处理多晶硅还原尾气的系统的制作方法
【专利摘要】本发明公开了一种处理多晶硅还原尾气的系统，包括：第一冷凝装置，适于将多晶硅还原尾气进行第一冷凝；膜分离装置，与第一冷凝装置相连，适于对经过第一冷凝的多晶硅还原尾气进行分离处理，其中，膜分离装置具有有机渗透膜，氢气选择性透过有机渗透膜；还原装置，与膜分离装置相连，适于使氢气与三氯氢硅进行还原反应；第二冷凝装置，与膜分离装置相连，适于将混合气体进行第二冷凝；吸附-脱附装置，与第二冷凝装置相连，适于将不凝气进行吸附处理和脱附处理，得到氢气和含有氯硅烷和氯化氢的混合物；以及氢化装置，与吸附-脱附装置相连，适于将含有氯硅烷和氯化氢的混合物与四氯化硅进行氢化反应。该系统可以显著降低能耗和设备投资成本。
【专利说明】处理多晶硅还原尾气的系统
【技术领域】
[0001] 本发明属于多晶硅生产【技术领域】，具体而言，本发明涉及一种处理多晶硅还原尾 气的系统。
【背景技术】
[0002] 改良西门法气相沉积生成高纯度多晶硅过程中，进料三氯氢硅与氢气的摩尔配比 约为1 :3?1 :8,而三氯氢硅生成单质硅的反应转化率在10%左右，因此还原尾气中含有 大量未反应的氢气、三氯氢娃和反应副产物四氯化娃、氯化氢、二氯二氢娃等，其中氢气的 摩尔比占到75%以上。目前常用的干法回收工艺由"冷凝回收氯硅烷-吸收脱附氯化氢-吸 附净化"三部分组成。但随着多晶硅生产规模的不断扩大，对还原尾气干法回收系统装置的 大型化要求越来越高，设备、管道投资和运行不稳定性增加。同时由于还原尾气中的氢气全 程参与冷凝和加压等状态变化，因此制冷和压缩工序的电力消耗都相应的较大。
[0003] 因此，现有的处理还原尾气的技术有待进一步改进。
【发明内容】
[0004] 本发明旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。为此，本发明的 一个目的在于提出一种处理多晶硅还原尾气的系统，该系统可以显著降低能耗和设备投资 成本。
[0005] 在本发明的一个方面，本发明提出了一种处理多晶硅还原尾气的系统，包括：
[0006] 第一冷凝装置，所述第一冷凝装置适于将所述多晶硅还原尾气进行第一冷凝处 理，以便得到经过第一冷凝处理的多晶硅还原尾气；
[0007] 膜分离装置，所述膜分离装置与所述第一冷凝装置相连，适于对所述经过第一冷 凝处理的多晶硅还原尾气进行分离处理，以便分别得到氢气和混合气体，其中，所述膜分离 装置具有有机渗透膜，所述氢气选择性透过所述有机渗透膜；
[0008] 还原装置，所述还原装置与所述膜分离装置相连，适于使所述氢气与三氯氢硅进 行还原反应，以便得到单质硅；
[0009] 第二冷凝装置，所述第二冷凝装置与所述膜分离装置相连，适于将所述混合气体 进行第二冷凝处理，以便得到氯硅烷冷凝液和不凝气；
[0010] 吸附-脱附装置，所述吸附-脱附装置与所述第二冷凝装置相连，适于将所述不凝 气进行吸附处理和脱附处理，以便得到氢气和含有氯硅烷和氯化氢的混合物，并将所述氢 气的一部分供给至所述还原装置；以及
[0011] 氢化装置，所述氢化装置与吸附-脱附装置相连，适于将所述含有氯硅烷和氯化 氢的混合物与四氯化硅进行氢化反应，以便得到三氯氢硅。
[0012] 根据本发明实施例的处理多晶硅还原尾气的系统通过采用对氢气具有选择性透 过的膜分离装置将大部分氢气从多晶硅还原尾气中进行分离，并将分离的氢气返回至还原 装置与三氯氢硅发生还原反应制备单质硅，从而可以实现物料的循环利用，同时分离氢气 后的还原尾气气体量大幅度较少，使得后续冷凝处理和吸附处理量大幅度降低，从而显著 降低能耗和设备投资成本，另外，该系统可以实现大规模处理多晶硅还原尾气。
[0013] 另外，根据本发明上述实施例的处理多晶硅还原尾气的系统还可以具有如下附加 的技术特征：
[0014] 在本发明的一些实施例中，所述的处理多晶硅还原尾气的系统进一步包括：第一 压缩装置，所述第一压缩装置与所述膜分离装置和所述还原装置相连，适于在所述氢气与 三氯氢硅进行还原反应之前，预先对所述氢气进行第一压缩处理。
