多晶硅尾气处理回收系统及方法技术方案

本发明专利技术公开了一种多晶硅尾气处理回收系统及方法。所述多晶硅尾气处理回收系统包括第一尾气吸收单元、过滤分离单元、混合单元、第二尾气吸收单元、离心脱析单元、气体分离单元，所述第一尾气吸收单元与所述过滤分离单元、第二尾气吸收单元连接，所述过滤分离单元还与所述混合单元连接，第二尾气吸收单元与混合单元、离心脱析单元连接，所述离心脱析单元还与所述混合单元和/或第一尾气吸收单元连接。本发明专利技术提供的多晶硅尾气处理回收系统及方法，能够实现对多晶硅生产过程中产生的尾气进行无毒华净化处理，并能够将生成的物料进行回收利用，实现废物利用创造额外经济价值，且该系统中的水可以循环使用，进而实现了系统内部水消耗的零排放。零排放。零排放。

【技术实现步骤摘要】
多晶硅尾气处理回收系统及方法


[0001]本专利技术特别涉及一种多晶硅尾气处理回收系统及方法，属于多晶硅尾气回收处理


技术介绍

[0002]在多晶硅生产中，多晶硅生产过程中会产生大量尾气，其主要成份为：氮气(N2)、氢气(H2)、氯化氢(HCl)、二氯二氢硅(SiH2Cl2)、三氯氢硅(SiHCl3)、四氯化硅(SiCl4)，SiH2Cl2、SiHCl3、SiCl4可统称为氯硅烷。
[0003]多晶硅尾气既是有效原料气或中间产品，又是对环境具有极大危害的物质，目前多晶硅生产过程中，系统置换至尾气系统的物料被现有尾气处理系统进行水淋洗处理后将氢气、氮气排空，该方法会产生大量废液、废气，同时造成极大的资源浪费，如何在有效净化尾气的同时，分离、回收尾气中可循环使用的成分、变废为宝是多晶硅生产中仍要解决的技术问题。

