CN201746333U - 西门子法制备多晶硅还原尾气回收系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种“西门子”法制备多晶硅还原尾气回收系统，特征是：在尾气-淋洗气热交换器上设有尾气入口、尾气出口、尾液出口、冷却气入口和冷却气出口；在鼓泡淋洗塔的上端设有淋洗液入口、淋洗尾气入口、冷却尾气出口和淋洗液出口；尾气入口与尾气储罐连接，尾气出口与淋洗尾气入口连接，冷却气入口与冷却尾气出口连接，冷却气出口与氢压机连接，氢压机与压缩气-吸收气热交换器顶部的气体入口连接，尾液出口、淋洗液出口和压缩气-吸收气热交换器底部的液体出口与氯硅烷储罐连接，氯硅烷储罐与氯硅烷屏蔽泵连接，氯硅烷屏蔽泵与氯硅烷过冷器液体入口连接，氯硅烷过冷器液体出口利用管道与淋洗液入口连接。本实用新型实现了低成本、低能耗、高效率。

Description

西门子法制备多晶硅还原尾气回收系统

技术领域

本实用新型涉及一种尾气回收系统，尤其是一种“西门子”法制备多晶硅还原尾气回收系统。

背景技术

“西门子”法是一种制备太阳能级和电子级的多晶硅技术，美国专利USP3933985(1976.6.20)和US2009/0060820A1中阐述了“西门子”生产多晶硅工艺，在美国专利US2009/0060820A1中阐述了四氯化硅制备三氯氢硅，最后制备多晶硅的工艺过程；在欧洲专利0133209A2阐述了三氯氢硅用氢气还原制备多晶硅的过程中四氯化硅氢化的工艺过程，综合利用了硅粉和HCl反应的反应热；但是都没有详尽叙述到如何将三氯氢硅还原炉加压提高三氯硅烷的沉积速率，没有详述提高氯硅烷一次性转化率，没有阐述还原炉出来的尾气如何能够更好的进一步回收氯硅烷和氢气，排除氯化氢(HCL)，降低设备成本等问题。

发明内容

本实用新型的目的是克服现有技术中存在的不足，提供一种低成本、低能耗、高效率“西门子”法制备多晶硅还原尾气的回收系统。

按照本实用新型提供的技术方案，所述“西门子”法制备多晶硅还原尾气回收系统，包括尾气-淋洗气热交换器、鼓泡淋洗塔和鼓泡塔氯硅烷换热器，特征是：在所述尾气-淋洗气热交换器的顶端设有尾气入口和尾气出口，在尾气-淋洗气热交换器的底部设有尾液出口，在尾气-淋洗气热交换器侧面的上端设有冷却气入口，在尾气-淋洗气热交换器侧面的下端设有冷却气出口；在所述鼓泡淋洗塔的上端设有淋洗液入口，在所述鼓泡淋洗塔的下端设有淋洗尾气入口，在所述鼓泡淋洗塔的顶部设有冷却尾气出口，在所述鼓泡淋洗塔的底部设有淋洗液出口；所述尾气-淋洗气热交换器的尾气入口与尾气储罐的输出端利用管道连接，所述尾气-淋洗气热交换器的尾气出口利用管道与鼓泡淋洗塔的淋洗尾气入口连接，所述尾气-淋洗气热交换器的冷却气入口利用管道与鼓泡淋洗塔的冷却尾气出口连接，所述尾气-淋洗气热交换器的冷却气出口与氢压机的输入端通过管道连接，氢压机的输出端与设在压缩器-吸收气热交换器顶部的气体入口连接，所述尾液出口、淋洗液出口和压缩气-吸收气热交换器底部的液体出口均与氯硅烷储罐的输入端连接，冷却后的液体由流出，氯硅烷储罐的输出端与氯硅烷屏蔽泵的输入端连接，氯硅烷屏蔽泵的输出端与氯硅烷过冷器的液体入口利用管道连接，氯硅烷过冷器的液体出口利用管道与淋洗液入口连接。

本实用新型对“西门子”法制备多晶硅的尾气进行回收，回收其中的氯硅烷和氢气，实现了低成本、低能耗、高效率。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图。

具体实施方式

1、尾气回收系统包括尾气储罐1，用来储存多晶硅沉积还原炉出来的反应尾气。

2、尾气-淋洗气热交换器2，用来将尾气初步冷却，用淋洗塔出来的淋洗气来进行冷却，节省能耗。尾气-淋洗气热交换器2主要包括：尾气入口2.1、尾气出口2.2、尾液出口2.3、冷却气入口2.4、冷却气出口2.5。

3、氯硅烷储罐3，主要储存含有大量HCl三氯氢硅和四氯化硅的淋洗后液体。

4、氯硅烷屏蔽泵4，用来将氯硅烷储罐中的液体打入到淋洗液过冷器5，提供淋洗液循环的动力。

5、氯硅烷过冷器5，用来冷却氯硅烷，低温下，HCl在氯硅烷中的溶解度增大。设备主要包括：氯硅烷过冷器液体入口5.1、氯硅烷过冷器液体出口5.2。

6、鼓泡淋洗塔6，用来淋洗还原尾气中的HCl气体，设备主要包括：淋洗液入口6.1、淋洗尾气入口6.2、淋洗液出口6.3、冷却尾气出口6.4。

7、氢压机7，主要为淋洗气进入到后续工段提供动力。

8、压缩气-吸收气热交换器8，主要冷却加压后升温的氢气，同时加热富含HCl的氯硅烷液体，高温，HCl在氯硅烷中的溶解度降低，脱掉氯硅烷中的HCl，设备主要包含有：在气体入口8.1、液体出口8.2，冷却后气体出口8.3等。