[0015] 在本发明的一些实施例中，所述第二压缩装置与所述吸附-脱附装置和所述氢化 装置相连，适于在将所述含有氯硅烷和氯化氢的混合物与四氯化硅进行氢化反应之前，预 先对所述含有氯硅烷和氯化氢的混合物进行第二压缩处理。在本发明的一些实施例中，所 述膜分离装置的进气侧压力大于所述膜分离装置的出气侧压力，并且所述膜分离装置的出 气侧压力为〇. 1?〇. 2MPa。由此，可以显著提高氢气分离效率。
[0016] 在本发明的一些实施例中，所述膜分离装置的出气侧压力的至少一部分是由三氯 氢硅气体提供的。由此，可以显著提高后续生产单质硅的纯度。
[0017] 在本发明的一些实施例中，所述第一冷凝处理是在温度为30?50摄氏度和压力 为0. 5?0. 6MPa的条件下进行的，所述第二冷凝处理包括一级冷凝处理和二级冷凝处理， 其中，所述一级冷凝处理是在温度为-30?-10摄氏度和压力为0. 5?0. 6MPa的条件下进 行的，所述二级冷凝器处理是在温度为-40?-30摄氏度和压力为1. 0?1. 2MPa的条件下 进行的。由此，可以显著提高冷凝效率。
[0018] 在本发明的一些实施例中，所述吸附处理是在温度为20?40摄氏度和压力为 1. 0?1. 2MPa的条件下进行的。由此，可以显著提高吸附处理效率。
[0019] 在本发明的一些实施例中，所所述脱附处理是在温度为100?130摄氏度和压力 为0. 03?0. 06MPa的条件下进行的。由此，可以显著提高脱附处理效率。
[0020] 在本发明的一些实施例中，所述第一压缩处理是在0· 7?1. OMPa的压力下进行 的。由此，可以显著提高第一压缩处理效率。
[0021] 在本发明的一些实施例中，所述第二压缩处理是在1. 9?3. OMPa的压力下进行 的。由此，可以显著提高第二压缩处理效率。
【专利附图】
【附图说明】
[0022] 图1是根据本发明一个实施例的处理多晶硅还原尾气的系统结构示意图；
[0023] 图2是根据本发明又一个实施例的处理多晶硅还原尾气的系统结构示意图；
[0024] 图3是利用本发明一个实施例的处理多晶娃还原尾气的系统处理多晶娃还原尾 气的方法流程示意图；
[0025] 图4是利用本发明又一个实施例的处理多晶硅还原尾气的系统处理多晶硅还原 尾气的方法流程示意图。
【具体实施方式】
[0026] 下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终 相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附 图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。
[0027] 在本发明的描述中，需要理解的是，术语"中心"、"纵向"、"横向"、"长度"、"宽度"、 "厚度"、"上"、"下"、"前"、"后"、"左"、"右"、"坚直"、"水平"、"顶"、"底" "内"、"外"、"顺时 针"、"逆时针"、"轴向"、"径向"、"周向"等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或 位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必 须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
[0028] 此外，术语"第一"、"第二"仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性 或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有"第一"、"第二"的特征可以明示或 者隐含地包括至少一个该特征。在本发明的描述中，"多个"的含义是至少两个，例如两个， 三个等，除非另有明确具体的限定。
