处理多晶硅尾气的系统的制作方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种处理多晶硅尾气的系统，该系统包括：第一冷凝单元，其具有罐区尾气入口、精馏塔区尾气入口和还原车间吹扫尾气入口、第一氯硅烷冷凝液出口和第一不凝气出口；第一精馏装置，其具有第一氯硅烷冷凝液入口、第一液态轻组分出口和第一液态重组分出口，第一氯硅烷冷凝液入口与第一氯硅烷冷凝液出口相连；以及第二精馏装置，其具有第一液态重组分入口、第二液态轻组分出口和第二液态重组分出口，第一液态重组分入口与第一液态重组分出口相连，第二液态轻组分出口与第一氯硅烷冷凝液入口相连。该系统可以显著降低冷量的消耗，并实现物料的循环。
【专利说明】处理多晶硅尾气的系统
【技术领域】
[0001]本实用新型属于多晶硅生产领域，具体而言，本实用新型涉及一种处理多晶硅尾气的系统。
【背景技术】
[0002]在多晶硅生产过程中会产生大量的废气，废气的主要成分是三氯氢硅、四氯化硅、二氯二氢娃、氮气及氢气，目前多晶娃厂的一般做法是将各工序产生的尾气集中送入废气处理工序，由于尾气中夹带的氯硅烷(三氯氢硅、四氯化硅、二氯二氢硅统称为氯硅烷)含量较多，不但造成氯硅烷浪费量较大，而且也造成废气处理过程中碱液与生产水消耗量大，增加企业生产成本。
[0003]申请号为201310037286.6，名称为“多晶硅生产尾气的处理方法”的发明专利中公开了一种回收利用多晶硅生产过程中尾气的方法，该方法是将多晶硅生产中产生的尾气进行冷却，冷却后的气态产物使用吸收、压滤、蒸发等手段进行无害化处理，液态产物的具体处理方法未具体说明。但是多晶硅生产过程中产生的尾气来源比较复杂，其中所含的金属及非金属杂质含量较多，其液态产物无法直接用于多晶硅生产。
[0004]申请号为“201310542662.7”，名称为“对氯硅烷精馏提纯工序的废气和废液进行处理的方法”的发明专利中公开了一种回收利用多晶硅生产的精馏提纯工序的废气和废液的方法，其步骤为:将杂质含量较高的尾气与残液排放至废液处理工序，将杂质含量较低的尾气进行冷凝，其冷凝液与杂质含量较低的残液送入吸附床，最终获得氯硅烷液体。上述方案存在以下缺点:(I)只回收精馏工序尾气中杂质含量较低的部分，杂质含量高的部分未进行回收，尾气中氯硅烷回收量低；(2)杂质含量较高的尾气与残液排放至废液处理工序，氯硅烷排放量大，不但造成氯硅烷浪费，而且会使得废气废液处理工序的碱液与生产用水量高,增加生产成本。
[0005]因此，现有的处理多晶娃尾气的技术有待进一步改进。
实用新型内容
[0006]本实用新型旨在至少在一定程度上解决上述技术问题之一。为此，本实用新型的一个目的在于提出一种处理多晶硅尾气的系统，该系统可以显著降低冷量的消耗，并实现物料的循环。
[0007]在本实用新型的一个方面，本实用新型提出了一种处理多晶硅尾气的系统，该系统包括:
[0008]第一冷凝单元，所述第一冷凝单元具有罐区尾气入口、精馏塔区尾气入口和还原车间吹扫尾气入口、第一氯硅烷冷凝液出口和第一不凝气出口 ；
[0009]第一精馏装置，所述第一精馏装置具有第一氯硅烷冷凝液入口、第一液态轻组分出口和第一液态重组分出口，所述第一氯硅烷冷凝液入口与所述第一氯硅烷冷凝液出口相连；以及
[0010]第二精馏装置，所述第二精馏装置具有第一液态重组分入口、第二液态轻组分出口和第二液态重组分出口，所述第一液态重组分入口与所述第一液态重组分出口相连，所述第二液态轻组分出口与所述第一氯硅烷冷凝液入口相连。
