專利名稱：多晶硅尾氣凈化裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種多晶硅尾氣處理裝置。屬吸附分離工程技術(shù)領(lǐng)域。
技術(shù)背景在多晶硅生產(chǎn)過程中要產(chǎn)生大量的反應(yīng)尾氣。尾氣含有大量的氫氣和少量 的氯化氫及氯硅垸等雜質(zhì)。通常的做法是對(duì)該尾氣采用三個(gè)輪流實(shí)現(xiàn)吸附、升 溫再生、冷卻再生功能的吸附塔構(gòu)成的凈化裝置進(jìn)行吸附凈化處理。其再生時(shí) 大都采用部分凈化氫氣或者其它加熱介質(zhì)對(duì)吸附塔進(jìn)行升溫再生。由于加熱方 式的不當(dāng)，使吸附塔難以達(dá)到規(guī)定的再生溫度，從而影響再生效果，使得氫氣 收率低、凈化氣純度低。嚴(yán)重的由于水或其它加熱介質(zhì)的泄漏嚴(yán)重影響產(chǎn)品質(zhì) 量甚至造成爆炸事故，安全性能低。 實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型的目的是克服現(xiàn)有技術(shù)的上述缺點(diǎn)，為多晶硅尾氣提供一種工 藝簡單易行、安全性高、收率高、凈化效果好的凈化裝置。實(shí)現(xiàn)本實(shí)用新型目的的多晶硅尾氣處理裝置由至少三個(gè)輪流實(shí)現(xiàn)吸附、升 溫再生、冷卻再生功能的吸附塔連接構(gòu)成，其特征是在各塔之間還設(shè)置有一氫 氣循環(huán)再生回路，該再生回路由連通于各塔間的循環(huán)管路和設(shè)在管路上的加熱 器、壓縮機(jī)和冷卻器構(gòu)成。和普通的吸附分離方法基本相同的是通過預(yù)先設(shè)置好的程序控制系統(tǒng)使待 凈化尾氣自動(dòng)進(jìn)入到那些已經(jīng)再生好并且已經(jīng)進(jìn)入吸附準(zhǔn)備狀態(tài)的吸附塔中， 經(jīng)過裝填在吸附塔中的吸附劑分離，原料氣中的氯化氫及氯硅烷等雜質(zhì)組分被 吸附在吸附劑中，使氫氣得到凈化。凈化后的氫氣大部分作為原料回到多晶硅 生產(chǎn)系統(tǒng)中。另外一小部分作為直接再生氫氣進(jìn)入完成再生的吸附塔中直接對(duì)吸附劑層進(jìn)行吹掃使吸附劑層降溫；與此同時(shí)循環(huán)再生回路中的氫氣也以大的 循環(huán)流量對(duì)該塔吸附劑層進(jìn)行降溫。完成冷卻再生的氫氣出塔后經(jīng)加熱器進(jìn)行 加熱處理，作為再生熱能氣源送往加熱再生吸附塔對(duì)其做升溫再生處理。循環(huán) 回路中的氫氣出塔后進(jìn)行冷卻處理后再經(jīng)壓縮機(jī)送入冷卻再生塔完成循環(huán)。所述的循環(huán)管路的出入端可直接與吸附塔的吸附劑層相通，直接冷卻或者 加熱吸附劑。也可以與吸附塔內(nèi)的換熱管相通，間接冷卻或者加熱吸附劑。為保證循環(huán)氫氣的流量，可從吸附塔出來的凈化氫氣中分流一小部分補(bǔ)充 到循環(huán)氫氣中。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本多晶硅尾氣處理裝置的吸附床層的加熱再生和完成再 生后的降溫處理不再采用除氫氣以外的其它介質(zhì)，即吸附床層只與氫氣接觸， 因而從根本上避免了由于水或其它加熱介質(zhì)的泄漏影響產(chǎn)品質(zhì)量甚至造成的爆 炸事故，既保證了系統(tǒng)的安全性，又可降低對(duì)設(shè)備材質(zhì)、密封性能的要求從而 降低凈化設(shè)備的制造成本。即便是發(fā)生泄漏，泄漏的氫氣對(duì)凈化裝置也沒什么 影響，通過安裝的在線檢測(cè)儀很容易檢測(cè)到氫氣的泄漏而及時(shí)處理。采用循環(huán) 式氫氣來使吸附劑再生的方式，減少了再生氫氣的用量，相應(yīng)地提高了凈化裝 置的收率，同時(shí)由于大量的循環(huán)氫氣加快了再生吸附塔的加熱及冷卻速度，使 得在規(guī)定的時(shí)序內(nèi)吸附塔的再生更加徹底，從而保證了凈化氫氣的純度。本實(shí)用新型的內(nèi)容結(jié)合以下實(shí)施例作更進(jìn)一步的說明，但本實(shí)用新型的內(nèi) 容不僅限于實(shí)施例中所涉及的內(nèi)容。

