專利名稱：一種用于多晶硅尾氣循環(huán)冷凝洗滌的凈化裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種用于多晶硅尾氣循環(huán)冷凝洗滌的凈化裝置，屬于多晶硅尾氣處理技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
在多晶硅生產(chǎn)中，三氯氫硅合成工序和還原工序會(huì)產(chǎn)生大量尾氣，據(jù)估算，每生產(chǎn) Ikg多晶硅產(chǎn)品，就會(huì)產(chǎn)生40kg的尾氣。其主要成份為氫氣(H2)、氯化氫(HCL)、二氯二氫硅(SiH2CL2)、三氯氫硅(SiHCL3)、四氯化硅(SiCL4)，這里將 SiH2CL2、SiHCL3、SiCL4 統(tǒng)稱為氯硅烷。多晶硅尾氣既是有效原料氣或中間產(chǎn)品，又是對(duì)環(huán)境具有極大危害的物質(zhì)，如果只經(jīng)處理后排放則會(huì)產(chǎn)生大量廢液、廢氣，同時(shí)造成極大的資源浪費(fèi)。所以有效分離、回收這些組分，變廢為寶是多晶硅生產(chǎn)必須要解決的問(wèn)題。目前，利用各組分沸點(diǎn)差這一化工基本分離技術(shù)對(duì)尾氣進(jìn)行冷卻、冷凝，從而降低分離負(fù)荷仍是主要方式，但是在冷卻、冷凝具體方式上又有所不同有的采用換熱器間接傳熱、有的采用外部引入的吸收劑作為冷媒。不僅效果差，同時(shí)增加了流程的復(fù)雜性。

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型的目的在于克服上述現(xiàn)有技術(shù)的缺點(diǎn)和不足，提供一種用于多晶硅尾氣循環(huán)冷凝洗滌的凈化裝置，該凈化裝置流程簡(jiǎn)單，有效地提高了回收效率，降低了生產(chǎn)成本，為后續(xù)生產(chǎn)提供了原料。本實(shí)用新型的目的通過(guò)下述技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)一種用于多晶硅尾氣循環(huán)冷凝洗滌的凈化裝置，包括依次連通的熱交換器、洗滌塔、加熱器、設(shè)置有溶液出口和蒸汽出口的氣液分離器，所述熱交換器設(shè)置有進(jìn)氣口和出氣口，所述洗滌塔內(nèi)部設(shè)置有填料，還包括與洗滌塔兩端連通的氯硅烷溶液泵，所述氯硅烷溶液泵通過(guò)管道與加熱器連通。所述氯硅烷溶液泵與加熱器之間設(shè)置有深冷器，所述深冷器與洗滌塔連通。所述洗滌塔頂部設(shè)置有氣體出口，所述氣體出口通過(guò)管道與熱交換器連通。所述蒸汽出口通過(guò)管道與洗滌塔連通。所述熱交換器設(shè)置有氫氣/氯化氫氣體出口。綜上所述，本實(shí)用新型的有益效果是該凈化裝置流程簡(jiǎn)單，有效地提高了回收效率，降低了生產(chǎn)成本，為后續(xù)生產(chǎn)提供了原料。

圖1是本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖。附圖中標(biāo)記及相應(yīng)的零部件名稱1 一交換器 ’2—洗滌塔；3—填料；4一氯硅烷溶液泵；5—深冷器；6—加熱器；7—?dú)庖悍蛛x器；8—蒸汽出口 ；9一溶液出口 ；10—進(jìn)氣口 ； 11 一出氣口 ； 12—氧氣/氯化氫氣體出口。
具體實(shí)施方式
下面結(jié)合實(shí)施例及附圖，對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步的詳細(xì)說(shuō)明，但本實(shí)用新型的實(shí)施方式不僅限于此。實(shí)施例如圖1所示的一種用于多晶硅尾氣循環(huán)冷凝洗滌的凈化裝置，包括依次連通的熱交換器1、洗滌塔2、加熱器6、設(shè)置有溶液出口 9和蒸汽出口 8的氣液分離器7，所述熱交換器1設(shè)置有進(jìn)氣口 10和出氣口 11，所述洗滌塔2內(nèi)部設(shè)置有填料3，還包括與洗滌塔2兩端連通的氯硅烷溶液泵4，所述氯硅烷溶液泵4通過(guò)管道與加熱器6連通。所述氯硅烷溶液泵4與加熱器6之間設(shè)置有深冷器5，所述深冷器5與洗滌塔2連
ο一種用于多晶硅尾氣循環(huán)冷凝洗滌的凈化裝置，包括依次連通的熱交換器1、洗滌塔2、加熱器6、設(shè)置有溶液出口 9和蒸汽出口 8的氣液分離器7，所述熱交換器1設(shè)置有進(jìn)氣口 10和出氣口 11，所述洗滌塔2內(nèi)部設(shè)置有填料3，所述洗滌塔2與加熱器6之間設(shè)置有氯硅烷溶液泵4。所述氯硅烷溶液泵4與加熱器6之間設(shè)置有深冷器5，所述深冷器5與洗滌塔2連
