CN219764926U - 多晶硅生产废气中高沸物回收系统 - Google Patents
多晶硅生产废气中高沸物回收系统 Download PDFInfo
- Publication number
- CN219764926U CN219764926U CN202320822356.8U CN202320822356U CN219764926U CN 219764926 U CN219764926 U CN 219764926U CN 202320822356 U CN202320822356 U CN 202320822356U CN 219764926 U CN219764926 U CN 219764926U
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- inlet
- kettle
- boiling
- outlet
- purifying
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
- 239000002912 waste gas Substances 0.000 title claims abstract description 54
- 239000000126 substance Substances 0.000 title claims abstract description 52
- 238000011084 recovery Methods 0.000 title claims abstract description 37
- 229910021420 polycrystalline silicon Inorganic materials 0.000 title claims abstract description 33
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title claims abstract description 31
- 229920005591 polysilicon Polymers 0.000 title claims description 29
- 238000009835 boiling Methods 0.000 claims abstract description 75
- 239000005046 Chlorosilane Substances 0.000 claims abstract description 66
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 claims abstract description 66
- KOPOQZFJUQMUML-UHFFFAOYSA-N chlorosilane Chemical compound Cl[SiH3] KOPOQZFJUQMUML-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 66
- 239000007789 gas Substances 0.000 claims abstract description 49
- 239000012071 phase Substances 0.000 claims abstract description 39
- 238000000746 purification Methods 0.000 claims abstract description 36
- 238000006460 hydrolysis reaction Methods 0.000 claims abstract description 34
- 239000007791 liquid phase Substances 0.000 claims abstract description 33
- 238000005406 washing Methods 0.000 claims abstract description 31
- 230000007062 hydrolysis Effects 0.000 claims abstract description 30
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 claims abstract description 29
- 238000005984 hydrogenation reaction Methods 0.000 claims abstract description 26
- 238000001816 cooling Methods 0.000 claims description 66
- XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N Silicon Chemical compound [Si] XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 31
- 239000007788 liquid Substances 0.000 claims description 22
- 239000010703 silicon Substances 0.000 claims description 22
- 238000004821 distillation Methods 0.000 claims description 19