[0011]根据本实用新型实施例的处理多晶硅尾气的系统通过将多晶硅尾气集中进行冷凝处理，从而明显减少了冷凝器使用数量，进而降低设备投入与冷量损耗，同时将经过冷凝处理得到的氯硅烷冷凝液进行精馏处理，并将精馏处理所得到的液态重组分再次进行精馏处理，可以显著提高物料循环利用率，从而显著减少了物料的排放。
[0012]另外，根据本实用新型上述实施例的处理多晶硅尾气的系统还可以具有如下附加的技术特征:
[0013]在本实用新型的一些实施例中，所述第一冷凝单元进一步包括:第一缓冲罐，所述第一缓冲罐具有所述罐区尾气入口、所述精馏塔区尾气入口和所述还原车间吹扫尾气入口、第一混合尾气出口和第一尾气冷凝液出口 ；第一冷凝器，所述第一冷凝器具有第一混合尾气入口、第二尾气冷凝液出口和所述第一不凝气出口，所述第一混合尾气入口与所述第一混合尾气出口相连；以及第一收集罐，所述第一收集罐具有第一尾气冷凝液入口、第二尾气冷凝液入口和所述第一氯硅烷冷凝液出口，所述第一尾气冷凝液入口与所述第一尾气冷凝液出口相连，所述第二尾气冷凝液入口与所述第二尾气冷凝液出口相连。由此，可以明显提高第一冷凝处理效率。
[0014]在本实用新型的一些实施例中，所述处理多晶硅尾气的系统进一步包括:第二冷凝单元，所述第二冷凝单元具有罐区安全排放尾气入口、精馏塔区安全排放尾气入口和还原车间安全排放尾气入口、第二氯硅烷冷凝液出口和第二不凝气出口，所述第二氯硅烷冷凝液出口与所述第一氯硅烷冷凝液入口相连。
[0015]在本实用新型的一些实施例中，所述第二冷凝单元进一步包括:第二缓冲罐，所述第二缓冲罐具有所述罐区安全排放尾气入口、所述精馏塔区安全排放尾气入口和所述还原车间安全排放尾气入口、第二混合尾气出口和第三尾气冷凝液出口 ；第二冷凝器，所述第二冷凝器具有第二混合尾气入口、第四尾气冷凝液出口和所述第二不凝气出口，所述第二混合尾气入口与所述第二混合尾气出口相连；以及第二收集罐，所述第二收集罐具有述第三尾气冷凝液入口和第四尾气冷凝液入口、所述第二氯硅烷冷凝液出口，所述第三尾气冷凝液入口与所述第三尾气冷凝液出口相连，所述第四尾气冷凝液入口与所述第四尾气冷凝液出口相连。由此，可以显著提高第二冷凝处理效率。
[0016]在本实用新型的一些实施例中，所述第二冷凝单元是在当所述第二收集罐中压力大于0.02MPaG时启动的。由此，可以提高系统运行稳定性。
[0017]本实用新型的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本实用新型的实践了解到。
【专利附图】
【附图说明】
[0018]本实用新型的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中:
[0019]图1是根据本实用新型一个实施例的处理多晶硅尾气的系统结构示意图；
[0020]图2是根据本实用新型又一个实施例的处理多晶硅尾气的系统结构示意图；
[0021]图3是利用本实用新型一个实施例的处理多晶硅尾气的系统实施处理多晶硅尾气的方法流程示意图；
[0022]图4是利用本实用新型又一个实施例的处理多晶硅尾气的系统实施处理多晶硅尾气的方法流程示意图；
[0023]图5是根据本实用新型再一个实施例的处理多晶硅尾气的系统结构示意图。
【具体实施方式】
[0024]下面详细描述本实用新型的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本实用新型，而不能理解为对本实用新型的限制。
[0025]在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本实用新型的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。