ο所述洗滌塔2頂部設(shè)置有氣體出口，所述氣體出口通過(guò)管道與熱交換器1連通。設(shè)置在洗滌塔2頂部方便氣體的逸出。所述蒸汽出口 8通過(guò)管道與洗滌塔2連通。所述熱交換器1設(shè)置有氫氣/氯化氫氣體出口 12。工作原理來(lái)自界外的多晶硅尾氣，壓力0. 5 1.01^￡1，溫度40 180度，通過(guò)進(jìn)氣口 10進(jìn)入熱交換器1中，首先與來(lái)自洗滌塔2頂部的氫氣、氯化氫氣體換熱，回收冷量，溫度降至40度以下，換熱后的多晶硅尾氣通過(guò)出氣口 11進(jìn)入洗滌塔2，在向上流動(dòng)的過(guò)程中，在填料3表面與自上而下的循環(huán)氯硅烷溶液發(fā)生傳質(zhì)、傳熱作用，使沸點(diǎn)較高的SiCL4、SiHCL3、 SiHCL3依次冷凝為液態(tài)，而沸點(diǎn)較低的氫氣、氯化氫仍為氣態(tài)，換熱后的氣體通過(guò)氫氣/氯化氫氣體出口 12進(jìn)入另一個(gè)回收裝置中回收。同時(shí)，在循環(huán)氯硅烷溶液自上而下流動(dòng)過(guò)程中，溶液內(nèi)溶解的少量氯化氫在熱氫氣的氣提下從溶液中逸出，以降低氯硅烷溶液中氯化氫含量。從塔頂出來(lái)的混合氣體溫度在-4(Γ-50度，氯硅烷雜質(zhì)含量小于0. 1%，從塔底出來(lái)的氯硅烷溶液溫度-1(Γ-20度，通過(guò)氯硅烷溶液泵4增壓后，大部分溶液經(jīng)深冷器5深冷至-4(Γ-50度到塔頂回流，剩余部分氯硅烷溶液經(jīng)加熱器6加熱到1(Γ20度后再進(jìn)入氣液分離器7閃蒸，閃蒸氣主要含氯化氫、 SiH2CL2，通過(guò)蒸汽出口 8回到洗滌塔2內(nèi)循環(huán)冷凝分離。加熱器6的熱源可以是進(jìn)入界區(qū)的多晶硅尾氣，也可以是其他熱源。閃蒸后的氯硅烷純度大于99.9%，從溶液出口 9送下游還原工序使用，裝置簡(jiǎn)單、高效。在裝置初期開(kāi)車時(shí)，需要通入純氮?dú)鈱?duì)所有設(shè)備、管道進(jìn)行預(yù)冷，預(yù)冷結(jié)束后，首先通入少量的多晶硅尾氣進(jìn)入深冷器5將氯硅烷液化，液體通入塔釜，建立起液位后尾氣改為正常進(jìn)入流程，開(kāi)啟氯硅烷溶液泵4建立溶液循環(huán)，裝置即投入正常使用。采取上述方式，就能較好地實(shí)現(xiàn)本實(shí)用新型。
權(quán)利要求1.一種用于多晶硅尾氣循環(huán)冷凝洗滌的凈化裝置，包括依次連通的熱交換器(1)、洗滌塔(2)、加熱器(6)、設(shè)置有溶液出口(9)和蒸汽出口(8)的氣液分離器(7)，所述熱交換器 (1)設(shè)置有進(jìn)氣口(10)和出氣口(11)，所述洗滌塔(2)內(nèi)部設(shè)置有填料(3)，其特征在于 還包括與洗滌塔(2)兩端連通的氯硅烷溶液泵(4)，所述氯硅烷溶液泵(4)通過(guò)管道與加熱器(6)連通。
2.如權(quán)利要求1所述的一種用于多晶硅尾氣循環(huán)冷凝洗滌的凈化裝置，其特征在于 所述氯硅烷溶液泵(4)與加熱器(6)之間設(shè)置有深冷器(5)，所述深冷器(5)與洗滌塔(2) 連通。
3.如權(quán)利要求1或2所述的一種用于多晶硅尾氣循環(huán)冷凝洗滌的凈化裝置，其特征在于所述洗滌塔(2)頂部設(shè)置有氣體出口，所述氣體出口通過(guò)管道與熱交換器(1)連通。
4.如權(quán)利要求1或2所述的一種用于多晶硅尾氣循環(huán)冷凝洗滌的凈化裝置，其特征在于所述蒸汽出口(8)通過(guò)管道與洗滌塔(2)連通。
5.如權(quán)利要求1或2所述的一種用于多晶硅尾氣循環(huán)冷凝洗滌的凈化裝置，其特征在于所述熱交換器(1)設(shè)置有氫氣/氯化氫氣體出口(12)。
專利摘要本實(shí)用新型公開(kāi)了一種用于多晶硅尾氣循環(huán)冷凝洗滌的凈化裝置，包括依次連通的熱交換器、洗滌塔、加熱器、設(shè)置有溶液出口和蒸汽出口的氣液分離器，所述熱交換器設(shè)置有進(jìn)氣口和出氣口，所述洗滌塔內(nèi)部設(shè)置有填料，還包括與洗滌塔兩端連通的氯硅烷溶液泵，所述氯硅烷溶液泵通過(guò)管道與加熱器連通。該凈化裝置流程簡(jiǎn)單，有效地提高了回收效率，降低了生產(chǎn)成本，為后續(xù)生產(chǎn)提供了原料。
文檔編號(hào)C01B3/52GK202070276SQ201120162810
公開(kāi)日2011年12月14日 申請(qǐng)日期2011年5月20日 優(yōu)先權(quán)日2011年5月20日
發(fā)明者張學(xué)文, 曾啟明, 李園華, 牟樹(shù)榮, 鐘雨明 申請(qǐng)人:四川亞連科技有限責(zé)任公司