本发明专利技术公开一种去除含碳杂质的方法，包括：对含有三氯氢硅、甲基氯硅烷的物料进行物理吸附处理，吸附分离出含碳杂质甲基氯硅烷，得到三氯氢硅和含有碳杂质甲基氯硅烷、三氯氢硅的吸附物；对所述吸附物进行脱附处理，得到再生料；将所述再生料中的碳杂质甲基氯硅烷中的甲基二氯硅烷转化为甲基三氯硅烷，得到混合料；对混合料进行精馏分离，分离出混合料中的碳杂质甲基氯硅烷，得到三氯氢硅。本发明专利技术还公开一种去除含碳杂质的装置、以及多晶硅生产系统。本发明专利技术能够深度分离三氯氢硅与甲基氯硅烷，去除含碳杂质，可用于处理多晶硅生产中的精馏排残物料，对精馏排残物料回收再利用，降低硅耗率，避免碳杂质在多晶硅生产系统中富集，确保多晶硅品质。确保多晶硅品质。确保多晶硅品质。
【技术实现步骤摘要】
一种去除含碳杂质的方法和装置、以及多晶硅生产系统
[0001]本专利技术属于多晶硅生产
，具体涉及一种去除含碳杂质的方法及装置、以及包括该装置的多晶硅生产系统。
技术介绍
[0002]在改良西门子法生产多晶硅工艺中，原料三氯氢硅中甲基氯硅烷在还原炉内的分解是多晶硅生产工艺中碳杂质的重要来源之一。原料三氯氢硅中甲基氯硅烷的主要存在形式有甲基二氯硅烷、甲基三氯硅烷、二甲基二氯硅烷、以及三甲基氯硅烷等。
[0003]目前，用于降低原料三氯氢硅中含碳杂质(即甲基氯硅烷)含量的方法主要有常规精馏法、吸附法、反应精馏法等等，其中：其中：常规精馏法只能尽可能降低三氯氢硅中的含碳杂质的量，且效率低；吸附法与常规精馏法相比，具有效率高、工作负荷低等优点，但是不适合大规模工业应用；反应精馏法是将反应和分离在一个提纯塔中进行，通过精馏采出将反应物和产物分离开，使反应继续向生成产物的方向持续进行，能减少投资并显著降低运行能耗，但是反应过程要加入氯供体，具有较大安全隐患。
技术实现思路
[0004]本专利技术要解决的技术问题是针对现有技术存在的以上不足，提供一种去除含碳杂质的方法和装置、以及包括该装置的多晶硅生产系统，该方法和装置能够去除三氯氢硅中的含碳杂质，可用于处理多晶硅生产工艺中精馏排残物料，避免碳杂质在多晶硅生产系统中富集，确保多晶硅产品品质，同时实现对精馏排残物料的回收再利用，降低硅耗率。
[0005]本专利技术解决上述技术问题的技术方案是：
[0006]根据本专利技术的第一个方面，提供一种去除含碳杂质的方法，包括：
[0007]对含有三氯氢硅、甲基氯硅烷的物料进行物理吸附处理，吸附分离出含碳杂质甲基氯硅烷，得到三氯氢硅和含有碳杂质甲基氯硅烷、三氯氢硅的吸附物；
[0008]对所述吸附物进行脱附处理，得到再生料；
[0009]将所述再生料中的碳杂质甲基氯硅烷中的甲基二氯硅烷转化为甲基三氯硅烷，得到混合料；
[0010]对混合料进行精馏分离，分离出混合料中的碳杂质甲基氯硅烷，得到三氯氢硅。
[0011]优选的是，所述物理吸附处理采用大孔氨基吸附树脂作为吸附剂，所述物理吸附处理的温度为45
‑
55℃，所述物理吸附处理的压力为0.5
‑
0.8MPa。
[0012]优选的是，对所述吸附物进行脱附处理，具体包括：将吸附物加热至85
‑
110℃，使吸附物升温脱附。
[0013]优选的是，所述将再生料中的含碳杂质甲基氯硅烷中的甲基二氯硅烷转化为甲基三氯硅烷，具体包括：
[0014]将再生料置于50
‑
60℃、0.3
‑
0.6MPa环境中，并加入大孔径碱性吸附剂作为催化剂，使再生料中的甲基二氯硅烷与四氯化硅反应生成甲基三氯硅烷。
