多晶硅生產(chǎn)過(guò)程中產(chǎn)生的高溫廢氮?dú)獾幕厥绽醚b置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及多晶硅生產(chǎn)技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種多晶硅生產(chǎn)過(guò)程中產(chǎn)生的高溫廢氮?dú)獾幕厥绽醚b置，以回收利用在多晶硅生產(chǎn)的各個(gè)工序中所產(chǎn)生的高溫廢氮?dú)狻?br>【背景技術(shù)】
[0002]在多晶硅生產(chǎn)行業(yè)中，氮?dú)馐且环N重要的公用工程介質(zhì)，常用以吹掃、置換、加熱及保護(hù)氣使用。為保證多晶硅的生產(chǎn)質(zhì)量及生產(chǎn)安全要求，對(duì)氮?dú)獾募兌纫筝^高，且在生產(chǎn)中用量較大。
[0003]在實(shí)際生產(chǎn)過(guò)程中，氮?dú)馔ǔＷ鳛橐淮涡允褂玫墓霉こ探橘|(zhì)，即作為一次性使用的氣體，在生產(chǎn)中用量較大，待吹掃、置換、加熱使用完畢之后就形成廢氮?dú)猓渲饕獨(dú)?，以及微量的氯硅烷氣體、氯化氫氣體和硅粉等雜質(zhì)，且通常溫度較高。在目前的多晶硅行業(yè)中，一般直接將該高溫廢氮?dú)庖苑趴盏男问竭M(jìn)行處理，而未做進(jìn)一步的回收利用，也就是說(shuō)，目前尚未有一種高溫廢氮?dú)獾幕厥绽霉に嚹軐⒏邷貜U氮?dú)庵械牡獨(dú)庵匦禄厥绽茫@不但造成廢氮?dú)庵械獨(dú)獾拇罅坷速M(fèi)，增加企業(yè)的生產(chǎn)成本，導(dǎo)致企業(yè)的生產(chǎn)效率較低，還會(huì)對(duì)環(huán)境造成一定的污染。
[0004]因此，在多晶硅生產(chǎn)過(guò)程中，如何能有效地回收利用高溫廢氮?dú)庵械牡獨(dú)獬蔀榱诵袠I(yè)內(nèi)亟待解決的問(wèn)題。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0005]本實(shí)用新型所要解決的技術(shù)問(wèn)題是針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)中所存在的上述缺陷，提供一種多晶硅生產(chǎn)過(guò)程中產(chǎn)生的高溫廢氮?dú)獾幕厥绽醚b置，其不但能有效回收利用高溫廢氮?dú)庵械牡獨(dú)?，還能有效降低高溫廢氮?dú)鈱?duì)環(huán)境的污染。
[0006]解決本實(shí)用新型技術(shù)問(wèn)題所采用的技術(shù)方案是:
[0007]所述多晶硅生產(chǎn)過(guò)程中產(chǎn)生的高溫廢氮?dú)獾幕厥绽醚b置包括:過(guò)濾單元、冷卻單元和吸附單元，
[0008]所述過(guò)濾單元的輸入端接入所述高溫廢氮?dú)?，其輸出端與冷卻單元的輸入端相連，用于去除所述高溫廢氮?dú)庵械墓腆w顆粒雜質(zhì)，并將已去除固體顆粒雜質(zhì)的高溫廢氮?dú)廨敵鲋晾鋮s單元；
[0009]所述冷卻單元的輸出端與吸附單元的第一輸入端相連，用于對(duì)所述已去除固體顆粒雜質(zhì)的高溫廢氮?dú)膺M(jìn)行降溫處理，以形成低溫廢氮?dú)?，并將所述低溫廢氮?dú)廨敵鲋廖絾卧?
