【技术实现步骤摘要】
本申请涉及多晶硅尾气回收，具体而言，涉及一种多晶硅尾气回收生产工艺系统。
技术介绍
1、在现有技术中，改良西门子法还原工序来自精馏的三氯硅烷(tcs)液体经汽化后与氢气h2混合生成混合气体，该混合气体经换热器加热后，送入还原炉参与还原反应，在1080℃的炽热硅芯表面，tcs分解形成的晶体硅沉积在炽热硅芯表面，随时间的推移形成多晶硅棒。还原硅芯表面的温度波动会使得tcs分解形成二氯二氢硅(dcs)，该二氯二氢硅受热后形成无定形硅由于沉积速率过快，会随还原尾气送入尾气回收系统中进行尾气回收。还原尾气的主要成分为氢气、氯硅烷、氯化氢，回收利用效益很高，尾气回收就是将尾气中的氢气、氯硅烷、氯化氢进行分离回收。在氯化氢分离阶段时投入制冷设备、蒸汽、塔器等设备过多，会导致装置的能耗高。
2、而还原尾气在进行高温尾气过滤时也会出现几个反面的问题：第一、硅粉过滤器滤芯在运行过程中容易断裂，致使硅粉会富集在系统内，影响动设备长周期运转；第二、硅粉过滤器在运行中定期需要更换滤芯，滤芯更换维护成本高，人员工器具、设备维护保养投入成本高；第三、硅粉过滤器在运行时，需通过高压的压缩氢气(1.3mpa)进行反向反吹，降压至0.43mpa，回到系统前端，此部分气体温度为115℃需再次通过制冷设备降温至-30℃，压力需再次通过压缩机提压至1.3mpa，制冷设备能耗高，影响压缩机运行负荷；第四、尾气总管长周期运行中尾气总管内会富集大量硅粉，尾气同还原压差波动时，尾气总管内大量的不定性硅会瞬时串入尾气回收工序，硅粉会富集在硅粉过滤器处，致使硅粉过滤器滤
3、因此，由于上述技术问题的存在，本领域技术人员需要花费众多的时间与精力才能解决这些问题。
技术实现思路
1、本申请的目的在于，为了克服现有的技术缺陷，提供了一种多晶硅尾气回收生产工艺系统，通过在硅粉过滤器的前端加入旋风分离器，能够去除部分无定形硅，规避还原尾气总管富集的硅粉因压力波动瞬时串入硅粉过滤系统，因降低硅粉过滤器运行负荷，可大大降低后端硅粉过滤器反吹频次，进而降低制冷设备的能耗，提高压缩机利用率。减少氯化氢分离阶段尾气回收装置制冷设备、蒸汽、塔器等设备的投入，降低装置的能耗。氯硅烷中残留的氯化氢气体通过精馏(轻组分自精馏工序)分离后氯化氢气体通过再生系统分离气相中夹杂的硅烷气体后，气相氯化氢经再生气压缩机提压后送至氢化工序使用。
2、本申请目的通过下述技术方案来实现：
3、第一方面，本申请提出了一种多晶硅尾气回收生产工艺系统，所述系统包括依次相连的旋风分离器、硅粉过滤器、低压凝液加热器、第一尾气热交换器、尾气空冷器、第二尾气热交换器、尾气水冷器、第四尾气热交换器、尾气深冷器；低压氯硅烷冷凝液罐、氯硅烷加压泵、氯硅烷热交换器、氯硅烷深冷器、氯化氢吸收塔依次相连；
4、旋风分离器用于去除还原尾气中的部分无定形硅；
5、硅粉过滤器用于进一步去除还原尾气中的无定形硅；
6、低压凝液加热器、第一尾气热交换器、尾气空冷器、第二尾气热交换器、尾气水冷器、第四尾气热交换器、尾气深冷器分别用于对去除无定形硅的还原尾气进行逐级冷凝；
7、低压氯硅烷冷凝液罐用于收集氯硅烷凝液；
8、氯硅烷加压泵用于将氯硅烷凝液发送至氯硅烷热交换器中进行换热；
9、氯硅烷深冷器用于将氯硅烷热交换器换热后的氯硅烷凝液进一步深冷后作为吸收剂发送至氯化氢吸收塔；
10、尾气深冷器还用于将未经深冷的气相发送至第二尾气热交换器进行换热。
11、在一种可能的实施方式中，所述系统还包括依次相连的氢气压缩机前缓冲罐、氢气压缩机、第一氢气热交换器、氢气压缩机后缓冲罐、第二氢气热交换器、氢气水冷器、第三氢气热交换器、第一氢气深冷器、第四氢气热交换器、第二氢气深冷器，氢气压缩机前缓冲罐和第二尾气热交换器连接；
