[发明专利]一种回收三氯氢硅生产尾气中H2的方法和装置

权利要求书

1.一种回收三氯氢硅生产尾气中H₂的方法，其特征是，主要包括以下步骤：

(1)加压：对三氯氢硅的生产尾气进行加压；

(2)吸附：加压后的生产尾气进入变压变温吸附系统中处于吸附状态的吸附塔，吸附塔内的吸附剂吸附尾气中的SiH₂CL₂、SiHCL₃、SiCL₄、HCL；

(3)回收：吸附后的净化气从塔顶排出；

(4)再生：吸附塔中吸附剂的再生；

其中，变压变温吸附系统为并联两台或两台以上吸附塔，吸附塔中装填有活性炭，硅氧化物吸附剂以及硅铝酸盐吸附剂；使用时，其中至少一台吸附塔的吸附剂处于吸附状态，其余的吸附塔的吸附剂处于再生状态，吸附塔中吸附剂的状态进行周期性轮换。

2.根据权利要求1所述的回收三氯氢硅生产尾气中H₂的方法，其特征是，所述步骤(2)吸附为：将加压为0.2-2.0MPa的三氯氢硅生产尾气送入变压变温吸附系统中的吸附塔的底部，自下而上地，吸附塔内的吸附剂对SiHCL₃、SiH₂CL₂、SiCL₄、HCL进行吸附，吸附塔的吸附压力为0.2-2.0MPa；吸附温度为5-45℃，；当出口氢气中的杂质含量快超过目标浓度时，停止吸附。

3.根据权利要求2所述的回收三氯氢硅生产尾气中H₂的方法，其特征是，所述吸附压力为0.8-1.5MPa，所述吸附温度为25-35℃。

4.根据权利要求2所述的回收三氯氢硅生产尾气中H₂的方法，其特征是，所述吸附塔中吸附剂的再生，包括如下步骤：

(D)逆向放压：在吸附压力下逆向放压，使气体从吸附塔的下部放出，压力达到0.005-0.1MPa；

(H)加热冲洗：将吸附塔升到温度为100-350℃，对吸附剂进行加热再生，并用5％～30％的净化气进行冲洗，将吸附的SiHCL₃、SiH₂CL₂、SiCL₄、HCL进行解析，解析气返回三氯氢硅合成系统；

(C)冷却：使吸附塔冷却到环境温度；

(R)充压：用净化气对吸附塔进行升压至吸附压力。

5.根据权利要求1或2所述的回收三氯氢硅生产尾气中H₂的方法，其特征是，所述活性炭，硅氧化物吸附剂以及硅铝酸盐吸附剂，其装填高度比例为5～2.5∶3～1∶2～0.5，依次装填在吸附塔的上层，中层和下层。

6.根据权利要求1或2所述的回收三氯氢硅生产尾气中H₂的方法，其特征是，所述的三氯氢硅生产尾气，其组分为H₂＝57～82.89％，HCl＝15～28％，SiHCL₃＝2～10％，SiH₂CL₂＝0.2～3％，SiCL₄＝0.01～2％。

7.根据权利要求1或2所述的回收三氯氢硅生产尾气中H₂的方法，其特征是，所述周期性轮换根据吸附剂作用时间进行定时轮换，或据吸附剂的吸附效果，当出口氢气中的杂质含量快超过目标的浓度时，进行吸附塔的轮换，以保证吸附装置连续运行。

8.一种用于回收三氯氢硅生产尾气中H₂的装置，其特征是，主要包括两台或两台以上并联的变压变温吸附塔，每个吸附塔中装填有活性炭，硅氧化物吸附剂以及硅铝酸盐吸附剂；使用时，其中至少一台吸附塔处于的吸附剂吸附状态，其余的吸附塔处于吸附剂再生状态，吸附塔中吸附剂的状态进行周期性轮换。

9.根据权利要求8所述的用于回收三氯氢硅生产尾气中H₂的装置，其特征是，所述活性炭，硅氧化物吸附剂以及硅铝酸盐吸附剂，其装填高度比例为5～2.5∶3～1∶2～0.5，依次装填在吸附塔的上层，中层和下层。