[發明專利]含有氯硅烷的硅烷尾氣處理方法

有效

• 申請號: 201611264686.0
• 申請日: 2016-12-30
• 公開（公告）號: CN108261883B
• 公開（公告）日: 2020-11-10
• 發明（設計）人: 晉正茂;董燕軍;武振國;王鑫
• 申請（專利權）人: 內蒙古神舟硅業有限責任公司
• 主分類號: B01D53/00
• 分類號: B01D53/00;B01D5/00;F23G7/06;C01B33/107
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發明公開了含有氯硅烷的硅烷尾氣處理方法，其包括如下步驟：(1)氯硅烷一級冷凝；(2)氯硅烷二級冷凝；(3)分離得到硅烷氣；(4)氣體穩壓罐穩壓；(5)硅烷氣燃燒。本發明的優點在于：回收硅烷尾氣中的氯硅烷，回收的氯硅烷可回用于硅烷生產系統，減小物料損失，降低生產成本；本發明的燃燒系統具備多個燃燒頭，且系統壓力為正壓，燃燒頭暴露在空氣中，上部為防輻射隔熱罩，依靠煙囪效應，將燃燒器周圍的空氣積聚到燃燒器周圍，與傳統燃燒器相比，硅烷尾氣與空氣混合更加充分，因此燃燒效率明顯提高，從而提高了硅烷尾氣的處理量。

技術領域

本發明涉及一種硅烷尾氣處理方法，特別是涉及一種含有氯硅烷的硅烷尾氣處理方法。

背景技術

目前，硅烷尾氣處理的相關技術主要針對硅烷做為產品應用過程中產生的廢氣，比如太陽能電池生產、集成電路以及電子元件生產過程中產生的廢氣。傳統硅烷尾氣處理系統一般在硅烷燃燒塔內進行，硅烷燃燒塔為一個密閉空間，硅烷尾氣、空氣分別通過管道通入硅烷燃燒塔內，依靠分子的擴散作用進行混合后燃燒，在燃燒過程中若空氣供應發生故障，會造成硅烷氣發生大量的積聚，將大量硅烷尾氣短時間內排放到空氣中，燃燒劇烈，可能產生閃爆，存在安全隱患，同時，燃燒效率低。

而采用火炬系統處理硅烷尾氣，雖然可保證工廠安全生產，但硅烷尾氣在燃燒處理過程中，會生成固體顆粒，一部分質量小的固體顆粒會隨著氣流上升排放到大氣中，造成環境污染；另一部分質量大的固體顆粒會向下沉降，堵塞燃燒孔，造成燃燒器堵塞，火炬系統故障率高，防輻射隔熱罩內的硅烷尾氣無法充分燃燒而直接排放到大氣中，污染環境。

目前，針對制備硅烷過程中產生的廢氣，尤其是使用反應精餾法制備硅烷生產過程中，產生的含有氯硅烷的硅烷尾氣處理的相關技術較少。

發明內容

本發明的目的在于提供含有氯硅烷的硅烷尾氣處理方法，主要用于處理反應精餾塔生產硅烷過程中，所排放的含有少量氯硅烷的硅烷尾氣。通過本發明提供的技術方案實現硅烷尾氣中的氯硅烷充分回收，安全、高效、穩定地利用具有多個燃燒頭的燃燒器處理硅烷尾氣。

本發明的目的由如下技術方案實施：含有氯硅烷的硅烷尾氣處理方法，其包括如下步驟：(1)氯硅烷一級冷凝；(2)氯硅烷二級冷凝；(3)分離得到硅烷氣；(4)氣體穩壓罐穩壓；(5)硅烷氣燃燒；其中，

(1)氯硅烷一級冷凝：將生產硅烷的反應精餾塔所排放的硅烷尾氣通入一級尾氣冷凝器進行初步冷凝處理，使部分氯硅烷冷凝下來回收，分離出部分所述氯硅烷后的一級硅烷尾氣通入二級尾氣冷凝器，其中，所述一級尾氣冷凝器的冷卻介質為7℃冷卻水，所述一級尾氣冷凝器的尾氣壓力控制在0.1-1.0MPaG之間；

(2)氯硅烷二級冷凝：所述一級硅烷尾氣在所述二級尾氣冷凝器內進一步冷凝，冷凝下來的所述氯硅烷回收，分離出所述氯硅烷后的二級硅烷尾氣通入氣液分離罐，其中，所述二級尾氣冷凝器冷卻介質為-20℃冷凍鹽水，所述二級尾氣冷凝器的尾氣壓力控制在0.1-1.0MPaG之間；使二級硅烷尾氣中氯硅烷含量小于5wt％，從而使硅烷氣主要組分為硅烷(含有少量的氫氣)；

(3)分離得到硅烷氣：所述二級硅烷尾氣在所述氣液分離罐內，分離出所述二級硅烷尾氣中含有的微量液體后得到硅烷氣，其中，所述氣液分離罐的操作壓力控制在0.1-0.5MPaG之間；避免液體進入燃燒器，影響硅烷氣的燃燒效果以及硅烷氣處理量；

(4)氣體穩壓罐穩壓：所述硅烷氣流出所述氣液分離罐進入所述氣體穩壓罐穩壓，然后進入液封罐，其中，所述氣體穩壓罐壓力控制在0.1-0.5MPaG之間，所述液封罐壓力控制在0.1-0.5MPaG之間；氣體穩壓罐的主要作用是保證整個硅烷尾氣處理系統壓力穩定，從而使燃燒器的硅烷尾氣處理量在短時間內保持相對穩定，避免大幅度波動，從而保證硅烷尾氣能夠充分燃燒；液封罐主要起到防止回火的作用。

(5)硅烷氣燃燒：所述硅烷氣流出液封罐，進入燃燒系統燃燒，所述燃燒系統的所述硅烷氣進氣壓力控制在0.02-0.2MPaG之間。