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 claims description 19
- 230000008676 import Effects 0.000 claims description 17
- 230000003301 hydrolyzing effect Effects 0.000 claims description 13
- 230000003068 static effect Effects 0.000 claims description 13
- 239000008139 complexing agent Substances 0.000 claims description 12
- 238000010992 reflux Methods 0.000 claims description 11
- 239000007792 gaseous phase Substances 0.000 claims description 8
- 239000012452 mother liquor Substances 0.000 claims description 8
- 238000005201 scrubbing Methods 0.000 claims description 8
- 238000001514 detection method Methods 0.000 claims description 7
- 238000002386 leaching Methods 0.000 claims description 7
- 229910021645 metal ion Inorganic materials 0.000 claims description 7
- 239000010802 sludge Substances 0.000 claims description 5
- 239000012535 impurity Substances 0.000 abstract description 45
- 239000003513 alkali Substances 0.000 abstract description 21
- 238000004064 recycling Methods 0.000 abstract description 14
- 239000002826 coolant Substances 0.000 abstract description 5
- 238000004523 catalytic cracking Methods 0.000 abstract description 3
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 16
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 16
- 239000002699 waste material Substances 0.000 description 15
- 238000000034 method Methods 0.000 description 12
- 238000005336 cracking Methods 0.000 description 9
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 9
- 239000011863 silicon-based powder Substances 0.000 description 9
- 239000003054 catalyst Substances 0.000 description 8
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 239000003480 eluent Substances 0.000 description 6
- VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-N Hydrochloric acid Chemical compound Cl VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- IXCSERBJSXMMFS-UHFFFAOYSA-N hydrogen chloride Substances Cl.Cl IXCSERBJSXMMFS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- 229910000041 hydrogen chloride Inorganic materials 0.000 description 5
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 5
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 239000001257 hydrogen Substances 0.000 description 4
- 229910052739 hydrogen Inorganic materials 0.000 description 4
- 230000008569 process Effects 0.000 description 4
- RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N Titanium Chemical compound [Ti] RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 description 3
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 239000000377 silicon dioxide Substances 0.000 description 3
- 239000010936 titanium Substances 0.000 description 3
- 229910052719 titanium Inorganic materials 0.000 description 3
- ZDHXKXAHOVTTAH-UHFFFAOYSA-N trichlorosilane Chemical compound Cl[SiH](Cl)Cl ZDHXKXAHOVTTAH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 239000005052 trichlorosilane Substances 0.000 description 3
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N Hydrogen Chemical compound [H][H] UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000003723 Smelting Methods 0.000 description 2
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 2
- 230000008859 change Effects 0.000 description 2
- 230000000536 complexating effect Effects 0.000 description 2
- 150000002431 hydrogen Chemical class 0.000 description 2
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 description 2
- 238000000197 pyrolysis Methods 0.000 description 2
- BPQQTUXANYXVAA-UHFFFAOYSA-N Orthosilicate Chemical compound [O-][Si]([O-])([O-])[O-] BPQQTUXANYXVAA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 1
- 230000003139 buffering effect Effects 0.000 description 1
- 238000003776 cleavage reaction Methods 0.000 description 1
- 238000002485 combustion reaction Methods 0.000 description 1
- 125000004122 cyclic group Chemical group 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 238000003912 environmental pollution Methods 0.000 description 1
- 230000006698 induction Effects 0.000 description 1
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 1
- 238000002156 mixing Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 1
- 238000007086 side reaction Methods 0.000 description 1
- 230000002269 spontaneous effect Effects 0.000 description 1
Landscapes
- Silicon Compounds (AREA)
Abstract
本申请涉及多晶硅生产废气中高沸物回收系统,洗涤塔的液相出口与预处理单元的进口相连,高沸出口与净化单元的进口相连,净化单元的气相出口与转化釜的进口相连,转化釜的气相出口与再沸器的进口相连,再沸器的液相出口与转化釜的进口相连,净化单元和转化釜的液相出口均与水解釜的进口相连。通过洗涤塔、预处理单元、净化单元、转化釜和再沸器逐步完成废气的淋洗回收、高沸物的回收、净化除杂、催化裂解及精馏提纯,并将得到的氯硅烷通入到冷氢化系统中回收利用,实现高沸物中Si、Cl元素的回收利用,且水解杂质的量相较于高沸物的量较少,降低碱液的采购费用,同时,此废气回收过程中无需冷量,因此无需使用氟利昂冷却剂。
Description
技术领域
本申请涉及多晶硅生产技术领域,特别是涉及多晶硅生产废气中高沸物回收系统。
背景技术
在多晶硅生产过程中,会产生大量的废气,废气中包含有氯硅烷、硅粉和高沸物等。
