一种甲硅烷回收系统的制作方法

本技术涉及一种甲硅烷回收系统，属于硅烷回收。

背景技术：

1、甲硅烷是流化床法制备粒状多晶硅和改良西门子法制备粒状多晶硅的基础原料，甲硅烷通常也称硅烷，在硅烷气制备和硅烷气精馏提纯（如中国专利2010800034385）过程中有部分尾气排放，排放的尾气中主要为氢气，并含有少量硅烷以及甲烷等含碳化合物杂质，这部分尾气直接处理会导致硅烷浪费以及氢气的浪费。

技术实现思路

1、目的：为克服现有技术的不足，本实用新型提供了一种甲硅烷回收系统，将冷凝系统和吸附过程进行组合，从而在回收硅烷的同时对尾气中的氢气进行提纯，去除回收气体中甲烷，避免甲烷富集，进而影响产品质量。

2、技术方案：为解决上述技术问题，本实用新型采用的技术方案为：

3、第一方面，提供一种甲硅烷回收系统，包括：第一流体管、第一储罐、冷凝器、除雾器、第二储罐、硅烷回收管、第一吸附器、第二吸附器、第三吸附器；

4、用于储存含硅烷尾气的第一储罐，设置有进气口和出气口；

5、第一储罐的进气口与第一流体管相连，第一储罐的出气口与冷凝器的进口连接，冷凝器的出液口与第二储罐的进口连接，冷凝器的出气口与除雾器的进气口连接，除雾器的出液口与第二储罐的进口连接；回收的硅烷存储在第二储罐中；

6、除雾器的出气口通过第一管道与第一吸附器、第二吸附器、第三吸附器的吸附进口连接；所述第一吸附器、第二吸附器、第三吸附器中设置有用于去除甲烷的吸附剂，在第一吸附器、第二吸附器、第三吸附器中吸附除去甲烷处理得到不含甲烷的硅烷。

7、所述的甲硅烷回收系统，还包括第二流体回收管，所述第二流体回收管一端与第一吸附器、第二吸附器、第三吸附器的吸附出口连接，另一端连接至流化床尾气回收装置。

8、在一些实施例中，所述第一管道上设置有第八阀门，所述第一吸附器、第二吸附器、第三吸附器的吸附进口分别设置有第一阀门。

9、在一些实施例中，所述第二流体回收管上设置有第六阀门，第一吸附器、第二吸附器、第三吸附器的吸附出口分别设置有第二阀门。

10、在一些实施例中，所述的甲硅烷回收系统，还包括吹扫气管和吹扫气回收管，所述吹扫气管分别与第一吸附器、第二吸附器、第三吸附器的吹扫气进气口连接，第一吸附器、第二吸附器、第三吸附器的吹扫气出气口连至吹扫气回收管。

11、在一些实施例中，所述的甲硅烷回收系统，所述吹扫气管上设置有第五阀门，所述吹扫气回收管上设置有第七阀门；

12、所述第一吸附器、第二吸附器、第三吸附器的吹扫气进气口分别设置有第三阀门，所述第一吸附器、第二吸附器、第三吸附器的吹扫气出气口分别设置有第四阀门。

13、在一些实施例中，所述第二储罐还设置有出口，第二储罐的出口连接硅烷回收管。

14、在一些实施例中，所述吸附剂包括第一吸附剂和/或第二吸附剂；

15、所述第一吸附剂为改性椰壳基吸附剂；

16、所述第二吸附剂为化学式(ti(μ-o)(μ-oh)(tca)(ho)(dmf)) 的金属有机骨架(mof)的吸附剂。

17、第二方面，提供一种甲硅烷回收方法，基于所述甲硅烷回收系统，包括：

18、含少量硅烷的尾气通过第一流体管进入第一储罐后，进入冷凝器，硅烷在冷凝器中冷凝，冷凝下来的硅烷液体进入第二储罐，冷凝后的气体进入除雾器将气体中的微小液滴过滤下来进入第二储罐，其余尾气在第一吸附器、第二吸附器、第三吸附器中吸附除去甲烷后通过第二流体回收管返回流化床尾气回收装置；

19、第一吸附器、第二吸附器、第三吸附器吸附-解吸交替循环进行，在第一吸附器处于吸附状态时，第二吸附器、第三吸附器处于解吸、吹扫状态；在第二吸附器处于吸附状态时，第一吸附器、第三吸附器处于解吸、吹扫状态；在第三吸附器处于吸附状态时，第一吸附器、第二吸附器处于解吸、吹扫状态；