[0026]在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
[0027]在本实用新型的一个方面，本实用新型提出了一种处理多晶硅尾气的系统。根据本实用新型的实施例，多晶硅尾气包含罐区尾气、精馏塔区尾气、还原车间吹扫尾气、罐区安全排放尾气、精馏塔区安全排放尾气和还原车间安全排放尾气中的至少之一。下面参考图1-2对本实用新型实施例的处理多晶硅尾气的系统进行详细描述。根据本实用新型的实施例，该系统包括:
[0028]第一冷凝单元100:根据本实用新型的实施例，第一冷凝单元100具有罐区尾气入口 11、精馏塔区尾气入口 12和还原车间吹扫尾气入口 13、第一氯硅烷冷凝液出口 14和第一不凝气出口 15，且适于将罐区尾气、精馏塔区尾气和还原车间吹扫尾气中的至少之一进行第一冷凝处理，从而可以分别得到第一氯硅烷冷凝液和第一不凝气。具体地，第一冷凝单元100包括第一缓冲罐、第一冷凝器和第一收集罐，其中，第一缓冲罐具有罐区尾气入口、精馏塔区尾气入口和还原车间吹扫尾气入口、第一混合尾气出口和第一尾气冷凝液出口，且适于将罐区尾气、精馏塔区尾气和还原车间吹扫尾气中的至少之一在第一缓冲罐中进行汇集，并控制压力为0.13?0.17MPaG，由于尾气会有少量冷凝液产生，从而可以得到第一混合尾气和第一尾气冷凝液；第一冷凝器具有第一混合尾气入口、第二尾气冷凝液出口和第一不凝气出口，第一混合尾气入口与第一混合尾气出口相连，适于将所得到的第一混合尾气在第一冷凝器中进行第一冷凝处理，从而可以分离得到第二尾气冷凝液和第一不凝气，根据本实用新型的实施例，第一冷凝处理的条件并不受特别限制，根据本实用新型的具体实施例，第一冷凝处理可以在-40?-38摄氏度的温度和0.1?0.15MPaG压力条件下进行。例如，第一冷凝器可以为双管板列管式换热器，其中，换热器管程走尾气，壳程通入-38摄氏度的冷冻盐水。发明人发现，该条件下进行的冷凝处理可以明显提高氯硅烷冷凝液和不凝气的分离效率；第一收集罐具有第一尾气冷凝液入口、第二尾气冷凝液入口和第一氯硅烷冷凝液出口，第一尾气冷凝液入口与第一尾气冷凝液出口相连，第二尾气冷凝液入口与第二尾气冷凝液出口相连，且适于将所得到的第一尾气冷凝液与第二尾气冷凝液在第一收集罐中进行汇集，从而可以得到第一氯硅烷冷凝液，并控制压力为0.1?0.12MPaG。发明人发现，通过将多晶硅尾气集中进行冷凝处理，可以明显减少冷凝器使用数量，进而降低设备投入与冷量损耗，从而节省生产成本。
[0029]第一精馏装置200:根据本实用新型的实施例，第一精馏装置200具有第一氯硅烷冷凝液入口 21、第一液态轻组分出口 22和第一液态重组分出口 23，第一氯硅烷冷凝液入口21与第一氯硅烷冷凝液出口 14相连，且适于将上述得到的第一氯硅烷冷凝液进行第一精馏处理，从而可以分别获得第一液态轻组分和第一液态重组分。根据本实用新型的具体实施例，第一液态轻组分中可以含有二氯二氢硅，第一液态重组分中可以含有三氯氢硅。根据本实用新型的实施例，第一精馏处理的条件并不受特别限制，根据本实用新型的具体实施例，第一精馏处理可以在55?80摄氏度的温度和0.25?0.3MPaG压力条件下进行。发明人发现，该条件下进行的精馏处理可以显著提高三氯氢硅和二氯二氢硅分离效率。根据本实用新型的实施例，第一精馏装置可以为高效导向筛板塔，塔内径为1200_，塔板数为76块，进料口为第32?55块塔板，塔顶操作压力为0.248MPaG，操作温度为55?58°C，塔釜操作压力为0.298MPaG，操作温度为77?79°C，回流比为47。