收系統(tǒng)，且回收系統(tǒng)連接有多晶硅還原系統(tǒng)與四氯化硅氫化系統(tǒng)的示意圖；以及

圖2示出了本實(shí)用新型實(shí)施方式所提供的回收方法的流程示意圖。

具體實(shí)施方式