RU2450850C2 - Method of removing waste gases of silane - Google Patents

Method of removing waste gases of silane Download PDF

Info

Publication number
RU2450850C2
RU2450850C2 RU2010120974/05A RU2010120974A RU2450850C2 RU 2450850 C2 RU2450850 C2 RU 2450850C2 RU 2010120974/05 A RU2010120974/05 A RU 2010120974/05A RU 2010120974 A RU2010120974 A RU 2010120974A RU 2450850 C2 RU2450850 C2 RU 2450850C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
silane
reactor
air
gas
temperature
Prior art date
Application number
RU2010120974/05A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU2010120974A (en
Inventor
Валерий Георгиевич Барабанов (RU)
Валерий Георгиевич Барабанов
Игорь Георгиевич Трукшин (RU)
Игорь Георгиевич Трукшин
Дмитрий Анатольевич Мухортов (RU)
Дмитрий Анатольевич Мухортов
Евгений Валерьевич Комаров (RU)
Евгений Валерьевич Комаров
Валентин Борисович Петров (RU)
Валентин Борисович Петров
Павел Сергеевич Камбур (RU)
Павел Сергеевич Камбур
Илья Андреевич Блинов (RU)
Илья Андреевич Блинов
Екатерина Сергеевна Курапова (RU)
Екатерина Сергеевна Курапова
Original Assignee
Федеральное государственное унитарное предприятие "Российский научный центр "Прикладная химия"
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Федеральное государственное унитарное предприятие "Российский научный центр "Прикладная химия" filed Critical Федеральное государственное унитарное предприятие "Российский научный центр "Прикладная химия"
Priority to RU2010120974/05A priority Critical patent/RU2450850C2/en
Publication of RU2010120974A publication Critical patent/RU2010120974A/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2450850C2 publication Critical patent/RU2450850C2/en

Links

Images

Landscapes

  • Treating Waste Gases (AREA)
  • Silicon Compounds (AREA)

Abstract

FIELD: process engineering.
SUBSTANCE: invention relates to methods of cleaning waste gases of silane SiH4. Proposed method comprises bringing air oxygen in interaction with silane to form solid silicon dioxide to be separated by filtration thereafter. Note here that waste gases containing silane are mixed with air and fed into ''tunnel burner''-type reactor furnished with jacket with heat carrier. Gas stays in reactor for 1 to 10 s at silane-to-oxygen ratio of 1:2 to 1:10.
EFFECT: removing silane to content of not over 0,001 vol %.
3 cl, 2 dwg, 3 tbl, 3 ex

Description

Изобретение относится к технологии неорганических соединений, а именно к способам очистки отходящих газов (газовых сдувок) от содержащегося в них силана SiH4.The invention relates to the technology of inorganic compounds, and in particular to methods of purification of exhaust gases (gas purges) from the silane SiH 4 contained in them.

В настоящее время одним из промышленных способов получения поликристаллического кремния (ПКК) является метод гетерогенного пиролитического разложения высокочистого силана. В этом случае в технологии как на стадии получения высокочистого силана, так и на стадии его термического разложения образуются газообразные сдувки, состоящие преимущественно из инертных газов: азота, аргона, гелия, водорода, диоксида углерода и т.д., содержащие в своем составе силан.Currently, one of the industrial methods for producing polycrystalline silicon (PAC) is the method of heterogeneous pyrolytic decomposition of high-purity silane. In this case, in the technology both at the stage of producing high-purity silane and at the stage of its thermal decomposition, gaseous purges are formed, consisting mainly of inert gases: nitrogen, argon, helium, hydrogen, carbon dioxide, etc., containing silane in their composition .

Силан при контакте с воздухом самовоспламеняется и разлагается на водород и двуокись кремния, относящуюся к III классу опасности. Из-за возможности возгорания с кислородом и вредного воздействия на окружающую среду, газ, содержащий силан, не может быть направлен на рассевание в атмосферу и должен быть подвержен очистке от SiH4.Upon contact with air, the silane spontaneously ignites and decomposes into hydrogen and silicon dioxide, which belongs to hazard class III. Due to the possibility of ignition with oxygen and harmful effects on the environment, a gas containing silane cannot be dispersed into the atmosphere and must be cleaned of SiH 4 .

