[实用新型]一种多晶硅还原尾气节能喷淋回收氯硅烷装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及多晶硅尾气回收技术领域，特别是有硅粉制备三氯氢硅装置的多晶硅还原尾气的回收系统。

背景技术

由于多晶硅生产企业在大规模的扩建，导致多晶硅价格的走低，因而必须降低多晶硅生产成本，以增加产品的竞争力。在多晶硅生产过程中还原装置产生大量尾气，尾气中含有硅烷、氢气、氯化氢。需将这些物料分离回收，可以降低成本、减少环境污染，回收的硅烷经精馏分离提纯后去还原装置，剩余含氯化氢尾气可以直接和硅粉合成三氯氢硅或继续净化后的得到高纯氢气返回还原装置。目前回收方法有湿法回收和干法回收。湿法回收装置导致多晶硅成本较大，目前该装置已经淘汰，现有多晶硅厂主要采用干法回收装置，而干法回收以CDI技术居多，但是CDI干法回收技术能耗还是相对较高。本实用新型对现有尾气干法装置中设备进行改进优化进而降低大规模多晶硅生产中尾气回收能耗具有重要的意义。

发明内容

本实用新型的目的是将CDI尾气回收装置中低温喷淋设备改为常温喷淋设备，可节约设备投资和降低能耗。

本实用新型采取的技术方案是：一种多晶硅还原尾气节能喷淋回收氯硅烷装置，其包括喷淋洗涤塔、气气换热器、冷冻水冷却器、深冷器、洗涤气气液分离罐、液液换热器、洗涤液循环泵和冷凝液回收泵，所述喷淋洗涤塔的进气口连接还原尾气的出口，喷淋洗涤塔的出气口依次连接所述气气换热器、冷冻水冷却器和深冷器，气气换热器、冷冻水冷却器和深冷器相互级联，同时气气换热器、冷冻水冷却器和深冷器还分别与所述洗涤气气液分离罐相连，洗涤气气液分离罐的出口通过所述冷凝液回收泵与液液换热器相连，所述液液换热器的两端分别与喷淋洗涤塔的底部出液口和上部进液口相连接，并通过设置洗涤液循环泵构成洗涤液循环回路，液液换热器的出口连接回收硅烷去精馏装置。

所述喷淋洗涤塔的进气口和出气口之间设有用于接触反应的填料。

所述洗涤液循环泵设置在喷淋洗涤塔的底部出液口和液液换热器之间。

本实用新型的有益效果是：取消了低温洗涤，因低温CDI低温淋洗循环量较大，消耗的冷量也较大，而本实用新型采用常温淋洗设备，先分离一部分氯硅烷，再将尾气逐级冷却、冷凝分离出氯硅烷。可大大减少能耗，节省设备投资费用。

附图说明

图1是还原尾气节能喷淋回收氯硅烷装置示意图。

图中：1-喷淋洗涤塔、2-气气换热器、3-冷冻水冷却器、4-深冷器、5-洗涤气气液分离罐、6-洗涤液循环泵、7-液液换热器、8-冷凝液回收泵。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本实用新型进行详细说明。

图1所示，一种多晶硅还原尾气节能喷淋回收氯硅烷装置，该装置是将还原尾气送入常温喷淋洗涤塔1，经循环洗涤液洗去部分硅烷，塔顶尾气经一系列换热、冷却、冷凝后分离出大部分硅烷。本装置包括喷淋洗涤塔1、气气换热器2、冷冻水冷却器3、深冷器4、洗涤气气液分离罐5、液液换热器7、洗涤液循环泵6和冷凝液回收泵8，所述喷淋洗涤塔1的进气口连接还原尾气的出口，喷淋洗涤塔1的出气口依次连接所述气气换热器2、冷冻水冷却器3和深冷器4，气气换热器2、冷冻水冷却器3和深冷器4相互级联，同时气气换热器2、冷冻水冷却器3和深冷器4还分别与所述洗涤气气液分离罐5相连，洗涤气气液分离罐5的出口通过所述冷凝液回收泵8与液液换热器7相连，所述液液换热器7的两端分别与喷淋洗涤塔1的底部出液口和上部进液口相连接，并通过设置洗涤液循环泵6构成洗涤液循环回路，液液换热器7的出口连接回收硅烷去精馏装置。

本实用新型的具体操作如下：

以年产6000吨多晶硅，约37040kg/h还原尾气为原料，本装置的操作方法如下：

还原装置来的尾气（6barg，50℃，含氢气、氯硅烷、氯化氢）进入喷淋洗涤塔1与循环洗涤液在填料表面逆流接触，分离部分硅烷，气体从塔顶出来经过气气换热器2与冷凝气逆流换热将温度降至35℃，再经冷冻水冷却器3冷至12℃，然后经深冷器4进一步冷凝分离大部分硅烷，冷凝气经气气换热器2升温至30℃送出。各级冷凝液经洗涤气气液分离罐5收集后与循环洗涤液经液液换热器7回收能量后，汇合喷淋洗涤塔4采出的硅烷一起送去精馏装置。

采用本实用新型装置与传统CDI尾气回收装置的能耗比较如下表所示：