多晶硅行业废气处理的方式主要通过用碱液淋洗、吸收的方法进行处理,该方法需要消耗大量的碱液,并且造成氯硅烷和硅粉的浪费,为了减少资源浪费,多晶硅生产企业开始采取各种方法对废气进行回收再利用,目前多晶硅生产过程中废气回收处理主要采取以下方法:深冷法,采取低温淋洗或冷凝的方法对废气进行深度冷却,将废气温度降低至零下20℃以下,将废气中的氯硅烷冷凝为液体,从而对废气中的氯硅烷进行回收,大量回收剩余的含硅高沸物进行水解排渣处理。
该方法中,需要消耗大量的冷量,通常采用氟利昂冷却剂提供大量的冷量,由于氟利昂冷却剂价格较高,导致废气回收成本较高,同时氟利昂冷却剂使用后排放到大气中会造成大气氟利昂污染,造成大气环境污染,严重影响大气环境安全。同时,该方法中虽然对废气中的氯硅烷进行回收,但也仅只是对氯硅烷进行了回收,得到大量回收剩余的含硅高沸物,含硅高沸物的沸点高,粘度大,容易在系统中富集,若不将含硅高沸物除去,容易造成设备和管道的堵塞,因此,该方法中将大量回收剩余的含硅高沸物进行水解排渣处理,水解时含硅高沸物和碱液发生反应,生成可直接排放的SiO2和硅酸盐,然而对含硅高沸物直接进行水解排渣处理不仅是对Si、Cl元素的巨大浪费,造成了资源的浪费,还需要大量的碱以中和水解反应所放出的氯化氢,在未产生任何经济效益并需支出大量的碱采购费用,增大废气回收成本。
实用新型内容
基于此,有必要针对现有的技术中,对废气回收过程中需要氟利昂冷却剂提供大量的冷量,导致废气回收成本较高和大气环境污染的问题,以及对废气回收过程中得到的含硅高沸物直接进行水解,不仅是对Si、Cl元素的巨大浪费,还需要大量的碱液,增大废气处理成本。提供多晶硅生产废气中高沸物回收系统,能够解决现有技术中的上述问题。
多晶硅生产废气中高沸物回收系统,包括洗涤塔、预处理单元、净化单元、转化釜、水解釜和再沸器,所述洗涤塔具有废气进口和淋洗液进口,所述洗涤塔的气相出口为排空口,所述洗涤塔的液相出口与所述预处理单元的进口相连,所述预处理单元具有氯硅烷出口、高沸出口和硅泥出口,所述高沸出口与所述净化单元的进口相连,所述净化单元的气相出口与所述转化釜的进口相连,所述转化釜的气相出口与所述再沸器的进口相连,所述氯硅烷出口和所述再沸器的气相出口均与冷氢化系统相连,所述再沸器的液相出口与所述转化釜的进口相连,所述净化单元和所述转化釜的液相出口均与所述水解釜的进口相连。
优选地,上述多晶硅生产废气中高沸物回收系统中,所述洗涤塔具有回流管道,所述回流管道的一端与所述洗涤塔的底部相连,另一端与所述淋洗液进口相连,且所述排空口安装有阻火器。
优选地,上述多晶硅生产废气中高沸物回收系统中,还包括加热浓缩釜,所述转化釜的液相出口与所述加热浓缩釜的进口相连,所述加热浓缩釜的气相出口与所述冷氢化系统相连,所述加热浓缩釜的液相出口与所述水解釜的进口相连。
优选地,上述多晶硅生产废气中高沸物回收系统中,还包括第一冷却缓存罐,所述再沸器的气相出口与所述第一冷却缓存罐的进口相连,所述第一冷却缓存罐的清液出口与所述冷氢化系统相连,所述第一冷却缓存罐的底部出口与所述转化釜的进口相连。
优选地,上述多晶硅生产废气中高沸物回收系统中,还包括第二冷却缓存罐,所述转化釜的气相出口与所述第二冷却缓存罐的进口相连,所述第二冷却缓存罐的清液出口与所述再沸器的进口相连,所述第二冷却缓存罐的底部出口与所述转化釜的进口相连。
优选地,上述多晶硅生产废气中高沸物回收系统中,还包括第三冷却缓存罐,所述第三冷却缓存罐中设置有金属离子检测控制部,所述净化单元的气相出口与所述第三冷却缓存罐的进口相连,所述转化釜的进口和所述净化单元的进口均所述第三冷却缓存罐的出口相连,且均设置有电动阀门,所述金属离子检测控制部与所述电动阀门电连接。
优选地,上述多晶硅生产废气中高沸物回收系统中,所述净化单元包括净化一釜、净化二釜和静态混合器,所述高沸出口与所述净化一釜的进口相连,所述净化一釜具有第一络合剂进口,所述净化一釜的气相出口与所述静态混合器的进口相连,所述静态混合器具有第二络合剂进口,所述静态混合器的出口与所述净化二釜的进口相连,所述净化二釜的气相出口与所述转化釜的进口相连,所述净化一釜和所述净化二釜的液相出口均与所述水解釜的进口相连。
优选地,上述多晶硅生产废气中高沸物回收系统中,所述预处理单元包括闪蒸罐和蒸馏罐,所述闪蒸罐具有洗涤母液进口,所述闪蒸罐的气相出口与所述蒸馏罐的进口相连,所述闪蒸罐的液相出口为所述硅泥出口,所述蒸馏罐的气相出口为所述氯硅烷出口,所述蒸馏罐的液相出口为所述高沸出口。
本申请采用的技术方案能够达到以下有益效果:
本申请实施例公开的多晶硅生产废气中高沸物回收系统中,通过洗涤塔、预处理单元、净化单元、转化釜和再沸器逐步完成废气的淋洗回收、高沸物的回收、净化除杂、催化裂解及精馏提纯,得到纯净的氯硅烷,并将得到的氯硅烷通入到冷氢化系统中回收利用,实现废气的回收利用,实现高沸物的回收利用,实现高沸物中Si、Cl元素的回收利用,避免将高沸物直接进行水解而造成Si、Cl元素的巨大浪费,从而避免造成资源的浪费。且水解杂质的量相较于高沸物的量较少,相较于现有技术,碱液的使用量降低,避免水解反应需消耗大量的水资源及碱液,降低碱液的采购费用,降低废气的处理成本,同时,此废气回收过程中无需冷量,因此无需使用氟利昂冷却剂,不仅能够降低废气的处理成本,还能够避免氟利昂冷却剂使用后排放到大气中会造成大气氟利昂污染,造成大气环境污染,严重影响大气环境安全,建设资源节约型和环境友好型的多晶硅生产模式。
附图说明
图1为本申请实施例公开的多晶硅生产废气中高沸物回收系统的示意图。
其中:洗涤塔100、回流管道110、阻火器120、预处理单元200、闪蒸罐210、蒸馏罐220、净化单元300、净化一釜310、净化二釜320、静态混合器330、转化釜400、水解釜500、再沸器600、加热浓缩釜710、第一冷却缓存罐720、第二冷却缓存罐730、第三冷却缓存罐740、凝液冷却罐750。
