【技术实现步骤摘要】
本申请涉及多晶硅生产系统的领域,尤其是涉及一种多晶硅生产系统及其中的尾气回收系统。
技术介绍
1、多晶硅生产工艺通常包括氯硅烷的合成、精馏及氢还原等过程,由于氯硅烷是一种易燃易爆的化学品,对温度和压力的要求非常严格,因此在氯硅烷的生产和精馏过程中,需要保持恒定的压力以控制反应的进行,同时通过恒压调节,也可以确保系统处于安全的操作压力范围,避免因压力过高或过低而导致的事故风险。
2、相关技术中,多晶硅生产工艺过程中精馏塔、氯硅烷储罐等应用氮气作为压力调整源(以下也称为氮封),在系统运行过程中,系统压力低于设定压力时,向精馏塔或氯硅烷储罐内充入氮气进行压力调整;当系统运行压力超过设定压力时,系统会进行泄压,泄压尾气先经过尾气冷凝器将部分氯硅烷冷凝收集后再去三废进行处理,或直接去三废进行处理。
3、然而,专利技术人发现,现有的氯硅烷生产精馏塔、氯硅烷储罐采用氮封工艺存在以下缺陷:由于氯硅烷沸点较低(如sih2cl2、sihcl3、sicl4的沸点分别为8.3℃、31.8℃、57.6℃),尾气需要进行深冷才能将氯硅烷冷凝成液体,因此为了实现氯硅烷尾气回收,氮封尾气往往需要专门设置冷凝器,且需要较低温度的冷媒,导致投资较大;其次,泄压尾气经尾气冷凝器进行冷凝的效果不佳,导致大量尾气去三废系统,增加了三废系统的负荷,三废尾气处理成本过高,且即使经过三废系统处理过的废气,排放至大气依然对环境会造成污染,不利于保护环境;此外,氮气在氯硅烷中的溶解度较高,使用氮封会导致大量氮气溶解到氯硅烷中,严重影响多晶硅成品质量。
>技术实现思路
1、本申请一个或者多个实施例提供一种多晶硅生产系统中的尾气回收系统,以解决或者至少部分上缓解相关技术中氮封尾气需要单独设置冷凝器导致投资增大、加大三废尾气处理负荷和成本以及影响多晶硅产品质量等问题。
2、本申请的第一方面提供一种多晶硅生产系统中的尾气回收系统,采用如下的技术方案:
3、一种多晶硅生产系统中的尾气回收系统,包括:
4、调压单元、补气管、氢气管、氮气管、泄压管、含氮尾气管和含氢尾气管,所述调压单元分别与所述补气管和泄压管连接,所述补气管与所述氢气管和所述氮气管中的一个或两个连接,所述氢气管用于与氢气源连接,所述氮气管用于与氮气源连接,所述泄压管与含氮尾气管和所述含氢尾气管中的一个或两个连接,所述含氮尾气管用于与三废处理系统连接,所述含氢尾气管用于与多晶硅生产系统的再生冷凝单元连接。
5、在一些实施例中,所述多晶硅生产系统中的尾气回收系统还包括氢气开断阀和氮气开断阀,所述氢气开断阀设置在所述氢气管上,所述氮气开断阀设置在所述氮气管上,所述氢气开断阀和所述氮气开断阀中的一个开启时另一个关闭。
6、在一些实施例中,所述多晶硅生产系统中的尾气回收系统还包括第一开断阀和第二开断阀,所述第一开断阀设置在所述含氮尾气管上,所述第二开断阀设置在所述含氢尾气管上,所述第一开断阀和所述第二开断阀中的一个开启时另一个关闭。
7、在一些实施例中,所述多晶硅生产系统中的尾气回收系统还包括进气调节阀,所述进气调节阀设置在所述补气管上。
8、在一些实施例中,所述多晶硅生产系统中的尾气回收系统还包括泄压调节阀,所述泄压调节阀设置在所述泄压管上。
9、在一些实施例中,所述调压单元包括精馏装置和氯硅烷储罐;所述补气管包括用于为所述精馏装置补压的第一补气管和用于为所述氯硅烷储罐补压的第二补气管;所述氢气管包括第一氢气支管和第二氢气支管,所述氢气开断阀设置在所述第一氢气支管和所述第二氢气支管上;所述氮气管包括第一氮气管和第二氮气管,所述氮气开断阀设置在所述第一氮气管和所述第二氮气管上;所述第一补气管与所述第一氢气支管和所述第一氮气管中的一个或两个连接,所述第二补气管与所述第二氢气支管和所述第二氮气管中的一个或两个连接。
10、在一些实施例中,所述泄压管包括用于从所述精馏装置泄压的第一泄压管;所述含氢尾气管包括第一含氢尾气支管,所述第一含氢尾气支管上设置有所述第二开断阀;所述含氮尾气管包括第一含氮尾气支管,所述第一含氮尾气支管上设置有所述第一开断阀;所述第一泄压管与所述第一含氢尾气支管和/或所述第一含氮尾气支管连接。