[0029] 在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语"安装"、"相连"、"连接"、"固定"等 术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连 接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内 部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员 而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
[0030] 在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征"上"或"下"可以 是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在 第二特征"之上"、"上方"和"上面"可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示 第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征"之下"、"下方"和"下面"可以是 第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
[0031] 在本发明的一个方面，本发明提出了一种处理多晶硅还原尾气的系统。下面参考 图1-2对本发明实施例的处理多晶硅还原尾气的系统进行详细描述。根据本发明的实施 例，该系统包括：
[0032] 第一冷凝装置100 :根据本发明的实施例，第一冷凝装置100适于将多晶硅还原尾 气进行第一冷凝处理，从而可以得到经过第一冷凝处理的多晶硅还原尾气。根据本发明的 实施例，第一冷凝处理的条件并不受特别限制，根据本发明的具体实施例，第一冷凝处理可 以在温度为30?50摄氏度和压力为0. 5?0. 6MPa的条件下进行。发明人发现，该条件下 可以显著提高第一冷凝处理效率。该步骤中，具体的，多晶硅还原尾气（550?600摄氏度 和0. 5?0. 6MPa)可以经还原炉进出气换热器、水冷却器回收其所携带的热量，从而实现对 多晶硅还原尾气的冷凝。
[0033] 膜分离装置200 :根据本发明的实施例，膜分离装置200与第一冷凝装置100相 连，适于对得到的经过第一冷凝处理的多晶硅还原尾气进行分离处理，从而可以得到氢气 和混合气体。根据本发明的实施例，膜分离装置中可以具有有机渗透膜，并且氢气可以选择 性透过该有机渗透膜。根据本发明的实施例，膜分离装置的进气侧压力可以大于膜分离装 置的出气侧压力，并且膜分离装置的出气侧压力可以为〇. 1?〇.2MPa。由此，可以显著提高 氢气分离效率。根据本发明的具体实施例，膜分离装置的出气侧压力的至少一部分可以由 三氯氢硅气体提供。由此，可以显著提高后续处理得到的单质硅的纯度。该步骤中，具体的， 将经过第一冷凝处理的多晶硅还原尾气由膜分离装置的进气侧导入膜分离装置中，还原尾 气中的氢气选择性透过有机渗透膜，而剩余混合气体无法透过有机渗透膜，从而使得多晶 硅还原尾气中大部分氢气（70?90%)分离出来从膜分离装置的出气侧导出，为了提高氢 气分离效率，在出气侧充满低压的三氯氢硅气体，从而为氢气渗透提供动力。发明人发现， 通过采用膜分离装置对还原尾气中的大部分氢气进行分离，可以大幅度减少后续尾气处理 量，使得后续冷凝处理和吸附处理压力大幅度降低，从而显著降低能耗和设备投资成本。
[0034] 还原装置300 :根据本发明的实施例，还原装置300与膜分离装置200相连，适于 将上述产生的氢气与三氯氢硅进行还原反应，从而可以得到单质硅。
