一种尾气回收系统技术方案

本发明专利技术提供一种尾气回收系统，用于回收来自上游工序的尾气，尾气包括氢气、氯化氢气体和氯硅烷气体，尾气回收系统包括尾气冷凝器、尾气分离单元、吸收塔、解析塔和吸收液冷凝器，其中吸收塔的底部输出的含有氯化氢的低温氯硅烷富液被分成两部分，其中第一部分含有氯化氢的低温氯硅烷富液与解析塔的底部输出的氯硅烷贫液混合后进入吸收液冷凝器，经过吸收液冷凝器的冷凝处理后进入吸收塔；其中第二部分含有氯化氢的低温氯硅烷富液与尾气分离单元分离出来的低温氯硅烷液体混合后进入解析塔，以实现吸收塔的底部输出的含有氯化氢的低温氯硅烷富液的部分自循环。本发明专利技术所述尾气回收系统既能实现低耗能又能减少氟利昂的用量，从而降低氟利昂泄露的风险。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及多晶硅
，具体涉及一种尾气回收系统。
技术介绍
目前，国际上生产多晶硅的工艺主要有：改良西门子法、硅烷法、硫化床法和薄膜法。其中，采用改良西门子工艺生产的多晶硅产能最大，约占全世界多晶硅总产能的80％，它是西门子工艺在生产实践中经过不断改进、完善的产物。改良西门子工艺具体为：将三氯氢硅(SiHCl3)和氢气(H2)通入到还原炉内，在1100℃的硅芯上发生反应并在硅芯上沉积成多晶硅。而从还原炉送出的还原尾气会进入尾气回收系统，以分离回收氢气，然后，分离回收的氢气再返回到还原炉内继续发生反应，可见，氢气回收品质的高低将直接影响到生产的多晶硅的质量。尾气回收系统主要回收的物料(即还原尾气)包括氢气、氯化氢(HCl)气体及氯硅烷(包括SiH2Cl2、SiHCl3和SiCl4)气体，一般采用干法尾气回收工艺，具体为：经过四级冷却将还原尾气分离为气相(主要包括氢气和氯化氢气体)和液相(主要包括氯硅烷液体)，然后使气相进入吸收塔，使液相进入解析塔并分离轻组分以形成氯硅烷贫液，再将氯硅烷贫液送至吸收塔，在吸收塔内用来自解析塔的氯硅烷贫液吸收气相中的氯化氢气体以形成含有氯化氢的氯硅烷富液，并将含有氯化氢的氯硅烷富液从吸收塔塔釜送至解析塔，在解析塔内对含有氯化氢的氯硅烷富液分离轻组分以形成氯硅烷贫液并返回吸收塔中，从而实现吸收解析循环，该循环对氢气回收品质的影响很大，而气相中未被吸收的氢气从吸收塔送出至吸附柱，由吸附柱纯化，从而将氢气、氯化氢气体和氯硅烷液体分离回收，然后将分离回收的氢气、氯化氢气体和氯硅烷液体分别送往上、下游工序，因而还原尾气从敞开式生产发展到了闭式循环生产。在实际生产过程中，吸收解析不断循环使得尾气回收系统运行所需的冷量和蒸汽量较高，因而极大地增加了尾气回收过程中的电耗。具体表现为，进入吸收塔的氯硅烷贫液一般需要用氟利昂降温至-40℃，而提供氟利昂的设备主要是压缩机，压缩机运行时电耗较高；进入解析塔的含有氯化氢的氯硅烷富液一般需要控制在60℃，并且需要用蒸汽加热含有氯化氢的氯硅烷富液以分离轻组分，加热蒸汽时的电耗也较高。此外，现有尾气回收系统在运行中使用氟利昂的设备较多且分散，增加了氟利昂泄露的风险，而一旦使用氟利昂的设备泄露，使得氯硅烷或氯化氢泄露至氟利昂机组里面就会导致整个尾气回收系统停车，并需要重新更换氟利昂，进一步增加了生产成本。因此，开发一种既能实现低耗能又能降低氟利昂泄露风险的尾气回收工艺迫在眉睫、势在必行。