12、氢气压缩机前缓冲罐用于对第二尾气热交换器发送的混合气体进行缓冲之后，发送至氢气压缩机进行加压；
13、第一氢气热交换器对加压后的混合气体换热后发送至氢气压缩机后缓冲罐；
14、氢气压缩机后缓冲罐将压缩后的混合气体通过第二氢气热交换器、氢气水冷器、第三氢气热交换器、第一氢气深冷器、第四氢气热交换器、第二氢气深冷器发送至氯化氢吸收塔。
15、在一种可能的实施方式中，所述系统还包括与低压氯硅烷冷凝液罐连接的高压氯硅烷冷凝液罐，高压氯硅烷冷凝液罐分别与第三氢气热交换器、氢气水冷器、第一氢气深冷器、第四氢气热交换器、第二氢气深冷器连接，用于收集冷凝后液相的氯硅烷并通过压差发送至低压氯硅烷冷凝液罐。
16、在一种可能的实施方式中，低压氯硅烷冷凝液罐分别与第一尾气热交换器、尾气空冷器、第二尾气热交换器、尾气水冷器、第四尾气热交换器、尾气深冷器连接，用于分别收集第一尾气热交换器、尾气空冷器、第二尾气热交换器、尾气水冷器、第四尾气热交换器、尾气深冷器产生的氯硅烷凝液。
17、在一种可能的实施方式中，氯化氢吸收塔用于通过氯硅烷液体对气相物料中的氯化氢进行吸收，将氢气通过第四氢气热交换器、第三氢气热交换器、第二氢气热交换器发送至吸附塔提升氢气品质。
18、在一种可能的实施方式中，所述系统还包括氢气过滤器和回收氢气缓冲罐，吸附塔将提升氢气品质后的氢气通过氢气过滤器、回收氢气缓冲罐发送至第一尾气热交换器，经换热后送至还原系统使用。
19、在一种可能的实施方式中，氯化氢吸收塔将吸收氯化氢后的氯硅烷液体通过氯硅烷热交换器、第四尾气热交换器、第一氢气热交换器、低压凝液加热器换热后通过压差发送至精馏系统进行精馏。
20、在一种可能的实施方式中，所述系统还包括氢气预热器和氢气加热器，吸附塔将氢气发送至氢气预热器进行预热，氢气预热器将预热后的氢气发送至氢气加热器进行电加热，氢气加热器将电加热后的再生氢气发送至吸附塔，预热后的氢气用于吸附塔再生。
21、在一种可能的实施方式中，所述系统还包括依次连接的第一再生空冷器、第二再生空冷器、再生气换热器、再生深冷器、再生气凝液缓冲罐，再生气凝液缓冲罐还与再生气换热器连接；
22、吸附塔将再生氢气发送至氢气预热器进行降温，氢气预热器将降温后的再生氢气通过第一再生空冷器、第二再生空冷器、再生气换热器、再生气深冷器将冷凝后的氯硅烷液体发送至再生气凝液缓冲罐，再生气凝液缓冲罐收集冷凝后的液相氯硅烷并通过再生气氯硅烷凝液泵送至罐区使用。
23、在一种可能的实施方式中，所述系统还包括依次相连的再生压缩机吸入罐、再生气压缩机、再生气压缩机后空冷器、再生气压缩机排气罐；
24、再生气换热器将再生深冷器发送的气相进行换热之后，将换热后的气相通过再生压缩机吸入罐、再生气压缩机，提压至1.0mpa。再经再生气压缩机后空冷器，再生压缩机排气罐送至氢化使用。
25、上述本申请主方案及其各进一步选择方案可以自由组合本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种多晶硅尾气回收生产工艺系统，其特征在于，所述系统包括依次相连的旋风分离器、硅粉过滤器、低压凝液加热器、第一尾气热交换器、尾气空冷器、第二尾气热交换器、尾气水冷器、第四尾气热交换器、尾气深冷器；低压氯硅烷冷凝液罐、氯硅烷加压泵、氯硅烷热交换器、氯硅烷深冷器、氯化氢吸收塔；
2.如权利要求1所述的多晶硅尾气回收生产工艺系统，其特征在于，所述系统还包括依次相连的氢气压缩机前缓冲罐、氢气压缩机、第一氢气热交换器、氢气压缩机后缓冲罐、第二氢气热交换器、氢气水冷器、第三氢气热交换器、第一氢气深冷器、第四氢气热交换器、第二氢气深冷器，氢气压缩机前缓冲罐和第二尾气热交换器连接；