Существует несколько промышленных способов очистки отходящих газов от силана. Наиболее часто реализуемым в промышленности является абсорбция силана водой или водными растворами щелочей, которую проводят в специальных аппаратах - скрубберах. В результате поглощения силана образуются либо полисилоксановые жидкости либо водорастворимые соли кремниевых кислот. Главным недостатком этого способа является образование большого количества жидких отходов.There are several industrial methods for purifying flue gas from silane. The most commonly implemented in industry is the absorption of silane by water or aqueous solutions of alkalis, which is carried out in special devices - scrubbers. As a result of silane absorption, either polysiloxane liquids or water-soluble salts of silicic acids are formed. The main disadvantage of this method is the formation of a large amount of liquid waste.

Этот недостаток можно устранить, применяя в качестве абсорбента не воду, а нейтральную по отношению к силану жидкость, в которой последний хорошо растворим.This drawback can be eliminated by using not a liquid as an absorbent, but a liquid neutral with respect to silane, in which the latter is highly soluble.

Так, предложено [WO 2010018390 (А1), B01D 53/14, МПКл. С01В 33/04 оп. 2010-02-18] в качестве растворителя применять пропан. Для того чтобы пропан в процессе находился в жидкой фазе, абсорбцию ведут при субкриогенных температурах и повышенном давлении в газожидкостном аппарате колонного типа. После стадии десорбции силана пропан возвращается на стадию очистки на вход в абсорбционную колонну. Недостатком этого метода является проведение процесса при субкриогенных температурах, кроме того, десорбированный силан должен каким-либо образом нейтрализоваться, если нет возможности вернуть его в процесс как товарный продукт.Thus, it is proposed [WO 2010018390 (A1), B01D 53/14, MPKl. СВВ 33/04 op. 2010-02-18] use propane as a solvent. In order for propane to be in the liquid phase in the process, absorption is carried out at subcryogenic temperatures and elevated pressure in a column-type gas-liquid apparatus. After the desorption stage of the silane, propane is returned to the purification stage at the entrance to the absorption column. The disadvantage of this method is the carrying out of the process at subcryogenic temperatures, in addition, the desorbed silane must be neutralized in some way, if it is not possible to return it to the process as a commercial product.

Другим способом очистки газов от силана является его разложение до кремния и водорода, при этом разложение может быть либо термическим при температурах, превышающих 1000°С, либо каталитическим.Another way to purify gases from silane is its decomposition to silicon and hydrogen, while the decomposition can be either thermal at temperatures exceeding 1000 ° C, or catalytic.

Описано [патент Китая CN 101554562 (А) МКИ B01D 53/74; оп. 2009.10.14] термическое разложение силана. По этому способу отработанный (выхлопной) газ синтеза, образующийся в процессе производства полупроводников и вакуумного покрытия и содержащий силан, направляют в печь, заполненную твердым топливом. При этом корпус печи оснащен стенками, козырьком и камерой горения и имеет зазоры для протекания газа. Ввод для воздуха осуществляется в нижней части корпуса печи, а обрабатываемый выхлопной газ входит в камеру печи через специальное отверстие в верхней части печи и проходит через зазоры (щели) через горящее топливо. Главным недостатком этого способа очистки газов является наличие дополнительного расходуемого компонента - твердого топлива, а также высокая температура процесса, требующая специальные жаростойкие конструкционные материалы.Described [Chinese Patent CN 101554562 (A) MKI B01D 53/74; op. 2009.10.14] thermal decomposition of silane. According to this method, the spent (exhaust) synthesis gas generated during the production of semiconductors and a vacuum coating and containing silane is sent to a furnace filled with solid fuel. In this case, the furnace body is equipped with walls, a visor and a combustion chamber and has gaps for the flow of gas. Air inlet is carried out in the lower part of the furnace body, and the processed exhaust gas enters the furnace chamber through a special hole in the upper part of the furnace and passes through gaps (gaps) through burning fuel. The main disadvantage of this method of gas purification is the presence of an additional consumable component - solid fuel, as well as the high temperature of the process, requiring special heat-resistant structural materials.

