[实用新型]多晶硅生产回收氢气的精脱氯设备

说明书

技术领域

本实用新型属于气体分离设备领域，特别涉及多晶硅生产回收氢气的精脱氯设备。

背景技术

目前，多晶硅生产主要采用的是改良西门子法。在改良西门子法生产多晶硅的过程中，需要对还原尾气以及氢化尾气中的各组分，主要包括氢气、氯化氢、氯硅烷等，进行分离并回收利用。氯硅烷主要包括二氯二氢硅、三氯氢硅和四氯化硅。对多晶硅生产中产生的尾气，目前采取的主要方法是“干法回收”。“干法回收”主要是利用还原尾气中氢气、氯化氢、三氯氢硅、四氯化硅、二氯二氢硅等各组分物理、化学性质的差异，通过低温变压吸收、脱吸与吸附等化工操作实现各组分的分离，即还原尾气或氢化尾气进入尾气回收系统后，首先用低温氯硅烷对尾气进行淋洗，或使用低温冷媒（如氟利昂）对尾气进行制冷，使尾气组分中的氯硅烷被冷凝成液态，从而将绝大部分氯硅烷从尾气中分离，然后气体压缩后再用低温氯硅烷贫液在填料塔内吸收气体中的氯化氢，使尾气组分中的绝大部分氯化氢分离。与前述“干法回收”方法相适应的多晶硅生产回收氢气的装置主要包括喷淋装置、加压冷凝装置、吸收装置、吸附装置（如活性炭吸附塔），这些装置均为现有技术。

“干法回收”设备回收氢气尾气，最终经活性炭吸附、分离后得到的气体主要组分为氢气，但仍含有少量的氯硅烷和氯化氢。回收得到的氢气中氯化氢和氯硅烷的含量超过一定的限度，会影响多晶硅产品的质量。目前，对于太阳能级多晶硅的生产，经传统“干法回收”设备的活性炭吸附柱吸附除杂后的氢气基本能满足要求（杂质总含量<1ppmv），但对于电子级多晶硅的生产，经活性炭吸附塔吸附除杂后的氢气则不能满足要求。因此，必须要优化现有技术的多晶硅生产回收氢气的专用设备。

实用新型内容

本实用新型的目的是针对上述传统“干法回收”设备存在的回收氢气仍含有一定量氯硅烷和氯化氢，从而影响多晶硅生产质量的问题，提供一种多晶硅生产回收氢气的精脱氯设备。

为实现本实用新型的目的，本实用新型的技术方案为，多晶硅生产回收氢气的精脱氯设备，包括脱氯装置和终端净化装置；所述脱氯装置上设置有进气口和出气口，脱氯装置内填充有脱氯剂，所述脱氯装置通过进气口的管道与活性炭吸附塔相连；所述终端净化装置上设置有入口与出口，终端净化装置内填充有活性炭，终端净化装置通过入口的管道与脱氯装置的出气口相连；所述终端净化装置的容积为活性炭吸附塔容积的1/50～1/10。前述多晶硅生产回收氢气的精脱氯设备，经脱氯装置脱氯后，能有效分离氢气尾气中残余的氯硅烷和氯化氢。与脱氯装置连接的终端净化装置，可以进一步吸附氢气尾气中剩余的微量含氯杂质以及脱氯装置中可能带入的极少量脱氯剂粉末。因干法回收设备及前述脱氯设备已经将氢气尾气中的绝大部分杂质分离，因此，终端净化装置的容积设计为活性炭吸附塔容积的1/50～1/10即可，这样既可以有效除杂，又能节约物资，保护环境。经前述精脱氯设备脱氯、除杂后的氢气，可直接进入多晶硅生产的还原炉，用于生产多晶硅。

作为本实用新型的优选方案，前述的多晶硅生产回收氢气的精脱氯设备，所述脱氯装置的进气口和出气口处分别设置有阀门，所述终端净化装置的入口和出口处分别设置有阀门。

作为本实用新型的优选方案，前述的多晶硅生产回收氢气的精脱氯设备，所述脱氯装置进气口和出气口，以及终端净化装置的入口和出口分别设置有过滤器。作为本实用新型的进一步优选方案，前述的多晶硅生产回收氢气的精脱氯设备，所述过滤器为400-600目的过滤器。设置过滤器，可以防止脱氯剂粉尘被氢气带走，有利于回收氢气的净化。

作为本实用新型的优选方案，前述的多晶硅生产回收氢气的精脱氯设备，所述脱氯装置为两个或两个以上的并联装置，所述终端净化装置为两个或两个以上的并联装置。使用并联的脱氯装置，并联的终端净化装置，可以有效提高脱氯、净化效率，同时，可以在不中断操作的情况下，实现对脱氯装置中脱氯剂的更换，以及终端净化装置的再生。

作为本实用新型的优选方案，前述的多晶硅生产回收氢气的精脱氯设备，所述终端净化装置设置有冷热流体入口、冷热流体出口；所述终端净化装置在入口管道处分流出一个分管道，所述分管道上设置有再生气出口；所述终端净化装置在出口管道处分流出一个分管道，所述分管道上设置有再生气入口；所述冷热流体入口，冷热流体出口，再生气出口和再生气入口上分别设置有阀门。

作为本实用新型的优选方案，前述的多晶硅生产回收氢气的精脱氯设备，所述脱氯装置的脱氯剂为球形颗粒或环状颗粒。