本发明涉及硅烷尾气无害化回收方法，将现有生产硅烷尾气及硅烷法生产多晶硅的硅烷尾气等硅烷尾气，经与氯硅烷反歧化反应转化成生产多晶硅的原料三氯氢硅，硅烷尾气的处理率几乎达到100％，硅烷是一种易燃易爆气体，国内硅烷尾气大多采用燃烧处理，即污染环境又造成资源浪费。
背景技术：
多晶硅材料是电子信息产业和太阳能光伏发电产业最重要的基础材料，太阳能级多晶硅可用于太阳能光伏发电，是一种高效、环保和清洁的未来技术，可替代现有的发电模式。而电子级多晶硅可用于制造半导体材料，用于集成电路衬底的制造，广泛应用于航天、人工智能、自动控制和计算机芯片等领域。因此多晶硅材料对于国家新能源和高新技术的发展具有战略意义。
目前多晶硅生产主要方法包括：改良西门子法、硅烷分解法、锌还原法、二氧化硅还原法等，其中硅烷法生产多晶硅具有以下等优点：1)硅烷和杂质氢化物性质差别大易于提纯，2)热分解产物无腐蚀性，减少对设备腐蚀，3)热分解稳定性差，分解温度低，消耗电量低，节约能源，4)流程简单，无需用还原剂，避免还原剂污染。由于硅烷法生产多晶硅具有以上等优点，硅烷法越来越成为生产多晶硅的主要方法，但利用硅烷分解法制备多晶硅及生产硅烷电子气会产生大量的硅烷尾气。硅烷是一种易燃易爆气体，具有一定浓度的硅烷在-180℃的温度下也会与氧发生爆炸反应。如何安全处理硅烷尾气是国内外共同关注的一个话题，现在国内外处理硅烷尾气的方法主要是燃烧法和用碱液吸收。燃烧法处理硅烷尾气会产生大量的二氧化硅烟雾及无定型硅粉，严重污染环境，造成资源浪费，硅烷易爆，用该法处理硅烷也存在安全隐患；碱液吸收处理硅烷尾气消耗大量的碱液，造成资源严重浪费。我们首次创造性的提出将硅烷与氯硅烷在催化剂作用下，进行反歧化反应生成三氯氢硅，该反应转化率高，硅烷尾气处理效果好，产物三氯氢硅是多晶硅的原料，实现多晶硅生产闭路循环，节约资源，经济效果好，达到硅烷尾气零排放、无害化处理，保护了环境。
近几年，随着多晶硅逐渐成为国家优先发展的战略产业，解决硅烷法生产多晶硅中硅烷尾气处理问题，进一步促使多晶硅产业达到节能、降耗、安全、环保的目标显得日趋重要与紧迫。
技术实现要素：
现在国内外处理硅烷尾气的方法主要是燃烧法和用碱液吸收。燃烧法处理硅烷尾气会产生大量的二氧化硅烟雾和无定型硅粉，严重污染环境，造成资源浪费，硅烷易爆，用该法处理硅烷也存在安全隐患；碱液吸收处理硅烷尾气消耗大量的碱液，造成资源严重浪费。本发明的目的在于克服现有技术存在的缺点，寻求一种硅烷尾气无害化回收方法。
本发明涉及的部分反歧化反应：
3sicl4+sih4→4sihcl3
2sihcl3+sih4→3sih2cl2
sicl4+sih2cl2→2sihcl3
为实现上述目的，本发明所述一种硅烷尾气无害化回收方法。
一种硅烷尾气无害化回收方法；在反应器中装有氯硅烷，其中氯硅烷是二氯硅烷、三氯硅烷、四氯化硅中两种或三种物质的混合物，吸收器中装有吸收剂，反应器与吸收器是通过管道相连；硅烷尾气通过反应器入口加入，在催化剂作用下与氯硅烷反应后，99％以上的硅烷尾气与氯硅烷反应，被冷凝器冷凝回收，未反应的硅烷尾气进入到吸收器中被吸收。
反应器与吸收器是通过管道相连。
反应温度控制在0～200℃。
催化剂以散堆的形式装填在反应器中，所述催化剂是活性氧化铝、氯化铝、溴化铝、胺基碱性树脂或者它们的复配物，其中胺基碱性树脂优选d66、a21、a100、d301r。
催化剂以结构催化剂形式装填在反应器中，所述的结构催化剂是将催化剂填于耐腐蚀工业布袋中，与波纹填料间隔成卷制得。
所述氯硅烷中四氯化硅与三氯氢硅摩尔比0.1-1000：1。
所述氯硅烷中四氯化硅、三氯氢硅和二氯氢硅摩尔比(1-10000)：100：(10000-1)。
吸收剂是能与硅烷尾气反应的物质，吸收剂为氢氧化钠水溶液、氢氧化钾水溶液和氢氧化钙水溶液。
冷凝器中冷凝温度为-100-20℃。
反应器绝对压力为0.1-5mpa。
本发明一种硅烷尾气无害化回收方法有以下优点：