Использование катализатора для разложения силана приводит к снижению температуры процесса. Известно [заявка Японии JP 61168518 (А), МПКл. С01В 33/04, оп. 1986-07-30] использование оксида алюминия в качестве катализатора, предпочтительнее его гамма-форма с удельной поверхностью не менее 100 м2/г. Процесс проводят при температуре 100-600°С, при этом большая часть образующегося кремния адсорбируется на поверхности оксида алюминия.The use of a catalyst for the decomposition of silane leads to a decrease in the temperature of the process. It is known [Japanese application JP 61168518 (A), MPKl. СВВ 33/04, op. 1986-07-30] the use of alumina as a catalyst, preferably its gamma form with a specific surface area of at least 100 m 2 / g The process is carried out at a temperature of 100-600 ° C, while most of the silicon formed is adsorbed on the surface of aluminum oxide.

Недостатком этого способа очистки газов является появление расходуемого компонента - катализатора - и образование дополнительных отходов - оксида алюминия с абсорбированным кремнием.The disadvantage of this method of gas purification is the appearance of a consumable component - a catalyst - and the formation of additional waste - aluminum oxide with absorbed silicon.

Из-за того, что концентрационные пределы самовоспламенения силана с кислородом лежат в диапазоне от 1 до 100% даже при отрицательных температурах, наиболее эффективным и экономически целесообразным способом является очистка отходящих газов от SiH4 его сжиганием с воздухом в специальных устройствах. При этом образующийся в реакции твердый диоксид кремния либо остается непосредственно в реакционной зоне либо улавливается в циклонах и фильтрах твердых частиц.Due to the fact that the concentration limits of self-ignition of silane with oxygen are in the range from 1 to 100% even at low temperatures, the most effective and economically feasible way is to clean the exhaust gases from SiH 4 by burning it with air in special devices. In this case, solid silicon dioxide formed in the reaction either remains directly in the reaction zone or is trapped in cyclones and particulate filters.

Наиболее близким техническим решением является способ [заявка Японии JP 7185259 (А), МПКл. B01D 53/34, оп. 1995-07-25], по которому отходящие газы, содержащие силан, и образующиеся в процессе обработки полупроводников, разбавляют азотом, взаимодействуют с воздухом, направляют на фильтр для улавливания образующихся твердых частиц и затем в каталитический реактор. Система очистки состоит из следующих аппаратов: смесителя, создающего вращающийся поток, в который вводятся воздух и разбавленный азотом отходящий газ, содержащий силан; реактора с вихревыми токами, в котором эти отходящие газы взаимодействуют с воздухом; циклонного сепаратора, установленного на выходе потока из вихревого реактора и соединенного с ним очистной трубой; фильтрат частиц расположен в конце потока из циклонного сепаратора; каталитического реактора для увеличения конверсии силана.The closest technical solution is the method [Japanese application JP 7185259 (A), MPKl. B01D 53/34, op. 1995-07-25], in which the exhaust gases containing silane, and formed during the processing of semiconductors, are diluted with nitrogen, interact with air, sent to a filter to trap the resulting solid particles and then to a catalytic reactor. The cleaning system consists of the following devices: a mixer that creates a rotating stream into which air and a diluted nitrogen gas containing silane are introduced; eddy current reactor in which these exhaust gases interact with air; a cyclone separator installed at the outlet of the stream from the vortex reactor and connected to it by a treatment pipe; the particle filtrate is located at the end of the stream from the cyclone separator; catalytic reactor to increase silane conversion.

Недостатками данного способа является, во-первых, возможность очистки отходящих газов только с низким содержанием силана, для чего указанный газ разбавляется азотом; во-вторых, сложность аппаратурного оформления процесса - система состоит, по крайней мере, из пяти основных аппаратов; и, в-третьих, для высокой конверсии силана применяется дополнительный каталитический реактор.The disadvantages of this method is, firstly, the ability to clean the exhaust gases only with a low silane content, for which the specified gas is diluted with nitrogen; secondly, the complexity of the hardware design of the process - the system consists of at least five basic devices; and thirdly, an additional catalytic reactor is used for high silane conversion.