圖1是本實(shí)用新型的實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖具體實(shí)施方式
如圖1所示，本多晶硅尾氣的凈化裝置在本實(shí)施例中由三個(gè)輪流實(shí)現(xiàn)吸附、升溫再生、冷卻再生功能的吸附塔T101、 T103、 T102按現(xiàn)有技術(shù)方式連接構(gòu)成， 氫氣循環(huán)再生回路由連通于各塔間的循環(huán)管路和設(shè)在管路上的冷卻器E103、緩 沖罐VIOI、壓縮機(jī)JIOI、加熱器E104以及各控制閥門V7、 V8、 V9、 V10構(gòu)成。 為方便描述，在本實(shí)施例中只畫出了冷卻再生吸附塔T102與升溫再生吸附塔 T103之間的循環(huán)管路1和2。循環(huán)管路的出入端可直接與吸附塔的吸附劑層相 通。也可以與吸附塔內(nèi)的換熱管相通。圖中3為循環(huán)氫氣補(bǔ)充管道。和現(xiàn)有技 術(shù)一樣，工作時(shí)待凈化尾氣經(jīng)閥門V1進(jìn)入吸附塔T101，通過吸附處理后得到的 凈化氫氣經(jīng)閥門V2,大部分作為原料回到多晶硅生產(chǎn)系統(tǒng)中。另外一小部分經(jīng) 閥門V3進(jìn)入冷卻再生吸附塔T102中，對(duì)其做冷卻再生處理后通過閥門V4，被 加熱器E101加熱后通過閥門V5進(jìn)入到加熱再生吸附塔T103中對(duì)其做升溫再生 處理后通過閥門V6經(jīng)降溫設(shè)備E102冷卻后排出。也可和普通的吸附分離方法 一樣返回到多晶硅生產(chǎn)系統(tǒng)中被進(jìn)一步回收使用。在上述的直接再生氫氣對(duì)吸附塔進(jìn)行再生的同時(shí)，循環(huán)氫氣也對(duì)吸附塔進(jìn) 行再生處理。即循環(huán)氫氣通過緩沖罐VlOl、壓縮機(jī)JIOI、閥門V7進(jìn)入吸附 塔T102中，對(duì)其做冷卻再生處理，然后通過閥門V8，經(jīng)加熱器E104加熱后通 過閥門V9進(jìn)入加熱再生吸附塔T103中對(duì)其做升溫再生處理。然后通過閥門V10， 經(jīng)冷卻器E103冷卻后回到緩沖罐VlOl。
權(quán)利要求1、多晶硅尾氣的凈化裝置，由至少三個(gè)輪流實(shí)現(xiàn)吸附、升溫再生、冷卻再生功能的吸附塔連接構(gòu)成，其特征是在各塔之間還設(shè)置有一氫氣循環(huán)再生回路，該再生回路由連通于各塔間的循環(huán)管路和設(shè)在管路上的加熱器、壓縮機(jī)和冷卻器構(gòu)成。
2、 如權(quán)利要求l所述的多晶硅尾氣凈化裝置，其特征是所述的循環(huán)管路的 出入端直接與吸附塔的吸附劑層相通。
3、 如權(quán)利要求l所述的多晶硅尾氣凈化裝置，其特征是所述的循環(huán)管路的 出入端與吸附塔內(nèi)的換熱管相通。
專利摘要多晶硅尾氣的凈化裝置，屬吸附分離工程技術(shù)領(lǐng)域。由至少三個(gè)輪流實(shí)現(xiàn)吸附、升溫再生、冷卻再生功能的吸附塔連接構(gòu)成，其特征是在各塔之間還設(shè)置有一氫氣循環(huán)再生回路，該再生回路由連通于各塔間的循環(huán)管路和設(shè)在管路上的加熱器、壓縮機(jī)和冷卻器構(gòu)成。優(yōu)點(diǎn)是吸附床層的再生只采用氫氣，從根本上避免了其它再生介質(zhì)的影響，保證了系統(tǒng)的安全性。采用循環(huán)式氫氣使吸附劑的再生速度更快，再生更徹底，在提高了收率的同時(shí)也使氫氣純度更高。可替代現(xiàn)有的多晶硅吸附凈化裝置使用。
文檔編號(hào)B01D53/04GK201168536SQ20082006216
公開日2008年12月24日 申請(qǐng)日期2008年2月5日 優(yōu)先權(quán)日2008年2月5日
發(fā)明者曾啟明, 鐘婭玲, 鐘雨明 申請(qǐng)人:四川亞連科技有限責(zé)任公司