[1]本发明与现有技术相比，实现硅烷尾气无害化处理，硅烷法生产多晶硅的闭路循环，具有安全性、经济性、环保性、创造性和新颖性。
[2]安全性：硅烷易燃易爆，采用传统燃烧处理硅烷尾气方法存在安全隐患，采用与氯硅烷反应能很好地处理硅烷尾气，安全性好。
[3]经济性：采用传统燃烧或者碱液吸收的方法，浪费了大量资源，采用与氯硅烷反应处理硅烷尾气，生成三氯氢硅，三氯氢硅是生产多晶硅的原料，实现多晶硅生产闭路循环，经济效果好。
[4]环保性：采用传统燃烧方法处理硅烷尾气会产生大量无定型硅粉及二氧化硅粉尘污染环境，运用碱液吸收硅烷尾气会产生大量废液造成环境污染，而采用与氯硅烷反歧化反应处理硅烷尾气实现废气废液冷排放，对环境零污染。
[5]创造性和新颖性：该方法处理硅烷尾气是在国内外首次并创造性的提出，具有创造性和新颖性。
附图说明
图1本发明一种硅烷尾气无害化回收方法流程图。
硅烷尾气入口(1)、伴热控温装置(2)、冷凝器(3)、反应器(4)、吸收器(5)
具体实施方式
下面通过实例并结合附图对发明作进一步说明。
一种硅烷尾气无害化回收方法；在反应器(4)中装有反应剂，吸收器(5)中装有氯硅烷，其中氯硅烷是二氯硅烷、三氯硅烷、四氯化硅中两种或三种物质的混合物；反应器与吸收器是通过管道相连，硅烷尾气通过反应器入口(1)加入、在催化剂作用下与氯硅烷反应后，99％以上的硅烷尾气与氯硅烷反应，被冷凝器(3)冷凝回收，反应温度由伴热控温装置(2)控制，未反应的硅烷尾气在吸收器中被吸收。
实施例1：
本实施例在一种硅烷尾气无害化回收的装置中进行，将硅烷尾气通入到反应器中，控制反应温度0℃,反应器绝对压力0.1mpa，冷凝器为-30℃，四氯化硅与三氯氢硅摩尔比1:0.1，吸收器装氢氧化钠水溶液，催化剂采用散装形式，催化剂为a21，实验过程中，吸收器5无明显现象，取反应器样品检测，三氯氢硅的含量越来越高，说明硅 烷尾气都被除去。
实施例2：
本实施例在一种硅烷尾气无害化回收的装置中进行，将硅烷尾气通入到反应器中，控制反应温度200℃,反应器绝对压力0.1mpa，冷凝器为-30℃，四氯化硅与三氯氢硅摩尔比1:0.1，吸收器装氢氧化钠水溶液，催化剂采用散装形式，催化剂为a21，实验过程中，吸收器5无明显现象，取反应器样品检测，三氯氢硅的含量越来越高，说明硅烷尾气都被除去。
实施例3：
本实施例在一种硅烷尾气无害化回收的装置中进行，将硅烷尾气通入到反应器中，控制反应温度80℃,反应器绝对压力0.1mpa，冷凝器为-30℃，四氯化硅与三氯氢硅摩尔比1:0.1，吸收器装氢氧化钠水溶液，催化剂采用散装形式，催化剂为a21，实验过程中，吸收器5无明显现象，取反应器样品检测，三氯氢硅的含量越来越高，说明硅烷尾气都被除去。
实施例4：
本实施例在一种硅烷尾气无害化回收的装置中进行，将硅烷尾气通入到反应器中，控制反应温度80℃,反应器绝对压力0.1mpa，冷凝器为-30℃，四氯化硅与三氯氢硅摩尔比1:0.1，吸收器装氢氧化钠水溶液，催化剂采用散装形式，催化剂为a100，实验过程中，吸收器5无明显现象，取反应器样品检测，三氯氢硅的含量越来越高，说明硅烷尾气都被除去。
实施例5：
本实施例在一种硅烷尾气无害化回收的装置中进行，将硅烷尾气通入到反应器中，控制反应温度80℃,反应器绝对压力5mpa，冷凝器为-30℃，四氯化硅与三氯氢硅摩尔比1:0.1，吸收器装氢氧化钠水溶液，催化剂采用散装形式，催化剂为a21，实验过程中，吸收器5无明显现象，取反应器样品检测，三氯氢硅的含量越来越高，说明硅烷尾气都被除去。
实施例6：
本实施例在一种硅烷尾气无害化回收的装置中进行，将硅烷尾气通入到反应器中，控制反应温度80℃,反应器绝对压力0.5mpa，冷凝器为-30℃，四氯化硅与三氯氢硅摩尔比1:0.1，吸收器装氢氧化钠水溶液，催化剂采用散装形式，催化剂为a21，实验 过程中，吸收器5无明显现象，取反应器样品检测，三氯氢硅的含量越来越高，说明硅烷尾气都被除去。
实施例7：
