[发明专利]一种采用STC循环喷淋吸收氯化氢的方法

说明书

本发明属于尾气处理技术领域，具体为一种采用STC循环喷淋吸收氯化氢的方法。该方法的步骤为：将还原车间送出尾气中的氢气、氯化氢、二氯二氢硅、三氯氢硅和四氯化硅成分，经低温冷凝后进入淋洗塔；不凝的氢气和氯化氢经压缩加压后，氯化氢在高压、低温条件下用四氯化硅作为吸收剂使其溶解在四氯化硅中，氯化氢被吸收，氢气被分离出来；被分离出来的氢气仍含有的微量氯硅烷通过吸附塔除去，从而获得无其它杂质的纯氢；被四氯化硅所吸收的氯化氢，在升温条件下被解析塔解吸分离出来等等。该方法中使用纯STC吸收氯化氢以提高氢气质量，使得到的氢气中硅烷含量明显小于0.02％；循环量小，减少电量消耗达到提质增效的目的。

技术领域

本发明属于尾气处理技术领域，具体为一种采用STC循环喷淋吸收氯化氢的方法。

背景技术

多晶硅被广泛的用作半导体装置、太阳能电池等中的化学材料。随着电子信息产业和太阳能光伏产业的快速发展，市场对多晶硅的要求不断增加。但目前制备多晶硅的主流工艺中用三氯氢硅在还原炉内被氢气还原成晶体硅，还原尾气中含有大量未反应的氢气、氯化氢、二氯二氢硅、三氯化硅和四氯化硅成分，这些尾气中很多是可以作为原料进行回收再利用的。

目前，针对尾气处理回收的工艺有湿法回收、膜分离回收和干法回收三种。

现行工艺要求的吸收塔温度较低，需要加大冷冻机制冷荷，以达到稳定且较低的喷淋温度，保证回收氢的产品质量。同时现行工艺在大气量下需要较大的液相循环喷淋量。此两项需要消耗更大的电能以达到需要的回收氢质量。因此采用本发明在达到同水平质量的回收氢的同时以降低电耗。

发明内容

本发明的目的在于，针对现有技术缺陷，提供了一种采用STC循环喷淋吸收氯化氢的方法。该方法利用氢气在四氯化硅中的溶解度小，而氯化氢在STC中的溶解度大于TCS中的溶解度，利用此原理使用纯STC吸收氯化氢以提高氢气质量，并减少电量消耗达到提质增效的目的。

为了实现以上发明目的，本发明的具体技术方案为：

一种采用STC循环喷淋吸收氯化氢的方法，其包括以下步骤：将还原车间送出尾气中的氢气、氯化氢、二氯二氢硅、三氯氢硅和四氯化硅成分，经低温冷凝后进入淋洗塔冷凝；不凝的氢气和氯化氢经压缩加压后，氯化氢在高压、低温条件下用四氯化硅作为吸收剂使其溶解在四氯化硅中，氯化氢被吸收，氢气被分离出来；被分离出来的氢气仍含有的微量氯化氢通过吸附塔除去，从而获无其它杂质的纯氢，并储存在氢气罐里供下一工序使用；被四氯化硅所吸收的氯化氢，在升温条件下被解析塔解析分离出来；分离出的氯化氢经过冷却成液体，一部分送至低压冷凝段，另一部分换热后送冷氢化工序；分离后的四氯化硅则一部分用于吸收塔再循环，另一部分则送至精馏提纯工序。

作为本申请中一种较好的实施方式，所述吸收塔内采用的吸收剂为纯的四氯化硅，其纯度为99.99％以上。

作为本申请中一种较好的实施方式，进入吸收塔的尾气温度为-45℃至-55℃；更进一步优选进入吸收塔的尾气温度为-48℃至-52℃。

作为本申请中一种较好的实施方式，贫液的循环流量为100m³/h-300m³/h；更进一步优选贫液的循环流量为150m³/h。

作为本申请中一种较好的实施方式，四氯化硅的喷淋速度为10-20T/h。

作为本申请中一种较好的实施方式，解析塔和吸收塔中的四氯化硅须通过泵持续补入，以保证其浓度。

作为本申请中一种较好的实施方式，还原尾气进料量为0-150T。

前述本发明主方案及其各进一步选择方案可以自由组合以形成多个方案，均为本发明可采用并要求保护的方案；且本发明，(各非冲突选择)选择之间以及和其他选择之间也可以自由组合。本领域技术人员在了解本发明方案后根据现有技术和公知常识可明了有多种组合，均为本发明所要保护的技术方案，在此不做穷举。