[实用新型]多晶硅尾气净化装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种多晶硅尾气处理装置。属吸附分离工程技术领域。

背景技术

在多晶硅生产过程中要产生大量的反应尾气。尾气含有大量的氢气和少量的氯化氢及氯硅烷等杂质。通常的做法是对该尾气采用三个轮流实现吸附、升温再生、冷却再生功能的吸附塔构成的净化装置进行吸附净化处理。其再生时大都采用部分净化氢气或者其它加热介质对吸附塔进行升温再生。由于加热方式的不当，使吸附塔难以达到规定的再生温度，从而影响再生效果，使得氢气收率低、净化气纯度低。严重的由于水或其它加热介质的泄漏严重影响产品质量甚至造成爆炸事故，安全性能低。

实用新型内容

本实用新型的目的是克服现有技术的上述缺点，为多晶硅尾气提供一种工艺简单易行、安全性高、收率高、净化效果好的净化装置。

实现本实用新型目的的多晶硅尾气处理装置由至少三个轮流实现吸附、升温再生、冷却再生功能的吸附塔连接构成，其特征是在各塔之间还设置有一氢气循环再生回路，该再生回路由连通于各塔间的循环管路和设在管路上的加热器、压缩机和冷却器构成。

和普通的吸附分离方法基本相同的是通过预先设置好的程序控制系统使待净化尾气自动进入到那些已经再生好并且已经进入吸附准备状态的吸附塔中，经过装填在吸附塔中的吸附剂分离，原料气中的氯化氢及氯硅烷等杂质组分被吸附在吸附剂中，使氢气得到净化。净化后的氢气大部分作为原料回到多晶硅生产系统中。另外一小部分作为直接再生氢气进入完成再生的吸附塔中直接对吸附剂层进行吹扫使吸附剂层降温；与此同时循环再生回路中的氢气也以大的循环流量对该塔吸附剂层进行降温。完成冷却再生的氢气出塔后经加热器进行加热处理，作为再生热能气源送往加热再生吸附塔对其做升温再生处理。循环回路中的氢气出塔后进行冷却处理后再经压缩机送入冷却再生塔完成循环。

所述的循环管路的出入端可直接与吸附塔的吸附剂层相通，直接冷却或者加热吸附剂。也可以与吸附塔内的换热管相通，间接冷却或者加热吸附剂。

为保证循环氢气的流量，可从吸附塔出来的净化氢气中分流一小部分补充到循环氢气中。

与现有技术相比，本多晶硅尾气处理装置的吸附床层的加热再生和完成再生后的降温处理不再采用除氢气以外的其它介质，即吸附床层只与氢气接触，因而从根本上避免了由于水或其它加热介质的泄漏影响产品质量甚至造成的爆炸事故，既保证了系统的安全性，又可降低对设备材质、密封性能的要求从而降低净化设备的制造成本。即便是发生泄漏，泄漏的氢气对净化装置也没什么影响，通过安装的在线检测仪很容易检测到氢气的泄漏而及时处理。采用循环式氢气来使吸附剂再生的方式，减少了再生氢气的用量，相应地提高了净化装置的收率，同时由于大量的循环氢气加快了再生吸附塔的加热及冷却速度，使得在规定的时序内吸附塔的再生更加彻底，从而保证了净化氢气的纯度。

本实用新型的内容结合以下实施例作更进一步的说明，但本实用新型的内容不仅限于实施例中所涉及的内容。

附图说明

图1是本实用新型的实施例的结构示意图

具体实施方式

如图1所示，本多晶硅尾气的净化装置在本实施例中由三个轮流实现吸附、升温再生、冷却再生功能的吸附塔T101、T103、T102按现有技术方式连接构成，氢气循环再生回路由连通于各塔间的循环管路和设在管路上的冷却器E103、缓冲罐V101、压缩机J101、加热器E104以及各控制阀门V7、V8、V9、V10构成。为方便描述，在本实施例中只画出了冷却再生吸附塔T102与升温再生吸附塔T103之间的循环管路1和2。循环管路的出入端可直接与吸附塔的吸附剂层相通。也可以与吸附塔内的换热管相通。图中3为循环氢气补充管道。和现有技术一样，工作时待净化尾气经阀门V1进入吸附塔T101，通过吸附处理后得到的净化氢气经阀门V2，大部分作为原料回到多晶硅生产系统中。另外一小部分经阀门V3进入冷却再生吸附塔T102中，对其做冷却再生处理后通过阀门V4，被加热器E101加热后通过阀门V5进入到加热再生吸附塔T103中对其做升温再生处理后通过阀门V6经降温设备E102冷却后排出。也可和普通的吸附分离方法一样返回到多晶硅生产系统中被进一步回收使用。

在上述的直接再生氢气对吸附塔进行再生的同时，循环氢气也对吸附塔进行再生处理。即：循环氢气通过缓冲罐V101、压缩机J101、阀门V7进入吸附塔T102中，对其做冷却再生处理，然后通过阀门V8，经加热器E104加热后通过阀门V9进入加热再生吸附塔T103中对其做升温再生处理。然后通过阀门V10，经冷却器E103冷却后回到缓冲罐V101。