技术实现思路
本专利技术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，提供一种既能实现低耗能又能减少氟利昂的用量，以降低氟利昂泄露风险的尾气回收系统。解决本专利技术技术问题所采用的技术方案是：本专利技术提供一种尾气回收系统，用于回收来自上游工序的尾气，所述尾气包括氢气、氯化氢气体和氯硅烷气体，所述尾气回收系统包括尾气冷凝器、尾气分离单元、吸收塔、解析塔和吸收液冷凝器，其中，所述尾气冷凝器用于对所述尾气进行冷凝处理，以形成低温氯硅烷液体和氢气、氯化氢气体混合物，并输出至所述尾气分离单元，所述尾气分离单元用于对所述混合物进行气液分离处理，分离出来的氢气和氯化氢混合气输出至所述吸收塔，而分离出来的低温氯硅烷液体输出至所述解析塔，经所述解析塔的解析处理以形成氯硅烷贫液，并从所述解析塔的底部输出至所述吸收液冷凝器，所述吸收液冷凝器用于对所述氯硅烷贫液进行冷凝处理，以形成低温氯硅烷贫液，并输出至所述吸收塔，所述低温氯硅烷贫液以及所述氢气和氯化氢混合气经所述吸收塔的吸收处理以分别形成氢气和含有氯化氢的低温氯硅烷富液，且形成的氢气从所述吸收塔的顶部输出，形成的含有氯化氢的低温氯硅烷富液从所述吸收塔的底部输出，并与所述尾气分离单元输出的低温氯硅烷液体混合后进入所述解析塔，经所述解析塔的解析处理以分别形成氯化氢气体和氯硅烷贫液，且形成的氯化氢气体从所述解析塔的顶部输出，形成的氯硅烷贫液从所述解析塔的底部输出且经所述吸收液冷凝器的冷凝处理后再次进入所述吸收塔，如此循环往复从而对来自上游工序的尾气进行吸收解析循环处理，并分离出氢气和氯化氢气体，所述吸收塔的底部输出的含有氯化氢的低温氯硅烷富液被分成两部分，其中第一部分含有氯化氢的低温氯硅烷富液与所述解析塔的底部输出的氯硅烷贫液混合后进入所述吸收液冷凝器，经过所述吸收液冷凝器的冷凝处理后进入所述吸收塔，以实现所述吸收塔的底部输出的含有氯化氢的低温氯硅烷富液的部分自循环；其中第二部分含有氯化氢的低温氯硅烷富液与所述尾气分离单元分离出来的低温氯硅烷液体混合后进入所述解析塔。优选地，所述尾气回收系统还包括循环泵，所述循环泵用于对所述第一部分含有氯化氢的低温氯硅烷富液进行增压处理，以形成含有氯化氢的低温高压氯硅烷富液，并与所述解析塔的底部输出的氯硅烷贫液混合后进入所述吸收液冷凝器。优选地，所述第一部分含有氯化氢的低温氯硅烷富液与所述吸收塔的底部输出的含有氯化氢的低温氯硅烷富液的流量百分比为45％-60％；所述第二部分含有氯化氢的低温氯硅烷富液与所述吸收塔的底部输出的含有氯化氢的低温氯硅烷富液的流量百分比为40％-55％。优选地，所述第一部分含有氯化氢的低温氯硅烷富液被分成两部分，其中一部分含有氯化氢的低温氯硅烷富液与所述解析塔的底部输出的氯硅烷贫液混合后进入所述吸收液冷凝器，经过所述吸收液冷凝器的冷凝处理后进入所述吸收塔；其中另一部分含有氯化氢的低温氯硅烷富液进入所述尾气冷凝器的壳程输入端，从而对进入所述尾气冷凝器管程的尾气进行冷凝处理，并从所述尾气冷凝器的壳程输出端输出含有氯化氢的中温氯硅烷富液，与所述尾气分离单元分离出来的低温氯硅烷液体、所述吸收塔底部输出的第二部分含有氯化氢的低温氯硅烷富液混合后进入所述解析塔。