11、在一些实施例中,所述泄压管还包括用于从所述氯硅烷储罐泄压的第二泄压管;所述含氢尾气管还包括第二含氢尾气支管,所述第二含氢尾气支管上设置有所述第二开断阀;所述含氮尾气管还包括第二含氮尾气支管,所述第二含氮尾气支管上设置有所述第一开断阀;所述第二泄压管与所述第二含氢尾气支管和/或所述第二含氮尾气支管连接。
12、在一些实施例中,所述含氢尾气管还包括含氢尾气总管,所述第一含氢尾气支管和所述第二含氢尾气支管均与含氢尾气总管连接,所述含氢尾气总管与所述再生冷凝单元连接;和/或,所述含氮尾气管还包括含氮尾气总管,所述第一含氮尾气支管和所述第二含氮尾气支管均与所述含氮尾气总管连接,所述含氮尾气总管与所述三废处理系统连接。
13、本申请具有的有益效果如下:
14、本申请利用氢气调压,可将含氢尾气直接引入多晶硅生产系统的再生冷凝单元,降低投资成本,同时有利于提高多晶硅产品质量,大幅降低三废能耗,并采用氮气作为应急保护气和维修置换气,提高了整个系统的安全性。
15、本申请的第二方面,提供一种多晶硅生产系统,采用如下的技术方案:
16、一种多晶硅生产系统,包括所述的多晶硅生产系统中的尾气回收系统。
17、本申请多晶硅生产系统的有益效果与上述多晶硅生产系统中的尾气回收系统的有益效果相同,在此不再赘述。
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1.一种多晶硅生产系统中的尾气回收系统,其特征在于,包括:调压单元(100)、补气管(1)、氢气管(2)、氮气管(3)、泄压管(4)、含氮尾气管(5)和含氢尾气管(6),所述调压单元(100)分别与所述补气管(1)和泄压管(4)连接,所述补气管(1)与所述氢气管(2)和所述氮气管(3)中的一个或两个连接,所述氢气管(2)用于与氢气源连接,所述氮气管(3)用于与氮气源连接,所述泄压管(4)与含氮尾气管(5)和所述含氢尾气管(6)中的一个或两个连接,所述含氮尾气管(5)用于与三废处理系统连接,所述含氢尾气管(6)用于与多晶硅生产系统的再生冷凝单元(200)连接。
2.如权利要求1所述的多晶硅生产系统中的尾气回收系统,其特征在于,还包括氢气开断阀(20)和氮气开断阀(30),所述氢气开断阀(20)设置在所述氢气管(2)上,所述氮气开断阀(30)设置在所述氮气管(3)上,所述氢气开断阀(20)和所述氮气开断阀(30)中的一个开启时另一个关闭。
3.如权利要求2所述的多晶硅生产系统中的尾气回收系统,其特征在于,还包括第一开断阀(50)和第二开断阀(60),所述第一开
4.如权利要求1所述的多晶硅生产系统中的尾气回收系统,其特征在于,还包括进气调节阀(10),所述进气调节阀(10)设置在所述补气管(1)上。
5.如权利要求1所述的多晶硅生产系统中的尾气回收系统,其特征在于,还包括泄压调节阀(40),所述泄压调节阀(40)设置在所述泄压管(4)上。
6.如权利要求3所述的多晶硅生产系统中的尾气回收系统,其特征在于,所述调压单元(100)包括精馏装置(1001)和氯硅烷储罐(1002);所述补气管(1)包括用于为所述精馏装置(1001)补压的第一补气管(11)和用于为所述氯硅烷储罐(1002)补压的第二补气管(12);所述氢气管(2)包括第一氢气支管(21)和第二氢气支管(22),所述氢气开断阀(20)设置在所述第一氢气支管(21)和所述第二氢气支管(22)上;所述氮气管(3)包括第一氮气管(31)和第二氮气管(32),所述氮气开断阀(30)设置在所述第一氮气管(31)和所述第二氮气管(32)上;所述第一补气管(11)与所述第一氢气支管(21)和所述第一氮气管(31)中的一个或两个连接,所述第二补气管(12)与所述第二氢气支管(22)和所述第二氮气管(32)中的一个或两个连接。
