一種多晶硅生產(chǎn)中的尾氣中的氯硅烷的回收方法和裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于多晶硅生產(chǎn)技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種多晶硅生產(chǎn)中的尾氣中的氯硅烷的回收方法和裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]多晶硅企業(yè)在正常生產(chǎn)情況下會(huì)產(chǎn)生大量的尾氣，尾氣的排放速度平均為5000?10000NM3/h。這些尾氣主要來(lái)自多晶硅生產(chǎn)過(guò)程中的還原、精餾、冷氫化等幾大生產(chǎn)車間。上述尾氣的主要成分包括:氫氣、氮?dú)?、氯化氫、氯硅烷氣、固體顆粒等。通常情況下，這些尾氣都會(huì)被送到殘液裝置，采用堿液對(duì)尾氣進(jìn)行淋洗，再通過(guò)水洗后排入大氣。尾氣中的氯硅烷氣大部分在堿液淋洗狀態(tài)下被中和，中和后的物料被送入到壓濾機(jī)壓濾得到廢渣，廢渣送至外界進(jìn)行處理。從物料平衡的角度來(lái)看，在上述尾氣的處理過(guò)程中，氯原子和硅原子損失較大，氯原子通過(guò)堿液吸收轉(zhuǎn)化為氯化鈉或氯化鈣，硅原子被水解為二氧化硅等物質(zhì)，且氯化鈉或氯化鈣、二氧化硅等物質(zhì)均無(wú)法回收利用，只能白白浪費(fèi)掉。且上述尾氣處理過(guò)程中消耗大量堿液和水,尾氣處理成本較高。
[0003]按照以往的尾氣處理方法處理完后，進(jìn)行放空，在放空口可能會(huì)存在沒(méi)有完全被吸收的輕組分，由于輕組分的燃點(diǎn)較低，經(jīng)常會(huì)在尾氣的放空口發(fā)生著火事故，會(huì)對(duì)大氣造成污染。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題是針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)中存在的上述不足，提供一種多晶硅生產(chǎn)中的尾氣中的氯硅烷的回收方法和裝置，該方法通過(guò)淋洗液四氯化硅回收多晶硅生產(chǎn)中的尾氣中的氯硅烷，再重新回收利用，同時(shí)淋洗液四氯化硅還可以吸收尾氣中的硅粉顆粒，從而減輕了下游工序處理負(fù)擔(dān)，降低尾氣處理成本，減少空氣污染。
[0005]解決本發(fā)明技術(shù)問(wèn)題所采用的技術(shù)方案是提供一種多晶硅生產(chǎn)中的尾氣中的氯硅烷的回收方法，包括以下步驟:
[0006]使用淋洗液四氯化硅對(duì)多晶硅生產(chǎn)中的尾氣中的氯硅烷進(jìn)行淋洗，其中，所述多晶石圭生產(chǎn)中的尾氣中的氯娃燒包括:二氯二氣娃、三氯氣娃、四氯化娃，將所述多晶娃生產(chǎn)中的尾氣中的氯硅烷回收后，得到所述淋洗液四氯化硅和所述多晶硅生產(chǎn)中的尾氣中的氯硅烷的液體混合物，所述淋洗液四氯化硅的淋洗量相對(duì)于所述多晶硅生產(chǎn)中的尾氣中的氯硅烷的流量以處理過(guò)的尾氣中不含有氯硅烷為標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行設(shè)定。
[0007]優(yōu)選的是，所述的多晶硅生產(chǎn)中的尾氣中的氯硅烷的回收方法還包括以下步驟:
[0008]將所述淋洗液四氯化硅和所述多晶硅生產(chǎn)中的尾氣中的氯硅烷的液體混合物通過(guò)精餾將所述液體混合物分離后，分別得到二氯二氫硅、三氯氫硅、四氯化硅。
[0009]優(yōu)選的是，所述淋洗液四氯化硅的溫度為25?32°C。
