CN202070276U - 一种用于多晶硅尾气循环冷凝洗涤的净化装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种用于多晶硅尾气循环冷凝洗涤的净化装置，包括依次连通的热交换器、洗涤塔、加热器、设置有溶液出口和蒸汽出口的气液分离器，所述热交换器设置有进气口和出气口，所述洗涤塔内部设置有填料，还包括与洗涤塔两端连通的氯硅烷溶液泵，所述氯硅烷溶液泵通过管道与加热器连通。该净化装置流程简单，有效地提高了回收效率，降低了生产成本，为后续生产提供了原料。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种用于多晶硅尾气循环冷凝洗涤的净化装置，属于多晶硅尾气处理技术领域。
背景技术
在多晶硅生产中，三氯氢硅合成工序和还原工序会产生大量尾气，据估算，每生产1kg多晶硅产品，就会产生40kg的尾气。其主要成份为：氢气(H2)、氯化氢(HCL)、二氯二氢硅(SiH2CL2)、三氯氢硅(SiHCL3)、四氯化硅(SiCL4)，这里将SiH2CL2、SiHCL3、SiCL4统称为氯硅烷。多晶硅尾气既是有效原料气或中间产品，又是对环境具有极大危害的物质，如果只经处理后排放则会产生大量废液、废气，同时造成极大的资源浪费。所以有效分离、回收这些组分，变废为宝是多晶硅生产必须要解决的问题。
目前，利用各组分沸点差这一化工基本分离技术对尾气进行冷却、冷凝，从而降低分离负荷仍是主要方式，但是在冷却、冷凝具体方式上又有所不同：有的采用换热器间接传热、有的采用外部引入的吸收剂作为冷媒。不仅效果差，同时增加了流程的复杂性。
实用新型内容
本实用新型的目的在于克服上述现有技术的缺点和不足，提供一种用于多晶硅尾气循环冷凝洗涤的净化装置，该净化装置流程简单，有效地提高了回收效率，降低了生产成本，为后续生产提供了原料。
本实用新型的目的通过下述技术方案实现：一种用于多晶硅尾气循环冷凝洗涤的净化装置，包括依次连通的热交换器、洗涤塔、加热器、设置有溶液出口和蒸汽出口的气液分离器，所述热交换器设置有进气口和出气口，所述洗涤塔内部设置有填料，还包括与洗涤塔两端连通的氯硅烷溶液泵，所述氯硅烷溶液泵通过管道与加热器连通。
所述氯硅烷溶液泵与加热器之间设置有深冷器，所述深冷器与洗涤塔连通。
所述洗涤塔顶部设置有气体出口，所述气体出口通过管道与热交换器连通。
所述蒸汽出口通过管道与洗涤塔连通。
所述热交换器设置有氢气/氯化氢气体出口。
综上所述，本实用新型的有益效果是：该净化装置流程简单，有效地提高了回收效率，降低了生产成本，为后续生产提供了原料。
附图说明
图1是本实用新型的结构示意图。
附图中标记及相应的零部件名称：1—交换器；2—洗涤塔；3—填料；4—氯硅烷溶液泵；5—深冷器；6—加热器；7—气液分离器；8—蒸汽出口；9—溶液出口；10—进气口；11—出气口；12—氢气/氯化氢气体出口。
具体实施方式
下面结合实施例及附图，对本实用新型作进一步的详细说明，但本实用新型的实施方式不仅限于此。
实施例：
如图1所示的一种用于多晶硅尾气循环冷凝洗涤的净化装置，包括依次连通的热交换器1、洗涤塔2、加热器6、设置有溶液出口9和蒸汽出口8的气液分离器7，所述热交换器1设置有进气口10和出气口11，所述洗涤塔2内部设置有填料3，还包括与洗涤塔2两端连通的氯硅烷溶液泵4，所述氯硅烷溶液泵4通过管道与加热器6连通。
所述氯硅烷溶液泵4与加热器6之间设置有深冷器5，所述深冷器5与洗涤塔2连通。