具体实施方式
为了便于理解本申请,下面将参照相关附图对本申请进行更全面的描述。附图中给出了本申请的较佳实施方式。但是,本申请可以以许多不同的形式来实现,并不限于本文所描述的实施方式。相反地,提供这些实施方式的目的是使对本申请的公开内容理解的更加透彻全面。
需要说明的是,当元件被称为“设置于”另一个元件,它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件,它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”、“顶部”、“底部”、“底端”、“顶端”以及类似的表述只是为了说明的目的,并不表示是唯一的实施方式。
除非另有定义,本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本申请的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本申请的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施方式的目的,不是旨在于限制本申请。本文所使用的术语“和/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。
请参考图1,本申请实施例公开多晶硅生产废气中高沸物回收系统,包括洗涤塔100、预处理单元200、净化单元300、转化釜400、水解釜500和再沸器600,其中:
洗涤塔100具有废气进口和淋洗液进口,以将多晶硅生产过程中产生的废气通过废气进口通入到洗涤塔100中,同时将淋洗液(水)通过淋洗液进口通入到洗涤塔100中,以对废气进行淋洗,废气中的硅粉、高沸物及氯硅烷淋洗至洗涤母液中,废气中的其他很少量废气(氢气、氮气等)通过洗涤塔100的气相出口排出,且洗涤塔100的气相出口为排空口,废气中的其他废气在排空时点火燃烧其中的氢气后排空,避免氢气污染环境。
洗涤塔100的液相出口与预处理单元200的进口相连,以将洗涤母液通入到预处理单元200中,预处理单元200能够将洗涤母液进行分离,分离出氯硅烷、高沸物和硅泥,预处理单元200具有氯硅烷出口、高沸出口和硅泥出口,洗涤母液在预处理单元200中分离得到的氯硅烷、高沸物和硅泥分别从氯硅烷出口、高沸出口和硅泥出口排出,氯硅烷出口与冷氢化系统相连,从而将预处理单元200得到的氯硅烷通入到冷氢化系统中转化为三氯氢硅,再通入到还原炉中进行多晶硅的生产,进而实现氯硅烷的回收利用,避免氯硅烷浪费。从硅泥出口排出的硅泥主要为硅粉,由于硅泥可以通过中频感应炉、电弧炉或电阻炉熔炼回收,得到硅锭,因此,通过预处理单元200得到的硅泥可以在市场上进行售卖,为企业额外带来可观的经济效益,下游厂家通过冶炼硅泥回收得到硅锭,也可以在厂区的冶炼炉进行冶炼回收,实现硅粉的回收,避免硅粉浪费。
高沸出口与净化单元300的进口相连,以将洗涤母液通过预处理单元200分离得到的高沸物通入到净化单元300中,净化单元300用于除去高沸物中的金属杂质,金属杂质主要包括铝和钛。由于除去高沸物中的金属杂质需要用到络合剂,因此,净化单元300具有络合剂进口,通过络合剂进口向净化单元300中通入络合剂,净化单元300中的高沸物与络合剂发生络合反应,络合剂与高沸物中的金属杂质生成络合物,同时净化单元300通过蒸汽加热,高沸物以气态的形式通过净化单元300的气相出口排出,净化单元300中剩下不易蒸发的络合物及络合反应残余从净化单元300的液相出口排出,实现反应后高沸物与络合物的分离,从净化单元300的气相出口得到的高沸物中基本不存在金属杂质,得到不含金属杂质的纯净高沸物,从而实现除去高沸物中的金属杂质的目的。
净化单元300的气相出口与转化釜400的进口相连,以将从净化单元300的气相出口排出的纯净高沸物通入到转化釜400中,转化釜400用于将纯净高沸物裂解转化为氯硅烷。由于高沸物裂解转化为氯硅烷需要用到催化剂和氯化氢,因此,转化釜400具有催化剂进口和氯化氢进口,通过催化剂进口和氯化氢进口向转化釜400中通入催化剂和氯化氢,转化釜400中发生裂解反应,生成氯硅烷,在转化后,转化釜400中存在裂解生成的氯硅烷以及裂解反应后失效的催化剂、其他杂质,同时转化釜400通过蒸汽加热,裂解生成的氯硅烷以气态的形式通过转化釜400的气相出口排出,转化釜400中裂解反应后失效的催化剂、其他杂质从转化釜400的液相出口排出,实现高沸物的裂解转化及氯硅烷分离回收。
转化釜400的气相出口与再沸器600的进口相连,以将从转化釜400的气相出口排出的氯硅烷通入到再沸器600中,气相的氯硅烷通入到再沸器600的过程中,逐渐在管道中冷却为液态,即进入到再沸器600中的氯硅烷为液态。由于这部分氯硅烷从转化釜400而来,或多或少会携带有一定的高沸物,因此,通过再沸器600再次加热,将液态的氯硅烷加热变为气态,而携带来的少量高沸物则继续以液态的形式存在与再沸器600中,以使再沸器600起到精馏提纯的效果。再沸器600的气相出口均与冷氢化系统相连,从而将再沸器600中蒸出的氯硅烷通入到冷氢化系统中转化为三氯氢硅,通入到还原炉中进行多晶硅的生产,进而实现氯硅烷的回收利用,避免氯硅烷浪费,同时,通过再沸器600起到精馏提纯的效果,以使回收的氯硅烷纯度较高,避免将这部分回收的氯硅烷通入到冷氢化系统中进行反应时因纯度较低而收率较低,影响冷氢化系统的效率。再沸器600未蒸出的部分多为高沸物,再沸器600的液相出口与转化釜400的进口相连,以将再沸器600未蒸出的高沸物通入到转化釜400中,循环重复将高沸物裂解转化回收,避免资源浪费。
