多晶硅还原工艺尾气的净化方法及净化系统技术方案

技术编号:26880480 阅读:51 留言:0更新日期:2020-12-29 14:45
本发明专利技术公开了一种多晶硅还原工艺尾气的净化方法及净化系统,该方法包括以下步骤:将多晶硅还原工艺尾气与氧化剂氯气混合,多晶硅还原工艺尾气包括氢气、氯硅烷、磷烷、硼烷,其中,磷烷、硼烷与氯气反应,磷烷、硼烷分别被氧化,生成单质磷和/或磷的氯化物、单质硼和/或硼的氯化物,得到反应后的混合气,将混合气降温进行气液分离,得到分离开的液体、分离开的气体,分离开的液体包括:氯硅烷、单质磷和/或磷的氯化物、单质硼和/或硼的氯化物。本发明专利技术中的多晶硅还原工艺尾气的净化方法及净化系统,通过将还原尾气中的低价态的硼磷杂质氧化为单质或高价态的硼磷杂质,大大降低了回收氢气中硼磷杂质的分离难度,提高了回收氢气的品质。

Purification process of polysilicon tail gas

【技术实现步骤摘要】
多晶硅还原工艺尾气的净化方法及净化系统
本专利技术属于多晶硅生产
,具体涉及一种多晶硅还原工艺尾气的净化方法及净化系统。
技术介绍
多晶硅是半导体、太阳能产业的基础材料,是制造硅抛光片、太阳能电池及高纯硅制品的主要原料,是发展信息产业和新能源产业的重要基石,这使得原料多晶硅的生产成为了热点行业。近些年来,我国多晶硅产业发展迅猛,其产能规模已跃居世界第一,但受技术封锁等各种因素影响,国内仍无法实现稳产电子级多晶硅的目标。因此对多晶硅纯度越来越高的要求,使得如何有效地去除多晶硅中的杂质,研发电子级多晶硅材料生产技术并最终实现稳产成为我国的多晶硅产业发展的重点方向。目前,我国大多数企业的多晶硅生产工艺为改良西门子法,该工艺中氢气作为还原剂其纯度对于多晶硅的品质有决定性的影响。因此提高循环氢气纯度对于稳产电子级多晶硅,乃至多晶硅生产工艺的优化都具有重大意义。目前国内外企业均通过干法尾气回收工艺对还原工序的尾气进行分离、净化,具体包括:从还原炉出来的高温尾气首先经过多级冷凝,再经过吸收、解吸塔,最后经过常规活性炭吸附,得到较纯的氢气本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种多晶硅还原工艺尾气的净化方法,其特征在于,包括以下步骤:/n将多晶硅还原工艺尾气与氧化剂氯气混合,多晶硅还原工艺尾气包括氢气、氯硅烷、磷烷、硼烷,其中,磷烷、硼烷与氯气反应,磷烷、硼烷分别被氧化,生成单质磷和/或磷的氯化物、单质硼和/或硼的氯化物,得到反应后的混合气,将混合气降温进行气液分离,得到分离开的液体、分离开的气体,分离开的液体包括:氯硅烷、单质磷和/或磷的氯化物、单质硼和/或硼的氯化物,分离开的气体包括:氢气、氯化氢。/n

【技术特征摘要】
1.一种多晶硅还原工艺尾气的净化方法,其特征在于,包括以下步骤:
将多晶硅还原工艺尾气与氧化剂氯气混合,多晶硅还原工艺尾气包括氢气、氯硅烷、磷烷、硼烷,其中,磷烷、硼烷与氯气反应,磷烷、硼烷分别被氧化,生成单质磷和/或磷的氯化物、单质硼和/或硼的氯化物,得到反应后的混合气,将混合气降温进行气液分离,得到分离开的液体、分离开的气体,分离开的液体包括:氯硅烷、单质磷和/或磷的氯化物、单质硼和/或硼的氯化物,分离开的气体包括:氢气、氯化氢。


2.根据权利要求1所述的多晶硅还原工艺尾气的净化方法,其特征在于,所述步骤将多晶硅还原工艺尾气与氧化剂氯气混合前,还包括以下步骤:
将多晶硅还原工艺尾气降温至25~35℃。


3.根据权利要求2所述的多晶硅还原工艺尾气的净化方法,其特征在于,所述步骤将多晶硅还原工艺尾气降温至25~35℃具体为:
首先,通过循环水冷却器对多晶硅还原工艺尾气进行降温;
再以气液分离得到的分离开的气体为冷媒继续对多晶硅还原工艺尾气进行降温至25~35℃。


4.根据权利要求1所述的多晶硅还原工艺尾气的净化方法,其特征在于,所述步骤将混合气降温进行气液分离具体包括以下步骤:
将混合气降温至-15~-10℃,进行一级气液分离。


5.根据权利要求4所述的多晶硅还原工艺尾气的净化方法,其特征在于,所述步骤将混合气降温进行气液分离具体还包括以下步骤:
将一级气液分离得到的气体继续降温至-40~-30℃,进行二级气液分离。


6.根据权利要求1~5任意一项所述的多晶硅还原工艺尾气的净化方法,其特征在于,还包括以下步骤:
通过液体氯硅烷和/或气液分离得到的分离开的液体,通入吸收塔内对气液分离得到的分离开的气体进行淋洗除去氯化氢,得到淋洗后的尾气,淋洗后的尾气的主要成分为氢气。


7.根据权利要求6所述的多晶硅还原工艺尾气的净化方法,其特征在于,还包括以下步骤:
以淋洗后的尾气为冷媒对通入到吸收塔前的气液分离得到分离开的气体进行降温。


8.根据权利要求1~5、7任意一项所述的多晶硅还原工艺尾气的净化方法,其特征在于,还包括以下步骤:
将分离开的液体先通过解析除去氯化氢,再通过精馏,分离出氯硅烷,除去单质磷和/或磷的氯化物、单质硼和/或硼的氯化物。


9.一种权利要求1~8任意一项所述的多晶硅还原工艺尾气的净化方法所使用的净化系统,其特征在于,包括:
反应器,用于多晶硅还原工艺尾气与氧化剂氯气混合,多晶硅还原工艺尾气包括氢气、氯硅烷、磷烷、硼烷,其中,磷烷、硼烷与氯气反应,磷烷、硼烷分别被氧化,生成单质磷和/或磷...

【专利技术属性】
技术研发人员:武珠峰刘兴平银波范协诚宋高杰
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

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