根据本实用新型的实施例，可以将第一精馏装置200中得到的第一液态轻组分在反歧化装置中进行反歧化处理，从而可以使得其中的二氯二氢硅转化为三氯氢硅。根据本实用新型的实施例，反歧化处理的条件并不受特别限制，根据本实用新型的具体实施例，反歧化处理可以在65?70摄氏度的温度和0.8?0.9MPaG压力条件下进行。发明人发现，该条件下的反歧化处理可以明显提高二氯二氢硅的转化率。由此，可以实现物料的循环利用。接着，可以将反歧化装置中得到三氯氢硅在吸附装置中进行吸附处理，以便可以除去三氯氢硅中含有的硼、磷等杂质，从而可以得到纯净的三氯氢硅。根据本实用新型的实施例，吸附处理的条件并不受特别限制，根据本实用新型的具体实施例，吸附处理可以在小于30摄氏度的温度和0.25?0.35MPaG压力条件下进行。发明人发现，该条件下的吸附处理可以明显提高三氯氢硅的纯度。具体地，可以采用聚合树脂吸附剂对三氯氢硅进行吸附处理，从而除去其中所携带的硼、磷等杂质。
[0030]第二精馏装置300:根据本实用新型的实施例，第二精馏装置300具有第一液态重组分入口 31、第二液态轻组分出口 32和第二液态重组分出口 33，第一液态重组分入口31与第一液态重组分出口 23相连，第二液态轻组分出口 32与第一氯硅烷冷凝液入口 21相连，且适于将第一精馏装置200中得到的第一液态重组分进行第二精馏处理，从而可以得到第二液态轻组分和第二液态重组分，并将所得到的第二液态轻组分返回第一精馏装置200进行第一精馏处理。根据本实用新型的实施例，第二精馏处理的条件并不受特别显著，根据本实用新型的具体实施例，第二精馏处理可以在71?79摄氏度的温度和0.25?0.30MPaG压力条件下进行。发明人发现，该条件下进行的精馏处理可以显著提高精馏处理效率。根据本实用新型的实施例，第二精馏装置可以为高效导向筛板塔，塔内径为1500_，塔板数为76块，进料口为第32?55块塔板，塔顶操作压力为0.245MPaG，操作温度为71?73°C，塔釜操作压力为0.298MPaG，操作温度为77?79°C，回流比为133.5。
[0031]根据本实用新型实施例的处理多晶硅尾气的系统通过将多晶硅尾气集中进行冷凝处理，从而明显减少了冷凝器使用数量，进而降低设备投入与冷量损耗，同时将经过冷凝处理得到的氯硅烷冷凝液进行精馏处理，然后将精馏处理所得到的液态重组分再次进行精馏处理，可以显著提高物料循环利用率，从而显著减少了物料的排放。
[0032]参考图2，根据本实用新型实施例的处理多晶硅尾气的系统进一步包括:
[0033]第二冷凝单元400:根据本实用新型的实施例，第二冷凝单元400具有罐区安全排放尾气入口 41、精馏塔区安全排放尾气入口 42和还原车间安全排放尾气入口 43、第二氯硅烷冷凝液出口 44和第二不凝气出口 45，第二氯硅烷冷凝液出口 44与第一氯硅烷冷凝液入口 21相连，且适于将罐区安全排放尾气、精馏塔区安全排放尾气和还原车间安全排放尾气中的至少之一进行第二冷凝处理，从而可以得到第二氯硅烷冷凝液和第二不凝气，并将第二氯硅烷冷凝液进行第一精馏处理。具体地，第二冷凝单元400包括第二缓冲罐、第二冷凝器和第二收集罐，其中，第二缓冲罐具有罐区安全排放尾气入口、精馏塔区安全排放尾气入口和还原车间安全排放尾气入口、第二混合尾气出口和第三尾气冷凝液出口，且适于将罐区安全排放尾气、精馏塔区安全排放尾气和还原车间安全排放尾气中的至少之一在第二缓冲罐中进行汇集，同理，由于尾气中有少量冷凝液产生，从而可以得到第二混合尾气和第三尾气冷凝液；第二冷凝器具有第二混合尾气入口、第四尾气冷凝液出口和第二不凝气出口，第二混合尾气入口与第二混合尾气出口相连，且适于将第二混合尾气在第二冷凝器中进行第二冷凝处理，从而可以分离得到第四尾气冷凝液和第二不凝气，根据本实用新型的实施例，第二冷凝处理的条件并不受特别限制，根据本实用新型的具体实施例，第二冷凝处理可以在-40?