[发明专利]一种多晶硅生产过程中副产物的再利用方法

权利要求书

1.一种多晶硅生产过程中副产物的再利用方法，其特征在于：将多晶硅生产过程中产生的副产物和相变储能材料水溶液或水乳液通过喷嘴直接进入旋风分离反应器，在旋风分离反应器中充分混合，并发生水解和溶胶-凝胶反应，生成三维网络结构的包覆有相变储能物质的二氧化硅凝胶和氯化氢气体；

包覆有相变储能物质的二氧化硅凝胶在离心力和重力作用下，从旋风分离反应器底部排出，排出后经干燥脱水和脱氯化氢制得定形性相变储能材料产品；

氯化氢气体在旋风分离反应器倒圆锥状内壁的反射作用下，螺旋向上，从旋风分离反应器的顶部排出，实现分离，分离出的氯化氢气体经盐酸溶液氯化钙提浓解析和四氯化硅淋洗塔除水后，直接作为生产三氯氢硅的原料进入多晶硅的生产体系。

2.根据权利要求1所述的一种多晶硅生产过程中副产物的再利用方法，其特征在于：所述多晶硅生产中产生的副产物，其主要成分包括四氯化硅、三氯氢硅和二氯二氢硅。

3.根据权利要求1或2所述的一种多晶硅生产过程中副产物的再利用方法，其特征在于：所述相变储能材料是指聚乙二醇600-20000中的一种或者其中两种的混合物。

4.根据权利要求1所述的一种多晶硅生产过程中副产物的再利用方法，其特征在于：所述相变储能材料水溶液或水乳液是指将聚乙二醇与水按0.5-1：1的重量比搅拌混合制得的聚乙二醇水溶液。

5.根据权利要求1或4所述的一种多晶硅生产过程中副产物的再利用方法，其特征在于：该方法使用的旋风分离反应器由圆柱状上筒体、倒圆锥状下筒体、上排气管、下排料管和进风管组成；进风管于圆柱状上筒体上水平切向设置，喷嘴安装在进风管上。

6.根据权利要求5所述的一种多晶硅生产过程中副产物的再利用方法，其特征在于：该方法中使用的喷嘴是由内套管和外套管组成，副产物进气管与内套管连通，相变储能材料水溶液或水乳液进料管与外套管连通。

7.根据权利要求6所述的一种多晶硅生产过程中副产物的再利用方法，其特征在于：将四氯化硅气体与聚乙二醇水溶液按2-3：1-1.5的重量比通过喷嘴从旋风分离反应器圆柱状上筒体的切向进入，在旋风分离反应器内充分混合，副产物中的氯硅烷与水发生水解反应、溶胶-凝胶反应，生成多三维网络状结构的二氧化硅凝胶和氯化氢气体；所述水解反应为：

SiCl₄+(n+2)H₂O=SiO₂·nH₂o+4HCl

包覆有聚乙二醇的二氧化硅凝胶在离心力和重力作用下，从旋风分离反应器下排料管排出，经螺旋输送器送至闪蒸旋风干燥器，氯化氢气体在旋风分离反应器的倒圆锥状下筒体的内壁的反射作用下，形成向上的螺旋气流，从旋风分离反应器上方排出，排出的氯化氢气体经盐酸溶液氯化钙提浓解析塔、四氯化硅淋洗塔除水，除水后的氯化氢含水量小于0.05%，送至三氯氢硅合成系统用于制备三氯氢硅，或送至PVC制备工艺用作制备PVC的原料。

8.根据权利要求1所述的一种多晶硅生产过程中副产物的再利用方法，其特征在于：所述四氯化硅淋洗塔为圆柱筒体，四氯化硅淋洗塔塔内设置有3～6块水平筛板，四氯化硅从四氯化硅淋洗塔的上部喷淋而下，氯化氢气体从四氯化硅淋洗塔中下部进入，穿过筛板上行，氯化氢中的水与四氯化硅发生水解反应，生成二氧化硅胶体和氯化氢气体；经过四氯化硅淋洗塔淋洗后的氯化氢气体的含水量小于0.05%，直接被送至三氯氢硅合成用于制备三氯氢硅；二氧化硅胶体和四氯化硅液体进入四氯化硅淋洗塔下部的二氧化硅溶胶收集器，二氧化硅溶胶沉积在二氧化硅溶胶收集器内；四氯化硅液体通过二氧化硅溶胶收集器器壁上的小孔排至四氯化硅淋洗塔塔壁与二氧化硅溶收集器器壁之间的腔体内，并从四氯化硅淋洗塔的下部排除，送至四氯化硅储罐。