多晶硅還原尾氣的處理系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本實(shí)用新型公開了一種多晶硅還原尾氣的處理系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括：除塵裝置，該除塵裝置用于將多晶硅還原尾氣進(jìn)行除塵處理，以便獲得經(jīng)過除塵的還原尾氣；壓縮裝置，該壓縮裝置與除塵裝置相連，用于將經(jīng)過除塵的還原尾氣進(jìn)行壓縮處理，以便獲得壓縮后氣；冷卻裝置，將壓縮后氣經(jīng)過一系列冷卻裝置，以便得到冷凝液和經(jīng)過冷卻處理的壓縮后氣，并且將后者冷卻裝置中所產(chǎn)生的冷凝液和經(jīng)過冷卻處理的壓縮后氣用于前者冷卻裝置中的冷卻液或冷卻氣使用。根據(jù)本實(shí)用新型實(shí)施例的多晶硅還原尾氣的處理系統(tǒng)可以節(jié)省大量的冷量，從而顯著降低多晶硅還原尾氣的處理成本和還原尾氣對環(huán)境的污染。
【專利說明】多晶硅還原尾氣的處理系統(tǒng)
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及多晶硅生產(chǎn)領(lǐng)域，具體而言，本實(shí)用新型涉及多晶硅還原尾氣的處理系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]在傳統(tǒng)的西門子干法回收工藝中，一般采用“除塵、深冷、壓縮、深冷”的方法實(shí)現(xiàn)將氯硅烷從還原尾氣(氫氣、氯化氫、氯硅烷的混合物)中分離出來。該路線的典型代表是CDI公司的干法回收工藝，而且國內(nèi)多數(shù)多晶硅廠家采用此工藝進(jìn)行生產(chǎn)。然而，該系統(tǒng)流程較為復(fù)雜，冷耗消耗較大。
[0003]因此，多晶硅還原尾氣的處理有待進(jìn)一步改善。
實(shí)用新型內(nèi)容
[0004]本實(shí)用新型旨在至少在一定程度上解決上述技術(shù)問題之一。為此，本實(shí)用新型的一個目的在于提出一種多晶硅還原尾氣的處理系統(tǒng)，根據(jù)本實(shí)用新型實(shí)施例的多晶硅還原尾氣的處理系統(tǒng)簡單、冷量消耗較低，并且經(jīng)濟(jì)效益十分可觀。
[0005]根據(jù)本實(shí)用新型的一個方面，本實(shí)用新型提出了多晶硅還原尾氣的處理系統(tǒng)，根據(jù)本實(shí)用新型實(shí)施例的處理多晶硅還原尾氣的處理系統(tǒng)包括:除塵裝置，所述除塵裝置用于將多晶硅還原尾氣進(jìn)行除塵處理，以便獲得經(jīng)過除塵的還原尾氣；壓縮裝置，所述壓縮裝置與所述除塵裝置相連，用于將所述經(jīng)過除塵的還原尾氣進(jìn)行壓縮處理，以便獲得壓縮后氣；第一冷卻裝置，所述第一冷卻裝置與所述壓縮裝置相連且利用冷卻水對所述壓縮后氣進(jìn)行第一冷卻處理，以便獲得經(jīng)過第一冷卻的壓縮后氣和第一冷凝液；第二冷卻裝置，所述第二冷卻裝置與所述第一冷卻裝置相連，用于將所述經(jīng)過第一冷卻的壓縮后氣進(jìn)行第二冷卻處理，以便獲得經(jīng)過第二冷卻的壓縮后氣和第二冷凝液；第三冷卻裝置，所述第三冷卻裝置與與所述第二冷卻裝置相連，用于將所述經(jīng)過第二冷卻的壓縮后氣進(jìn)行第三冷卻處理，以便獲得經(jīng)過第三冷卻的壓縮后氣和第三冷凝液；第四冷卻裝置，所述第四冷卻裝置與所述第三冷卻裝置相連，利用第一冷媒對所述經(jīng)過第三冷卻的壓縮后氣進(jìn)行第四冷卻處理，以便獲得經(jīng)過第四冷卻的壓縮后氣和第四冷凝液；第五冷卻裝置，所述第五冷卻裝置與所述第四冷卻裝置相連，用于將所述經(jīng)過第四冷卻的壓縮后氣進(jìn)行第五冷卻處理，以便獲得經(jīng)過第五冷卻處理的壓縮后氣和第五冷凝液；第六冷卻裝置，所述第六冷卻裝置與所述第五冷卻裝置相連且利用第二冷媒對所述經(jīng)過第五冷卻的壓縮后氣進(jìn)行第六冷卻處理，以便獲得經(jīng)過第六冷卻處理的壓縮后氣和第六冷凝液，其中，將所述第三冷凝液、第四冷凝液、第五冷凝液和第六冷凝液與所述經(jīng)過第一冷卻的壓縮后氣在所述第二冷卻裝置中進(jìn)行第一雙效換熱處理，以便進(jìn)行所述第二冷卻處理，并且獲得經(jīng)過第一雙效換熱處理的冷凝液；將所述經(jīng)過第六冷卻處理的壓縮后氣與所述經(jīng)過第四冷卻的壓縮后氣在所述第五冷卻裝置中進(jìn)行第二雙效換熱處理，以便進(jìn)行所述第五冷卻處理，并且獲得經(jīng)過第二雙效換熱處理的壓縮后氣；以及將所述經(jīng)過第二雙效換熱處理的壓縮后氣與所述經(jīng)過第二冷卻處理的壓縮后氣在所述第三冷卻裝置中進(jìn)行第三雙效換熱處理，以便進(jìn)行所述第三冷卻處理，并且獲得經(jīng)過第三雙效換熱處理的壓縮后氣。根據(jù)本實(shí)用新型實(shí)施例的多晶硅還原尾氣的處理系統(tǒng)，與以往多晶硅還原尾氣處理系統(tǒng)相比，在將還原尾氣通過除塵裝置進(jìn)行除塵處理后直接進(jìn)入壓縮裝置，省去了中間的深冷裝置，節(jié)省了大量的冷量，從而顯著降低了還原尾氣的處理成本和對環(huán)境的污染。
[0006]另外，根據(jù)本實(shí)用新型上述實(shí)施例的多晶硅還原尾氣的處理系統(tǒng)還可以具有如下附加的技術(shù)特征:
[0007]在本實(shí)用新型的一些實(shí)施例中，所述系統(tǒng)進(jìn)一步包括:精餾裝置，所述精餾裝置分別與所述第一冷卻裝置和第二冷卻裝置相連，用于將所述第一冷凝液、第二冷凝液和經(jīng)過第一雙效換熱處理的冷凝液進(jìn)行精餾處理，以便獲得氯硅烷。由此，可以將多晶硅還原尾氣進(jìn)行回收使用，以便降低多晶硅生產(chǎn)成本。
[0008]在本實(shí)用新型的一些實(shí)施例中，所述系統(tǒng)進(jìn)一步包括:氯化氫吸收裝置，所述氯化氫吸收裝置與所述第六冷卻裝置相連，用于在將所述經(jīng)過第六冷卻處理的壓縮后氣與所述經(jīng)過第四冷卻處理的壓縮后氣進(jìn)行第二雙效換熱處理之前，對所述經(jīng)過第六冷卻處理的壓縮后氣進(jìn)行氯化氫吸收處理，以便分離所述經(jīng)過第六冷卻處理的壓縮后氣中的氯化氫。由此，可以將分離出的氯化氫用于多晶硅生產(chǎn)過程中，以便進(jìn)一步降低多晶硅還原尾氣的生產(chǎn)成本。
