一种多晶硅生产中多用途的提纯除杂系统的制作方法

本申请涉及多晶硅生产，特别是涉及一种多晶硅生产中多用途的提纯除杂系统。

背景技术：

1、目前，国内多晶硅生产大多利用改良西门子法生产多晶硅。在多晶硅的生产过程中，冶金硅和氯化氢在三氯氢硅合成器中合成三氯氢硅，合成过程中伴随着大量副产物的产生，合成产物三氯氢硅与产生的副产物四氯化硅、二氯二氢硅一起进入精馏系统进行提纯分离，经精馏系统提纯分离后得到三氯氢硅，还得到氢化四氯化硅和氢化二氯二氢硅，将得到的三氯氢硅和氢气在还原炉中进行还原反应生成多晶硅，反应过程中三氯氢硅并不能完全参与反应，未参加反应的三氯氢硅、氢气与产生的副产物四氯化硅、二氯二氢硅一起进入尾气回收系统进行回收并分离，得到三氯氢硅又重新通入还原炉中进行还原反应，还得到还原四氯化硅和还原二氯二氢硅。

2、由于氢化四氯化硅和氢化二氯二氢硅纯度低、杂质（主要是硼、磷、碳）含量多，而还原四氯化硅和还原二氯二氢硅纯度高、杂质含量少，现有技术中，为了避免四种物料在后续工艺中混合进行分离回收而导致原本纯净的还原四氯化硅和还原二氯二氢硅被污染，大多数多晶硅生产厂家将尾气回收过程与精馏过程相互独立设置，此种方式会使得整个多晶硅生产系统设备较多，增加了设备投入成本及维修保养成本，且还会增加生产成本。

技术实现思路

1、基于此，有必要针对现有技术中，大多数多晶硅生产厂家将尾气回收过程与精馏过程相互独立设置，此种方式会使得整个多晶硅生产系统设备较多，增加了设备投入成本及维修保养成本，且还会增加生产成本的问题。提供一种多晶硅生产中多用途的提纯除杂系统，能够解决现有技术中的上述问题。

2、一种多晶硅生产中多用途的提纯除杂系统，包括尾气回收系统、分离一塔、还原反歧化器、精馏系统、分离二塔和氢化反歧化器，所述尾气回收系统的出口与所述分离一塔的进口相连，所述分离一塔的塔顶出口和塔底出口均与所述还原反歧化器的进口相连，所述精馏系统的塔底出口连接有除碳装置，所述精馏系统的塔顶出口、所述除碳装置的出口和所述还原反歧化器的出口均与所述分离二塔的进口相连，所述分离二塔的塔顶出口连接有除硼装置，所述分离二塔的塔下侧出口和所述除硼装置的出口均与所述氢化反歧化器的进口相连，所述氢化反歧化器的出口与所述分离二塔的进口或所述精馏系统的进口相连。

3、优选地，上述一种多晶硅生产中多用途的提纯除杂系统中，所述分离二塔的塔上侧出口与所述精馏系统的进口相连。

4、优选地，上述一种多晶硅生产中多用途的提纯除杂系统中，还包括氢化系统，所述分离二塔的塔下侧出口还与所述氢化系统的进口相连，所述氢化系统的出口与所述精馏系统的进口相连。

5、优选地，上述一种多晶硅生产中多用途的提纯除杂系统中，所述尾气回收系统的氢气出口与氯化氢出口均与所述氢化系统的进口相连。

6、优选地，上述一种多晶硅生产中多用途的提纯除杂系统中，所述氢化反歧化器的出口与所述精馏系统的进口相连。

7、优选地，上述一种多晶硅生产中多用途的提纯除杂系统中，还包括水解系统，所述分离二塔的塔底出口与所述水解系统的进口相连。

8、优选地，上述一种多晶硅生产中多用途的提纯除杂系统中，所述除碳装置内部设置有歧化树脂。

9、优选地，上述一种多晶硅生产中多用途的提纯除杂系统中，还包括还原炉，所述分离一塔的塔侧出口和所述精馏系统的塔侧出口均与所述还原炉的原料进口相连，所述分离一塔的塔顶出口和所述除硼装置的出口均还与所述还原炉的原料进口相连。