[0010]所述吸附單元的輸出端與氮?dú)庥脩粝噙B，其內(nèi)填裝有吸附劑，用于去除所述低溫廢氮?dú)庵械臍怏w雜質(zhì)，以形成純化后的低溫氮?dú)?，并將所述純化后的低溫氮?dú)廨敵鲋恋獨(dú)庥脩簟?br>[0011]優(yōu)選地，所述回收利用裝置還包括增壓?jiǎn)卧?，所述增壓?jiǎn)卧妮斎攵伺c冷卻單元的輸出端相連，所述增壓?jiǎn)卧妮敵龆伺c吸附單元的第一輸入端相連，用于對(duì)所述低溫廢氮?dú)膺M(jìn)行增壓處理，并將增壓后的低溫廢氮?dú)廨敵鲋廖絾卧?br>[0012]優(yōu)選地，所述增壓?jiǎn)卧糜趯⑺龅蜏貜U氮?dú)庠鰤褐?.20MPaG?0.60MPaG。
[0013]優(yōu)選地，所述回收利用裝置還包括緩沖單元，所述緩沖單元的輸入端與吸附單元的輸出端相連，所述緩沖單元的輸出端與氮?dú)庥脩粝噙B，用于對(duì)所述純化后的低溫氮?dú)膺M(jìn)行穩(wěn)壓處理，并將穩(wěn)壓后的低溫氮?dú)廨敵鲋恋獨(dú)庥脩簟?br>[0014]優(yōu)選地，所述回收利用裝置還包括加熱單元，所述加熱單元的輸入端接入部分所述純化后的低溫氮?dú)?，所述加熱單元的輸出端與吸附單元的第二輸入端相連，用于對(duì)部分所述純化后的低溫氮?dú)膺M(jìn)行加熱處理，并將加熱后的部分所述純化后的低溫氮?dú)廨敵鲋廖絾卧?，以?duì)所述吸附單元中的吸附劑進(jìn)行再生處理。
[0015]優(yōu)選地，所述加熱單元用于將部分所述純化后的低溫氮?dú)饧訜嶂?00°C?200°C。
[0016]優(yōu)選地，所述冷卻單元用于將所述已去除固體顆粒雜質(zhì)的高溫廢氮?dú)饨禍刂?0°C?35°C。
[0017]優(yōu)選地，所述氣體雜質(zhì)包括氯硅烷氣體雜質(zhì)和氯化氫氣體雜質(zhì)，所述吸附單元內(nèi)填裝的吸附劑包括活性炭吸附劑。
[0018]優(yōu)選地，所述吸附單元內(nèi)填裝的吸附劑還包括分子篩吸附劑。
[0019]優(yōu)選地，所述活性炭吸附劑填裝在吸附單元的下部，所述分子篩吸附劑填裝在吸附單元的上部；所述吸附單元的第一輸入端位于吸附單元的下部，所述吸附單元的輸出端位于吸附單元的頂部。
[0020]有益效果:
[0021]本實(shí)用新型所述回收利用裝置能夠有效去除高溫廢氮?dú)庵械墓璺鄣裙腆w顆粒雜質(zhì)，以及氯硅烷氣體和氯化氫氣體等氣體雜質(zhì)，以形成純化后的氮?dú)獠⑤敵鲋恋獨(dú)庥脩?，從而能有效回收利用在多晶硅生產(chǎn)的各個(gè)工序中產(chǎn)生的高溫廢氮?dú)庵械牡獨(dú)?，降低了企業(yè)的生產(chǎn)成本，提高了企業(yè)的生產(chǎn)效率，此外，由于所述高溫廢氮?dú)庵械墓腆w顆粒雜質(zhì)和氣體雜質(zhì)已被去除，故所述回收利用裝置還有效降低了高溫廢氮?dú)鈱?duì)環(huán)境的污染，因此達(dá)到了節(jié)能減排的目的。
【附圖說(shuō)明】
[0022]圖1為本實(shí)用新型所述多晶硅生產(chǎn)過(guò)程中產(chǎn)生的高溫廢氮?dú)獾幕厥绽醚b置的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0023]圖中:1 一過(guò)濾單元；2 —冷卻單元；3 —增壓?jiǎn)卧? 一吸附單元；5 —緩沖單元；6 —加熱單元；a —高溫廢氮?dú)?；b —已去除固體顆粒雜質(zhì)的高溫廢氮?dú)猓籧 一低溫廢氮?dú)?；d 一冷介質(zhì)上水；e —冷介質(zhì)回水；f 一增壓后的低溫廢氮?dú)?；g —純化后的低溫氮?dú)猓籫’ -第一部分純化低溫氮?dú)?；g" —第二部分純化低溫氮?dú)獬鲆环€(wěn)壓后的低溫氮?dú)?；i 一第一部分穩(wěn)壓低溫氮?dú)?；j 一第二部分穩(wěn)壓低溫氮?dú)?；k 一第二部分穩(wěn)壓尚溫氮?dú)?；k’ 一第二部分純化高溫氮?dú)狻?br>【具體實(shí)施方式】
