[发明专利]一种应用于多晶硅还原尾气回收系统的吸附装置

说明书

本发明提供一种应用于多晶硅还原尾气回收系统的吸附装置，用于对含杂质氢气进行除杂提纯，所述吸附装置包括氢气吸附塔、氢气再生塔、第一吸附剂传送管线和第二吸附剂传送管线，所述氢气吸附塔用于对所述含杂质氢气进行吸附处理，并输出纯净的氢气和饱和后的吸附剂，所述饱和后的吸附剂通过第二吸附剂传送管线进入氢气再生塔；所述氢气再生塔用于对所述饱和后的吸附剂进行再生处理，并输出洁净的吸附剂，所述洁净的吸附剂通过第一吸附剂传送管线返回氢气吸附塔。本发明所述吸附装置无需进行冷热交替操作。

技术领域

本发明涉及多晶硅生产技术领域，具体涉及一种应用于多晶硅还原尾气回收系统的吸附装置。

背景技术

在现有的多晶硅生产过程中，还原工序产生的还原尾气主要包括氢气、氯化氢、二氯二氢硅、三氯氢硅和四氯化硅。为了回收还原尾气中的氢气，需要通过尾气分离装置将还原尾气中的大部分氯硅烷分离出来，并形成含氯化氢和其他杂质的氢气，再依次通过氯化氢吸收塔和活性炭(或分子筛)吸附柱设备依次吸收所述氢气中的氯化氢和其他杂质，从而得到纯净的氢气供还原工序使用。

但是，不论是活性炭吸附柱设备还是分子筛吸附柱设备，每套吸附柱设备都是由两台结构及工艺相同的吸附塔组成，其吸附过程为间歇过程。具体地，如图1所示，第一吸附塔101吸附使用一段时间后，其吸附剂中的杂质含量不断上升，当吸附剂中的杂质含量过多时吸附能力明显变差，需要对其进行脱杂的再生处理使之再次获得吸附的能力，这时就需要将含杂质氢气的进气从第一吸附塔101切换至第二吸附塔102，并利用第二吸附塔102进行吸附除杂操作，当第二吸附塔102中吸附剂的杂质含量过多时，再次将含杂质氢气的进气切换至已再生的第一吸附塔101，这两台吸附塔之间的切换操作过程即为间歇过程。

由于每台吸附塔中吸附剂的再生脱杂的工艺条件是低压高温，而吸附除杂的工艺条件是高压低温，因此在吸附塔切换操作的过程中，需要不断使用热水(或导热油)进行升温以脱杂再生，以及使用冷水(或导热油)进行降温以吸附杂质，从而达到各自操作所需的工艺条件，因此使得每台吸附塔长期处于冷热交替使用状态。这会导致吸附柱设备的机械强度下降，水或导热油就会漏到吸附柱设备里，进而进入纯净的氢气中并随之进入还原工序，导致生产的多晶硅产品质量下滑。而且，在再生过程中，由于吸附剂受热不均，导致吸附剂的再生程度不同，从而埋下了质量隐患。例如，吸附剂脱杂不彻底，导致吸附剂的吸附能力下降；含杂质的氢气通过吸附塔后，其杂质含量没有降到预期值。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是针对现有技术中所存在的上述缺陷，提供一种无需进行冷热交替操作的应用于多晶硅还原尾气回收系统的吸附装置。

解决本发明技术问题所采用的技术方案是：

本发明提供一种应用于多晶硅还原尾气回收系统的吸附装置，用于对含杂质氢气进行除杂提纯，所述吸附装置包括氢气吸附塔、氢气再生塔、第一吸附剂传送管线和第二吸附剂传送管线，所述氢气吸附塔用于对所述含杂质氢气进行吸附处理，并输出纯净的氢气和饱和后的吸附剂，所述饱和后的吸附剂通过第二吸附剂传送管线进入氢气再生塔；所述氢气再生塔用于对所述饱和后的吸附剂进行再生处理，并输出洁净的吸附剂，所述洁净的吸附剂通过第一吸附剂传送管线返回氢气吸附塔。

可选地，所述含杂质氢气从氢气吸附塔的底部进入其中，自下而上经过塔内吸附剂的吸附处理后，形成纯净的氢气并从氢气吸附塔的顶部输出。

可选地，所述吸附装置还包括位于氢气吸附塔下方的第一吸附剂储存罐和位于氢气再生塔上方的第二吸附剂储存罐，其中第一吸附剂储存罐通过管线分别与氢气吸附塔的底部和第二吸附剂传送管线的一端相连，第二吸附剂储存罐通过管线分别与第二吸附剂传送管线的另一端和氢气再生塔的顶部相连，二者均用于暂存氢气吸附塔输出的饱和后的吸附剂。