上述储罐、热交换器、屏蔽泵、冷却器及压机的名称是以其功能来命名的，这仅仅是为了好区分，并不意味着这些设备有什么特殊的构造。

本实用新型包括尾气-淋洗气热交换器2、鼓泡淋洗塔6和氯硅烷过冷器5，在所述尾气-淋洗气热交换器2的顶端设有尾气入口2.1和尾气出口2.2，在尾气-淋洗气热交换器2的底部设有尾液出口2.3，在尾气-淋洗气热交换器2侧面的上端设有冷却气入口2.4，在尾气-淋洗气热交换器2侧面的下端设有冷却气出口2.5；在所述鼓泡淋洗塔6的上端设有淋洗液入口6.1，在所述鼓泡淋洗塔6的下端设有淋洗尾气入口6.2，在所述鼓泡淋洗塔6的顶部设有冷却尾气出口6.4，在所述鼓泡淋洗塔6的底部设有淋洗液出口6.3；所述尾气入口2.1与尾气储罐1的输出端利用管道连接，所述尾气出口2.2利用管道与淋洗尾气入口6.2连接，所述冷却气入口2.4利用管道与冷却尾气出口6.4连接，所述冷却气出口2.5与氢压机7的输入端通过管道连接，氢压机7的输出端与设在压缩气-吸收气热交换器8顶部的气体入口8.1连接，所述尾液出口2.3、淋洗液出口6.3和压缩气-吸收气热交换器8底部的液体出口8.2均与氯硅烷储罐3的输入端连接，氯硅烷储罐3的输出端与氯硅烷屏蔽泵4的输入端连接，氯硅烷屏蔽泵4的输出端与氯硅烷过冷器液体入口5.1利用管道连接，氯硅烷过冷器液体出口5.2利用管道与淋洗液入口6.1连接。

本实用新型的工作过程：还原炉出来的尾气储存在尾气储罐1中，尾气从尾气储罐1出来进入到尾气-淋洗气热交换器2，尾气由尾气入口2.1进入，尾气出口2.2流出，进入到鼓泡淋洗塔6，冷却下来的液体由尾液出口2.3流出，流入氯硅烷储罐3；冷却气体是由鼓泡淋洗塔出来的淋洗后的气体，由冷却气入口2.4进入，冷却气出口2.5流出，进入氢压机7；氯硅烷储罐3中的液体，经氯硅烷液体出口3.2流入氯硅烷屏蔽泵4，由氯硅烷过冷器液体入口5.1被压进入氯硅烷过冷器5；从氯硅烷过冷器液体出口5.2出来后，经淋洗液入口6.1进入到鼓泡淋洗塔6；鼓泡淋洗塔6中的被淋洗的尾气由尾气出口2.2流出，淋洗尾气入口6.2流入，淋洗后的液体从淋洗液出口6.3流出，流入氯硅烷储罐3；淋洗后的气体从冷却尾气出口6.4流出，经冷却气入口2.4进入尾气-淋洗气热交换器2，交换后的淋洗气体从冷却气出口2.5出来，由氢压机7，经过一段压缩，由气体入口8.1压入压缩气-吸收气热交换器8。

Claims (1)

1.一种西门子法制备多晶硅还原尾气回收系统，包括尾气-淋洗气热交换器(2)、鼓泡淋洗塔(6)和氯硅烷过冷器(5)，其特征是：在所述尾气-淋洗气热交换器(2)的顶端设有尾气入口(2.1)和尾气出口(2.2)，在尾气-淋洗气热交换器(2)的底部设有尾液出口(2.3)，在尾气-淋洗气热交换器(2)侧面的上端设有冷却气入口(2.4)，在尾气-淋洗气热交换器(2)侧面的下端设有冷却气出口(2.5)；在所述鼓泡淋洗塔(6)的上端设有淋洗液入口(6.1)，在所述鼓泡淋洗塔(6)的下端设有淋洗尾气入口(6.2)，在所述鼓泡淋洗塔(6)的顶部设有冷却尾气出口(6.4)，在所述鼓泡淋洗塔(6)的底部设有淋洗液出口(6.3)；所述尾气入口(2.1)与尾气储罐(1)的输出端利用管道连接，所述尾气出口(2.2)利用管道与淋洗尾气入口(6.2)连接，所述冷却气入口(2.4)利用管道与冷却尾气出口(6.4)连接，所述冷却气出口(2.5)与氢压机(7)的输入端通过管道连接，氢压机(7)的输出端与设在压缩器-吸收气热交换器(8)顶部的气体入口(8.1)连接，所述尾液出口(2.3)、淋洗液出口(6.3)和压缩器-吸收气热交换器(8)底部的液体出口(8.2)均与氯硅烷储罐(3)的输入端连接，冷却后的液体由(8.3)流出，氯硅烷储罐(3)的输出端与氯硅烷屏蔽泵(4)的输入端连接，氯硅烷屏蔽泵(4)的输出端与氯硅烷液体入口(5.1)利用管道连接，氯硅烷液体出口(5.2)利用管道与淋洗液入口(6.1)连接。

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