Сущность изобретения состоит в том, что проводят способ очистки отходящих газов от силана, включающий его взаимодействие с кислородом воздуха с образованием твердого диоксида кремния, с последующим отделением диоксида кремния фильтрацией, отличающийся тем, что отходящие газы, содержащие силан, смешивают с воздухом и направляют на взаимодействие в реактор типа «туннельная горелка», причем время пребывания газов в реакторе от 1 до 10 сек, объемное соотношение силан:кислород от 1:2 до 1:10. Для полной конверсии силана подаваемый в реактор воздух и отходящие газы перед взаимодействием предварительно подогревают до температуры 150-350°С. Реактор, в котором проводится взаимодействие, снабжен рубашкой охлаждения, в которую подают теплоноситель с температурой 20-150°С.The essence of the invention lies in the fact that carry out a method of purification of exhaust gases from silane, including its interaction with oxygen of the air with the formation of solid silicon dioxide, followed by separation of silicon dioxide by filtration, characterized in that the exhaust gases containing silane are mixed with air and sent to interaction in the reactor type "tunnel burner", and the residence time of gases in the reactor from 1 to 10 seconds, the volume ratio of silane: oxygen from 1: 2 to 1:10. For the complete conversion of silane, the air and exhaust gases supplied to the reactor are preheated before interaction to a temperature of 150-350 ° C. The reactor in which the interaction is carried out is equipped with a cooling jacket, into which a coolant with a temperature of 20-150 ° C is supplied.

После отделения твердых частиц, состоящих в основном из диоксида кремния, они поступают в систему удаления этих частиц, которая состоит из циклона и фильтра или только фильтра при низкой концентрации в газе твердых частиц. При содержании силана в отходящем газе ниже 1,5 об.% воздух и отходящие газы, подаваемые в реактор, предварительно нагревают до температуры 150-350°С. Содержание кислорода в подаваемом воздухе составляет около 21 об.%, и основываясь на этом, рассчитывают соотношения подаваемых в реактор газов синтеза и воздуха.After separation of the solid particles, consisting mainly of silicon dioxide, they enter the removal system of these particles, which consists of a cyclone and a filter or only a filter at a low concentration of solid particles in the gas. When the content of silane in the exhaust gas is below 1.5 vol.%, The air and exhaust gases supplied to the reactor are preheated to a temperature of 150-350 ° C. The oxygen content in the feed air is about 21 vol.%, And based on this, the ratio of synthesis gas and air supplied to the reactor is calculated.

Принципиальная схема очистки газа, содержащего силан, приведена на фигуре 1, где 1 - подогреватель воздуха, 2 - реактор, 3 - циклон, 4 - фильтр; потоки: 5 - подача отходящего газа, 6 - подача воздуха, 7 - выход очищенного газа, 8 - выход диоксида кремния.A schematic diagram of the purification of a gas containing silane is shown in figure 1, where 1 is an air heater, 2 is a reactor, 3 is a cyclone, 4 is a filter; flows: 5 - exhaust gas supply, 6 - air supply, 7 - purified gas outlet, 8 - silicon dioxide output.

Реактор представляет собой высокоскоростной аппарат типа «туннельная горелка», в котором в цилиндрическую камеру сгорания по центру торцевой части коаксиально входят цилиндрический канал ввода отходящего газа и располагающийся вокруг него канал подачи воздуха. Камера сгорания имеет рубашку охлаждения, в которую для стабилизации фронта реакции, более полной конверсии силана и отвода тепла реакции подается теплоноситель с температурой 20-150°С. Диаметр реактора и каналов подачи компонентов выбирается таким образом, чтобы приведенная скорость газа в реакторе при нормальных условиях лежала в диапазоне 0,1-0,5 м/с, в каналах подачи воздуха 1-3 м/с, подачи отходящего газа 5-15 м/с. При указанных скоростях подачи газов обеспечивается требуемое соотношение силана и кислорода, что определяет полное сгорание силана. Время пребывания газа в реакторе должно составлять величину 1-10 с, воздух в реактор подается в таком количестве, чтобы объемное соотношение силан: кислород находилось в диапазоне 1:2 до 1:10.The reactor is a high-speed “tunnel burner” type apparatus in which a cylindrical exhaust gas inlet and an air supply channel located around it enter coaxially into the cylindrical combustion chamber at the center of the end part. The combustion chamber has a cooling jacket, in which a coolant with a temperature of 20-150 ° C is supplied to stabilize the reaction front, more fully convert the silane and remove heat of the reaction. The diameter of the reactor and the component supply channels is selected so that the normalized gas velocity in the reactor under normal conditions lies in the range of 0.1-0.5 m / s, in the air supply channels 1-3 m / s, the exhaust gas supply 5-15 m / s At the indicated gas supply speeds, the required ratio of silane and oxygen is ensured, which determines the complete combustion of silane. The residence time of the gas in the reactor should be 1-10 s, air is supplied to the reactor in such an amount that the volume ratio of silane: oxygen is in the range 1: 2 to 1:10.