[0035] 第二冷凝装置400 :根据本发明的实施例，第二冷凝装置400与膜分离装置200相 连，适于将膜分离装置中未透过有机渗透膜的混合气体进行第二冷凝处理，从而可以得到 氯硅烷冷凝液和不凝气。根据本发明的实施例，第二冷凝处理的条件并不受特别限制，根据 本发明的具体实施例，第二冷凝处理可以包括一级冷凝处理和二级冷凝处理，其中，一级冷 凝处理可以在温度为-30?-10摄氏度和压力为0. 5?0. 6MPa的条件下进行的，二级冷 凝器处理可以在温度为-40?-30摄氏度和压力为1. 0?1. 2MPa的条件下进行的。发明 人发现，该条件下可以在节省冷量的前提下显著提高混合气体的分离效率。该步骤中，具 体的，先将混合气体在-30?-10摄氏度的温度下进行冷凝，然后将混合气体加压至1. 0? 1. 2MPa，在-30?-40摄氏度下进行冷凝，从而使得绝大部分的氯硅烷冷凝为液态。
[0036] 吸附-脱附装置500 :根据本发明的实施例，吸附-脱附装置500与第二冷凝装置 400相连，适于将上述得到的不凝气进行吸附处理和脱附处理，以便得到氢气和含有氯硅烷 和氯化氢的混合物，并将所得到的氢气的一部分供给至还原装置。根据本发明的实施例，经 过冷凝处理得到的不凝气中含有氢气、氯硅烷以及氯化氢。根据本发明的实施例，吸附处理 是采用下列步骤实现的：通过对吸附剂进行选择，使得不凝气中氯化氢和氯硅烷被吸附剂 吸附，而氢气则仍保持气态，从而实现了将氢气与不凝气的其他成分例如氯化氢和氯硅烷 的有效分离。根据本发明的实施例，可以采用的吸附剂的类型并不受特别限制，根据本发明 的具体实施例，可以采用的吸附剂为活性炭吸附剂或其他吸附剂组合。根据本发明实施例， 吸附处理的压力并不受特别限制，根据本发明的具体实施例，吸附处理可以在温度为20? 40摄氏度和压力为1.0?1.2MPa的条件下进行。发明人发现，该条件下可以显著提高吸 附效率，并降低能耗，进而降低投资成本。根据本发明的实施例，脱附处理是采用下列步骤 实现的，采用吸附处理过程中得到的氢气的另一部分对吸附有氯硅烷和氯化氢的吸附剂进 行脱附处理，从而可以得到含有氯硅烷和氯化氢的混合物。根据本发明的实施例，脱附处理 的条件并不受特别限制，根据本发明的具体实施例，脱附处理可以在温度为100?130摄氏 度和压力为〇. 03?0. 06MPa的条件下进行。发明人发现，该条件下可以显著提高脱附处理 效率，从而实现吸附剂的再生。具体的，采用氢气对吸附有氯硅烷和氯化氢的吸附剂进行吹 扫，从而使得氯硅烷和氯化氢从吸附剂上解吸下来。
[0037] 氢化装置600 :根据本发明的实施例，氢化装置600与吸附-脱附装置500相连，适 于将含有氯硅烷和氯化氢的混合物与四氯化硅进行氢化反应，从而可以得到三氯氢硅。具 体的，将含有氯硅烷和氯化氢的混合物供给至氢化装置，作为反应物参与四氯化硅氢化生 成三氯氢硅的反应，由此可以实现物料的循环利用。
[0038] 根据本发明实施例的处理多晶硅还原尾气的系统通过采用对氢气具有选择性透 过的膜分离装置将大部分氢气从多晶硅还原尾气中进行分离，并将分离的氢气返回至还原 装置与三氯氢硅发生还原反应制备单质硅，从而可以实现物料的循环利用，同时分离氢气 后的还原尾气气体量大幅度减少，使得后续冷凝处理和吸附处理压力大幅度降低，从而显 著降低能耗和设备投资成本，另外，该系统可以实现大规模处理多晶硅还原尾气。
[0039] 参考图2,本发明实施例的处理多晶娃还原尾气的系统进一步包括：
[0040] 第一压缩装置700 :根据本发明的实施例，第一压缩装置700与膜分离装置200和 还原装置300相连，适于在将膜分离装置中分离得到的氢气供给至还原炉中与三氯氢硅进 行还原反应之前，预先对氢气进行第一压缩处理。根据本发明的实施例，第一压缩处理的条 件并不受特别限制，根据本发明的具体实施例，第一压缩可以在〇. 7?1. OMPa的压力下进 行。具体的，将透过分离膜后的氢气与原分离膜另一侧的三氯氢硅的混合气压力由〇. 2? 0. 4MPa升压至0. 7?1. OMPa，以满足还原反应进料所需压力。
