一種多晶硅干法尾氣分離回收的方法及裝置制造方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種多晶硅干法尾氣分離回收的方法及裝置，特點是首先從解析塔中下部側線采出循環(huán)氯硅烷送去產(chǎn)品貯罐；再從解析塔塔底分離出較純的貧液-高溫吸收塔淋洗液，通過換熱器設備，與吸收塔塔底吸收后低溫的富液進行熱量交換。所述的裝置包括吸收塔、解析塔、換熱器及循環(huán)液輸送泵。本發(fā)明用從解析塔中下部側線采出富含三氯氫硅的氯硅烷，再從解析塔塔釜采出溫度高的123-135℃高純貧液與溫度低的15-35℃富液進行能量轉化，即實現(xiàn)了高效分離干法尾氣中各組分，又可以降低15-25%吸收-解析循環(huán)量，同時實現(xiàn)了降低系統(tǒng)的20-25%的冷量消耗及10-15%的電耗，以及大大提高了吸收塔塔頂產(chǎn)品的品質和解析塔側線產(chǎn)品的三氯氫硅純度。
【專利說明】一種多晶硅干法尾氣分離回收的方法及裝置
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及改良西門子法生產(chǎn)多晶硅中干法尾氣的分離方法，更具體地說設計一種從改良西門子法干法尾氣中回收各組分的高效節(jié)能分離方案。
【背景技術】
[0002]在改良西門子法生產(chǎn)多晶硅的干法尾氣中，能夠分離干法尾氣各組分并回收循環(huán)利用的一個重要工序就是干法尾氣回收系統(tǒng)。干法尾氣回收過程即可以循環(huán)回收利用氫氣，又能分離出尾氣中的氯硅烷和氯化氫。
[0003]傳統(tǒng)的方法是用解析塔塔底采出一部分貧液作為吸收-解析吸收液，并通過換熱器進行冷熱量的回收利用；另一部分采出液作為干法尾氣回收系統(tǒng)的產(chǎn)品。由于三氯氫硅對氯化氫的吸收能力弱于較純的四氯化硅，因此傳統(tǒng)的方法吸收-解析循環(huán)液量較大，且干法尾氣回收系統(tǒng)的液態(tài)產(chǎn)品中四氯化硅含量較高，增加了下游精餾系統(tǒng)分離難度及能量消耗。

【發(fā)明內容】

[0004]本發(fā)明的目的在于，針對上述技術的不足，提供一種多晶硅干法尾氣分離回收的方法及裝置，以實現(xiàn)即降低吸收-解析循環(huán)液量，又降低系統(tǒng)的冷熱耗及電耗，同時大大提高了吸收塔塔頂產(chǎn)品氫氣的品質和解析塔側線采出產(chǎn)品的三氯氫硅純度，進而降低干法尾氣產(chǎn)品下游精餾系統(tǒng)的負荷及能耗。
[0005]首先從解析塔側線采出產(chǎn)品氯硅烷去產(chǎn)品罐區(qū)；再從解析塔底部采出溫度較高的123-135°C貧液通過循環(huán)液輸送泵與吸收塔塔底溫度較低的15-35°C富液換熱后作為吸收塔的吸收液。
[0006]上述方法，通過提高吸收塔循環(huán)吸收液的吸收能力，降低吸收-解析循環(huán)液量，同時實現(xiàn)了降低循環(huán)液輸送泵15-25%的輸送量及10-15%功率。
[0007]為了進一步提高吸收塔塔頂產(chǎn)品氫氣的品質，吸收塔采用高效填料塔，并設置了液體收集器和分布器，并在塔頂設置了除沫器。另外，為進一步提高解析塔側線產(chǎn)品的純度，解析塔采用高效填料塔，且設置了液體收集器及分布器。
[0008] 所述的方法是針對改良西門子法干法尾氣中各組分的分離。
[0009]一種上述多晶硅干法尾氣分離回收的裝置，包括吸收塔，解析塔、換熱器和循環(huán)液輸送泵，其特征在于所述解析塔塔底出口與循環(huán)液輸送泵進口連通；循環(huán)液輸送泵出口與換熱器管程下端入口連通；換熱器管程上端出口與吸收塔上部入口連通；吸收塔底部出口與換熱器殼程下端入口連通；換熱器殼程上端出口與解析塔中部進料口連通；解析塔中下部側線出口產(chǎn)品通過壓差送至產(chǎn)品罐區(qū)。
[0010]吸收塔、解析塔、換熱器均為法蘭連接。
[0011]吸收塔、解析塔兩塔內設置的液體收集器，分布器，去沫器必須能夠從塔設備的人孔進行裝卸。且收集器及分布器為配套使用，設有預防壁流構件，材質為SS304或耐蝕性更好的材質。去沫器為絲網(wǎng)結構，去沫效率不小于99.9%，材質為SS304或耐蝕性更好的材質。
[0012]解析塔三段填料結構為比表面積不小于250m2/m3的鮑爾環(huán)，材質為 SS304或耐蝕性更好的材質。
[0013]本發(fā)明的有益效果體現(xiàn)在:
本發(fā)明通過解析塔側線采出干法尾氣液態(tài)產(chǎn)品，充分利用了四氯化硅對氯化氫較三氯氫硅有較高的吸附能力的特點，實現(xiàn)了即高效分離改良西門子法干法尾氣各組分，又降低了 15-25%吸收-解析循環(huán)液量，同時實現(xiàn)了降低集成系統(tǒng)20-25%的冷熱耗及10-15%電耗，以及大大提高了吸收塔塔頂產(chǎn)品的品質和解析塔側線產(chǎn)品的三氯氫硅純度，進而降低干法尾氣液態(tài)產(chǎn)品下游精餾系統(tǒng)的負荷及能耗。
[0014]
【專利附圖】