净化单元300的液相出口和转化釜400的液相出口均与水解釜500的进口相连,以将从净化单元300的液相出口排出的络合物及络合反应残余、以及从转化釜400的液相出口排出的裂解反应后失效催化剂、其他杂质等(后文中统称为水解杂质)通入到水解釜500中,水解釜500用于水解这些水解杂质,由于水解釜500水解过程中需要碱液,因此水解釜500具有碱液进口,以将碱液通过碱液进口通入到水解釜500中,与水解杂质混合进行水解反应。这部分水解杂质的量相较于高沸物的量较少,也就是说,相较于现有技术中需要水解的高沸物的量,本申请公开的技术方案中需要水解的水解杂质的量较少,即本申请公开的技术方案中需要水解的量较少,因此所需要的碱液也就相应较少,相较于现有技术,碱液的使用量降低。
本申请实施例公开的多晶硅生产废气中高沸物回收系统中,通过洗涤塔100、预处理单元200、净化单元300、转化釜400和再沸器600逐步完成废气的淋洗回收、高沸物的回收、净化除杂、催化裂解及精馏提纯,得到纯净的氯硅烷,并将得到的氯硅烷通入到冷氢化系统中回收利用,实现废气的回收利用,实现高沸物的回收利用,实现高沸物中Si、Cl元素的回收利用,避免将高沸物直接进行水解而造成Si、Cl元素的巨大浪费,从而避免造成资源的浪费。且水解杂质的量相较于高沸物的量较少,相较于现有技术,碱液的使用量降低,避免水解反应需消耗大量的水资源及碱液,降低碱液的采购费用,降低废气的处理成本,同时,此废气回收过程中无需冷量,因此无需使用氟利昂冷却剂,不仅能够降低废气的处理成本,还能够避免氟利昂冷却剂使用后排放到大气中会造成大气氟利昂污染,造成大气环境污染,严重影响大气环境安全,建设资源节约型和环境友好型的多晶硅生产模式。
作为优选,洗涤塔100具有回流管道110,回流管道110的一端与洗涤塔100的底部相连,另一端与淋洗液进口相连,通过将洗涤塔100底部的淋洗母液通过回流管道110抽吸到淋洗液进口,然后通过淋洗液进口重新淋洗废气,实现淋洗母液回流,有效减少淋洗液的消耗量。
作为优选,排空口安装有阻火器120,废气中的其他废气(氢气、氮气等)通过洗涤塔100的气相出口排出,由于废气中可能存在少量硅粉,而硅粉易燃自燃,阻火器120的安装能够避免硅粉易燃自燃引起整个系统的火情,出现安全事故,提高整个系统的安全性。
如上文所述,转化釜400的液相出口与水解釜500的进口相连,以将从转化釜400的液相出口排出水解杂质通入到水解釜500中,但是,这些水解杂质(裂解反应后失效催化剂、其他杂质)中还是含有一定的氯硅烷(高沸物裂解转化而来),如果直接进行水解,将会造成这部分氯硅烷的浪费,基于此,可选地,本申请公开的系统还可以包括加热浓缩釜710,转化釜400的液相出口与加热浓缩釜710的进口相连,加热浓缩釜710的气相出口与冷氢化系统相连,加热浓缩釜710的液相出口与水解釜500的进口相连。通过加热浓缩釜710将这部分水解杂质进行浓缩,浓缩过程中,这部分水解杂质中的氯硅烷以气态的形式溢出,通入至冷氢化系统,实现这部分氯硅烷的回收利用,避免造成这部分氯硅烷的浪费,然后在将浓缩后剩余的物质进行水解,进一步减少需要水解的量,进一步降低碱液的使用量,减少碱液采购费用,降低处理成本。
在本申请中,将再沸器600中蒸出的氯硅烷通入到冷氢化系统中转化为三氯氢硅,即使再沸器600能够精馏提成氯硅烷的作用,再沸器600中蒸出的氯硅烷中还是存在少量的高沸杂质,进一步地,本申请公开的系统还可以包括第一冷却缓存罐720,再沸器600的气相出口与第一冷却缓存罐720的进口相连,第一冷却缓存罐720的清液出口与冷氢化系统相连,第一冷却缓存罐720的底部出口与转化釜400的进口相连。将再沸器600中蒸出的氯硅烷通入到第一冷却缓存罐720中,一是起到冷却的效果,以使气态的氯硅烷变为液态,二是起到静置的作用。在第一冷却缓存罐720中静置一段时间,出现分层,高沸等杂质集中在罐底,第一冷却缓存罐720的清液出口与冷氢化系统相连,以将纯度更高的氯硅烷通入到冷氢化系统中,起到进一步提纯的效果。且将罐底的杂质通过第一冷却缓存罐720的底部出口通入到转化釜400中循环重复将高沸物裂解转化回收,避免资源浪费。实现通入到冷氢化系统中氯硅烷的进一步提纯,进一步提高通入到冷氢化系统中氯硅烷的纯度。
作为优选,本申请公开的系统还可以包括第二冷却缓存罐730,转化釜400的气相出口与第二冷却缓存罐730的进口相连,第二冷却缓存罐730的清液出口与再沸器600的进口相连,第二冷却缓存罐730的底部出口与转化釜400的进口相连。将转化釜400中蒸出的氯硅烷通入到第二冷却缓存罐730中,一是起到冷却的效果,以使气态的氯硅烷变为液态,二是起到静置的作用。在第二冷却缓存罐730中静置一段时间,出现分层,高沸等杂质集中在罐底,第二冷却缓存罐730的清液出口与再沸器600的进口相连,以将纯度较高的氯硅烷通入到再沸器600中,以对通入到再沸器600中的氯硅烷进行初步提纯。且将罐底的杂质通过第二冷却缓存罐730的底部出口通入到转化釜400中循环重复将高沸物裂解转化回收,避免资源浪费。
如上文所述,净化单元300用于除去高沸物中的金属杂质,金属杂质主要包括铝和钛。具体地,净化单元300包括净化一釜310、净化二釜320和静态混合器330,高沸出口与净化一釜310的进口相连,净化一釜310具有第一络合剂进口,净化一釜310的气相出口与静态混合器330的进口相连,静态混合器330具有第二络合剂进口,静态混合器330的出口与净化二釜320的进口相连,净化二釜320的气相出口与转化釜400的进口相连,净化一釜310和净化二釜320的液相出口均与水解釜500的进口相连。净化一釜310用于除去高沸物中的金属铝杂质,净化二釜320用于除去高沸物中的金属钛杂质,通过净化一釜310和净化二釜320依次除去高沸物中的金属杂质,分别单独除去高沸物中的金属杂质,避免混合在一起除杂过程中副反应较多而影响除杂效果。