В аппарате такой конструкции реакция происходит в узкой зоне, называемой фронтом реакции, при температурах, близких к адиабатическим, при этом стабилизация фронта горения происходит за счет наличии зоны обратных токов, в которой часть продуктов реакции за счет завихрений возвращается к месту ввода газов в камеру сгорания и нагревает их. При низкой концентрации силана в отходящем газе реализуется низкая температура во фронте горения. В этом случае для повышения конверсии силана, а также для начального инициирования процесса в реактор подают нагретые до температуры 150-350°С воздух и отходящие газы. В этом же случае для повышения температуры в зоне реакции и предотвращения проскока непрореагировавшего силана вдоль холодных стенок реактора в рубашку аппарата подают теплоноситель, нагретый до 150°С. Принципиальная схема реактора очистки газа, содержащего силан, приведена на фигуре 2, где 9 - канал подачи отходящего газа, содержащего силан, 10 - канал подачи воздуха, 11 - камера сгорания, 12 - зона обратных токов; потоки: 5 - вход газа, содержащего силан, 6 - вход воздуха, 7 - выход очищенного газа, 13 - вход теплоносителя, 14 - выход теплоносителя.In an apparatus of this design, the reaction occurs in a narrow zone called the reaction front, at temperatures close to adiabatic, while the stabilization of the combustion front occurs due to the presence of a reverse current zone in which part of the reaction products due to vortices returns to the place of gas entry into the combustion chamber and heats them. At a low concentration of silane in the exhaust gas, a low temperature is realized in the combustion front. In this case, to increase the conversion of silane, as well as for the initial initiation of the process, air and exhaust gases are heated to a temperature of 150-350 ° C. In the same case, in order to increase the temperature in the reaction zone and prevent the breakdown of unreacted silane along the cold walls of the reactor, a coolant heated to 150 ° C is fed into the jacket of the apparatus. Schematic diagram of a gas purification reactor containing silane is shown in figure 2, where 9 is a channel for supplying exhaust gas containing silane, 10 is a channel for supplying air, 11 is a combustion chamber, 12 is a zone of reverse currents; flows: 5 - gas inlet containing silane, 6 - air inlet, 7 - purified gas outlet, 13 - coolant inlet, 14 - coolant outlet.

Ниже приведены примеры конкретной реализации процесса.The following are examples of specific process implementations.

В таблице I представлены результаты опытов (условия примера I). Способ проводится в реакторе, схема которого приведена на фигуре 2, имеющем следующие геометрические характеристики: диаметр канала 1-3 мм, диаметр канала 2-16 мм, диаметр камеры сгорания 3-50 мм, длина камеры сгорания - 700 мм. В реактор подается воздух и смесь инертных газов и силана при комнатной температуре, в рубашку реактора подается теплоноситель с температурой 20°С. В таблице I приведены концентрация силана в инертных газах, скорость газа в каналах подачи и в камере сгорания, содержание силана в газе на выходе из фильтра.Table I presents the results of the experiments (conditions of example I). The method is carried out in a reactor, the scheme of which is shown in figure 2, having the following geometric characteristics: the diameter of the channel is 1-3 mm, the diameter of the channel is 2-16 mm, the diameter of the combustion chamber is 3-50 mm, the length of the combustion chamber is 700 mm. Air and a mixture of inert gases and silane are supplied to the reactor at room temperature, and a coolant with a temperature of 20 ° C is supplied to the reactor jacket. Table I shows the concentration of silane in inert gases, the gas velocity in the supply channels and in the combustion chamber, the silane content in the gas at the outlet of the filter.