【附圖說明】
[0015]附圖1為本發(fā)明一種多晶硅干法尾氣分離回收的方法及裝置的簡易流程圖；
圖中標記:1-吸收塔、2-解析塔、3-換熱器、4-循環(huán)液輸送泵。
[0016]
【具體實施方式】
[0017]以下結合附圖對本發(fā)明進行說明，多晶硅干法尾氣分離回收方法的裝置，包括:吸收塔1，解析塔2、換熱器3和循環(huán)液輸送泵4以及相連接的管道。
[0018]首先，經(jīng)解析塔2分離后 的塔底高溫貧液-淋洗循環(huán)液通過位差送至循環(huán)液輸送泵4入口，再通過該泵送至換熱器3下端管程入口，冷卻后從換熱器管程上端出口進入吸收塔I塔頂入口，循環(huán)液吸收尾氣中的氯化氫后，形成富液再通過壓差從吸收塔I塔底出口送至換熱器3殼程下端入口，經(jīng)換熱器加熱后從殼程上端出口進入解析塔2中部進料口 ；解析塔2塔中下部側線產(chǎn)品經(jīng)壓差送去產(chǎn)品罐區(qū)。
[0019]吸收塔1、解析塔2、換熱器3均為法蘭連接。
[0020]吸收塔1、解析塔2兩塔內設置的液體收集器，分布器，去沫器必須能夠從塔設備的人孔進行裝卸。且收集器及分布器為配套使用，設有預防壁流構件，材質為SS304或耐蝕性更好的材質。去沫器為絲網(wǎng)結構，去沫效率不小于99.9%，材質為SS304或耐蝕性更好的材質。
[0021]解析塔三段填料結構為比表面積不小于250m2/m3的鮑爾環(huán)，材質為 SS304或耐蝕性更好的材質。
【權利要求】
1. 一種多晶硅干法尾氣分離回收的方法，其特征在于:首先從解析塔(2)側線采出產(chǎn)品氯硅烷去產(chǎn)品罐區(qū)；再從解析塔(2)底部采出溫度較高的123-135?貧液通過循環(huán)液輸送泵(4)與吸收塔I塔底溫度較低的15-35°C富液換熱后作為吸收塔(I)的吸收液。
2. 一種用于權利I所述的多晶硅干法尾氣分離回收的方法的裝置，其特征為包括:吸收塔(I)，解析塔(2 )、換熱器(3 )和循環(huán)液輸送泵(4 );其特征在于所述解析塔(2 )塔底與循環(huán)液輸送泵(4 )進口連通；循環(huán)液輸送泵(4 )出口與換熱器(3 )管程下端入口連通；換熱器(3)管程上端出口與吸收塔(1)上部入口連通；吸收塔(I)底部出口與換熱器(3)殼程下端入口連通；換熱器(3)殼程上端出口與解析塔(2)中部進料口連通；解析塔(2)中下部側線采出產(chǎn)品利用壓差送至產(chǎn)品罐區(qū)。
3.根據(jù)權利要求2所述的多晶硅干法尾氣分離回收的方法的裝置，其特征為所述的吸收塔(I)、解析塔(2)均為填料塔，且塔內均設有液體收集器及分布器；所述的解析塔有三段填料組成，設備中下部兩段填料間設有側線采出口 ；所述的換熱器(3)是雙管程換熱器。
4.根據(jù)權利要求1、2或3所述的多晶硅干法尾氣分離回收方法，其特征為吸收塔(I)、解析塔(2)、換熱器(3)均為法蘭連接。
5.根據(jù)權利要求1、2或3所述的多晶硅干法尾氣分離回收方法，其特征為吸收塔(I)、解析塔(2)兩塔內設置的液體收集器，分布器，去沫器必須能夠從塔設備的人孔進行裝卸；且收集器及分布器為配套使用，設有預防壁流構件，材質為SS304或耐蝕性更好的材質；去沫器為絲網(wǎng)結構，去沫效率不小于99.9%，材質為SS304或耐蝕性更好的材質。
6.根據(jù)權利要求3所述的多晶硅干法尾氣分離回收方法，其特征為解析塔三段填料結構為比表面積不小于250m2/m3的鮑爾環(huán)，材質為 SS304或耐蝕性更好的材質。
【文檔編號】C01B33/107GK103466548SQ201310393698
【公開日】2013年12月25日 申請日期:2013年9月3日 優(yōu)先權日:2013年9月3日
【發(fā)明者】宋高杰, 張旭, 陳文岳, 劉桂林 申請人:新特能源股份有限公司