CN102641646A - 从还原尾气中回收氯化氢的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提出了从还原尾气中回收氯化氢的方法，还原尾气含有氢气、氯化氢和氯硅烷，方法包括以下步骤：利用淋洗液将还原尾气进行淋洗处理，使得还原尾气中的氯硅烷被淋洗液吸收，得到含有氯硅烷的淋洗液，以及含有氢气和氯化氢的第一气体混合物；利用吸收剂将第一气体混合物进行吸收处理，以便使得第一气体混合物中的氯化氢被吸收，得到含有氯化氢的吸收产物，以及氢气；将含有氯化氢的吸收产物进行解吸处理，以便使得吸收产物中的氯化氢被析出；以及回收氯化氢。利用该方法，能够有效地从还原尾气中回收氯化氢。
Description
技术领域
本发明涉及从还原尾气中回收氯化氢的方法。
背景技术
在现有的西门子法干法回收工艺中，副产物氯化氢绝大部分被损失。
因而，目前从还原尾气中回收氯化氢的工艺仍有待改进。
发明内容
本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本发明的一个目的在于提出一种能够有效从还原尾气中回收氯化氢的方法。
根据本发明的一些实施例，本发明提出了一种从还原尾气中回收氯化氢的方法，所述还原尾气含有氢气、氯化氢和氯硅烷，其特征在于，所述方法包括以下步骤：利用淋洗液将所述还原尾气进行淋洗处理，以便使得所述还原尾气中的氯硅烷被淋洗液吸收，得到含有氯硅烷的淋洗液，以及含有氢气和氯化氢的第一气体混合物；利用吸收剂将所述第一气体混合物进行吸收处理，以便使得所述第一气体混合物中的氯化氢被吸收，得到含有氯化氢的吸收产物，以及氢气；将所述含有氯化氢的吸收产物进行解吸处理，以便使得所述吸收产物中的氯化氢被析出；以及回收所述氯化氢。利用该方法，能够有效地从还原尾气中回收氯化氢，提高了氯化氢的回收效率，解决了多晶硅生产中日益增加的氯化氢循环利用问题。
根据本发明的实施例，上述从还原尾气中回收氯化氢的方法还可以包括下列附加技术特征：
根据本发明的一个实施例，所述淋洗液为氯硅烷。由此，能够有效地将还原尾气中所包含的氯硅烷与氢气和氯化氢气体进行分离。
根据本发明的一个实施例，所述淋洗处理为鼓泡淋洗处理。由此，能够进一步提高淋洗处理的效果，从而提高从还原尾气中回收氯化氢的效率。
根据本发明的一个实施例，在将所述第一气体混合物进行吸收处理之前，将所述第一气体混合物进行冷凝处理，以便分离所述第一气体混合物中残余的氯硅烷。由此，能够进一步提高所得到氯化氢的纯度，并提高氯硅烷的回收效率。
根据本发明的一个实施例，所述冷凝处理为加压冷凝处理。由此，能够有效地实现氯硅烷的冷凝，并降低冷凝处理的成本，从而降低还原尾气的工业成本。
根据本发明的一个实施例，所述加压冷凝处理是在0.9-1.2MPa的压力下，-35--45摄氏度的温度下进行的。
根据本发明的一个实施例，进一步包括将所分离的氯硅烷进行提纯，以便获得高纯的温度下。由此，能够有效地实现氯硅烷的冷凝，并降低冷凝处理的成本，从而降低还原尾气的工业成本。
根据本发明的一个实施例，所述吸收剂为氯硅烷。由此，能够有效地实现对氯化氢的吸收，从而提高对还原尾气进行处理的效率。
根据本发明的一个实施例，所述解吸处理是通过加压蒸馏进行的。由此，能够进一步提高回收氯化氢的效率。
根据本发明的一个实施例，所述加压蒸馏是在0.8-0.9MPa的压力下，70-80摄氏度的温度下进行的。由此，能够进一步提高氯化氢解吸的效率，从而提高回收氯化氢的效率。
根据本发明的一些实施例，本发明还提出了一种从还原尾气中回收氯化氢的系统，所述还原尾气含有氢气、氯化氢和氯硅烷，所述系统包括：淋洗装置，所述淋洗装置中设置有淋洗液，用于将所述还原尾气进行淋洗处理，以便使得所述还原尾气中的氯硅烷被所述淋洗液吸收，得到含有氯硅烷的淋洗液，以及含有氢气和氯化氢的第一气体混合物；吸收装置，所述吸收装置与所述淋洗装置相连，并且所述吸收装置中设置有吸收剂，以便从所述淋洗装置接收所述第一气体混合物并且利用所述吸收剂将所述第一气体混合物进行吸收处理，使得所述第一气体混合物中的氯化氢被吸收，得到含有氯化氢的吸收产物，以及氢气；以及解吸装置，所述解吸装置与所述吸收装置相连，以便从所述吸收装置中接收所述含有氯化氢的吸收产物，将所述含有氯化氢的吸收产物进行解吸处理，以便使得所述吸收产物中的氯化氢被析出。利用根据本发明实施例的从还原尾气中回收氯化氢的系统，能够有效地实施前述的从还原尾气中回收氯化氢的方法，从而有效地回收还原尾气中的氯化氢。