[0009]在本實(shí)用新型的一些實(shí)施例中，所述系統(tǒng)進(jìn)一步包括:吸附裝置，所述吸附裝置與所述第三冷卻裝置相連，用于將所述經(jīng)過第三雙效換熱處理的壓縮后氣進(jìn)行吸附處理，以便獲得氫氣。由此，可以將分離所得氫氣用于多晶硅生產(chǎn)過程中，以便進(jìn)一步降低多晶硅生產(chǎn)成本。
[0010]本實(shí)用新型的附加方面和優(yōu)點(diǎn)將在下面的描述中部分給出，部分將從下面的描述中變得明顯，或通過本實(shí)用新型的實(shí)踐了解到。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0011]本實(shí)用新型的上述和/或附加的方面和優(yōu)點(diǎn)從結(jié)合下面附圖對實(shí)施例的描述中將變得明顯和容易理解，其中:
[0012]圖1是根據(jù)本實(shí)用新型一個實(shí)施例的多晶硅還原尾氣的處理系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖；
[0013]圖2是根據(jù)本實(shí)用新型又一個實(shí)施例的多晶硅還原尾氣的處理系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖；
[0014]圖3是根據(jù)本實(shí)用新型再一個實(shí)施例的多晶硅還原尾氣的處理系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖；
[0015]圖4是根據(jù)本實(shí)用新型再一個實(shí)施例的多晶硅還原尾氣的處理系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖；
[0016]圖5是利用根據(jù)本實(shí)用新型再一個實(shí)施例的多晶硅還原尾氣的處理系統(tǒng)進(jìn)行多晶硅還原尾氣的處理方法的流程示意圖；
[0017]圖6是利用根據(jù)本實(shí)用新型再一個實(shí)施例的多晶硅還原尾氣的處理系統(tǒng)進(jìn)行多晶硅還原尾氣的處理方法的流程示意圖；
[0018]圖7是利用根據(jù)本實(shí)用新型再一個實(shí)施例的多晶硅還原尾氣的處理系統(tǒng)進(jìn)行多晶硅還原尾氣的處理方法的流程示意圖；
[0019]圖8是利用根據(jù)本實(shí)用新型再一個實(shí)施例的多晶硅還原尾氣的處理系統(tǒng)進(jìn)行多晶硅還原尾氣的處理方法的流程示意圖:以及[0020]圖9利用根據(jù)本實(shí)用新型再一個實(shí)施例的多晶硅還原尾氣的處理系統(tǒng)進(jìn)行多晶硅還原尾氣的處理方法的流程示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0021]下面詳細(xì)描述本實(shí)用新型的實(shí)施例，所述實(shí)施例的示例在附圖中示出，其中自始至終相同或類似的標(biāo)號表示相同或類似的元件或具有相同或類似功能的元件。下面通過參考附圖描述的實(shí)施例是示例性的，旨在用于解釋本實(shí)用新型，而不能理解為對本實(shí)用新型的限制。
[0022]此外，術(shù)語“第一”、“第二”僅用于描述目的，而不能理解為指示或暗示相對重要性或者隱含指明所指示的技術(shù)特征的數(shù)量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隱含地包括一個或者更多個該特征。在本實(shí)用新型的描述中，“多個”的含義是兩個或兩個以上，除非另有明確具體的限定。
[0023]在本實(shí)用新型中，除非另有明確的規(guī)定和限定，術(shù)語“安裝”、“相連”、“連接”、“固定”等術(shù)語應(yīng)做廣義理解，例如，可以是固定連接，也可以是可拆卸連接，或一體地連接；可以是機(jī)械連接，也可以是電連接；可以是直接相連，也可以通過中間媒介間接相連，可以是兩個元件內(nèi)部的連通。對于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員而言，可以根據(jù)具體情況理解上述術(shù)語在本實(shí)用新型中的具體含義。
[0024]根據(jù)本實(shí)用新型的一個方面，本實(shí)用新型提出了多晶硅還原尾氣的處理系統(tǒng)，下面參考圖1?4對本實(shí)用新型實(shí)施例的多晶硅還原尾氣的處理系統(tǒng)進(jìn)行詳細(xì)描述。根據(jù)本實(shí)用新型的實(shí)施例，該系統(tǒng)包括:
[0025]除塵裝置100:除塵裝置100用于將多晶硅還原尾氣進(jìn)行除塵處理，從而得到經(jīng)過除塵的還原尾氣。在本文中，如無明確說明，所采用的術(shù)語“還原尾氣”指的是改良西門子法生產(chǎn)多晶硅工藝中所產(chǎn)生的還原尾氣。發(fā)明人發(fā)現(xiàn)，多晶硅生產(chǎn)，尤其是通過西門子法生產(chǎn)多晶硅工藝中所產(chǎn)生的還原尾氣中包含氯硅烷、氯化氫、氫氣和煙塵，其中的煙塵在還原尾氣的后續(xù)處理中會對所使用的機(jī)器例如壓縮機(jī)造成損害。因此，在得到還原尾氣之后，通過對還原尾氣在除塵裝置100中進(jìn)行除塵處理，并在后續(xù)操作中對經(jīng)過除塵處理的還原尾氣進(jìn)行處理，可以避免還原尾氣中所攜帶的雜物對后續(xù)處理中的壓縮機(jī)造成損害。根據(jù)本實(shí)用新型的實(shí)施例，多晶硅還原尾氣的除塵裝置的具體類型并不受特別限制，根據(jù)本實(shí)用新型的具體實(shí)施例，多晶硅還原尾氣除塵裝置可以為利用氯硅烷冷凝液的濕法除塵裝置。根據(jù)本實(shí)用新型的實(shí)施例，多晶硅還原尾氣濕法除塵的條件并不受特別限制，根據(jù)本實(shí)用新型的具體實(shí)施例，多晶硅還原尾氣濕法除塵可以在壓力為0.4?0.6MPa，溫度為30?45攝氏度條件下進(jìn)行。
[0026]壓縮裝置200:壓縮裝置200與除塵裝置100相連，用于對所得到的經(jīng)過除塵的還原尾氣進(jìn)行壓縮處理，從而可以得到壓縮后氣。據(jù)本實(shí)用新型的實(shí)施例，所得到的壓縮后氣的壓力并不受特別限制，根據(jù)本實(shí)用新型的具體實(shí)施例，壓縮后氣的壓力可以為0.9?
