一种多晶硅还原生产中的尾气中的二氯二氢硅的回收方法和装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种多晶硅还原生产中的尾气中的二氯二氢硅的回收方法和装置，该方法包括以下步骤：(1)将多晶硅还原生产中的尾气进行解析分离，得到分离开的氯化氢和氯硅烷；(2)对所述氯硅烷进行吸附除掉含有硼磷的杂质；(3)进行一级精馏脱除轻组分；(4)进行二级精馏脱除重组分，得到二氯二氢硅。不需要消耗大量的碱液和水，可以通过解析、吸附、一级精馏、二级精馏过程便得到二氯二氢硅，尾气处理成本低，污染少。

【技术实现步骤摘要】
一种多晶硅还原生产中的尾气中的二氯二氢硅的回收方法和装置
本专利技术属于多晶硅生产
，具体涉及一种多晶硅还原生产中的尾气中的二氯二氢硅的回收方法和装置。
技术介绍
多晶硅企业在多晶硅还原生产中会产生大量的尾气，尾气的排放速度平均为5000～10000NM3/h。上述尾气的主要成分包括：四氯化硅、三氯氢硅、二氯二氢硅、氯化氢、氢气和微量的三氯化磷、五氯化磷、三氯化硼、硼烷、磷烷及金属氯化物(其中，三氯化磷、五氯化磷、三氯化硼、硼烷、磷烷及金属氯化物均为微量的)等。通常情况下，这些尾气都会被送到残液装置，采用碱液对尾气进行淋洗，再通过水洗后排入大气。尾气中的氯硅烷气大部分在碱液淋洗状态下被中和，中和后的物料被送入到压滤机压滤得到废渣，废渣送至外界进行处理。且上述尾气处理过程中消耗大量碱液和水，尾气处理成本较高。
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存在的上述不足，提供一种多晶硅还原生产中的尾气中的二氯二氢硅的回收方法和装置，该方法处理过程简单，不使用碱液和水，能有效得到二氯二氢硅。解决本专利技术技术问题所采用的技术方案是提供一种多晶硅还原生产中的尾气中的二氯二氢硅的回收方法，包括以下步骤：(1)将多晶硅还原生产中的尾气进行解析分离，得到分离开的氯化氢和氯硅烷；(2)对所述氯硅烷进行吸附除掉含有硼磷的杂质；(3)进行一级精馏脱除轻组分；(4)进行二级精馏脱除重组分，得到二氯二氢硅。优选的是，所述步骤(1)中，所述解析的温度为-50～160℃，所述解析的压力为0.5～1.2MPa。优选的是，所述步骤(1)中，所述解析分离出来的氯硅烷的温度为-30～-10℃。优选的是，所述步骤(2)中，所述进行吸附时所用的吸附剂的组成包括：20％～60％的质量百分比的硅胶、10％～30％的质量百分比的氧化铝及10％～70％的质量百分比的活性炭。优选的是，所述步骤(3)中，所述进行一级精馏的压力为0.4～0.5MPa。优选的是，所述步骤(4)中，所述进行二级精馏的压力为0.4～0.5MPa。本专利技术提供一种多晶硅还原生产中的尾气中的二氯二氢硅的回收装置，包括：解析塔，用于将多晶硅还原生产中的尾气进行解析分离，得到分离开的氯化氢和氯硅烷；吸附柱，与所述解析塔连接，所述吸附柱用于对所述氯硅烷进行吸附除掉含有硼磷的杂质；一级精馏塔，与所述吸附柱连接，所述一级精馏塔用于进行一级精馏脱除轻组分；二级精馏塔，与所述一级精馏塔连接，所述二级精馏塔用于进行二级精馏脱除重组分，得到二氯二氢硅。优选的是，所述解析塔内进行解析时的温度为-50～160℃，压力为0.5～1.2MPa优选的是，所述解析塔的塔顶的温度为-30～-10℃。