[实用新型]一种用于三氯氢硅生产的除尘系统

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种三氯氢硅合成装置和冷氢化装置（四氯化硅加氢）中流化床反应器出口气体的除尘系统。

背景技术

多晶硅作为制造集成电路衬底、太阳能电池等产品的主要原料，是发展信息产业和新能源产业的重要基石。目前，国内外生产多晶硅主要采用的是改良西门子法，该方法每生产1吨的多晶硅需要消耗19~24吨的三氯氢硅，同时副产15~20吨的四氯化硅，四氯化硅极易与水反应生成氯化氢，直接排放严重污染环境。

三氯氢硅作为多晶硅生产的主要原料，目前都是通过硅粉和氯化氢在流化床反应器中进行气固相反应来生产。四氯化硅作为多晶硅生产的主要副产物，目前最为有效的方法是采用冷氢化技术进行处理，把四氯化硅转化为三氯氢硅，实现了装置内部的密闭循环和污染物的零排放。

在三氯氢硅合成装置和冷氢化装置中，从流化床反应器出来的反应气体含有四氯化硅、三氯氢硅、氢气、二氯二氢硅、高沸物、金属氯化物、轻组份以及少量硅粉。经旋风除尘、热量回收（三氯氢硅合成装置一般不含有热量回收）、湿法除尘、冷凝后，氯硅烷被冷凝下来，将冷凝下来的氯硅烷进行精馏，分离出四氯化硅和三氯氢硅。

在传统的湿法洗涤过程中，经旋风除尘或热量回收后的反应气体直接进入到洗涤塔塔釜液相中进行洗涤，由于反应气体流量和温度的瞬时波动，导致液位波动较大，不易控制，同时汽化的气体在上升过程中很易夹带硅粉和凝华下来的金属氯化物，造成洗涤塔顶部冷凝器被堵塞，影响装置的连续稳定运行。此外由于反应气体在塔釜不断的鼓泡，硅粉、金属氯化物以及高沸物在塔釜没有一个沉积的过程，使得由塔釜排出的液体中硅粉、金属氯化物以及高沸物等杂质含量低，增大了后续氯硅烷回收系统的负荷。

实用新型内容

本实用新型的目的在于克服上述除尘方式存在的不足，提供一种用于三氯氢硅生产的除尘系统，解决冷凝器堵塞的问题，保证塔釜顺利排料。

本实用新型的技术方案是：一种用于三氯氢硅生产的除尘系统，包括洗涤塔和洗涤塔顶部的冷凝器，其中洗涤塔由位于上部的洗涤部分和位于下部的沉降部分组成，其特征在于，还包括文丘里洗涤器、气液分离罐和循环泵，所述洗涤塔上部设有气体出口和洗涤液进口，洗涤塔下部设有气体进口、液体进口和液体出口，洗涤塔底部设有浆料出口；气液分离罐一端与文丘里洗涤器连接，另外两端分别与气体进口和液体进口连接；循环泵一端与文丘里洗涤器连接，另一端与液体出口连接。

所述洗涤塔上部为穿流板和筛板相结合的形式。

所述洗涤塔下部的直径大于上部的直径，洗涤塔底部为锥形。

所述洗涤塔下部设有内件挡板。

所述洗涤液进口为一个或多个。

所述液体进口位于挡板下方，液体出口位于挡板上方。

在本实用新型提供的除尘系统中，反应气体在进入洗涤塔之前先进入文丘里洗涤器进行初步的洗涤，以除去气体中绝大部分的硅粉，同时对反应气体进行了降温，减轻了后续洗涤塔的负荷，提高了洗涤效果，使得气体在进入冷凝器时不会堵塞管道和设备，保证了装置连续稳定的运行。此外由气液分离罐出来的气体从洗涤塔下部的气相中进入，避免了塔釜液位的剧烈波动，同时有利于塔釜硅粉、金属氯化物以及高沸物等杂质的沉积和排出，减轻了后续氯硅烷回收系统的负荷。

附图说明

图1是本实用新型的系统结构示意图。

具体实施方式

为了进一步的了解本实用新型，下面结合附图对本实用新型进行详细描述。

如图1所示，来自流化床的含尘反应气体1经旋风除尘或热量回收后，进入文丘里洗涤器2，同时由循环泵13将洗涤塔7塔釜液6送至文丘里洗涤器2，完成反应气体的初步洗涤。经文丘里洗涤器2洗涤后，气体中颗粒较大的硅粉被除去，同时反应气体得到了降温。洗涤后的气液两相在气液分离罐3中分离，气体4自洗涤塔7下部的气体进口进入洗涤塔7，液体5自洗涤塔7下部的液体进口进入洗涤塔7。进入洗涤塔7的气体4自下向上流动，洗涤塔7上部设有洗涤液进口，洗涤液11自洗涤液进口进入洗涤塔7，自上向下流动，与上升的含尘气体发生传质和传热，在这个过程中含尘气体得到了进一步的洗涤和降温，为了强化传质、传热以及洗涤的效果，在洗涤塔7上部设有大孔径的穿流板15和筛板14。经过洗涤净化后的气体由洗涤部分的气体出口排出，出洗涤塔7的气体8经冷凝器9冷凝，一部分凝液作为洗涤塔7的洗涤液11由顶部重新进入洗涤塔7，另外一部分凝液10送往精馏装置。