Пример II. В реактор, схема которого приведена на фигуре 2, имеющий следующие геометрические характеристики: диаметр канала 1-4 мм, диаметр канала 2-10 мм, диаметр камеры сгорания 3-30 мм, длина камеры сгорания -700 мм. В реактор подается воздух, нагретый до температуры 350°С, и смесь инертных газов и силана при комнатной температуре, в рубашку реактора подается теплоноситель с температурой 20°С. В таблице II приведены концентрация силана в инертных газах, скорость газа в каналах подачи и в камере сгорания, содержание силана в газе на выходе из фильтра.Example II In the reactor, the circuit of which is shown in figure 2, having the following geometric characteristics: the diameter of the channel 1-4 mm, the diameter of the channel 2-10 mm, the diameter of the combustion chamber 3-30 mm, the length of the combustion chamber -700 mm Air heated to a temperature of 350 ° C and a mixture of inert gases and silane at room temperature are supplied to the reactor; a coolant with a temperature of 20 ° C is supplied to the reactor jacket. Table II shows the concentration of silane in inert gases, the gas velocity in the supply channels and in the combustion chamber, the silane content in the gas at the outlet of the filter.

Пример III. В реактор, схема которого приведена на фигуре 2, имеющий следующие геометрические характеристики: диаметр канала 1-5 мм, диаметр канала 2-8 мм, диаметр камеры сгорания 3-30 мм, длина камеры сгорания - 700 мм. В реактор подается воздух, нагретый до температуры 350°С, и смесь инертных газов и силана при температуре 350°С, в рубашку реактора подается теплоноситель с температурой 150°С. В таблице III приведены концентрация силана в инертных газах, скорость газа в каналах подачи и в камере сгорания, содержание силана в газе на выходе из фильтра.Example III In the reactor, the circuit of which is shown in figure 2, having the following geometric characteristics: the diameter of the channel 1-5 mm, the diameter of the channel 2-8 mm, the diameter of the combustion chamber 3-30 mm, the length of the combustion chamber is 700 mm. Air heated to a temperature of 350 ° C and a mixture of inert gases and silane at a temperature of 350 ° C are supplied to the reactor; a coolant with a temperature of 150 ° C is supplied to the reactor jacket. Table III shows the concentration of silane in inert gases, the gas velocity in the supply channels and in the combustion chamber, the silane content in the gas at the outlet of the filter.

Результаты опытов, представленные в таблицах I-III, показывают, что для достижения удовлетворительных результатов по конечному содержанию силана в отходящих газах (менее 0,001%) необходимо при уменьшении содержания силана в исходном газе менее 10 об.% повышать температуру воздуха на входе реактора (пример 2), а при содержания силана в исходном газе менее 1 об.% (пример 3) повышать температуру воздуха на входе реактора и обогревать стенку реактора.The experimental results presented in tables I-III show that in order to achieve satisfactory results on the final silane content in the exhaust gases (less than 0.001%), it is necessary to increase the air temperature at the inlet of the reactor when the silane content in the feed gas is less than 10 vol.% (Example 2), and when the content of silane in the feed gas is less than 1 vol.% (Example 3), increase the temperature of the air at the inlet of the reactor and heat the wall of the reactor.

Данные, представленные в таблицах I-III, подтверждают, что достигнута цель, поставленная перед разработчиками данного изобретения, а именно создан способ очистки отходящих газов от силана до его содержания не более 0,001 об.%, отличающийся простотой в аппаратурном оформлении. При этом имеется возможность обработки газа, содержащего силан, в широком диапазоне концентраций.The data presented in tables I-III confirm that the goal set for the developers of this invention has been achieved, namely, a method has been created for purifying exhaust gas from silane to its content of not more than 0.001 vol.%, Which is distinguished by its simple design. At the same time, it is possible to process a gas containing silane in a wide range of concentrations.

Таким образом, представленное изобретение способствует созданию экологически безопасных технологий синтеза и применения силана.Thus, the presented invention contributes to the creation of environmentally friendly technologies for the synthesis and use of silane.

