技术简介:
本专利针对多晶硅生产中精馏尾气含二氯二氢硅导致回收成本高、资源浪费及安全隐患的问题,提出通过冷凝回收系统与压力联锁系统协同工作,实现尾气高效回收利用。系统采用串联冷凝器、压力调节阀及智能检测控制,稳定运行压力至0.1-0.15MPa,将尾气中SiHCl3、SiCl4等成分冷凝回收,避免三废处理负担,降低回收成本。
关键词:尾气回收系统,冷凝回收,压力联锁
精馏尾气回收系统的制作方法
【专利摘要】本实用新型提供一种精馏尾气回收系统,包括:具有入口、第一出口、第二出口的冷凝回收系统;与冷凝回收系统第一出口连接的冷凝料存储器;所述的冷凝回收系统入口与精馏塔尾气出口连接;所述的冷凝回收系统第二出口与尾气处理系统连接;冷凝回收系统包括冷凝器、管路、阀门、仪表以及调节系统压力为最佳压力的压力联锁系统;冷凝器连接有冷凝料存储器。通过冷凝回收系统回收尾气,同时通过压力联锁系统保证整个回收系统的高效、稳定运行。
【专利说明】精馏尾气回收系统
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及尾气回收系统,具体涉及一种多晶硅精馏尾气回收系统。
【背景技术】
[0002]目前国内生产多晶硅的主要工艺采用改良西门子法,主要包括氢化、还原、精馏及尾气处理几个阶段。其中在还原过程后有大量尾气排出,目前主要采用干法回收工艺:还原尾气中的H2、HCl、SiHC13、SiC14等成分经鼓泡、氯硅烷喷淋洗涤、加压并冷却到一定温度,冷凝出SiHC13、SiC14。冷凝出的SiHC13、SiC14再经过精馏工序,将分离出的SiHC13直接返回还原工序。
[0003]还原段的尾气通过精馏段提纯再利用后,精馏段的尾气通常被认为是没有利用价值。此外,通常认为二氯二氢硅对还原反应是有害无益的,如果要回收精馏尾气再利用就必须尽量去除二氯二氢硅,这就导致回收的投入成本过大而放弃回收。因而,这些尾气会直接进入“三废”处理工段。这会造成:1、资源浪费;2、“三废”工段处理压力增大;3、“三废”存在着火等安全隐患。
实用新型内容
[0004]针对上述所存在的问题,本实用新型的目的是提供一种成本低廉,回收充分,运行稳定的精馏尾气回收系统。
[0005]为达到上述技术效果,本实用新型所采取的技术方案是:一种精馏尾气回收系统,包括:具有入口、第一出口、第二出口的冷凝回收系统;
[0006]与冷凝回收系统第一出口连接的冷凝料存储器;
[0007]所述的冷凝回收系统入口与精馏塔尾气出口连接;
[0008]所述的冷凝回收系统第二出口与尾气处理系统连接;
[0009]所述的冷凝回收系统包括冷凝器、管路、阀门、仪表以及调节系统压力的压力联锁系统;冷凝器连接有冷凝料存储器。
[0010]进一步地,所述压力联锁系统包括相连的压力检测机构和压力控制机构。
[0011]进一步地,所述的压力检测机构包括压力指示控制仪表和压力变送器;所述的压力控制机构包括调节机构和压力继电器。
[0012]进一步地,所述的调节机构包括压力调节阀、变径;所述调节机构还包括手阀和排净阀。
[0013]进一步地,所述的冷凝器通常是复数个;冷凝器通过串联相互连接;所述的冷凝料存储器是冷凝罐。
[0014]进一步地,所述压力控制机构位于冷凝器与第二出口之间。
[0015]进一步地,所述的系统压力为0.1MPa至0.15MPa。
[0016]本实用新型的有益效果是:通过冷凝回收系统回收尾气,同时通过压力联锁系统保证整个回收系统的高效、稳定运行。【专利附图】
【附图说明】
[0017]图1是本实用新型精馏尾气回收系统的结构示意图。
[0018]图2是本实用新型精馏尾气回收系统的局部放大图。
[0019]其中:1、冷凝回收系统,2、冷凝器,3、压力检测机构,31、压力指示控制仪表,32、压力变送器,4、压力控制机构,41、压力继电器,42、手阀,43、变径,44、排净阀,45、调节阀,5、冷凝料存储器。
【具体实施方式】
[0020]下面将结合附图对实用新型作进一步说明。