20、其中吹扫气体来自于吹扫气管；

21、吹扫气回收管中回收的吹扫后的含甲烷的氢气能够用于进入四氯化硅氯氢化装置，被转化为分子量更高的含有甲基的硅烷，从而通过渣浆装置从系统中排出。

22、在一些实施例中，所述第一吸附器、第二吸附器、第三吸附器吸附-解吸交替循环进行，包括：

23、以第一吸附器为例，分别包括吸附、解吸和吹扫三个阶段；

24、吸附阶段：第一吸附器吸附时打开第一阀门、第二阀门，关闭第三阀门、第四阀门，气体从第一管道进入第一吸附器，吸附后从第二流体回收管排出；

25、解析阶段：当第一吸附器吸附饱和时，关闭第一阀门，第二阀门，打开第四阀门，进入升温解析，解析气体从第七阀门、吹扫气回收管排出；

26、吹扫阶段：吹扫时在关闭第一阀门、第二阀门、打开第四阀门的基础上，再打开第三阀门，让吹扫气从吹扫气管进入，将解吸后的甲烷从第一吸附器经第七阀门、吹扫气回收管带走，完成吹扫后进入下一个循环。

27、有益效果：本实用新型提供的一种甲硅烷回收系统，具有以下优点：

28、硅烷回收和甲烷选择性吸附组合，回收硅烷的同时，提高了产品纯度，避免了甲烷富集。

29、综上所述，本申请回收了硅烷，提升了回收氢气质量，避免了甲烷的富集，提升了产品质量。

技术特征：

1.一种甲硅烷回收系统，其特征在于，包括：第一流体管（1）、第一储罐（2）、冷凝器（5）、除雾器（6）、第二储罐（3）、硅烷回收管（4）、第一吸附器（7）、第二吸附器（8）、第三吸附器（9）；

2.根据权利要求1所述的甲硅烷回收系统，其特征在于，还包括第二流体回收管（19），所述第二流体回收管（19）一端与第一吸附器（7）、第二吸附器（8）、第三吸附器（9）的吸附出口连接，另一端连接至流化床尾气回收装置。

3.根据权利要求1所述的甲硅烷回收系统，其特征在于，所述第一管道（11）上设置有第八阀门（10），所述第一吸附器（7）、第二吸附器（8）、第三吸附器（9）的吸附进口分别设置有第一阀门（12）。

4.根据权利要求2所述的甲硅烷回收系统，其特征在于，所述第二流体回收管（19）上设置有第六阀门（18），第一吸附器（7）、第二吸附器（8）、第三吸附器（9）的吸附出口分别设置有第二阀门（13）。

5.根据权利要求4所述的甲硅烷回收系统，其特征在于，还包括吹扫气管（17）和吹扫气回收管（21），所述吹扫气管（17）分别与第一吸附器（7）、第二吸附器（8）、第三吸附器（9）的吹扫气进气口连接，第一吸附器（7）、第二吸附器（8）、第三吸附器（9）的吹扫气出气口连至吹扫气回收管（21）。

6.根据权利要求5所述的甲硅烷回收系统，其特征在于，所述吹扫气管（17）上设置有第五阀门（16），所述吹扫气回收管（21）上设置有第七阀门（20）；

7.根据权利要求1所述的甲硅烷回收系统，其特征在于，所述第二储罐（3）还设置有出口，第二储罐（3）的出口连接硅烷回收管（4）。

8.根据权利要求1所述的甲硅烷回收系统，其特征在于，所述吸附剂包括第一吸附剂和/或第二吸附剂。

9.根据权利要求8所述的甲硅烷回收系统，其特征在于，所述第一吸附剂为改性椰壳基吸附剂。

10.根据权利要求8所述的甲硅烷回收系统，其特征在于，所述第二吸附剂为化学式(ti6(μ3-o)6(μ2-oh)6(tca)2(h2o)(dmf)2) 的金属有机骨架mof的吸附剂。

技术总结
本技术公开了一种甲硅烷回收系统，属于高纯多晶硅制备技术领域。系统包括：用于储存含硅烷尾气的第一储罐的进气口与第一流体管相连，第一储罐的出气口与冷凝器的进口连接，冷凝器的出液口与第二储罐的进口连接，冷凝器的出气口与除雾器的进气口连接，除雾器的出液口与第二储罐的进口连接；回收的硅烷存储在第二储罐中；除雾器的出气口通过第一管道与第一吸附器、第二吸附器、第三吸附器的吸附进口连接；第一吸附器、第二吸附器、第三吸附器中设置有用于去除甲烷的吸附剂，在第一吸附器、第二吸附器、第三吸附器中吸附除去甲烷处理得到不含甲烷的硅烷。硅烷回收和甲烷选择性吸附组合，回收硅烷的同时，提高了产品纯度，避免了甲烷富集。

技术研发人员：陈其国,赵彦清,张森,陈辉,兰天石
受保护的技术使用者：江苏中能硅业科技发展有限公司
技术研发日：20230417
技术公布日：2024/1/15