技术实现思路

[0004]本专利技术的主要目的在于提供一种多晶硅尾气处理回收系统及方法，以克服现有技术中的不足。
[0005]为实现前述专利技术目的，本专利技术采用的技术方案包括：
[0006]本专利技术实施例还提供了一种多晶硅尾气处理回收方法，其包括：
[0007]1)以水对多晶硅生产系统产生的尾气进行淋洗，使其中的氯硅烷水解形成HCl和二氧化硅，并使所述尾气中至少部分的HCl被水吸收，之后分离获得第一气相混合物和第一液相混合物，所述第一气相混合物包括氢气、氮气和HCl气体，所述第一液相混合物包括水及与水混合的HCl、二氧化硅；
[0008]2)分离出所述第一液相混合物中的二氧化硅，获得第二液相混合物，再将所述第二液相混合物与氨水混合，形成喷淋用氨水；
[0009]3)以所述喷淋用氨水对所述第一气相混合物进行喷淋，从而使其中的HCl被吸收且与氨水反应形成氯化铵，之后分离获得第二气相混合物和第三液相混合物，所述第二气相混合物包括氮气和氢气，所述第三液相混合物包括水、未反应的氨水和氯化铵；
[0010]4)对所述第二气相混合物进行后处理，从而获得纯化的氮气和纯化的氢气，以及，分离出所述第三液相混合物中的氯化铵，获得第四液相混合物；
[0011]5)以所述第四液相混合物作为步骤1)中的淋洗用水对多晶硅生产系统产生的尾气进行淋洗，和/或，将所述第四液相混合物与氨水及所述第二液相混合物混合，形成步骤1)所述的喷淋用氨水。
[0012]进一步的，所述后处理包括干燥处理、加压处理、降温处理、冷凝处理。
[0013]本专利技术实施例提供了一种多晶硅尾气处理回收系统，与多晶硅生产系统的尾气排出管连接，所述多晶硅尾气处理回收系统包括：
[0014]第一尾气吸收单元，其至少用于以水对多晶硅生产系统产生的尾气进行淋洗，并使尾气中的氯硅烷水解形成HCl和二氧化硅，并使所述尾气中至少部分的HCl被水吸收，进而分离获得第一气相混合物和第一液相混合物，所述第一气相混合物包括氢气、氮气和HCl气体，所述第一液相混合物包括水及与水混合的HCl、二氧化硅；
[0015]过滤分离单元，其与所述第一尾气吸收单元连接，并至少用于分离出所述第一液相混合物中的二氧化硅，进而获得第二液相混合物；
[0016]混合单元，其与所述过滤分离单元连接，并至少用于将所述第二液相混合物与氨水混合形成喷淋用氨水；
[0017]第二尾气吸收单元，其与所述混合单元连接，并以所述喷淋用氨水对所述第一气相混合物进行喷淋，而使第一气相混合物中的HCl被吸收且HCl与氨水反应形成氯化铵，进而分离获得第二气相混合物和第三液相混合物，所述第二气相混合物包括氮气和氢气，所述第三液相混合物包括水、未反应的氨水和氯化铵；
[0018]离心脱析单元，其与所述第二尾气吸收单元连接，并至少用于分离出所述第三液相混合物中的氯化铵，进而获得第四液相混合物，所述第四液相混合物包括水和少量氯化氢；以及
[0019]气体分离单元，其与所述第二尾气吸收单元连接，并至少用于对所述第二气相混合物进行后处理，从而获得纯化的氮气和纯化的氮气；
[0020]其中，所述离心脱析单元还与第一尾气吸收单元连接，并向所述第一尾气吸收单元提供第四液相混合物作为淋洗用水，和/或，所述离心脱析单元还与所述混合单元连接，并向所述混合单元提供第四液相混合物，以使所述第四液相混合物与氨水以及第二液相混合物混合作为所述第二尾气吸收单元的喷淋用氨水。
[0021]进一步的，所述气体分离单元包括干燥吸附装置和压缩冷凝装置，所述干燥吸附装置至少用于对所述第二气相混合物进行干燥处理，所述压缩冷凝装置至少用于将所述干燥后的第二气相混合物中的氢气和氮气分离。
[0022]进一步的，所述干燥吸附装置包括干燥吸附塔。
[0023]进一步的，所述的多晶硅尾气处理回收系统还包括氮气储存单元和氢气储存单元，所述氮气储存单元和氢气储存单元与所述气体分离单元连接。
[0024]进一步的，所述的多晶硅尾气处理回收系统还包括氨水供给单元，所述氨水供给单元与所述混合单元连接，并至少用于向所述混合单元中提供氨水。
[0025]进一步的，所述的多晶硅尾气处理回收系统还包括二氧化硅储存单元，所述二氧化硅储存单元与所述过滤分离单元连接并至少用于收集存储二氧化硅。
[0026]进一步的，所述的多晶硅尾气处理回收系统还包括氯化铵储存单元，所述氯化铵储存单元与所述离心脱析单元连接并至少用于收集存储氯化铵。
[0027]进一步的，所述第一尾气吸收单元和第二尾气吸收单元均包括尾气吸附塔。
[0028]与现有技术相比，本专利技术实施例提供的一种多晶硅尾气处理回收系统及方法，能够实现对多晶硅生产过程中产生的尾气进行无毒华净化处理，同时该净化处理过程中的各个副产物都可以回收利用，很好的实现了废物利用，进而能创造额外的经济价值，且该净化过程中的水是循环利用的，进而实现系统内部水消耗的零排放。
附图说明
[0029]图1是本专利技术一典型实施案例中一种多晶硅尾气处理回收方法的流程原理示意图。
具体实施方式
[0030]鉴于现有技术中的不足，本案专利技术人经长期研究和大量实践，得以提出本专利技术的技术方案。如下将对该技术方案、其实施过程及原理等作进一步的解释说明。
[0031]本专利技术实施例提供了一种多晶硅尾气处理回收方法，其包括：
[0032]1)以水对多晶硅生产系统产生的尾气进行淋洗，使其中的氯硅烷水解形成HCl和二氧化硅，并使所述尾气中至少部分的HCl被水吸收，之后分离获得第一气相混合物和第一液相混合物，所述第一气相混合物包括氢气、氮气和HCl气体，所述第一液相混合物包括水及与水混合的HCl、二氧化硅；
[0033]2)分离出所述第一液相混合物中的二氧化硅，获得第二液相混合物，再将所述第二液相混合物与氨水混合，形成喷淋用氨水；
[0034]3)以所述喷淋用氨水对所述第一气相混合物进行喷淋，从而使其中的HCl被吸收且与氨水反应形成氯化铵，之后分离获得第二气相混合物和第三液相混合物，所述第二本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种多晶硅尾气处理回收方法，其特征在于包括：1)以水对多晶硅生产系统产生的尾气进行淋洗，使其中的氯硅烷水解形成HCl和二氧化硅，并使所述尾气中至少部分的HCl被水吸收，之后分离获得第一气相混合物和第一液相混合物，所述第一气相混合物包括氢气、氮气和HCl气体，所述第一液相混合物包括水及与水混合的HCl、二氧化硅；2)分离出所述第一液相混合物中的二氧化硅，获得第二液相混合物，再将所述第二液相混合物与氨水混合，形成喷淋用氨水；3)以所述喷淋用氨水对所述第一气相混合物进行喷淋，从而使其中的HCl被吸收且与氨水反应形成氯化铵，之后分离获得第二气相混合物和第三液相混合物，所述第二气相混合物包括氮气和氢气，所述第三液相混合物包括水、未反应的氨水和氯化铵；4)对所述第二气相混合物进行后处理，从而获得纯化的氮气和纯化的氢气，以及，分离出所述第三液相混合物中的氯化铵，获得第四液相混合物；5)以所述第四液相混合物作为步骤1)中的淋洗用水对多晶硅生产系统产生的尾气进行淋洗，和/或，将所述第四液相混合物与氨水及所述第二液相混合物混合，形成步骤1)所述的喷淋用氨水。2.根据权利要求1所述的多晶硅尾气处理回收方法，其特征在于：步骤4)中所述后处理包括对所述第二气相混合物依次进行干燥处理、加压处理、降温处理、冷凝处理。3.一种多晶硅尾气处理回收系统，与多晶硅生产系统的尾气排出管连接，其特征在于：所述多晶硅尾气处理回收系统包括：第一尾气吸收单元，其至少用于以水对多晶硅生产系统产生的尾气进行淋洗，并使尾气中的氯硅烷水解形成HCl和二氧化硅，并使所述尾气中至少部分的HCl被水吸收，进而分离获得第一气相混合物和第一液相混合物，所述第一气相混合物包括氢气、氮气和HCl气体，所述第一液相混合物包括水及与水混合的HCl、二氧化硅；过滤分离单元，其与所述第一尾气吸收单元连接，并至少用于分离出所述第一液相混合物中的二氧化硅，进而获得第二液相混合物；混合单元，其与所述过滤分离单元连接，并至少用于将所述第二液相混合物与氨水混合形成喷淋用氨水；第二尾气吸收单元，其与所述混合单元连接，并至少用于以所述喷淋用氨水对所述第一气相混合物进...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘建华，陈海宝，郭宏才，李兴福，马英红，邵艳发，陈发龙，李英，张辉，高越，季世军，陈彩霞，郑连基，刘军，刘廷泽，
申请(专利权)人：青海省亚硅硅材料工程技术有限公司，
类型：发明
国别省市：