一种三氯氢硅尾气变压吸附设备及其工艺制造技术

本发明专利技术公开了一种三氯氢硅尾气变压吸附设备及其工艺，吸附设备包括解析气换热器，所述解析气换热器上设有原料气进气管和出气管，在出气管上连接有吸附装置，吸附工艺包括以下步骤，原料尾气首先进入解析气换热器，换热后进入加热器加热后温度控制在７０℃±２℃，然后再进入吸附装置进行吸附，吸附后的净化氢气由净化气管道出来，由管道送至ＨＣＬ合成系统重新参加ＨＣＬ合成，吸附后的解吸气通过解析气管道进入解析气换热器，换热后，进入解析气缓冲罐，由压缩机送至三氯氢硅合成系统中，重新回收利用。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种三氯氢硅尾气处理设备及其处理工艺，具体的说涉及一种三氯氢硅尾气变压吸附设备及其工艺，属化工

技术介绍
在三氯氢硅工艺中，尾气处理是困扰三氯氢硅行业的难题，三氯氢硅合成尾气各 主要成分的体积分数分别为，HC1 10% ;H285% ;SIHC132% ;SIC142% ;其他1%。，虽然三 氯氢硅的沸点为31.『C，很易被冷凝，但是它在尾气中的体积分数仅为5. 4%，按照道尔分压定律，气体混合物的总压等于混合气体中每种气体的分压之和，经计算，在尾气压力为 0. 11-0. 12MPa时，其分压仅为0. 00594-0. 00648MPa，如此低的分压在常温或不太低的温度 下，很难被冷凝。其对应的温度为-28 -3(TC。可见，如果想将尾气中大部分三氯氢硅冷 凝下来，就要有很低的温度，这样就必定会消耗大量的能源，并且回收装置体积也较大。此 外这些尾气直接排空会严重污染环境，同时会带来很大的安全隐患。目前三氯氢硅厂家对 尾气采取的措置 —是综合回收方法未冷凝的氯化氢、氢气返回氯化氢合成系统，氢气与氯气按一 定比例混合，燃烧生成氯化氢，循环使用。采用该方法使合成工序开路工艺流程变为闭路循 环，提高原材料利用率，除低了原材料单耗，实现了无废气排出，彻底解决了环境污染问题。 但是，尾气中含有的微量氯硅烷容易与氯化氢中的水反应生成固体二氧化硅堵塞管道，另 外三氯氢硅进入合成炉会导致三氯氢硅的收率降低。 二是淋洗中和处理方法氯化氢、氢气和少量的未冷凝的氯硅烷送尾气淋洗塔，用 大量水进行喷淋吸收，氯化氢溶解于水中，三氯氢硅等氯硅烷水解生成二氧化硅和溶于水 的氯化氢，氯化氢水溶液经氢氧化钠中和达标后排放。该方法工艺简单，技术成熟，投资少， 通过控制喷淋系统的水量和中和池的氢氧化钠的投入量，也可以很好地实现合格排放。缺 点是没有对氯化氢和氢气进行二次利用，使消耗增高。另外尾气中的氯硅烷与水反应生成 不溶于水的二氧化硅和盐酸，同时氯化氢溶于水也形成盐酸，三废处理量大。 三是尾气吸附处理方法利用活性炭等吸附剂对氯硅烷的吸附作用。当尾气中 氯化氢、氢气及少量未液化的氯硅烷经过活性炭后，其中的氯硅烷就被活性炭吸附，当活性 炭吸附饱和后，由蒸汽加热，脱出吸附的氯硅烷，与合成产品一同送分离系统进行分离。未 被吸附的氯化氢经水吸收后，变为副产品盐酸外售。剩余的氢气送氯化氢合成系统按一定 比例与氯气燃烧生成氯化氢循环使用。在回收少量的氯硅烷的基础上，尾气中的氯化氢被 水吸收后成为盐酸，不但解决了酸性水排放的问题，同时增加了副产品盐酸，增加了经济效 益。该方法对活性炭的要求较高，蒸汽用量较大，经济性较差。
技术实现思路
本专利技术要解决的问题是提供一种能够实现尾气的零排放、减少环境污染的三氯氢 硅尾气变压吸附设备，能够使三氯氢硅反应的副产物氢气得到循环利用，节省成本，提高经济效益。 为解决上述问题，本专利技术所采用以下技术方案 —种三氯氢硅尾气变压吸附设备，包括解析气换热器，所述解析气换热器上设有原料气进气管和出气管，在出气管上连接有吸附装置。 以下是专利技术对上述方案的进一步改进 所述吸附装置包括四台并联安装的吸附器，所述吸附器上设有净化气管道和解析 气管道，所述解析气管道与解析气换热器连通。 进一步改进 所述出气管上位于解析气换热器和吸附器之间的位置设有加热器。 更进一步改进 所述净化气管道上设有均压罐。 进一步改进 所述解析气管道上设有真空泵。 进一步改进 所述解析气换热器上设有解析气出管，在解析气出管上安装有解析气缓冲罐，解析气缓冲罐上设有解析气输出管。 