[0010]本發(fā)明還提供一種上述的多晶硅生產(chǎn)中的尾氣中的氯硅烷的回收方法所用的回收裝置，包括:
[0011]淋洗塔，用于使用淋洗液四氯化硅對(duì)多晶硅生產(chǎn)中的尾氣中的氯硅烷進(jìn)行淋洗，其中，所述多晶硅生產(chǎn)中的尾氣中的氯硅烷包括:二氯二氫硅、三氯氫硅、四氯化硅，淋洗后得到所述淋洗液四氯化硅和所述多晶硅生產(chǎn)中的尾氣中的氯硅烷的液體混合物，所述淋洗液四氯化硅的淋洗量相對(duì)于所述多晶硅生產(chǎn)中的尾氣中的氯硅烷的流量以處理過(guò)的尾氣中不含有氯硅烷為標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行設(shè)定。
[0012]優(yōu)選的是，所述淋洗塔內(nèi)設(shè)置有填料，該填料的比表面積為200?700m2/m3。
[0013]優(yōu)選的是，所述的多晶硅生產(chǎn)中的尾氣中的氯硅烷的回收方法所用的回收裝置還包括:
[0014]精餾塔，與所述淋洗塔連接，所述精餾塔用于將所述液體混合物進(jìn)行精餾，分別得到二氯二氫硅、三氯氫硅、四氯化硅。
[0015]優(yōu)選的是，所述的多晶硅生產(chǎn)中的尾氣中的氯硅烷的回收方法所用的回收裝置還包括:
[0016]冷凝器，與所述淋洗塔連接，所述冷凝器用于將所述淋洗液四氯化硅冷卻到25?32。。。
[0017]優(yōu)選的是，所述冷凝器的冷媒為氟利昂、乙二醇、冷凍鹽水、乙烯中的任意一種。
[0018]優(yōu)選的是，所述的多晶硅生產(chǎn)中的尾氣中的氯硅烷的回收方法所用的回收裝置還包括:
[0019]淋洗塔循環(huán)泵，與所述淋洗塔連接，所述淋洗塔循環(huán)泵用于將所述液體混合物輸出。
[0020]優(yōu)選的是，所述淋洗塔循環(huán)泵還與所述冷凝器連接，所述淋洗塔循環(huán)泵還用于將所述液體混合物輸送到所述冷凝器內(nèi)，所述冷凝器對(duì)所述液體混合物進(jìn)行冷凝后再輸送到所述淋洗塔內(nèi)。
[0021]本發(fā)明中通過(guò)淋洗液四氯化硅回收多晶硅生產(chǎn)中的尾氣中的氯硅烷，再重新回收利用，同時(shí)淋洗液四氯化硅還可以吸收尾氣中的硅粉顆粒，多晶硅生產(chǎn)中的尾氣的處理中氯原子和硅原子損失較小，整個(gè)物料平衡得以長(zhǎng)久維持，減輕了下游工序處理負(fù)擔(dān)，降低尾氣處理成本，減少空氣污染，避免了尾氣處理后排放引起的火災(zāi)。多晶硅生產(chǎn)中主要使用三氯氫硅還原反應(yīng)生產(chǎn)多晶硅，同時(shí)生成四氯化硅，四氯化硅是生產(chǎn)中的一種反應(yīng)產(chǎn)物，同時(shí)尾氣中主要是二氯二氫硅、三氯氫硅、四氯化硅的混合物，使用四氯化硅作為吸收劑，不會(huì)引入其他雜質(zhì)，同時(shí)四氯化硅可以回收再利用，四氯化硅沸點(diǎn)比二氯二氫硅、三氯氫硅高，容易使以上兩種物質(zhì)先液化，從尾氣中被分離下來(lái)。
【附圖說(shuō)明】
[0022]圖1是本發(fā)明實(shí)施例2中的多晶硅生產(chǎn)中的尾氣中的氯硅烷的回收方法所用的回收裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0023]圖中:1_淋洗塔；2_淋洗塔的物料入口 ；3_淋洗液入口 ；4_淋洗塔的塔頂出口 ；5-淋洗塔的塔釜出口 ；6_淋洗液四氯化硅補(bǔ)料口 ；7_填料；8_精餾塔；9_精餾塔的物料入口 ；10-精餾塔的塔頂出口 ；11_精餾塔的塔釜出口 ； 12-冷凝器；13-冷凝器入口 ；14_冷凝器出口 ；15_淋洗塔循環(huán)泵。