[0041] 第二压缩装置800 :根据本发明的实施例，第二压缩装置800与吸附-脱附装置 500和氢化装置600相连，适于将含有氯硅烷和氯化氢的混合物与四氯化硅进行氢化反应 之前，预先对含有氯硅烷和氯化氢的混合物进行第二压缩处理。根据本发明的实施例，第二 压缩处理的条件并不受特别限制，根据本发明的具体实施例，第二压缩处理可以在1.9? 3. OMPa的压力下进行。具体的，将脱附后得到的含有氯硅烷和氯化氢的混合物由0. 03? 0· 06MPa提升至1. 9?3. OMPa，以满足氢化反应所需压力。
[0042] 以上对本发明实施例的处理多晶硅还原尾气的系统进行详细描述，为了方便理 解，下面参考图3-4对利用本发明实施例的处理多晶硅还原尾气的系统处理多晶硅还原尾 气的方法进行详细描述。根据本发明的实施例，该方法包括：
[0043] S100 :第一冷凝处理
[0044] 根据本发明的实施例，将多晶硅还原尾气进行第一冷凝处理，从而可以得到经过 第一冷凝处理的多晶硅还原尾气。根据本发明的实施例，第一冷凝处理的条件并不受特 别限制，根据本发明的具体实施例，第一冷凝处理可以在温度为30?50摄氏度和压力为 0.5?0.6MPa的条件下进行。发明人发现，该条件下可以显著提高第一冷凝处理效率。该 步骤中，具体的，多晶硅还原尾气（550?600摄氏度和0. 5?0. 6MPa)可以经还原炉进出 气换热器、水冷却器回收其所携带的热量，从而实现对多晶硅还原尾气的冷凝。
[0045] S2〇0 :分离处理
[0046] 根据本发明的实施例，采用膜分离器对得到的经过第一冷凝处理的多晶硅还原尾 气进行分离处理，从而可以得到氢气和混合气体。根据本发明的实施例，膜分离器中可以具 有有机渗透膜，并且氢气可以选择性透过该有机渗透膜。根据本发明的实施例，膜分离器 的进气侧压力可以大于膜分离器的出气侧压力，并且膜分离器的出气侧压力可以为〇. 1? 0.2MPa。由此，可以显著提高氢气分离效率。根据本发明的具体实施例，膜分离器的出气侧 压力的至少一部分可以由三氯氢硅气体提供。由此，可以显著提高后续处理得到的单质硅 的纯度。该步骤中，具体的，将经过第一冷凝处理的多晶硅还原尾气由膜分离器的进气侧导 入膜分离器中，还原尾气中的氢气选择性透过有机渗透膜，而剩余混合气体无法透过有机 渗透膜，从而使得多晶硅还原尾气中大部分氢气（70?90%)分离出来从膜分离器的出气 侧导出，为了提高氢气分离效率，在出气侧充满低压的三氯氢娃气体，从而为氢气渗透提供 动力。发明人发现，通过采用膜分离器对还原尾气中的大部分氢气进行分离，可以大幅度减 少后续尾气处理量，使得后续冷凝处理和吸附处理量大幅度降低，从而显著降低能耗和设 备投资成本。
[0047] S300 :还原反应
[0048] 根据本发明的实施例，将上述产生的氢气供给至还原炉中与三氯氢硅进行还原反 应，从而可以得到单质硅。
[0049] S400 :第二冷凝处理
[0050] 根据本发明的实施例，将分离处理过程未透过有机渗透膜的混合气体进行第二冷 凝处理，从而可以得到氯硅烷冷凝液和不凝气。根据本发明的实施例，第二冷凝处理的条件 并不受特别限制，根据本发明的具体实施例，第二冷凝处理可以包括一级冷凝处理和二级 冷凝处理，其中，一级冷凝处理可以在温度为-30?-10摄氏度和压力为0. 5?0. 6MPa的 条件下进行的，二级冷凝器处理可以在温度为-40?-30摄氏度和压力为1. 0?1. 2MPa的 条件下进行的。发明人发现，该条件下可以在节省冷量的前提下显著提高混合气体的分离 效率。该步骤中，具体的，先将混合气体在-30?-10摄氏度的温度下进行冷凝，然后将混 合气体加压至1. 〇?1. 2MPa，在-30?-40摄氏度下进行冷凝，从而使得绝大部分的氯硅烷 冷凝为液态。
[0051] S500:吸附处理
