[发明专利]处理多晶硅还原尾气的方法和系统

说明书

技术领域

本发明涉及多晶硅生产领域，具体而言，本发明涉及处理多晶硅还原尾气的方法和系统。

背景技术

在传统的西门子干法回收工艺中，通常采用“除尘、深冷、压缩、深冷、吸附”的方法得到纯氢气的，其流程较复杂，而且气体中的杂质始终在系统内循环，不利于提高多晶硅产品质量，若需要外排，就会有较多的废气产生。虽然现在的干法回收工艺有所改进，能耗有所降低，但气体中氯硅烷的分离仍然依赖于冷凝的方法。然而，随着温度的降低，还原尾气中氯硅烷含量逐渐降低，分离效果逐渐降低，但能耗却增加较多，所以节能降耗的空间有限。

因此，多晶硅生产过程中还原尾气的处理有待进一步改进。

发明内容

本发明旨在至少在一定程度上解决上述技术问题之一或至少提供一种有用的商业选择。为此，本发明的一个目的在于提出一种流程简单、更加节能的处理多晶硅还原尾气的方法和系统。

根据本发明的一个方面，本发明提出了处理多晶硅还原尾气的方法，包括：将所述多晶硅还原尾气进行除尘处理，以便得到经过除尘的还原尾气；将所述经过除尘的还原尾气进行冷凝处理，以便得到第一氯硅烷和经过冷凝处理的还原尾气；将所述经过冷凝处理的还原尾气进行第一加压冷却处理，以便得到第二氯硅烷和经过第一加压冷却处理的还原尾气；将所述经过第一加压冷却处理的还原尾气进行吸附处理，以便得到氢气和含有氯硅烷和氯化氢的吸附剂；将所述含有氯硅烷和氯化氢的吸附剂进行脱吸处理，以便得到包含氯硅烷和氯化氢的混合气体；将所述包含氯硅烷和氯化氢的混合气体进行第二加压冷却处理，以便得到第三氯硅烷和包含氯化氢的不凝气。根据本发明实施例的处理多晶硅还原尾气的方法，可以实现多晶硅还原尾气的循环利用，并且能够显著降低加工能耗和还原尾气对环境的污染。

另外，根据本发明上述实施例的处理多晶硅还原尾气的方法还可以具有如下附加的技术特征：

在本发明的一些实施例中，所述经过冷凝处理的还原尾气的温度为30～40摄氏度。由此，可以显著降低加工能耗和还原尾气对环境的污染。

在本发明的一些实施例中，所述经过第一加压冷却处理的还原尾气的压力为0.9～1.2Mpa，温度为30～40摄氏度。由此，可以进一步降低加工能耗和还原尾气对环境的污染。

在本发明的一些实施例中，所述吸附处理是在0.9～1.2Mpa的压力下进行的，所述脱吸处理是在-0.09～-0.07MPa的压力下进行的。由此，可以进一步降低加工能耗和还原尾气对环境的污染。

在本发明的一些实施例中，所述包含氯硅烷和氯化氢的混合气体的压力为0.01～0.03Mpa。由此，可以进一步降低加工能耗和还原尾气对环境的污染。

在本发明的一些实施例中，所述不凝气的压力为0.3～0.5Mpa，温度为-40～-20摄氏度。由此，可以进一步降低加工能耗和还原尾气对环境的污染。

在本发明的一些实施例中，所述处理多晶硅还原尾气的方法进一步包括：对所述第一氯硅烷、第二氯硅烷、第三氯硅烷进行提纯处理。由此，经过对氯硅烷冷凝液进行提纯处理，以便将氯硅烷中的四氯化硅、三氯氢硅、二氯二氢硅相互分离开来。

在本发明的一些实施例中，所述处理多晶硅还原尾气的方法还包括，将所述包含氯化氢的不凝气用于制备白炭黑。由此，可以将多晶硅还原尾气转化为高附加值的白炭黑，以便进一步降低白炭黑生产成本。

在本发明的一些实施例中，所述除尘处理是在0.4～0.6MPa的压力下进行的。由此，可以进一步降低加工能耗和还原尾气对环境的污染。