【具體實(shí)施方式】
[0024]為使本領(lǐng)域技術(shù)人員更好地理解本發(fā)明的技術(shù)方案，下面結(jié)合附圖和【具體實(shí)施方式】對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)描述。
[0025]實(shí)施例1
[0026]本實(shí)施例提供一種多晶硅生產(chǎn)中的尾氣中的氯硅烷的回收方法，包括以下步驟:
[0027]使用淋洗液四氯化硅對(duì)多晶硅生產(chǎn)中的尾氣中的氯硅烷進(jìn)行淋洗，其中，所述多晶石圭生產(chǎn)中的尾氣中的氯娃燒包括:二氯二氣娃、三氯氣娃、四氯化娃，將所述多晶娃生產(chǎn)中的尾氣中的氯硅烷回收后，得到所述淋洗液四氯化硅和所述多晶硅生產(chǎn)中的尾氣中的氯硅烷的液體混合物，所述淋洗液四氯化硅的淋洗量相對(duì)于所述多晶硅生產(chǎn)中的尾氣中的氯硅烷的流量以處理過(guò)的尾氣中不含有氯硅烷為標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行設(shè)定。
[0028]優(yōu)選的是，所述的多晶硅生產(chǎn)中的尾氣中的氯硅烷的回收方法還包括以下步驟:
[0029]將所述淋洗液四氯化硅和所述多晶硅生產(chǎn)中的尾氣中的氯硅烷的液體混合物通過(guò)精餾將所述液體混合物分離后，分別得到二氯二氫硅、三氯氫硅、四氯化硅。分別得到的二氯二氫硅、三氯氫硅、四氯化硅，可以再次被利用，從而使得多晶硅生產(chǎn)中的尾氣的處理中，氯原子和硅原子損失較小，整個(gè)物料平衡得以長(zhǎng)久維持。
[0030]優(yōu)選的是，所述淋洗液四氯化硅的溫度為25?32°C。本實(shí)施例中，具體的淋洗液四氯化硅的溫度為29°C。采用低溫溶解的方法，多晶硅生產(chǎn)中的尾氣中的氯硅烷部分會(huì)溶于淋洗液四氯化硅中，淋洗液四氯化硅的溫度越低，越容易將多晶硅生產(chǎn)中的尾氣中的氯硅烷冷凝下來(lái)。
[0031]本實(shí)施例中多晶硅生產(chǎn)中的尾氣中的氯硅烷的回收方法，通過(guò)淋洗液四氯化硅回收多晶硅生產(chǎn)中的尾氣中的氯硅烷，再重新回收利用，同時(shí)淋洗液四氯化硅還可以吸收尾氣中的硅粉顆粒，多晶硅生產(chǎn)中的尾氣的處理中氯原子和硅原子損失較小，整個(gè)物料平衡得以長(zhǎng)久維持，減輕了下游工序處理負(fù)擔(dān)，降低尾氣處理成本，減少空氣污染，避免了尾氣處理后排放引起的火災(zāi)。多晶硅生產(chǎn)中主要使用三氯氫硅還原反應(yīng)生產(chǎn)多晶硅，同時(shí)生成四氯化娃，四氯化娃是生產(chǎn)中的一種反應(yīng)產(chǎn)物，同時(shí)尾氣中主要是二氯二氣娃、三氯氣石圭、四氯化硅的混合物，使用四氯化硅作為吸收劑，不會(huì)引入其他雜質(zhì)，同時(shí)四氯化硅可以回收再利用，四氯化硅沸點(diǎn)比二氯二氫硅、三氯氫硅高，容易使以上兩種物質(zhì)先液化，從尾氣中被分離下來(lái)。
[0032]實(shí)施例2
[0033]如圖1所示，本實(shí)施例提供一種多晶硅生產(chǎn)中的尾氣中的氯硅烷的回收方法所用的回收裝置，包括:
[0034]淋洗塔1，用于使用淋洗液四氯化硅對(duì)多晶硅生產(chǎn)中的尾氣中的氯硅烷進(jìn)行淋洗，其中，所述多晶硅生產(chǎn)中的尾氣中的氯硅烷包括:二氯二氫硅、三氯氫硅、四氯化硅，淋洗后得到所述淋洗液四氯化硅和所述多晶硅生產(chǎn)中的尾氣中的氯硅烷的液體混合物，所述淋洗液四氯化硅的淋洗量相對(duì)于所述多晶硅生產(chǎn)中的尾氣中