[0021]如图1,图2所示,本实用新型精馏尾气回收系统包括具有入口、第一出口、第二出口的冷凝回收系统I ;冷凝回收系统I通过第一出口与冷凝料存储器5相连,通过入口与精馏塔尾气出口相连,通过第二出口与尾气处理系统相连。冷凝回收系统I包括复数个冷凝器2、管路、阀门、仪表以及压力联锁系统。冷凝器2之间是通过串联连接的,精馏段尾气首先进入第一个冷凝器2的进气口,通过冷凝后将冷凝液通过该冷凝器2的液体出口进入冷凝料存储器5 (通常是尾气冷凝罐),而剩余的尾气通过气体出口进入下一个冷凝器2的入口,如此循环,直至达到设计要求后,将最后一个冷凝器2中排出的气体接入“三废”处理工段进行处理。冷凝料存储器5中的冷凝液则可以在之后的工序中进入三氯氢硅还原过程的物料循环中去。其中进入回收系统的尾气中含有二氯二氢硅,在冷凝液中也含有二氯二氢硅,并且这部分二氯二氢硅不需要与冷凝液中其他物质特别分离。可以与冷凝液一起经过一定工序后作为原料进入三氯氢硅的还原过程中。这一过程就省去了将冷凝液中的二氯氢硅去除的过程,大大节省了成本,同时也提高了回收的效率。
[0022]在冷凝回收系统I中还包含着压力联锁系统。压力联锁系统主要起到稳定整个系统的压力为最佳压力,具体到控制连接管路中的压力为回收所需的最佳压力。压力联锁系统位于冷凝器2之间。压力联锁系统位于冷凝器2和第二出口之间。压力联锁系统主要是由压力检测机构3和压力控制机构4组成。压力检测机构3主要包括相关阀门以及压力指示控制仪表31和压力变送器32。起到检测在前管路中的压力,通过压力变送器32将其转换为电信号传送至压力控制机构4,进而达到控制管路压力,稳定系统至最佳压力的效果。而其中压力控制机构4主要包括压力继电器41和调节机构,其中调节机构包括压力调节阀45、手阀42、排净阀44、变径43。通过压力检测机构3传输的信号引起压力继电器41反应,继而控制调节阀45,通过压力调节阀45最终达到控制,稳定管路的压力。
[0023]以下描述本实用新型的精馏尾气回收系统的操作过程。
[0024]将精馏工序产生的包含氯化氢、二氯二氢硅、三氯氢硅、四氯氢硅和其他杂质的尾气引入冷凝回收系统I的入口。之后从冷凝回收系统I的第一出口导出提纯后的包含氯化氢、二氯二氢硅、三氯氢硅、四氯氢硅和杂质的冷凝液至冷凝料储存器。最后冷凝回收系统I的第二出口导出剩余尾气至尾气处理系统。
[0025]其中还包括尾气处理的控制方法:首先检测入口处尾气中所含气体成分及各自含量以及入口处尾气的流量。基于该尾气中气体成分及各自含量以及尾气流量的数据,利用优化算法计算出尾气回收系统内优化运行压力,通常为0.1MPa至0.15MPa。基于计算出的优化运行压力,通过检测机构检测管道中的压力,通过压力检测机构3传输的信号引起压力继电器41反应,继而控制调节阀45,通过压力调节阀45最终达到控制,稳定管路的压力为最优压力。
[0026]以上所述,为本实用新型的较佳实施案例,并非对本实用新型作任何限制,凡是根据本实用新型技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、变更以及等效结构变化,均仍属于本实用新型技术方案的保护范围内。
【权利要求】
1.一种精馏尾气回收系统,其特征在于,包括:具有入口、第一出口、第二出口的冷凝回收系统;与冷凝回收系统第一出口连接的冷凝料存储器;所述的冷凝回收系统入口与精馏塔尾气出口连接;所述的冷凝回收系统第二出口与尾气处理系统连接;所述的冷凝回收系统包括冷凝器、管路、阀门、仪表以及调节系统压力的压力联锁系统;冷凝器连接有冷凝料存储器。
2.根据权利要求1所述的精馏尾气回收系统,其特征在于,所述压力联锁系统包括相连的压力检测机构和压力控制机构。
3.根据权利要求2所述的精馏尾气回收系统,其特征在于,所述的压力检测机构包括压力指示控制仪表和压力变送器;所述的压力控制机构包括调节机构和压力继电器。
4.根据权利要求3所述的精馏尾气回收系统,其特征在于,所述的调节机构包括压力调节阀、变径;所述调节机构还包括手阀和排净阀。
5.根据权利要求3中所述的精馏尾气回收系统,其特征在于,所述压力控制机构位于冷凝器与第二出口之间。
6.根据权利要求1所述的精馏尾气回收系统,其特征在于,所述的冷凝器是复数个;冷凝器通过串联相互连接;所述的冷凝料存储器是冷凝罐。
7.根据权利要求1所述的精馏尾气回收系统,其特征在于,所述的系统压力为0.1MPa至 0.15MPa。
【文档编号】C01B33/107GK203513288SQ201320522223
【公开日】2014年4月2日 申请日期:2013年8月26日 优先权日:2013年8月26日
【发明者】齐林喜, 郭金强 申请人:内蒙古盾安光伏科技有限公司