一种用于多晶硅尾气循环冷凝洗涤的净化装置，包括依次连通的热交换器1、洗涤塔2、加热器6、设置有溶液出口9和蒸汽出口8的气液分离器7，所述热交换器1设置有进气口10和出气口11，所述洗涤塔2内部设置有填料3，所述洗涤塔2与加热器6之间设置有氯硅烷溶液泵4。
所述氯硅烷溶液泵4与加热器6之间设置有深冷器5，所述深冷器5与洗涤塔2连通。
所述洗涤塔2顶部设置有气体出口，所述气体出口通过管道与热交换器1连通。设置在洗涤塔2顶部方便气体的逸出。
所述蒸汽出口8通过管道与洗涤塔2连通。
所述热交换器1设置有氢气/氯化氢气体出口12。
工作原理：来自界外的多晶硅尾气，压力0.5~1.0Mpa，温度40~180度，通过进气口10进入热交换器1中，首先与来自洗涤塔2顶部的氢气、氯化氢气体换热，回收冷量，温度降至40度以下，换热后的多晶硅尾气通过出气口11进入洗涤塔2，在向上流动的过程中，在填料 3表面与自上而下的循环氯硅烷溶液发生传质、传热作用，使沸点较高的SiCL4、SiHCL3、SiHCL3依次冷凝为液态，而沸点较低的氢气、氯化氢仍为气态，换热后的气体通过氢气/氯化氢气体出口12进入另一个回收装置中回收。
同时，在循环氯硅烷溶液自上而下流动过程中，溶液内溶解的少量氯化氢在热氢气的气提下从溶液中逸出，以降低氯硅烷溶液中氯化氢含量。从塔顶出来的混合气体温度在-40~-50度，氯硅烷杂质含量小于0.1%，从塔底出来的氯硅烷溶液温度-10~-20度，通过氯硅烷溶液泵4增压后，大部分溶液经深冷器5深冷至-40~-50度到塔顶回流，剩余部分氯硅烷溶液经加热器6加热到10~20度后再进入气液分离器7闪蒸，闪蒸气主要含氯化氢、SiH2CL2，通过蒸汽出口8回到洗涤塔2内循环冷凝分离。加热器6的热源可以是进入界区的多晶硅尾气，也可以是其他热源。闪蒸后的氯硅烷纯度大于99.9%，从溶液出口9送下游还原工序使用，装置简单、高效。
在装置初期开车时，需要通入纯氮气对所有设备、管道进行预冷，预冷结束后，首先通入少量的多晶硅尾气进入深冷器5将氯硅烷液化，液体通入塔釜，建立起液位后尾气改为正常进入流程，开启氯硅烷溶液泵4建立溶液循环，装置即投入正常使用。
采取上述方式，就能较好地实现本实用新型。
Claims (5)
1.一种用于多晶硅尾气循环冷凝洗涤的净化装置，包括依次连通的热交换器（1）、洗涤塔（2）、加热器（6）、设置有溶液出口（9）和蒸汽出口（8）的气液分离器（7），所述热交换器（1）设置有进气口（10）和出气口（11），所述洗涤塔（2）内部设置有填料（3），其特征在于：还包括与洗涤塔（2）两端连通的氯硅烷溶液泵（4），所述氯硅烷溶液泵（4）通过管道与加热器（6）连通。
2.如权利要求1所述的一种用于多晶硅尾气循环冷凝洗涤的净化装置，其特征在于：所述氯硅烷溶液泵（4）与加热器（6）之间设置有深冷器（5），所述深冷器（5）与洗涤塔（2）连通。
3.如权利要求1或2所述的一种用于多晶硅尾气循环冷凝洗涤的净化装置，其特征在于：所述洗涤塔（2）顶部设置有气体出口，所述气体出口通过管道与热交换器（1）连通。
4.如权利要求1或2所述的一种用于多晶硅尾气循环冷凝洗涤的净化装置，其特征在于：所述蒸汽出口（8）通过管道与洗涤塔（2）连通。
5.如权利要求1或2所述的一种用于多晶硅尾气循环冷凝洗涤的净化装置，其特征在于：所述热交换器（1）设置有氢气/氯化氢气体出口（12）。
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