-38摄氏度的温度和0.1?0.15MPaG压力条件下进行。例如，第二冷凝器可以为双管板列管式换热器，其中，换热器管程走尾气，壳程通入-38摄氏度的冷冻盐水。第二收集罐具有第三尾气冷凝液入口和第四尾气冷凝液入口、第二氯硅烷冷凝液出口，第三尾气冷凝液入口与第三尾气冷凝液出口相连，第四尾气冷凝液入口与所述第四尾气冷凝液出口相连，且适于将第三尾气冷凝液与第四尾气冷凝液在第二收集罐中进行汇集，从而可以得到第二氯硅烷冷凝液。需要注意的是，第二冷凝单元是在当第二收集罐中压力大于0.02MPaG时才开始进行的，即在正常情况下，第二冷凝单元并不投入使用，只有当罐区、精馏塔区或还原工序有安全阀起跳，有大量安全泄放气(罐区安全排放尾气、精馏塔区安全排放尾气和还原车间安全排放尾气)送过来后使得收集罐中压力升高，当压力升高到0.02MPaG时触发联锁，通过压力联锁控制冷冻盐水控制阀门，从而使得第二冷凝单元启动。由此，可以保障系统的运行稳定性。
[0034]根据本实用新型的实施例，可以将第一冷凝单元100得到的第一不凝气和第二冷凝单元400得到第二不凝气通入废气处理工序进行处理，从而使得气体排放达到尾气排放标准。
[0035]以上对本实用新型实施例的处理多晶硅的系统进行了详细描述，为了方便理解，下面参考图3-4对利用本实用新型实施例的处理多晶硅尾气的系统实施处理多晶硅尾气的方法进行详细描述。根据本实用新型的实施例，该方法包括:
[0036]SlOO:第一冷凝处理
[0037]根据本实用新型的实施例，将罐区尾气、精馏塔区尾气和还原车间吹扫尾气中的至少之一进行第一冷凝处理，从而可以分别得到第一氯硅烷冷凝液和第一不凝气。该步骤中，具体地，首先将罐区尾气、精馏塔区尾气和还原车间吹扫尾气中的至少之一进行汇集，并控制压力为0.13?0.17MPaG，由于尾气会有少量冷凝液产生，从而可以得到第一混合尾气和第一尾气冷凝液；然后将所得到的第一混合尾气进行第一冷凝处理，从而可以分离得到第二尾气冷凝液和第一不凝气，根据本实用新型的实施例，第一冷凝处理的条件并不受特别限制，根据本实用新型的具体实施例，第一冷凝处理可以在-40?-38摄氏度的温度和0.1?0.15MPaG压力条件下进行。例如，第一冷凝处理可以采用双管板列管式换热器，其中，换热器管程走尾气，壳程通入-38摄氏度的冷冻盐水。发明人发现，该条件下进行的冷凝处理可以明显提高氯硅烷冷凝液和不凝气的分离效率。最后将所得到的第一尾气冷凝液与第二尾气冷凝液进行汇集，从而可以得到第一氯硅烷冷凝液，并控制压力为0.1?0.12MPaG。发明人发现，通过将多晶硅尾气集中进行冷凝处理，可以明显减少冷凝器使用数量，进而降低设备投入与冷量损耗，从而节省生产成本。
[0038]S200:第一精馏处理
[0039]根据本实用新型的实施例，将上述步骤中得到的第一氯硅烷冷凝液进行第一精馏处理，从而可以分别获得第一液态轻组分和第一液态重组分。根据本实用新型的具体实施例，第一液态轻组分中可以含有二氯二氢硅，第一液态重组分中可以含有三氯氢硅。根据本实用新型的实施例，第一精馏处理的条件并不受特别限制，根据本实用新型的具体实施例，第一精馏处理可以在55?80摄氏度的温度和0.25?0.3MPaG压力条件下进行。发明人发现，该条件下进行的精馏处理可以显著提高三氯氢硅和二氯二氢硅分离效率。