[發明專利]多晶硅生產過程中的尾氣處理方法及系統

有效

• 申請號: 201710976493.6
• 申請日: 2017-10-19
• 公開（公告）號: CN109678158B
• 公開（公告）日: 2021-03-09
• 發明（設計）人: 張偉;王惠;宋高杰;陳朝霞;相文強;趙陽;董越杰;王強
• 申請（專利權）人: 新特能源股份有限公司
• 主分類號: C01B33/035
• 分類號: C01B33/035;B01D5/00;B01D53/00;B01D53/14;B01D53/18
• 代理公司: 北京天昊聯合知識產權代理有限公司 11112
• 代理人: 羅建民;鄧伯英

1.一種多晶硅生產過程中的尾氣處理方法，其特征在于，包括以下步驟：

(1)將多晶硅生產過程中的尾氣通過初步分離步驟得到初級混合物，所述初級混合物包括液相的氯硅烷、液相的氯化氫，所述初步分離步驟至少包括步驟(11)：通過尾氣冷卻塔對多晶硅生產過程中的尾氣進行冷卻液化分離，在尾氣冷卻塔的塔釜得到尾氣冷卻塔的塔釜液，所述初級混合物包括所述尾氣冷卻塔的塔釜液；

(2)尾氣冷卻塔與分離塔連接，將初級混合物通入到分離塔進料進行精餾提純，在分離塔的塔頂收集塔頂氣，所述塔頂氣包括氫氣、氯化氫；在分離塔的塔頂側線或分離塔的上部采出側線采出液，所述側線采出液包括三氯氫硅、二氯二氫硅；在分離塔的塔釜收集分離塔的塔釜液，所述分離塔的塔釜液包括四氯化硅，所述分離塔的理論塔板數為90～160，所述分離塔的回流比為5～10，進入到分離塔的進料位置為從分離塔的塔頂向下的第50～80理論塔板，在分離塔的側線采出側線采出液的位置為從分離塔的塔頂向下的第1～35理論塔板，所述分離塔的塔頂的壓力為0.3～1.2MP a，所述分離塔的塔頂的溫度為70～130℃，所述分離塔的塔釜的溫度為110～160℃，分離塔的側線采出液中三氯氫硅的摩爾比為85～95mol％；分離塔的塔釜液含三氯氫硅，其中，分離塔的塔釜液中的四氯化硅的摩爾比為80～95mol％。

2.根據權利要求 1所述的多晶硅生產過程中的尾氣處理方法，其特征在于，所述步驟(1)中的初級分離步驟還包括以下步驟(12)：吸收塔設置在尾氣冷卻塔和分離塔之間，吸收塔分別與尾氣冷卻塔、分離塔連接，將尾氣冷卻塔的塔頂的不凝氣通入吸收塔進料，尾氣冷卻塔的塔頂的不凝氣包括氫氣和氯化氫，在吸收塔內使用淋洗液對尾氣冷卻塔的塔頂的不凝氣進行淋洗，其中，淋洗液為氯硅烷，在吸收塔內淋洗液吸附氯化氫，得到吸收塔的塔釜液，所述初級混合物還包括吸收塔的塔釜液，將吸收塔的塔釜液通入到分離塔中進行精餾提純。

3.根據權利要求2所述的多晶硅生產過程中的尾氣處理方法，其特征在于，冷卻塔塔頂冷卻器與尾氣冷卻塔的塔頂出口連接，冷卻塔回流罐的入口與冷卻塔塔頂冷卻器連接，冷卻塔回流罐的液體出口與冷卻塔的塔頂入口連接，冷卻塔回流罐的氣體出口與吸收塔連接；

所述步驟(12)尾氣冷卻塔的塔頂的不凝氣通入吸收塔前還通入到冷卻塔塔頂冷卻器進行冷凝，再通入冷卻塔回流罐進行氣液分離，經過氣液分離后得到的液相回流至尾氣冷卻塔，經過氣液分離后得到的不凝氣通入吸收塔進料。

4.根據權利要求3所述的多晶硅生產過程中的尾氣處理方法，其特征在于，尾氣冷卻塔內設置有60～160塊塔板或等效填料層，尾氣冷卻塔壓力為0.4～0.8MP aG，多晶硅生產過程中的尾氣進入到尾氣冷卻塔內，通過尾氣冷卻塔冷卻，在尾氣冷卻塔的塔頂得到的塔頂不凝氣的溫度為10～45℃，再通過冷卻塔塔頂冷卻器冷卻成-40～-10℃的液體，在冷卻塔回流罐中進行氣液分離得到的回流液回流至尾氣冷卻塔中，回流液在尾氣冷卻塔內與上升的多晶硅生產過程中的尾氣發生傳熱、傳質，在尾氣冷卻塔的塔釜富集得到50～70℃的塔釜液。

5.根據權利要求3所述的多晶硅生產過程中的尾氣處理方法，其特征在于，尾氣換熱器設置于冷卻塔回流罐的氣體出口與吸收塔之間，尾氣換熱器分別與冷卻塔回流罐的氣體出口、吸收塔連接，

在冷卻塔回流罐中進行氣液分離得到的不凝氣，進入尾氣換熱器與多晶硅生產過程中的尾氣進行換熱，經過換熱得到降溫后的多晶硅生產過程中的尾氣再通入到尾氣冷卻塔進料，經過換熱得到升溫后的不凝氣通入吸收塔進料。

6.根據權利要求5所述的多晶硅生產過程中的尾氣處理方法，其特征在于，壓縮機與尾氣換熱器連接，吸收塔氣氣換熱器設置于壓縮機與吸收塔之間，吸收塔氣氣換熱器分別與壓縮機、吸收塔連接，

所述步驟(12)將通過尾氣換熱器換熱得到升溫后的尾氣冷卻塔的塔頂不凝氣通入吸收塔前還包括：將經過尾氣換熱器換熱后得到的升溫后的不凝氣通入到壓縮機中壓縮，再將經過壓縮后的不凝氣通過吸收塔氣氣換熱器與吸收塔的塔頂排出的不凝氣進行換熱，吸收塔塔頂排出的不凝氣包括氫氣，經過換熱得到降溫后的吸收塔塔頂排出的不凝氣可排放，經過換熱得到升溫后的壓縮后的不凝氣通入吸收塔進料。