更进一步改进 在解析气输出管上设有冷却器和压縮机，压縮机设置在冷却器与解析气缓冲罐之 间。 本专利技术还提供一种三氯氢硅尾气变压吸附工艺，该工艺包括以下步骤 A原料尾气首先进入解析气换热器，换热后进入加热器加热后温度控制在70°C ±2°C : B然后再进入四台吸附器进行吸附； C吸附后的净化氢气由净化气管道出来，由管道送至HCL合成系统重新参加HCL合 成； D吸附后的解吸气通过解析气管道进入解析气换热器，换热后，进入解析气缓冲 罐，由压縮机送至三氯氢硅合成系统中，重新回收利用。 以下是本专利技术对上述工艺的进一步改进 步骤C中吸附后的净化氢气由净化气管道出来，先进入均压罐进行均压，然后再 由管道送至HCL合成系统重新参加HCL合成。 本专利技术采用上述方案，具有如下优点 1、由于吸附后的解吸气通过解析气管道进入解析气换热器，换热后，进入解析气 缓冲罐，由压縮机送至系统中重新参与吸附，实现了尾气的零排放，使整个生产工艺达到了 密闭循环，大大减少了环境污染。 2、由于吸附后的净化氢气由净化气管道出来，由管道送至HCL合成系统重新参加 HCL合成；将三氯氢硅反应的副产物氢气得到了循环利用，节省了成本，提高了经济效益。 3、吸附下来的尾气组分是未反应完全的少量HCL、未完全冷凝下来的三氯氢硅和 四氯化硅，这些吸附下来的气体，通过压縮机输送至三氯氢硅系统中的HCL缓冲罐重新参 加反应，利用回收下来的HCL参加反应，可以降低生产成本；而四氯化硅添加到反应系统中可以提高主反应三氯氢硅的转化率，抑制副反应四氯化硅的生成，提高了产品收率，减少了 环境污染。 下面结合附图和实施例对本专利技术作进一步说明 附图说明 附图1为本专利技术实施例的工艺流程图； 附图2为附图1中I处放大图； 附图3为附图1中II处放大图。 图中l-解析气换热器；2-加热器；3、31、32、33-吸附器；4-均压罐；5-真空泵； 6-解析器缓冲罐；7-压縮机；8-冷却器；11-原料气进气管；12-出气管；34-净化气管道；35-解析气管道;36-解析气出管；61-解析气输出管；18、1A、2A、3A、4A、5A、6A、7A、1B、2B、 3B、4B、5B、6B、7B、1C、2C、3C、4C、5C、6C、7C、1D、2D、3D、4D、5D、6D、7D、101、102-阀门。具体实施例方式实施例，如图1所示，一种三氯氢硅尾气变压吸附设备，包括解析气换热器l，所述 解析气换热器1上设有原料气进气管11和出气管12，在出气管12上连接有吸附装置，所述 吸附装置包括四台并联安装的吸附器3、吸附器31、吸附器32和吸附器33，所述吸附器3、 吸附器31、吸附器32和吸附器33上设有共用的净化气管道34和解析气管道35，所述净化 气管道34与吸附器3之间的连通管道上安装有阀门2A，净化气管道34与吸附器31之间的 连通管道上安装有阀门2B，净化气管道34与吸附器32之间的连通管道上安装有阀门2C， 净化气管道34与吸附器33之间的连通管道上安装有阀门2D，解析气管道35与吸附器3之 间的连通管道上安装有阀门7A，解析气管道35与吸附器31之间的连通管道上安装有阀门 7B，解析气管道35与吸附器32之间的连通管道上安装有阀门7C，解析气管道35与吸附器 33之间的连通管道上安装有阀门7D。 所述解析气管道35与解析气换热器1连通，所述出气管12上设有加热器2，所述 净化气管道34上设有均压罐4，所述解析气管道35上设有两台真空泵5，所述解析气换热 器1上设有解析气出管36，在解析气出管36上安装有解析气缓冲罐6，解本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种三氯氢硅尾气变压吸附设备，包括解析气换热器（１），所述解析气换热器（１）连通有原料气进气管（１１）和出气管（１２），其特征在于：在出气管（１２）上连通有吸附装置。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：李法曾，杨秀玲，丁培杰，宋宝东，苗乃芬，李法山，王建民，杨国堂，
申请(专利权)人：山东新龙硅业科技有限公司，
类型：发明
国别省市：37[中国|山东]