Таблица ITable I Пример IExample I № п/пNo. p / p Исходная концентрация SiH4, об.%The initial concentration of SiH 4 , vol.% Скорость газа, м/сGas velocity, m / s Время пребывания, сStay time, s Объемн. соотношение SiH4:O2 Vol. SiH 4 : O 2 ratio Конечная концентрация SiH4, об.%The final concentration of SiH 4 , vol.% канал подачи SiH4 feed channel SiH 4 канал подачи воздухаair duct реакторreactor 1one 84,084.0 5,05,0 1,71.7 0,190.19 3,73,7 1/2,31 / 2,3 <0,001<0.001 22 55,955.9 7,57.5 1,61,6 0,190.19 3,73,7 1/2,21 / 2.2 <0,001<0.001 33 24,624.6 10,010.0 1,21,2 0,150.15 4,74.7 1:2,71: 2.7 <0,001<0.001 4four 16,216,2 10,010.0 1,01,0 0,130.13 5,45,4 1:3,11: 3.1 <0,001<0.001 55 9,89.8 12,012.0 1,11,1 0,150.15 4,74.7 1:5,31: 5.3 0,0010.001 66 5,15.1 14,514.5 1,01,0 0,150.15 4,74.7 1:6,81: 6.8 0,0030.003 Таблица IITable II Пример IIExample II № п/пNo. p / p Исходная концентрация SiH4, об.%The initial concentration of SiH 4 , vol.% Скорость газа, м/сGas velocity, m / s Время пребывания, сStay time, s Объемн. соотношение SiH4: О2 Vol. SiH 4 : O 2 ratio Конечная концентрация SiH4, об.%The final concentration of SiH 4 , vol.% канал подачи SiH4 feed channel SiH 4 канал подачи воздухаair duct реакторreactor 1one 9,29.2 5,55.5 1,11,1 0,220.22 3,23.2 1/2,61 / 2,6 <0,001<0.001 22 5,95.9 8,08.0 2,82,8 0,360.36 1,91.9 1:51: 5 <0,001<0.001 33 2,32,3 11,011.0 1,51,5 0,300.30 2,32,3 1:51: 5 <0,001<0.001 4four 1,21,2 13,013.0 1,21,2 0,320.32 2,22.2 1:6,41: 6,4 0,0010.001 55 0,80.8 14,014.0 1,01,0 0,320.32 2,22.2 1:7,51: 7.5 0,0010.001 66 0,60.6 14,514.5 1,01,0 0,330.33 2,12.1 1:9,61: 9.6 0,0020.002 Таблица IIITable III Пример IIIExample III № п/пNo. p / p Исходная концентрация SiH4, об.%The initial concentration of SiH 4 , vol.% Скорость газа, м/сGas velocity, m / s Время пребывания, сStay time, s Объемн. соотношение SiH4:O2 Vol. SiH 4 : O 2 ratio Конечная концентрация SiH4, об.%The final concentration of SiH 4 , vol.% канал подачи SiH4 feed channel SiH 4 канал подачи воздухаair duct реакторreactor 1one 1,11,1 8,08.0 2,02.0 0,290.29 2,42,4 1:5,51: 5.5 <0,001<0.001 22 0,70.7 10,010.0 1,81.8 0,330.33 2,12.1 1:61: 6 <0,001<0.001 33 0,50.5 10,010.0 1,61,6 0,330.33 2,12.1 1:7,51: 7.5 <0,001<0.001 4four 0,30.3 12,012.0 1,21,2 0,370.37 1,91.9 1:7,51: 7.5 <0,001<0.001 55 0,10.1 14,914.9 1,01,0 0,440.44 1,61,6 1: 101: 10 0,0010.001

Claims (3)