进一步地,本申请公开的系统还可以包括第三冷却缓存罐740,第三冷却缓存罐740中设置有金属离子检测控制部,净化单元300的气相出口与第三冷却缓存罐740的进口相连,转化釜400的进口和净化单元300的进口均第三冷却缓存罐740的出口相连,且均设置有电动阀门,金属离子检测控制部与电动阀门电连接。通过金属离子检测控制部检测第三冷却缓存罐740中高沸物所含有的金属杂质含量,在金属杂质含量低于标准值的情况,控制转化釜400的进口与第三冷却缓存罐740的出口设置的电动阀门,将第三冷却缓存罐740中的高沸物通入到转化釜400中进行后续工艺,反之则将高沸物重新通入到净化单元300进行除杂,通过此种设置方案,以使通入到转化釜400中的高沸物金属杂质含量少,满足要求,防止金属杂质含量较高的高沸物通入到转化釜400中影响裂解反应,提高系统的可靠性。
作为优选,本申请公开的系统还可以包括凝液冷却罐750,氯硅烷出口和再沸器600的气相出口均与凝液冷却罐750的进口相连,凝液冷却罐750的出口与冷氢化系统相连,通过凝液冷却罐750冷却缓存,以使通入到冷氢化系统中的氯硅烷为液态,且能够通过凝液冷却罐750连续为冷氢化系统通入氯硅烷。
在本申请中,预处理单元200包括闪蒸罐210和蒸馏罐220,闪蒸罐210具有洗涤母液进口,闪蒸罐210的气相出口与蒸馏罐220的进口相连,闪蒸罐210的液相出口为硅泥出口,蒸馏罐220的气相出口为氯硅烷出口,蒸馏罐220的液相出口为高沸出口,实现对洗涤母液的分离,分离出氯硅烷、高沸物和硅泥,此种分离效果好,效率高。
在闪蒸罐210工作时,温度约为70℃至80℃,在蒸馏罐220工作时,温度约为120℃,闪蒸罐210和蒸馏罐220通常均为蒸汽加热,因此,闪蒸罐210需要约为90℃的蒸汽进行加热,蒸馏罐220需要约为130℃的蒸汽进行加热,作为优选,蒸馏罐220和闪蒸罐210均可以为外盘管加热结构,蒸馏罐220的蒸汽加热出口与闪蒸罐210的蒸汽加热进口相连,以将加热蒸馏罐220后的蒸汽用于加热闪蒸罐210,实现蒸汽中热量的梯级利用,减少蒸汽的消耗,避免蒸汽中热量的浪费。
以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合,为使描述简洁,未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述,然而,只要这些技术特征的组合不存在矛盾,都应当认为是本说明书记载的范围。
以上所述实施例仅表达了本申请的几种实施方式,其描述较为具体和详细,但并不能因此而理解为对申请专利范围的限制。应当指出的是,对于本领域的普通技术人员来说,在不脱离本申请构思的前提下,还可以做出若干变形和改进,这些都属于本申请的保护范围。因此,本申请专利的保护范围应以所附权利要求为准。
Claims (8)
1.多晶硅生产废气中高沸物回收系统,其特征在于,包括洗涤塔(100)、预处理单元(200)、净化单元(300)、转化釜(400)、水解釜(500)和再沸器(600),所述洗涤塔(100)具有废气进口和淋洗液进口,所述洗涤塔(100)的气相出口为排空口,所述洗涤塔(100)的液相出口与所述预处理单元(200)的进口相连,所述预处理单元(200)具有氯硅烷出口、高沸出口和硅泥出口,所述高沸出口与所述净化单元(300)的进口相连,所述净化单元(300)的气相出口与所述转化釜(400)的进口相连,所述转化釜(400)的气相出口与所述再沸器(600)的进口相连,所述氯硅烷出口和所述再沸器(600)的气相出口均与冷氢化系统相连,所述再沸器(600)的液相出口与所述转化釜(400)的进口相连,所述净化单元(300)和所述转化釜(400)的液相出口均与所述水解釜(500)的进口相连。
2.根据权利要求1所述的多晶硅生产废气中高沸物回收系统,其特征在于,所述洗涤塔(100)具有回流管道(110),所述回流管道(110)的一端与所述洗涤塔(100)的底部相连,另一端与所述淋洗液进口相连,且所述排空口安装有阻火器(120)。
3.根据权利要求1所述的多晶硅生产废气中高沸物回收系统,其特征在于,还包括加热浓缩釜(710),所述转化釜(400)的液相出口与所述加热浓缩釜(710)的进口相连,所述加热浓缩釜(710)的气相出口与所述冷氢化系统相连,所述加热浓缩釜(710)的液相出口与所述水解釜(500)的进口相连。
4.根据权利要求1所述的多晶硅生产废气中高沸物回收系统,其特征在于,还包括第一冷却缓存罐(720),所述再沸器(600)的气相出口与所述第一冷却缓存罐(720)的进口相连,所述第一冷却缓存罐(720)的清液出口与所述冷氢化系统相连,所述第一冷却缓存罐(720)的底部出口与所述转化釜(400)的进口相连。
5.根据权利要求1所述的多晶硅生产废气中高沸物回收系统,其特征在于,还包括第二冷却缓存罐(730),所述转化釜(400)的气相出口与所述第二冷却缓存罐(730)的进口相连,所述第二冷却缓存罐(730)的清液出口与所述再沸器(600)的进口相连,所述第二冷却缓存罐(730)的底部出口与所述转化釜(400)的进口相连。
6.根据权利要求1所述的多晶硅生产废气中高沸物回收系统,其特征在于,还包括第三冷却缓存罐(740),所述第三冷却缓存罐(740)中设置有金属离子检测控制部,所述净化单元(300)的气相出口与所述第三冷却缓存罐(740)的进口相连,所述转化釜(400)的进口和所述净化单元(300)的进口均所述第三冷却缓存罐(740)的出口相连,且均设置有电动阀门,所述金属离子检测控制部与所述电动阀门电连接。