根据本实用新型的实施例，第一精馏处理可以采用高效导向筛板塔，塔内径为1200mm，塔板数为76块，进料口为第32?55块塔板，塔顶操作压力为0.248MPaG，操作温度为55?58°C，塔釜操作压力为0.298MPaG，操作温度为77?79°C，回流比为47。根据本实用新型的实施例，可以将上述得到的第一液态轻组分进行反歧化处理，从而可以使得其中的二氯二氢硅转化为三氯氢硅。根据本实用新型的实施例，反歧化处理的条件并不受特别限制，根据本实用新型的具体实施例，反歧化处理可以在65?70摄氏度的温度和0.8?0.9MPaG压力条件下进行。发明人发现，该条件下的反歧化处理可以明显提高二氯二氢硅的转化率。由此，可以实现物料的循环利用。接着，可以将反歧化装置中得到的三氯氢硅进行吸附处理，以便可以除去三氯氢硅中含有的硼、磷等杂质，从而可以得到纯净的三氯氢硅。根据本实用新型的实施例，吸附处理的条件并不受特别限制，根据本实用新型的具体实施例，吸附处理可以在不高于30摄氏度的温度和0.25?0.35MPaG压力条件下进行。发明人发现，该条件下的吸附处理可以明显提高三氯氢硅的纯度。具体地，可以采用聚合树脂吸附剂对三氯氢硅进行吸附处理，从而除去其中所携带的硼、磷等杂质。S300:第二精馏处理
[0040]根据本实用新型的实施例，将S200步骤中得到的第一液态重组分进行第二精馏处理，从而可以得到第二液态轻组分和第二液态重组分，并将所得到的第二液态轻组分返回步骤S200进行第一精馏处理。根据本实用新型的实施例，第二精馏处理的条件并不受特别显著，根据本实用新型的具体实施例，第二精馏处理可以在71?79摄氏度的温度和0.25?0.30MPaG压力条件下进行。发明人发现，该条件下进行的精馏处理可以显著提高精馏处理效率。根据本实用新型的实施例，第二精馏处理可以采用高效导向筛板塔，塔内径为1500mm，塔板数为76块，进料口为第32?55块塔板，塔顶操作压力为0.245MPaG，操作温度为71?73°C，塔釜操作压力为0.298MPaG，操作温度为77?79°C，回流比为133.5。
[0041]根据本实用新型实施例的处理多晶硅尾气的方法通过将多晶硅尾气集中进行冷凝处理，从而明显减少了冷凝器使用数量，进而降低设备投入与冷量损耗，同时将经过冷凝处理得到的氯硅烷冷凝液进行精馏处理，然后将精馏处理所得到的液态重组分再次进行精馏处理，可以显著提高物料循环利用率，从而显著减少了物料的排放。
[0042]参考图4，根据本实用新型实施例的处理多晶硅尾气的方法进一步包括:
[0043]S400:第二冷凝处理
[0044]根据本实用新型的实施例，将罐区安全排放尾气、精馏塔区安全排放尾气和还原车间安全排放尾气中的至少之一进行第二冷凝处理，从而可以得到第二氯硅烷冷凝液和第二不凝气，并将第二氯硅烷冷凝液进行第一精馏处理。该步骤中，具体地，将罐区安全排放尾气、精馏塔区安全排放尾气和还原车间安全排放尾气中的至少之一进行汇集，同理，由于尾气中有少量冷凝液产生，从而可以得到第二混合尾气和第三尾气冷凝液；然后将第二混合尾气进行第二冷凝处理，从而可以分离得到第四尾气冷凝液和第二不凝气，根据本实用新型的实施例，第二冷凝处理的条件并不受特别限制，根据本实用新型的具体实施例，第二冷凝处理可以在-40?-38摄氏度的温度和0.1?0.15MPaG压力条件下进行。例如，第二冷凝处理可以采用双管板列管式换热器，其中，换热器管程走尾气，壳程通入-38摄氏度的冷冻盐水。最后将第三尾气冷凝液与第四尾气冷凝液进行汇集，从而可以得到第二氯硅烷冷凝液。需要注意的是，第二冷凝处理是在当第二混合尾气的压力大于0.02MPaG时才开始进行的，即在正常情况下，第二冷凝换热器并不投入使用，只有当罐区、精馏塔区或还原工序有安全阀起跳，有大量安全泄放气(罐区安全排放尾气、精馏塔区安全排放尾气和还原车间安全排放尾气)送过来后使得收集罐中压力升高，当压力升高到0.02MPaG时触发联锁，通过压力联锁控制冷冻盐水控制阀门，从而使得第二冷凝处理启动。由此，可以保障系统的运行稳定性。