[0052] 根据本发明的实施例，将以上所得到的不凝气进行吸附处理，从而可以得到氢气 以及吸附氯硅烷和氯化氢的吸附剂，并将所得到的氢气的一部分供给至还原炉。根据本发 明的实施例，经过冷凝处理得到的不凝气中含有氢气、氯硅烷以及氯化氢，可以通过对吸附 剂进行选择，使得不凝气中氯化氢和氯硅烷被吸附剂吸附，而氢气则仍保持气态，从而实现 了将氢气与不凝气的其他成分例如氯化氢和氯硅烷的有效分离。根据本发明的实施例，可 以采用的吸附剂的类型并不受特别限制，根据本发明的具体实施例，可以采用的吸附剂为 活性炭吸附剂或其他吸附剂组合。根据本发明实施例，吸附处理的压力并不受特别限制，根 据本发明的具体实施例，吸附处理可以在温度为20?40摄氏度和压力为1. 0?1. 2MPa的 条件下进行。发明人发现，该条件下可以显著提高吸附效率，并降低能耗，进而降低投资成 本。
[0053] S600 :脱附处理
[0054] 根据本发明的实施例，采用S500步骤中得到的氢气的另一部分对吸附有氯硅烷 和氯化氢的吸附剂进行脱附处理，从而可以得到含有氯硅烷和氯化氢的混合物。根据本发 明的实施例，脱附处理的条件并不受特别限制，根据本发明的具体实施例，脱附处理可以在 温度为100?130摄氏度和压力为0. 03?0. 06MPa的条件下进行。发明人发现，该条件下 可以显著提高脱附处理效率，从而实现吸附剂的再生。该步骤中，具体的，采用氢气对吸附 有氯硅烷和氯化氢的吸附剂进行吹扫，从而使得氯硅烷和氯化氢从吸附剂上解吸下来。
[0055] S700 :氢化反应
[0056] 根据本发明的实施例，将含有氯硅烷和氯化氢的混合物与四氯化硅进行氢化反 应，从而可以得到三氯氢硅。该步骤中，具体的，将含有氯硅烷和氯化氢的混合物供给至氢 化系统，作为反应物参与四氯化硅氢化生成三氯氢硅的反应，由此可以实现物料的循环利 用。
[0057] 根据本发明实施例的处理多晶硅还原尾气的方法通过采用对氢气具有选择性透 过的膜分离器将大部分氢气从多晶硅还原尾气中进行分离，并将分离的氢气返回至还原炉 与三氯氢硅发生还原反应制备单质硅，从而可以实现物料的循环利用，同时分离氢气后的 还原尾气气体量大幅度减少，使得后续冷凝处理和吸附处理量大幅度降低，从而显著降低 能耗和设备投资成本，另外，该方法可以实现大规模处理多晶硅还原尾气。
[0058] 参考图4,利用本发明实施例的处理多晶娃还原尾气的系统处理多晶娃还原尾气 的方法进一步包括：
[0059] S8〇0 :第一压缩处理
[0060] 根据本发明的实施例，在将S200分离得到的氢气供给至还原炉中与三氯氢硅进 行还原反应之前，预先对氢气进行第一压缩处理。根据本发明的实施例，第一压缩处理的条 件并不受特别限制，根据本发明的具体实施例，第一压缩可以在〇. 7?1. OMPa的压力下进 行。具体的，将透过分离膜后的氢气与原分离膜另一侧的三氯氢硅的混合气压力由〇. 2? 0. 4MPa升压至0. 7?1. OMPa，以满足还原反应进料所需压力。
[0061] S900 :第二压缩处理
[0062] 根据本发明的实施例，将含有氯硅烷和氯化氢的混合物与四氯化硅进行氢化反应 之前，预先对含有氯硅烷和氯化氢的混合物进行第二压缩处理。根据本发明的实施例，第二 压缩处理的条件并不受特别限制，根据本发明的具体实施例，第二压缩处理可以在1. 9? 3. OMPa的压力下进行。具体的，将脱附后得到的含有氯硅烷和氯化氢的混合物由0. 03? 0· 06MPa提升至1. 9?3. OMPa，以满足氢化反应所需压力。
[0063] 在本说明书的描述中，参考术语"一个实施例"、"一些实施例"、"示例"、"具体示 例"、或"一些示例"等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特 点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不 必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任 一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技 术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结 合和组合。