根据本发明的实施例，上述从还原尾气中回收氯化氢的系统还可以包括下列附加技术特征：
根据本发明的一个实施例，所述淋洗液为氯硅烷。由此，能够有效地将还原尾气中所包含的氯硅烷与氢气和氯化氢气体进行分离。
根据本发明的一个实施例，所述淋洗装置为适于进行鼓泡淋洗处理的装置。由此，能够进一步提高淋洗处理的效果，从而提高从还原尾气中回收氯化氢的效率。
根据本发明的一个实施例，进一步包括冷凝装置，所述冷凝装置分别与所述淋洗装置和吸收装置相连，在将所述第一气体混合物进行吸收处理之前，将所述第一气体混合物进行冷凝处理，以便分离所述第一气体混合物中残余的氯硅烷。由此，能够进一步提高所得到氯化氢的纯度，并提高氯硅烷的回收效率。
根据本发明的一个实施例，进一步包括将所分离的氯硅烷进行提纯，以便获得高纯氯硅烷。由此，能够进一步提高氯硅烷的纯度和回收效率。
根据本发明的一个实施例，所述冷凝设备为适于进行加压冷凝的装置。由此，能够有效地实现氯硅烷的冷凝，并降低冷凝处理的成本，从而降低还原尾气的工业成本。
根据本发明的一个实施例，所述冷凝装置内的温度为-35--45摄氏度，压力为0.9-1.2MPa。能够有效地实现氯硅烷的冷凝，并降低冷凝处理的成本，从而降低还原尾气的工业成本。
根据本发明的一个实施例，进一步包括氯硅烷纯化装置，所述氯硅烷纯化装置分别与所述淋洗装置和冷凝装置相连，以便从所述淋洗装置和冷凝装置接收并纯化氯硅烷。由此，能够进一步提高氯硅烷的纯度和回收效率。
根据本发明的一个实施例，所述吸收剂为氯硅烷。由此，能够有效地实现对氯化氢的吸收，从而提高对还原尾气进行处理的效率。
根据本发明的一个实施例，所述解吸装置为适于进行加压蒸馏的装置。由此，能够进一步提高回收氯化氢的效率。
根据本发明的一个实施例，所述解吸装置内的压力为0.8-0.9MPa，温度为70-80摄氏度。由此，能够进一步提高氯化氢解吸的效率，从而提高回收氯化氢的效率。
本发明的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。
附图说明
本发明的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：
图1是根据本发明一个实施例的从还原尾气中回收氯化氢的方法的流程示意图。
图2是根据本发明又一个实施例的从还原尾气中回收氯化氢的方法的流程示意图。
图3是根据本发明一个实施例的从还原尾气中回收氯化氢的系统的示意图。
图4是根据本发明又一个实施例的从还原尾气中回收氯化氢的系统的示意图。
具体实施方式
下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
此外，在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。
下面参考图1描述根据本发明实施例的从还原尾气中回收氯化氢的方法。如图1所示，根据本发明实施例的从还原尾气中回收氯化氢的方法包括下列步骤：
S100淋洗处理
首先，利用淋洗液将还原尾气进行淋洗处理，以便使得还原尾气中的氯硅烷被淋洗液吸收，得到含有氯硅烷的淋洗液，以及含有氢气和氯化氢的第一气体混合物。在本文中所使用的术语“还原尾气”是指在多晶硅生产工业中所产生的含有氢气、氯化氢和氯硅烷的气体混合物。根据本发明的实施例，淋洗液的类型不受特别限制，只要能够使得氯硅烷溶解在该淋洗液中，而氢气和氯化氢不能溶解在其中即可。根据本发明的一个实施例，可以使用氯硅烷作为淋洗液。由此，能够有效地将还原尾气中所包含的氯硅烷与氢气和氯化氢气体进行分离，并且可以降低工业化成本。根据本发明的实施例，可以采用的淋洗处理的方式不受特别限制。根据一个具体的示例，可以采用鼓泡淋洗处理。由此，能够进一步提高淋洗处理的效果，从而提高从还原尾气中回收氯化氢的效率。在将氯硅烷进行分离之后，可以将第一气体混合物进行吸收处理，以便将氢气和氯化氢气体进行分离。