10、本申请采用的技术方案能够达到以下有益效果：

11、本申请实施例公开的一种多晶硅生产中多用途的提纯除杂系统中，分离二塔具有至少三个方面的效果，第一，通过分离二塔对还原反歧化器反应生成的混合物进行精馏分离提纯，第二，通过分离二塔对对精馏系统得到的氢化二氯二氢硅进行精馏提纯，第三，碳杂质转化后的重组分通入到精细分离塔中进一步精馏分离提纯，因此，分离二塔起到一物三用的多重效果。通过共用分离二塔，避免需要设置多套分离二塔而造成设备投入成本及维修保养成本增加及生产成本的问题，同时，在分离二塔前进行还原反歧化，且通过除碳装置和除硼装置的设置，能够有效避免因共用分离二塔而导致四种物料混合，避免原本纯净的还原四氯化硅和还原二氯二氢硅被污染，还能够使得通入到氢化反歧化器中的四氯化硅和二氯二氢硅杂质含量少、纯度较高，且通过除碳装置和除硼装置能够实现多晶硅生产循环过程中杂质外排，减少整个生产系统中杂质富集量，避免杂质循环富集。

12、附图说明

13、图1为本申请实施例中公开的一种多晶硅生产中多用途的提纯除杂系统的示意图。

技术特征：

1.一种多晶硅生产中多用途的提纯除杂系统，其特征在于，包括尾气回收系统（100）、分离一塔（200）、还原反歧化器（300）、精馏系统（400）、分离二塔（500）和氢化反歧化器（600），所述尾气回收系统（100）的出口与所述分离一塔（200）的进口相连，所述分离一塔（200）的塔顶出口和塔底出口均与所述还原反歧化器（300）的进口相连，所述精馏系统（400）的塔底出口连接有除碳装置（710），所述精馏系统（400）的塔顶出口、所述除碳装置（710）的出口和所述还原反歧化器（300）的出口均与所述分离二塔（500）的进口相连，所述分离二塔（500）的塔顶出口连接有除硼装置（720），所述分离二塔（500）的塔下侧出口和所述除硼装置（720）的出口均与所述氢化反歧化器（600）的进口相连，所述氢化反歧化器（600）的出口与所述分离二塔（500）的进口或所述精馏系统（400）的进口相连。

2.根据权利要求1所述的一种多晶硅生产中多用途的提纯除杂系统，其特征在于，所述分离二塔（500）的塔上侧出口与所述精馏系统（400）的进口相连。

3.根据权利要求1所述的一种多晶硅生产中多用途的提纯除杂系统，其特征在于，还包括氢化系统（730），所述分离二塔（500）的塔下侧出口还与所述氢化系统（730）的进口相连，所述氢化系统（730）的出口与所述精馏系统（400）的进口相连。

4.根据权利要求3所述的一种多晶硅生产中多用途的提纯除杂系统，其特征在于，所述尾气回收系统（100）的氢气出口与氯化氢出口均与所述氢化系统（730）的进口相连。

5.根据权利要求1所述的一种多晶硅生产中多用途的提纯除杂系统，其特征在于，所述氢化反歧化器（600）的出口与所述精馏系统（400）的进口相连。

6.根据权利要求1所述的一种多晶硅生产中多用途的提纯除杂系统，其特征在于，还包括水解系统（740），所述分离二塔（500）的塔底出口与所述水解系统（740）的进口相连。

7.根据权利要求1所述的一种多晶硅生产中多用途的提纯除杂系统，其特征在于，所述除碳装置（710）内部设置有歧化树脂。

8.根据权利要求1所述的一种多晶硅生产中多用途的提纯除杂系统，其特征在于，还包括还原炉，所述分离一塔（200）的塔侧出口和所述精馏系统（400）的塔侧出口均与所述还原炉的原料进口相连，所述分离一塔（200）的塔顶出口和所述除硼装置（720）的出口均还与所述还原炉的原料进口相连。

技术总结
本申请涉及一种多晶硅生产中多用途的提纯除杂系统，尾气回收系统的出口与分离一塔的进口相连，分离一塔的塔顶出口和塔底出口均与还原反歧化器的进口相连，精馏系统的塔顶出口、除碳装置和还原反歧化器的出口均与分离二塔的进口相连，分离二塔的塔下侧出口和除硼装置的出口均与氢化反歧化器的进口相连。共用分离二塔，避免设置多套分离二塔而造成设备投入成本及维修保养成本增加及生产成本的问题，在分离二塔前进行还原反歧化，且通过除碳装置和除硼装置的设置，能够有效避免因共用分离二塔而导致四种物料混合，避免原本纯净的还原四氯化硅和还原二氯二氢硅被污染，还能够实现多晶硅生产循环过程中杂质外排，避免整个生产系统中杂质循环富集。

技术研发人员：杨鹏,华根节,李广,马俊霞,张杰,何永健,霍福科
受保护的技术使用者：内蒙古润阳悦达新能源科技有限公司
技术研发日：20230627
技术公布日：2024/1/15