7.根据权利要求1所述的多晶硅生产废气中高沸物回收系统,其特征在于,所述净化单元(300)包括净化一釜(310)、净化二釜(320)和静态混合器(330),所述高沸出口与所述净化一釜(310)的进口相连,所述净化一釜(310)具有第一络合剂进口,所述净化一釜(310)的气相出口与所述静态混合器(330)的进口相连,所述静态混合器(330)具有第二络合剂进口,所述静态混合器(330)的出口与所述净化二釜(320)的进口相连,所述净化二釜(320)的气相出口与所述转化釜(400)的进口相连,所述净化一釜(310)和所述净化二釜(320)的液相出口均与所述水解釜(500)的进口相连。
8.根据权利要求1所述的多晶硅生产废气中高沸物回收系统,其特征在于,所述预处理单元(200)包括闪蒸罐(210)和蒸馏罐(220),所述闪蒸罐(210)具有洗涤母液进口,所述闪蒸罐(210)的气相出口与所述蒸馏罐(220)的进口相连,所述闪蒸罐(210)的液相出口为所述硅泥出口,所述蒸馏罐(220)的气相出口为所述氯硅烷出口,所述蒸馏罐(220)的液相出口为所述高沸出口。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN202320822356.8U CN219764926U (zh) | 2023-04-13 | 2023-04-13 | 多晶硅生产废气中高沸物回收系统 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN202320822356.8U CN219764926U (zh) | 2023-04-13 | 2023-04-13 | 多晶硅生产废气中高沸物回收系统 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN219764926U true CN219764926U (zh) | 2023-09-29 |
Family
ID=88135312
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN202320822356.8U Active CN219764926U (zh) | 2023-04-13 | 2023-04-13 | 多晶硅生产废气中高沸物回收系统 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
CN (1) | CN219764926U (zh) |
-
2023
- 2023-04-13 CN CN202320822356.8U patent/CN219764926U/zh active Active
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN110589838B (zh) | 处理氯硅烷残液的方法 | |
CN114247265B (zh) | 一种有机硅放空尾气净化回收处理系统及方法 | |
CN101569817B (zh) | 三氯氢硅生产中尾气的回收利用方法 | |
CN107055477A (zh) | 由氟硅酸制备氟化氢的方法及其装置 | |
CN105036081A (zh) | 一种氯硅烷残液生产HCl气体的方法 | |
CN103382032A (zh) | 一种四氯化硅制备三氯氢硅的方法 | |
CN101357286B (zh) | 从生产多晶硅所产生的尾气中回收二氯二氢硅的方法 | |
CN103449446B (zh) | 制备三氯氢硅的方法 | |
CN219764926U (zh) | 多晶硅生产废气中高沸物回收系统 | |
CN103553057A (zh) | 一种利用反应精馏技术处理氯硅烷废气的方法 | |
CN103449448A (zh) | 用于纯化三氯氢硅的设备 | |
CN106621757B (zh) | 氯硅烷分析废气回收处理装置和处理方法 | |
CN110627069B (zh) | 处理氯硅烷残液的系统 | |
CN219765293U (zh) | 一种多晶硅生产渣浆高沸转化回收系统 | |
CN105480948B (zh) | 一种脂肪酸或脂肪酰氯氯化生产过程中副产物氯化氢循环利用方法及系统 | |
CN103449440A (zh) | 制备多晶硅的设备 | |
CN116969467A (zh) | 一种新型改良西门子法多晶硅生产工艺 | |
CN211078489U (zh) | 处理氯硅烷残液的系统 | |
CN104555925A (zh) | 一种三氯氢硅生产过程中尾气的回收利用方法 | |
CN102992267B (zh) | 气相二氧化硅生产中HCl的回收工艺及设备 | |
CN210736200U (zh) | 以有机氯硅烷醇解副产的氯化氢气体为原料制备电子级氯化氢的装置 | |
CN110950305B (zh) | 一种兰炭气的净化方法及其净化系统 | |
CN219429723U (zh) | 一种多晶硅生产过程中废气、渣浆回收系统 | |
CN209411790U (zh) | 一种用于还原氯硅烷提纯的精馏节能装置 | |
CN104925815A (zh) | 反应精馏处理硅烷尾气的装置和方法 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
GR01 | Patent grant | ||
GR01 | Patent grant |