1.2MPa。在該步驟中，通過對經(jīng)過除塵的還原尾氣進(jìn)行壓縮處理，可以促進(jìn)后續(xù)過程中氫氣的分離，由此，可以顯著降低設(shè)備投資和運(yùn)行成本。
[0027]第一冷卻裝置300:第一冷卻裝置300與壓縮裝置200相連且利用冷卻水對所得到的壓縮后氣進(jìn)行第一冷卻處理，從而可以得到經(jīng)過第一冷卻處理的壓縮后氣和第一冷凝液。由于水的比熱容比較大，同等條件下，單位體積的水可以帶走更多的熱量，因此在該裝置中，選擇冷卻水對壓縮后氣進(jìn)行第一冷卻處理可以節(jié)省還原尾氣的處理成本，并且可以帶來可觀的冷卻效果。在利用冷卻水對壓縮后氣進(jìn)行第一冷卻處理，可以將壓縮后氣中的一部分由氣態(tài)轉(zhuǎn)換成液態(tài)，進(jìn)而通過液氣分離處理，可以有效的分別獲得經(jīng)過第一冷卻處理的壓縮后氣和第一冷凝液，并且冷卻水可以循環(huán)使用。根據(jù)本實(shí)用新型的實(shí)施例，經(jīng)過第一冷卻處理的壓縮后氣的溫度并不受特別限制，根據(jù)本實(shí)用新型的具體實(shí)施例，經(jīng)過第一冷卻處理的壓縮后氣的溫度可以為35?45攝氏度。根據(jù)本實(shí)用新型的具體實(shí)施例，第一冷卻裝置300具有第一冷凝液出口 301和經(jīng)過第一冷卻處理的壓縮后氣出口 302。
[0028]第二冷卻裝置400:第二冷卻裝置400與第一冷卻裝置300上經(jīng)過第一冷卻處理的壓縮后氣出口 302相連，用于將所得到的經(jīng)過第一冷卻處理的壓縮后氣進(jìn)行第二冷卻處理，從而可以得到經(jīng)過第二冷卻的壓縮后氣和第二冷凝液。在該裝置中，將經(jīng)過第一冷卻處理的壓縮后氣進(jìn)行第二冷卻處理，同理，可以將經(jīng)過第一冷卻處理的壓縮后氣中一部分由氣態(tài)轉(zhuǎn)換成液態(tài)，進(jìn)而通過氣液分離處理，可以有效的分別獲得經(jīng)過第二冷卻處理的壓縮后氣和第二冷凝液。根據(jù)本實(shí)用新型的具體實(shí)施例，第二冷卻裝置400具有冷凝液入口 401和經(jīng)過第二冷卻處理的壓縮后氣出口 402。
[0029]第三冷卻裝置500:第三冷卻裝置500與第二冷卻裝置400上的經(jīng)過第二冷卻處理的壓縮后氣出口 402相連，用于對所得經(jīng)過第二冷卻處理的壓縮后氣進(jìn)行第三冷卻處理，從而可以得到經(jīng)過第三冷卻處理的壓縮后氣和第三冷凝液。在該裝置中，將經(jīng)過第二冷卻處理的壓縮后氣進(jìn)行第三冷卻處理，同理，可以將經(jīng)過第二冷卻處理的壓縮后氣中一部分由氣態(tài)轉(zhuǎn)換成液態(tài)，進(jìn)而通過氣液分離處理，可以有效的分別獲得經(jīng)過第三冷卻處理的壓縮后氣和第三冷凝液。根據(jù)本實(shí)用新型的具體實(shí)施例，第三冷卻裝置500具有第三冷凝液出口 501和經(jīng)過第三冷卻處理的壓縮后氣出口 502。
[0030]第四冷卻裝置600:第四冷卻裝置600與第三冷卻裝置500上的經(jīng)過第三冷卻處理的壓縮后氣出口 502相連且利用第一冷媒對所得經(jīng)過第三冷卻處理的壓縮后氣進(jìn)行第四冷卻處理，從而可以得到經(jīng)過第四冷卻處理的壓縮后氣和第四冷凝液。在該裝置中，將經(jīng)過第三冷卻處理的壓縮后氣進(jìn)行第四冷卻處理，同理，可以將經(jīng)過第三冷卻處理的壓縮后氣中一部分由氣態(tài)轉(zhuǎn)換成液態(tài)，進(jìn)而通過氣液分離處理，可以有效的分別獲得經(jīng)過第四冷卻處理的壓縮后氣和第四冷凝液。根據(jù)本實(shí)用新型的實(shí)施例，經(jīng)過第三冷卻處理的壓縮后氣在第四冷卻裝置中進(jìn)行第四冷卻處理所使用的第一冷媒的具體類型并不受特別限制，根據(jù)本實(shí)用新型的具體實(shí)施例，所使用的第一冷媒可以為R22。根據(jù)本實(shí)用新型的實(shí)施例，經(jīng)過第三冷卻處理的壓縮后氣進(jìn)行第四冷卻處理過程中第一冷媒的溫度并不受特別限制，根據(jù)本實(shí)用新型的具體實(shí)施例，所使用的第一冷媒的溫度可以為-35攝氏度。根據(jù)本實(shí)用新型的實(shí)施例，經(jīng)過第四冷卻處理的壓縮后氣的溫度并不受特別限制，根據(jù)本實(shí)用新型的具體實(shí)施例，所得到的經(jīng)過第四冷卻處理的壓縮后氣的溫度可以為-25?-15攝氏度。若溫度過高使得后續(xù)冷卻處理的冷煤用量大，增加成本，而溫度過低使得能耗增加。根據(jù)本實(shí)用新型的具體實(shí)施例，第四冷卻裝置600具有第四冷凝液出口 601和經(jīng)過第四冷卻處理的壓縮后氣出口 602。
[0031]第五冷卻裝置700:第五冷卻裝置700與第四冷卻裝置600上的經(jīng)過第四冷卻處理的壓縮后氣出口 602相連，用于對所得經(jīng)過第四冷卻處理的壓縮后氣進(jìn)行第五冷卻處理，從而可以得到經(jīng)過第五冷卻處理的壓縮后氣和第五冷凝液。在該裝置中，將經(jīng)過第四冷卻處理的壓縮后氣進(jìn)行第五冷卻處理，同理，可以將經(jīng)過第四冷卻處理的壓縮后氣中一部分由氣態(tài)轉(zhuǎn)換成液態(tài)，進(jìn)而通過氣液分離處理，可以有效的分別獲得經(jīng)過第五冷卻處理的壓縮后氣和第五冷凝液。根據(jù)本實(shí)用新型的具體實(shí)施例，第五冷卻裝置700具有第五冷凝液出口 701和經(jīng)過第五冷卻處理的壓縮后氣出口 702。
[0032]第六冷卻裝置800:第六冷卻裝置800與第五冷卻裝置700上經(jīng)過第五冷卻處理的壓縮后氣出口 702相連且利用第二冷媒對經(jīng)過第五冷卻處理的壓縮后氣進(jìn)行第六冷卻處理，從而可以得到經(jīng)過第六冷卻處理的壓縮后氣和第六冷凝液。在該裝置中，將經(jīng)過第五冷卻處理的壓縮后氣進(jìn)行第六冷卻處理，同理，可以將經(jīng)過第五冷卻處理的壓縮后氣中一部分由氣態(tài)轉(zhuǎn)換成液態(tài)，進(jìn)而通過氣液分離處理，可以有效的分別獲得經(jīng)過第六冷卻處理的壓縮后氣和第六冷凝液。根據(jù)本實(shí)用新型的實(shí)施例，將經(jīng)過第五冷卻處理的壓縮后氣在第六冷卻裝置800中進(jìn)行第六冷卻處理過程中使用的第二冷媒的具體類型并不受特別限制，根據(jù)本實(shí)用新型的具體實(shí)施例，所使用的第二冷媒也可以為R22。根據(jù)本實(shí)用新型的實(shí)施例，所使用的第二冷媒的溫度并不受特別限制，根據(jù)本實(shí)用新型的具體實(shí)施例，所使用的第二冷媒的溫度可以為-55攝氏度。根據(jù)本實(shí)用新型的實(shí)施例，經(jīng)過第六冷卻處理的壓縮后氣的溫度并不受特別限制，根據(jù)本實(shí)用新型具體實(shí)施例，經(jīng)過第六冷卻處理的壓縮后氣的溫度可以為-45?-35攝氏度。若溫度過高，使得經(jīng)過第六冷卻處理的壓縮后氣中的氯硅烷含量高，導(dǎo)致后續(xù)分離的氫氣純度不合格，而溫度過低將增加運(yùn)行成本，同時該溫度下可以基本將氯硅烷完全分離出來。根據(jù)本實(shí)用新型的具體實(shí)施例，第六冷卻裝置800具有第六冷凝液出口 801和經(jīng)過第六冷卻處理的壓縮后氣出口 802。