3.如权利要求2所述的多晶硅尾气回收生产工艺系统，其特征在于，所述系统还包括低压氯硅烷冷凝液罐连接的高压氯硅烷冷凝液罐，高压氯硅烷冷凝液罐分别与第三氢气热交换器、氢气水冷器、第一氢气深冷器、第四氢气热交换器、第二氢气深冷器连接，用于收集冷凝后液相的氯硅烷并通过压差发送至低压氯硅烷冷凝液罐。
4.如权利要求3所述的多晶硅尾气回收生产工艺系统，其特征在于，低压氯硅烷冷凝液罐分别与第
5.如权利要求4所述的多晶硅尾气回收生产工艺系统，其特征在于，氯化氢吸收塔用于通过氯硅烷液体对气相物料中的氯化氢进行吸收，将氢气通过第四氢气热交换器、第三氢气热交换器、第二氢气热交换器发送至吸附塔提升氢气品质。
6.如权利要求5所述的多晶硅尾气回收生产工艺系统，其特征在于，所述系统还包括氢气过滤器和回收氢气缓冲罐，吸附塔将提升氢气品质后的氢气通过氢气过滤器、回收氢气缓冲罐发送至第一尾气热交换器，经换热后送至还原系统使用。
7.如权利要求6所述的多晶硅尾气回收生产工艺系统，其特征在于，氯化氢吸收塔将吸收氯化氢后的氯硅烷液体通过氯硅烷热交换器、第四尾气热交换器、第一氢气热交换器、低压凝液加热器换热后通过压差发送至精馏系统进行精馏。
8.如权利要求7所述的多晶硅尾气回收生产工艺系统，其特征在于，所述系统还包括氢气预热器和氢气加热器，吸附塔将氢气发送至氢气预热器进行预热，氢气预热器将预热后的氢气发送至氢气加热器进行电加热，氢气加热器将电加热后的再生氢气发送至吸附塔，预热后的氢气用于吸附塔再生。
9.如权利要求8所述的多晶硅尾气回收生产工艺系统，其特征在于，所述系统还包括依次连接的第一再生空冷器、第二再生空冷器、再生气换热器、再生深冷器、再生气凝液缓冲罐，再生气凝液缓冲罐还与再生气换热器连接；
10.如权利要求9所述的多晶硅尾气回收生产工艺系统，其特征在于，所述系统还包括依次相连的再生压缩机吸入罐、再生气压缩机、再生气压缩机后空冷器、再生气压缩机排气罐；
...【技术特征摘要】
1.一种多晶硅尾气回收生产工艺系统，其特征在于，所述系统包括依次相连的旋风分离器、硅粉过滤器、低压凝液加热器、第一尾气热交换器、尾气空冷器、第二尾气热交换器、尾气水冷器、第四尾气热交换器、尾气深冷器；低压氯硅烷冷凝液罐、氯硅烷加压泵、氯硅烷热交换器、氯硅烷深冷器、氯化氢吸收塔；
2.如权利要求1所述的多晶硅尾气回收生产工艺系统，其特征在于，所述系统还包括依次相连的氢气压缩机前缓冲罐、氢气压缩机、第一氢气热交换器、氢气压缩机后缓冲罐、第二氢气热交换器、氢气水冷器、第三氢气热交换器、第一氢气深冷器、第四氢气热交换器、第二氢气深冷器，氢气压缩机前缓冲罐和第二尾气热交换器连接；
3.如权利要求2所述的多晶硅尾气回收生产工艺系统，其特征在于，所述系统还包括低压氯硅烷冷凝液罐连接的高压氯硅烷冷凝液罐，高压氯硅烷冷凝液罐分别与第三氢气热交换器、氢气水冷器、第一氢气深冷器、第四氢气热交换器、第二氢气深冷器连接，用于收集冷凝后液相的氯硅烷并通过压差发送至低压氯硅烷冷凝液罐。
4.如权利要求3所述的多晶硅尾气回收生产工艺系统，其特征在于，低压氯硅烷冷凝液罐分别与第一尾气热交换器、尾气空冷器、第二尾气热交换器、尾气水冷器、第四尾气热交换器、尾气深冷器连接，用于分别收集第一尾气热交换器、尾气空冷器、第二尾气热交换器、尾气水冷器、第四尾气热交换器、尾气深冷器产生的氯硅烷凝液。
5.如权利要求4所述的多晶硅尾气回收生产工艺系统，其特...
【专利技术属性】
技术研发人员：陈阿龙，宋帅兵，罗家斌，勾护国，易军，马国聪，赵继亮，史鑫，龙晶，
申请(专利权)人：宁夏晶体新能源材料有限公司，
类型：新型
国别省市：
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