参考图2，根据本发明的一个实施例，在将第一气体混合物进行吸收处理之前，将第一气体混合物进行冷凝处理(S400)，以便分离所述第一气体混合物中残余的氯硅烷。由此，能够进一步提高所得到氯化氢的纯度，并提高氯硅烷的回收效率。根据本发明的一些示例，所述冷凝处理为加压冷凝处理。由此，能够有效地实现氯硅烷的冷凝，并降低冷凝处理的成本，从而降低还原尾气的工业成本。根据本发明的一个具体示例，所述加压冷凝处理是在0.9-1.2MPa的压力下，-35--45摄氏度的温度下进行的。由此，能够有效地实现氯硅烷的冷凝，并降低冷凝处理的成本，从而降低还原尾气的工业成本。
S20吸收处理
接下来，利用吸收剂将第一气体混合物进行吸收处理，以便使得第一气体混合物中的氯化氢被吸收，得到含有氯化氢的吸收产物，以及氢气。由于氯化氢和氢气在吸收剂中的溶解度不同，因而，氯化氢会溶解在吸收剂中，而氢气则可作为气体排出，由此，实现了氯化氢与氢气的分离。根据本发明的实施例，可以采用的吸收剂的类型不受特别限制。根据本发明的具体示例，可以采用氯硅烷作为吸收剂。由此，能够有效地实现对氯化氢的吸收，从而提高对还原尾气进行处理的效率。同时不会在吸收过程中引入其他多晶硅生产行业中不存在的物质。
S300解吸处理
将所述含有氯化氢的吸收产物进行解吸处理，以便使得所述吸收产物中的氯化氢被析出，并回收所述氯化氢。根据本发明的一些实施例，进行解吸处理的方法并不受特别限制。根据本发明的一个实施例，可以通过加压蒸馏进行解吸处理。由此，能够简单、容易地对吸收氯化氢的吸收产物进行解析处理。根据本发明的一些示例，所述解吸处理是通过加压蒸馏进行的。由此，能够进一步提高回收氯化氢的效率。根据本发明的一个具体示例，所述加压蒸馏是在0.8-0.9MPa的压力下，70-80摄氏度的温度下进行的。由此，能够进一步提高氯化氢解吸的效率，从而提高回收氯化氢的效率。
通过利用根据本发明实施例的从还原尾气中回收氯化氢的方法，可以有效地从还原尾气中回收氯化氢，提高了氯化氢的利用效率，降低了多晶硅行业的生产成本，避免了污染问题。
为了方便理解，下面对可以用于实施上述从还原尾气中回收氯化氢的方法的系统进行描述。
根据本发明的另一方面，本发明提出了一种从还原尾气中回收氯化氢的系统。参考图3，根据本发明实施例的从还原尾气中回收氯化氢的系统1000包括：淋洗装置100、吸收装置200、以及解吸装置300。
根据本发明的实施例，淋洗装置100中设置有淋洗液，用于将还原尾气进行淋洗处理，以便使得所述还原尾气中的氯硅烷被所述淋洗液吸收，得到含有氯硅烷的淋洗液，以及含有氢气和氯化氢的第一气体混合物。根据本发明的实施例，淋洗液的类型不受特别限制，只要能够使得氯硅烷溶解在该淋洗液中，而氢气和氯化氢不能溶解在其中即可。根据本发明的一个实施例，可以使用氯硅烷作为淋洗液。由此，能够有效地将还原尾气中所包含的氯硅烷与氢气和氯化氢气体进行分离，并且可以降低工业化成本。根据本发明的实施例，可以采用的淋洗处理的方式不受特别限制。根据一个具体的示例，可以采用鼓泡淋洗处理。由此，能够进一步提高淋洗处理的效果，从而提高从还原尾气中回收氯化氢的效率。在将氯硅烷进行分离之后，可以将第一气体混合物进行吸收处理，以便将氢气和氯化氢气体进行分离。参考图4，根据本发明的一个实施例，进一步包括冷凝装置400，冷凝装置400分别与淋洗装置100和吸收装置200相连，以便分离第一气体混合物中残余的氯硅烷。由此，能够进一步提高所得到氯化氢的纯度，并提高氯硅烷的回收效率。根据本发明的一些示例，冷凝设备400为适于进行加压冷凝的装置。由此，能够有效地实现氯硅烷的冷凝，并降低冷凝处理的成本，从而降低还原尾气的工业成本。根据本发明的一个具体示例，冷凝装置400内的温度为-35--45摄氏度，压力为0.9-1.2MPa。由此，能够有效地实现氯硅烷的冷凝，并降低冷凝处理的成本，从而降低还原尾气的工业成本。根据本发明的一个实施例，进一步包括氯硅烷纯化装置(图中未示出)，氯硅烷纯化装置分别与淋洗装置100和冷凝装置200相连，以便从淋洗装置100和冷凝装置300接收从还原尾气和第一气体混合物中分离的氯硅烷，并且对所接受的氯硅烷进行纯化。由此，能够进一步提高氯硅烷的纯度和回收效率。