[0033]根據(jù)本實(shí)用新型的具體實(shí)施例，第三冷卻裝置500上第三冷凝液出口 501、第四冷卻裝置600上第四冷凝液出口 601、第五冷卻裝置700上第五冷凝液出口 701和第六冷卻裝置800上第六冷凝液出口 801與第二冷卻裝置400上冷凝液入口 401相連，用于將以上所得第三冷凝液、第四冷凝液、第五冷凝液和第六冷凝液的與經(jīng)過第一冷卻處理的壓縮后氣在第二冷卻裝置400中進(jìn)行第一雙效換熱處理，以便進(jìn)行第二冷卻處理，并且得到經(jīng)過第一雙效換熱處理的冷凝液。以上所得的冷凝液可以作為第二冷卻處理過程中的冷卻液使用，可以將經(jīng)過第一冷卻處理的壓縮后氣進(jìn)行第二冷卻處理，使得冷凝液的冷量被經(jīng)過第一冷卻處理的壓縮后氣所吸收，經(jīng)過第一冷卻處理的壓縮后氣被冷卻，從而可以得到經(jīng)過第二冷卻處理的壓縮后氣和第二冷凝液。在該裝置中，使得冷凝液的冷量被循環(huán)使用，節(jié)省了大量的冷量，由此，可以顯著降低還原尾氣的處理成本和對環(huán)境的污染。根據(jù)本實(shí)用新型的具體實(shí)施例，第二冷卻裝置400還可以具有經(jīng)過第一雙效換熱處理的冷凝液的出口 403和第二冷凝液出口 404。
[0034]根據(jù)本實(shí)用新型的具體實(shí)施例，第六冷卻裝置800上經(jīng)過第六冷卻處理的壓縮后氣出口 802與第五冷卻裝置700相連，用于將經(jīng)過第六冷卻處理的壓縮后氣與經(jīng)過第四冷卻處理的壓縮后氣在第五冷卻裝置700中進(jìn)行第二雙效換熱處理，以便進(jìn)行第五冷卻處理，并且得到經(jīng)過第二雙效換熱處理的壓縮后氣。同理，可以將經(jīng)過第六冷卻處理的壓縮后氣作為第五冷卻處理過程中的冷卻氣使用，可以使得經(jīng)過第四冷卻處理的壓縮后氣進(jìn)行第五冷卻處理，使得經(jīng)過第六冷卻處理的壓縮后氣冷量被經(jīng)過第四冷卻處理的壓縮后氣所吸收，經(jīng)過第四冷卻處理的壓縮后氣被冷卻，從而可以得到經(jīng)過第五冷卻處理的壓縮后氣和第五冷凝液。在該裝置中，使得經(jīng)過第六冷卻處理的壓縮后氣的冷量被循環(huán)使用，節(jié)省了大量的冷量，由此，可以進(jìn)一步降低還原尾氣的處理成本和對環(huán)境的污染。根據(jù)本實(shí)用新型的具體實(shí)施例，第五冷卻裝置700上還可以具有經(jīng)過第二雙效換熱處理的壓縮后氣出口 703。
[0035]根據(jù)本實(shí)用新型的具體實(shí)施例，第五冷卻裝置700上經(jīng)過第二雙效換熱處理的壓縮后氣出口 703與第三冷卻裝置500相連，用于將經(jīng)過第二雙效換熱處理的壓縮后氣與經(jīng)過第二冷卻處理的壓縮后氣在第三冷卻裝置500中進(jìn)行第三雙效換熱處理，以便進(jìn)行第三冷卻處理，并且得到經(jīng)過第三雙效換熱處理的壓縮后氣。同理，可以將經(jīng)過第二雙效換熱處理的壓縮后氣可以作為第三冷卻處理過程中的冷卻氣使用，可以使得經(jīng)過第二冷卻處理的壓縮后氣進(jìn)行第三冷卻處理，使得經(jīng)過第二雙效換熱處理的壓縮后氣冷量被經(jīng)過第二冷卻處理的壓縮后氣所吸收，經(jīng)過第二冷卻處理的壓縮后氣被冷卻，從而可以得到經(jīng)過第三雙效換熱處理的壓縮后氣。在該裝置中，使得經(jīng)過第二雙效換熱處理的壓縮后氣的冷量被循環(huán)使用，節(jié)省了大量的冷量，由此，可以進(jìn)一步降低還原尾氣的處理成本和對環(huán)境的污染。根據(jù)本實(shí)用新型具體實(shí)施例，第三冷卻裝置500還可以具有經(jīng)過第三雙效換熱處理的壓縮后氣出口 503。
[0036]由此，通過以上的一系列裝置對多晶硅還原尾氣進(jìn)行有效地處理，并且通過冷量回收，使得后續(xù)過程產(chǎn)生的冷卻液或冷卻氣可以作為前者處理過程中的冷卻介質(zhì)被使用，從而顯著降低了冷量的投入，進(jìn)而節(jié)省了還原尾氣的處理成本和對環(huán)境的污染。
[0037]根據(jù)本實(shí)用新型的實(shí)施例，參考圖2，本實(shí)用新型的多晶硅還原尾氣的處理系統(tǒng)進(jìn)一步包括以下裝置:
[0038]精餾裝置900:精餾裝置900分別與第一冷卻裝置300上第一冷凝液出口 301、第二冷卻裝置400上第二冷凝液出口 403和經(jīng)過第一雙效換熱處理的壓縮后氣出口 404相連，用于將以上冷卻處理所得的第一冷凝液、第二冷凝液和經(jīng)過第一雙效換熱處理的冷凝液進(jìn)行精餾處理，從而可以得到三氯氫硅、二氯二氫硅和四氯化硅。如上所述，通過西門子法生產(chǎn)多晶硅工藝中所產(chǎn)生的還原尾氣中包含氯硅烷，還原尾氣經(jīng)過一系列的冷卻處理之后，還原尾氣中所包含的氯硅烷由氣態(tài)轉(zhuǎn)換為液態(tài)而被分離出來，進(jìn)而繼續(xù)進(jìn)行精餾處理，可以分別分離得到三氯氫硅、二氯二氫硅和四氯化硅，其中，三氯氫硅可以與氫氣進(jìn)行還原反應(yīng)制備多晶硅，二氯二氫硅可以與四氯化硅進(jìn)行反歧化反應(yīng)制備氯硅烷，氯硅烷進(jìn)而再經(jīng)精餾處理，分離出三氯氫硅。由此，可以將還原尾氣被轉(zhuǎn)化為高附加值的三氯氫硅而用于制備多晶硅，從而降低了多晶硅生產(chǎn)成本和還原尾氣對環(huán)境的污染。
[0039]根據(jù)本實(shí)用新型的實(shí)施例，如圖3所示，在將經(jīng)過第六冷卻處理的壓縮后氣與經(jīng)過第四冷卻處理的壓縮后氣在第五冷卻裝置中進(jìn)行第二雙效換熱處理之前，進(jìn)一步包括以下裝置:
[0040]氯化氫吸收裝置1000:氯化氫吸收裝置1000分別與第六冷卻裝置800上經(jīng)過第六冷卻裝置800處理的壓縮后氣出口 802相連，用于將經(jīng)過第六冷卻處理的壓縮后氣進(jìn)行氯化氫吸收處理，從而可以從經(jīng)過第六冷卻處理的壓縮后氣中分離出氯化氫。如上所述，還原尾氣中含有氯硅烷、氯化氫和氫氣，經(jīng)過一系列的冷卻處理，其中，還原尾氣中的氯硅烷由氣態(tài)轉(zhuǎn)換為液態(tài)而被分離，其中，還原尾氣中的氯硅烷由氣態(tài)轉(zhuǎn)換為液態(tài)而被分離，壓縮后氣中所含有的氯化氫是通過吸收塔進(jìn)行處理的，壓縮后氣從吸收塔底部進(jìn)入，貧液從吸收塔頂部進(jìn)入，貧液與壓縮后氣進(jìn)行逆向接觸，使得壓縮后氣中所含有的氯化氫被貧液所吸收，而使得貧液變?yōu)楦灰?，富液再進(jìn)入氯化氫脫吸裝置中經(jīng)過精餾而將其中的氯化氫分離出來，富液則變成貧液循環(huán)使用，從而可以得到氯化氫。由此，可以實(shí)現(xiàn)對還原尾氣的有效處理，從而降低還原尾氣對環(huán)境的污染。此處需要解釋的是，若不需要制備純凈的氯化氫，可以將經(jīng)過第六冷卻處理的壓縮后氣直接在第五冷卻裝置中進(jìn)行第二雙效換熱處理，其中所含有的氯化氫將在后續(xù)吸附處理過程被吸附。
[0041]根據(jù)本實(shí)用新型的實(shí)施例，參考圖4，本實(shí)用新型的多晶硅還原尾氣的處理系統(tǒng)進(jìn)一步包括下列裝置:
[0042]吸附裝置1100:吸附裝置1100與第三冷卻裝置500上經(jīng)過第三雙效換熱處理的壓縮后氣出口 503相連，用于將經(jīng)過第三雙效換熱處理的壓縮后氣進(jìn)行吸附處理，從而得到氫氣。需要解釋的是，經(jīng)過第三雙效換熱處理的壓縮后氣為含有微量氯硅烷的氫氣，通過對吸附劑進(jìn)行選擇，可以使得含有微量氯硅烷的氫氣中的氯硅烷被吸附劑吸附，而氫氣則仍保持氣態(tài)。從而實(shí)現(xiàn)了將氫氣與壓縮后氣中的其他成的有效分離而得到純凈的氫氣。根據(jù)本實(shí)用新型的實(shí)施例，吸附裝置1100中可以采用的吸附劑的具體類型并不受特別限制，根據(jù)本實(shí)用新型的具體實(shí)施例，可以采用的吸附劑可以為活性炭吸附劑。由此，通過采用對含有微量氯硅烷的氫氣壓縮后氣的選擇性吸收的吸附劑對壓縮后氣進(jìn)行吸附處理，可以分離出較高純度的氫氣。根據(jù)本實(shí)用新型的具體實(shí)施例，所得氫氣的具體用途并不受特別限制，根據(jù)本實(shí)用新型的具體示例，所得氫氣可以與三氯氫硅進(jìn)行還原反應(yīng)制備多晶硅。由此，可以進(jìn)一步降低多晶硅生產(chǎn)成本和還原尾氣對環(huán)境的污染。
[0043]上面對根據(jù)本實(shí)用新型實(shí)施例的多晶硅還原尾氣的處理系統(tǒng)進(jìn)行了詳細(xì)描述，為了方便理解，下面參考圖5?8對利用本實(shí)用新型實(shí)施例的多晶硅還原尾氣的處理系統(tǒng)進(jìn)行處理多晶硅還原尾氣的處理方法進(jìn)行詳細(xì)描述。
[0044]SlOO:將多晶硅還原尾氣進(jìn)行除塵處理，從而可以得到經(jīng)過除塵的還原尾氣。如上所述，多晶硅生產(chǎn)，尤其是通過西門子法生產(chǎn)多晶硅工藝中所產(chǎn)生的還原尾氣中包含氯硅烷、氯化氫、氫氣和煙塵，其中的煙塵在還原尾氣的后續(xù)處理中會對所使用的機(jī)器例如壓縮機(jī)造成損害。因此，在該步驟中，在得到還原尾氣之后，通過對還原尾氣進(jìn)行除塵處理，并在后續(xù)操作中對經(jīng)過除塵處理的還原尾氣進(jìn)行處理，可以避免還原尾氣中所攜帶的雜物對后續(xù)處理中的壓縮機(jī)造成損害。根據(jù)本實(shí)用新型的實(shí)施例，多晶硅還原尾氣的除塵方法并不受特別限制，根據(jù)本實(shí)用新型的具體實(shí)施例，多晶硅還原尾氣除塵處理可以為利用氯硅烷冷凝液進(jìn)行濕法除塵。根據(jù)本實(shí)用新型的實(shí)施例，多晶硅還原尾氣濕法除塵的條件并不受特別限制，根據(jù)本實(shí)用新型的具體實(shí)施例，多晶硅還原尾氣濕法除塵可以在壓力為0.4?
0.6MPa，溫度為30?45攝氏度條件下進(jìn)行。
[0045]S200:對所得到的經(jīng)過除塵的還原尾氣進(jìn)行壓縮處理，從而可以得到壓縮后氣。據(jù)本實(shí)用新型的實(shí)施例，所得到的壓縮后氣的壓力并不受特別限制，根據(jù)本實(shí)用新型的具體實(shí)施例，壓縮后氣的壓力可以為0.9?1.2MPa。在該步驟中，通過對經(jīng)過除塵的還原尾氣進(jìn)行壓縮處理，可以促進(jìn)后續(xù)過程中氫氣的分離，由此，可以顯著降低設(shè)備投資和運(yùn)行成本。
[0046]S300:利用冷卻水對所得到的壓縮后氣進(jìn)行第一冷卻處理，從而可以得到經(jīng)過第一冷卻處理的壓縮后氣和第一冷凝液。根據(jù)本實(shí)用新型的實(shí)施例，所獲得的壓縮后氣溫度約為110攝氏度，完全可以使用循環(huán)水進(jìn)行冷卻，另外，相對使用冷煤來說，使用循環(huán)水冷卻的成本更低，因此在該步驟中，選擇冷卻水對壓縮后氣進(jìn)行第一冷卻處理可以節(jié)省還原尾氣的處理成本，并且可以帶來可觀的冷卻效果。在利用冷卻水對壓縮后氣進(jìn)行第一冷卻處理，可以將壓縮后氣中的一部分由氣態(tài)轉(zhuǎn)換成液態(tài)，進(jìn)而通過液氣分離處理，可以有效的分別獲得經(jīng)過第一冷卻處理的壓縮后氣和第一冷凝液，并且冷卻水可以循環(huán)使用。根據(jù)本實(shí)用新型的實(shí)施例，經(jīng)過第一冷卻處理的壓縮后氣的溫度并不受特別限制，根據(jù)本實(shí)用新型的具體實(shí)施例，經(jīng)過第一冷卻處理的壓縮后氣的溫度可以為35?45攝氏度。
[0047]S400:將所得到的經(jīng)過第一冷卻處理的壓縮后氣進(jìn)行第二冷卻處理，從而可以得到經(jīng)過第二冷卻的壓縮后氣和第二冷凝液。在該步驟中，將經(jīng)過第一冷卻處理的壓縮后氣進(jìn)行第二冷卻處理，同理，可以將經(jīng)過第一冷卻處理的壓縮后氣中一部分由氣態(tài)轉(zhuǎn)換成液態(tài)，進(jìn)而通過氣液分離處理，可以有效的分別獲得經(jīng)過第二冷卻處理的壓縮后氣和第二冷凝液。
[0048]S500:對所得經(jīng)過第二冷卻處理的壓縮后氣進(jìn)行第三冷卻處理，從而可以得到經(jīng)過第三冷卻處理的壓縮后氣和第三冷凝液。在該步驟中，將經(jīng)過第二冷卻處理的壓縮后氣進(jìn)行第三冷卻處理，同理，可以將經(jīng)過第二冷卻處理的壓縮后氣中一部分由氣態(tài)轉(zhuǎn)換成液態(tài)，進(jìn)而通過氣液分離處理，可以有效的分別獲得經(jīng)過第三冷卻處理的壓縮后氣和第三冷凝液。