[0015]根据本专利技术的第二个方面，提供一种去除含碳杂质的装置，包括物理吸附设备、化学反应设备、以及精馏设备，其中：
[0016]所述物理吸附设备，用于通入含有三氯氢硅、甲基氯硅烷的物料并对其进行物理吸附处理，得到三氯氢硅和含有碳杂质甲基氯硅烷、三氯氢硅的吸附物，以及，对所述吸附物进行脱附处理，得到再生料；
[0017]所述化学反应设备与所述物理吸附设备相连，用于接收所述再生料并使再生料中的含碳杂质甲基氯硅烷中的甲基二氯硅烷发生化学反应转化为甲基三氯硅烷，得到混合料；
[0018]所述精馏设备与所述化学反应设备相连，用于接收所述混合料并对其进行精馏处理，以分离出混合料中的含碳杂质甲基氯硅烷，得到三氯氢硅。
[0019]优选的是，所述物理吸附设备包括吸附柱、热媒管线、冷媒管线、以及充压设备，其中：
[0020]所述吸附柱内设有大孔氨基吸附树脂吸附剂，吸附柱上设有进料管线、第一出料管线、以及第二出料管线，所述进料管线用于通入所述含有三氯氢硅、甲基氯硅烷的物料，所述第一出料管线用于输出物理吸附处理后得到的三氯氢硅，所述第二出料管线与所述化学反应设备相连，用于将所述再生料排出至化学反应设备中；
[0021]所述热媒管线与所述冷媒管线均设于所述吸附柱的外壁上，热媒管线用于通入热媒介质，冷媒管线用于通入冷媒介质，以通过热媒介质、冷媒介质与吸附柱之间的热交换控制吸附柱的温度；
[0022]所述充压设备与所述吸附柱相连，用于向吸附柱内充入氮气或氢气，以进行充压。
[0023]优选的是，所述物理吸附设备还包括吹扫管线，所述吹扫管线与所述吸附柱相连，用于向吸附柱内通入再生吹扫气，以促进吸附物脱附。
[0024]优选的是，所述物理吸附设备的数量为三套，分别为第一物理吸附设备、第二物理吸附设备、以及第三物理吸附设备，所述第一物理吸附设备、所述第二物理吸附设备、以及所述第三物理吸附设备并列设置，并且，第一物理吸附设备、第二物理吸附设备、以及第三物理吸附设备中的进料管线、热媒管线、冷媒管线、第一出料管线、以及第二出料管线上分别设有切断阀，所述切断阀用于控制第一物理吸附设备、第二物理吸附设备、以及第三物理吸附设备的运行过程。
[0025]优选的是，所述装置还包括控制器，所述控制器与所述第一物理吸附设备、所述第二物理吸附设备、以及所述第三物理吸附设备中的各个切断阀分别电连接，控制器内设有DCS控制程序，控制器用于根据DCS控制程序控制第一物理吸附设备、第二物理吸附设备、以及第三物理吸附设备中的各个切断阀的开闭，以使第一物理吸附设备、第二物理吸附设备、以及第三物理吸附设备分别处于物理吸附、脱附、以及充压三个处理过程中的一个，并依次按物理吸附、脱附、以及充压的顺序自动切换处理过程并进行循环。
[0026]优选的是，所述化学反应设备包括反应柱、加热机构、以及加压机构，其中：
[0027]所述反应柱与所述第二出料管线、所述精馏设备分别相连，反应柱内设有催化剂，所述催化剂为大孔径碱性吸附剂；
[0028]所述加热机构与所述反应柱相连，用于对反应柱加热，以控制所述化学反应的温度；
[0029]所述加压机构与所述反应柱相连，用于向反应柱内充压，以控制所述化学反应的压力。
[0030]优选的是，所述装置还包括第一缓冲罐和/或第二缓冲罐，其中：
[0031]所述第一缓冲罐与所述进料管线相连，第一缓冲罐用于储存所述含有三氯氢硅、甲基氯硅烷的物料；
[0032]所述第二缓冲罐与所述第二出料管线、所述化学反应设备分别相连，用于储存所述再生料。
[0033]根据本专利技术的第三个方面，提供一种多晶硅生产系统，其包括精馏系统、粗馏系统、以及以上所述的去除含碳杂质的装置，其中：