[0064] 尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例 性的，不能理解为对本发明的限制，本领域的普通技术人员在本发明的范围内可以对上述 实施例进行变化、修改、替换和变型。
【权利要求】
1. 一种处理多晶硅还原尾气的系统，其特征在于，包括： 第一冷凝装置，所述第一冷凝装置适于将所述多晶硅还原尾气进行第一冷凝处理，以 便得到经过第一冷凝处理的多晶硅还原尾气； 膜分离装置，所述膜分离装置与所述第一冷凝装置相连，适于对所述经过第一冷凝处 理的多晶硅还原尾气进行分离处理，以便分别得到氢气和混合气体，其中，所述膜分离装置 具有有机渗透膜，所述氢气选择性透过所述有机渗透膜； 还原装置，所述还原装置与所述膜分离装置相连，适于使所述氢气与三氯氢硅进行还 原反应，以便得到单质硅； 第二冷凝装置，所述第二冷凝装置与所述膜分离装置相连，适于将所述混合气体进行 第二冷凝处理，以便得到氯硅烷冷凝液和不凝气； 吸附-脱附装置，所述吸附-脱附装置与所述第二冷凝装置相连，适于将所述不凝气进 行吸附处理和脱附处理，以便得到氢气和含有氯硅烷和氯化氢的混合物，并将所述氢气的 一部分供给至所述还原装置；以及 氢化装置，所述氢化装置与吸附-脱附装置相连，适于将所述含有氯硅烷和氯化氢的 混合物与四氯化硅进行氢化反应，以便得到三氯氢硅。
2. 根据权利要求1所述的处理多晶硅还原尾气的系统，其特征在于，进一步包括： 第一压缩装置，所述第一压缩装置与所述膜分离装置和所述还原装置相连，适于在所 述氢气与三氯氢硅进行还原反应之前，预先对所述氢气进行第一压缩处理。
3. 根据权利要求1所述的处理多晶硅还原尾气的系统，其特征在于，进一步包括： 第二压缩装置，所述第二压缩装置与所述吸附-脱附装置和所述氢化装置相连，适于 在将所述含有氯硅烷和氯化氢的混合物与四氯化硅进行氢化反应之前，预先对所述含有氯 硅烷和氯化氢的混合物进行第二压缩处理。
4. 根据权利要求1所述的处理多晶硅还原尾气的系统，其特征在于，所述膜分离装置 的进气侧压力大于所述膜分离装置的出气侧压力，并且所述膜分离装置的出气侧压力为 0. 1 ?0. 2MPa。
5. 根据权利要求4所述的处理多晶硅还原尾气的系统，其特征在于，所述膜分离装置 的出气侧压力的至少一部分是由三氯氢硅气体提供的。
6. 根据权利要求1所述的处理多晶硅还原尾气的系统，其特征在于，所述第一冷凝处 理是在温度为30?50摄氏度和压力为0. 5?0. 6MPa的条件下进行的，所述第二冷凝处理 包括一级冷凝处理和二级冷凝处理，其中，所述一级冷凝处理是在温度为-30?-10摄氏度 和压力为0. 5?0. 6MPa的条件下进行的，所述二级冷凝器处理是在温度为-40?-30摄氏 度和压力为1. 〇?1. 2MPa的条件下进行的。
7. 根据权利要求1所述的处理多晶硅还原尾气的系统，其特征在于，所述吸附处理是 在温度为20?40摄氏度和压力为1. 0?1. 2MPa的条件下进行的。
8. 根据权利要求1所述的处理多晶硅还原尾气的系统，其特征在于，所述脱附处理是 在温度为100?130摄氏度和压力为0. 03?0. 06MPa的条件下进行的。
9. 根据权利要求2所述的处理多晶硅还原尾气的系统，其特征在于，所述第一压缩处 理是在〇· 7?1. OMPa的压力下进行的。
10. 根据权利要求3所述的处理多晶硅还原尾气的系统，其特征在于，所述第二压缩处 理是在1· 9?3. OMPa的压力下进行的。
【文档编号】C01B33/03GK104140103SQ201410364893
【公开日】2014年11月12日 申请日期:2014年7月28日 优先权日:2014年7月28日
【发明者】杨永亮, 张志刚, 司文学, 严大洲, 肖荣晖, 汤传斌 申请人:中国恩菲工程技术有限公司