[0049]S600:利用第一冷媒對所得經(jīng)過第三冷卻處理的壓縮后氣進(jìn)行第四冷卻處理，從而可以得到經(jīng)過第四冷卻處理的壓縮后氣和第四冷凝液。在該步驟中，將經(jīng)過第三冷卻處理的壓縮后氣進(jìn)行第四冷卻處理，同理，可以將經(jīng)過第三冷卻處理的壓縮后氣中一部分由氣態(tài)轉(zhuǎn)換成液態(tài)，進(jìn)而通過氣液分離處理，可以有效的分別獲得經(jīng)過第四冷卻處理的壓縮后氣和第四冷凝液。根據(jù)本實(shí)用新型的實(shí)施例，經(jīng)過第三冷卻處理的壓縮后氣進(jìn)行第四冷卻處理所使用的第一冷媒的具體類型并不受特別限制，根據(jù)本實(shí)用新型的具體實(shí)施例，所使用的第一冷媒可以為R22。根據(jù)本實(shí)用新型的實(shí)施例，經(jīng)過第三冷卻處理的壓縮后氣進(jìn)行第四冷卻處理過程中第一冷媒的溫度并不受特別限制，根據(jù)本實(shí)用新型的具體實(shí)施例，所使用的第一冷媒的溫度可以為-35攝氏度。根據(jù)本實(shí)用新型的實(shí)施例，經(jīng)過第四冷卻處理的壓縮后氣的溫度并不受特別限制，根據(jù)本實(shí)用新型的具體實(shí)施例，所得到的經(jīng)過第四冷卻處理的壓縮后氣的溫度可以為-25?-15攝氏度。若溫度過高使得后續(xù)冷卻處理的冷煤用量大，增加成本，而溫度過低使得能耗增加。
[0050]S700:對所得經(jīng)過第四冷卻處理的壓縮后氣進(jìn)行第五冷卻處理，從而可以得到經(jīng)過第五冷卻處理的壓縮后氣和第五冷凝液。在該步驟中，將經(jīng)過第四冷卻處理的壓縮后氣進(jìn)行第五冷卻處理，同理，可以將經(jīng)過第四冷卻處理的壓縮后氣中一部分由氣態(tài)轉(zhuǎn)換成液態(tài)，進(jìn)而通過氣液分離處理，可以有效的分別獲得經(jīng)過第五冷卻處理的壓縮后氣和第五冷凝液。
[0051]S800:利用第二冷媒對經(jīng)過第五冷卻處理的壓縮后氣進(jìn)行第六冷卻處理，從而可以得到經(jīng)過第六冷卻處理的壓縮后氣和第六冷凝液。在該步驟中，將經(jīng)過第五冷卻處理的壓縮后氣進(jìn)行第六冷卻處理，同理，可以將經(jīng)過第五冷卻處理的壓縮后氣中一部分由氣態(tài)轉(zhuǎn)換成液態(tài)，進(jìn)而通過氣液分離處理，可以有效的分別獲得經(jīng)過第六冷卻處理的壓縮后氣和第六冷凝液。根據(jù)本實(shí)用新型的實(shí)施例，將經(jīng)過第五冷卻處理的壓縮后氣進(jìn)行第六冷卻處理過程中使用的第二冷媒的具體類型并不受特別限制，根據(jù)本實(shí)用新型的具體實(shí)施例，所使用的第二冷媒也可以為R22。根據(jù)本實(shí)用新型的實(shí)施例，所使用的第二冷媒的溫度并不受特別限制，根據(jù)本實(shí)用新型的具體實(shí)施例，所使用的第二冷媒的溫度可以為-55攝氏度。根據(jù)本實(shí)用新型的實(shí)施例，經(jīng)過第六冷卻處理的壓縮后氣的溫度并不受特別限制，根據(jù)本實(shí)用新型具體實(shí)施例，經(jīng)過第六冷卻處理的壓縮后氣的溫度可以為-45?-35攝氏度。若溫度過高，使得經(jīng)過第六冷卻處理的壓縮后氣中的氯硅烷含量高，導(dǎo)致后續(xù)分離的氫氣純度不合格，而溫度過低將增加運(yùn)行成本，同時該溫度下可以基本將氯硅烷完全分離出來。
[0052]S900:將以上所得第三冷凝液、第四冷凝液、第五冷凝液和第六冷凝液經(jīng)過第一冷卻處理的壓縮后氣進(jìn)行第一雙效換熱處理，從而進(jìn)行第二冷卻處理，并且得到經(jīng)過第一雙效換熱處理的冷凝液。以上所得的冷凝液可以作為第二冷卻處理過程中的冷卻液使用，可以將經(jīng)過第一冷卻處理的壓縮后氣進(jìn)行第二冷卻處理，使得冷凝液的冷量被經(jīng)過第一冷卻處理的壓縮后氣所吸收，經(jīng)過第一冷卻處理的壓縮后氣被冷卻，從而可以得到經(jīng)過第二冷卻處理的壓縮后氣和第二冷凝液。在該步驟中，使得冷凝液的冷量被循環(huán)使用，節(jié)省了大量的冷量，由此，可以顯著降低還原尾氣的處理成本和對環(huán)境的污染。
[0053]S1000:將經(jīng)過第六冷卻處理的壓縮后氣與經(jīng)過第四冷卻處理的壓縮后氣進(jìn)行第二雙效換熱處理，以便進(jìn)行第五冷卻處理，并且得到經(jīng)過第二雙效換熱處理的壓縮后氣。同理，可以將經(jīng)過第六冷卻處理的壓縮后氣作為第五冷卻處理過程中的冷卻氣使用，可以使得經(jīng)過第四冷卻處理的壓縮后氣進(jìn)行第五冷卻處理，使得經(jīng)過第六冷卻處理的壓縮后氣冷量被經(jīng)過第四冷卻處理的壓縮后氣所吸收，經(jīng)過第四冷卻處理的壓縮后氣被冷卻，從而可以得到經(jīng)過第五冷卻處理的壓縮后氣和第五冷凝液。在該步驟中，使得經(jīng)過第六冷卻處理的壓縮后氣的冷量被循環(huán)使用，節(jié)省了大量的冷量，由此，可以進(jìn)一步降低還原尾氣的處理成本和對環(huán)境的污染。
[0054]SllOO:將經(jīng)過第二雙效換熱處理的壓縮后氣與經(jīng)過第二冷卻處理的壓縮后氣進(jìn)行第三雙效換熱處理，以便進(jìn)行第三冷卻處理，并且得到經(jīng)過第三雙效換熱處理的壓縮后氣。同理，可以將經(jīng)過第二雙效換熱處理的壓縮后氣可以作為第三冷卻處理過程中的冷卻氣使用，可以使得經(jīng)過第二冷卻處理的壓縮后氣進(jìn)行第三冷卻處理，使得經(jīng)過第二雙效換熱處理的壓縮后氣冷量被經(jīng)過第二冷卻處理的壓縮后氣所吸收，經(jīng)過第二冷卻處理的壓縮后氣被冷卻，從而可以得到經(jīng)過第三雙效換熱處理的壓縮后氣。在該步驟中，使得經(jīng)過第二雙效換熱處理的壓縮后氣的冷量被循環(huán)使用，節(jié)省了大量的冷量，由此，可以進(jìn)一步降低還原尾氣的處理成本和對環(huán)境的污染。
[0055]由此，通過以上的處理步驟，可以有效地對多晶硅生產(chǎn)過程中所產(chǎn)生的還原尾氣進(jìn)行處理，并且通過冷量回收，使得后續(xù)過程產(chǎn)生的冷卻液或冷卻氣可以作為前者處理過程中的冷卻介質(zhì)被使用，從而顯著降低了冷量的投入，進(jìn)而節(jié)省了還原尾氣的處理成本和對環(huán)境的污染。
[0056]另外，根據(jù)本實(shí)用新型的實(shí)施例，上述步驟中通過第一冷卻處理、第二冷卻處理、第三冷卻處理、第四冷卻處理、第五冷卻處理和第六冷卻處理，都可以分離出部分冷凝液。參考圖6，根據(jù)本實(shí)用新型的具體實(shí)施例，利用本實(shí)用新型實(shí)施例的多晶硅還原尾氣的處理系統(tǒng)進(jìn)行多晶硅還原尾氣的處理方法進(jìn)一步包括下列步驟:
[0057]S1200:將以上冷卻處理所得的第一冷凝液、第二冷凝液和經(jīng)過第一雙效換熱處理的冷凝液的進(jìn)行精餾處理，從而可以得到三氯氫硅、二氯二氫硅和四氯化硅。如上所述，通過西門子法生產(chǎn)多晶硅工藝中所產(chǎn)生的還原尾氣中包含氯硅烷，還原尾氣經(jīng)過一系列的冷卻處理之后，還原尾氣中所包含的氯硅烷由氣態(tài)轉(zhuǎn)換為液態(tài)而被分離出來，進(jìn)而繼續(xù)進(jìn)行精餾處理，可以分別分離得到三氯氫硅、二氯二氫硅和四氯化硅，其中，三氯氫硅可以與氫氣進(jìn)行還原反應(yīng)制備多晶硅，二氯二氫硅可以與四氯化硅進(jìn)行反歧化反應(yīng)制備氯硅烷，氯硅烷進(jìn)而再經(jīng)精餾處理，分離出三氯氫硅。由此，可以將還原尾氣被轉(zhuǎn)化為高附加值的三氯氫硅而用于制備多晶硅，從而降低了多晶硅生產(chǎn)成本和還原尾氣對環(huán)境的污染。