[0034]所述去除含碳杂质的装置中的物理吸附设备与所述精馏系统、所述粗馏系统分别相连，用于接收精馏系统排出的精馏排残物料并对其进行物理吸附处理，以及，将物理吸附处理后得到的三氯氢硅输送至粗馏系统回收再利用；
[0035]所述去除含碳杂质的装置中的精馏设备与所述粗馏系统相连，用于将精馏分离得到的三氯本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种去除含碳杂质的方法，包括：对含有三氯氢硅、甲基氯硅烷的物料进行物理吸附处理，吸附分离出含碳杂质甲基氯硅烷，得到三氯氢硅和含有碳杂质甲基氯硅烷、三氯氢硅的吸附物；对所述吸附物进行脱附处理，得到再生料；将所述再生料中的碳杂质甲基氯硅烷中的甲基二氯硅烷转化为甲基三氯硅烷，得到混合料；对混合料进行精馏分离，分离出混合料中的碳杂质甲基氯硅烷，得到三氯氢硅。2.根据权利要求1所述的去除含碳杂质的方法，其特征在于，所述物理吸附处理采用大孔氨基吸附树脂作为吸附剂，所述物理吸附处理的温度为45
‑
55℃，所述物理吸附处理的压力为0.5
‑
0.8MPa。3.根据权利要求2所述的去除含碳杂质的方法，其特征在于，对所述吸附物进行脱附处理，具体包括：将吸附物加热至85℃
‑
110℃，使吸附物升温脱附。4.根据权利要求3所述的去除含碳杂质的方法，其特征在于，所述将再生料中的含碳杂质甲基氯硅烷中的甲基二氯硅烷转化为甲基三氯硅烷，具体包括：将再生料置于50
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60℃、0.3
‑
0.6MPa环境中，并加入大孔径碱性吸附剂作为催化剂，使再生料中的甲基二氯硅烷与四氯化硅反应生成甲基三氯硅烷。5.一种去除含碳杂质的装置，其特征在于，包括物理吸附设备、化学反应设备(22)、以及精馏设备(23)，所述物理吸附设备，用于通入含有三氯氢硅、甲基氯硅烷的物料并对其进行物理吸附处理，得到三氯氢硅和含有碳杂质甲基氯硅烷、三氯氢硅的吸附物，以及，对所述吸附物进行脱附处理，得到再生料；所述化学反应设备与所述物理吸附设备相连，用于接收所述再生料并使再生料中的含碳杂质甲基氯硅烷中的甲基二氯硅烷发生化学反应转化为甲基三氯硅烷，得到混合料；所述精馏设备与所述化学反应设备相连，用于接收所述混合料并对其进行精馏处理，以分离出混合料中的含碳杂质甲基氯硅烷，得到三氯氢硅。6.根据权利要求5所述的去除含碳杂质的装置，其特征在于，所述物理吸附设备包括吸附柱、热媒管线(6)、冷媒管线(7)、以及充压设备，所述吸附柱内设有大孔氨基吸附树脂吸附剂，吸附柱上设有进料管线(5)、第一出料管线(20)、以及第二出料管线，其中，所述进料管线用于通入所述含有三氯氢硅、甲基氯硅烷的物料，所述第一出料管线用于输出物理吸附处理后得到的三氯氢硅，所述第二出料管线与所述化学反应设备相连，用于将所述再生料排出至化学反应设备中；所述热媒管线与所述冷媒管线均设于所述吸附柱的外壁上，热媒管线用于通入热媒介质，冷媒管线用于通入冷媒介质，以通过热媒介质、冷媒介质与吸附柱之间的热交换控制吸附柱的温度；所述充压设备与所述吸附...
【专利技术属性】
技术研发人员：李聚安，蔡云和，胡启红，詹丽，马永露，王廷海，郭洪星，
申请(专利权)人：新特能源股份有限公司，
类型：发明
国别省市：
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