优选的是，所述吸附柱内的吸附剂的组成包括：20％～60％的质量百分比的硅胶、10％～30％的质量百分比的氧化铝及10％～70％的质量百分比的活性炭。优选的是，所述一级精馏塔进行精馏时的压力为0.4～0.5MPa。优选的是，所述二级精馏塔进行精馏时的压力为0.4～0.5MPa。优选的是，所述一级精馏塔、所述二级精馏塔均为非金属填料塔，且为内衬聚四氟乙烯填料塔。通过本专利技术中的多晶硅还原生产中的尾气中的二氯二氢硅的回收方法和装置，不需要消耗大量的碱液和水，可以通过解析、吸附、一级精馏、二级精馏过程便得到二氯二氢硅，尾气处理成本低，污染少。附图说明图1是本专利技术实施例2中的晶硅还原尾气中的二氯二氢硅的回收装置的结构示意图。图中：1-解析塔；11-解析塔的塔顶；12-解析塔的塔釜；2-吸附柱；21-吸附柱的进料口；22-吸附柱的出料口；3-一级精馏塔；31-一级精馏塔的进料口；32-一级精馏塔的塔顶；33-一级精馏塔的塔釜；4-二级精馏塔；41-二级精馏塔的进料口；42-二级精馏塔的塔顶；43-二级精馏塔的塔釜；5-精制三氯氢硅储罐。具体实施方式为使本领域技术人员更好地理解本专利技术的技术方案，下面结合附图和具体实施方式对本专利技术作进一步详细描述。实施例1本实施例提供一种多晶硅还原生产中的尾气中的二氯二氢硅的回收方法，包括以下步骤：(1)将多晶硅还原生产中的尾气进行解析分离，得到分离开的氯化氢和氯硅烷；(2)对所述氯硅烷进行吸附除掉含有硼磷的杂质；(3)进行一级精馏脱除轻组分；(4)进行二级精馏脱除重组分，得到二氯二氢硅。优选的是，所述步骤(1)中，所述解析的温度为-50～160℃，所述解析的压力为0.5～1.2MPa。优选的是，所述步骤(1)中，所述解析分离出来的氯硅烷的温度为-30～-10℃。优选的是，所述步骤(2)中，所述进行吸附时所用的吸附剂的组成包括：20％～60％的质量百分比的硅胶、10％～30％的质量百分比的氧化铝及10％～70％的质量百分比的活性炭。优选的是，所述步骤(3)中，所述进行一级精馏的压力为0.4～0.5MPa。优选的是，所述步骤(4)中，所述进行二级精馏的压力为0.4～0.5MPa。通过本实施例中的多晶硅还原生产中的尾气中的二氯二氢硅的回收方法，不需要消耗大量的碱液和水，可以通过解析、吸附、一级精馏、二级精馏过程便得到二氯二氢硅，尾气处理成本低，污染少。实施例2如图1所示，本实施例提供一种多晶硅还原生产中的尾气中的二氯二氢硅的回收装置，包括：解析塔1，用于将多晶硅还原生产中的尾气进行解析分离，得到分离开的氯化氢和氯硅烷。所述解析塔1具体为氯化氢富液分离塔，将溶解于氯硅烷中的氯化氢进行分离。可以通过解析塔1对氯硅烷进行预分离，降低下游提纯分离装置的生产负荷。多晶硅还原生产中的尾气主要包括四氯化硅、三氯氢硅、二氯二氢硅、氯化氢、氢气和微量的三氯化磷、五氯化磷、三氯化硼、硼烷、磷烷及金属氯化物(其中，三氯化磷、五氯化磷、三氯化硼、硼烷、磷烷及金属氯化物均为微量的)。氯化氢的沸点较低(常压状态下沸点为-85℃)，它与氯硅烷的沸点差距大，所以可以通过解析塔1进行解析分离。