1. Способ очистки отходящих газов от силана, включающий его взаимодействие с кислородом воздуха с образованием твердого диоксида кремния, с последующим отделением диоксида кремния фильтрацией, отличающийся тем, что отходящие газы, содержащие силан, смешивают с воздухом, и взаимодействие проводят в реакторе типа «туннельная горелка», причем время пребывания газов в реакторе от 1 до 10 с, объемное соотношение силан: кислород от 1:2 до 1:10.1. The method of purification of exhaust gas from silane, including its interaction with oxygen in the air with the formation of solid silicon dioxide, followed by separation of silicon dioxide by filtration, characterized in that the exhaust gas containing silane is mixed with air, and the interaction is carried out in a tunnel type reactor burner ", and the residence time of gases in the reactor is from 1 to 10 s, the volume ratio of silane: oxygen is from 1: 2 to 1:10. 2. Способ по п.1, отличающийся тем, что для полной конверсии силана подаваемый в реактор воздух и отходящие газы перед взаимодействием предварительно подогревают до температуры 150-350°С.2. The method according to claim 1, characterized in that for the complete conversion of the silane, the air and exhaust gases supplied to the reactor are preheated before interaction to a temperature of 150-350 ° C. 3. Способ по любому из пп.1 и 2, отличающийся тем, что реактор снабжен рубашкой охлаждения, в которую подают теплоноситель с температурой 20-150°С. 3. The method according to any one of claims 1 and 2, characterized in that the reactor is equipped with a cooling jacket, into which a coolant with a temperature of 20-150 ° C.
RU2010120974/05A 2010-05-24 2010-05-24 Method of removing waste gases of silane RU2450850C2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2010120974/05A RU2450850C2 (en) 2010-05-24 2010-05-24 Method of removing waste gases of silane

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2010120974/05A RU2450850C2 (en) 2010-05-24 2010-05-24 Method of removing waste gases of silane

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2010120974A RU2010120974A (en) 2011-12-10
RU2450850C2 true RU2450850C2 (en) 2012-05-20

Family

ID=45404932

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2010120974/05A RU2450850C2 (en) 2010-05-24 2010-05-24 Method of removing waste gases of silane

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2450850C2 (en)

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU701672A1 (en) * 1978-01-13 1979-12-05 Предприятие П/Я Г-4236 Method of the purification of gas from chlorosilane and methylchlorosilane
JP2001248821A (en) * 2000-03-08 2001-09-14 Babcock Hitachi Kk Equipment for waste gas treatment in semiconductor production

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU701672A1 (en) * 1978-01-13 1979-12-05 Предприятие П/Я Г-4236 Method of the purification of gas from chlorosilane and methylchlorosilane
JP2001248821A (en) * 2000-03-08 2001-09-14 Babcock Hitachi Kk Equipment for waste gas treatment in semiconductor production

Also Published As

Publication number Publication date
RU2010120974A (en) 2011-12-10

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR100962695B1 (en) Method and apparatus for treating exhaust gas
US5891404A (en) Exhaust gas treatment unit
JP5347183B2 (en) Method and apparatus for removing fluorine from a gas stream
US20060099123A1 (en) Utilisation of waste gas streams
EA036691B1 (en) Method and apparatus for removing nitrogen oxides from gas streams
US4908195A (en) Process of purifying exhaust gas
JP3294850B2 (en) Exhaust gas treatment from pressurized fluidized bed reactor
RU2450850C2 (en) Method of removing waste gases of silane
KR20050113159A (en) Method and apparatus for treating exhaust gas
RU2520554C1 (en) Gas desulphurisation procedure
RU98182U1 (en) EXHAUST GAS CLEANING PLANT
JP4369751B2 (en) Carbon complete destruction method in high temperature plasma waste treatment system
KR100491351B1 (en) Method and apparatus for treating waste gas containing pfc and/or hfc
Rajanikanth et al. Removal of nitrogen oxides in diesel engine exhaust by plasma assisted molecular sieves
KR101580235B1 (en) Toluen combustion decomposition system for removing toluen
JP2641265B2 (en) Hydrogen purification method
RU2545360C1 (en) Method for combined plasma-photochemical air purification
JP2003170020A (en) Waste gas treater
RO126941B1 (en) Process and installation for thermally plasma treating a gaseous mixture
JPS61197415A (en) Purification of dichlorosilane
RU2624297C1 (en) Method for producing carbon dioxide from flue gases
RU2458860C1 (en) Method of decontaminating spent activated carbon to obtain calorific fuel
RU2309120C1 (en) Organosilica preparation method
KR101235015B1 (en) Volatile organic compound treatment system using honeycomb adsorptive element and ozone, and voc treatment method using it
JP3877980B2 (en) NF3-containing exhaust gas treatment method and apparatus

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20140525