[发明专利]一种单晶炉尾气连续在线回收装置及方法

说明书

本发明涉及一种单晶炉尾气连续在线回收装置及方法，C组设备包括预加热器、预催化反应器和预冷却器串联在一起的设备组；A组设备包括由加热器A、催化反应器A和冷却器A₁串联在一起的设备组，还包括由反应器A和冷却器A₂串联在一起的设备组；B组设备包括由加热器B、催化反应器B和冷却器B₁串联在一起的设备组，还包括由反应器B和冷却器B₂串联在一起的设备组；单晶炉尾气首先经尾气入口进入C组设备进行预脱氧，然后按工作和再生的步骤交替进入A组和B组设备，A组设备和B组设备分别处于一组工作过程一组再生过程，两种过程循环交替进行，以实现单晶炉尾气的连续回收。本发明稳定并且可靠。

技术领域

本发明属于气体回收设备领域，涉及一种单晶炉尾气连续在线回收装置及方法。

背景技术

在采用减压充氩法生产太阳能电池用单晶硅时，使用真空泵抽出单晶炉内的尾气。尾气主要成分为氩气，同时尾气中含有大量的氢气、烷烃、一氧化碳及二氧化碳等杂质，且杂质含量相对较高，该尾气直接排放会对环境造成污染。经氩气连续在线回收方法及装置去除该尾气中所含的杂质首先对保护环境有重大意义，同时回收的高纯度氩气可以回用到单晶硅的生产过程中，对节能降耗具有重大的经济效益。现有技术中的单晶炉尾气回收系统为间歇式的氩气回收，在氩气的回收过程中因管路故障或人为操作造成的额外泄露会引起回收氩气纯度下降、无法回用；系统再生时间过长经常造成无法连续工作；催化剂活性下降甚至活性丧失会造成的氩气回收系统失效。

发明内容

发明目的

为规避在氩气回收过程中，因生产过程中的故障或人为操作造成的额外泄露引起回收氩气纯度下降，无法回用的风险；为规避在氩气回收过程中，因系统再生时间过长造成的无法连续工作的风险；为规避在氩气回收过程中，因系统再生阶段催化剂超温造成的催化剂活性下降甚至活性丧失造成的氩气回收系统失效的风险，本发明提出了一种稳定并且可靠的单晶炉尾气连续在线回收装置及方法。

技术方案

一种单晶炉尾气连续在线回收方法：

C组设备包括预加热器、预催化反应器和预冷却器串联在一起的设备组；

A组设备包括由加热器A、催化反应器A和冷却器A₁串联在一起的设备组，还包括由反应器A和冷却器A₂串联在一起的设备组；

B组设备包括由加热器B、催化反应器B和冷却器B₁串联在一起的设备组，还包括由反应器B和冷却器B₂串联在一起的设备组；

单晶炉尾气首先经尾气入口进入C组设备进行预脱氧，然后按工作和再生的步骤交替进入A组和B组设备，A组设备和B组设备分别处于一组工作过程一组再生过程，两种过程循环交替进行，以实现单晶炉尾气的连续回收。

所述A组设备和B组设备还同时连接有高纯氩气入口和压缩空气入口。

所述预催化反应器内装填有脱氧剂；所述催化反应器A和催化反应器B内装填有氩气净化催化剂；所述反应器A和反应器B中装填有分子筛吸附剂。

所述工作过程是指将单晶炉尾气净化为高纯氩气的过程，再生过程是指让因单晶炉尾气净化过程失去活性的氩气净化催化剂和吸附饱和的分子筛吸附剂恢复工作能力的过程，再生过程包括氩气净化催化剂预吹冷、氩气净化催化剂冷再生、分子筛吸附剂热再生、反复充放压置换和分子筛吸附剂吹冷。