将多晶硅还原生产中的尾气通过解析塔1进行解析分离后，通常氯化氢以不凝气的形式从解析塔的塔顶11的换热器外排分离；同时，解析塔的塔顶11富集较多的轻组分氯硅烷(主要为二氯二氢硅与三氯氢硅)，解析塔的塔顶11的轻组分氯硅烷被冷凝为液相状态，轻组分氯硅烷通过解析塔的塔顶11的液相回流管线回到解析塔1内建立循环；从解析塔的塔顶11的液相回流管线引出一支流股采出液相状态的轻组分氯硅烷，解析塔的塔釜12为重组分氯硅烷富集区域，重组分氯硅烷从解析塔的塔釜12采出后进入下游提纯分离装置。液相状态的轻组分氯硅烷中主要包括三氯氢硅、二氯二氢硅和少量氯化氢的混合物。在解析塔1内初步完成多晶硅还原生产中的尾气的预分离，在氯硅烷总量不变的情况下，通过解析塔的塔顶11采出液相低温轻组分氯硅烷，降低了解析塔的塔釜12采出的重组分氯硅烷进入下游提纯分离装置的氯硅烷量，减轻了下游提纯装置的除杂分离负荷，尤其在生产满负荷运行状态下，该步骤显得尤为重要。吸附柱2，与所述解析塔1连接，所述吸附柱2用于对所述氯硅烷进行吸附除掉含有硼磷的杂质。具体的，吸附柱的进料口21与解析塔的塔顶11连接。通过吸附柱2后，得到了经过吸附除杂后的轻组分氯硅烷。具体的，本实施例中的吸附柱2为装填有吸附剂的氯硅烷净化设备，该设备能够将液相氯硅烷中的微量硼磷杂质吸附脱除。一级精馏塔3，与所述吸附柱2本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种多晶硅还原生产中的尾气中的二氯二氢硅的回收方法，其特征在于，包括以下步骤： (1)将多晶硅还原生产中的尾气进行解析分离，得到分离开的氯化氢和氯硅烷； (2)对所述氯硅烷进行吸附除掉含有硼磷的杂质； (3)进行一级精馏脱除轻组分； (4)进行二级精馏脱除重组分，得到二氯二氢硅。

【技术特征摘要】
1.一种多晶硅还原生产中的尾气中的二氯二氢硅的回收方法，其特征在于，包括以下步骤：(1)将多晶硅还原生产中的尾气通过解析塔进行解析分离，得到分离开的氯化氢和氯硅烷，解析塔的塔顶的轻组分氯硅烷被冷凝为液相状态；(2)对液相状态的轻组分氯硅烷进行吸附除掉含有硼磷的杂质；(3)进行一级精馏脱除轻组分；(4)进行二级精馏脱除重组分，得到二氯二氢硅。2.根据权利要求1所述的多晶硅还原生产中的尾气中的二氯二氢硅的回收方法，其特征在于，所述步骤(1)中，所述解析的温度为-50～160℃，所述解析的压力为0.5～1.2MPa。3.根据权利要求1所述的多晶硅还原生产中的尾气中的二氯二氢硅的回收方法，其特征在于，所述步骤(1)中，所述解析分离出来的氯硅烷的温度为-30～-10℃。4.根据权利要求1所述的多晶硅还原生产中的尾气中的二氯二氢硅的回收方法，其特征在于，所述步骤(2)中，所述进行吸附时所用的吸附剂的组成包括：20％～60％的质量百分比的硅胶、10％～30％的质量百分比的氧化铝及10％～70％的质量百分比的活性炭。5.根据权利要求1所述的多晶硅还原生产中的尾气中的二氯二氢硅的回收方法，其特征在于，所述步骤(3)中，所述进行一级精馏的压力为0.4～0.5MPa。6.根据权利要求1所述的多晶硅还原生产中的尾气中的二氯二氢硅的回收方法，其特征在于，所述步骤(4)中，所述进行二级精馏的压力为0.4～0.5MPa。7.一种多晶硅...

【专利技术属性】
技术研发人员：张吉武，张伟，陈朝霞，王惠，
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