本实施例在一种硅烷尾气无害化回收的装置中进行，将硅烷尾气通入到反应器中，控制反应温度80℃,反应器绝对压力0.5mpa，冷凝器为-30℃，四氯化硅与三氯氢硅摩尔比1000:1，吸收器装氢氧化钠水溶液，催化剂采用散装形式，催化剂为a21，实验过程中，吸收器5无明显现象，取反应器样品检测，三氯氢硅的含量越来越高，说明硅烷尾气都被除去。
实施例8：
本实施例在一种硅烷尾气无害化回收的装置中进行，将硅烷尾气通入到反应器中，控制反应温度80℃,反应器绝对压力0.5mpa，冷凝器为-30℃，四氯化硅与三氯氢硅摩尔比10:1，吸收器装氢氧化钠水溶液，催化剂采用散装形式，催化剂为a21，实验过程中，吸收器5无明显现象，取反应器样品检测，三氯氢硅的含量越来越高，说明硅烷尾气都被除去。
实施例9：
本实施例在一种硅烷尾气无害化回收的装置中进行，将硅烷尾气通入到反应器中，控制反应温度80℃,反应器绝对压力0.5mpa，冷凝器为-100℃，四氯化硅与三氯氢硅摩尔比10:1，吸收器装氢氧化钠水溶液，催化剂采用散装形式，催化剂为a21，实验过程中，吸收器5无明显现象，取反应器样品检测，三氯氢硅的含量越来越高，说明硅烷尾气都被除去。
实施例10：
本实施例在一种硅烷尾气无害化回收的装置中进行，将硅烷尾气通入到反应器中，控制反应温度80℃,反应器绝对压力0.5mpa，冷凝器为20℃，四氯化硅与三氯氢硅摩尔比10:1，吸收器装氢氧化钠水溶液，催化剂采用散装形式，催化剂为a21，实验过程中，吸收器5无明显现象，取反应器样品检测，三氯氢硅的含量越来越高，说明硅烷尾气都被除去。
实施例11：
本实施例在一种硅烷尾气无害化回收的装置中进行，将硅烷尾气通入到反应器中，控制反应温度80℃,反应器绝对压力0.5mpa，冷凝器为-30℃，四氯化硅与三氯氢硅 摩尔比10:1，吸收器装氢氧化钠水溶液，催化剂采用结构催化剂形式，催化剂为a21，实验过程中，吸收器5无明显现象，取反应器样品检测，三氯氢硅的含量越来越高，说明硅烷尾气都被除去。
实施例12：
本实施例在一种硅烷尾气无害化回收的装置中进行，将硅烷尾气通入到反应器中，控制反应温度80℃,反应器绝对压力0.5mpa，冷凝器为-30℃，四氯化硅与三氯氢硅摩尔比10:1，吸收器装氢氧化钙水溶液，催化剂采用结构催化剂形式，催化剂为a21，实验过程中，吸收器5无明显现象，取反应器样品检测，三氯氢硅的含量越来越高，说明硅烷尾气都被除去。
实施例13：
本实施例在一种硅烷尾气无害化回收的装置中进行，将硅烷尾气通入到反应器中，控制反应温度80℃,反应器绝对压力0.5mpa，冷凝器为-30℃，四氯化硅与三氯氢硅摩尔比10:1，吸收器装氢氧化钙水溶液，催化剂采用结构催化剂形式，催化剂为活性氧化铝，实验过程中，吸收器5无明显现象，取反应器样品检测，三氯氢硅的含量越来越高，说明硅烷尾气都被除去。
实施例14：
本实施例在一种硅烷尾气无害化回收的装置中进行，将硅烷尾气通入到反应器中，控制反应温度80℃,反应器绝对压力0.5mpa，冷凝器为-30℃，四氯化硅与三氯氢硅摩尔比10:1，吸收器装氢氧化钙水溶液，催化剂采用结构催化剂形式，催化剂为氯化铝，实验过程中，吸收器5无明显现象，取反应器样品检测，三氯氢硅的含量越来越高，说明硅烷尾气都被除去。
实施例15：
本实施例在一种硅烷尾气无害化回收的装置中进行，将硅烷尾气通入到反应器中，控制反应温度80℃,反应器绝对压力0.5mpa，冷凝器为-30℃，四氯化硅与三氯氢硅摩尔比10:1，吸收器装氢氧化钙水溶液，催化剂采用结构催化剂形式，催化剂为溴化铝，实验过程中，吸收器5无明显现象，取反应器样品检测，三氯氢硅的含量越来越高，说明硅烷尾气都被除去。
实施例16：
本实施例在一种硅烷尾气无害化回收的装置中进行，将硅烷尾气通入到反应器中， 控制反应温度80℃,反应器绝对压力0.5mpa，冷凝器为-30℃，四氯化硅与三氯氢硅摩尔比10:1，吸收器装氢氧化钙水溶液，催化剂采用结构催化剂形式，催化剂为活性氧化铝与a21的复配物，实验过程中，吸收器5无明显现象，取反应器样品检测，三氯氢硅的含量越来越高，说明硅烷尾气都被除去。