[0045]根据本实用新型的实施例，可以将第一冷凝处理得到的第一不凝气和第二冷凝处理得到第二不凝气通入废气处理工序进行处理，从而使得气体排放达到尾气排放标准。
[0046]下面参考具体实施例，对本实用新型进行描述，需要说明的是，这些实施例仅仅是描述性的，而不以任何方式限制本实用新型。
[0047]实施例
[0048]参考图5，首先将A尾气(罐区尾气、精馏塔区尾气和还原车间吹扫尾气中的至少之一)在第一缓冲罐101中进行汇集，并控制压力为0.13?0.17MPaG，由于尾气会有少量冷凝液产生，从而可以得到第一混合尾气和第一尾气冷凝液；然后将所得到的第一混合尾气在第一冷凝器102中进行第一冷凝处理，从而可以分离得到第二尾气冷凝液和第一不凝气，；最后将所得到的第一尾气冷凝液与第二尾气冷凝液在第一收集罐103中进行汇集，从而可以得到第一氯硅烷冷凝液，并控制压力为0.1?0.12MPaG。将上述得到的第一氯硅烷冷凝液在第一精馏装置200中进行第一精馏处理，从而可以分别获得第一液态轻组分和第一液态重组分；将第一精馏装置200中得到的第一液态重组分在第二精馏装置300中进行第二精馏处理，从而可以得到第二液态轻组分和第二液态重组分，并将所得到的第二液态轻组分返回第一精馏装置200进行第一精馏处理。
[0049]如果系统中罐区、精馏塔区或还原工序有安全阀起跳，有大量安全泄放气B(罐区安全排放尾气、精馏塔区安全排放尾气和还原车间安全排放尾气)，送过来后使得收集罐中压力升高，当压力升高到0.013MPaG时触发联锁，通过压力联锁控制冷冻盐水控制阀门，从而使得第二冷凝单元启动。具体地，首先将罐区安全排放尾气、精馏塔区安全排放尾气和还原车间安全排放尾气中的至少之一在第二缓冲罐401中进行汇集，同理，由于尾气中有少量冷凝液产生，从而可以得到第二混合尾气和第三尾气冷凝液；然后将第二混合尾气在第二冷凝器402中进行第二冷凝处理，从而可以分离得到第四尾气冷凝液和第二不凝气，最后将第三尾气冷凝液与第四尾气冷凝液在第二收集罐403中进行汇集，从而可以得到第二氯硅烷冷凝液，并将所产生的第二氯硅烷冷凝液返回第一精馏装置200中进行第一精馏处理。最后将第一冷凝器102排出的第一不凝气和第二冷凝器402排出的第二不凝气输送至尾气处理工序。
[0050]对于一条5000吨多晶硅/年的生产线，每小时产生尾气约1.077吨，其中尾气中氯硅烷含量约为0.697吨，按照每年运行8000小时计算，共排放氯硅烷5576吨，采用本实用新型实施例的工艺，可回收尾气中85%左右的氯硅烷，回收氯硅烷4740吨，节省熟石灰消耗4250吨，节约生产水17510m3，节省废气处理人力投入2名；按照现有市场价位，三氯氢硅5500元/吨，熟石灰600元/吨，生产水4.5元/m3，人力成本25元/小时计算:
[0051]节省三氯氢硅费用=4740吨X 5500元/吨=26，070，000元；
[0052]节省熟石灰消耗费用=4250吨X 600元/吨=2，550，000元；
[0053]节省生产水消耗费用=17510m3X 4.5元/m3 = 78，795元；
[0054]节省人力成本费用=2X25元/小时X 8000小时=400000元；