优选地，所述尾气回收系统还包括循环泵，所述循环泵用于对所述第一部分含有氯化氢的低温氯硅烷富液进行增压处理，以形成含有氯化氢的低温高压氯硅烷富液，所述含有氯化氢的低温高压氯硅烷富液被分成两部分，其中一部分含有氯化氢的低温高压氯硅烷富液与所述解析塔的底部输出的氯硅烷贫液混合后进入所述吸收液冷凝器；其中另一部分含有氯化氢的低温高压氯硅烷富液进入所述尾气冷凝器的壳程输入端。优选地，所述尾气回收系统还包括氯化氢冷凝器，用于将所述解析塔顶部输出的氯化氢气体冷凝为氯化氢液体，所述第一部分含有氯化氢的低温氯硅烷富液被分成两部分，其中一部分含有氯化氢的低温氯硅烷富液与所述解析塔的底部输出的氯硅烷贫液混合后进入所述吸收液冷凝器，经过所述吸收液冷凝器的冷凝处理后进入所述吸收塔；其中另一部分含有氯化氢的低温氯硅烷富液进入所述氯化氢冷凝器的壳程输入端，从而对进入所述氯化氢冷凝器管程的氯化氢气体进行冷凝处理，并从所述氯化氢冷凝器的壳程输出端输出含有氯化氢的中温氯硅烷富液，与所述尾气分离单元分离出来的低温氯硅烷液体、所述吸收塔底部输出的第二部分含有氯化氢的低温氯硅烷富液混合后进入所述解析塔。优选地，所述尾气回收系统还包括循环泵，所述循环泵用于对所述第一部分含有氯化氢的低温氯硅烷富液进行增压处理，以形成含有氯化氢的低温高压氯硅烷富液，所述含有氯化氢的低温高压氯硅烷富液被分成两部分，其中一部分含有氯化氢的低温高<本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种尾气回收系统，用于回收来自上游工序的尾气，所述尾气包括氢气、氯化氢气体和氯硅烷气体，所述尾气回收系统包括尾气冷凝器、尾气分离单元、吸收塔、解析塔和吸收液冷凝器，其中，所述尾气冷凝器用于对所述尾气进行冷凝处理，以形成低温氯硅烷液体和氢气、氯化氢气体混合物，并输出至所述尾气分离单元，所述尾气分离单元用于对所述混合物进行气液分离处理，分离出来的氢气和氯化氢混合气输出至所述吸收塔，而分离出来的低温氯硅烷液体输出至所述解析塔，经所述解析塔的解析处理以形成氯硅烷贫液，并从所述解析塔的底部输出至所述吸收液冷凝器，所述吸收液冷凝器用于对所述氯硅烷贫液进行冷凝处理，以形成低温氯硅烷贫液，并输出至所述吸收塔，所述低温氯硅烷贫液以及所述氢气和氯化氢混合气经所述吸收塔的吸收处理以分别形成氢气和含有氯化氢的低温氯硅烷富液，且形成的氢气从所述吸收塔的顶部输出，形成的含有氯化氢的低温氯硅烷富液从所述吸收塔的底部输出，并与所述尾气分离单元输出的低温氯硅烷液体混合后进入所述解析塔，经所述解析塔的解析处理以分别形成氯化氢气体和氯硅烷贫液，且形成的氯化氢气体从所述解析塔的顶部输出，形成的氯硅烷贫液从所述解析塔的底部输出且经所述吸收液冷凝器的冷凝处理后再次进入所述吸收塔，如此循环往复从而对来自上游工序的尾气进行吸收解析循环处理，并分离出氢气和氯化氢气体，其特征在于，所述吸收塔的底部输出的含有氯化氢的低温氯硅烷富液被分成两部分，其中第一部分含有氯化氢的低温氯硅烷富液与所述解析塔的底部输出的氯硅烷贫液混合后进入所述吸收液冷凝器，经过所述吸收液冷凝器的冷凝处理后进入所述吸收塔，以实现所述吸收塔的底部输出的含有氯化氢的低温氯硅烷富液的部分自循环；其中第二部分含有氯化氢的低温氯硅烷富液与所述尾气分离单元分离出来的低温氯硅烷液体混合后进入所述解析塔。...