[0024]為使本領(lǐng)域技術(shù)人員更好地理解本實(shí)用新型的技術(shù)方案，下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步詳細(xì)描述。
[0025]實(shí)施例:
[0026]本實(shí)施例提供一種多晶硅生產(chǎn)過(guò)程中產(chǎn)生的高溫廢氮?dú)獾幕厥绽醚b置，用于回收利用在多晶硅生產(chǎn)的各個(gè)工序(例如提純工序、合成工序、氫化工序，還原工序以及尾氣回收工序等)中所產(chǎn)生的高溫廢氮?dú)狻Ｔ诙嗑Ч枭a(chǎn)的各個(gè)工序中，作為公用工程介質(zhì)的氮?dú)庠谂c物料系統(tǒng)進(jìn)行接觸的過(guò)程中極易引入硅粉(即固體顆粒雜質(zhì))、氯硅烷氣體和氯化氫氣體(即氣體雜質(zhì))等雜質(zhì)，從而形成高溫廢氮?dú)?，其溫度較高、壓力較低，一般地，溫度為50°C?200°C，壓力為0.05MPaG?0.1OMPaG,若按照質(zhì)量分?jǐn)?shù)來(lái)計(jì)算，則所述高溫廢氮?dú)庵邪?6.5%?99.0%的氮?dú)狻?.5%?2.0%的硅粉、0.5%?1.0%的氯硅烷氣體，以及0.0%?0.5%的氯化氫氣體。
[0027]如圖1所示，本實(shí)施例所述回收利用裝置包括過(guò)濾單元1、冷卻單元2、增壓?jiǎn)卧?、吸附單元4、穩(wěn)壓?jiǎn)卧?和加熱單元6。
[0028]其中，所述過(guò)濾單元I的輸入端接入所述高溫廢氮?dú)鈇，其輸出端與冷卻單元2的輸入端相連，該輸入端作為冷卻單元2的第一輸入端(即圖1中的左上入口)，用于去除高溫廢氮?dú)鈇中的固體顆粒雜質(zhì)，所述固體顆粒雜質(zhì)包括硅粉和其它細(xì)小粉塵，并將已去除固體顆粒雜質(zhì)的高溫廢氮?dú)鈈輸出至冷卻單元。
[0029]所述過(guò)濾單元I可采用現(xiàn)有的籃式過(guò)濾器，優(yōu)選其過(guò)濾精度為150目/英寸2?300目/英寸2，以充分過(guò)濾高溫廢氮?dú)鈇中的固體顆粒雜質(zhì)，避免將固體顆粒雜質(zhì)帶入到后續(xù)設(shè)備并影響后續(xù)設(shè)備的運(yùn)行效果。
[0030]所述冷卻單元2的輸出端與增壓?jiǎn)卧?的輸入端相連，該輸出端作為冷卻單元2的第一輸出端(即圖1中的右下出口)，用于對(duì)所述已去除固體顆粒雜質(zhì)的高溫廢氮?dú)鈈進(jìn)行降溫處理，以形成低溫廢氮?dú)釩，并將所述低溫廢氮?dú)鈉輸出至增壓?jiǎn)卧?。
[0031]所述冷卻單元2可包括換熱器和冷介質(zhì)，所述換熱器可采用現(xiàn)有的換熱器，所述冷介質(zhì)可采用循環(huán)水、冷凍鹽水或7度水等冷介質(zhì)，且冷介質(zhì)上水d從冷卻單元2的第二輸入端(即圖1中的左下入口)流入，冷介質(zhì)回水e從冷卻單元2的第二輸出端(即圖1中的右上出口)流出，使得從冷卻單元2的第一輸入端進(jìn)入的已去除固體顆粒雜質(zhì)的高溫廢氮?dú)鈈經(jīng)冷介質(zhì)換熱后，再?gòu)睦鋮s單元2的第一輸出端輸出，從而將已去除固體顆粒雜質(zhì)的高溫廢氮?dú)鈈從50°C?200°C降溫至20°C?35°C，以形成低溫廢氮?dú)釩。這里，設(shè)置冷卻單元2的目的主要是為了滿足吸附單元4以及后續(xù)設(shè)備的工藝溫度要求，因氣體溫度過(guò)高不利于吸附單元4對(duì)氣體雜質(zhì)的吸附。
[0032]所述增壓?jiǎn)卧?的輸出端與吸附單元4的第一輸入端相連，用于對(duì)所述低溫廢氮?dú)鈉進(jìn)行增壓處理，并將增壓后的低溫廢氮?dú)鈌輸出至吸附單元4。
[0033]所述增壓?jiǎn)卧?可采用現(xiàn)有的壓縮機(jī)，用于將所述低溫廢氮?dú)鈉從0.05MPaG?0.1OM