7.如权利要求6所述的多晶硅生产系统中的尾气回收系统,其特征在于,所述泄压管(4)包括用于从所述精馏装置(1001)泄压的第一泄压管(41);所述含氢尾气管(6)包括第一含氢尾气支管(61),所述第一含氢尾气支管(61)上设置有所述第二开断阀(60);所述含氮尾气管(5)包括第一含氮尾气支管(51),所述第一含氮尾气支管(51)上设置有所述第一开断阀(50);所述第一泄压管(41)与所述第一含氢尾气支管(61)和/或所述第一含氮尾气支管(51)连接。
8.如权利要求7所述的多晶硅生产系统中的尾气回收系统,其特征在于,所述泄压管(4)还包括用于从所述氯硅烷储罐(1002)泄压的第二泄压管(42);所述含氢尾气管(6)还包括第二含氢尾气支管(62),所述第二含氢尾气支管(62)上设置有所述第二开断阀(60);所述含氮尾气管(5)还包括第二含氮尾气支管(52),所述第二含氮尾气支管(52)上设置有所述第一开断阀(50);所述第二泄压管(42)与所述第二含氢尾气支管(62)和/或所述第二含氮尾气支管(52)连接。
9.如权利要求8所述的多晶硅生产系统中的尾气回收系统,其特征在于,所述含氢尾气管(6)还包括含氢尾气总管,所述第一含氢尾气支管(61)和所述第二含氢尾气支管(62)均与含氢尾气总管连接,所述含氢尾气总管与所述再生冷凝单元(200)连接;和/或,所述含氮尾气管(5)还包括含氮尾气总管,所述第一含氮尾气支管(51)和所述第二含氮尾气支管(52)均与所述含氮尾气总管连接,所述含氮尾气总管与所述三废处理系统连接。
10.一种多晶硅生产系统,其特征在于,包括如权利要求1-9任一项所述的多晶硅生产系统中的尾气回收系统。
...【技术特征摘要】
1.一种多晶硅生产系统中的尾气回收系统,其特征在于,包括:调压单元(100)、补气管(1)、氢气管(2)、氮气管(3)、泄压管(4)、含氮尾气管(5)和含氢尾气管(6),所述调压单元(100)分别与所述补气管(1)和泄压管(4)连接,所述补气管(1)与所述氢气管(2)和所述氮气管(3)中的一个或两个连接,所述氢气管(2)用于与氢气源连接,所述氮气管(3)用于与氮气源连接,所述泄压管(4)与含氮尾气管(5)和所述含氢尾气管(6)中的一个或两个连接,所述含氮尾气管(5)用于与三废处理系统连接,所述含氢尾气管(6)用于与多晶硅生产系统的再生冷凝单元(200)连接。
2.如权利要求1所述的多晶硅生产系统中的尾气回收系统,其特征在于,还包括氢气开断阀(20)和氮气开断阀(30),所述氢气开断阀(20)设置在所述氢气管(2)上,所述氮气开断阀(30)设置在所述氮气管(3)上,所述氢气开断阀(20)和所述氮气开断阀(30)中的一个开启时另一个关闭。
3.如权利要求2所述的多晶硅生产系统中的尾气回收系统,其特征在于,还包括第一开断阀(50)和第二开断阀(60),所述第一开断阀(50)设置在所述含氮尾气管(5)上,所述第二开断阀(60)设置在所述含氢尾气管(6)上,所述第一开断阀(50)和所述第二开断阀(60)中的一个开启时另一个关闭。
4.如权利要求1所述的多晶硅生产系统中的尾气回收系统,其特征在于,还包括进气调节阀(10),所述进气调节阀(10)设置在所述补气管(1)上。
5.如权利要求1所述的多晶硅生产系统中的尾气回收系统,其特征在于,还包括泄压调节阀(40),所述泄压调节阀(40)设置在所述泄压管(4)上。
6.如权利要求3所述的多晶硅生产系统中的尾气回收系统,其特征在于,所述调压单元(100)包括精馏装置(1001)和氯硅烷储罐(1002);所述补气管(1)包括用于为所述精馏装置(1001)补压的第一补气管(11)和用于为所述氯硅烷储罐(1002)补压的第二补气管(12);所述氢气管(2)包括第一氢气支管(21)和第二氢气支管(22),所述氢气开断阀(20)设置在所述第...
【专利技术属性】
技术研发人员:赵亮,罗玉财,程阳秋,张永强,
申请(专利权)人:巴彦淖尔聚光硅业有限公司,
类型:新型
国别省市:
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