根据本发明的实施例，吸收装置200与淋洗装置100相连，并且吸收装置200中设置有吸收剂，以便从淋洗装置100接收第一气体混合物并且利用吸收剂将所述第一气体混合物进行吸收处理，使得所述第一气体混合物中的氯化氢被吸收，得到含有氯化氢的吸收产物，以及氢气。由于氯化氢和氢气在吸收剂中的溶解度不同，因而，氯化氢会溶解在吸收剂中，而氢气则可作为气体排出，由此，实现了氯化氢与氢气的分离。根据本发明的实施例，可以采用的吸收剂的类型不受特别限制。根据本发明的具体示例，可以采用氯硅烷作为吸收剂。由此，能够有效地实现对氯化氢的吸收，从而提高对还原尾气进行处理的效率。同时不会在吸收过程中引入其他多晶硅生产行业中不存在的物质。
根据本发明的实施例，解吸装置300与吸收装置200相连，以便从吸收装置200中接收含有氯化氢的吸收产物，将含有氯化氢的吸收产物进行解吸处理，以便使得吸收产物中的氯化氢被析出。利用根据本发明实施例的从还原尾气中回收氯化氢的系统1000，能够有效地实施前述的从还原尾气中回收氯化氢的方法，从而有效地回收还原尾气中的氯化氢。
利用根据本发明实施例的一种从还原尾气中回收氯化氢的系统，能够有效地从多晶硅生产工艺中产生的还原尾气中回收氯化氢，并且成本低、操作简单，同时不会产生任何污染，符合国家环保的要求。
在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示意性实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，本领域的普通技术人员可以理解：在不脱离本发明的原理和宗旨的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由权利要求及其等同物限定。
Claims (10)
1.一种从还原尾气中回收氯化氢的方法，所述还原尾气含有氢气、氯化氢和氯硅烷，其特征在于，所述方法包括以下步骤：
利用淋洗液将所述还原尾气进行淋洗处理，以便使得所述还原尾气中的氯硅烷被淋洗液吸收，得到含有氯硅烷的淋洗液，以及含有氢气和氯化氢的第一气体混合物；
利用吸收剂将所述第一气体混合物进行吸收处理，以便使得所述第一气体混合物中的氯化氢被吸收，得到含有氯化氢的吸收产物，以及氢气；
将所述含有氯化氢的吸收产物进行解吸处理，以便使得所述吸收产物中的氯化氢被析出；以及回收所述氯化氢。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述淋洗液为氯硅烷。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述淋洗处理为鼓泡淋洗处理。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在将所述第一气体混合物进行吸收处理之前，将所述第一气体混合物进行冷凝处理，以便分离所述第一气体混合物中残余的氯硅烷。
5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述冷凝处理为加压冷凝处理。
6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述加压冷凝处理是在0.9-1.2MPa的压力下，-35--45摄氏度的温度下进行的。
7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，进一步包括将所分离的氯硅烷进行提纯，以便获得高纯氯硅烷。
8.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述吸收剂为氯硅烷。
9.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述解吸处理是通过加压蒸馏进行的。
10.根据权利要求9所述的方法，其特征在于，所述加压蒸馏是在0.8-0.9MPa的压力下，70-80摄氏度的温度下进行的。
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