[0058]根據(jù)本實(shí)用新型的實(shí)施例，如圖7所示，在將經(jīng)過第六冷卻處理的壓縮后氣與經(jīng)過第四冷卻處理的壓縮后氣進(jìn)行第二雙效換熱處理之前，利用本實(shí)用新型實(shí)施例的多晶硅還原尾氣的處理系統(tǒng)進(jìn)行多晶硅還原尾氣的處理方法進(jìn)一步包括以下步驟:
[0059]S1300:將經(jīng)過第六冷卻處理的壓縮后氣進(jìn)行氯化氫吸收處理，從而可以從經(jīng)過第六冷卻處理的壓縮后氣中分離出氯化氫。如上所述，還原尾氣中含有氯硅烷、氯化氫和氫氣，經(jīng)過一系列的冷卻處理，其中，還原尾氣中的氯硅烷由氣態(tài)轉(zhuǎn)換為液態(tài)而被分離，壓縮后氣中所含有的氯化氫是通過吸收塔進(jìn)行處理的，壓縮后氣從吸收塔底部進(jìn)入，貧液從吸收塔頂部進(jìn)入，貧液與壓縮后氣進(jìn)行逆向接觸，使得壓縮后氣中所含有的氯化氫被貧液所吸收，而使得貧液變?yōu)楦灰?，富液再進(jìn)入氯化氫脫吸裝置中經(jīng)過精餾而將其中的氯化氫分離出來，富液則變成貧液循環(huán)使用，從而可以得到氯化氫。根據(jù)本實(shí)用新型的具體實(shí)施例，所分離出的氯化氫的具體用途并不受特別限制，根據(jù)本實(shí)用新型的具體示例，氯化氫可以用于四氯化硅氫化和三氯氫硅的合成。由此，可以實(shí)現(xiàn)對還原尾氣的有效處理，從而降低還原尾氣對環(huán)境的污染。此處需要解釋的是，若不需要制備純凈的氯化氫，可以將經(jīng)過第六冷卻處理的壓縮后氣直接進(jìn)行第二雙效換熱處理，其中所含有的氯化氫將在后續(xù)吸附處理過程被吸附。
[0060]根據(jù)本實(shí)用新型的實(shí)施例，參考圖8，利用本實(shí)用新型實(shí)施例的多晶硅還原尾氣的處理系統(tǒng)進(jìn)行多晶硅還原尾氣的處理方法進(jìn)一步包括以下步驟:
[0061]S1400:將經(jīng)過第三雙效換熱處理的壓縮后氣進(jìn)行吸附處理，從而得到氫氣。需要解釋的是，經(jīng)過第三雙效換熱處理的壓縮后氣為含有微量氯硅烷的氫氣，通過對吸附劑進(jìn)行選擇，可以使得含有微量氯硅烷的氫氣中的氯硅烷被吸附劑吸附，而氫氣則仍保持氣態(tài)。從而實(shí)現(xiàn)了將氫氣與壓縮后氣中的其他成的有效分離而得到純凈的氫氣。根據(jù)本實(shí)用新型的實(shí)施例，可以采用的吸附劑的具體類型并不受特別限制，根據(jù)本實(shí)用新型的具體實(shí)施例，可以采用的吸附劑可以為活性炭吸附劑。由此，通過采用對含有微量氯硅烷的氫氣壓縮后氣的選擇性吸收的吸附劑對壓縮后氣進(jìn)行吸附處理，可以分離出較高純度的氫氣。根據(jù)本實(shí)用新型的具體實(shí)施例，所得氫氣的具體用途并不受特別限制，根據(jù)本實(shí)用新型的具體示例，所得氫氣可以與三氯氫硅進(jìn)行還原反應(yīng)制備多晶硅。由此，可以進(jìn)一步降低多晶硅生產(chǎn)成本和還原尾氣對環(huán)境的污染。
[0062]如上所述，利用本實(shí)用新型實(shí)施例的多晶硅還原尾氣的處理系統(tǒng)進(jìn)行多晶硅還原尾氣的處理方法可具有選自下列的優(yōu)點(diǎn)至少之一:
[0063]利用本實(shí)用新型實(shí)施例的多晶硅還原尾氣的處理系統(tǒng)進(jìn)行多晶硅還原尾氣的處理方法，可以使得還原尾氣中的氯硅烷臟料、凈料分離，并且不會污染氯硅烷精餾塔；
[0064]利用本實(shí)用新型實(shí)施例的多晶硅還原尾氣的處理系統(tǒng)進(jìn)行多晶硅還原尾氣的處理方法，相比傳統(tǒng)的干法回收氯硅烷分離回收工藝，新的氯硅烷分離回收工藝的流程更簡單，投資少；[0065]利用本實(shí)用新型實(shí)施例的多晶硅還原尾氣的處理系統(tǒng)進(jìn)行多晶硅還原尾氣的處理方法，相比傳統(tǒng)的干法回收氯硅烷分離回收工藝，新的氯硅烷分離回收工藝的-35°C冷量節(jié)省60?70%，-55°C冷量節(jié)省80?90%，干法生產(chǎn)線的運(yùn)行費(fèi)用節(jié)省30?60% ；
[0066]利用本實(shí)用新型實(shí)施例的多晶硅還原尾氣的處理系統(tǒng)進(jìn)行多晶硅還原尾氣的處理方法，新的干法回收氯硅烷分離回收工藝投資少，經(jīng)濟(jì)效益十分可觀；
[0067]利用本實(shí)用新型實(shí)施例的多晶硅還原尾氣的處理系統(tǒng)進(jìn)行多晶硅還原尾氣的處理方法，若是不需要制取純凈的氯化氫，冷卻后的壓縮后氣可以不經(jīng)過吸收處理，使得還原尾氣的處理運(yùn)行成本更低。
[0068]下面參考具體實(shí)施例，對本實(shí)用新型進(jìn)行描述，需要說明的是，這些實(shí)施例僅僅是描述性的，而不以任何方式限制本實(shí)用新型。
[0069]實(shí)施例
[0070]參考圖9所示，多晶硅還原尾氣SI經(jīng)除塵裝置進(jìn)行除塵處理，分別得到經(jīng)過除塵的還原尾氣和煙塵S2 ;經(jīng)過除塵的還原尾氣經(jīng)壓縮裝置進(jìn)行壓縮處理，可以得到壓縮后氣；壓縮后氣經(jīng)第一冷卻裝置利用循環(huán)水進(jìn)行第一冷卻處理，可到第一冷凝液和經(jīng)過第一冷卻處理的壓縮后氣；經(jīng)過第一冷卻處理的壓縮后氣經(jīng)第二冷卻裝置進(jìn)行第二冷卻處理，得到第二冷凝液和經(jīng)過第二冷卻處理的壓縮后氣；經(jīng)過第二冷卻處理的壓縮后氣經(jīng)第三冷卻裝置進(jìn)行第三冷卻處理，得到經(jīng)過第三冷凝液和經(jīng)過第三冷卻處理的壓縮后氣；將經(jīng)過第三冷卻處理的壓縮后氣進(jìn)行第四冷卻處理，得到第四冷凝液和經(jīng)過第四冷卻處理的壓縮后氣；將經(jīng)過第四冷卻處理的壓縮后氣進(jìn)行第五冷卻處理，得到第五冷凝液和經(jīng)過第五冷卻處理的壓縮后氣；將經(jīng)過第五冷卻處理的壓縮后氣進(jìn)行第六冷卻處理，得到第六冷凝液和經(jīng)過第六冷卻處理的壓縮后氣；將所得第三冷凝液、第四冷凝液、第五冷凝液和第六冷凝液返回至第二冷卻裝置與經(jīng)過第一冷卻處理的壓縮后氣進(jìn)行第一雙效換熱處理，得到經(jīng)過第一雙效換熱處理的冷凝液；將經(jīng)過第六冷卻處理的壓縮后氣返回至第五冷卻裝置中與經(jīng)過第四冷卻處理的壓縮后氣進(jìn)行第二雙效換熱處理，得到經(jīng)過第二雙效換熱處理的壓縮后氣；將經(jīng)過第二雙效換熱處理的壓縮后氣在第三冷卻裝置中與經(jīng)過第二冷卻處理的壓縮后氣進(jìn)行第三雙效換熱處理，得到經(jīng)過第三雙效換熱處理的壓縮后氣，即為含有微量氯硅烷的氫氣S4 ;同時將所得到的第一冷凝液、第二冷凝液和經(jīng)過第一雙效換熱處理的冷凝液進(jìn)行匯合后的氯硅烷冷凝液S3在精餾裝置(未示出)中進(jìn)行處理，可以分別分離得到三氯氫硅、二氯二氫硅和四氯化硅；在將經(jīng)過第六冷卻處理的壓縮后氣與經(jīng)過第四冷卻處理的壓縮后氣進(jìn)行第二雙效換熱之前，可以將經(jīng)過第六冷卻處理的壓縮后氣在氯化氫吸收裝置中進(jìn)行氯化氫吸收處理，從而分離出氯化氫(若是不需要制取純的氯化氫，經(jīng)過第六冷卻處理的壓縮后氣可以直接返回至第五冷卻裝置與經(jīng)過第四冷卻處理的壓縮后氣進(jìn)行第二雙效換熱)；同時所得到的S4可以繼續(xù)在吸附裝置(未示出)中進(jìn)行吸附處理，得到純氫氣。
[0071]上述實(shí)施例的多晶硅還原尾氣的處理系統(tǒng)可以對多晶硅還原尾氣進(jìn)行有效地處理，并且通過冷量回收，使得后續(xù)過程產(chǎn)生的冷卻液或冷卻氣可以作為前者處理過程中的冷卻介質(zhì)被使用，從而顯著降低了冷量的投入，進(jìn)而節(jié)省了還原尾氣的處理成本和對環(huán)境的污染。
[0072]在本說明書的描述中，參考術(shù)語“一個實(shí)施例”、“一些實(shí)施例”、“示例”、“具體示例”、或“一些示例”等的描述意指結(jié)合該實(shí)施例或示例描述的具體特征、結(jié)構(gòu)、材料或者特點(diǎn)包含于本實(shí)用新型的至少一個實(shí)施例或示例中。在本說明書中，對上述術(shù)語的示意性表述不一定指的是相同的實(shí)施例或示例。而且，描述的具體特征、結(jié)構(gòu)、材料或者特點(diǎn)可以在任何的一個或多個實(shí)施例或示例中以合適的方式結(jié)合。
[0073]盡管上面已經(jīng)示出和描述了本實(shí)用新型的實(shí)施例，可以理解的是，上述實(shí)施例是示例性的，不能理解為對本實(shí)用新型的限制，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員在不脫離本實(shí)用新型的原理和宗旨的情況下在本實(shí)用新型的范圍內(nèi)可以對上述實(shí)施例進(jìn)行變化、修改、替換和變型。
【權(quán)利要求】
1.一種多晶硅還原尾氣的處理系統(tǒng)，其特征在于，包括: 除塵裝置，所述除塵裝置用于將多晶硅還原尾氣進(jìn)行除塵處理，以便獲得經(jīng)過除塵的還原尾氣； 壓縮裝置，所述壓縮裝置與所述除塵裝置相連，用于將所述經(jīng)過除塵的還原尾氣進(jìn)行壓縮處理，以便獲得壓縮后氣； 第一冷卻裝置，所述第一冷卻裝置與所述壓縮裝置相連且利用冷卻水對所述壓縮后氣進(jìn)行第一冷卻處理，以便獲得經(jīng)過第一冷卻處理的壓縮后氣和第一冷凝液； 第二冷卻裝置，所述第二冷卻裝置與所述第一冷卻裝置相連，用于將所述經(jīng)過第一冷卻處理的壓縮后氣進(jìn)行第二冷卻處理，以便獲得經(jīng)過第二冷卻處理的壓縮后氣和第二冷凝液； 第三冷卻裝置，所述第三冷卻裝置與所述第二冷卻裝置相連，用于將所述經(jīng)過第二冷卻處理的壓縮后氣進(jìn)行第三冷卻處理，以便獲得經(jīng)過第三冷卻處理的壓縮后氣和第三冷凝液； 第四冷卻裝置，所述第四冷卻裝置與所述第三冷卻裝置相連，利用第一冷媒對所述經(jīng)過第三冷卻處理的壓縮后氣進(jìn)行第四冷卻處理，以便獲得經(jīng)過第四冷卻處理的壓縮后氣和第四冷凝液； 第五冷卻裝置，所述第五冷卻裝置與所述第四冷卻裝置相連，用于將所述經(jīng)過第四冷卻處理的壓縮后氣進(jìn)行第五冷卻處理，以便獲得經(jīng)過第五冷卻處理的壓縮后氣和第五冷凝液； 第六冷卻裝置，所述第六冷卻裝置與所述第五冷卻裝置相連且利用第二冷媒對所述經(jīng)過第五冷卻處理的壓縮后氣進(jìn)行第六冷卻處理，以便獲得經(jīng)過第六冷卻處理的壓縮后氣和第六冷凝液， 其中， 將所述第三冷凝液、第四冷凝液、第五冷凝液和第六冷凝液與所述經(jīng)過第一冷卻處理的壓縮后氣在所述第二冷卻裝置中進(jìn)行第一雙效換熱處理，以便進(jìn)行所述第二冷卻處理，并且獲得經(jīng)過第一雙效換熱處理的冷凝液； 將所述經(jīng)過第六冷卻處理的壓縮后氣與所述經(jīng)過第四冷卻處理的壓縮后氣在所述第五冷卻裝置中進(jìn)行第二雙效換熱處理，以便進(jìn)行所述第五冷卻處理，并且獲得經(jīng)過第二雙效換熱處理的壓縮后氣；以及 將所述經(jīng)過第二雙效換熱處理的壓縮后氣與所述經(jīng)過第二冷卻處理的壓縮后氣在所述第三冷卻裝置中進(jìn)行第三雙效換熱處理，以便進(jìn)行所述第三冷卻處理，并且獲得經(jīng)過第三雙效換熱處理的壓縮后氣。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的多晶硅還原尾氣的處理系統(tǒng)，其特征在于，進(jìn)一步包括: 精餾裝置，所述精餾裝置分別與所述第一冷卻裝置和第二冷卻裝置相連，用于將所述第一冷凝液、第二冷凝液和經(jīng)過第一雙效換熱處理的冷凝液進(jìn)行精餾處理，以便獲得三氯氫硅、二氯二氫硅和四氯化硅。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的多晶硅還原尾氣的處理系統(tǒng)，其特征在于，進(jìn)一步包括: 氯化氫吸收裝置，所述氯化氫吸收裝置與所述第六冷卻裝置相連，用于在將所述經(jīng)過第六冷卻處理的壓縮后氣與所述經(jīng)過第四冷卻處理的壓縮后氣進(jìn)行第二雙效換熱處理之前，對所述經(jīng)過第六冷卻處理的壓縮后氣進(jìn)行氯化氫吸收處理，以便分離所述經(jīng)過第六冷卻處理的壓縮后氣中的氯化氫。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的多晶硅還原尾氣的處理系統(tǒng)，其特征在于，進(jìn)一步包括: 吸附裝置，所述吸附裝置與所述第三冷卻裝置相連，用于將所述經(jīng)過第三雙效換熱處理的壓縮后氣進(jìn)行吸附處理，以 便獲得氫氣。
【文檔編號】C01B33/03GK203598633SQ201320705099
【公開日】2014年5月21日 申請日期:2013年11月8日 優(yōu)先權(quán)日:2013年11月8日
【發(fā)明者】司文學(xué), 嚴(yán)大洲, 肖榮暉, 湯傳斌, 楊永亮 申請人:中國恩菲工程技術(shù)有限公司