[实用新型]一种多晶硅还原尾气多级冷凝汽提装置

说明书

本实用新型提供了一种多晶硅还原尾气多级冷凝汽提装置，涉及多晶硅制备技术领域，具体包括依次连通的一级冷凝器、一级汽提塔、二级冷凝器、二级汽提塔和三级冷凝器，所述一级冷凝器、所述二级冷凝器和所述三级冷凝器的冷媒温度依次降低，且所述一级汽提塔和所述二级汽提塔的冷媒温度依次降低，以使经所述一级冷凝器、所述一级汽提塔、所述二级冷凝器、所述二级汽提塔和所述三级冷凝器冷却后的液相组分的温度依次降低。本实用新型通过温度依次递减的多个冷凝器，实现逐级冷却，下一级对应需冷却物料量逐级减少，有利于节约冷量。而且，采用分级冷却，可以依据各物料的沸点等性质将各物料依次分离开来，分别得到较纯物料介质。

技术领域

本实用新型涉及多晶硅制备技术领域，具体而言，涉及一种多晶硅还原尾气多级冷凝汽提装置。

背景技术

多晶硅作为集成电路和光伏发电的关键原材料，是国家新能源开发的基础材料。多晶硅的生产主要采用改良西门子法(即三氯氢硅还原法)，但在还原反应进行的过程中，实际反应十分复杂，伴随着一些副反应的发生，使得还原尾气的成分较为复杂，包括大量未反应的氢气(H₂)、三氯氢硅(SiHCl₃)、少量不定型硅粉和反应副产物四氯化硅(SiCl₄)、氯化氢(HCl)、二氯二氢硅(SiH₂Cl₂)等，其中三氯氢硅(SiHCl₃)、四氯化硅(SiCl4)以及二氯二氢硅(SiH₂Cl₂)统称为氯硅烷。因此，需要对还原尾气进行处理，回收再利用其中的有用成分，降低生产成本。

目前，多晶硅还原尾气一般采用干法尾气回收工艺，包括冷凝回收氯硅烷、吸收脱吸氯化氢、吸附净化氢气等流程。即：使还原尾气经过冷却器冷却，将大部分氯硅烷冷凝下来并流入氯硅烷缓冲罐，冷却器顶部的氢气和氯化氢等不凝气经氢气压缩机压缩后，送入以液相氯硅烷为喷淋吸收液(氯硅烷贫液)的吸收塔内，在吸收塔中，不凝气将与氯硅烷贫液接触，绝大多数的氯化氢会被氯硅烷贫液吸收并输出含有氯化氢的氯硅烷富液，之后送入解析塔内，利用精馏原理将氯硅烷富液中的氯化氢解析出来，解析出来的氯化氢通过压缩机送冷氢化工序回收再利用，解析后的氯硅烷贫液中的一部分通过还原尾气凝液分离提纯塔分离得到三氯氢硅和四氯化硅，另一部分作为吸收液(氯硅烷贫液)被送入吸收塔内。在前述工艺中，经吸收塔喷淋吸收大部分氯化氢的氢气进入活性炭吸附柱进行吸附除杂操作，纯化后的氢气送入还原工序和冷氢化工序中，重复参与生产。

还原尾气干法尾气回收工艺目前比较成熟，系统运行较为稳定。但是存在以下问题：将高温气相还原尾气经冷却分离出液相氯硅烷和不凝气氢气、氯化氢两部分，液相氯硅烷在吸收氯化氢后，一般称为氯硅烷富液，需要通过蒸汽加热以分离解析其中的氯化氢，解析氯化氢后的氯硅烷贫液一部分进一步深冷后，送入吸收塔内去喷淋吸收氢气中的氯化氢另一部分外送至还原尾气凝液分离提纯塔分离三氯氢硅和四氯化硅。该过程中，还原尾气冷却需要消耗大量冷量，后加热升温分离解析氯化氢以及通过还原尾气凝液分离提纯塔加热蒸发分离三氯氢硅和四氯化硅等过程又需要消耗大量的热能，导致系统整体能耗较高。

实用新型内容

针对以上现有技术中的问题，本实用新型的目的在于提供一种多晶硅还原尾气多级冷凝汽提装置。

为实现上述目的，本实用新型具体通过以下技术实现：

一种多晶硅还原尾气多级冷凝汽提装置，所述多级冷凝汽提装置包括依次连通的一级冷凝器、一级汽提塔、二级冷凝器、二级汽提塔和三级冷凝器，所述一级冷凝器、所述二级冷凝器和所述三级冷凝器的冷媒温度依次降低，且所述一级汽提塔和所述二级汽提塔的冷媒温度依次降低，以使经所述一级冷凝器、所述一级汽提塔、所述二级冷凝器、所述二级汽提塔和所述三级冷凝器冷却后的液相组分的温度依次降低。

进一步地，所述一级汽提塔和所述二级汽提塔内设置有1至2段填料。