【技术特征摘要】
1.一种尾气回收系统，用于回收来自上游工序的尾气，所述尾气包括氢气、氯化氢气体和氯硅烷气体，所述尾气回收系统包括尾气冷凝器、尾气分离单元、吸收塔、解析塔和吸收液冷凝器，其中，所述尾气冷凝器用于对所述尾气进行冷凝处理，以形成低温氯硅烷液体和氢气、氯化氢气体混合物，并输出至所述尾气分离单元，所述尾气分离单元用于对所述混合物进行气液分离处理，分离出来的氢气和氯化氢混合气输出至所述吸收塔，而分离出来的低温氯硅烷液体输出至所述解析塔，经所述解析塔的解析处理以形成氯硅烷贫液，并从所述解析塔的底部输出至所述吸收液冷凝器，所述吸收液冷凝器用于对所述氯硅烷贫液进行冷凝处理，以形成低温氯硅烷贫液，并输出至所述吸收塔，所述低温氯硅烷贫液以及所述氢气和氯化氢混合气经所述吸收塔的吸收处理以分别形成氢气和含有氯化氢的低温氯硅烷富液，且形成的氢气从所述吸收塔的顶部输出，形成的含有氯化氢的低温氯硅烷富液从所述吸收塔的底部输出，并与所述尾气分离单元输出的低温氯硅烷液体混合后进入所述解析塔，经所述解析塔的解析处理以分别形成氯化氢气体和氯硅烷贫液，且形成的氯化氢气体从所述解析塔的顶部输出，形成的氯硅烷贫液从所述解析塔的底部输出且经所述吸收液冷凝器的冷凝处理后再次进入所述吸收塔，如此循环往复从而对来自上游工序的尾气进行吸收解析循环处理，并分离出氢气和氯化氢气体，其特征在于，所述吸收塔的底部输出的含有氯化氢的低温氯硅烷富液被分成两部分，其中第一部分含有氯化氢的低温氯硅烷富液与所述解析塔的底部输出的氯硅烷贫液混合后进入所述吸收液冷凝器，经过所述吸收液冷凝器的冷凝处理后进入所述吸收塔，以实现所述吸收塔的底部输出的含有氯化氢的低温氯硅烷富液的部分自循环；其中第二部分含有氯化氢的低温氯硅烷富液与所述尾气分离单元分离出来的低温氯硅烷液体混合后进入所述解析
\t塔。2.根据权利要求1所述的尾气回收系统，其特征在于，所述尾气回收系统还包括循环泵，所述循环泵用于对所述第一部分含有氯化氢的低温氯硅烷富液进行增压处理，以形成含有氯化氢的低温高压氯硅烷富液，并与所述解析塔的底部输出的氯硅烷贫液混合后进入所述吸收液冷凝器。3.根据权利要求1所述的尾气回收系统，其特征在于，所述第一部分含有氯化氢的低温氯硅烷富液与所述吸收塔的底部输出的含有氯化氢的低温氯硅烷富液的流量百分比为45％-60％；所述第二部分含有氯化氢的低温氯硅烷富液与所述吸收塔的底部输出的含有氯化氢的低温氯硅烷富液的流量百分比为40％-55％。4.根据权利要求1所述的尾气回收系统，其特征在于，所述第一部分含有氯化氢的低温氯硅烷富液被分成两部分，其中一部分含有氯化氢的低温氯硅烷富液与所述解析塔的底部输出的氯硅烷贫液混合后进入所述吸收液冷凝器，经过所述吸收液冷凝器的冷凝处理后进入所述吸收塔；其中另一部分含有氯化氢的低温氯硅烷富液进入所述尾气冷凝器的壳程输入端，从而对进入所述尾气冷凝器管程的尾气进行冷凝处理，并从所述尾气冷凝器的壳程输出端输出含有氯化氢的中温氯硅烷富液，与所述尾气分离单元分离出来的低温氯硅烷液体、所述吸收塔底部输出的第二部分含有氯化氢的低温氯硅烷富液混合后进入所述解析塔。5.根据权利要求4所述的尾气回收系统，其特征在于，所述尾气回收系统还包括循环泵，所述循环泵用于对所述第一部分含有氯化氢的低温氯硅烷富液进行增压处理，以形成含有氯化氢的低温高压氯硅烷富液，所述含有氯化氢的低温高压氯硅烷富液被分成两部分，其中一部分含有氯化氢的低温高压氯硅烷富液与所

【专利技术属性】
技术研发人员：夏祥剑，黄彬，叶冬梅，张凯兴，王瑞聪，
申请(专利权)人：新特能源股份有限公司，
类型：发明
国别省市：新疆;65