[0055]则节省经济效益=节省三氯氢硅费用+节省熟石灰消耗费用+节省生产水消耗费用+节省人力成本费用=2909.88万元
[0056]在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本实用新型的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
[0057]尽管上面已经示出和描述了本实用新型的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本实用新型的限制，本领域的普通技术人员在不脱离本实用新型的原理和宗旨的情况下在本实用新型的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。
【权利要求】
1.一种处理多晶硅尾气的系统，其特征在于，包括: 第一冷凝单元，所述第一冷凝单元具有罐区尾气入口、精馏塔区尾气入口和还原车间吹扫尾气入口、第一氯硅烷冷凝液出口和第一不凝气出口 ； 第一精馏装置，所述第一精馏装置具有第一氯硅烷冷凝液入口、第一液态轻组分出口和第一液态重组分出口，所述第一氯硅烷冷凝液入口与所述第一氯硅烷冷凝液出口相连；以及 第二精馏装置，所述第二精馏装置具有第一液态重组分入口、第二液态轻组分出口和第二液态重组分出口，所述第一液态重组分入口与所述第一液态重组分出口相连，所述第二液态轻组分出口与所述第一氯硅烷冷凝液入口相连。
2.根据权利要求1所述的处理多晶硅尾气的系统，其特征在于，所述第一冷凝单元进一步包括: 第一缓冲罐，所述第一缓冲罐具有所述罐区尾气入口、所述精馏塔区尾气入口和所述还原车间吹扫尾气入口、第一混合尾气出口和第一尾气冷凝液出口 ； 第一冷凝器，所述第一冷凝器具有第一混合尾气入口、第二尾气冷凝液出口和所述第一不凝气出口，所述第一混合尾气入口与所述第一混合尾气出口相连；以及 第一收集罐，所述第一收集罐具有第一尾气冷凝液入口、第二尾气冷凝液入口和所述第一氯硅烷冷凝液出口，所述第一尾气冷凝液入口与所述第一尾气冷凝液出口相连，所述第二尾气冷凝液入口与所述第二尾气冷凝液出口相连。
3.根据权利要求1所述的处理多晶硅尾气的系统，其特征在于，进一步包括: 第二冷凝单元，所述第二冷凝单元具有罐区安全排放尾气入口、精馏塔区安全排放尾气入口和还原车间安全排放尾气入口、第二氯硅烷冷凝液出口和第二不凝气出口，所述第二氯硅烷冷凝液出口与所述第一氯硅烷冷凝液入口相连。
4.根据权利要求3所述的处理多晶硅尾气的系统，其特征在于，所述第二冷凝单元进一步包括: 第二缓冲罐，所述第二缓冲罐具有所述罐区安全排放尾气入口、所述精馏塔区安全排放尾气入口和所述还原车间安全排放尾气入口、第二混合尾气出口和第三尾气冷凝液出Π ； 第二冷凝器，所述第二冷凝器具有第二混合尾气入口、第四尾气冷凝液出口和所述第二不凝气出口，所述第二混合尾气入口与所述第二混合尾气出口相连；以及 第二收集罐，所述第二收集罐具有第三尾气冷凝液入口和第四尾气冷凝液入口、所述第二氯硅烷冷凝液出口，所述第三尾气冷凝液入口与所述第三尾气冷凝液出口相连，所述第四尾气冷凝液入口与所述第四尾气冷凝液出口相连。
5.根据权利要求4所述的处理多晶硅尾气的系统，其特征在于，所述第二冷凝单元是在当所述第二收集罐中压力大于0.02MPaG时启动的。
【文档编号】C01B33/107GK203959833SQ201420312067
【公开日】2014年11月26日 申请日期:2014年6月12日 优先权日:2014年6月12日
【发明者】李锋, 濮希杰, 王利强, 张艳春 申请人:国电内蒙古晶阳能源有限公司